上海市上海大學(xué)市北附屬中學(xué)2024學(xué)年物理高三上期中綜合測(cè)試模擬試題含解析

上海市上海大學(xué)市北附屬中學(xué)2024學(xué)年物理高三上期中綜合測(cè)試模擬試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、體育課上某同學(xué)做引體向上．他兩手握緊單杠，雙臂豎直，身體懸垂；接著用力上拉使下顎超過單杠(身體無擺動(dòng))；然后使身體下降，最終懸垂在單杠上．下列說法正確的是（）A．在上升過程中單杠對(duì)人的作用力始終大于人的重力B．在下降過程中單杠對(duì)人的作用力始終小于人的重力C．若增大兩手間的距離，最終懸垂時(shí)單臂的拉力變大D．若增大兩手間的距離，最終懸垂時(shí)單臂的拉力不變2、甲球從離地面H高處從靜止開始自由下落，同時(shí)使乙球從甲球的正下方地面處做豎直上拋運(yùn)動(dòng)．欲使乙球上升到處與甲球相撞，則乙球上拋的初速度應(yīng)為()A．B．C．D．3、通電導(dǎo)體棒水平放置在絕緣斜面上，整個(gè)裝置置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體棒能保持靜止?fàn)顟B(tài)以下四種情況中導(dǎo)體棒與斜面間一定存在摩擦力的是A． B．C． D．4、汽車由水平路面轉(zhuǎn)到上坡的時(shí)候，司機(jī)通常須換擋，若發(fā)動(dòng)機(jī)功率保持不變，其結(jié)果是（）A．速度減小，得到較小的牽引力B．速度增大，得到較小的牽引力C．速度減小，得到較大的牽引力D．速度增大，得到較大的牽引力5、下列說法正確的是A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng)B．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．當(dāng)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的合外力做功一定不為零D．一對(duì)相互作用力做功一定是等大正負(fù)號(hào)相反6、下列關(guān)于物理學(xué)史、物理學(xué)研究方法的敘述中正確的是A．卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)，測(cè)出了萬有引力常量B．伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)采用了微量放大的方法C．牛頓根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D．在驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)中使用了控制變量的方法二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，質(zhì)量分別為m和M的兩三角形斜劈P和Q疊放在一起后置于水平地面上，現(xiàn)用大小相等、方向相反的水平力F分別推P和Q，它們均靜止不動(dòng)，已知重力加速度大小為g，則（）A．P與Q之間一定存在摩擦力B．Q與地面之間一定存在摩擦力C．Q對(duì)P的支持力可能大于mgD．地面對(duì)Q的支持力大小一定等于（M+m）g8、如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E=1×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)．有一根長(zhǎng)L=2m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系質(zhì)量為0.04kg的帶電小球，小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成37°角．如果突然給小球施加一個(gè)沿著圓弧切線方向的外部作用，使小球獲得沿圓弧切線方向的初速度v0，之后小球恰好能夠繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)完成圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)小球原本靜止時(shí)的位置電勢(shì)φ=0，取靜止時(shí)所在水平平面為零重力勢(shì)能面，g=10m/s2，下列說法正確的是（）A．小球所帶電量為q=3×10-4CB．小球所獲得的初動(dòng)能為2.5JC．小球在圓周運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能最小值是1.54JD．小球在圓周運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能最大值是2.5J9、如圖所示，建設(shè)房屋時(shí)，保持底邊L不變，要設(shè)計(jì)好屋頂?shù)膬A角，以便下雨時(shí)落在房頂?shù)挠甑文鼙M快地滑離屋頂，雨滴下滑時(shí)可視為小球做無初速度、無摩擦的運(yùn)動(dòng)．下列說法正確的是A．傾角越大，雨滴對(duì)屋頂壓力越大B．傾角越大，雨滴下滑時(shí)的加速度越大C．傾角越大，雨滴從頂端O下滑至屋檐M時(shí)的時(shí)間越短D．傾角越大，雨滴從頂端O下滑至屋檐M時(shí)的速度越大10、一粒鋼珠從靜止?fàn)顟B(tài)開始自由下落，然后陷入泥潭中．若把在空中下落的過程稱為過程I，進(jìn)入泥潭直到停住的過程稱為過程II，空氣阻力忽略不計(jì)．則（）A．過程I中鋼珠動(dòng)量的改變量等于重力的沖量B．過程Ⅱ中阻力的沖量的大小等于過程I中重力沖量的大小C．過程II中鋼珠克服阻力所做的功等于過程I與過程II中鋼珠所減少的總重力勢(shì)能D．過程II中損失的機(jī)械能等于過程I中鋼珠所增加的動(dòng)能三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將橡皮筋改為勁度系數(shù)為400N/m的輕質(zhì)彈簧，將彈簧的一端固定在豎直墻面上。不可伸長(zhǎng)的細(xì)線OA、OB、OC，分別固定在彈簧的A端和彈簧秤甲、乙的掛鉤上，其中O為OA、OB、OC三段細(xì)線的結(jié)點(diǎn)，如圖1示。在實(shí)驗(yàn)過程中，保持彈簧伸長(zhǎng)1.00cm不變。（1）若OA、OC間夾角為90°，彈簧秤乙的示數(shù)如圖2所示，為________N，則彈簧秤甲的示數(shù)應(yīng)該是__________N；（2）在（1）問中若保持OA與OB的方向不變：逐漸增大OA與OC的夾角，則彈簧秤甲的讀數(shù)大小將________，彈簧秤乙的讀數(shù)大小將________。12．（12分）如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。他在氣墊導(dǎo)軌上B處安裝了一個(gè)光電門，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放。(1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d＝__________mm。(2)下列實(shí)驗(yàn)要求不必要的是__________。A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B．應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平D．應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行(3)改變鉤碼的質(zhì)量，測(cè)出對(duì)應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時(shí)間t，通過描點(diǎn)作出線性圖像，研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出________(選填“t2-F”“1t-F”或“1t2-四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，斜面ABC中AB段粗糙，BC段長(zhǎng)1.6m且光滑．質(zhì)量為1kg的小物塊由A處以12m/s的初速度沿斜面向上滑行，到達(dá)C處速度為零．此過程中小物塊在AB段速度的變化率是BC段的2倍，兩段運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等．g=10m/s2，以A為零勢(shì)能點(diǎn)．求小物塊：（1）通過B處的速度；（2）在C處的重力勢(shì)能；（3）沿斜面下滑過程中通過BA段的時(shí)間．14．（16分）如圖所示，半徑R＝1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個(gè)端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平面的夾角θ＝37°，另一端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)．C點(diǎn)右側(cè)的水平路面上緊挨C點(diǎn)放置一木板，木板質(zhì)量M＝1kg，上表面與C點(diǎn)等高，將質(zhì)量m＝1kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中A點(diǎn)以v0＝1.2m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線方向進(jìn)入軌道．已知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.2，木板與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.05.sin37°＝0.6，取g＝10m/s2.試求：(1)物塊經(jīng)過軌道上的B點(diǎn)時(shí)的速度的大??；(2)A、B兩點(diǎn)的高度差h；15．（12分）如圖所示，固定斜面的傾角θ=30°，物體A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)上端位于C點(diǎn)．用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩通過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B，滑輪右側(cè)繩子與斜面平行，A的質(zhì)量為4kg，B的質(zhì)量為2kg，初始時(shí)物體A到C點(diǎn)的距離為L(zhǎng)=1m．現(xiàn)給A、B一初速度v0=3m/s使A開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，B向上運(yùn)動(dòng)，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點(diǎn)．已知重力加速度為g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，整個(gè)過程中，輕繩始終處于伸直狀態(tài)，求此過程中：（1）物體A沿斜面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大??；（2）物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到C點(diǎn)時(shí)的速度大??；（3）彈簧的最大壓縮量和彈簧中的最大彈性勢(shì)能．

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】試題分析：在上升和下降過程中，人都是從靜止開始，最終又回到靜止?fàn)顟B(tài)，故上升時(shí)是先超重后失重，下降時(shí)是先失重后超重，而超重時(shí)是單杠對(duì)人的用力大于人的重力，失重時(shí)是單杠對(duì)人的作用力小于人的重力，故選項(xiàng)AB均錯(cuò)誤；若增大兩手間的距離，由于兩手的合力等于人的重力，而重力不變，故兩個(gè)分力的夾角越大，則需要分力也就越大，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：超重與失重，力的合成．2、B【解題分析】

取乙為參考系，甲相對(duì)乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為乙的初速度v0，則有取甲分析兩式聯(lián)立可得A.，與分析不符，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.，與分析相符，故B項(xiàng)正確；C.，與分析不符，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.，與分析不符，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．3、B【解題分析】

導(dǎo)體棒處于靜止，由共點(diǎn)力平衡條件，合外力為零，分析導(dǎo)體棒受力即可．其中導(dǎo)體棒所受安培力用左手定則判定．A中導(dǎo)體棒受重力、斜面的支持力、水平向右的安培力，有可能平衡，故不一定有摩擦力，故A錯(cuò)．B中導(dǎo)體棒受重力、斜面的支持力、水平向左的安培力，合外力不可能為零，所以必須受沿斜面向上的摩擦力，故B對(duì)．C中導(dǎo)體棒受重力、斜面的支持力、沿斜面向上的安培力，合外力可能為零，故不一定有摩擦力，故C錯(cuò)．D中導(dǎo)體棒受重力、豎直向上的安培力，合外力可能為零，故不受支持力和摩擦力，故D錯(cuò)．故選B．4、C【解題分析】

由P=Fv可知，在功率一定的情況下，當(dāng)速度減小時(shí)，汽車的牽引力就會(huì)增大，此時(shí)更容易上坡，所以C正確。故選C。5、B【解題分析】

A、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度始終指向圓心，方向一直在改變，則勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度是變化的，故A錯(cuò)誤。B、平拋運(yùn)動(dòng)的加速度是重力加速度，大小、方向均不變，故B正確。C、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是速度和加速度的方向不在一條直線上，當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力的方向始終與速度方向垂直，故合外力不做功，故C錯(cuò)誤。D、一對(duì)相互作用力所做的功不一定為零，比如兩個(gè)相互的物體之間的摩擦力做功不一定相等（如板塊模型），故D錯(cuò)誤?！绢}目點(diǎn)撥】本題需要學(xué)生明確勻速圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，注意力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系以及功能關(guān)系。6、A【解題分析】

A、卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)，測(cè)出了萬有引力常量，故A正確；B、伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)采用了抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，故B錯(cuò)誤；C、伽利略根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，故C錯(cuò)誤；D、在驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)中使用了等效替代的方法，故D錯(cuò)誤．【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了有關(guān)的物理學(xué)史以及常用的物理研究方法，了解物理學(xué)家的探索過程，從而培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理的興趣和為科學(xué)的奉獻(xiàn)精神，對(duì)類似知識(shí)要加強(qiáng)記憶．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解題分析】

先對(duì)兩個(gè)物體P、Q整體進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件得到地面對(duì)整體的支持力和摩擦力；再對(duì)物體P受力分析，根據(jù)平衡條件求解物體m對(duì)物體M的支持力和摩擦力．【題目詳解】BD、先對(duì)P、Q整體受力分析，受到重力（M+m）g、支持力N和已知的兩個(gè)推力，如圖所示：對(duì)于整體，由于兩個(gè)推力的合力剛好為零，故整體與地面間沒有摩擦力；根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：N=（M+m）g；故B錯(cuò)誤，D正確；AC、再對(duì)物體P受力分析，受重力mg、已知的推力F、斜面體Q對(duì)P的支持力N′和摩擦力f，當(dāng)推力F沿斜面分量大于重力的下滑分量時(shí)，摩擦力的方向沿斜面向下，如下圖：當(dāng)推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量時(shí)，摩擦力的方向沿斜面向上，如下圖：當(dāng)推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量時(shí)，摩擦力為零，如下圖：根據(jù)共點(diǎn)力平衡的條件，運(yùn)用正交分解法，可以得到：N′=mgcosθ+Fsinθ，故P與Q之間可能沒有摩擦力，Q對(duì)P的支持力可能大于mg，故A錯(cuò)誤，C正確；故選：CD?！绢}目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵是對(duì)兩個(gè)物體整體受力分析，根據(jù)平衡條件得到地面對(duì)整體的支持力和摩擦力，然后再對(duì)物體P受力分析，再次根據(jù)平衡條件列式求解出各個(gè)力的情況8、BC【解題分析】

A.小球靜止時(shí)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖所示，可得：mgtan37°=qE解得小球的帶電量為：q=3×10?5C，故A錯(cuò)誤；B.由于重力和電場(chǎng)力都是恒力，所以它們的合力也是恒力，在圓上各點(diǎn)中，小球在平衡位置A點(diǎn)的勢(shì)能(重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和)最小，在平衡位置的對(duì)稱點(diǎn)B點(diǎn)，小球的勢(shì)能最大，由于小球總能量不變，所以在B點(diǎn)的動(dòng)能最小，對(duì)應(yīng)速度最小，在B點(diǎn)，小球受到的重力和電場(chǎng)力的合力作為小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，而繩子的拉力恰為零，有：所以B點(diǎn)的動(dòng)能為：從A點(diǎn)到B點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理：代入數(shù)據(jù)解得：Ek0=2.5J故B正確；C.由于總能量保持不變，所以小球在圓上最左側(cè)的C點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能最大，機(jī)械能最小。小球在A點(diǎn)的重力勢(shì)能為0，所以小球在B點(diǎn)的機(jī)械能為2.5J，小球從A運(yùn)動(dòng)到C，電場(chǎng)力做功為：W電=?qE?L(1+sin37°)=?0.96J小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能最小值為：Emin=E-W電=2.5J-0.96J=1.54J，故C正確；D.小球從A點(diǎn)到圓周最左端電場(chǎng)力做正功最多，機(jī)械能增大做多，所以運(yùn)動(dòng)到圓周最左端時(shí)機(jī)械能最大，機(jī)械能最大值大于2.5J，故D錯(cuò)誤。9、BD【解題分析】

雨滴從房頂下滑時(shí)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，該物理模型和物塊從斜面頂端沿斜面下滑一樣，然后根據(jù)牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律列式，分析運(yùn)動(dòng)時(shí)間、速度與傾角的關(guān)系．【題目詳解】屋檐的傾角為，底邊為L(zhǎng)，設(shè)屋頂?shù)钠旅骈L(zhǎng)度為s，雨滴下滑時(shí)加速度為a．對(duì)水滴做受力分析，只受重力mg和屋頂對(duì)水滴的支持力N，垂直于屋頂方向：；平行于屋頂方向：；可知，傾角越大，N越小，則由牛頓第三定律知雨滴對(duì)屋頂?shù)膲毫Γ?，所以傾角越大，雨滴對(duì)屋頂壓力越小，故A錯(cuò)誤；雨滴下滑的加速度為：，則傾角越大，雨滴下滑時(shí)的加速度越大，故B正確；設(shè)從O到M的時(shí)間為t，水滴的運(yùn)動(dòng)位移為：，由位移時(shí)間公式得：，則：，故當(dāng)時(shí)，用時(shí)最短，故C錯(cuò)誤；雨滴從頂端O下滑至屋檐M時(shí)的速度為：，知傾角越大，雨滴從頂端O下滑至屋檐M時(shí)的速度越大，故D正確．故選BD．10、AC【解題分析】

過程Ⅰ中鋼珠只受到重力，根據(jù)動(dòng)量定理分析得知，鋼珠動(dòng)量的改變量等于重力的沖量．故A正確．對(duì)全過程分析，根據(jù)動(dòng)量定理可知，則阻力的沖量的大小等于過程Ⅱ和過程Ⅰ中重力沖量的大小總和．故B錯(cuò)誤．對(duì)于整個(gè)過程：鋼珠動(dòng)能的變化量，根據(jù)動(dòng)能定理得知，整個(gè)過程重力做功等于鋼珠克服阻力做功，而整個(gè)重力做功等于整個(gè)過程中鋼珠所減少的重力勢(shì)能，所以過程Ⅱ中鋼珠克服阻力所做的功等于過程Ⅰ與過程Ⅱ中鋼珠所減少的重力勢(shì)能之和．故C正確．根據(jù)功能關(guān)系分析得知，過程Ⅱ中損失的機(jī)械能等于過程Ⅱ中鋼珠克服阻力做功，等于過程Ⅰ中鋼珠所增加的動(dòng)能和過程Ⅱ減小的重力勢(shì)能．故D錯(cuò)誤．故選AC．【題目點(diǎn)撥】本題一要靈活選擇研究的過程；二是運(yùn)用動(dòng)量定理研究沖量，運(yùn)用動(dòng)能定理研究動(dòng)能的改變量是常用的思路．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、3.00N5.00N減小先減小后增大【解題分析】

(1)[1]根據(jù)彈簧秤的讀數(shù)方法可知，a的讀數(shù)為3.00N；[2]根據(jù)胡克定律可知：OA、OC間夾角為，則甲的示數(shù)等于彈簧AA′的彈力與乙彈簧彈力的矢量和，即(2)[3][4]在(1)問中若保持OA與OB的方向不變，逐漸增大OA與OC的夾角，甲乙兩個(gè)彈簧秤彈力的合力不變，如圖所示，則可知彈簧秤甲的讀數(shù)大小逐漸減小，彈簧秤乙的讀數(shù)大小先變小后變大。12、2.25A1t【解題分析】

（1）由圖知第5條刻度線與主尺對(duì)齊，d=2mm+5×0.05mm=2.25mm；

（2）拉力是直接通過傳感器測(cè)量的，故與小車質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量大小關(guān)系無關(guān)，故A正確；應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些，有利于減小誤差，故B錯(cuò)誤；應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平，使拉力才等于合力，故C錯(cuò)誤；要保持拉線方向與木板平面平行，拉力才等于合力，故D正確；此題選擇不必要的，故選A．

（3）由題意可知，該