上海市东昌中学2024年高三物理第一学期期中统考模拟试题含解析

上海市东昌中学2024年高三物理第一学期期中统考模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、2012年5月，汉宣高速铁路客运列车正式开通，结束了荆州市没有国铁的历史．假设列车在某一路段做匀加速直线运动，速度由10m/s增加到30m/s时的位移为x，则当速度由30/s增加到50m/s时，它的位移是（）A．x B．1.5x C．2x D．2.5x2、关于物理学的发展，下列说法正确的是A．物理学家卡文迪许在实验室中测出了万有引力常量的值B．牛顿发现万有引力定律，被称为“称量地球重量”的人C．伽利略研究第谷的观测记录，发现行星运行规律，总结出行星运动三大定律D．开普勒提出日心说认为太阳是静止不动的，地球和其它行星绕太阳运动3、纳米材料的抗拉强度几乎比钢材还高出100倍，使人们设想的太空电梯成为可能．其工作原理是从同步卫星高度的太空站竖直放下由纳米材料做成的太空电梯，固定在赤道上，这样太空电梯随地球一起旋转，如图所示．关于太空电梯仓停在太空电梯中点P时，下列对于太空电梯仓说法正确的是（）A．处于平衡状态B．速度比同步卫星大C．向心加速度比同高度卫星的小D．处于完全失重状态4、在儿童乐园的蹦床项目中，小孩在两根弹性绳和蹦床的协助下实现上下弹跳．如图所示，某次蹦床活动中小孩静止时处于点，当其弹跳到最高点后下落可将蹦床压到最低点，小孩可看成质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．从运动到，小孩重力势能减少量大于动能增加量B．从运动到，小孩动能减少量等于蹦床弹性势能增加量C．从运动到，小孩机械能减少量小于蹦床弹性势能增加量D．若从返回到，小孩机械能增加量等于蹦床弹性势能减少量5、如图所示，一正电荷水平向右射入蹄形磁铁的两磁极间．此时，该电荷所受洛伦兹力的方向是（）A．向左 B．向右 C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外6、石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料,它的发现使“太空电梯”的制造成为可能,人类将有望通过“太空电梯”进入太空。设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯,电梯顶端可超过地球的同步卫星A的高度延伸到太空深处,这种所谓的太空电梯可用于降低成本地发射绕地人造卫星。如图所示,假设某物体B乘坐太空电梯到达了图示的位置并停在此处,与同高度运行的卫星C相比较()A．B的角速度大于C的角速度B．B的线速度小于C的线速度C．若B突然脱离电梯，B将做离心运动D．B的向心加速度大于A的向心加速度二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，AB部分为粗糙的四分之一圆弧轨道，半径为R，A点与圆心O等高。一质量为m的小物体自轨道A点以大小不变的速度v沿轨道运动到B点，取小物体在A点开始运动时为计时起点，且此时的重力势能为零，重力加速度为g，则在此过程中（

）A．小物体到达圆弧底端时，重力做功的瞬时功率为0B．重力做的功大于小物体克服摩擦力做的功C．t时刻小物体的重力势能为D．t时刻小物体的机械能为8、如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小不变，则下列说法正确的是()A．重力做功为mgLB．悬线的拉力做功为0C．空气阻力做功为－mgLD．空气阻力做功为－πL9、嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走．我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功落月．已知月球的半径为R，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响．则以下说法正确的是A．物体在月球表面自由下落的加速度大小为B．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为C．月球的平均密度为D．在月球上发射月球卫星的最小发射速度为10、某研究性学习小组觉得教材中实验测量过程较复杂，改进如下：如图所示，将教材实验中的木板放在桌子的边缘，小车的前端放一小球，小车在橡皮筋作用下加速运动，到桌子边缘后小车在挡板作用下停止运动，小球做平抛运动，测出橡皮筋条数为1、2、3、、n时的平抛距离、、、、，则A．如果忽略一切摩擦，为橡皮筋条数B．如果忽略一切摩擦，为橡皮筋条数C．该实验中小车受的摩擦力可以通过倾斜木板的方法平衡而不产生新的误差D．该实验中倾斜木板会产生误差三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某同学采用如图所示的装置的实验方案，，他想用盘及盘中砝码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的两项必要措施是：a．______________________________________________b．______________________________________________(2)若实验时已保证小车受到的合力与盘及盘中砝码的重力大小基本相等，已测得小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，让砝码带动小车加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则本实验最终要验证的数学表达式为___________12．（12分）如图所示为验证动量守恒的实验装置示意图．若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为则______A.

C.

为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是______填下列对应的字母A.直尺

游标卡尺

天平

弹簧秤

秒表设入射小球的质量为，被碰小球的质量为为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式用、及图中字母表示______成立，即表示碰撞中动量守恒．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，水平轨道上有一轻弹簧左端固定，弹簧处于自然状态时，其右端位于P点.现用一质量m=0.1kg的小物块(可视为质点)将弹簧压缩后释放，物块经过P点时的速度v0=18m/s，经过水平轨道右端Q点后沿半圆轨道的切线进入竖直固定的光滑圆轨道，最后物块经轨道最低点A抛出后落到B点，已知物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，R==1m，A到B的竖直高度h=1.25m，取g=10m/s2.(1)求物块到达Q点时的速度大小（保留根号）；(2)求物块经过Q点时圆轨道对物块的压力；(3)求物块水平抛出的位移大小.14．（16分）如图所示是磁动力电梯示意图，即在竖直平面内有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面交替排列的匀强磁场B1和B2，B1＝B2＝1.0T，B1和B2的方向相反，两磁场始终竖直向上做匀速运动，电梯轿厢固定在图示的金属框abcd内，并且与之绝缘．已知电梯载人时的总质量为4.95×103kg，所受阻力f＝500N，金属框垂直轨道的边长ab＝2.0m，两磁场的宽度均与金属框的边长ad相同，金属框整个回路的电阻R＝8.0×10－4Ω，g取10m/s2.已知电梯正以v1＝10m/s的速度匀速上升，求：(1)金属框中感应电流的大小及图示时刻感应电流的方向；(2)磁场向上运动速度v0的大小；15．（12分）我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.如图所示，质量m=60kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始，在无助力的情况下以加速度a=3.6m/s2匀加速滑下，到达B点时速度vB=24m/s，A与B的竖直高度差H=48m.为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台D点之间用一段弯曲滑道BCD衔接，B与C点的高度差h=4.8m，忽略BCD上的摩擦.求：（1）斜面AB的长度xAB和运动员在AB上的运动时间t各是多大（2）运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；（3）经过C处时对轨道的压力FN的大小

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解题分析】

根据匀变速直线运动的速度位移公式，列车速度从10m/s增加到30m/s时有：速度从30m/s增加到50m/s时有

：，联立两式得：x′=2xA.x．故A项错误；B.1.5x．故B项错误；C.2x．故C项正确；D.2.5x．故D项错误．2、A【解题分析】

由题意可知考查物理学史，根据物理学家的主要贡献、物理思想、方法分析可得。【题目详解】A．物理学家卡文迪许在实验室中测出了万有引力常量的值，符合客观事实，故A正确；B．牛顿发现万有引力定律，卡文迪许在实验室中测出了万有引力常量的值，由可得根据星球表面的重力加速度、星球半径、G值可以计算出星球的质量，卡文迪许被称为“称量地球重量”的人，故B错误；C．开普勒研究第谷的观测记录，发现行星运行规律，总结出行星运动三大定律，故C错误；D．哥白尼提出日心说认为太阳是静止不动的，地球和其它行星绕太阳运动，故D错误。【题目点拨】有意识的记住一些科学家发现重要规律，理解其中包含的物理思想和方法。3、C【解题分析】电梯做圆周运动，有加速度，受力不平衡，A错误；电梯的角速度和同步卫星的角速度相等，而轨道半径比同步卫星的小，根据v=rω知线速度比同步卫星小，B错误；根据GMmr2=mω2r可得ω=GMr4、A【解题分析】

A.从A运动到O，小孩重力势能减少量等于动能增加量与弹性绳的弹性势能的增加量之和，选项A符合题意；B.从O运动到B，小孩动能和重力势能的减少量等于弹性绳和蹦床的弹性势能的增加量，选项B不符合题意；C.从A运动到B，小孩机械能减少量大于蹦床弹性势能增加量，选项C不符合题意；D.若从B返回到A，小孩机械能增加量等于蹦床和弹性绳弹性势能减少量之和，选项D不符合题意．5、D【解题分析】

正电荷向右运动，磁场竖直向下，由左手定则可知，电荷所受洛伦兹力的方向垂直纸面向外，，故选D.【题目点拨】此题考查了左手定律的应用；注意电子带负电，四指应该指向电子运动的反方向，这是易错点.6、B【解题分析】

AB．由图可知C的周期小于同步卫星的周期即小于B的周期，则C的角速度大于B的角速度,由：知C的线速度大，则A错误，B正确

C．若B突然脱离电梯，因其线速度小于同轨道的卫星的线速度，则所需向心力小于万有引力,做近心运动.则C错误.D．因同步卫星A与B的角速度相同，故根据：可知A的向心加速度大于B的向心加速度，故D错误.二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AD【解题分析】

A．小物体沿轨道做匀速圆周运动，在最低点速度沿水平方向，与重力垂直，故重力的功率为0，所以A正确；B．整个过程中，小物体速度大小不变，由动能定理知:重力做功与克服摩擦力做功大小相等，故B错误；CD．由于A点是零势点，故初态重力势能为0，根据几何关系可知：t时刻小物体重力势能为：t时刻小物体的机械能为故C错误，D正确。故选AD.8、ABD【解题分析】

A．如图所示重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为在竖直方向上的投影，所以．故A正确．B．因为拉力在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即．故B正确．CD．所做的总功等于每个小弧段上所做功的代数和，即故C错误，D正确；故选ABD．【题目点拨】根据功的计算公式可以求出重力、拉力与空气阻力的功．注意在求阻力做功时，要明确阻力大小不变，方向与运动方向相反；故功等于力与路程的乘积．9、AC【解题分析】

在月球表面，重力等于万有引力，则得：；对于“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动过程，由万有引力提供向心力得：；解得：，故A正确．“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动，轨道半径为r=R+h，则它绕月球做匀速圆周运动的速度大小为，故B错误．由上式得：月球的质量为M=，月球的平均密度为ρ=M/V，而V=4πR3/3，解得月球的平均密度为，故C正确．设在月球上发射卫星的最小发射速度为v，则有：，即，故D错误．故选AC．【题目点拨】本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力近似等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答．10、BD【解题分析】

依据动能定理，结合平抛运动处理规律，及运动学公式，即可判定AB选项；若通过倾斜木板的方法平衡摩擦力，则会导致小球不是平抛运动。【题目详解】AB．如果忽略一切摩擦，根据动能定理，那么橡皮筋的弹力做功，等于小车与球的动能增加，再依据平抛运动，水平方向位移x与平抛运动的初速度v成正比，因此水平方向位移与橡皮筋条数n成正比，故A错误，B正确；C．若通过倾斜木板的方法，来平衡小车受的摩擦力，虽然摩擦力消除了，但导致小球不是平抛运动，从而产生新的误差，故C错误；D．实验中倾斜木板会产生误差，可能平衡摩擦力过度，或不足，故D正确。故选BD。【题目点拨】考查实验的原理，掌握操作过程中注意事项，及理解小车与球的动能增量，与橡皮筋条数有关，同时掌握平抛运动处理的方法。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、平衡摩擦力；小车的总质量远大于砝码和盘的质量；【解题分析】

小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力.根据牛顿第二定律对小车和砝码盘进行分析可知，小车的总质量远大于砝码和盘的质量时，可以认为小车受到的合外力与砝码盘的重力近似相等【题目详解】(1)a、小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力.b、设小车质量M，钩码质量m，整体的加速度为a，绳上的拉力为F，则：对小车有：F=Ma；对钩码有：mg-F=ma，即：mg=（M+m）a；如果用砝码盘的重力表示小车受到的合外力，则要求：Ma=（M+m）a，必须要满足小车的总质量M远大于砝码和盘的质量m，这样两者才能近似相等．(2)根据动能定理对小车有：mgL=M-M故答案为：（1）a、平衡摩擦力；b、小车的总质量M远大于砝码和盘的质量m；（2）mgL=M-M12、(1)C(2)AC(3)【解题分析】

（1）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量．为了使两球发生正碰，两小球的半径相同；（2）两球做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．将需要验证的关系速度用水平位移替代．【题目详解】（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2

在碰撞过程中动能守恒故有m1v02=m1v12+m2v22

解得v1=v0

要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1-m2＞0，m1＞m2，为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，r1=r2，故选C

（2）P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度v1＝；碰撞后入射小球的速度v2＝；碰撞后被碰小球的速度v3＝；若m1v1=m2v3+m1v2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，代入数据得：m1=m1+m2，所以需要测量质量和水平位移，用到的仪器是直尺、天平；故选AC．（3）若关系式m1=m1+m2成立，即表示碰撞中动量守恒．【题目点拨】本题是运用等效思维方法，平抛时间相等，用水平位移代替初速度，这样将不便验证的方程变成容易验证．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）（2）31.1N（3）9.5m【解题分析】试题分析：（1）根据动能定理求出物块到达Q点的速度大小；（2）根据牛顿第二定律求出物块经过Q点时所受的弹力，从而得出物块对Q点