上海市上外附中2022-2023学年高三物理第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

2022-2023高三上物理期中模拟试卷 注意事项 1．考生要认真填写考场号和座位序号。 2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。 3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。 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、如图，一光滑的轻滑轮用细绳悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b，外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（ ） A．绳的张力也在一定范围内变化 B．物块b一定受到5个力作用 C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D．物块b与桌面间的摩擦力方向可能水平向右 2、2016年底以来，共享单车风靡全国各大城市，单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和SIM卡等，便于监控单车在路上的具体位置。用户仅需用手机上的客户端软件（APP）扫描二维码，即可自动开锁，骑行时手机APP上能实时了解单车的位置，骑行结束关锁后APP就显示如图所示的信息。下列说法正确是（ ） A．单车和手机之间是利用声波传递信息的 B．单车某个时刻的准确位置信息是借助通讯卫星定位确定的 C．由手机APP上显示骑行距离849米是位移 D．由手机APP上的显示信息，可求出骑行的平均速度 3、如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）．初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止状态．剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块( ) A．速率的变化量不同 B．机械能的变化量不同 C．重力势能的变化量相同 D．重力做功的平均功率相同 4、如图所示，一人骑自行车晨练，由静止开始沿直线运动，她在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m，则(　　) A．她在4 s末的瞬时速度为4 m/s B．她在第2 s末的瞬时速度为2 m/s C．她在4 s内的平均速度为2.5 m/s D．她在1 s末的速度为1 m/s 5、氢原子能级示意图如图所示，大量处于n＝4能级的氢原子，辐射出光子后，能使金属钨发生光电效应，已知钨的逸出功为4.54eV，下述说法中正确的是（　　） A．氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应 B．光电子的最大初动能为8.21eV C．一个钨原子能吸收两个从n＝４到n＝2能级跃迁的光子而发生光电效应 D．氢原子辐射一个光子后，氢原子核外电子的速率减小 6、两人的拔河比赛正在进行中，两人均保持恒定拉力且不松手，而脚下开始移动．下列说法正确的是 (　　) A．两人对绳的拉力大小相等，方向相反，是一对作用力和反作用力 B．两人对绳的拉力是一对平衡力 C．拔河的胜利取决于谁的力量大 D．拔河的胜利取决于地面对人的摩擦力大小 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，光滑水平面上有质量均为的物块A和B，B上固定一轻质弹簧，B静止，A 以速度水平向右运动，从A与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中（ ） A．A、B的动量变化量大小相等 B．A、B的动量变化率相同 C．A、B系统的总动能保持不变 D．A、B系统的总动量保持不变 8、如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小球，电梯中有质量为50kg的乘客，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三，已知重力加速度g=10m/s2，由此可判断（ 　） A．电梯可能加速下降，加速度大小为5m/s2 B．电梯可能减速上升，加速度大小为2.5m/s2 C．乘客处于失重状态 D．乘客对电梯地板的压力为425 N 9、地球赤道表面上的一物体质量为，它相对地心的速度为 ，地球同步卫星离地面的高度为h，它相对地心的速度为，其质量为．已知地球的质量为M，半径为R，自转角速度为ω，表面的重力加速度为g，地球的第一宇宙速度为v，万有引力常量为G．下列各式成立的是(　　) A．小于v B． C． D． 10、甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是（　　）。 A．两车在t1时刻也并排行驶 B．在t1时刻甲车在后，乙车在前 C．甲车的加速度大小先增大后减小 D．乙车的加速度大小先减小后增大 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）某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所用的打点计时器所接的交流电的频率为50Hz，实验步骤如下： A．按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直； B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动； C．挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度； D．改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度. 根据以上实验过程，回答以下问题： (1)对于上述实验，下列说法正确的是（___________） A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等 B．实验过程中砝码盘处于超重状态 C．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行 D．弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半 E．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量 (2)实验中打出的一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度为________m/s2。（结果保留2位有效数字） (3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象，与本实验相符合的是（___________） 12．（12分）用如图所示装置验证机械能守恒定律时， (1)该实验中必需使用到的仪器是__________ A．天平             B．秒表 C． 毫米刻度尺        D．弹簧测力计 (2)下列做法正确的有_____________ A．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 B．实验前，应用夹子夹住纸带上端，使纸带保持竖直 C．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器电源 D．实验所用的电火花打点计时器应接到220直流电源上 (3)实验中，要从打出来的几条纸带中选择第1、2个点的间距接近2mm、并且点迹清晰的纸带来进行测量和数据处理。几个同学在利用毫米刻度尺测量第1、2个点的间距时，测量结果分别记录如下，你认为哪一个符合测量读数的规则？（________） A．1.900mm B．1.90mm C．1.9mm D．2mm (4)在一次实验中，质量为m的重锤拖着纸带自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，如下图所示，相邻计数点的时间间隔为T，纸带的左端与重锤相连，测出h1，h2，h3，当地的重力加速度为g，则： ①从初速为零的起点O到打下计数点B的过程中重力势能的减少量△EP=______； ②此过程中物体的动能的增加量△Ek=____________． 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）水平桌面上有两个玩具车A和B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记尺。在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和R分别位于直角坐标系中的 (0，2l)、(0，－l)和(0，0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动，B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。经过一段时间后标记R通过点(l，l)。已知橡皮筋的伸长是均匀的，求： （1）B点匀速运动的速度大小； （2）标记R的坐标(x，y)满足的关系式。 14．（16分）如图所示，是一传送装置，其中AB段长为L=1m，动摩擦因数μ=1．5；BC、DEN段均可视为光滑，DEN是半径为r＝1．5 m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过。其中N点又与足够长的水平传送带的右端平滑对接，传送带以6m/s的速率沿顺时针方向匀速转动，小球与传送带之间的动摩擦因数也为1.5。左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现用一可视为质点的小球压缩弹簧至A点后由静止释放（小球和弹簧不粘连），小球刚好能沿圆弧DEN轨道滑下，而始终不脱离轨道。已知小球质量m=1．2 kg ，g 取11m/s2。 （1）求小球到达D点时速度的大小及弹簧压缩至A点时所具有的弹性势能； （2）小球第一次滑上传送带后的减速过程中，在传送带上留下多长的痕迹？ （3）小球第一次滑上传送带后的减速过程中，小球与传送带因摩擦产生的热量和电动机多消耗的电能？ 15．（12分）如图所示，半径为 R 的光滑圆环竖直放置，直径 MN 为竖直方向，环上套有两个小球 A 和 B， A、 B 之间用一长为R 的轻杆相连，小球可以沿环自由滑动，开始时杆处于水平状态，已知 A 的质量为 m， 重力加速度为 g． （1）若 B 球质量也为 m，求开始时杆对 B 球的弹力大小； （2）若 B 的质量为 3m，由静止释放轻杆，求 B 球由初始位置到达N 点的过程中，轻杆对 B 球所做的功． 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、D 【解析】 AC．由于整个系统处于静止状态，所以滑轮两侧连接和的绳子的夹角不变；物块只受重力以及绳子的拉力，由于物体平衡，则连接和的绳子张力保持不变；由于绳子的张力及夹角均不变，所以中的张力保持不变，故AC错误； B．物块受到重力、支持力、间绳子的拉力以及拉力的作用，可能不受摩擦力，也可能受到摩擦力，故可能受到5个力作用，也可能受到4个力的作用，故B错误； D．处于静止即平衡状态，对受力分析有： 和与轴所成夹角均保持不变，由平衡条件可得： 由于的大小不变，当大小发生变化时，可能小于，的摩擦力可能水平向右，故D正确。 故选D． 2、B 【解析】 A．单车和手机之间是利用电磁波传递信息的。故A错误。 B．单车某个时刻的准确位置信息是借助通讯卫星定位确定的。故B正确。 C．由手机APP上显示骑行距离849米是路程。故C错误。 D．由手机APP上的显示信息包括路程和时间，没有说明具体的位移，故不可以求出骑行的平均速度。故D错误。 3、D 【解析】 由平衡知识可知则两者质量不等 所以重力势能变化量不等答案BC错，由机械能守恒可知两物块落地时速度大小相等，所以A错，再由功率可知重力的瞬时功率相等；答案D正确，选D 4、C 【解析】 由可得该人前4 s内的平均速度为m/s＝2.5 m/s，C正确；因该人的运动不是匀变速直线运动，故无法确定其瞬时速度大小，选项ABD均错误，故选C． 5、B 【解析】 A．从n=4能级向n=3能级跃迁时，辐射出的光子的能量为 小于钨的逸出功，不能使钨发生光电效应，A错误； B．设光电子的最大初动能为Ekm 解得 Ekm=8.21eV B正确； C．根据光电效应的瞬时性可知，一个钨原子只能吸收一个光子，能量不能积累； D．氢原子辐射一个光子后，向低能级跃迁，氢原子核外电子的轨道半径减小 解得 由上式