2023年度上海交大属中第一学期高三期中考试高中物理.docx

2023学年度上海交大属中第一学期高三期中考试 物理试卷 一、填空题〔共20分〕．本大题共5小题，每题4分．答案写在答题纸横线上的空白处，不要求写出演算过程． 1．一物体在水平面上做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为：〔m〕，那么物体的初速度为 ，物体的加速度为 。 2．如以以下图所示，把电量为－2×10-9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能___________〔选填“增大〞、“减少〞或“不变〞〕；假设A点的电势UA=15V,B点的电势UB=－5V，那么此过程中克服电场力做的功为__________________J。 3．一物体在水平面上运动，以它运动的起点作为坐标原点，表中记录了物体在x轴，y轴方向的速度变化的情况。物体的质量为m＝4kg，由表格中提供的数据可知物体所受合外力的大小为__________N，该物体所做运动的性质为__________。 4．如以以下图是汽车牵引力F和车速倒数的关系图像，假设汽车质量为2×103kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30m/s，那么在车速为15m/s时汽车发动机功率为______W；该汽车作匀加速运动的时间为______s． 5．如以以下图所示，固定转轴的半径为r，通过绕在轴上的细线悬挂一质量为M的重物，轴与细线的质量均不计，轴四周有四根轻杆，杆端安装四个小球，最高位置的小球质量为2m，其余三个小球的质量均为m，球离轴心的距离均为R。现从静止开始释放，整个装置发生运动，那么当最高位置的小球第一次转至最低位置时，物体M的速度大小为__________． 二、选择题〔共40分〕．本大题分单项选择题和多项选择题，共9小题，单项选择题有5小题，每题给出的四个答案中，只有一个是正确的，选对的得4分；多项选择题有4小题，每题给出的四个答案中，有二个或二个以上是正确的，选对的得5分；选对但不全，得局局部；有选错或不答的，得0分。把正确答案全选出来，并将正确答案前面的字母填写在答题纸的指定位置处。填写在答题纸的指定位置外的字母，不作为选出的答案。 I．单项选择题 6．宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带负电，电量为Q，星球外表无大气。在一次实验中，宇航员将一带负电，电量为q〔q＜＜Q〕的粉尘置于距该星球外表h高处，该粉尘恰好处于悬浮状态；宇航员又将此粉尘带到距该星球外表2h处，无初速释放，那么此带电粉尘将 A．背向星球球心方向飞向太空 B．仍处于悬浮状态 C．沿星球自转的线速度方向飞向太空 D．向星球球心方向下落 7．一列简谐横波沿x轴传播，周期为T。 t = 0时刻的波形如以下图。此时平衡位置位于x = 3cm处的质点正在向y轴正方向运动，假设a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa = 2.5cm，xb = 5.5cm，那么 A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷 B．t = T/4时，a质点正在向y轴负方向运动 C．t = 3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动 D．在某一时刻a、b两质点的位移和速度可能相同 8．一小球从倾角为q 的斜面顶端以初速度v0水平抛出，落到斜面上某处，如以以下图所示。设小球落到斜面上时的速度与斜面的夹角为 a ，那么当v0 增大时〔设仍落在斜面上〕 A．a 不变 B．a 减小 C．a 增大 D．可能增大也可能减小 9．太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天。利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为 A．0.2 B．2 C．20 D．200 10．有一个负点电荷只受电场力的作用，分别从两电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能EK随位移s变化的关系图象如左以以下图中的①、②图线所示，那么能与图线相对应的两个电场的电场线分布图分别是以以下图中的 A．〔1〕〔3〕 B．〔2〕〔4〕 C．〔2〕〔3〕 D．〔1〕〔4〕 II．多项选择题 11．甲、乙两物体由同一位置出发，沿同一直线运动，其速度图像如以下图。以下根据图像对两物体运动的描述中正确的选项是 A．6s内甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动 B．1s末乙追上甲，两物体第一次相遇 C．6s末甲追上乙，两物体第二次相遇 D．6s内甲．乙两物体间的最大距离为2m 12．两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0m/s的速率沿同一直线相向传播，t=0时刻的波形如以下图，图中小方格的边长为0.1m,那么以下不同时刻，波形正确的选项是 13．如以以下图所示，均匀细杆AB质量为M，A端装有转轴，B端连接细线通过滑轮和质量为m的重物C相连，假设杆AB呈水平，细线与水平方向夹角为q 时恰能保持平衡，那么杆对轴A的作用力大小在下面表达式中正确的选项是 A．mg B． C．2Mg D．Mg－mg sin q 14．某地沙河抽水蓄能电站自投入运行以来，在缓解用电顶峰电力紧张方面取得了良好的社会效益和经济效益。抽水蓄能电站的工作原理是：在用电低谷时〔如深夜〕，电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电顶峰时，再利用蓄水池中的水发电．如图，蓄水池〔上游水库〕可视为长方体，有效总库容量〔可用于发电〕为V，蓄水后水位高出下游水面H，发电过程中上游水库水位最大落差为d．统计资料说明，该电站年抽水用电2．4×108kW·h，年发电量为l．8×108kW·h．那么以下计算结果正确的选项是〔水的密度为ρ，重力加速度为g，涉及重力势能的计算均以下游水面为零势能面 A．能用于发电的水最大重力势能EP=ρVgH． B．能用于发电的水的最大重力势能EP=ρVg〔H-d/2〕． C．电站的总效率达75％． D．该电站平均每天所发电能可供应一个城市居民用电 〔电功率以105kW计〕约10h． 三、实验题〔共30分〕 15．〔4分〕〔1〕小球作直线运动时的频闪照片如以以下图所示．频闪周期T=0.1s，小球相邻位置间距〔由照片中的刻度尺量得〕分别为OA=6.51 cm，AB=5.59 cm，BC=4.70 cm，CD=3.80 cm，DE=2.89 cm，EF=2.00 cm． 小球在位置A时的速度大小vA= _____ m／s，小球运动的加速度大小a= ______ m/s2 16．〔4分〕S1、S2是两个完全相同的波源，它们发出两列波长均为λ的简谐横波，图中虚线和实线分别代表某时刻这两列波的波谷和波峰． 〔1〕在空间有很多的加强点和减弱点，其中A、B、M、N、P、Q中是减弱点有 ． 〔2〕根据图中的特征填写下表中的各项〔下表中已给出局部物理量，请再根据给出的局部物理量的有关特征填写空缺项〕 质 点 P Q M N A 到S1的距离 3λ 3．5λ 2λ 2．5λ 到S2的距离 4λ 2．5λ 2λ 1．5λ 4．5λ 17．〔7分〕如以以下图甲所示是用手握住钢钳夹住一长方体工件时的情景。为了研究钢钳的平衡情况，可将钢钳抽象为两个杠杆模型，其中一个如图乙中实线所示，今在A点施加一个大小不变．方向始终垂直于AB的握力F，那么： 〔1〕当稍用力向右抽工件时，工件仍被夹住，那么在图乙中B点可看作杠杆的转轴，请在乙图上画出钢钳D点受力的示意图。 〔2〕在以下情况发生时，其中判断正确的选项是〔 〕 〔A〕将工件往右抽动时比往左抽动时容易 〔B〕将工件往左抽动时比往右抽动时容易 〔C〕向右抽动时，将工件横置〔夹住局部较薄〕容易抽动 〔D〕向右抽动时，将工件竖置〔夹住局部较厚〕容易抽动 18．〔5分〕某同学用如以以下图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下： 〔1〕根据所测数据，在坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度与砝码质量m的关系曲线． 〔2〕根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在所挂砝码质量0-5×102g范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．这种规格弹簧的劲度系数为 ___ N／m． 19．〔10分〕当物体从高空下落时，空气阻力会随物体的速度增大而增大，因此经过下落一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度。研究发现，在相同环境条件下，球形物体的终极速度仅与球的半径和质量有关。下表是某次研究的实验数据：〔重力加速度g=9．8m／s2〕 小球编号 A B C D E 小球的半径〔×10-3m〕 0．5 0．5 1．5 2 2．5 小球的质量〔×10-6kg〕 2 5 45 40 100 小球的终极速度〔m/s〕 16 40 40 20 32 〔1〕根据表中的数据，可知B球与C球在到达终极速度时所受的空气阻力之比为_____。 〔2〕根据表中的数据，可归纳出球型物体所受的空气阻力f与球的速度及球的半径的关系为___________，其中比例系数k = __________。 〔3〕现将C号和D号小球用轻质细线连接，假设它们在下落时所受的空气阻力与单独下落时的规律相同。让它们同时从足够高处下落，那么它们的终极速度v=________m/s；先落地的小球是__________球。 四、计算题〔共60分〕 20．〔10分〕A、B两平行金属板间的匀强电场的场强E=2×105N/C，方向如以以下图所示，电场中a、b两点相距10cm，ab连线与电场线成60° 角，a点距A板3cm，b点距B板4cm，以a点电势为零电势点。 〔1〕A、B两板间电势差UAB多大？ 〔2〕用外力F把电量为10-6C的带正电的点电荷，由b点匀速移动到a点，那么外力F做的功是多少？该正点电荷在b点时所具有的电势能是多大？〔重力不计〕 21．〔12分〕如以以下图所示，均匀长斜板AB可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动，AB板的质量为M＝2 kg，长为L＝150 cm，AO＝60 cm，A点离水平地面h＝90 cm，B端与地接触，在B端上的物体质量m＝1 kg，它与斜面间的动摩擦因数m＝0．25，当物体以初速度v0＝4 m/s，沿板向上运动，问： 〔1〕物体上滑过程中，AB板始终维持静止，那么物体沿AB板上滑的最大距离为多少？ 〔2〕在物体运动过程中地面对斜面板B端的最小弹力为多少？ 22．〔12分〕弹性小球从某一高度H下落到水平地面上，与水平地面碰撞后弹起，假设小球与地面的碰撞过程中没有能量损失，但由于受到大小不变的空气阻力的影响，使每次碰撞后弹起上升的高度是碰撞前下落高度的3/4。为使小球弹起后能上升到原来的高度H，那么需在小球开始下落时，在极短时间内给它一个多大的初速度vo，才能弹回到原来的高度H？ 某同学对此解法是：由于只能上升H，所以机械能的损失为mgH，只要补偿损失的机械能即可回到原来的高度，因此mvo2=mgH，得vo =。你同意上述解法吗？假设不同意，请简述理由并求出你认为正确的结果。 23．〔12分〕一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合。如以下图。盘与桌布间的动摩擦因数为μ1，盘与桌面间的动摩擦因数为μ2。先突然以恒定的加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边。假设圆盘最后未从桌面掉下，那么加速度a满足的条件是什么？〔以g表示重力加速度〕 24．〔14分〕如以以下图所示，桌面上有许多大小不同的塑料球，它们的密度均为，有水平向