2024學(xué)年上海市嘉定區(qū)嘉一中物理高三上期末教學(xué)質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2024學(xué)年上海市嘉定區(qū)嘉一中物理高三上期末教學(xué)質(zhì)量檢測模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦?，可以對交變電流進(jìn)行整流將交變電流變?yōu)橹绷鳎环N簡單的整流電路如圖甲所示，ab為交變電流信號(hào)輸入端，D為半導(dǎo)體二極管，R為定值電阻。信號(hào)輸入后，電阻R兩端輸出的電壓信號(hào)如圖乙所示，則關(guān)于該輸出信號(hào)，下列說法正確的是（）A．頻率為100Hz.B．電壓有效值為50VC．一個(gè)標(biāo)有“90V，30μF”的電容器并聯(lián)在電阻R兩端，可以正常工作D．若電阻R=100Ω，則1min內(nèi)R產(chǎn)生的熱量為2.5×104J2、某實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，用細(xì)繩豎直懸掛一個(gè)多匝矩形線圈，細(xì)繩與傳感器相連，傳感器可以讀出細(xì)繩上的拉力大小。將線框的下邊ab置于蹄形磁鐵的、S極之間，使ab邊垂直于磁場方向且ab邊全部處于N、S極之間的區(qū)域中。接通電路的開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電流表讀數(shù)為時(shí)，傳感器的讀數(shù)為；保持ab中的電流大小不變，方向相反，傳感器的讀數(shù)變?yōu)椋ǎ?。已知金屬線框的匝數(shù)為n，ab邊長為L，重力加速度為g，則可得到（）A．金屬線框的質(zhì)量B．N、S極之間的磁感應(yīng)強(qiáng)度C．傳感器的讀數(shù)為時(shí)，ab中的電流方向?yàn)閎→aD．減小電流I重復(fù)實(shí)驗(yàn)，則、均減小3、如圖所示，在光滑絕緣水平面上有A、B兩個(gè)帶正電的小球，，。開始時(shí)B球靜止，A球以初速度v水平向右運(yùn)動(dòng)，在相互作用的過程中A、B始終沿同一直線運(yùn)動(dòng)，以初速度v的方向?yàn)檎较?，則（）A．A、B的動(dòng)量變化量相同 B．A、B組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒C．A、B的動(dòng)量變化率相同 D．A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒4、下列說法中正確的是（）A．光電效應(yīng)揭示了光的波動(dòng)性B．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)放出能量C．在所有核反應(yīng)中，都遵從“質(zhì)量守恒，核電荷數(shù)守恒”規(guī)律D．200個(gè)鐳226核經(jīng)過一個(gè)半衰期后，一定還剩下100個(gè)鐳226沒有發(fā)生衰變5、下列說法正確的是（）A．電子的發(fā)現(xiàn)說明原子具有核式結(jié)構(gòu)B．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分C．某金屬在光照射下發(fā)生光電效應(yīng)，入射光頻率越高，該金屬的逸出功越大D．某金屬在光照射下發(fā)生光電效應(yīng)，入射光頻率越高，逸出光電子的最大初動(dòng)能越大6、2019年8月31日7時(shí)41分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“快舟一號(hào)”甲運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式，成功將微重力技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星和瀟湘一號(hào)07衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星均進(jìn)入預(yù)定軌道。假設(shè)微重力技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星軌道半徑為，瀟湘一號(hào)07衛(wèi)星軌道半徑為，兩顆衛(wèi)星的軌道半徑，兩顆衛(wèi)星都作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知地球表面的重力加速度為，則下面說法中正確的是（）A．微重力技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星在預(yù)定軌道的運(yùn)行速度為B．衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的線速度大于衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的線速度C．衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的向心加速度小于衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的向心加速度D．衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的周期小于衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的周期二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、半徑分別為r和2r的同心半圓導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面內(nèi)，一長為r、電阻為R、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體棒AB置于半圓軌道上面，BA的延長線通過導(dǎo)軌的圓心O，裝置的俯視圖如圖所示。整個(gè)裝置位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。在N、Q之間接有一阻值也為R的電阻。導(dǎo)體棒AB在水平外力作用下，以角速度ω繞O順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒中的電流方向?yàn)锳→BB．導(dǎo)體棒A端相等于電源正極C．導(dǎo)體棒AB兩端的電壓為D．若保持導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不變，同時(shí)使豎直向下的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，則通過電阻R的電流可能一直為零8、如圖所示，質(zhì)量均為m的兩輛拖車甲、乙在汽車的牽引下前進(jìn)，當(dāng)汽車的牽引力恒為F時(shí)，汽車以速度v勻速前進(jìn)。某時(shí)刻甲、乙兩拖車之間的掛鉤脫鉤，而汽車的牽引力F保持不變（將脫鉤瞬間記為t＝0時(shí)刻）。則下列說法正確的是（）A．甲、乙兩車組成的系統(tǒng)在0~時(shí)間內(nèi)的動(dòng)量守恒B．甲、乙兩車組成的系統(tǒng)在~時(shí)間內(nèi)的動(dòng)量守恒C．時(shí)刻甲車動(dòng)量的大小為2mvD．時(shí)刻乙車動(dòng)量的大小為mv9、如圖所示，有一傾角θ＝30°的斜面體B，質(zhì)量為M．物體A質(zhì)量為m，彈簧對物體A施加一個(gè)始終保持水平的作用力，調(diào)整A在B上的位置，A始終能和B保持靜止．對此過程下列說法正確的是()A．A、B之間的接觸面可能是光滑的B．彈簧彈力越大，A、B之間的摩擦力越大C．A、B之間的摩擦力為0時(shí)，彈簧彈力為mgD．彈簧彈力為mg時(shí)，A所受摩擦力大小為mg10、如圖，夾角為120°的兩塊薄鋁板OM、ON將紙面所在平面分為Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域，兩區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2。在OM板上表面處有一帶電粒子垂直O(jiān)M方向射入磁場B1中，粒子恰好以O(shè)為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)回到出發(fā)點(diǎn)。設(shè)粒子在兩區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的速率分別為v1、v2，運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2；假設(shè)帶電粒子穿過薄鋁板過程中電荷量不變，動(dòng)能損失一半，不計(jì)粒子重力，則下列說法中正確的是（）A．粒子帶負(fù)電B．C．D．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）實(shí)驗(yàn)小組要測定一個(gè)電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r。已知待測電源的電動(dòng)勢約為5V，可用的實(shí)驗(yàn)器材有：待測電源；電壓表V1（量程0～3V；內(nèi)阻約為3kΩ）；電壓表V2（量程0～6V；內(nèi)阻約為6kΩ）；定值電阻R1（阻值2.0Ω）；滑動(dòng)變阻器R2（阻值0～20.0Ω）；開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干。（1）實(shí)驗(yàn)小組的某同學(xué)利用以上器材，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，M、N是電壓表，P、Q分別是定值電阻R1或滑動(dòng)變阻器R2，則P應(yīng)是_________（選填“R1”或“R2”）。（2）按照電路將器材連接好，先將滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)到最大值，閉合開關(guān)S，然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，依次記錄M、N的示數(shù)UM、UN。（3）根據(jù)UM、UN數(shù)據(jù)作出如圖乙所示的關(guān)系圖像，由圖像得到電源的電動(dòng)勢E=_________V，內(nèi)阻r=_________Ω。（均保留2位有效數(shù)字）（4）由圖像得到的電源的電動(dòng)勢值_________（選填“大于”、“小于”、“等于”）實(shí)際值。12．（12分）某同學(xué)利用下列器材測量兩節(jié)干電池的總電動(dòng)勢和總電阻。A．待測干電池兩節(jié)；B．電壓表、，量程均為，內(nèi)阻很大；C．定值電阻（阻值未知）；D．電阻箱；E.導(dǎo)線若干和開關(guān)。（1）根據(jù)如圖甲所示的電路圖，在實(shí)物圖乙中補(bǔ)全相應(yīng)的電路圖_________。（2）實(shí)驗(yàn)之前，需要利用該電路測出定值電阻。先把電阻箱調(diào)到某一阻值，再閉合開關(guān)，讀出電壓表和的示數(shù)分別為、，則_______（用、、表示）。（3）實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電阻箱，讀出電壓表和的多組相應(yīng)數(shù)據(jù)、。若測得，根據(jù)實(shí)驗(yàn)描繪出圖象如圖內(nèi)所示，則兩節(jié)干電池的總電動(dòng)勢_______、總電阻________。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）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）物體沿著圓周的運(yùn)動(dòng)是一種常見的運(yùn)動(dòng)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是當(dāng)中最簡單也是較基本的一種，由于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向時(shí)刻在變化，因而勻速周運(yùn)動(dòng)仍舊是一種變速運(yùn)動(dòng)，具有加速度。(1)可按如下模型來研究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度：設(shè)質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r、圓心為O的圓周以恒定大小的速度v運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位于位置A。經(jīng)極短時(shí)間后運(yùn)動(dòng)到位置B，如圖所示，試根據(jù)加速度的定義，推導(dǎo)質(zhì)點(diǎn)在位置A時(shí)的加速度的大??；(2)在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的“位移”時(shí)，我們常舊“以恒代變"的思想；在研究曲線運(yùn)動(dòng)的“瞬時(shí)速度”時(shí)，又常用“化曲為直”的思想，而在研究一般的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)我們用的更多的是一種”化曲為圓”的思想，即對于般的曲線運(yùn)動(dòng)，盡管曲線各個(gè)位置的彎曲程度不詳，但在研究時(shí)，可以將曲線分割為許多很短的小段，質(zhì)點(diǎn)在每小段的運(yùn)動(dòng)都可以看做半徑為某個(gè)合適值的圓周運(yùn)動(dòng)的部分，進(jìn)而采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法來進(jìn)行研究，叫做曲率半徑，如圖所示，試據(jù)此分析圖所示的斜拋運(yùn)動(dòng)中。軌跡最高點(diǎn)處的曲率半徑；(3)事實(shí)上，對于涉及曲線運(yùn)動(dòng)加速度問題的研究中，“化曲為圓”并不是唯的方式，我們還可以采用一種“化圓為拋物線”的思考方式，勻速圓周運(yùn)動(dòng)在短時(shí)間內(nèi)可以看成切線方向的勻速運(yùn)動(dòng)，法線方向的勻變速運(yùn)動(dòng)，設(shè)圓弧半徑為R，質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，據(jù)此推導(dǎo)質(zhì)點(diǎn)在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心加速度a。14．（16分）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端固定在傾角為37°的光滑固定斜面的底端，另一端連接質(zhì)量為mA=2kg的小物塊A，小物塊A靜止在斜面上的O點(diǎn)，距O點(diǎn)為x0=0.75m的P處有一質(zhì)量為mB=1kg的小物塊B，由靜止開始下滑，與小物塊A發(fā)生彈性正碰，碰撞時(shí)間極短，碰后當(dāng)小物塊B第一次上滑至最高點(diǎn)時(shí)，小物塊A恰好回到O點(diǎn)。小物塊A、B都可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）碰后小物塊B的速度大??；（2）從碰后到小物塊A第一次回到O點(diǎn)的過程中，彈簧對小物塊A的沖量大小。15．（12分）高鐵在改變?nèi)藗兂鲂泻蜕罘绞椒矫娴淖饔贸醪斤@現(xiàn)。某高鐵列車在啟動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)可看作在水平面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，列車的加速度大小為a。已知該列車（含乘客）的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力為其所受重力的k倍，重力加速度大小為g。求列車從靜止開始到速度大小為v的過程中，(1)列車運(yùn)動(dòng)的位移大小及運(yùn)動(dòng)時(shí)間；(2)列車牽引力所做的功。

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、B【解題分析】

A．由圖乙可知，該電壓的周期T=0.02s，故頻率為50Hz故A錯(cuò)誤；B．由電流的熱效應(yīng)知，一個(gè)周期內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量其中的故電壓有效值為U有=50V，故B正確；C．電容器兩端的瞬時(shí)電壓不應(yīng)超過標(biāo)稱電壓90V，而R兩端電壓的瞬時(shí)值最大為100V，故電容不能正常工作，故C錯(cuò)誤；D．電阻R產(chǎn)生的熱量應(yīng)使用電壓的有效值進(jìn)行計(jì)算，故1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為故D錯(cuò)誤。故選B。2、A【解題分析】

AB．通電線圈受到重力安培力和細(xì)繩的拉力作用，當(dāng)電流表讀數(shù)為I時(shí)，繩子的拉力為，則保持ab中的電流大小不變，方向相反，繩子的拉力為，則聯(lián)立解得金屬框的質(zhì)量為選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．傳感器的讀數(shù)為時(shí)，安培力豎直向下，根據(jù)左手定則可知，ab中的電流方向?yàn)閍→b，故C錯(cuò)誤；D．減小電流I重復(fù)實(shí)驗(yàn)，則減小，增大，故D錯(cuò)誤。故選A。3、B【解題分析】

AB．兩球相互作用過程中A、B組成的系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒，則A、B動(dòng)量變化量大小相等、方向相反，動(dòng)量變化量不同，故A錯(cuò)誤，B正確；C．由動(dòng)量定理可知，動(dòng)量的變化率等于物體所受的合外力，A、B兩球各自所受的合外力大小相等、方向相反，所受的合外力不同，則動(dòng)量的變化率不同，故C錯(cuò)誤；D．兩球間斥力對兩球做功，電勢能在變化，總機(jī)械能在變化，故D錯(cuò)誤。故選B。4、B【解題分析】

A．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，A錯(cuò)誤；B．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)會(huì)質(zhì)量虧損，所以放出能量，B正確；C．在所有核反應(yīng)中，都遵從“質(zhì)量數(shù)守恒，核電荷數(shù)守恒”規(guī)律，C錯(cuò)誤；D．半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，研究個(gè)別原子核無意義，D錯(cuò)誤。故選B。5、D【解題分析】

A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子具有核式結(jié)構(gòu)，故A錯(cuò)誤；B．β衰變是原子核中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時(shí)產(chǎn)生電子的過程，但電子不是原子核的組成部分，故B錯(cuò)誤；CD．在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，金屬的逸出功與入射光的頻率無關(guān)；可知，入射光頻率越高，逸出光電子的最大初動(dòng)能越大，故C錯(cuò)誤D正確。故選D。6、C【解題分析】

A．由萬有引力提供向心力有得設(shè)地球半徑為R，則有聯(lián)立得由于則故A錯(cuò)誤；B．由公式得由于則衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的線速度小于衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的線速度，故B錯(cuò)誤；C．由公式得則衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的向心加速度小于衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的向心加速度，故C正確；D．由開普勒第三定律可知，由于則衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的周期大于衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的周期，故D錯(cuò)誤。故選C。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解題分析】

AB．由右手定則可知，導(dǎo)體棒中的電流方向?yàn)锳→B，導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，電源內(nèi)部電流由負(fù)極流向正極，則B端相當(dāng)于電源正極，故A正確，B錯(cuò)誤；C．AB棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為導(dǎo)體棒AB兩端的電壓為故C正確；D．若保持導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不變，由于磁場均勻增大，則導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢增大，如果導(dǎo)體棒不動(dòng)，豎直向下的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢不變，且與導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢方向相反，則兩電動(dòng)勢不可能一直相等，即通過電阻R的電流不可能一直為零，故D錯(cuò)誤。故選AC。8、AC【解題分析】

A．設(shè)兩拖車受到的滑動(dòng)摩擦力都為f，脫鉤前兩車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件得F＝2f設(shè)脫鉤后乙車經(jīng)過時(shí)間t0速度為零，以F的方向?yàn)檎较?，對乙車，由?dòng)量定理得－ft0＝0－mv解得t0＝以甲、乙兩車為系統(tǒng)進(jìn)行研究，在乙車停止運(yùn)動(dòng)以前，兩車受到的摩擦力不變，兩車組成的系統(tǒng)所受外力之和為零，則系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒，故在0至的時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩車的總動(dòng)量守恒，A正確；B．在時(shí)刻后，乙車停止運(yùn)動(dòng)，甲車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩車組成的系統(tǒng)所受的合力不為零，故甲、乙兩車的總動(dòng)量不守恒，故B錯(cuò)誤，CD．由以上分析可知，時(shí)刻乙車的速度為零，動(dòng)量為零，以F的方向?yàn)檎较颍瑃0＝時(shí)刻，對甲車，由動(dòng)量定理得Ft0－ft0＝p－mv又f＝解得p＝2mv故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9、CD【解題分析】設(shè)彈簧彈力為F，當(dāng)時(shí)，即時(shí)，A所受摩擦力為0；若，A受到的摩擦力沿斜面向下；若，A受到的摩擦力沿斜面向上，可見AB錯(cuò)誤C正確；當(dāng)時(shí)，A所受摩擦力大小為，方向沿斜面向下，D正確．10、AC【解題分析】

A．根據(jù)左手定則可判定粒子帶負(fù)電，故A正確；B．由題意知，故，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)洛倫茲力提供向心力得：，由題意知r1＝r2，故，故C正確；D．由粒子在磁場中的周期公式知，粒子在磁場中的周期相同，運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比等于圓周角之比，即t1：t2＝120°：240°＝1：2，故D錯(cuò)誤。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、R24.90.90～1.0小于【解題分析】

（1）[1]由電路圖可知，電壓表M測量P、Q總電壓，電壓表N測量Q的電壓，故M為大量程的電壓表V2，N為小量程的電壓表V1，根據(jù)部分電路歐姆定律可知P為大量程的滑動(dòng)變阻器R2，Q為小阻值的定值電阻R1。（3）[2][3]設(shè)電壓表M的示數(shù)為UM，電壓表N的示數(shù)為UN，由圖示電路圖可知，電源電動(dòng)勢為整理得：由U