上海市嘉定一中2024年物理高三第一学期期中综合测试试题含解析

上海市嘉定一中2024年物理高三第一学期期中综合测试试题注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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、如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度-时间图像。

已知物体在前2s 内向东运动，则根据图像做出的以下判断中正确的是
A．物体在前4s 内始终向东运动
B．物体在前4s 内的加速度大小不变，方向始终向西
C．物体在前4s 内的加速度大小不变，方向先向西，后向东
D．物体在第2s 末回到出发点
2、如图所示，一木块沿竖直放置的粗糙曲面从高处滑下．当它滑过A点的速度大小为5m/s时，滑到B点的速度大小也为5m/s．若使它滑过A点的速度变为7m/s，则它滑到B点的速度大小为（）
A．大于7 m/s B．等于7 m/s C．小于7 m/s D．无法确定3、—辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。

图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为其中正确的是（）
A．B．
C．D．
4、甲、乙同时从A处由静止出发，沿直线AB运动，甲先以加速度a1做匀加速运动，经一段时间后，改以加速度a2做匀加速运动，到达B的速度为v0，乙一直以加速度a 做匀加速运动，到达B的速度也为v0。

已知a1>a，则( )
A．a2＝a
B．a2>a
C．经过AB间任一点时，甲的速度可能小于乙的速度
D．经过AB间某一点时，甲的速度一定大于乙的速度
5、如图所示，一轻质橡皮筋的一端系在竖直放置的半径为0.5 m的圆环顶点P，另一端系一质量为0.1 kg的小球，小球穿在圆环上可做无摩擦的运动．设开始时小球置于A点，橡皮筋处于刚好无形变状态，A点与圆心O位于同一水平线上，当小球运动到最低点B时速率为1 m/s，此时小球对圆环恰好没有压力(取g＝10 m/s2)．下列说法正确的是（）
A．从A到B的过程中，小球的机械能守恒
B．从A到B的过程中，橡皮筋的弹性势能增加了0.35 J
C．小球过B点时，橡皮筋上的弹力为0.2 N
D．小球过B点时，橡皮筋上的弹力为1.2 N
6、如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。

A、B间
的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为1
2
μ。

最大静摩擦力等于滑动摩擦力，
重力加速度为g。

现对A施加一水平拉力F，则
A ．当2F mg μ<时，A 、
B 都相对地面静止
B ．当52F mg μ=时，A 的加速度为14g μ
C ．当3F mg μ>时，A 相对B 滑动
D ．随着F 的增大，B 的加速度会超过12
g μ 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，ABC 为等边三角形，先将电荷量为+q 的点电荷固定在A 点．C 点的场强为E 1，再将一电荷量为-1q 的点电荷Q 1从无穷远处（电势为0）移到B 点，此过程中，电场力做功为W ，C 点的场强变为E 1．最后将一电荷量为-q 的点电荷Q 1从无穷远处移到C 点．下列说法正确的有（ ）
A ．Q 1移入之前，C 点的电势为2W
q -
B ．
C 点的场强E 1小于E 1
C ．Q 1从无穷远处移到C 点的过程中，所受电场力做的功为-1W
D ．Q 1在移到C 点后的电势能为2W 8、汽车在平直的公路上由静止匀加速启动，设汽车在运动过程中所受阻力不变，最终汽车的速度达到最大，用F 表示牵引力，P 表示发动机的输出功率，v 表示汽车的速度，以下图象能正确表示该过程各物理量变化关系的是（ ）
A．B．
C．
D．
9、如图，从半径为R=1m的半圆AB上的A点水平抛出一个可视为质点的小球，经t=0.4s 小球落到半圆上，则小球的初速度v0可能为
A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s
10、一列简谐横波沿x轴传播,t=0时的波形如图所示,质点A与质点B相距2m,质点A 的速度沿y轴正方向:t=0.01s时,质点A第一次到达正向最大位移处,由此可知；
A．此波的传播速度为100m/s
B．此波沿x轴负方向传播
C．此波沿x轴正方同传播
D．从t=0时刻起,经0.04s质点A沿波的传播方向迁移了4m
E. 在t=0.02s时,质点B处在平衡位置,速度沿y轴正方向
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）物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时
器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．
（1）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为
_____m/s2（结果保留两位有效数字）．
（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有____（填入所选物理量前的字母）．A．木板的长度l B．木板的质量m1C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3E.滑块运动的时间t
（3）滑块与木板间的动摩擦因数 =____（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．12．（12分）某同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路图．已知选用的电流表内阻R g＝5 Ω、满偏电流I g＝25 mA，当选择开关接3时为量程100 V的电压表．该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心，上排刻度线对应数据没有标出．
（1）若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为____；选择开关接3时其读数为____．
（2）为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电源的电动势，这位同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：
①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；
②将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指C处，此时电阻箱的示数如图丙，则C处刻度应为____ Ω；
③计算得到多用电表内电池的电动势为____ V；（保留两位有效数字）
（3）调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针在图乙所示位置，则待测电
阻的阻值为____ Ω.（保留两位有效数字）
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，从倾角为450的固定斜面B点正上方，距B点的高度为h的A 点处，静止释放一个质量为m的弹性小球，落在B点和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间小球落在斜面上C点。

空气阻力不计，重力加速度为g．求：
(1)小球从A点运动到B点的时间；
(2)小球从B点运动到C点的时间；
(3)B点和C点间的高度差；
(4)小球落到C点时重力做功的瞬时功率。

14．（16分）如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度s=5 m，轨道CD足够长且倾角θ=37°，A、D两点离轨道BC的高度分别为h1=4.30 m、h2=1.35 m．现让质量为m的小滑块自A点由静止释放．已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8.求：
(1)小滑块第一次到达D点时的速度大小；
(2)小滑块最终停止的位置距B点的距离．
15．（12分）有一截面为正方形的玻璃柱体，边长为d，其截面如图所示，在AB面上方有一点光源S，从S发出的光线SP以i=45 的入射角从AB面的中点射入，已知玻璃砖对该光的折射率n2，真空中的光速为c，求：
（i ）该光进入玻璃砖中的折射角；
（ii ）光从射入玻璃砖到第一次射出经过的时间。

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、B
【解题分析】
A ．根据图像可知，物体前两秒运动方向为负，向东运动，后两秒运动方向为正，向西运动，故A 错误；
BC ．从图像中可知图像的斜率不变，因此物体加速度不变，方向与初速度方向相反即向西，故B 正确，C 错误；
D ．由图可知，物体前2秒向东运动，后两秒内向西运动，而且物体前2秒位移为负，后2秒为正，图像和时间轴围成的面积代数和为零，4秒内总位移为零。

所以物体在第2s 末距出发点最远，故D 错误。

2、C
【解题分析】
木块从曲面的A 点下滑过程中，重力和滑动摩擦力做功，当木块下滑的速度增大时，在同一点木块所需要的向心力增大，轨道对木块的支持力增大，则木块对轨道的压力增大，滑动摩擦力增大．木块从A 运动到B ，运动的路程相等，则木块下滑过程中克服摩擦力做功增大，重力做功相同，根据动能定理得知，动能的变化量增大，第一次下滑过程动能变化量为零，第二次动能的变化量应小于零，则有2211022
B A mv mv ＜，得：v B ＜v A =7m/s ．即滑到B 点的速率一定小于7m/s ．故
C 正确,A 、B 、
D 错误．
点晴：木块从曲面的A 点下滑过程中，重力和滑动摩擦力做功，当木块下滑的速度减
小时，运用向心力知识分析轨道对木块支持力的变化，判断摩擦力如何变化，确定木块克服摩擦力做功的大小，分析动能变化量的大小，再求出木块运动到B点时的速度范围．
3、C
【解题分析】
AD．物体做曲线运动时，合力指向轨迹内侧，故AD错误；
BC．汽车沿曲线由M向N行驶，做出速度方向如上图所示，速度逐渐减小，说明合力与速度夹角为钝角，故C正确，B错误。

故选C。

4、D
【解题分析】
AB．作出2v x
-图像如图所示，由图可知，2a a
<，选项A、B错误；
CD．在图像上任作一条平行于纵轴的直线，比较AB中间任一点甲、乙速度的大小，由图可知，经过AB中间任一点时甲的速度一定大于乙的速度，选项C错误
D正确
5、D
【解题分析】
对小球来说，由于有弹力做功，小球的机械能不再守恒，部分小球的机械能转化为了弹簧的弹性势能，而使小球的机械能减小，故A错误；根据能量的转化与守恒，
mgR=E p+1
2
mv2，得：E p=1×0.5-
1
2
×0.1×12=0.45J，即从A到B的过程中，橡皮筋的弹
性势能增加了0.45J，B错误；小球在最低点，不受圆环的弹力，故弹簧的弹力与重力
一起充当向心力，故有F-mg=m 2 v R ； 故F=mg+m 2
v R =1+0.1×210.5=1.2N ，故C 错误，D 正确；故选D ．
【题目点拨】
本题要注意我们研究的系统是小球而不是小球与弹簧，若说明是小球与弹簧系统则机械能守恒；而只对小球机械能是不定恒的．
6、C
【解题分析】
由题意可知考查板块模型，灵活选择研究对象，运用牛顿第二定律计算可得。

【题目详解】
取B 物体分析，合外力时最大时加速度最大，由牛顿第二定律可得
()1222
mg m m ma μμ-
+= 最大加速度12a g μ= 此时外力为F ，取整体为研究对象，由牛顿第二定律可得
()()1222
F m m g m m a μ-+=+ 联立可得3F mg μ=
取整体为研究对象，B 受到地面的摩擦力
()f 13222
F mg mg mg μμ=+= ， 总结如下： 当外力F <
32mg μ，AB 都静止， 当32
mg μ<F <3mg μ，AB 一起加速运动。

当F> 3mg μ，AB 出现相对滑动。

A ．由前面分析可知，当2F mg μ<时，A 、
B 一起匀加速运动，故A 错误； B ．由前分析可知，当52
F mg μ=
时，AB 一起加速度运动，取整体为研究对象，由牛顿第二定律可得 ()()512222
mg m m g m m a μμ-+=+ 可得AB 的加速度为都要为13
g μ，故B 错误； C ．由前面分析可知当3F mg μ>时，A 相对B 滑动，故C 正确；
D ．由前面的分析可知随着F 的增大，B 的加速度不会超过
12
g μ，故D 错误。

【题目点拨】 板块模型中，掌握好临界条件，灵活运用整体法和隔离法选择研究对象，根据牛顿第二定律计算可得。

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、BD
【解题分析】
A ．Q 1从无穷远处（电势为0）移到
B 点的过程，根据电场力做功公式得
2B qU W ∞-=
得
2B W U q
∞=
- 又 0B B B U ϕϕ∞=-=-
可得Q 1移入之前，B 点的电势为
2B W q
ϕ= 由于开始C B ϕϕ=，故A 错误；
B ．Q 1移入之前，
C 点的电场强度E 1，Q 1移入之后，Q 1在C 点产生的电场强度为1E 1，如图所示，根据图中的几何关系可得
21E =
故B 正确；
C ．Q 1移入之后，根据电势叠加的原理可知C 点的电势为
2W q
ϕ=- Q 1从无穷远处移到C 点的过程中，所受电场力做的功为：
02C W qU q W ϕ∞'=-=--=-
（） 故C 错误；
D ．Q 1在移到C 点后的电势能为 2P W
E q ϕ=-= 故D 正确。

故选BD 。

8、BCD
【解题分析】
A ．由公式
P =Fv
知汽车开始做加速运动，在达到最大功率前，牵引力不变，达到最大功率后，牵引力随着速度的增大而减小，F 与v 成反比，故A 错误；
B ．汽车先做匀加速直线运动，再做加速度减小的加速直线运动，最后做匀速直线运动，故B 正确；
C ．汽车运动过程中，由
P =Fv =Fat
可知，汽车的功率先逐渐增大到最大功率，最后保持最大功率不变，故C 正确； D ．由
P =Fv
得
1F P v
=⨯ 汽车以恒定的功率行驶，F 与
1v
成正比，汽车做匀加速直线运动时，牵引力等于摩擦阻力不变，故D 正确。

故选BCD 。

9、AD
【解题分析】
小球下降的高度210.82
h gt m == 若小球落在左边四分之一圆弧上，根据几何关系有：R 2=h 2+（R-x ）2，解得水平位移x=0.4m ，则初速度
01x m v s t
== 若小球落在右边四分之一圆弧上，根据几何关系有：R 2=h 2+x′2，解得x′=0.6m ，则水平位移x=1.6m ，初速度
04x m v s t
== 故应选A 、D ．
点晴：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据下降的时间求出下降的高度，通过几何关系求出水平位移，从而求出小球的初速度． 10、ABE
【解题分析】
A 、由题可知4m λ=，0.04T s =，则波速100/v m s T λ
==，故选项A 正确；
BC 、A 点速度沿y 轴正方向，则波沿x 轴负方向传播，故选项B 正确，C 错误； D 、简谐横波沿x 轴传播，质点A 沿波传播方向并不迁移，故选项D 错误； E 、在10.022
t s T ==时，质点B 处在平衡位置，速度沿y 轴正方向，故选项E 正确；
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、 (1)0.495 m/s 2～0.497 m/s 2（2分） (2)①CD （2分） ②
3232()m g m m a m g
-+（2分） 【解题分析】
(1)每相邻两计数点间还有4个点，说明相邻计数点间的时间间隔为0.1s T =，由逐差法可得：()22234.37 3.88 3.39 2.88 2.40 1.8910m m 0.497s s 90.1a -++---⨯=≈⨯；
(2)以系统为研究对象，由牛顿第二定律得：()323m g f m m a -=+
滑动摩擦力：2f m g μ=
解得：()3232m g m m a
m g μ-+=
要测得动摩擦因数，需要测出滑块的质量2m 与托盘和砝码的总质量3m ，故选CD ．
(3)由(2)分析可知，滑块与板间的动摩擦因数为：()3232m g m m a
m g μ-+=．
12、17.3 mA （17.2～17.4 mA ） 69 V 150 3.8 70（67～71）
【解题分析】
（1）[1]选择开关接1时测电流，其分度值为0.5 mA ，示数为17.3 mA ；
[2]选择开关接3时测电压，其分度值为2 V ，其示数为69 V ；
（2）[3]②由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为：
0×1 000 Ω＋1×100 Ω＋5×10 Ω＋0×1 Ω＝150 Ω
[4]由图乙所示可知，指针指在C 处时，电流表示数为12.5 mA ＝0.0125 A ，C 处电阻为中值电阻，则电表内阻为150 Ω，电源电动势：
E ＝I （R ＋r ）＝0.0125×（150＋150）V ＝3.8 V
（3）[5]根据第（1）问可知，表头所示电流为17.3 mA ；调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，此时电路中的电流值也为17.3 mA ，而表内电池的电动势为E ＝3.8 V ，表内总电阻为150 Ω，由欧姆定律可知：
R ＝（ 3.80.0173
－150）Ω≈70 Ω 所以待测电阻的阻值为70 Ω.
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
）（3）4h （4
） 【解题分析】（1）小球下降过程中，做自由落体运动， 2112h gt =
， 22v gh =
，解得1t =
v = （2）然后小球以速度做平抛运动，根据平抛运动的规律有2tan452gt y x v ︒=
=
解得2t = （3）B 点和C 点间的高度差22142y gt h =
=； （4）小球落到C
点时重力做功的瞬时功率2•2y p mgv mg gt ===
14、（1）3m/s (2)1.4m
【解题分析】
（1）小物块从A→B→C→D 过程中，由动能定理得mg (h 1−h 2)−μmgs ＝12m v D 2−0 将h 1、h 2、s 、μ、g 代入得：v D =3m/s
即小滑块第一次到达D 点时的速度大小为3m/s ． （2）对小物块运动全过程利用动能定理，设小滑块在水平轨道上运动的总路程为S 总 有：mgh 1=μmgs 总
将h 1、μ、g 代入得S 总=8.6m
故小物块最终停止的位置距B 点的距离为2s-S 总=1.4m
即小滑块最终停止的位置距B 点的距离为1.4m ．
【题目点拨】
本题关键灵活地选择物理过程运用动能定理列式求解，同时要注意摩擦力做的总功等于摩擦力与路程的积．
15、（i ）30︒（ii ）
263c 【解题分析】
(1)由折射定律有sin sin i n θ
=代入数据解得 1sin 2
θ=
所以 =30θ︒
(2)光从P 点进入玻璃砖发生折射后，射到AD 面上的M 点发生全反射，最后从CD 边的N 点射出，光路图如图
由几何知识可得
2sin 30
d
PM d ︒==
sin 602AM d d ︒==
=(1MD d
=cos30MD MN d ︒ 光在玻璃砖中的传播速度为
c v n == 在玻璃砖中传播时间为
3PM MN t v c +=
=。