2024届上海市浦东新区高三上学期一模物理试题

2024届上海市浦东新区高三上学期一模物理试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
小朋友们之间经常玩一项有意思的游戏——打水漂（如图甲），打水漂的石片能弹跳的次数由石片初速度、转速、入水时石头和水面的夹角，以及石片材质决定。

其他条件相同的情况下，石片首次接触水与水面成20度角时，水漂效果最为完美。

某次投掷时，如图乙，石片在距离水面高h处，以速度v水平抛出，若石片与水面碰撞时，水平速度不变，但碰后反弹高度都是前一次的，不计空气阻力，重力加速度为g，则石片从抛出到停止跳动的过程中通过的总水平距离是（）
A．B．C．D．
第(2)题
操场上有两个完全相同的喇叭，分别安装在A、B两点，。

操场的入口和出口分别为C、D两点，如图所示，。

喇叭中播放声音的频率为．已知声音在空气中传播的速度为，下列说法不正确的是（）
A．这列声波的波长为
B．出口和入口处的同学听到的声音是加强的
C．出口和入口的连线上，有40处的声音是减弱的
D．在矩形区域正中间的P点，声音是加强的
第(3)题
空间存在沿x轴方向的电场，从O点沿x轴正方向释放一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子只在电场力作用下刚好运动到处，粒子在运动过程中电势能随位置变化的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．由图可知，粒子在x1处受到的电场力最大
B．电场中x2点的电势低于x1点
C．粒子释放时的动能为
D．粒子经过x
2处的动能为
第(4)题
有一部关于星际大战的电影，里面有一个片段，位于与地球类似的星球的“赤道”的实验室里，有一个固定的竖直光滑圆轨道，内侧有一个小球恰能做完整的圆周运动，一侧的仪器数据显示：该运动的轨道半径为r，最高点的速度为v。

若真存在这样的星球，而且该星球的半径为R，自转可忽略，万有引力常量为G，则以下说法正确的是（ ）
A．该星球的质量为B．该星球的质量为
C．该星球的第一宇宙速度为D．该星球的近地卫星速度为
第(5)题
在两个大物体引力场空间中存在着一些点，在这些点处的小物体可相对于两个大物体基本保持静止，这些点称为拉格朗日点。

中国探月工程中的“鹊桥号”中继卫星是世界上首颗运行于地月拉格朗日点的通信卫星，如图所示，该卫星在几乎不消耗燃料
的情况下与月球同步绕地球做圆周运动，关于处于拉格朗日和点上的两颗卫星，下列说法正确的是（ ）
A．两卫星绕地球做圆周运动的线速度相等
B．处于点的卫星绕地球做圆周运动的向心加速度大
C．处于点的卫星绕地球做圆周运动的角速度大
D．处于点的卫星绕地球做圆周运动的向心力大
第(6)题
光的传播速度非常快，早在十九世纪菲索就借助于巧妙的设计，完成了对光速的测量。

他测光速的实验装置如图所示：晴朗的夜晚，点燃一支蜡烛，烛光通过一个半透半反的半透明镜垂直入射到放置在几公里外的平面镜上并反射回来。

实验中使用了一些光学透镜，以保证光线不会过于发散。

在烛光与镜子中间摆放一个大齿轮。

大齿轮的每一个轮齿都能恰好挡住烛光，而齿之间的缝隙又能透过烛光。

在齿轮不动时，光源发出的光通过某缝隙入射到平面镜，同时反射回来时亦可通过该缝隙照到人眼中。

此时，转动齿轮并不断加大转速，开始转速较慢时，由于光速太快且狭缝有一定宽度，反射光仍可通过原缝隙被观察到。

但随着齿轮转速的加快，从缝隙处照射到平面镜的光反射回来时，狭缝已经转过去，刚好有轮齿转过来挡住反射光，人就不会看到光。

在菲索实验中，齿轮数为720，齿轮距镜子的距离长达8.63公里，当转速增加到每秒12.67转时，首次看到了光源被挡住而消失。

已知光速，则根据数据，可知菲索测光速的相对误差约为（ ）
A．0.5%B．2%C．5%D．20%
第(7)题
如图所示，一根长为、粗细均匀且横截面积为的木筷下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大装有水的容器中。

现把木筷往上提起一
小段距离后放手，木筷就在水中上下做简谐振动。

已知铁丝与木筷总质量为，木筷与铁丝整体的等效密度为，水的密度为。

简谐运动的周期公式，其中是回复力与位移的比例系数，为系统的质量。

当地重力加速度为g。

忽略铁丝的体积，则该系统振动的周期为（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题 (共3题)
第(1)题
2018年3月20日，美国太空网报道，开普勒望远镜在距离地球200光年远的红矮星K2—155周围，发现了一颗行星K2—155d，其半径约为地球的1.6倍，这颗系外行星可能含有液态水。

假设这颗行星的密度与地球的密度相同，根据以上信息可知，行星K2—155d与地球（ ）
A．第一宇宙速度之比为B．第一宇宙速度之比为
C．表面的重力加速度之比为D．表面的重力加速度之比为
第(2)题
在一个水平桌面上固定一个内壁光滑的半径为R的管形圆轨道，俯视如图所示，a、b、c、d为圆上两条直径的端点，
且ac与bd相互垂直。

在内部放置A、B两个小球（球径略小于管径，管径远小于R），质量分别为、，开始时B球静止
于a点，A球在其左侧以的初速度向右与B球发生第一次碰撞且被反弹。

已知小球之间的碰撞均为对心弹性碰撞，第二次碰撞
发生在b点。

则下列说法中正确的是（ ）
A．A、B两球的质量比为
B．若只增大A球的初速度则第二次碰撞点可能在之间某处
C．若只增大A球的质量则第二次碰撞点可能仍在b处
D
．若只增大A球的质量则第一、二次碰撞时间间隔不可能大于
第(3)题
如图所示为半径为R的圆，O为圆心，其中A、B、C三点将圆等分为三份，D为连线的中点，E为延长线上一点，且。

现将三个完全相同的正电荷固定在A、B、C，所带电荷量均为Q，则下列说法正确的是（ ）
A．圆心O处的电场强度为零
B．D、E两点的电场强度大小相等、方向相反
C．B、C两电荷在A点产生的场强大小为
D．电子由A点附近沿虚线运动到E点的过程，电场力一直做负功
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某实验小组利用如图所示装置测量小物块与接触面间的动摩擦因数。

已知小物块与长木板面和水平面的动摩擦因数相同，重力加速度为g。

（1）甲同学利用该装置进行实验，把长木板倾角调整到合适角度，使小物块在倾斜的长木板上匀速下滑，测量出长木板倾角为，则可知小物块与长木板的动摩擦因数___________。

（2）由于难以确认小物块在倾斜的木板上做匀速运动，乙同学对实验加以改进，增大木板的倾角使其稍大于，再使小物块从A点从静止开始下滑，经过O点后到达水平面上的B点停下。

测得A点距水平面的高度为h，A、B两点间的水平距离为x（如图），忽略物块在O点的机械能损失，则可测得动摩擦因数___________；
（3）由于物块在O点实际上有机械能损失，因此上述测量结果与真实值比较，___________（填“>”“<”或“=”）
第(2)题
某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计的实验装置如图所示。

固定在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮筋一端固定在量角器圆心O正上方的A点，另一端系两根细绳，两根细绳的另一端分别有绳套1和绳套2。

实验步骤如下。

A.弹簧测力计挂在绳套1上，竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点，此时弹簧测力计的示数为F；
B．弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点达到O点，此时绳套1与O点间细绳沿水平方向，绳套2与O点间的细绳、绳套1与O点间细绳的夹角为120°，此时弹簧测力计的示数为F1；
C．将与绳套1连接的细绳由0°方向缓慢转动到60°方向，同时保持与绳套2连接的细绳沿120°方向不变，进行多次实验。

根据上述实验回答下列问题。

(1)下列实验要求中必要的是___________
A.弹簧测力计需要在实验前进行校零
B.实验必须在竖直面内进行
C.弹簧测力计轴线、细绳、橡皮筋应与木板平面平行
D.与两绳套相连的细绳之间的夹角越大越好
(2)根据力的平行四边形定则计算与绳套1连接的细绳上的力和与绳套2连接的细绳上的力的合力F′=___________；当F、F1满足关系___________时，即可初步验证力的平行四边形定则。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图甲所示，质量m B=3kg的长木板B上表面放置一质量m A=2kg的物块A，另有一质量m C=1kg的物块C以某一初速度v0从长木板最左端滑上长木板，物块C与物块A发生弹性碰撞后恰好能从长木板左端滑落，物块A最终未从长木板滑离。

物块A、C与长木板B之间的动摩擦因数均为，长木板B与地面之间的动摩擦因数为，两物块碰撞前长木板与地面相对静止。

从两物块碰撞后瞬间开始计时，物块A的v-t图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2。

求：
（1）两物块碰撞后瞬间C的速度大小；
（2）动摩擦因数μ1、μ2的大小；
（3）长木板B与地面之间由于摩擦产生的热量大小。

第(2)题
当汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌，以提醒后面驾车司机减速安全通过。

在夜间，有一货车因故障停驶，后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方50m的物体，他的反应时间为0.5s，再加路面湿滑，制动的最大加速度为。

求：
（1）小轿车从开始刹车25s内通过的最小距离；
（2）三角警示牌至少要放在故障车后多远处，才能有效避免两车相撞。

第(3)题
如图，为一交流发电机的原理示意图。

矩形线圈abcd可绕过bc、ad边中点且垂直于匀强磁场方向的水平轴匀速转动。

线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上；用导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路的定值电阻R连接。

已知矩形线圈，，匝数匝，线圈的总电阻，线圈转动的角速度，外电路的定值电阻，匀强磁场的磁感应强度，。

从线
圈经过图示位置开始计时，求：
（1）线圈内的电流随时间变化的函数关系式；
（2）线圈转动时电压表的示数；
（3）在线圈转过的过程中，通过线圈导线某截面的电荷量。