精品解析：上海市青浦高级中学2024-2025学年高三上学期期中考试物理试卷

上海市青浦高级中学2024学年第一学期期中考试 高三 物理试卷 考试时间：60分钟 满分：100分 高铁 我国的高铁技术遥遥领先，它不仅是我国经济腾飞的时代见证者，也成为了中国走向世界的一张名片。杭州东站到上海虹桥站的G7560次高铁列车由4节动车（自带动力的车厢）和4节拖厢（不带动力的车厢）共8节车厢组成，每节车厢的长度相同。 1. 如图为该列车的时刻表，已知杭州东站到上海虹桥站的直线距离约为162 km，下列说法正确的是（ ） 站名 到时 发时 停留 杭州东 15：29 15：29 …… 嘉兴南 15：54 15：56 2分 上海虹桥 16：24 16：24 …… A. 15：29是指时间间隔 B. 以G7560次列车为参考系，坐在车上的乘客在运动 C. 列车全程的平均速度大小约为81 km/h D. 研究列车从杭州东站到上海虹桥站的平均速度时，列车可视为质点 2. 小明在某次乘坐时想测量高铁列车在启动时的加速度，他在水平行驶的车厢里用细线悬挂了一个可视为质点的重物，某时刻细线与竖直方向的夹角为θ，如图所示。已知重力加速度为g，则列车的加速度大小为______m/s2，方向为______。 3. 小明观察列车车厢内的一个水龙头C。他发现在第一段时间内，水滴落在水龙头的正下方B点，第二段时间内，水滴落在B点的右方A点，如图所示。那么列车在这一过程中可能的运动是（ ） A. 先静止，后向右做加速运动 B. 先向左做匀速运动，后做加速运动 C. 先向右做匀速运动，后做减速运动 D. 先向右做加速运动，后做减速运动 4. 列车进站时，站在月台上静止不动的工作人员发现列车通过自己的总时间为t，列车停止时自己刚好与车尾末端平齐。把列车进站过程的运动视为匀减速直线运动，则第6节车厢通过该工作人员所用的时间可表示为（ ） A. B. C. D. 5. 该列车先以加速度a＝0.5 m/s2由静止启动做匀加速直线运动，达到额定功率后再做变加速直线运动，经过550 s后，开始以最大速度270 km/h匀速行驶。已知每节动车均提供P＝750 kW的额定功率，每节车厢平均质量均为m＝20 t。设行驶中每节车厢所受阻力相同且恒定。求： （1）列车匀加速的时间； （2）求列车在整个加速过程所通过的路程。 打水漂 “打水漂”是古老的游戏，以一定的高度将扁平的石子水平向水面快速抛出，若成功，扔出的石子和水面相撞后，在水面上弹跳前进，形成如图所示的“水漂”效果。 6. 假设水平方向速度没有损失，竖直方向碰撞后速度变小，下图有可能是石子“水漂”轨迹的是（ ） A. B. C. 7. 若抛出的石子恰好砸中平静湖面上一个安全警戒浮漂，浮漂之后的运动可简化为竖直方向的简谐振动，距浮漂2 m的水面有一片小树叶。 （1）受浮漂振动形成的水波影响，小树叶______逐渐远离浮漂。（选填“能”或“不能”） （2）若浮漂在4 s内全振动了5次，当它开始第6次振动时，小树叶刚好开始振动，则此水波的周期为______s，此水波的传播速度为______m/s。 8. “嫦娥五号”月球探测器返回舱返回地球时，采用了类似“打水漂”多段多次减速技术。如图所示，虚线球面表示地球大气层边界，边界外侧没有大气。关闭发动机的返回舱从a点滑入大气层，然后经b点从c点“跳出”，经d点后再从e点“跃入”。d点为轨迹最高点，距离地面高度为h，已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R。 （1）关于各位置速度大小关系，下列选项正确的是（ ） A． B． C． D． （2）下列关于返回舱在b、d两点的状态判断正确的是（ ） A．超重、超重 B．超重、失重 C．失重、超重 D．失重、失重 （3）返回舱在d点的加速度大小为______。 类比 类比是一种常用的物理研究方法。 9. 近期由于房价调控，上海房价下降呈现减缓趋势。一位同学将房价的“上涨”类比成运动中的“增速”，将房价的“下降”类比成运动中的“减速”，据此类比方法，你觉得“房价下降呈现减缓趋势”可以类比成运动中的速度______，加速度______。（两空均选填“不变”、“减小”、“增大”） 10. 功是力在空间上的积累，类比于此，根据定义分析下列哪个说法符合这种规律（ ） A. 位移是速度对时间的积累 B. 速度是加速度对时间的积累 C. 力是质量对加速度的积累 D. 滑动摩擦力是摩擦系数对正压力的积累 11. 电场与重力场有很多类似之处，例如重力势能与电势能。电场中某点的电势定义为：该点检验电荷所具有的电势能与所带电量之比。当选取无穷远处为零电势点时，电场中距离场源点电荷r处的P点的电势（式中k为静电力常数，q为点电荷所带电量）。若取距该场源电荷为R的球面处为零电势点，则P点电势为（ ） A. B. C. D. 摆钟 摆钟是最早能够精确计时的一种工具，至今仍在很多地方使用。已知重力加速度为g。 12. 把摆钟的钟摆简化成一个单摆。如果一个摆钟，每小时走慢1分钟，可以通过调整钟摆来校准时间，则应该（ ） A. 增加摆长 B. 增加摆锤质量 C. 缩短摆长 D. 减小摆锤质量 13. 如图，将单摆的摆球从最低点B在竖直平面内向右缓慢拉开一个偏角θ（θ＜5°），并从A点静止释放，C为左侧最高点，不计空气阻力。 （1）刚释放摆球的瞬间，摆球（ ） A．合力不为零 B．向心力为零 C．合力沿切线a的方向 D．向心力沿b的方向 （2）摆球从开始释放到B点的时间为______ （3）从A运动到C点的过程中，其动能随时间的变化关系图像为（ ） A． B． C． D． 14. 接上题，若摆球静止在A点时，给摆球一个水平向左的冲量I，使得摆球能够继续绕悬挂点O在竖直平面内做一个完整的圆周运动，则需要的最小冲量为多大？ 家用电器 当今美好生活离不开各种各样的家用电器。 15. 家庭电路是各种用电器正常工作的基本保证，关于家庭电路，下列说法正确的是（ ） A. 电灯与电灯是串联的 B. 开关与被控制的电灯是串联的 C. 保险丝熔断后，可用铜丝或铁丝代替 D. 标有“110 V 25 W”和“110 V 60 W”的两盏白炽灯，串联后接入220 V电路中可正常发光 16. 人们常用卡路里（cal）来计量运动消耗的能量，已知1 cal＝4.2 J，而家庭用电则常用千瓦时（kW•h）计量所用的电能，则1 kW·h相当于（ ） A. 1000 cal B. 3600 cal C. 8.6×105cal D. 3.6×106cal 17. 打印机也逐步成为家中常用电器。某喷墨打印机简化结构如图所示，墨盒发出质量为m的微小墨滴，经带电室后所带电荷量由输入信号控制。随后以一定的初速度v0进入长为L、间距为d、电压为U的带电平行金属板，金属板右端与纸的距离为L1。忽略空气阻力、墨滴所受重力和偏转电场的边缘效应。 （1）若墨滴打到纸上的点偏离入射方向的距离为Y，求该墨滴的电荷量q_____。 （2）下列操作中能使纸上的文字尺寸放大的是（ ） A．仅增大d B．仅增大U C．仅增大L1 D．仅增大q 18. 小明有一款便携式打印机，其自带锂电池，但电池上的铭牌只能依稀看出“1500 mA·h”，因此小明借助青中物理实验室的器材测量电池的电动势和内阻。（定值电阻） （1）测量电路图如图（a）所示，请在图（b）中完成实物电路的连接_____。 （2）定值电阻R1所起的作用是______。 （3）由实验数据获得的图像如图（c）所示，则电池的电动势为______V，内阻为______Ω。（结果均保留两位有效数字） （4）若已知执行打印任务时锂电池的放电功率约为30 W。该锂电池充满电后，储存的电荷量为______C，若打印一张A4纸用时5s，则该打印机最多可以打印A4纸______张。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市青浦高级中学2024学年第一学期期中考试 高三 物理试卷 考试时间：60分钟 满分：100分 高铁 我国的高铁技术遥遥领先，它不仅是我国经济腾飞的时代见证者，也成为了中国走向世界的一张名片。杭州东站到上海虹桥站的G7560次高铁列车由4节动车（自带动力的车厢）和4节拖厢（不带动力的车厢）共8节车厢组成，每节车厢的长度相同。 1. 如图为该列车的时刻表，已知杭州东站到上海虹桥站的直线距离约为162 km，下列说法正确的是（ ） 站名 到时 发时 停留 杭州东 15：29 15：29 …… 嘉兴南 15：54 15：56 2分 上海虹桥 16：24 16：24 …… A. 15：29是指时间间隔 B. 以G7560次列车为参考系，坐在车上的乘客在运动 C. 列车全程的平均速度大小约为81 km/h D. 研究列车从杭州东站到上海虹桥站的平均速度时，列车可视为质点 2. 小明在某次乘坐时想测量高铁列车在启动时的加速度，他在水平行驶的车厢里用细线悬挂了一个可视为质点的重物，某时刻细线与竖直方向的夹角为θ，如图所示。已知重力加速度为g，则列车的加速度大小为______m/s2，方向为______。 3. 小明观察列车车厢内的一个水龙头C。他发现在第一段时间内，水滴落在水龙头的正下方B点，第二段时间内，水滴落在B点的右方A点，如图所示。那么列车在这一过程中可能的运动是（ ） A. 先静止，后向右做加速运动 B. 先向左做匀速运动，后做加速运动 C. 先向右做匀速运动，后做减速运动 D. 先向右做加速运动，后做减速运动 4. 列车进站时，站在月台上静止不动的工作人员发现列车通过自己的总时间为t，列车停止时自己刚好与车尾末端平齐。把列车进站过程的运动视为匀减速直线运动，则第6节车厢通过该工作人员所用的时间可表示为（ ） A. B. C. D. 5. 该列车先以加速度a＝0.5 m/s2由静止启动做匀加速直线运动，达到额定功率后再做变加速直线运动，经过550 s后，开始以最大速度270 km/h匀速行驶。已知每节动车均提供P＝750 kW的额定功率，每节车厢平均质量均为m＝20 t。设行驶中每节车厢所受阻力相同且恒定。求： （1）列车匀加速的时间； （2）求列车在整个加速过程所通过的路程。 【答案】1. D 2. ①. ②. 水平向左 3. BC 4. B 5. ； 【解析】 【1题详解】 A．15：29是指时刻，A错误； B．列车上的乘客随列车一起运动，以列车为参考系，乘客是静止的，B错误； C．根据平均速度的定义，可知全程的平均速度大小为 C错误； D．列车的长度相对杭州东站到上海虹桥站的距离很小，所以研究列车从杭州东站到上海虹桥站的平均速度时，可以忽略列车的长度把列车看作质点，D正确。 故选D。 【2题详解】 重物跟随高铁一起运动，则高铁的加速度与重物的加速度相同，重物受重力，绳的拉力，由牛顿第二定律可得 故高铁的加速度大小为 方向水平向左。 【3题详解】 水滴下落时，水平方向保持原来的速度，若车匀速运动，车的水平位移与水滴的水平位移相同，则落在B点；若车向左加速运动，则水滴仍保持下落时的水平速度，而车的水平位移增大，故水滴可落在A处；同理，车向右减速运动，水滴也会落在A处。 故选BC。 【4题详解】 设每节车厢长度为L，列车的加速度大小为a，将列车的匀减速运动逆向看作是反向的初速度为零且加速度大小不变的匀加速运动，则 设第6~8节车厢通过该工作人员的时间为，第7~8节车厢通过该工作人员的时间为，则 第6节车厢通过该工作人员所用的时间为 联立以上四式解得 故选B。 【5题详解】 [1]动车组受到的总阻力为 根据牛顿第二定律可得 代入数据解得动车组在匀加速阶段的总牵引力大小为 设匀加速结束时的速度为，匀加速的时间为，有 解得 根据运动学知识可得匀加速的时间为 [2]设高铁在整个加速过程所通过的路程为，根据动能定理可得 代入数据解得 打水漂 “打水漂”是古老的游戏，以一定的高度将扁平的石子水平向水面快速抛出，若成功，扔出的石子和水面相撞后，在水面上弹跳前进，形成如图所示的“水漂”效果。 6. 假设水平方向速度没有损失，竖直方向碰撞后速度变小，下图有可能是石子“水漂”轨迹的是（ ） A. B. C. 7. 若抛出的石子恰好砸中平静湖面上一个安全警戒浮漂，浮漂之后的运动可简化为竖直方向的简谐振动，距浮漂2 m的水面有一片小树叶。 （1）受浮漂振动形成的水波影响，小树叶______逐渐远离浮漂。（选填“能”或“不能”） （2）若浮漂在4 s内全振动了5次，当它开始第6次振动时，小树叶刚好开始振动，则此水波的周期为______s，此水波的传播速度为______m/s。 8. “嫦娥五号”月球探测器返回舱返回地球时，采用了类似“打水漂”多段多次减速技术。如图所示，虚线球面表示地球大气层边界，边界外侧没有大气。关闭发动机的返回舱从a点滑入大气层，然后经b点从c点“跳出”，经d点后再从e点“跃入”。d点为轨迹最高点，距离地面高度为h，已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R。 （1）关于各位置速度大小关系，下列选项正确的是（ ） A． B． C． D． （2）下列关于返回舱在b、d两点的状态判断正确的是（ ） A．超重、超重 B．超重、失重 C．失重、超重 D．失重、失重 （3）返回舱在d点的加速度大小为______。 【答案】6. C 7. ①. 不能 ②. ③. 8. ①. A ②. B ③. 【解析】 【6题详解】 石子和水面相撞后，水平方向速度没有损失，竖直方向碰撞后速度变小，可知竖直方向上的高度逐渐减小，根据 可知石子在空中运动的时间逐渐减小，根据 可知石子在水平方向的位移逐渐减小。 故选C。 【7题详解】 [1]浮漂沿竖直方向做简谐振动，由于质点不能随波迁移，受浮漂振动形成水波的影响，距浮漂2 m的水面有一片小树叶只会在竖直方向上下振动，小树叶不能逐渐远离浮漂； [2]浮漂在4s内全振动了5次，故水波的周期为 [3]当它开始第6次振动时，小树叶刚好开始振动，即水波在5次全振动时间内恰好传播了2m，故水波的传播速度为 【8题详解】 [1]返回舱从a点滑入大气层经b点到达c点的过程，由于有空气阻力做负功，返回舱的动能减小，故有 从c点经d点后达到e点的过程，不受空气阻力作用，返回舱在该过程机械能守恒。而c点和e点高度相等，返回舱在两点的重力势能相等，故有 整理有 故选A； [2]返回舱在b点做离心运动，加速度向上，返回舱处于超重状态。返回舱在d点做近心运动，加速度向下，返回舱处于失重状态，故选B； [3]返回舱在d点距离地面高度为h，此时返回舱只受万有引力作用，根据万有引力定律及牛顿第二定律有 在地球表面的物体，其所受重力等于万有引力，故有 联立解得 类比 类比是一种常用的物理研究方法。 9. 近期由于房价调控，上海房价下降呈现减缓趋势。一位同学将房价的“上涨”类比成运动中的“增速”，将房价的“下降”类比成运动中的“减速”，据此类比方法，你觉得“房价下降呈现减缓趋势”可以类比成运动中的速度______，加速度______。（两空均选填“不变”、“减小”、“增大”） 10. 功是力在空间上的积累，类比于此，根据定义分析下列哪个说法符合这种规律（ ） A. 位移是速度对时间的积累 B. 速度是加速度对时间的积累 C. 力是质量对加速度的积累 D. 滑动摩擦力是摩擦系数对正压力的积累 11. 电场与重力场有很多类似之处，例如重力势能与电势能。电场中某点的电势定义为：该点检验电荷所具有的电势能与所带电量之比。当选取无穷远处为零电势点时，电场中距离场源点电荷r处的P点的电势（式中k为静电力常数，q为点电荷所带电量）。若取距该场源电荷为R的球面处为零电势点，则P点电势为（ ） A. B. C. D. 【答案】9. ①. 减小 ②. 减小 10. A 11. D 【解析】 【9题详解】 [1][2]将房价的“上涨”类比成运动中的“增速”，将房价的“下降”类比成运动中的“减速”，据此类比方法，“房价下降呈现减缓趋势”可以类比成运动中的速度减小，加速度减小。 【10题详解】 A．当物体具有速度时，随着时间的积累，产生位移，故A正确； B．速度的变化量是加速度对时间的积累，故B错误； C．力是产生加速度的原因，加速度由力和质量共同决定，故C错误； D．因为接触面粗糙，所以会存在摩擦力，滑动摩擦力与正压力的比值等于摩擦系数，不能说滑动摩擦力是摩擦系数对正压力的积累，故D错误。 故选A。 【11题详解】 由题意可知，当规定距一个孤立点电荷无穷远处的电势为零时，该点电荷周围电场中距其r处P点的电势为 距该点电荷为R处的M点的电势 则 若取距该点电荷为R的M点的球面处为电势零点，则 则 故选D。 摆钟 摆钟是最早能够精确计时的一种工具，至今仍在很多地方使用。已知重力加速度为g。 12. 把摆钟的钟摆简化成一个单摆。如果一个摆钟，每小时走慢1分钟，可以通过调整钟摆来校准时间，则应该（ ） A. 增加摆长 B. 增加摆锤质量 C. 缩短摆长 D. 减小摆锤质量 13. 如图，将单摆的摆球从最低点B在竖直平面内向右缓慢拉开一个偏角θ（θ＜5°），并从A点静止释放，C为左侧最高点，不计空气阻力。 （1）刚释放摆球的瞬间，摆球（ ） A．合力不为零 B．向心力为零 C．合力沿切线a的方向 D．向心力沿b的方向 （2）摆球从开始释放到B点的时间为______ （3）从A运动到C点的过程中，其动能随时间的变化关系图像为（ ） A． B． C． D． 14. 接上题，若摆球静止在A点时，给摆球一个水平向左的冲量I，使得摆球能够继续绕悬挂点O在竖直平面内做一个完整的圆周运动，则需要的最小冲量为多大？ 【答案】12. C 13. ①. ABC ②. ③. A 14. 【解析】 【12题详解】 根据单摆的周期公式 已知摆钟，每小时走慢1分钟，说明摆钟的周期变长，需要校准时间则应使周期变短，则应缩短摆长，改变摆锤的质量不会影响摆钟的周期。 故选C。 【13题详解】 [1]由题意可知，当摆球在A处时，速度为0，根据向心力的表达式 可知此时向心力为0。但加速度不为0，受力分析可得合力为 其中为绳子与竖直方向的夹角。即合力不为0，方向沿切线b的方向。 故选ABC。 [2]根据单摆的周期公式 可知摆球从释放开始第一次到达最低点B的时间为 则摆球从释放开始到达最低点B的时间为 [3]图像的斜率表示动能变化的快慢，根据动能定理可知，动能变化的快慢等于重力做功的快慢，即等于重力的瞬时功率，为 在A点速度为0，此时重力的瞬时功率为0；在最低点速度为水平方向，此时重力的瞬时功率还为0。所以从A点到最低点B，重力的瞬时功率先变大后变小，从最低点B到C点，重力的瞬时功率先变大后变小，则图像的倾斜程度先变大，后变小，在变大，再变小。 故选A。 【14题详解】 设给摆球一个水平向左的冲量I，小球获得初速度为，由动量定理 小球在最高点时，由牛顿第二定律 从最低点到最高点，由机械能守恒定律 联立可得需要的最小冲量为 家用电器 当今美好生活离不开各种各样的家用电器。 15. 家庭电路是各种用电器正常工作的基本保证，关于家庭电路，下列说法正确的是（ ） A. 电灯与电灯是串联的 B. 开关与被控制的电灯是串联的 C. 保险丝熔断后，可用铜丝或铁丝代替 D. 标有“110 V 25 W”和“110 V 60 W”的两盏白炽灯，串联后接入220 V电路中可正常发光 16. 人们常用卡路里（cal）来计量运动消耗的能量，已知1 cal＝4.2 J，而家庭用电则常用千瓦时（kW•h）计量所用的电能，则1 kW·h相当于（ ） A. 1000 cal B. 3600 cal C. 8.6×105cal D. 3.6×106cal 17. 打印机也逐步成为家中常用电器。某喷墨打印机简化结构如图所示，墨盒发出质量为m的微小墨滴，经带电室后所带电荷量由输入信号控制。随后以一定的初速度v0进入长为L、间距为d、电压为U的带电平行金属板，金属板右端与纸的距离为L1。忽略空气阻力、墨滴所受重力和偏转电场的边缘效应。 （1）若墨滴打到纸上的点偏离入射方向的距离为Y，求该墨滴的电荷量q_____。 （2）下列操作中能使纸上的文字尺寸放大的是（ ） A．仅增大d B．仅增大U C．仅增大L1 D．仅增大q 18. 小明有一款便携式打印机，其自带锂电池，但电池上的铭牌只能依稀看出“1500 mA·h”，因此小明借助青中物理实验室的器材测量电池的电动势和内阻。（定值电阻） （1）测量电路图如图（a）所示，请在图（b）中完成实物电路的连接_____。 （2）定值电阻R1所起的作用是______。 （3）由实验数据获得的图像如图（c）所示，则电池的电动势为______V，内阻为______Ω。（结果均保留两位有效数字） （4）若已知执行打印任务时锂电池的放电功率约为30 W。该锂电池充满电后，储存的电荷量为______C，若打印一张A4纸用时5s，则该打印机最多可以打印A4纸______张。 【答案】15. B 16. C 17. ①. ②. BCD 18. ①. ②. 等效为电源内阻，降低实验误差。 ③. 3.0 ④. 0.33 ⑤. 5400 ⑥. 108 【解析】 【15题详解】 A．电灯与电灯之间的通断互不影响，故电灯与电灯之间时并联的，故A错误； B．开关的通断与电灯的通断同步，故二者是串联的，故B正确； C．保险丝在大电流时容易熔断以保护电路，铜丝和铁丝不易熔断，故不可代替保险丝，故C错误； D．标有“110 V 25 W”和“110 V 60 W”的两盏白炽灯的电阻不相同，串联后两盏白炽灯两端的电压均不为110V，即二者均不能正常发光，故D错误。 故选B。 【16题详解】 【17题详解】 . [1]在偏转极板间 联立解得 [2]由[1]可知 增大偏离入射方向的距离为Y，可以增大文字尺寸，既可以仅增大U或仅增大L1或仅增大q。 故选BCD。 【18题详解】 [1]根据电路图连接实物图如下 [2]正常电池的内阻一般比较小，故可以增加一个定值电阻，将其等效为电源内阻，降低偶然误差对实验结果的影响。 [3]图像的纵轴截距表示电源的电动势，由图可知 [4]电源的等效内阻等于图像的斜率的绝对值 [5]储存的电量为 [6]打印机的工作电流为 工作总时长为 打印的纸张数为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $