精品解析：上海市洋泾中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试卷

上海市洋泾中学2024学年第一学期9月质量检测 高三物理试卷 （考试时间60分钟，满分100分） （试卷共5页，答题纸共1页） 特别提示： 一、本试卷标注“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，漏选给一半分，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 二、在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 1. 篮球运动。某学校选用直径为24.6cm，质量为0.64kg的篮球作为训练用球。 （1）某同学正在单手持球使之静止，在以下三种的持球方式中，人对球的作用力分别为，请问的大小关系为（　　） A. B. C. （2）在原地传球训练中，某队员用双手将篮球水平推出后（不考虑空气阻力与篮球的自转），篮球动能Ek与下落距离h之间的关系为（　　） A. B. C. D. （3）实际上，篮球水平推出后会受到空气阻力的影响，假设空气阻力f与运动方向相反，大小不变且小于重力G的大小，篮球不转动。篮球水平推出后的运动轨迹如图所示。篮球运动的过程中，篮球的加速度（　　） A. 一直增大 B. 一直减小 C. 不变 D. 先增大后减小 【答案】（1）C （2）B （3）B 【解析】 【小问1详解】 依题意可知，篮球一直处于静止状态，故人对球的作用力总是等于篮球的重力，AB错误，故选C； 【小问2详解】 设队员用双手将篮球水平推出时的初动能为 对篮球，由机械能守恒定律 有 解得 ACD错误，故选B； 【小问3详解】 设空气阻力与竖直方向的夹角为，由于初速度沿水平方向，此时，之后逐渐减小，如图所示 由牛顿第二定律 有竖直方向 水平方向 由 解得 随减小，增大，减小,故选B。 2. 荡秋千。荡秋千是中华传统游戏竞技项目，常在节日庆典时举行比赛，如图甲，深受各族人民的喜爱。现在荡秋千已成为儿童的专项活动，常见于校园操场旁或公园中，如图乙。 一种荡秋千的方式如图丙，小朋友坐姿基本不变，大人用水平力F缓慢将秋千由最低点O点拉至图示B点再由静止释放。在B点时秋千绳与竖直方向的夹角为θ，C点为左端最高点，忽略秋千绳的质量和空气阻力，重力加速度为g。 （1）大人缓慢拉秋千的过程中，秋千绳上的拉力大小如何变化（　　） A. 变小 B. 不变 C. 变大 （2）从B点至C点过程中，秋千绳子拉力的冲量的方向为（　　） A. 冲量为零 B. 竖直向上 C. 竖直向下 （3）小朋友从B荡到C点的过程中，其动能随时间的变化关系图像为（　　） A. B. C. D. （4）从B点到C点的时间为t0，若，试估算小朋友和座椅的重心到秋千悬点的距离为L＝______。 （5）有一种极限秋千运动，运动员通过蹲下和站起动作，可以越荡越高，直至实现360°翻转。若秋千绳换为铁链或铁杆，______（填写：A.铁链秋千或B.铁杆秋千）更容易实现360°极限翻转。其理由是__________________ 【答案】（1）C （2）B （3）A （4） （5） ①. B ②. 铁杆秋千通过最高点的速度大于零即可，铁链秋千通过最高点的速度需要大于 【解析】 【小问1详解】 大人缓慢拉秋千的过程中，设秋千绳与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得 可得秋千绳上的拉力大小为 由于逐渐增大，可知秋千绳上的拉力大小变大。 故选C。 【小问2详解】 从B点至C点动量变化为0，根据动量定理可知，此过程秋千绳子拉力的冲量与重力的冲量大小相等，方向相反；由于重力的冲量方向竖直向下，则秋千绳子拉力的冲量的方向为竖直向上。 故选B。 【小问3详解】 当在B点时秋千绳与竖直方向的夹角θ较小时，可认为小朋友做简谐运动，则小朋友的速度满足 小朋友的动能为（） 故选A。 【小问4详解】 从B点到C点的时间为t0，若，此过程可看作单摆，由单摆的周期公式可得 解得 【小问5详解】 [1][2]铁杆秋千通过最高点的速度大于零即可，铁链秋千通过最高点的速度需要大于，这意味着铁链秋千运动员要做更多的功，使更多的人的生物能转化为机械能；所以若秋千绳换为铁杆秋千更容易实现360°极限翻转。 故选B。 3. 汽车智能化。我国的汽车智能化技术发展迅猛。各类车载雷达是汽车自主感知系统的重要组成部分。汽车在检测到事故风险后，通过自主决策和自主控制及时采取措施，提高了安全性。 （1）车载雷达系统可以发出激光和超声波信号，其中（　　） A. 仅激光是横波 B. 激光与超声波都是横波 C. 仅超声波是横波 D. 激光与超声波都不是横波 （2）电动车正在逐步取代燃油车，下列关于电动车说法正确的是（　　） A. 噪音小、无尾气排放，更环保 B. 效率更高可达到100% C. 充电时将电能转化为化学能 D. 工作原理是电磁感应 （3）一辆质量的汽车，以的速度在平直路面上匀速行驶，此过程中发动机功率，汽车受到的阻力大小为______N。当车载雷达探测到前方有障碍物时，主动刹车系统立即撤去发动机驱动力，同时施加制动力使车辆减速。在刚进入制动状态的瞬间，系统提供的制动功率，此时汽车的制动力大小为______N，加速度大小为______。（不计传动装置和热损耗造成的能量损失） 【答案】（1）A （2）AC （3） ①. 600 ②. 4800 ③. 2.7 【解析】 【小问1详解】 车载雷达系统发出的激光是横波，超声波信号是纵波，故A正确，BCD错误。故选A。 【小问2详解】 A．电动汽车噪音小、无尾气排放，相比燃油汽车更环保，故A正确； B．电动汽车的电能转化为机械能的过程中，会有一定的能量损耗，其效率不可能达到100%，故B错误； C．电动汽车充电时将电能转化为化学能，储存在电池内，故C正确； D．电动汽车利用了通电导体在磁场中受力的原理，不是利用电磁感应，故D错误。 故选AC。 【小问3详解】 [1]根据题意可知，汽车匀速行驶，则牵引力等于阻力，则有 解得 [2][3]根据题意，可得 代入数据解得 加速度大小为 4. 弹簧。在弹性限度内的弹簧能恢复原状，且弹簧的弹力大小与形变量间的关系较简洁，弹簧在人们的生产生活中应用广泛。 （1）在地面某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验 ①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在______方向；（选涂：A“水平”或B“竖直”） ②弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表： 代表符号 L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6 数值（cm） 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有一个数值记录不规范，代表符号为______。由表可知所用刻度尺的最小分度值为______。 ③如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与______的差值（选涂：A.“L0”或B.“Lx”）。 ④由图可知弹簧的劲度系数为______N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为______g（结果保留两位小数，g取）。 （2）在太空翱翔的太空舱中做如图（a）所示的实验，弹簧振子沿轴线AB自由振动，一垂直于AB的弹性长绳与振子相连，沿绳方向为x轴，沿弹簧轴线方向为y轴。 ①弹簧振子振动后，某时刻记为t＝0时刻，振子的位移y随时间t变化的关系式为。绳上产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，则t＝T时的波形图为（ ） A. B. C. D. ②如图（b）所示，实线为t0时刻绳子的波形，虚线为t0＋0.2s时刻绳子的波形，P为x＝4m处的质点。绳波的传播速度可能为______m/s。在t0＋1.0s时刻，质点P所处位置的坐标为______。 【答案】（1） ①. B ②. 稳定 ③. L3 ④. 1mm ⑤. Lx ⑥. 4.90 ⑦. 10.00 （2） ①. A ②. （，，） ③. （，） 【解析】 【小问1详解】 ①[1]将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向； 故选B。 ②[2]弹簧自然悬挂，待弹簧稳定时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx； [3][4]由表可知所用刻度尺的最小分度值为1mm，所以要估读一位，以厘米为单位时，小数点后保留两位，所以L3的数值记录不规范。 ③[5]加上砝码，弹力改变量为加上砝码的重力，对应的弹簧伸长量应该是后来的长度减去没加砝码时的长度，没加砝码时有砝码盘，所以横轴是弹簧长度与Lx的差值。 ④[6]根据胡克定律可得 由图可知弹簧的劲度系数为 [7]由表格得到，弹簧原长为L0=25.35cm；挂砝码盘时Lx=27.35cm；则有 可得砝码盘的质量为 【小问2详解】 ①[1]CD．t=T时，绳上处的质点位移 CD图像中处质点的位移分别为正的最大位移和负的最大位移，故CD错误； AB．由振子的位移y随时间t变化的关系式为 t=T时以后的一小段位移为负，即处质点向轴负方向运动。根据同侧法，波的传播方向沿轴正方向，A项图像处质点向轴负方向运动，B项图像处质点向轴正方向运动，故A正确，B错误。 故选A。 ②[2]振源在坐标原点，绳子上产生的波只能向右传播，由t0到t0＋0.2s波传播的距离为（，，） 则波速为（，，） [3]由题意得（，，） 可得（，，） 以t0时刻为计时起点，质点P位移y随时间t变化的关系式 在t0＋1.0s时刻，质点P位移（，，） 则质点P所处位置的坐标为（，）。 5. 生活中的曲线运动。物体的运动轨迹是曲线的运动称为曲线运动，曲线运动是最基本的运动形式之一。生活中常见的物体运动大多是曲线运动。常见的曲线运动有抛体运动、圆周运动等，已知重力加速度为g。 （1）下列在运动过程中保持不变的物理量是（　　） A. 做平抛运动的物体的动能 B. 做平抛运动的物体的机械能 C. 做匀速圆周运动的物体的机械能 D. 做匀速圆周运动的物体的向心加速度 （2）汽车通过弯道时，由M点至N点做曲线运动，关于汽车运动的轨迹和过C点（C点在MN上）时的速度v加速度a、合外力F的方向，下列能正确反映它们的关系的是（　　） A. B. C. D. （3）如图是自行车传动结构的示意图，其中大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为r1、r2和r3，假设脚踏板的转速为n（r/s），则该自行车前进的速度为（　　） A. B. C. D. （4）如图甲，过山车可以底朝天在圆形轨道上运行而乘客不会脱离座椅，由此情景抽象出如图乙所示模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆形轨道相接，可视为质点、质量为m的小滑块下滑经过相接处，能量损失可忽略。 ①小滑块运动到弧形轨道的B点时，处于______（选涂：A失重状态 B超重状态） ②请推导出小滑块能通过C点的最小速度______。（重力加速度为g） ③若小滑块在A点由静止释放，能通过C点，则A点离地面的高度h至少是R的________倍？ 【答案】（1）B （2）B （3）B （4） ①. B ②. ③. 2.5 【解析】 【小问1详解】 A．做平抛运动的物体速度不断增加，则动能不断增加，A错误； B．做平抛运动的物体只有重力做功，则机械能守恒，B正确； C．做匀速圆周运动的物体的动能不变，但重力势能可能不断变化，则机械能不一定守恒，C错误； D．做匀速圆周运动的物体的向心加速度大小不变，但方向不断变化，D错误。 故选B。 【小问2详解】 汽车通过弯道时由M点至N点做曲线运动，则速度v方向沿轨迹的切线方向，合力F的方向和加速度a的方向指向轨迹的凹向，可知B正确。 【小问3详解】 脚踏板的转速为n（r/s）可知大齿轮的转速也为nr/s，因大小齿轮边缘的线速度相等，则 可得小齿轮转速 后轮转速等于小齿轮转速，则后轮边缘线速度，即自行车前进的速度为，故选B。 【小问4详解】 ①[1]小滑块运动到弧形轨道的B点时，加速度向上，则处于超重状态，故选B。 ②[2]小滑块恰能通过C点时，则轨道对滑块的压力恰为零，则 可得最小速度。 ③[3]若小滑块在A点由静止释放，能通过C点，则根据机械能守恒定律 其中 可得，即A点离地面的高度h至少是R的2.5倍。 引力场中的运动 包括太阳、地球在内的所有物体都会在其周围产生引力场。在不同尺度的空间，引力场中的物体运动具有不同的表象。牛顿揭示了苹果下落和行星运动共同的物理机制。意味着天上的物理和地上的物理是一样的，物理规律的普适性反映了一种简单的美。 6. 如图，小球a通过轻质细线Ⅰ，Ⅱ悬挂，处于静止状态。线Ⅰ长，Ⅰ上端固定于离地的O点，与竖直方向之间夹角；线Ⅱ保持水平。O点正下方有一与a质量相等的小球b，静置于离地高度的支架上。（取，，） （1）在线Ⅰ，Ⅱ的张力大小，和小球a所受重力大小G中，最大的是______。 （2）烧断线Ⅱ，a运动到最低点时与b发生弹性碰撞。求： ①与b球碰撞前瞬间a球的速度大小；（计算）______ ②碰撞后瞬间b球的速度大小；（计算）______ ③b球的水平射程s。（计算）______ 7. 图示虚线为某彗星绕日运行的椭圆形轨道，a、c为椭圆轨道长轴端点，b、d为椭圆轨道短轴端点。彗星沿图中箭头方向运行。 （1）该彗星某时刻位于a点，经过四分之一周期该彗星位于轨道的______ A．ab之间 B．b点 C．bc之间 D．c点 （2）已知太阳质量为M，引力常量为G。当慧日间距为时，彗星速度大小为。求彗日间距为时的彗星速度大小。（计算）______ 【答案】6. ①. ②. ③. ④. 7. ①. C ②. 【解析】 【6题详解】 （1）[1]以小球a为对象，根据受力平衡可得 可知在线Ⅰ，Ⅱ的张力大小，和小球a所受重力大小G中，最大的是。 （2）①[2]由动能定理可得 可得 ②[3]由动量守恒定律和能量守恒可得 联立解得 ③[4]由平抛运动的规律有 ， 联立解得 【7题详解】 （1）[1]根据开普勒第二定律可知，某彗星绕日运行的椭圆形轨道上近日点a点速度最大，远日点c点速度最小，根据对称性可知，从a点到c点所用时间为二分之一周期，且从a点到b点所用时间小于从b点到c点所用时间，则该彗星某时刻位于a点，经过四分之一周期该彗星位于轨道的bc之间。 故选C。 （2）[2]引力势能的表达式为 彗星在运动过程中满足机械能守恒，则有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市洋泾中学2024学年第一学期9月质量检测 高三物理试卷 （考试时间60分钟，满分100分） （试卷共5页，答题纸共1页） 特别提示： 一、本试卷标注“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，漏选给一半分，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 二、在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 1. 篮球运动。某学校选用直径为24.6cm，质量为0.64kg的篮球作为训练用球。 （1）某同学正在单手持球使之静止，在以下三种的持球方式中，人对球的作用力分别为，请问的大小关系为（　　） A. B. C. （2）在原地传球训练中，某队员用双手将篮球水平推出后（不考虑空气阻力与篮球的自转），篮球动能Ek与下落距离h之间的关系为（　　） A. B. C. D. （3）实际上，篮球水平推出后会受到空气阻力的影响，假设空气阻力f与运动方向相反，大小不变且小于重力G的大小，篮球不转动。篮球水平推出后的运动轨迹如图所示。篮球运动的过程中，篮球的加速度（　　） A. 一直增大 B. 一直减小 C. 不变 D. 先增大后减小 2. 荡秋千。荡秋千是中华传统游戏竞技项目，常在节日庆典时举行比赛，如图甲，深受各族人民的喜爱。现在荡秋千已成为儿童的专项活动，常见于校园操场旁或公园中，如图乙。 一种荡秋千的方式如图丙，小朋友坐姿基本不变，大人用水平力F缓慢将秋千由最低点O点拉至图示B点再由静止释放。在B点时秋千绳与竖直方向的夹角为θ，C点为左端最高点，忽略秋千绳的质量和空气阻力，重力加速度为g。 （1）大人缓慢拉秋千的过程中，秋千绳上的拉力大小如何变化（　　） A. 变小 B. 不变 C. 变大 （2）从B点至C点过程中，秋千绳子拉力的冲量的方向为（　　） A. 冲量为零 B. 竖直向上 C. 竖直向下 （3）小朋友从B荡到C点的过程中，其动能随时间的变化关系图像为（　　） A. B. C. D. （4）从B点到C点的时间为t0，若，试估算小朋友和座椅的重心到秋千悬点的距离为L＝______。 （5）有一种极限秋千运动，运动员通过蹲下和站起动作，可以越荡越高，直至实现360°翻转。若秋千绳换为铁链或铁杆，______（填写：A.铁链秋千或B.铁杆秋千）更容易实现360°极限翻转。其理由是__________________ 3. 汽车智能化。我国的汽车智能化技术发展迅猛。各类车载雷达是汽车自主感知系统的重要组成部分。汽车在检测到事故风险后，通过自主决策和自主控制及时采取措施，提高了安全性。 （1）车载雷达系统可以发出激光和超声波信号，其中（　　） A. 仅激光是横波 B. 激光与超声波都是横波 C. 仅超声波是横波 D. 激光与超声波都不是横波 （2）电动车正在逐步取代燃油车，下列关于电动车说法正确的是（　　） A. 噪音小、无尾气排放，更环保 B. 效率更高可达到100% C. 充电时将电能转化为化学能 D. 工作原理是电磁感应 （3）一辆质量的汽车，以的速度在平直路面上匀速行驶，此过程中发动机功率，汽车受到的阻力大小为______N。当车载雷达探测到前方有障碍物时，主动刹车系统立即撤去发动机驱动力，同时施加制动力使车辆减速。在刚进入制动状态的瞬间，系统提供的制动功率，此时汽车的制动力大小为______N，加速度大小为______。（不计传动装置和热损耗造成的能量损失） 4. 弹簧。在弹性限度内的弹簧能恢复原状，且弹簧的弹力大小与形变量间的关系较简洁，弹簧在人们的生产生活中应用广泛。 （1）在地面某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验 ①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在______方向；（选涂：A“水平”或B“竖直”） ②弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表： 代表符号 L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6 数值（cm） 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有一个数值记录不规范，代表符号为______。由表可知所用刻度尺的最小分度值为______。 ③如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与______的差值（选涂：A.“L0”或B.“Lx”）。 ④由图可知弹簧的劲度系数为______N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为______g（结果保留两位小数，g取）。 （2）在太空翱翔的太空舱中做如图（a）所示的实验，弹簧振子沿轴线AB自由振动，一垂直于AB的弹性长绳与振子相连，沿绳方向为x轴，沿弹簧轴线方向为y轴。 ①弹簧振子振动后，某时刻记为t＝0时刻，振子的位移y随时间t变化的关系式为。绳上产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，则t＝T时的波形图为（ ） A. B. C. D. ②如图（b）所示，实线为t0时刻绳子的波形，虚线为t0＋0.2s时刻绳子的波形，P为x＝4m处的质点。绳波的传播速度可能为______m/s。在t0＋1.0s时刻，质点P所处位置的坐标为______。 5. 生活中的曲线运动。物体的运动轨迹是曲线的运动称为曲线运动，曲线运动是最基本的运动形式之一。生活中常见的物体运动大多是曲线运动。常见的曲线运动有抛体运动、圆周运动等，已知重力加速度为g。 （1）下列在运动过程中保持不变的物理量是（　　） A. 做平抛运动的物体的动能 B. 做平抛运动的物体的机械能 C. 做匀速圆周运动的物体的机械能 D. 做匀速圆周运动的物体的向心加速度 （2）汽车通过弯道时，由M点至N点做曲线运动，关于汽车运动的轨迹和过C点（C点在MN上）时的速度v加速度a、合外力F的方向，下列能正确反映它们的关系的是（　　） A. B. C. D. （3）如图是自行车传动结构的示意图，其中大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为r1、r2和r3，假设脚踏板的转速为n（r/s），则该自行车前进的速度为（　　） A. B. C. D. （4）如图甲，过山车可以底朝天在圆形轨道上运行而乘客不会脱离座椅，由此情景抽象出如图乙所示模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆形轨道相接，可视为质点、质量为m的小滑块下滑经过相接处，能量损失可忽略。 ①小滑块运动到弧形轨道的B点时，处于______（选涂：A失重状态 B超重状态） ②请推导出小滑块能通过C点的最小速度______。（重力加速度为g） ③若小滑块在A点由静止释放，能通过C点，则A点离地面的高度h至少是R的________倍？ 引力场中的运动 包括太阳、地球在内的所有物体都会在其周围产生引力场。在不同尺度的空间，引力场中的物体运动具有不同的表象。牛顿揭示了苹果下落和行星运动共同的物理机制。意味着天上的物理和地上的物理是一样的，物理规律的普适性反映了一种简单的美。 6. 如图，小球a通过轻质细线Ⅰ，Ⅱ悬挂，处于静止状态。线Ⅰ长，Ⅰ上端固定于离地的O点，与竖直方向之间夹角；线Ⅱ保持水平。O点正下方有一与a质量相等的小球b，静置于离地高度的支架上。（取，，） （1）在线Ⅰ，Ⅱ的张力大小，和小球a所受重力大小G中，最大的是______。 （2）烧断线Ⅱ，a运动到最低点时与b发生弹性碰撞。求： ①与b球碰撞前瞬间a球的速度大小；（计算）______ ②碰撞后瞬间b球的速度大小；（计算）______ ③b球的水平射程s。（计算）______ 7. 图示虚线为某彗星绕日运行的椭圆形轨道，a、c为椭圆轨道长轴端点，b、d为椭圆轨道短轴端点。彗星沿图中箭头方向运行。 （1）该彗星某时刻位于a点，经过四分之一周期该彗星位于轨道的______ A．ab之间 B．b点 C．bc之间 D．c点 （2）已知太阳质量为M，引力常量为G。当慧日间距为时，彗星速度大小为。求彗日间距为时的彗星速度大小。（计算）______ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $