上海寶山同洲模范學校2024-2025學年高三下學期半期考試物理試題含解析

上海寶山同洲模范學校2024-2025學年高三下學期半期考試物理試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、在直角三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，，，邊長。一個粒子源在b點將質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負電粒子以大小和方向不同的速度射入磁場，在磁場中運動時間最長的粒子中，速度的最大值是（）A． B． C． D．2、如圖所示，足夠長的小平板車B的質(zhì)量為M，以水平速度v0向右在光滑水平面上運動，與此同時，質(zhì)量為m的小物體A從車的右端以水平速度v0沿車的粗糙上表面向左運動．若物體與車面之間的動摩擦因數(shù)為μ，則在足夠長的時間內(nèi)（）A．若M＞m，物體A對地向左的最大位移是B．若M＜m，小車B對地向右的最大位移是C．無論M與m的大小關(guān)系如何，摩擦力對平板車的沖量均為mv0D．無論M與m的大小關(guān)系如何，摩擦力的作用時間均為3、明代學者方以智在《陽燧倒影》中記載：“凡寶石面凸，則光成一條，有數(shù)棱則必有一面五色”，表明白光通過多棱晶體折射會發(fā)生色散現(xiàn)象．如圖所示，一束復色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光a、b，下列說法正確的是A．若增大入射角i，則b光先消失B．在該三棱鏡中a光波長小于b光C．a(chǎn)光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，b光不能發(fā)生D．若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應，則a光的遏止電壓低4、如圖(甲)所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從高彈簧上端高h處自由下落．若以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下建立一坐標軸OX,小球的速度v隨時間t變化的圖象如圖(乙)所示．其中OA段為直線，切于A點的曲線AB和BC都是平滑的曲線，則關(guān)于A、B、C三點對應的x坐標及加速度大小，下列說法正確的是()A．B．C．D．5、如圖，在兩等量正點電荷連線的中垂線上，有a、b兩個點電荷繞O點做勻速圓周運動，且a、b與O始終在一條直線上。忽略a、b間的庫侖力，已知sinα＝0.6，sinβ＝0.8，則a、b兩個點電荷的比荷之比為（）A． B． C． D．6、如圖所示，一根彈簧一端固定在左側(cè)豎直墻上，另一端連著A小球，同時水平細線一端連著A球，另一端固定在右側(cè)豎直墻上，彈簧與豎直方向的夾角是60°，A、B兩小球分別連在另一根豎直彈簧兩端。開始時A、B兩球都靜止不動，A、B兩小球的質(zhì)量相等，重力加速度為g，若不計彈簧質(zhì)量，在水平細線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為(

)A．B．，C．，D．，二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、下列說法正確的是_________（填正確答案標號）A．天空中看到的彩虹是光的干涉現(xiàn)象形成的B．偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波C．光從空氣射入水中時，光的頻率保持不變D．光學儀器鏡頭上的增透膜利用光的衍射原理E.在水中紅光比藍光傳播得更怏8、某物體以30m/s的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，g取10m/s2．4s內(nèi)物體的（

）A．路程為50mB．位移大小為40m，方向向上C．速度改變量的大小為20m/s，方向向下D．平均速度大小為10m/s，方向向上9、如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)存在相互正交的勻強磁場B和勻強電場E，B1磁場方向垂直于紙面向里，平板S上有可讓粒子通過狹縫到達記錄粒子位置的膠片。平板S右方有垂直于紙面向外的勻強磁場B2，則下列相關(guān)說法中正確的是A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B．該束帶電粒子帶負電C．速度選擇器的P1極板帶負電D．在B2磁場中運動半徑越大的粒子，比荷越小10、如圖所示為用絞車拖物塊的示意圖。拴接物塊的細線被纏繞在輪軸上，輪軸逆時針轉(zhuǎn)動從而拖動物塊。已知輪軸的半徑R=0.5m，細線始終保持水平，被拖動的物塊初速度為零，質(zhì)量m=1kg，與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，輪軸的角速度隨時間t變化的關(guān)系是=kt，k=2rad/s2，g取10m/s2，以下判斷正確的是（）A．物塊的加速度逐漸增大 B．細線對物塊的拉力恒為6NC．t=2s時，細線對物塊的拉力的瞬時功率為12W D．前2s內(nèi)，細線對物塊拉力做的功為12J三、實驗題：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）甲、乙、丙三個實驗小組分別采用如圖甲、圖乙、圖丙所示的實驗裝置做實驗。甲小組測小車勻變速運動的加速度，乙小組探究小車的加速度與合外力的關(guān)系，丙小組探究小車的速度和合外力做的功的關(guān)系總質(zhì)量用M表示（圖乙中M為小車與力傳感器的總質(zhì)量，圖丙中M為小車和與小車固連的小滑輪的總質(zhì)量），鉤碼總質(zhì)量用m表示，重力加速度為g，試回答下列問題：（1）甲、乙、丙三組實驗不需要平衡小車與長木板之間的摩擦力的是________（填“甲”“乙”“丙”或“都不需要”）。（2）甲、乙、丙三組實驗需要滿足的是________（填“甲”“乙”“丙”或“都不需要”）。（3）若三組同學分別用各自的實驗裝置做探究小車的加速度和合外力的關(guān)系實驗，各組同學的操作均完全正確，甲、乙、丙三組同學作出的a-F圖線如圖丁所示（乙組同學所用F為力傳感器示數(shù)，丙組同學所用F為彈簧測力計示數(shù)），則乙組實驗對應的圖線是________（填“A”“B”或“C”。）12．（12分）某實驗小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度（圈數(shù)）的關(guān)系．實驗裝置如圖所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，7個指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點0、10、20、30、40、50、60圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度．設彈簧下端未掛重物時，各指針的位置記為x0；掛有質(zhì)量為0.100kg的砝碼時，各指針的位置記為x．測量結(jié)果及部分計算結(jié)果如下表所示（n為彈簧的圈數(shù)，重力加速度取9.80m/s2）．已知實驗所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個彈簧的自由長度為11.88cm．（1）將表中數(shù)據(jù)補充完整：①________；②________．

P1

P2

P3

P4

P5

P6

x0（cm）

2.04

4.06

6.06

8.05

10.03

12.01

x（cm）

2.64

5.26

7.81

10.30

12.93

15.41

n

10

20

30

40

50

60

k（N/m）

163

①

56.0

43.6

33.8

28.8

（m/N）

0.0061

②

0.0179

0.0229

0.0296

0.0347

（2）以n為橫坐標，為縱坐標，在答題卷給出的坐標紙上畫出1/k－n圖像．（3）題（2）圖中畫出的直線可近似認為通過原點．若從實驗中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達式為k＝_____N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0（單位為m）的關(guān)系的表達式為k＝_____N/m．四、計算題：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）如圖所示，一根柔軟的細繩跨過輕質(zhì)定滑輪，繩的一端連接物體，另一端通過一輕質(zhì)彈簧與物體連接，物體靜止在地面上。物體從高處由靜止下落，當下落高度時，繩剛好被拉直。然后又下落的高度，恰好能到達地面，此時物體對地面的壓力恰好減為0。重力加速度為，彈簧的彈性勢能與其勁度系數(shù)成正比，不計摩擦和空氣阻力。求：(1)繩剛被拉直時，物體下落的時間；(2)物體的質(zhì)量之比。14．（16分）如圖所示，AB是半徑R=0.80m的光滑圓弧軌道，半徑OB豎直，光滑水平地面上緊靠B點靜置一長為1.5m的小車，其上表面與B點等高。現(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從A點由靜止釋放，經(jīng)B點滑上小車，小滑塊恰好未滑離小車。已知滑塊與小車之間的動摩擦因數(shù)=0.40。重力加速度g取10m/s2。求：(1)滑塊剛滑至B點時，圓弧對滑塊的支持力大小；(2)小車的質(zhì)量。15．（12分）如圖(b)所示，一個正方體玻璃磚的棱長為，其折射率為。在其中心軸線處有一點光源，該點光源可沿中心軸線上下移動。若點光源移動至某一位置時，玻璃磚上表面均有光線射出，求此時玻璃磚下表面有光線射出的面積

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】

由左手定則和題意知，沿ba方向射出的粒子在三角形磁場區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)半周，運動時間最長，半徑最大的則恰與ac相切，軌跡如圖所示由幾何關(guān)系由洛侖茲力提供向心力從而求得最大速度故BCD錯誤，A正確。故選A。2、D【解析】

根據(jù)動量守恒定律求出M與m的共同速度，再結(jié)合牛頓第二定律和運動學公式求出物體和小車相對于地面的位移．根據(jù)動量定理求出摩擦力的作用的時間，以及摩擦力的沖量．【詳解】規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有，解得；若，A所受的摩擦力，對A，根據(jù)動能定理得：，則得物體A對地向左的最大位移，若，對B，由動能定理得，則得小車B對地向右的最大位移，AB錯誤；根據(jù)動量定理知，摩擦力對平板車的沖量等于平板車動量的變化量，即，C錯誤；根據(jù)動量定理得，解得，D正確．本題綜合考查了動量守恒定律和動量定理，以及牛頓第二定律和運動學公式，綜合性強，對學生的要求較高，在解題時注意速度的方向．3、D【解析】設折射角為α，在右界面的入射角為β，根據(jù)幾何關(guān)系有：，根據(jù)折射定律：，增大入射角i，折射角α增大，β減小，而β增大才能使b光發(fā)生全反射，故A錯誤；由光路圖可知，a光的折射率小于b光的折射率（），則a光的波長大于b光的波長（），故B錯誤；根據(jù)光電效應方程和遏止電壓的概念可知：最大初動能，再根據(jù)動能定理：，即遏止電壓，可知入射光的頻率越大，需要的遏止電壓越大，，則a光的頻率小于b光的頻率（），a光的遏止電壓小于b光的遏止電壓，故D正確；光是一種橫波，橫波有偏振現(xiàn)象，縱波沒有，有無偏振現(xiàn)象與光的頻率無關(guān)，故C錯誤．點睛：本題考查的知識點較多，涉及光的折射、全反射、光電效應方程、折射率與波長的關(guān)系、橫波和縱波的概念等，解決本題的關(guān)鍵是能通過光路圖判斷出兩種光的折射率的關(guān)系，并能熟練利用幾何關(guān)系．4、B【解析】

AB.OA段對應著小球下落h的過程，則XA=h，到達A點時的加速度為aA=g，選項B正確，A錯誤；C.B點是速度最大的地方，此時重力和彈力相等，合力為0，加速度也就為0，由mg=kx，可知，所以B得坐標為h+，所以C錯誤．D.取一個與A點對稱的點為D，由A點到B點的形變量為，由對稱性得由B到D的形變量也為，故到達C點時形變量要大于h+2，加速度ac＞g，所以D錯誤．5、A【解析】

設兩等量正電荷的電荷量均為Q，a、b兩點電荷的電荷量分別為qa和qb，質(zhì)量分別為ma和mb，O到正點電荷的距離為l，由題意知a、b做圓周運動的周期相同，設為T。根據(jù)庫侖定律、牛頓第二定律，對a，有對b，有整理得故A正確，BCD錯誤。故選A。6、D【解析】

對水平細線被剪斷前的整體和小球B受力分析，求出兩段彈簧中的彈力。水平細線被剪斷瞬間，繩中力變?yōu)榱悖瑥椈蓮椓Σ粫蛔?，對A和B分別受力分析，由牛頓第二定律求出AB各自的加速度。【詳解】設兩球的質(zhì)量均為m，傾斜彈簧的彈力為，豎直彈簧的彈力為。對水平細線被剪斷前的整體受力分析，由平衡條件可得：，解得：。對水平細線被剪斷前的小球B受力分析，由平衡條件可得：。水平細線被剪斷瞬間，繩中力變?yōu)榱?，彈簧彈力不會突變。對水平細線被剪斷瞬間的A球受力分析知，A球所受合力與原來細線拉力方向相反，水平向左，由牛頓第二定律可得：，解得：。對水平細線被剪斷瞬間的B球受力分析知，B球的受力情況不變，加速度仍為0。故D項正確，ABC三項錯誤。未剪斷的繩，繩中張力可發(fā)生突變；未剪斷的彈簧，彈簧彈力不可以突變。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BCE【解析】

A．雨過天晴時，常在天空出現(xiàn)彩虹，這是太陽光通過懸浮在空氣中細小的水珠折射而成的，白光經(jīng)水珠折射以后，分成各種彩色光，這種現(xiàn)象叫做光的色散現(xiàn)象，故A錯誤；B．偏振是橫波特有的現(xiàn)象，所以偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，故B正確；C．根據(jù)波傳播的特點可知，光從空氣射入水中時，光的頻率保持不變。故C正確；D．光學鏡頭上的增透膜是膜的前后表面反射光出現(xiàn)疊加，利用光的干涉現(xiàn)象，故D錯誤；E．水對紅色光的折射率小小于對藍色光的折射率，由可知紅色光在水中的速度大于藍色光的速度，故E正確；故選BCE。8、ABD【解析】

由v=gt可得物體的速度減為零需要的時間t=v0g=3010s=3s，故4s時物體正在下落；路程應等于向上的高度與下落1s內(nèi)下落的高度之和，由v2=2gh可得，h=v22g=45m，后1s下落的高度h'=12gt′豎直上拋運動中一定要靈活應用公式，如位移可直接利用位移公式求解；另外要正確理解公式，如平均速度一定要用位移除以時間；速度變化量可以用△v=at求得．9、AD【解析】

A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具，故A正確；B．帶電粒子在磁場中向下偏轉(zhuǎn)，磁場的方向垂直紙面向外。根據(jù)左手定則知，該束粒子帶正電，故B錯誤；C．在平行極板間，根據(jù)左手定則知，帶電粒子所受的洛倫茲力方向豎直向上，則電場力的方向豎直向下，知電場強度的方向豎直向下，所以速度選擇器的極板帶正電，選項C錯誤；D．進入磁場中的粒子速度是一定的，根據(jù)得知越大，比荷越小，故D正確。故選：AD。10、BCD【解析】

A．輪軸邊緣的線速度大小等于物體的速度大小，根據(jù)線速度好角速度的關(guān)系，有可見物體做勻加速直線運動，加速度故A錯誤；B．對物體，根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)解得故B正確；C．t=2s時，物體的速度為細線對物塊的拉力的瞬時功率為故C正確；D．前2秒內(nèi)，物體的位移細線對物塊拉力做的功為故D正確。故選BCD。三、實驗題：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、甲都不需要B【解析】

（1）[1]．甲小組測小車勻變速運動的加速度，不需要平衡摩擦力；乙和丙實驗小組都需要平衡摩擦力；故選甲；（2）[2]．甲小組測小車勻變速運動的加速度，不需要滿足M?m；乙和丙小組繩子的拉力可以由力傳感器和彈簧測力計直接得到，所以兩組不需