2022-2023学年上海莘庄中学高三物理模拟试题含解析

1、2022-2023学年上海莘庄中学高三物理模拟试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. (单选)如图所示，A和B两物块的接触面是水平的，A与B保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑，在下滑过程中B的受力个数为 ( )A 3个 B4个 C5个 D6个参考答案：B2. （多选题）如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（）A人拉绳行走的速度为vcosB人拉绳行走的速度为C船的加速度为D船的加速度为参考答案：AC【考点】运动的合成和分解；牛顿第二定律【分析】绳子收缩的速度等

2、于人在岸上的速度，连接船的绳子端点既参与了绳子收缩方向上的运动，又参与了绕定滑轮的摆动根据船的运动速度，结合平行四边形定则求出人拉绳子的速度，及船的加速度【解答】解：A、船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度如右上图所示根据平行四边形定则有，v人=vcos故A正确，B错误C、对小船受力分析，如左下图所示，则有Fcosf=ma，因此船的加速度大小为，故C正确，D错误；故选：AC3. 如图所示，在倾角为d的斜面上，轻质弹簧一端与斜面底端固定，另 一端与质量为M的平板A连接，一个质量为m的物体B靠在平板 的右侧，A、B与斜面的动摩擦因数均为u开始时用手按住物体B使弹簧处于压缩

3、状态，现放手，A和B 起沿斜面向上运动距离L时，A和B达最大速度v 则以下说法正确的是A. A和B达到最大速度V时，弹簧是自然长度B. 若运动过程中A和B能够分离，则A和B恰好分离时，二者加速度大小均为C. 从释放到A和B达到最大速度的过程中，弹簧对A所做的功等于vD. 从释放到A和B达到最大速度v的过程中，B受到的合力对它所做的功等于参考答案：BD4. （多选题）如图所示，匀强电场场强大小为E，方向与水平方向夹角为（45），场中有一质量为m，电荷量为q的带电小球，用长为L的细线悬挂于O点当小球静止时，细线恰好水平现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方向最低点，小球电荷量不变，则在此过程中（）

4、A外力所做的功为mgLcotB带电小球的电势能增加qEL（sin+cos）C带电小球的电势能增加2mgLcotD外力所做的共为mgLtan参考答案：AB【考点】动能定理的应用；电势能【分析】对小球进行受力分析可知，小球受重力、电场力及绳子的拉力而处于平衡；由共点力的平衡可求得电场力的大小；由功的计算公式可求得小球运动中电场力所做的功；则由电场力做功与电势能的关系可求得电势能的变化；再由动能定理可求得外力所做的功【解答】解：小球在水平位置静止，由共点力的平衡可知，F电sin=mg，则F电=；小球从最初始位置移到最低点时，电场力所做的功W电=EqL（cos+sin），因电场力做负功，故电势能增加，

5、故B正确，C错误；由动能定理可知，W外+W电+WG=0； W外=（W电+WG）=EqL（cos+sin）mgL=mgLcot；故A正确，D错误；故选AB5. .如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，则两个物体的运动情况是( ) A两物体均沿切线方向滑动B两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远C两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动D物体B仍随圆盘一起做匀速率圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远参考答案：D在烧断细线前，A、B两物体做圆周运动的向心力均是

6、静摩擦力及绳子拉力的合力提供的，且静摩擦力均达到了最大静摩擦力因为两个物体在同一圆盘上随盘转动，故角速度相同设此时细线对物体的的拉力为T，则有 当线烧断时，T=0，A物体所受的最大静摩擦力小于它所需要的向心力，故A物体做离心运动B物体所受的静摩擦力变小，直至与它所需要的向心力相等为止，故B物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，选项D正确二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对光的折射率为，则它从球面射出时的出射角 ；在透明体中的速度大小为 （结果保留两位有

7、效数字）（已知光在的速度c3108ms）参考答案：7. 氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n4能量状态，则氢原子最多辐射 种频率的光子。辐射光子的最大能量为 。参考答案：8. （6分）利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像，从而可以研究物质的构成规律。图的照片是一些晶体材料表面的STM图像，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征。则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是：a. _；b._。参考答案：a. 原子在确定方向上有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同 ( 3分)；b. 原子排列具有一定对称性。 (

8、3分)命题立意：本题是一条联系高新科技实际的题目, 考查考生收集、处理信息和获取新知识的能力。解题关键：观察原子排列是否有规律, 是否对称, 然后确定原子排列的共同特点。错解剖析：本题是一条新信息题, 部分学生不知从何处下手, 使解题受阻。避错技巧：新信息题往往与高新科技综合，有些知识是完全陌生的，但解决问题的方法可将中学常见的基本方法迁移过来。9. 某发电厂用2.2KV的电压将电能输出到远处的用户，后改为用22KV的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率。前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为_。要将2.2KV的电压升高到22KV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是_

9、匝。参考答案：答案：100；1800解析：由于电线的电阻不变，相同的功率，以不同的电压输送时，输送电流也不同。设输送功率为P，则有，而在电线上损耗功率为，所以有损失的功率与输送电压的平方成反比，两种输电方式的输送电压之比为，所以损失功率之比为，即前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为100。理想变压器没有能量损失，原副线圈的电压比等于匝数比。所以副线圈的匝数为原线圈匝数的10倍，等于1800匝。10. 北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）请

10、写出铯137发生衰变的核反应方程： 如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为 （已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素） 参考答案： （2分） 11. 如图所示，竖直放置的粗细均匀的U形管，右端封闭有一段空气柱，两管内水银面高度 差为h=19cm，封闭端空气柱长度为=40cm。为了使左、右两管中的水银面相平， （设外界大气压强=76 cmHg，空气柱温度保持不变）试问： 需从左管的开口端再缓慢注入高度多少的水银柱？此时封闭端空气柱的长度是多少？注入水银过程中，外界对封闭空气做_（填“正功”或“负 功”或“不做功”）气体将_（填“吸热”或“放热”）。参考答案：对空气柱 得L

11、2=30cm （2分）需要再注入39 cm的水银柱。（1分）正功 （1分） 放热 （1分）12. 右图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被封闭于烧瓶内。开始时，B、C内的水银面等高。（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管_（填：“向上”或“向下”）移动，直至_。（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用Dt表示气体升高的摄氏温度，用Dh表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是：参考答案：向下，B、C两管内水银面等高 A 13.

12、 质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v-t图像如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。设球受到的空气阻力大小恒为f，取g10m/s2，则：弹性球受到的空气阻力f的大小为_N，弹性球第一次碰撞后反弹的高度h为_m。 参考答案：0.2N 3/8三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 一只标有“12V，10W”的灯泡，若用多用电表的欧姆档来测量这只灯泡的电阻，则测出的阻值应_（填“大于”、“等于”或“小于”）正常工作时的电阻。 在测定小灯泡电阻的实验中，得出小灯泡的伏安特性图线如图所示，图线上P点的横坐标和纵坐标分别

13、为U1和I1，PN为图线中P点的切线，P、N两点横坐标之差和纵坐标之差分别为U和I。则下列说法中正确的是_ A.小灯泡的电阻随着所加电压的增大而增大 B.小灯泡的电阻是定值，不随所加电压的增大而变化 C.电流为I1时，小灯泡的电阻R= D.电流为I1时，小灯泡的电阻R= 请你用下列器材设计一个实验，测定一只标有“12V，8W”的灯泡L工作时的实际电阻值。 A.输出电压为12V的电源 B.单刀双掷开关一只 C.电阻箱一只(0-999，额定电流1A) D.电流表一只(0-0.6A) E导线若干 I请在方框内画出实验电路图。 II简要写出实验步骤。参考答案：15. 如图所示，某物理兴趣小组设计了一个

14、实验来验证机械能守恒定律，实验操作如下：(1)用游标卡尺测出小钢球的直径d，读数如下图，图中上部分为刻度放大图，d=_mm。(2)用一轻质细线一端栓接一质量为m的小钢球，细线的另一端固定于悬点O，竖直背景板是一个圆心在O点的大量角器，大量角器的零度刻线水平，让小钢球静止在最低点，用毫米刻度尺量出悬线长为l。(3)将小钢球拉起，细线被水平拉直，此时小钢球位置记为A，OA与大量角器零度刻线等高、平行，在小钢球下摆的路径上选一位置B,读出OB与OA的夹角，将光电门固定在位置B（小球通过B点时光线恰好能通过球心）上。现让小钢球从A点从静止释放,运动过程中小钢球不与背景板摩擦、碰撞，用光电门测出小钢球通

15、过光电门的时间t，那么在小钢球从A到B的过程中，小钢球的重力势能减少量EP=_ , 动能增加量Ek=_ ,（写出表达式，题中字母为已知量），观察在误差允许的范围内EP与Ek是否相等。(4)在小钢球下摆的路径上再分别选取C、D、E、F多个位置，重复刚才实验，得出实验结论。一般情况下，实验中测算出来的重力势能减少量EP _ 动能增加量 Ek （填写“等于”、“大于”或“小于”）。参考答案： (1). 12.35 (2). (3). (4). 大于【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出小球的速度；根据动能表达式

16、，从而得出动能的量增加，再结合下降的高度求出重力势能的减小量.【详解】(1)游标卡尺的主尺读数为12mm，游标尺上第1个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为70.05mm=0.35mm，所以最终读数为：12mm+0.35mm=12.35mm.(2)小球的摆动过程，摆长为悬点到球心的距离，则重力做功引起重力势能的减少量为；在小球通过光电门的过程中，挡住光的时间极短，则瞬时速度，故增加的动能为.(3)因球的摆动过程中有空气阻力做负功，则减小的重力势能转化为增加的动能和内能，即.【点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量；频闪照片的处理方法

17、与纸带的处理方法类似，抓住某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出瞬时速度的大小是解题的关键.四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，一等腰直角三角形OMN的腰长为2L，P点为ON的中点，三角形PMN内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场（磁感应强度大小未知），一粒子源置于P点，可以射出垂直于ON向上的不同速率、不同种类的带正电的粒子不计粒子的重力和粒子之间的相互作用(1)求线段PN上有粒子击中区域的长度s；(2)若三角形区域OMN的外部存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；三角形OMP区域内存在着水平向左的匀强电场某粒子从P点射出后经时间t恰好沿水平向左方向穿过M

18、N进入磁场，然后从M点射出磁场进入电场，又在电场力作用下通过P点求该粒子的比荷以及电场的电场强度大小参考答案：(1) (2) ,(1)粒子打在PN上离P最远时，轨道恰好与MN相切，根据几何关系作出粒子运动图象有：由图象根据几何关系有：可得临界运动时粒子半径：粒子击中范围：(2)由题意作出粒子运动轨迹，由几何关系得：得到粒子在PNM中圆周运动的轨道半径设粒子的速度大小为v，则可知粒子在PNM中运动的时间：则可得粒子速度粒子在磁场II中在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，根据图示几何关系可得：根据洛伦兹力提供向心力有：则解得粒子的比荷：粒子从M进入电场后做类平抛运动，即在水平方向做初速度为0的匀加速直线运动，竖直方向做匀速直线运动，故有：竖直方向有：2L=vt可得类平抛运动时间水平方向有：由此解得，电场强度17. (3)原子核的衰变方式不同,释放的能量也不同,由此可以用来确定原子核的质量差.可以衰变为,释放的核能是E1;也可以衰变为,释放的核能为E2,E2E1.写出两种衰变方式的衰变方程.求出和的质量差m. 参考答案：18. 某教练员选拔短跑运动员，要对运动员进行测试对