2023届上海市宝山区高三上学期期末（一模）物理试题（解析版）

宝山区2022学年第一学期期末

高三年级物理学科质量监测试卷

考生注意：

1.试卷满分100分，考试时间60分钟。

2.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，

第三部分为综合题。

3.答题前，务必在答题纸上填写姓名、班级、学校和准考证号。作答必须涂或写在答题纸

上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部

分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。

一、选择题（共40分。第1~8小题，每小题3分，第9~12小题，每小题4分。每小题只有

一个正确答案。）

1.下列物理量中能描述速度变化快慢的是（）

A.位移B.速度C.速度的变化量D.加速度

【答案】D

【解析】

【详解】A.位移是描述物体位置变化大小的物理量，故A错误；

B.速度是描述物体位置变化快慢的物理量，故B错误；

C.速度变化量是描述速度变化大小的物理量，故C错误；

D.加速度是描述速度变化快慢的物理量，故D正确。

故选D。

2.物体的内能包括（）

A.分子势能B.重力势能C.核能D.化学能

【答案】A

【解析】

【详解】物体的内能为物体里所有的分子动能和势能的总和。

故选A。

3.牛顿第一定律表明（）

A.质量是物体惯性大小的量度B.物体具有惯性

C.物体的运动需要力来维持D.物体间力的作用是相互的

【答案】B

【解析】

【详解】ABC.牛顿第一定律又叫惯性定律，一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态

或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态。说明力不是维持物体运动的原因。牛顿第

一定律说明一切物体具有惯性，但没有提出质量是物体惯性的度量，故AC错误，B正确；

D.力的作用是相互的是牛顿第三定律得出的，不是牛顿第一定律，故D错。

故选B。

4.当重力对物体做正功时，物体的（）

A重力势能一定增加B.重力势能一定减少

C.动能一定增加D.动能一定减少

【答案】B

【解析】

【详解】AB.根据

%=-△综

可知，当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少，A错误，B正确；

CD.根据

g=3

即当物体所受外力的合力做正功时，物体的动能增大，但是当重力对物体做正功时，合力做功不一定为正

功，则物体的动能变化情况不确定，CD错误。

故选B。

5.如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A,A与

螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是

)

A.水平向左B.水平向右C.竖直向下D.竖直向上

【答案】D

【解析】

【详解】首先根据安培定则判断通电螺线管的磁场，右端等效为磁铁的N极，左端为S极，则4处产生的

磁场方向为水平向左。再根据左手定则判断可知：A受到通电螺线管磁场的作用力的方向为竖直向上，故

ABC错误，D正确。

故选D。

6.。车和b车在同一平直公路上行驶，它们的SY图像分别为图中直线a和曲线机由图可知，在f72时间

内（）

A.b车速度一直小于“车的速度

B.b车的速度一直大于a车的速度

C.0车速度一直等于a车的速度

D.只存在一个时刻，〃车的速度恰好等于“车的速度

【答案】D

【解析】

【详解】因x-f图像的斜率等于速度，可知在A72时间内人车的速度先大于a车的速度，在某一个时刻，b

车的速度恰好等于“车的速度，然后小于a车的速度，选项ABC错误；D正确。

故选D。

7.小张同学对宇宙演化方面的知识感兴趣，最近阅读了“宇宙膨胀学说”，这种学说认为万有引力常量G

在缓慢地减小。根据这一观点，在遥远的将来太阳系中地球的公转情况与现在相比（）

A.公转半径较大B.公转角速度较大

C.公转速率较大D.公转加速度较大

【答案】A

【解析】

【详解】A.根据“宇宙膨胀说”，宇宙是由一个大爆炸的火球开始形成的，大爆炸后各星球即以不同的

速度向外运动，这种学说认为地球离太阳的距离逐渐增加，即公转半径逐渐增大，故A正确；

BCD.研究地球绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有

2

「Mmv，

G——=m—=marr=man

解得

即随着万有引力常量G在缓慢地减小和公转半径逐渐增大，地球公转时角速度减小，线速度减小，加速度

减小，故BCD错误。

故选Ao

8.将单摆置于下列各物理情景中，其中单摆的周期不发生变化的是（）

A.单摆处于加速下降的升降机中

B.单摆处于减速下降的升降机中

C.摆球带正电，且处于竖直向下的匀强电场中

D.摆球带正电，且悬点处也有带正电的小球

【答案】D

【解析】

【详解】A.由

T=2万一

可知，将单摆处于加速下降的升降机中，单摆处于失重状态，等效重力加速度变小，周期将变大，A项错

误；

B.单摆处于减速下降的升降机中，单摆处于超重状态，等效重力加速度变大，周期将变小，B项错误；

C.摆球带正电，且处于竖直向下的匀强电场中，等效重力加速度变大，周期将变小，C项错误；

D.摆球带正电，且悬点处也有带正电的小球，静电力沿着摆绳的方向，单摆的周期不变，D项正确；

故选D。

9.如图所示，一半径为R的绝缘环上均匀地带有电荷量为+。的电荷，在位于圆环平面的对称轴上有一点

P,它与环心。的距离。P=L则P点的场强为（）

卜kQB卜。

A,万B卞

kLQkRQ

c"（/?2+L2）3/2d-（/?2+L2）3/2

【答案】C

【解析】

【详解】绝缘环带电量为。，单位长度所带电荷量为

q=2

2TVR

如图，画出圆环边缘到P点的距离，单位长度所带电荷量在P点的场强方向沿箭头方向

AP=7匕+R2

由点电荷的电场强度公式可知P点场强为

、D1qkLQ

rE=Rxk—^xcosa=­；---

「pAP?（火2十心2严

ABD错误，C正确。

故选C。

10.如图所示，有一固定的闭合导体圆环L,一条形磁铁垂直于圆环所在的平面，且其中心在圆环圆心

处。现将条形磁铁稍许竖直向上或向下抽动，则圆环L中的电流（从上向下看）（）

N

A.都沿顺时针方向

B.都沿逆时针方向

C.磁铁向上抽动时沿顺时针方向，向下抽动时沿逆时针方向

D.磁铁向上抽动时沿逆时针方向，向下抽动时沿顺时针方向

【答案】B

【解析】

【详解】由题图可知，将条形磁铁由图示位置稍许竖直向上或向下抽动时，穿过圆环的磁场方向向上，且

磁通量都在减少，由楞次定律可知，圆环L中的感应电流的磁场方向也向上，由安培定则可知，圆环L中

的感应电流方向（从上向下看）都沿逆时针方向，ACD错误，B正确。

故选B。

11.如图所示，有一只小试管竖直倒插在盛有足量水的烧杯中，试管恰好漂浮于水面上，试管内、外水面

的高度差为〃，试管露出水面的高度为心若环境温度不变，大气压强缓慢减小，在不考虑烧杯中水面升

降及试管壁厚度的情况下，则（）

A.L变大，不变B.L变大，h变大

C.L变小，h不变D.L变小，h变大

【答案】A

【解析】

【详解】此变化过程中仍有

Qg%="吆

所以匕it不变，即人不变。假设大气压强为外，则试管内气体压强为

P=Po+PSh

若环境温度不变，大气压强缓慢减小时，试管内气体压强减小。由波意耳定律可知，气体等温变化，压强

减小，体积变大，因此试管将上浮一些，即L变大。故选A。

12.汽车在地下车库的水平地面上做匀速直线运动，接着驶上一段长直斜坡，最后开上水平路面继续行

驶。设全过程中汽车发动机产生的牵引力的功率恒定，汽车在所有路面所受阻力大小不变，则（）

A.汽车开上斜坡上后，立即做匀速直线运动

B.汽车开上水平路面后，立即做匀速直线运动

C.汽车将要离开斜坡时发动机产生的牵引力最大

D.汽车开上水平路面后的速率大于它在地下车库时的速率

【答案】C

【解析】

【详解】ABC.汽车在地下车库的水平地面上做匀速直线运动，此时牵引力等于阻力大小；汽车开上斜坡

上后，由于牵引力小于阻力和重力分力的合力，汽车开始做减速运动，汽车发动机的功率恒定，可知汽车

的牵引力逐渐增大，汽车在斜坡上做加速度减小的减速运动，汽车将要离开斜坡时发动机产生的牵引力最

大；汽车开上水平路面后，由于一开始牵引力大于阻力，汽车做加速运动，汽车的牵引力逐渐减小，汽车

做加速度减小的加速运动，故AB错误，C正确；

D.由于汽车在斜坡上做加速度减小的减速运动，可知汽车开上水平路面时的速率小于它在地下车库时的

速率；汽车开上水平路面后，做加速度减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，汽车再次做匀速直线运

动，由于汽车所受阻力一定，汽车功率不变，可知汽车开上水平路面后做匀速直线运动的速率等于它在地

下车库时的速率，故D错误。

故选Co

二、填空题（共20分）

13.波能绕过障碍物而继续传播的现象叫做波的。在利用发波水槽观察此现象的实验中，得到如

图所示的两幅照片，观察这两幅照片，你得到的结论是：

【答案】①.衍射②.当狭缝宽度比波长大很多时水波沿直线传播，当狭缝宽度比波长小时水波产

生明显衍射现象

【解析】

【详解】［1］波能绕过障碍物而继续传播的现象叫做波的衍射；

⑵在利用发波水槽观察此现象的实验中，对比两张照片，第一张照片狭缝宽度比水波波长大很多，水波接

近沿直线传播，而第二张照片狭缝宽度比水波波长小，水波产生了明显的衍射现象，因此可得到的结论为：

当狭缝宽度比波长大很多时水波沿直线传播，当狭缝宽度比波长小时水波产生明显衍射现象。

14.某同学原地跳起时先屈腿下蹲，然后突然蹬地，从开始蹬地到离地的运动视为匀加速直线运动，该过

程中重心上升的距离为0.5m；离地后重心继续上升，上升的最大竖直距离为1m,此过程可看作

运动的上升过程，由此可算得从开始蹬地到离地这一运动过程的加速度大小为

22

m/so(^=10m/s)

【答案】①.竖直上抛②.20

【解析】

【详解】［1］从离地到上升到最大竖直高度的过程中，初速度竖直向上，只受重力作用，所以可以看作是竖

直上抛运动的上升过程。

⑵蹬地过程的末速度即是上升过程的初速度，则有

2

2aHt=v,-2g”2=()-/

可得蹬地过程的加速度大小为

1m

xl0m/s2=20m/s2

乩0.5m

15.某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，a、b、c、e四点中电场强度最小

的点是。若一质子从4点运动到d点,则电场力做功为eV(leV=1.6xlO-|9J,质子

的电荷量为1.6xlO19C)»

【答案】①②.-4

【解析】

【详解】U］由等势面越疏的位置，电场线也越疏,电场线的疏密表示电场强度的大小，可知〃、b、c、e

四点中电场强度最小的点是

⑵一质子从。点运动到d点，质子带正电，由电场力做功与电势差的关系公式，可得电场力做功为

眩==<7(^-%)=1.6xlO--9x(3-7)J=-4eV

16.酒精测试仪的工作原理如图所示，其中电源的电动势为E、内电阻为r,P是半导体型酒精气体传感

器，该传感器电阻尸的倒数与酒精气体的浓度C成正比，Ro为定值电阻。为了判断浓度C增大时电压表

读数如何变化，我们用到的主要物理规律有(请写出一个)：，当浓度C趋于无穷大时电压

表读数将趋于.

P

【答案】①.闭合电路欧姆定律②.

r+用

【解析】

【详解】［1］酒精气体传感器电阻，’的倒数酒精气体的浓度C成正比。酒精气体的浓度C的变化会影响酒

精气体传感器电阻，电路总电阻会变化，由闭合电路欧姆定律可知回路中电流会变化，电压表读数会变化。

因此为了判断浓度C增大时电压表读数如何变化，我们用到的主要物理规律是闭合电路欧姆定律。

L2J当浓度C趋于无穷大时，酒精气体传感器电阻,趋于零。由闭合电路欧姆定律得

1=-^-

氏+r

电压表读数

u=i&=

r+R。

17.如图，一横截面积为S、内壁光滑的圆柱形气缸竖直悬挂，开口向下，内有两个质量均为胆的相同活

塞A和B,在A与B之间、A与气缸上部顶面之间分别封有温度相同的同种理想气体，平衡时体积均为

V,则此时A、B之间气体的压强为。若活塞A发生缓慢漏气，致使A与B最终相互接触，但没有

脱离气缸，则活塞B移动的距离为。已知气缸内气体温度始终不变，重力加速度大小为g,外界大

气压强为P0o

▼/〃〃〃/〃〃/〃〃/〃〃“

【答案】①.P0~—②.

S(p0S-2mg)S

【解析】

【详解】［1］对活塞B进行分析有

mg+P|S=p°S

解得

⑵漏气前对活塞A、B分析有

2mg+P2S=P（＞S

解得

八一c2mg

Pi=Po----］

漏气后对活塞A、B分析有

2〃2g+p3s=p0S

解得

2mg

P3=Po-=P

ij2

由于气缸内气体温度始终不变，对两部分气体有

py+py=py'

解得

*(2%S3mg"

P°S—2mg

活塞B移动的距离为

V；_2V

解得

mgV

h=

(paS-2mg)S

三、综合题（共40分）第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必

要的图示、文字说明、公式、演算等。

18.在“用DIS测量电源的电动势和内电阻”的实验中：

（1）图（a）为实验电路图，其中Ro为定值电阻，R为滑动变阻器，A处连接传感器，B处连接

_________传感器。

（2）某同学利用图（a）所示的电路，测得一组S/实验数据，在直角坐标系上描绘的点如图（b）所示,

请在图（b）上绘出U-/的图像。根据所画U-/图像，可求得电源电动势E=V,内电阻

=C。

（3）根据图（b）中实验测得的数据，可以推测实验中所选滑动变阻器较为合理的型号是（）

A.0-5QB.0-20Q

【答案】①.电流©.2.1⑤.

0.5⑥.A

【解析】

【详解】（1）川[2]4处连接电流传感器，8处连接电压传感器。因为A串联在回路里测电流，B并联在电

源两端测电压。

（2）[3J绘出U-/的图像如下

UN

[4][5]根据

U=E-Ir

电动势

E=2.1V

内阻

\U2110

r=----~Q=0.5Q

A/2.2

（3）[6]因为电动势只有2.1V,根据描点可知最小电流为0.5A,最大电流为1.6A,所以回路最大电阻为

£

Rx-------r=3.7Q

/min

故滑动变阻器选择0~5C。

故选Ao

19.如图所示，48段是长s=2.5m的粗糙水平轨道，BC段是半径R=0.5m的光滑半圆弧轨道，半圆弧轨道

在8处与A8相切，且处于竖直面内。质量〃『0.1kg的小滑块，受水平恒力F的作用由A点从静止开始运

动，到达8点时撤去力F。已知小滑块与AB间的动摩擦因数为0.25,设小滑块在AB上所受最大静摩力的

大小即为滑动摩擦力的大小，g取10m/s2。

（1）为使小滑块能到达C点，小滑块在3点时的速度至少为多大？

（2）为使小滑块能做沿圆弧轨道返回的运动，尸的取值范围是什么？

（3）第（2）问的条件下，小滑块是否有可能返回到4点？试分析说明理由。

c

【答案】(1)5m/s；(2)0.25N<F<0.45N；(3)见解析

【解析】

【详解】(1)在C点时由

〃吟瞪

~mv：i-g/nv|+mg-2R

推得

vB]-yj5gR=V5xlOxO.5m/s=5m/s

(2)要使小滑块AB轨道上能动起来，必需满足即

F>0.25x0.lxl0=0.25N

为使小滑块能做沿圆弧轨道返回的运动，小滑块最高只能到达与。点同高的位置:

12D

-mv^2=mgR

vB2=12gR=>/2xl0x0.5=V10m/s

对于小滑块在AB轨道上的匀加速运动，有

嘘=las

回=2mH

2x2.5

由

F-f=ma

XRFN

FN=mg

推得

F=HM+//mg=0.1x2+0.25x0.lxl0=0.45N

所以

0.25N<F<0.45N

（3）当F=0.45N时

EkB=|mv12=1x0.1x（标>=0.5J

小滑块从B点返回A点，克服摩擦力做的功

叼=/jmgs=0.25x0.1x10x2.5=0.625j

因为Ekli<Wf,所以小滑块不可能返回A点。

当尸取其它值时，小滑块在B点时的动能更少，更不可能返回到A点。总之，第（2）问的条件下，小

滑块不可能回到A点。

20.如图所示，两根相距0.5m的平行光滑导轨竖直放置，处在垂直于其平面的匀强磁场中，导轨的电阻不

计。两根质量均为0.04kg的金属棒岫和c4都与导轨接触良好，〃〃棒的电阻为1C,用绝缘细线拉住；cd

棒的电阻不计，它正以2.5m/s的速度做竖直向下的匀速直线运动，其下面部分的导轨足够长。导轨下端连

接阻值为1。的电阻R和电键S。忽略如棒和cd棒之间的相互作用，g取10m/s2。

（1）求电键S断开时细线对外棒的拉力大小；

（2）求匀强磁场的磁感强度大小；

（3）求合上电键S瞬间以棒的加速度；

（4）试分析说明合上电键S后，cd棒将做怎样的运动？

(3)10m/s2；(4)见解析

【解析】

【详解】（1）对于H棒，有