2022年上海中大高级中学高三物理模拟试题含解析

2022年上海中大高级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1.一物体以的初速度沿光滑斜面上滑，然后返回，假设沿斜面向下的方向为正方向，则在整个运动过程中，能够反映物体在运动中的速度图象是(

)参考答案：D2.（单选）如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是：（

）A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力沿电场方向C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子在电场中的电势能始终在增加参考答案：C3.（多选）某交流发电机的输出电压随时间变化的图象如图所示，输出功率是20kW，现用5000V高压输电，输电线上的总电阻是40，再利用的降压变压器降压后供给用户，则下列说法正确的是A．交变电流的频率为100HzB．发电机输出电压的有效值为220VC．流过高压输电线的电流为125AD．降压变压器输出电压的有效值为220V参考答案：BD4.（单选）如图所示斜面，除AB段粗糙外，其余部分都是光滑的，一个物体从顶端滑下，经过A、C两点时的速度相等，且AB=BC，整个过程斜面体始终静止在水平地面上。则物体在AB段和BC段运动过程中A．速度改变大小和方向均相同B．重力做功的平均功率相同C．斜面体对水平面的压力相同D．斜面体受到水平面的静摩擦力大小和方向均相同参考答案：B5.如图所示，半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一带负电粒子以速度v0射入磁场区域，速度方向垂直磁场且与半径方向的夹角为45°．当该带电粒子离开磁场时，速度方向刚好与入射速度方向垂直。不计带电粒子的重力，下列说法正确的是（

）A.该带电粒子离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点B.该带电粒子的比荷为C.该带电粒子在磁场中的运动时间为D.若只改变带电粒子的入射方向，则其在磁场中的运动时间变参考答案：BD【详解】A、带负电的粒子在磁场中的运动轨迹如图所示：从图像上可以看出该带电粒子离开磁场时速度方向的反向延长线不通过O点，故A错；B、有几何关系知，轨迹所对的圆心角为，且轨迹的圆心O刚好在圆形磁场的边界上，所以轨迹的半径为由可求得：，故B对；C、运动时间等于弧长除以速度，即，故C错；D、有图可知，此时轨迹圆弧对应的弦长最长，等于磁场区域的直径，所以在磁场中运动时间也就最长，若改变入射角度，则运动时间变短，故D对；故选BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，若地球质量为M，引力常量为G，则该卫星的圆周运动的半径R为

；它在1/6周期内的平均速度的大小为

。参考答案：；7.)如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则振动的周期为

s，x=1.0m处质点的振动方向沿

(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，x=2.0m处的质点在0—1.5s内通过的路程为

cm．参考答案：8.如图所示，用一根长为的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹300角且绷紧，小球A处于静止，对小球施加的最小力F＝___________

参考答案：9.宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为G），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为

；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为

。参考答案：10.如图所示，在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为＋2q和－q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态，重力加速度为g，则细线对悬点O的作用力等于_________.参考答案：以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力如图：重力2mg、电场力，方向竖直向下，细线的拉力T，由平衡条件得：

11.在探究弹簧振子（如图在一根轻质弹簧下悬挂质量为m的重物，让其在竖直方向上振动）振动周期T与物体质量m间的关系的实验中：(1)如图，某同学尝试用DIS测量周期，把弹簧振子挂在力传感器的挂钩上，图中力传感器的引出端A应接到__________．使重物做竖直方向小幅度振动，当力的测量值最大时重物位于__________．若测得连续N个力最大值之间的时间间隔为t，则重物的周期为__________．

(2)为了探究周期T与质量m间的关系，某同学改变重物质量，多次测量，得到了下表中所示的实验数据。为了得到T与m的明确关系，该同学建立了右下图的坐标系，并将横轴用来表示质量m，请在图中标出纵轴表示的物理量，然后在坐标系中画出图线。(3)周期T与质量m间的关系是

参考答案：（1）数据采集器（1分），最低点（1分），（2分）（2）如右图（2分）（3）振动周期T的平方与重物的质量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）12.（6分）如图所示，n个相同的木块（可视为质点），每块的质量都是m，从右向左沿同一直线排列在水平桌面上，相邻木块间的距离均为l，第n个木块到桌边的距离也是l，木块与桌面间的动摩擦因数为μ．开始时，第1个木块以初速度v0向左滑行，其余所有木块都静止，在每次碰撞后，发生碰撞的木块都粘在一起运动。最后第n个木块刚好滑到桌边而没有掉下．则在整个过程中因碰撞而损失的总动能

参考答案：

13.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：_4:1___；__

1:16___。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某学习小组的同学欲测出一只有刻度无示数的电流表的内阻和满偏电流.(1)他们先用欧姆表“×10”挡粗测电流表内阻,指针稳定时如图所示,其示数为Ω.(保留两位有效数字)(2)接着他们利用下列器材进行测量.要求:测量精度尽可能高,电表读数变化范围尽可能大,滑动变阻器调节范围尽量大.待测电流表A1:量程1mA左右,共有N格;电流表A2:量程10mA,内阻r2=10Ω电流表A3:量程10mA,内阻9Ω左右;滑动变阻器R1:最大阻值5Ω,额定电流2A;定值电阻R2:阻值R2=120Ω;电池组E:电动势约为5V,内阻约1Ω;开关S一个,导线若干.①在线框内画出你帮他们设计的电路图并标明所选器材的代码;②若电流表A2、A3的示数分别为I2、I3时,电流表A1偏转了N1格,则电流表A1的内阻为、满偏电流为.(结果用I2、I3、N1、N、r2表示)参考答案：(1)指针指在“7”处,倍率为“×10”,所以欧姆表示数为70Ω.(2)①因为电流表A2的内阻r2=10Ω是一个确定的值,欲测出待测电流表A1的内阻和满偏电流,应将电流表A2和电流表A1并联;然后与电流表A3串联,电流表A3测量电流表A2和电流表A1的总电流值.题意要求电表读数变化范围尽可能大,滑动变阻器调节范围尽量大,滑动变阻器采用分压式连接,定值电阻R2为干路的保护电阻.②实验原理表达式为I2r2=(I3-I2)r1,得出电流表A1的内阻电流表A1的示数I1=I3-I2=

Ig,得出电流表A1的满偏电流Ig=.答案:(1)70(2)①如图所示15.某同学用半圆柱玻璃砖测定玻璃的折射率，他的操作步骤如下：

A.用刻度尺量出半圆形玻璃砖的直径，算出半径，然后确定圆心的位置，记在玻璃砖上；

B.在白纸上画一条直线作为入射光线，并在入射光线上插两枚大头针和；

C.让入射光线与玻璃砖的直径垂直，入射点与圆心重合，如图所示；

D.以圆心为轴，缓慢逆时针转动玻璃砖，同时调整视线方向，恰好看不到和的像时，然后沿半圆形玻璃砖直径画一条直线，如图所示。（1）请你利用白纸上画下的、两条直线，作出完整的光路图。

（2）写出测玻璃折射率的表达式_____________________。（测量只使用刻度尺，在表达式中用光路图中标出的测量量表示）参考答案：（1）画出光从玻璃砖射向空气恰好发生全反射看不到和的像时的法线，用刻度尺测出的长度；（3分）

（2）则该玻璃的折射率为（3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为2kg的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角θ为37°．质量为1kg的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求：（1）墙壁对B的支持力是多少？（2）斜面对B的支持力是多少？（3）地面对三棱柱的支持力是多少？参考答案：解：（1）、（2）以小球B为研究对象，它受到重力mg，斜面对它的支持力N1，墙壁对它的弹力F的作用而处于平衡状态，如图1所示．根据平衡条件有：

N1cosθ=mg

N1sinθ=F解得F=mgtanθ=10tan37°=7.5N，N1===12.5N．（3）选取球B和斜面A整体为研究对象，受到重力（M+m）g，地面支持力N，墙壁的弹力F和地面的静摩擦力f的作用而处于平衡状态．如图2所示．根据平衡条件有：N=（M+m）g=（2+1）×10N=30N答：（1）墙壁对B的支持力是7.5N．（2）斜面对B的支持力是12.5N．（3）地面对三棱柱的支持力是30N．17.一静止的核经α衰变成为