2022-2023学年上海市宝山区市级名校高三物理试题模拟试卷（一）试题

2022-2023学年上海市宝山区市级名校高三物理试题模拟试卷（一）试题

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如下图所示，在自行车车轮的辐条上固定有一个小磁铁，前叉上相应位置处安装了小线圈，在车前进车轮转动过程

中线圈内会产生感应电流，从垂直于纸面向里看，下列。图像中正确的是（逆时针方向为正）

2、一静止的原子核：X发生a衰变，变成另一个新的原子核Y,衰变后测得a粒子的速率为也已知。粒子的质量为

mo,原子核Y的质量为M,下列说法正确的是（）

A.原子核Y的符号表示为"：斗丫B.:X的比结合能一定大于Y核的比结合能

C.原子核Y的速率为维D.原子衰变过程中释放的核能为，，叫上2

M2

3、某探究小组计划以下述思路分析电容器间电场（可看作匀强电场）的特点。如图所示，把电容器的一个极板接地，

然后用直流电源给电容器充电，接地极板连接电源正极，充电结束后电容器与电源断开。在两极板之间的尸点固定一

个负试探电荷，正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离X。在平移过程中，电容C、场强E、尸点电势巴、

试探电荷在尸点电势能耳,与负极板移动距离x的关系正确的是（）

4、一足够长的传送带与水平面的倾角为0,以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度

的小物块，如图甲所示，以此时为计时起点U0,小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系如图乙所示，图中

取沿斜面向上的运动方向为正方向，V!>V2,已知传送带的速度保持不变，则()

A.小物块与传送带间的动摩擦因数n<tan0

B.小物块在O~Zi内运动的位移比在t[~h内运动的位移小

1,1,

C.0“2内，传送带对物块做功为W=-5加V；

D.()~打内物块动能变化量大小一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热量

5、“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性橡皮绳.质量为m的小明如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小

均恰为mg,若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时的

A.加速度为零

B.加速度a=g,沿原断裂橡皮绳的方向斜向下

C.加速度a=g,沿未断裂橡皮绳的方向斜向上

D.加速度a=g,方向竖直向下

6、我国第一颗人造地球卫星因可以模拟演奏《东方红》乐曲并让地球上从电波中接收到这段音乐而命名为“东方红一

号”。该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的角速度分别为例，在近地点、

远地点的速度分别为片，％，贝U（）

A.0|<。2B.S\=①?C.V,>v2D.V,<v2

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、有一堆砂子在水平面上堆成圆锥形，稳定时底角为a,如图所示.如果视每粒砂子完全相同，砂子与砂子之间，砂

子与地面之间的动摩擦因数均为〃，砂子之间的最大静摩擦力可近似认为与滑动摩擦力相等，以下说法正确的是（）

A.砂堆稳定时，砂堆底面受到地面的摩擦力一定为零

B.砂堆稳定时，只有形成严格规则的圆锥，底面受到地面的摩擦力才为零

C.砂堆稳定时形成的圆锥的底角最大值满足tan"

D.砂堆稳定时形成的圆锥的底角最大值满足COSamax="

8、两波源分别位于x=0和x=20cm处，从t=0时刻起两波源开始振动，形成沿x轴相向传播的简谐横波I和H,如图

所示，为t=0.04s时刻两列波的图像.已知两波的振幅分别为A=2cm,4=3cm，质点P的平衡位置在x=lcm处,

质点Q的平衡位置在x=18cm处.下列说法中正确的是.

A.两列波的波源起振方向相同

B.I和n两列波的波长之比为1：2

C.t=0.05s时，质点P向下振动，质点Q的坐标为(18cm,-3cm)

D.i和n两列波将在t=o.is时相遇，之后叠加形成稳定的干涉图样

E.t=0.12s时，x=10cm处的质点位移为零但振动加强

9、如图所示，一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，两端各系一小球a和b,a球质量为机，静置于地面,

入球质量为4股，用手托住，高度为h,此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放万球，不计空气阻力，已知5球落地后速

度变为零，则下列说法正确的是

//^^///

Ih

^7777777777/777^

A.在a球上升的全过程中，a球的机械能始终是增加的

B.在a球上升的全过程中，系统的机械能守恒

C.a球到达高度”时两球的速度大小为u=/p

D.从释放开始，a球能上升的最大高度为1.6/2

10、如图，a、b、c、d是均匀介质中水平轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为4m、6m和8m。一列简谐横波沿

x轴正向传播，在U0时刻传到质点a处，使质点。由平衡位置开始竖直向下运动。波继续向前传播，U5s时质点6

已经通过了8cm路程并第一次回到了平衡位置，此时质点c刚好开始振动。则下列说法正确的是

A.该波的波速为L6cm/s

B.质点c开始振动后，其振动周期为6s

C.当f>5s后，质点占向下运动时，质点c一定向上运动

D.在7s<f<9s的时间间隔内质点c向上加速运动

E.在Z=10s时刻质点d的加速度方向向上

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）某同学设计测量电流表内限的实验。待测电流表的内阻&约在lkft~2g之间，量程250jiA0提供实验器

材：

电源（4V,0.6。）

电键S及导线若干

一只电阻箱K（0-9999。）

滑动变阻器Ri（0-50Q,0.6A）

滑动变阻器Q（0~lkC,0.3A）

某同学的测量过程如下：

第一，选择实验器材，设计实验的电路图，如图甲所示：

第二，实验操作步骤如下：

①先按电路图接好各元件，调节滑动变阻器8的滑片P位置，再使电阻箱阻值为零

②闭合电键S,调节滑动变阻器K的滑片P于某一位置，使电流表达到满刻度/g

③滑动变阻器R'的滑片P保持不变，调节电阻箱值使电流表读数为人的一半，记下电阻箱读数反，则待测电流表的

内阻治=心,请回答以下问题：

（1）为了精确测量电流表的内阻，该同学选择的滑动变阻器“是（选填"R产或

（2）该同学在操作步骤①中，滑动变阻器R的滑片P应置于端（选填"”或泞"）理由是o

⑶接照该同学所设计的实验思路，用铅笔画出的线代表导线在图乙中替他完善正确规范的实验电路连接，导线不能交

叉»

rxlr

（4）在实验步骤③中，确保滑动变阻器足的滑片P的位置不变，其理由是o

12.（12分）某兴趣小组为研究一种蜡烛在水中的浮力，设置了如图的实验装置，透明玻璃管中装有水，蜡烛用针固

定在管的底部，当拔出细针时，蜡烛能够上浮.为研究蜡烛的运动情况，采用了智能手机的频摄功能，拍摄频率为10Hz.

在实验过程中拍摄了100多张照片，取开始不久某张照片编号为0,然后依次编号，并取出编号为10的倍数的照片，

使用照片编辑软件将照片依次排列处理，以照片编号。的位置为起点，测量数据，最后建立坐标系描点作图，纵坐标

为位移，横坐标为照片编号，如图所示.

通过计算机拟合发现各点连线近似于抛物线，则蜡烛上升的加速度为m/s2（保留2位有效数字）

已知当地的重力加速度为g,忽略蜡烛运动受到的粘滞力，若要求蜡烛受到的浮力，还需要测量.

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）二十世纪初，卢瑟福进行a粒子散射实验的研窕，改变了人们对原子结构的认识。

⑴如图1所示，有两个a粒子均以速度v射向金原子，它们速度方向所在的直线都不过金原子核中心。请在图I中分

别画出两个a粒子此后的运动轨迹示意图；

⑵如图2所示，一个a粒子以速度V射向金原子，速度方向所在直线过金原子核中心。由于金原子受到周边其他金原

子的作用，可将a粒子与一个金原子核的作用等效为与一个静止的、质量非常大的粒子发生弹性碰撞。请推导说明。

粒子与金原子核作用后速度的大小和方向；

(3)实验发现，绝大多数a粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有极少数a粒子发生了大角度偏转(超过

90。)。卢瑟福根据该实验现象提出了原子的核式结构模型。为了研究问题的方便，可作如下假设：

①将a粒子视为质点，金原子视为球，金原子核视为球体；

②金箔中的金原子紧密排列，金箔厚度可以看成很多单原子层并排而成；

③各层原子核前后不互相遮蔽；

④大角度偏转是。粒子只与某一层中的一个原子核作用的结果。如果金箔厚度为L,金原子直径为。，大角度偏转的

a粒子数占总a粒子的比例为P,且〃<<1。

a.请估算金原子核的直径4;

瓦上面的假设做了很多简化处理，这些处理会对金原子核直径d的估算产生影响。已知金箔的厚度约IO-加，金原子

直径约l()T°m,金原子核直径约ICT*m。请对“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”这一假设的合理性做出评价。

以粒子.a粒子

.............e金原子核*7...........•金原子核

图］图2

14.(16分)图甲为能进行图形翻转的“道威棱镜”示意图，其横截面0A8C是底角为45。的等腰梯形，高为a,上底边

长为a,下底边长3a,如图乙所示。一细光束垂直于OC边射入，恰好在OA和边上发生全反射，最后垂直于OC

边射出，已知真空中的光速为c。试求该光束在棱镜中的传播时间%

乙

15.(12分)如图甲所示，质量m=lkg的小滑块(视为质点)，从固定的四分之一光滑圆弧轨道的最高点A由静止滑下,

经最低点8后滑上位于水平面的木板，并恰好不从木板的右端滑出。已知木板质量M=4kg,上表面与圆弧轨道相切

于8点，木板下表面光滑，滑块滑上木板后运动的丫-/图象如图乙所示，取g=10m/s2。求：

(1)圆弧轨道的半径及滑块滑到圆弧轨道末端时对轨道的压力大小；

(2)滑块与木板间的动摩擦因数；

(3)木板的长度。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D

【解析】

磁铁靠近线圈时，线圈中向外的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场向里，根据安培定则可知线圈中

感应电流方向为顺时针方向（负方向）；当磁铁离开线圈时，线圈中向外的磁通量减小，根据楞次定律可知感应电流产

生的磁场向外，根据安培定则可知线圈中感应电流方向为逆时针方向（正方向），ABC错误，D正确。

故选D。

2、C

【解析】

A.注意区分质量数和质量的物理意义，质量数和质量不能混淆，原子核Y的符号表示为*Y,A错误；

B.因反应放出核能，贝！|：X的比结合能小于V核的比结合能，B错误；

C.根据动量守恒可得

m^v=MM

得

心皿

M

C正确；

D.因原子核y也有动能，则衰变过程中释放的核能大于;加心2,D错误.

故选C。

3、D

【解析】

设原两极板的距离为4）,负极板右移x时，两极板的距离为

两极板间的距离减小；

A.两极板间距减小为3。-X）时，知

4nkd

C=—————

4放（4-x）

则C增大，但C与x的关系不是一次函数，其图像不是直线，故A错误；

B.由

C旦E上

Ud

则有

」成。

匕一

eS

则E与x无关，其图像为平行于x轴的直线，故B错误；

C.正极板接地其电势为0,且为最高值。尸点与正极板距离不变，设为/,其电势为

(Pp=-El

得

AnkQl

(pp=

sS

则外与X无关，其图像为平行于X轴的直线，且为负值，故C错误;

D.负试探电荷电势能为

AitkQlq

EP

sS

则勺与X无关，其图像为平行于x轴的直线，且为正值，故D正确。

故选D。

4,D

【解析】

v-t图象与坐标轴所围成图形的面积等于物体位移大小，根据图示图象比较在两时间段物体位移大小关系；由图看出，

物块先向下运动后向上运动，则知传送带的运动方向应向上。。〜h内，物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，可

知物块对传送带做功情况。由于物块能向上运动，则有nmgcos0>mgsin0.根据动能定理研究。〜t2内，传送带对物

块做功。根据能量守恒判断可知，物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能，则系统产生的热量大

小一定大于物块动能的变化量大小。

【详解】

在ti〜t2内，物块向上运动，则有nmgcosO>mgsinO,解得：p>tanO,故A错误。因内>也，由图示图象可知，0〜ti

内图象与坐标轴所形成的三角形面积大于图象在〜t2内与坐标轴所围成的三角形面积，由此可知，物块在。〜L内运

动的位移比在h〜t2内运动的位移大，故B错误；0〜t2内，由图“面积”等于位移可知，物块的总位移沿斜面向下，高

度下降，重力对物块做正功，设为WG,根据动能定理得：W+W=-mv22--mvi2,则传送带对物块做功

G22

WrgmvzjgmvJ,故C错误。0〜tz内，物块的重力势能减小、动能也减小，减小的重力势能与动能都转化为系统

产生的内能，则由能量守恒得知，系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小，即：0〜t2内物块动能变化量

大小一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热，故D正确。故选D。

5、B

【解析】

小明静止时受到重力和两根橡皮条的拉力，处于平衡状态，如图所示：

由于7；=心=机g,故两个拉力的合力一定在角平分线上，且在竖直线上，故两个拉力的夹角为120。，当右侧橡皮条

拉力变为零时，左侧橡皮条拉力不变，重力也不变；由于三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、

反向、共线，故左侧橡皮条拉力与重力的合力与右侧橡皮条断开前的弹力反方向，大小等于血g,故加速度为g,沿原

断裂绳的方向斜向下，故选B正确，ACD错误。

6、C

【解析】

根据开普勒第二定律可知，从远地点到近地点卫星做加速运动，而近地点到远地点，卫星做减速运动，所以近地点的

速度大于远地点的即

匕〉彩

V

根据。=—可知，因为近地点到地心的距离小于远地点到地心的距离，即

r\<r2

则有

6yl>a)2

故选C

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AC

【解析】

AB、把所有沙子看成一个整体，对整体受力分析，由水平方向合力为零可得，砂子稳定时，砂堆底面受到地面的摩擦

力一定为零，与形状无关，故A正确，B错误；

C、取斜面上的一粒质量为m的沙子，若沙子恰好平衡，倾角最大，沙子受力平衡，对沙子受力分析，根据平衡条件

得：

mgsina=|imgcosa

解得：tana=n

所以amax=arctann，故C正确，D错误.

故选AC.

8、BCE

【解析】

由波形图可知，波I传到x=4cm位置时质点的起振方向向下，则波I振源的起振方向向下；波II传到x=16cm位置时

质点的起振方向向上，则波H振源的起振方向向上；则两列波的波源起振方向相反，选项A错误；由波形图可知，I

和H两列波的波长分别为2cm和4cm,则波长之比为1：2,选项B正确；波I的周期Ti=0.02s,则t=0.05s时，质点

P在平衡位置向下振动；波II的周期T2=0.04S,则t=0.05s时，质点Q在最低点，坐标为(18cm,-3cm),选项C正

X4alz16—4

确；两列波的波速均为U=—=^—=100c根/s,则再经过。=------5=0.065,即在t=0.1s时刻两波相遇，因两

t0.04.V2x100

波的频率不同，则叠加后不能形成稳定的干涉图样，选项D错误；t=0.12s时，波I在x=10cm处的质点引起的振动为

在平衡位置向下振动；波H在x=10cm处的质点引起的振动为在平衡位置向下振动；则此质点的位移为零但振动加强,

选项E正确；故选BCE.

【点睛】

本题要掌握波的独立传播原理：两列波相遇后保持原来的性质不变.理解波的叠加遵守矢量合成法则，例如本题中两

列波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为I4+4I；当波峰与波谷相遇时此处的位移为|4一4|・

9、CD

【解析】

A.在a球上升的全过程中，第一个过程系统的机械能守恒，。球的机械能是增加的，在第二个过程中。球的机械能守

恒，故A错误；

B.匕球落地时，有机械能损失，系统机械能不守恒，故B错误；

CD.设a球到达高度〃时两球的速度为也根据机械能守恒定律：

Amgh—mgh=g-5mv2

得出

此时轻绳恰好松弛，。球开始做初速度为v的竖直上抛运动。。球的机械能守恒

mgh+^mv2=mgH

计算得出〃球能上升的最大高度”为1.6m故CD正确。

故选：CD,

10、BCE

【解析】

A.在U5s的时间内波形从“传播到c距离为10m,故波速为

X"1°/。/

v=—=——m/s=2m/s

t5

故A错误；

B.从波源a起振开始到波形传播到b点的时间为

4=9=2s

v

8点起振后振动了半个周期，总时间为5s,有

uT

5=4H--

12

可得

T=6s

而所有质点点的振动周期相同，故质点C开始振动后其振动周期也为6s,故B正确；

C.当f>5s后，b和c都已开始振动，两者的距离为6m等于半个波长，则质点b向下运动时质点c一定向上运动，故

C正确；

T2T

D.当时间7suv9s时，而周期T=6s,。点起振需要5s,则。点的振动时间在二~丁范围内且起振向下，故。正经

33

过波谷后向平衡位置振动，则质点C向上先加速运动后减速向上运动，故D错误;

E.质点ad的距离为18m,则波源a到d的时间为

加上q=9s

v2

故质点振动的时间Is=§,且起振竖直向下，而加速度指向平衡位置方向向上，故E正确。

6

故选BCE.

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、Ria接通电路时，确保电流表安全保

持aP间电压不变

【解析】

(1)口］根据题意要求精确测量电流表内阻及分压式连接，为了便于调节分压，需要选择阻值较小，额定电流较大的滑动

变阻器，即Ri。

(2)［2］网为了确保开关闭合后，电路安全，因此滑动变阻器的滑片应置于a端，这样测量电路部分开始时分压为0,保

证了电路安全。

⑶⑷根据电路图，连接实物图如图所示：

(4)[5]在实验步骤③中，确保滑动变阻器”的滑片P的位置不变，其理由是保持。尸间电压不变。

12、1.4x10-2或0.014蜡烛的质量m

【解析】

(1)由图可知，%|=lAcm,x2=(4.1-1A)cm=2.1cm,x3=(8.4-4.l)cm=4.3cm,x4=(13.9-8.4)cm=5.5cm,

%=(20.9—13.9)5=7cm,根据逐差法可知："(/+/)-，2+为)

其中T=ls,代入数可得，a=0.014m/s2