2023年上海市青浦区高考物理二模试卷及答案解析

2023年上海市青浦区高考物理二模试卷

一、单选题（本大题共12小题，共40.0分）

1.用国际单位制的基本单位表示电场强度的单位，下列正确的是（）

A.N/CB.V/mC.kg-m/（A-s3）D.kg-m/（C-s2）

2.白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的（）

A.速度不同B.强度不同C.振幅不同D.频率不同

3.将中子、质子紧紧束缚在核内，形成稳定原子核的力是（）

A.万有引力B.库仑力C.核力D.分子力

4.以下现象能说明光具有粒子性的是（）

A.用紫外线照射锌板时有电子射出B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样

C.贴有增透膜的相机镜头呈现淡紫色D.泊松亮斑

5.雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成

电场。该电场的等势面a、b、c、d分布情况如图所示，在等势面上有4、

B、C三点。下列说法中正确的是（）

A.避雷针附近形成了匀强电场

B.A、B、C三点中，B点场强最大

C.A、B、C三点中，C点电势最高

D.一带负电的雨点从乌云中下落，电场力做正功

6.关于分子动理论，下列说法正确的是（）

各速率区间的分子数

占总分子数的百分比

浮在水面上的排子粉油酸膜

乙

A.图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒棒子粉

B.图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹

C.图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力先变小后变大

D.图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较高

7.元代任祯农书》记载了庠斗，它是一种小型的人力提水灌田业m特

农具，形状像斗，两边有绳，靠两人拉绳牵牛取水。如图所示，忽:第..产:二

略绳子质量，人拉绳子的作用点高度不变，绳子长度不变，脚斗装K雄

满水处于平衡状态时，两人站得越近，贝4()

A.绳子对人的作用力越小

B.绳子对人的作用力越大

C.绳子对庠斗的作用力越大

D.绳子对母斗的作用力越小

8.如图为一机器人，其额定功率为48W,额定工作电压为24V.机器人的锂电池

容量为204・八,则机器人()

A.额定工作电流为20A

B.充满电后最长工作时间为2九

C.电池充满电后总电量为7.2x1。4。

D.以额定电流工作时每秒消耗能量为20/

9.质点在光滑水平面上做直线运动，u-t图象如图所示。取质点Aa(m-s-1)

向东运动的方向为正，则下列说法中正确的是(

A.质点在2s内加速度方向发生改变

B.质点在2s内发生的位移3mF'"

C.质点在2s末的速度是3m/s,方向向东

D.质点先做匀减速后做匀加速的直线运动

10.如图所示，光滑圆轨道固定在竖直面内，。为圆心，4、B------、

两个小球用轻杆连接，放在圆轨道内，静止时，小球B与0在同/\

一高度，杆与水平方向的夹角为。=30。，则4、B两球的质量之/nB

A.y/~3：

C.2：c

D.3：1

11.如图所示为一定质量气体状态变化的P-T图像。已知在状

态A时的压强为Po，则（）

A.状态B时的压强为与

B.状态C时的压强为2Po

C.8TC过程中气体内能减小

D.A-B过程中气体对外做功

12.我国的民用无人机技术发展迅速，目前已占据全球市场一半以上。某品牌无人机出厂前

进行竖直飞行测试，发动机起飞一段时间后关闭，再经历一小段时间到达最高点。已知无人

机发动机提供的升力大小恒定，空气阻力恒为重力的0.25倍，无人机的动能E与上升高度八的

关系如图所示，则下列论述错误的是（）

A.无人机的升力大小是68.6NB.无人机的质量是4kg

C.空气阻力的大小是8ND,加速段与减速段时间之比为7：5

二、填空题（本大题共5小题，共20.0分）

13.“嫦娥三号”中有一块“核电池”，在月夜期间提供电能的同时还能提供一定能量用于

舱内温度控制。“核电池”利用了紫P式的衰变，贫8p”在放出一个戊粒子后衰变为一个新的

原子核，新核的中子数比呼8p“的中子数少个；品8「”在月球上的衰变速度与在地球

上的衰变速度相比（选填“快了”、“慢了”、“一样快”）。

14.单摆做简谐振动时回复力是由摆球的分力提供。用单摆测重力加速度实验中，

尽量做到摆线要轻，弹性要小，长度要长，摆线长度要摆球半径。

15.图示为研究电磁感应现象的实验装置图，力、B是套在同一圆形铁芯上的两个线圈.事

先已经探明：电流从正极流入灵敏电流计G时，指针向右偏转。现将电键S闭合，再稳定一段

时间，观察到电流计的指针先，最后回到中间位置不动.指针回到中间不再偏转的原

因是:

电源

16.如图所示，一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口端竖直插入足够深的水

银槽中（水银槽截面积远大于玻璃管截面积），开始时管内封闭空气的长度为

10cm,玻璃管的管内水银面比管外水银面高出70cm,此时大气压强为76cmHg,

现将玻璃管沿竖直方向缓慢下移，使管内水银面比管外水银面高出64an,此时

管内空气柱的长度为cm,此过程玻璃管竖直向下移动的距离为

cm»

17.为了研究某种化学电源的性能，设计如图所示电路，闭合

所有开关，并改变滑动变阻器阻值，观察电压表匕、吟示数的

变化，得到如下数据：某一次的测量电压表的读数分别为/=

0.1V,U2=1.4Vo改变滑动变阻器的滑动头，向右滑动一段距

离,发现电流表读数变为0.504电压表匕读数变化了0.4V,由

上面数据可求：该电源电动势E=V；电源的内阻为r=

0。

三、实验题（本大题共1小题，共10.0分）

18.在“用D/S研究加速度和力的关系”实验中：某同学采用光电门测量加速度，实验装置

如图1。将小车放置在轨道上，使挡光片的左端与小车的左端4点对齐，光电门放在B处，测

出4到B的距离L和挡光片的宽度d。由静止开始释放小车，光电门自动测出小车上挡光片通过

光电门的时间小。

光电门

B光片

图1图2

(1)根据题中已知物理量，小车的加速度。=(用题中字母表示)；

(2)在上述实验中，下列操作步骤中必须做到的是；

A.要用天平称量小车质量

在钩码的质量应该远小于小车质量

C.通过增减配重片来改变小车的质量

。.不论轨道光滑与否，轨道一定要保持水平

(3)上述实验用光电门来测量小车运动的瞬时速度，若考虑挡光片的宽度，得到的速度测量值

和真实值相比;

A.偏大

R偏小

C一样大

D都有可能

(4)为了研究研究加速度和力的关系，某同学选择画小车的加速度与钩码质量的关系图线，如

图2所示。分析发现图线在横轴上有截距，这是因为。

四、简答题(本大题共2小题，共30.0分)

19.如图所示，用大小为10N、方向与水平地面成37。角的拉力F,使静止物体从4点沿水平

地面运动到相距15m的B点，到达B点时的速度为6m/s。此时立即撤去凡物体沿光滑弧形轨

道滑到C点，然后返回水平地面，停在离B点4.5m的。点。(取g=10?n/s2,sin37。=0.6,

cos370=0.8)求：

(1)C点的离地高度；

(2)物体从4向B运动时的加速度及物体的质量；

(3)若要使物体返回后越过。点停下，物体的质量应满足什么条件?

20.如图，两根质量、电阻均相同的金属棒MN、PQ分别置于光滑的金属导轨上，导轨的水

平部分和倾斜部分均处在垂直于导轨、强度相同的匀强磁场中，倾斜导轨与水平方向的夹角

a=37。，不计导轨的电阻，MN与固定在水平导轨上的力传感器连接。现对PQ施加平行于倾

斜导轨且随时间均匀变化作用力Fi(t=0时，&=0),使PQ棒在距导轨底端x=2nl处由静止

开始运动，棒与导轨始终垂直且接触良好，电脑显示MN受到力传感器水平向右的拉力尸2与时

间成正比，且尸2=0.8久MN始终保持静止状态，重力加速度g取10m/s2。

(1)分析并说明PQ棒的运动方向。

(2)请证明PQ棒的在倾斜导轨上的运动是匀加速直线运动。

(3)求PQ运动到导轨底端时，速度D的大小。

(4)若PQ运动到底端的过程中，&做功〃=1.2/,则MN产生的焦耳热Q为多少？

力传感器

答案和解析

1.【答案】C

【解析】解：B、根据E=(则电场强度的单位为U/m,但U不是基本单位，故8错误；

人根据电场强度的定义式E=；,则电场强度的单位为N/C,但N和C不是基本单位，故A错误:

CD、电场强度的单位是N/C,其中IN=1kg-m/s2,根据公式q=It,可知IC=12•s,则：1^=

1的;7s：=1kg,W(4.$3),故C正确，D错误。

故选：Co

物理公式不仅确定了各个物理量之间的关系，同时也确定了物理量的单位之间的关系，根据物理

公式来分析电场强度的单位即可。

本题考查力学单位制的计算，要注意物理公式在确定物理量间的关系的时候同时也确定了单位之

间的关系，根据不同的公式来确定单位之间的关系。

2.【答案】D

【解析】解：白光通过双缝后产生的干涉，因频率或波长大小不相同，导致干涉条纹间距不同，

从而出现彩色条纹，故。正确，ABC错误；

故选：D。

由于白色光是复合光，各种色光的波长不同，条纹间距不同，各种色光在叠加时就出现了彩色条

纹，即可求解.

本题考查了光的干涉现象，掌握干涉条纹间距公式的应用，理解频率与波长的关系。

3.【答案】C

【解析】解：将中子、质子紧紧束缚在核内，形成稳定原子核的力是核力。故C正确，力BD错误。

故选：Co

根据原子核的知识可做出判断。

本题考查核力，考查知识点有针对性，重点突出，考查了学生掌握知识的程度。

4.【答案】A

【解析】4、用紫外线照射锌板时有光电子逸出，这是光电效应现象，说明光具有粒子性，故4正

确。

B、白光照射肥皂膜呈现彩色图样，是薄膜干涉现象，说明光具有波动性，故B错误。

C、贴有增透膜的相机镜头呈现淡紫色，是薄膜干涉现象，说明光具有波动性，故C错误。

。、泊松亮斑是光绕过障碍物发生衍射的现象，说明光具有波动性，故。错误。

故选：4。

根据实验现象即可判断光的粒子性或是波动性。

本题考查光的粒子性和波动性，知道不同的实验现象反应的光不同的性质。

5.【答案】D

【解析】解：4、匀强电场的等势线应是一簇平行线，由图可知避雷针附近的电场显然不是匀强

电场，故A错误；

B、等势线与电场线相互垂直，4点比B点电场线更密集，所以4点的电场强度比B点大，故B错误；

C、乌云带负电，则电场线终止于乌云，根据沿电场线方向电势降低可知/、8、C三点中，B点电

势最高，故C错误；

。、有一带负电的雨点从乌云中下落，雨点所受电场力方向与速度方向夹角小于90。，电场力做正

功，故。正确；

故选：Do

根据图中所示的带电特点可判断电场线大致方向，可判断电势高低，根据等势面和电场线关系可

画出电场线，根据疏密可判断场强大小，根据电荷电性与受力特点以及做功特点，可判断做功。

考查电场线等势线关系及电场特点，注意B选项分析疏密要从电场线入手，等势线疏密并不能严

格判断场强大小，较为简单。

6.【答案】D

【解析】

【分析】

明确“用油膜法估测油酸分子的大小”实验原理，知道先撒乖子粉，再滴油酸酒精溶液，才可以

形成良好的油膜；折线是炭粒在不同时刻的位置的连线，并不是固体小颗粒的运动轨迹；分子间

距从增大时，分子力先变大后变小；②中速率大分子占据的比例较大，②对应的温度较高。

本题考查了“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的注意事项、布朗运动、分子力、气体分子热

运动的速率分布等热学知识，要求学生对这部分知识要重视课本，强化记忆。

【解答】

A、“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒琲子粉，再滴油酸酒精溶液，否则很难形成

良好的油膜，故A错误。

从图中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线，并不是固体小颗粒的运动轨迹，也不是分子的运

动轨迹，由图可以看出小炭粒在不停地做无规则运动，故B错误。

C、根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从为增大时，分子力表现为引力，分子力先变

大后变小，故C错误。

。、由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温

度较高，即AS，故。正确。

7.【答案】A

【解析】解：AB、库斗受重力和4个拉力，设拉力与竖直方向的夹角为a,根据平衡条件，有：

4Fcosa=mg

解得.p-

腑何.4cosa

设绳子的长度为3两个人之间的距离为2%,由几何关系可得：sina=

可知在绳子的长度一定的条件下，若两个人之间的距离%越小，贝心讥a越小，其对应的余弦值cosa

越大，悬越小，即个人之间的距离越小，绳子的拉力越小，故A正确，B错误。

CD、绳子对犀斗的作用力大小等于犀斗的重力，故CO错误；

故选:A.

根据正交分解法列式求解出拉力的表达式进行分析即可.

本题关键是采用正交分解法求解出拉力的表达式进行分析，记住绳子的夹角越小，张力越小，基

础题目.

8.【答案】C

【解析】解：力、根据P=U/可知，额定电流应该为：/=专=翳=24故A错误；

B、人的锂电池容量为20A,,即当额定电流24下工作时，能够工作最长时间为10/1,故8错误;

C、电源充满电后的总电量为q=/t=20x3600C=7.2xIO%,故C正确；

D、额定电流下，机器人功率W=Pt=48W,即每秒消耗48/电能，故O错误。

故选：Co

已知额定功率和额定电压，根据P=U/可以求解额定电流；根据q=/t求解放电时间；额定功率

等于以额定电流工作时每秒消耗能量。

本题考查了电流做功以及电量等相关知识，对于电源，有电动势、内电阻和电容量三个重要参数，

电容量即为存储的电荷量。

9.【答案】D

【解析】解：力、u-t图象是一条倾斜直线，斜率表示加速度，故加速度保持不变，故A错误。

8、根据图线与坐标轴所围“面积”表示位移，图象在时间轴上方表示的位移为正，图象在时间轴

下方表示的位移为负，则知在前2s位移为：x=|x3xlm-|x3xlm=0,故2错误；

C、根据图象可知：质点在2s末的速度是—3m/s,“一”说明方向向西，故C错误；

。、O-ls内质点速度在减小，加速度不变，做匀减速直线运动，Is-2s速度在增大，且方向相

反，加速度不变，故做反向匀加速直线运动，故。正确；

故选：

速度的正负表示质点的运动方向。由速度-时间的斜率分析加速度。加速度反映速度变化的快慢。

根据图象的形状分析质点的运动性质。图线与坐标轴所围“面积”表示位移，根据几何知识求出

位移大小。

对于速度图象问题，抓住“斜率”等于加速度，“面积”等于位移是关键。要注意位移和速度的

正负。

10.【答案】B

【解析】解：分别对受力分析如图：

对4,根据平衡条件有：Ncos30°=F+mAgsin30°

Nsin300=mAgcos300

对B,根据平衡条件有：mBg=F'sin30°

由于F=F'

联立解得：署=[

故ACO错误，8正确；

故选：B。

分别对4B受力分析，根据共点力平衡条件可解得。

本题考查共点力平衡条件，解题关键掌握4B的受力分析，注意杆的作用力相等。

11.【答案】C

【解析】解：力、由图示图象可知，从4到B过程气体温度不变，

由玻意耳定律得：Po-2%=PBL解得：PB=2p0＞故A错误；

B、由图示图象可知，从8到C过程气体体积不变，由

查理定律得：票=午，解得：Pc=Po,故B错误；

C、由图示图象可知，B-C过程中气体的温度降低，则气体的内能减小，故c正确；

D、由图示图象可知，A过程中气体的体积减小，所以外界对气体做功，故。错误。

故选：C。

根据图示图象求出气体的体积与温度，应用气体状态方程求出气体的压强；根据图像得出温度的

变化，从而得出气体内能的变化：根据图像得出气体体积的变化，从而得出气体的做功情况。

根据图示图象分析清楚气体状态变化过程、求出气体状态参量，结合温度对气体内能的影响即可

完成分析。

12.【答案】B

【解析】解：4由动能E与上升高度h的关系图，可得斜率大小即为合外力的大小，故得到加速段

的合外力大小为F-mg-/=^N=28.6N,减速段的合外力为mg+/=/元N=40N,联

立可得升力F=68.6N,故A正确；

BC.由减速段的合外力为mg+f=1.25mg=40/V,可得无人机m=3.2kg,空气阻力/=

0.25mg=0.25x3.2x10/V=8/V,故8错误，C正确；

。.由于加速段和减速段均为匀变速直线运动，可知两阶段的平均速度相等，故时间之比等于位移

之比为1.75：1.25=7：5,故。正确。

本题选错误的，故选：B。

根据图像斜率的物理意义结合牛顿第二定律可以分析无人机的升力大小，空气阻力以及无人机质

量，再根据运动学知识可求得时间之比。

该题考查学生对图像信息的读取能力，并能够熟练分析图像斜率的物理意义，结合题意即可列式

求解。

13.【答案】2一样快

【解析】解：根据核反应过程的质量数守恒与电荷数守恒，a粒子的质量数为4,电荷数为2,新

核的电荷数为94-2=92,质量数为238-4=234,新核的中子数为其质量数⑷咸去电荷数Z,

即234-92=142,杯的中子数为238-94=144,二者中子数相差2,半衰期与原子所处的环境、

温度、压强等均无关系，所以半衰期再地球核月球上都一样。

故答案为：2,一样快。

核反应过程质量数和电荷数均守恒，质量数等于质子数加中子数，电荷数为质子数，根据此原则

来计算中子数。

此题考查核反应过程的质量数和电荷数均守恒，以及半衰期的特点，需要注意半衰期仅与元素种

类有关，与外部条件无关。

14.【答案】重力沿切线向下远大于

【解析】小球受到重力和拉力作用，小球沿圆弧在最低点附近往复运动，所以回复力由小球重力

沿切线斜向下的分力提供，为了减小实验误差，摆球应选用密度大，质量大，体积小的球，所以

细线的长度远大于摆球的半径。

故答案为：重力沿切线向下；远大于。

根据摆球的受力情况，结合运动轨迹判断回复力的来源，根据单摆模型判断摆长与小球半径的关

系。

本题考查了单摆的相关知识，解决本题的关键是理解单摆模型。

15.【答案】向左偏转穿过线圈B的磁通量不变，线圈B中不产生感应电流，表头指针不发生偏转

【解析】解：开关闭合时，线圈4的上端为N极、下端为S极，穿过线圈8的磁场方向向下；闭合

开关瞬间，穿过线圈B的磁通量增加，线圈B中感应电流的磁场方向向上，根据安培定则可知线圈

B的下端相对于电源的正极，电流从表头的负接线柱流入，表头指针向左偏转；闭合开关，线圈A

中产生的磁场稳定后，线圈4产生的磁感应强度不发生变化，穿过线圈B的磁通量不变，线圈B中

不产生感应电流，表头指针不发生偏转。

故答案为：向左偏转；穿过线圈B的磁通量不变，线圈B中不产生感应电流，表头指针不发生偏转。

闭合开关，线圈4产生磁场，磁感线穿过线圈B,闭合开关瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，

线圈B中产生感应电流，表头指针发生偏转，据此作答；闭合开关后，线圈A中产生的磁场稳定,

穿过线圈的的磁通量不发生变化，据此分析作答。

本题主要探究了感应电流产生的条件：穿过电路闭合的磁通量发生变化；注意表头指针的偏转方

向与流入表头的电流方向有关。

16.【答案】511

【解析】解：初始气体的压强为：

Pi=Po~Pgb=76cmHg-70cmHg=6cmHg

h—10cm

末状态气体的压强为：

Pi=Po—pgh2=76cmHg—64cmHg=12cmHg

气体做等温变化，根据玻意耳定律可得：

PlhS=p212s

解得：h=5cm

此过程玻璃管竖直向下移动的距离为：

d=b+k—%％=70cm+10cm—64cm—5cm=11cm

故答案为：5；11

分析出气体变化前后的状态参量，根据玻意耳定律得出空气柱的长度，结合体积关系得出玻璃管

竖直向下移动的距离。

本题主要考查了气体的等温变化，熟悉气体状态的分析，结合玻意耳定律列式即可完成分析。

17.【答案】1.51

【解析】解：电压表匕测量的是路端电压，电压表眩测量的是内电压

E=u1+U2=1.4V+0.1V=1.5V；

滑动头向右滑动一段距离，外电阻减少，干路电流增加，路端电压增加

第二次的路端电压为由'

=1.4V-0.4V=IV；

由闭合电路欧姆定律得

U；=E-lr

代入数据解得：r=10

故答案为：1.5,1

分析电路结构，电压表匕测量的是路端电压，电压表彩测量的是内电压；再根据闭合电路欧姆定

律可求得电源的电动势和内电阻.

本题考查电源的电动势和内电阻以及灯泡的伏安特性曲线实验，要注意正确分析电路结构，明确

闭合电路欧姆定律的正确应用.

18.【答案】上wBB小车与轨道间存在摩擦力

【解析】解：(1)挡光片的宽度很小，用挡光片通过光电们的平均速度代替小车的瞬时速度，故U

根据速度一位移公式后=2aL,联立解得Q=---

(2)AC、探究“小车的加速度与外力关系”时，只要保持小车质量不变即可，通过增减配重片来

改变小车的质量，也没有必要测量其质量，故AC错误；

8、要使钩码的重力大小等于小车外力，要求小车的质量要远大于钩码质量，因此钩码质量要小一

些，故B正确；

。、根据实验原理可知，实验时要平衡摩擦力，所以轨道不光滑时，要适当垫高不带定滑轮的一

端，以平衡摩擦力，故。错误。

故选：B

(3)实际上，挡光片通过光电们的平均速度是挡光过程中间时刻的瞬时速度，应该是计算光电门中

间位置的速度，由于中间时刻的瞬时速度小于中间位置的瞬时速度，所以根据/=2aL计算出的

加速度小于真实值

(4)当钩码的质量增加到一定量时小车才有加速度，说明小车与轨道间存在摩擦力

.2

故答案为：(1)就了；(2)B；(3)8；(4)小车与轨道间存在摩擦力。

(1)根据很短一段时间的平均速度可以表示瞬时速度以及速度一位移公式/=2aL进行解答；

(2)根据实验原理可知，实验时要平衡摩擦力，当满足M»m时钩码的重力才可看作小车的合外

力，实验时需要测量钩码的质量，不需要测量小车的质量；

(3)利用挡板的长度除以挡板通过的时间求出的挡板通过的平均速度，等于其通过时的中间时刻的

瞬时速度，根据中间位置与中间时刻的瞬时速度大小关系进行分析；

(4)根据图(2)可知：当钩码的质量增加到一定量时小车才有加速度，说明小车与轨道间存在摩擦

力。

本题要掌握加速度的不同求解方法，知道探究“小车的加速度与外力关系”时，要保持小车质量

不变即可，要平衡摩擦力，要求小车的质量要远大于钩码质量。

19.【答案】解：(1)物块从B到C的过程根据机械能守恒定律

mgh八=21mvB2

解得：h=1.8m

(2)物体从力到8的过程，根据速度与位移的关系

。=醇=黑m/52=1.2根/S2

物体从B到。，根据速度与位移的关系

%=拌='Shm^s2=47n厅

根据牛顿第二定律

fimg=max

解得：4=0.4

则物块从4到8的过程，根据牛顿第二定律可得：

Fcos37°—p.(mg—Fsm37°)=ma

解得：m=2kg

(3)结合上述计算结果得知：物块返回恰好停在。点，若要越过。点，需要减小物体的质量，即减

小摩擦力作用，增大物体在4到8的运动过程中的加速度，增大运动到8点速度，所以质量应满足

m1<2kg

其次，物体需要沿