2023届上海市宝山区罗店中学高级高三（卫星班）物理试题

2023届上海市宝山区罗店中学高级高三(卫星班)物理试题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、一列简谐横波沿x轴正方向传播，。为波源且U0时刻开始沿y轴负方向起振。如图所示为U0.2s时x=0至x=4m

范围内的波形图，虚线右侧的波形未画出。已知图示时刻x=2m处的质点第一次到达波峰，则下列判断中正确的是

()

A.这列波的周期为0.4s

B.Z=0.7s末，x=10m处质点的位置坐标为(10m,-10cm)

C.Z=0.7s末，x=12m处的质点正经过平衡位置向上运动

D.f=0.3s末，x=24m处的质点加速度最大且沿y轴正方向

2、某行星的自转周期为7,赤道半径为R.研究发现，当该行星的自转角速度变为原来的2倍时会导致该行星赤道上

的物体恰好对行星表面没有压力，已知引力常量为G.则

----

A.该行星的质量为二=三¥

B.该行星的同步卫星轨道半径为二=:二二

C.质量为m的物体对行星赤道地面的压力为二=二二

D.环绕该行星做匀速圆周运动的卫星的最大线速度为7.9km/s

3、古时有“守株待兔”的寓言。假设兔子质量约为2kg,以10m/s的速度奔跑，撞树后反弹的速度为1m/s,设兔子与

树的作用时间为0.1s。下列说法正确的是()

①树对兔子的平均作用力大小为180N②树对兔子的平均冲量为18N-S

③兔子动能变化量为-99J④兔子动量变化量为-22kg・m/s

A.①②B.①③C.③④D.②④

4、如图所示，在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为，”的带电小球由上方的A点以一定

初速度水平抛出，从3点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且电场力为

重力加速度为g,由此可知（）

.E“C..

A.AB=3BC

B.小球从A到8与从8到C的运动时间相等

C.小球从A到B与从8到C的动量变化量相同

D.小球从A到C的过程中重力对小球做的功与电场力对小球做的功的绝对值相等

5、有趣的“雅各布天梯”实验装置如图中图甲所示，金属放电杆穿过绝缘板后与高压电源相接。通电后，高电压在金属

杆间将空气击穿，形成弧光。弧光沿着“天梯”向上“爬”，直到上移的弧光消失，天梯底部将再次产生弧光放电，如此

周而复始。图乙是金属放电杆，其中从，是间距最小处。在弧光周而复始过程中下列说法中正确的是（）

m图4

A.每次弧光上“爬”的起点位置是。、相处

B.每次弧光上“爬”的起点位置是从〃处

C.弧光消失瞬间，两杆间从少处电压最大

D.弧光消失瞬间，两杆间c、d处场强最大

6、如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上，另一端连着A小球，同时水平细线一端连着A球，另一端固定在

右侧竖直墙上，弹簧与竖直方向的夹角是60。，A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。开始时A、B两球都静止

不动，A、B两小球的质量相等，重力加速度为g,若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分

A.aA=aH-0

B.aA=2g,aB=0

C.%=&，％=°

D.aA-»&=0

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。分。

7、如图所示，两块半径均为K的半圆形玻璃砖正对放置，折射率均为"=0;沿竖直方向的两条直径BC、力。相互

平行，一束单色光正对圆心。从A点射入左侧半圆形玻璃砖，知NAOB=60。。若不考虑光在各个界面的二次反射，下

列说法正确的是（）

A.减小NAO小光线可能在面发生全反射

B.BC、方。间距大小与光线能否从右半圆形玻璃徜右侧射出无关

C.如果3C、夕。间距大于翅，光线不能从右半圆形玻璃砖右侧射出

3

D.如果8C、间距等于《包，光线穿过两个半圆形玻璃砖的总偏折角为15°

3

8、如图所示，一直角三角形处于平行于纸面的匀强电场中，NA=90°，NB=3O°,4C长为L,已知A点的电势为9（9>0）,

8点的电势为29,C点的电势为0,一带电的粒子从C点以％的速度出发，方向如图所示（与AC边成60°）。不计

粒子的重力，下列说法正确的是（）

A.电场强度的方向由5指向C

B.电场强度的大小为拽Z

3L

C.若粒子能击中图中的A点，则该粒子的比荷为j

D.只要粒子的速度大小合适，就可能击中图中的5点

9、下列关于热现象的说法正确的是.

A.小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力

B.液体分子的无规则运动称为布朗运动

C.热量不可能从低温物体传到高温物体

D.分子间的距离增大时，分子势能可能减小

E.分子间的距离减小时，分子引力和斥力都增大

10、下列说法正确的是o

A.物体的摄氏温度变化了rc,其热力学温度变化了1K

B.气体放出热量时，其分子的平均动能一定减小

C.气体之所以能充满整个空间，是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱

D.如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关

E.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）向外界释放热量，而外界对其做功

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）某同学利用如图1所示的装置“探究合外力做功与物体动能变化的关系”，具体实验步骤如下：

A.按照图示安装好实验装置，挂上砂桶（含少量砂子）。

B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等。

C.取下细绳和砂桶，测量砂子和桶的质量，〃，并记录数据。

D.保持长木板的倾角不变，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时的时

间人、ti,并测量光电门甲、乙之间的距离为s.

E.改变光电门甲、乙之间的距离，重复步骤D。

请回答下列各问题：

（1）若砂桶和砂子的总质量为孙小车的质量为例,重力加速度为g,则步骤D中小车下滑时所受合力大小为o

（忽略空气阻力）

（2）用游标卡尺测得遮光片宽度（如图2所示）d=mm,

0I2cm

61020

W2

（3）在误差允许的范围内，若满足,则表明物体所受合外力做的功等于物体动能变化量。（用题目所给字

母表示）

12.（12分）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘

固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线

MN、PQ,并测出间距九开始时让木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤

的示数打，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数然

后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间％贝!I：

⑴木板的加速度可以用d、t表示为»

⑵改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度。与弹簧秤示数Fi的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是

（3）用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是»

A.可以改变滑动摩擦力的大小

B.可以更方便地获取多组实验数据

C.可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小

D.可以获得更大的加速度以提高实验精度

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）如图所示，内表面光滑绝缘的半径为1.2加的圆形轨道处于竖直平面内，有竖直向下的匀强电场，场强大

小为3x106^//〃.有一质量为0.12依、带负电的小球，电荷量大小为1.6x1CT6。，小球在圆轨道内壁做圆周运动，当

运动到最低点4时，小球与轨道压力恰好为零，g取10加/S2,求:

（1）小球在A点处的速度大小；

（2）小球运动到最高点B时对轨道的压力.

14.（16分）如图所示，水平传送带与质量为m的物块间的动摩擦因数为〃=0.2,传送带做匀速运动的速度为

3

%=2m/s,物块在经过传送带上方长为£=三111的虚线区域时会受到，恒定的向下压力/=醒。已知压力区左边界

O

距传送带左端的距离为王=0.25加，物块自传送带左端无初速释放后，经过1s到达传送带的右端.重力加速度g取

10m/s2«

（1）物块到达压力区左边界的速度

（2）压力区右边界到传送带最右端的长度。

15.（12分）如图甲所示，A车原来临时停在一水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现后启动A车,

以A车司机发现B车为计时起点（UO）,A、B两车的口一,图象如图乙所示.已知B车在第1s内与A车的距离缩短了

xi=12m.

⑴求B车运动的速度VB和A车的加速度a的大小；

（2）若A、B两车不会相撞，则A车司机发现B车时《=0）两车的距离X。应满足什么条件？

甲

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、B

【解析】

A.由题，波源/=()时刻开始沿V轴负方向起振，则介质中各个质点均沿)'轴负方向起振，图示时刻x=2m处的质

3

点第一次到达波峰，已经振动了说明/=0.2s时波传到x=8m质点处，则周期为T=0.2s,A错误；

4

B.由图知波长4=8m,波速为：

A8.,

v=—=——m/s=40m/s

T0.2

波传到x=10m处的时间为：

X10ccu

t=—=—s=0.25s

v40

则f=0.7s末，x=l()m处的质点已振动了0.45$=2%，此质点起振方向沿y轴负方向，贝!U=0.7s末，x=10m处

质点到达波谷，坐标为(10m,-10cm),B正确；

C.波传到x=12m处的时间为：

r=-=—s=0.3s

v40

则f=0.7s末，x=12m处的质点已振动了0.4s=27，此质点起振方向向下，贝(j/=0.7s末，x=12m处的质点正经过

平衡位置向下运动，C错误；

D.波传到x=24m处的时间为：

x24八,

t=—=—s=0.6s

v40

则/=0.3s末，尢=24m处质点还没有振动，加速度为零，D错误。

故选B。

2、B

【解析】

该行星自转角速度变为原来两倍，则周期将变为'T,由题意可知此时：二寻=二二♦,解得：二==，故A错

误；同步卫星的周期等于该星球的自转周期，由万有引力提供向心力可得：二百=二二又二=等，解得

故B正确；行星地面物体的重力和支持力的合力提供向心力：二二-二-=二二二，又：二二=二三三二I二三，解得:

—・〜,—一：

二二=左手，由牛顿第三定律可知质量为m的物体对行星赤道地面的压力为二二=三竽，故C错误；7.9km/s是地

球的第一宇宙速度，由于不知道该星球的质量以及半径与地球质量和半径的关系，故无法得到该星球的第一宇宙速度

与地球第一宇宙速度的关系，故无法确环绕该行星作匀速圆周运动的卫星线速度是不是必不大于7.9km/s,故D错误;

故选B.

点睛：重点知识：行星自转的时候，地面物体万有引力等于重力没错，但是不是重力全部用来提供向心力，而是重力

和支持力的合力提供向心力；“星球赤道上物体恰好对行星表面没有压力”时重力独自充当向心力.

3、C

【解析】

①兔子撞树后反弹，设作用力为F,由动量定理得：

F=〃叫一叫=2[1-(-10)]N=22()N

t0.1

②树对兔子的平均冲量为

△I-mv2-mvx=-22N-s

③动能变化量为

1,1,

AE.=—mv~——mv'--99J

KA22

④动量变化量为

△P=mv2-mvx=-22kg-m/s

所以③④正确，①②错误。

故选C

4、D

【解析】

AB.小球从4到B的时间为

Y

在B点的竖直方向速度为

VyB=gt="^

小球在电场中的加速度大小为

3mg-mg

a=---------=2g

m

小球从3到C的时间为

一短一亏一后

则两段所用的时间之比为4：1,据题意，知小球在水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动，则

AB=4BC

故AB错误；

C.由动量定理可知，动量变化等于合力的冲量，由于48段合力冲量方向向下，由于小球在8c段竖直方向做减速运

动，则合力方向向上，所以小球在8C段合力冲量向上，故C错误；

D.据题意，知小球在水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动，从A到C由动能定理可知，小球从A到C的过

程中重力对小球做的功与电场力对小球做的功的绝对值相等，故D正确。

故选D。

5、B

【解析】

两根金属放电杆与高压电源相接，在电极最近处场强最大，空气首先被击穿，每次弧光上“爬”的起点位置是从少处，

在C、C」处距离最远，场强最小，则最终弧光在c、d处消失。弧光消失瞬间，两金属杆之间没有电场了。

故选B。

6,D

【解析】

对水平细线被剪断前的整体和小球B受力分析，求出两段弹簧中的弹力。水平细线被剪断瞬间，绳中力变为零，弹簧

弹力不会突变，对A和B分别受力分析，由牛顿第二定律求出AB各自的加速度。

【详解】

设两球的质量均为m,倾斜弹簧的弹力为竖直弹簧的弹力为丁2。对水平细线被剪断前的整体受力分析，由平衡条

件可得：7；cos60°=2mg,解得：4=4机g。对水平细线被剪断前的小球B受力分析，由平衡条件可得：力=机g。

水平细线被剪断瞬间，绳中力变为零，弹簧弹力不会突变。对水平细线被剪断瞬间的A球受力分析知，A球所受合力

与原来细线拉力方向相反，水平向左，由牛顿第二定律可得：7]s山6()°=加%，解得：CIA=2&。对水平细线被剪

断瞬间的B球受力分析知，B球的受力情况不变，加速度仍为0。故D项正确，ABC三项错误。

【点睛】

未剪断的绳，绳中张力可发生突变；未剪断的弹簧，弹簧弹力不可以突变。

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。分。

7、AD

【解析】

解得

C=45°

所以减小NAOB,光线可能在面发生全反射，故A正确；

D.由折射定律可得N0OD=45。，则

OO'=O'D=^^-,NO'DE=120°

3

在△ODE中，由正弦定理可得

GDGE

sinZO'EDsinZO'DE

又

sinZO'DE=

2

代入数据可得NO'E0=3O。，由折射定律可得/尸EG=45。，所以光线E/相对于光线4。偏折了15。，故D正确；

BC.BC、夕。间距越大，从右半圆圆弧出射光线的入射角就越大，可能超过临界角，所以8C、间距大小与光线能

否从右半圆形玻璃右侧射出有关，且当入射角小于45。时均可从右侧面射出，故BC错误。

故选BC»

8、BC

【解析】

A.5点的电势为2夕，C点的电势为0,故BC中点。的电势为夕，又有A、。电势相等，故匀强电场场强方向垂直

AD,根据沿着电场线电势降低可得：电场线方向垂直指向左侧，故A错误；

B.根据E=乌可知电场强度的大小为

a

七=夕［一夕，一2

-Leos30°-3L

故B正确；

C.粒子在电场中做类平抛运动，粒子能击中图中的A点，则有

Leos30-—at1—r

22m

Lsin30=vQt

联立解得

q:6说

m(p

故C正确；

D.粒子运动过程只受电场力作用，电场力与初速度方向垂直，故粒子做类平抛运动，所以粒子速度不论多大在电场

中都不能击中图中的8点。

故D错误。

故选BC«

9、ADE

【解析】

草叶上的露珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，故A正确；

布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故B错误；热力学第二定律

是说热量不能自发地从低温物体传向高温物体，此说法略去了“自发地”，通过外力做功是可以把热量从低温物体提取

到高温物体的.例如电冰箱的制冷就是这一情况，所以C错误；当分子间距小于rO时，分子力表现为斥力，随着分子

间距离的增大，分子势能减小，所以D正确；分子间的距离减小时，分子引力和斥力都增大，斥力增大的较快，所以

E正确.

10、ACE

【解析】

A.由热力学温度与摄氏温度的关系：7=1+273,可知摄氏温度变化1℃,热力学温度变化1K,故A正确；

B.气体放出热量时，若外界对气体做功，则气体的温度也可能升高，其分子的平均动能增加，选项B错误；

C.无论是气体，液体还是固体，其分子间都存在间距，但气体的间距最大，由于分子间存在较大的间距，气体分子

间相互作用的引力和斥力十分微弱，气体分子可以在空间自由运动，所以气体能充满整个空间，C正确；

D.气体的内能除分子势能、分子平均动能有关外，还与气体的质量有关。对于气体分子间作用力可以忽略时，气体

的内能只由温度和质量决定。分子越多，总的能量越大，所以D错误；

E.不计分子势能时，气体温度降低，则内能减小，向外界释放热量；薄塑料瓶变扁，气体体积减小，外界对其做功,

故E正确。

故选ACE.

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、mg6.75

2f22fl

【解析】

(1)口］探究“小车的加速度与所受合外力的关系”中小车所受的合外力等于沙桶和沙子的总重力，则步骤D中小车加速下

滑时所受合力大小为mg；

(2)［2］根据游标卡尺读数规则，遮光片宽度

d=6mm+15x0.05mm=6.75mm

(3)网遮光片通过两个光电门1、2的速度分别为

dd

Pl=—、V2=一

f］t2

故小车动能变化量为

22

AEk=-M(-).-M(-)

2t224

在误差允许的范围内，合外力做功等于物体动能的变化量，即

82t22%

2d

12、至CBC

【解析】

(1)。］木板做初速度为零的匀加速直线运动，根据x=%/+5。/得

d——Clt^

2

解得

2d

a=~

t

即木板的加速度为产。

(2)[2]AB.由于摩擦力的存在，所以当片〉心时，木板才产生加速度，即图线不过原点，与横轴有交点，AB错误；

CD.据题意，木板受到的滑动摩擦力为《，对木板和矿泉水瓶组成的系统根据牛顿第二定律应有

耳_1)=(M+

联立解得

1广F。

ci=--------A--------

m+Mm+M

其中次为矿泉水瓶的质量，M为木板的质量根据函数斜率和截距的概念可知，当机-M时，一!一近似不变，即

m+M

图像的斜率不变，当矿泉水的质量逐渐增大到一定量后」一变小，即图像向下弯曲，C正确D错误。

m+M

故选C。

(3)[3]A.木板与桌面间的正压力以及动摩擦因数不变，所以加水的方法不改变滑动摩擦力的大小，A错误；

BC.缓慢向瓶中加水，拉力是连续增大，而挂钩码时拉力不是连续增大的，所以可以更方便地获取多组实验数据，比

较精确地测出摩擦力的大小，BC正确；

D.由于加速度越大需要水的质量越大，而水的质量越大时图象的斜率越小，实验的精确度会越小，D错误。

故选BC,

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>(6)?/ns；(2)%N

【解析】

(1)重力：G=mg=O.12kgx1ON/kg=1.2N

电场力：F=qE=1.6xlO6Cx3xlO6V/m=4.8N

在A点，有：q