2023届上海市青浦区高三上学期期末练习（一模）物理试题（解析版）

2022学年第一学期青浦区高三年级练习卷物理试卷考生注意：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卡。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，考生务必在答题卡上用钢笔或圆珠笔清楚填写姓名、学校、准考证号。作答必须涂或写在答题卡上。第一部分的作答必须涂在答题卡上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题卡上与试卷题号对应的位置。一、单项选择题（共40分，1-8题每小题3分，9-12题每小题4分，每小题只有一个正确选项）1.下列以科学名字命名的物理量，单位换算正确的是（）A.特斯拉 B.韦伯C.库仑 D.焦耳【答案】D【解析】【详解】A．根据可知则故A错误；B．根据可知磁通量的单位韦伯故B错误；C．根据可知电荷量的单位库仑故C错误；D．根据可知电场力做功的单位焦耳故D正确。故选D。2.下列哪一项物理概念的建立用到的方法与其他三项不同？（）A.质点 B.重心 C.平均速度 D.合力【答案】A【解析】【详解】重心，平均速度和合力的建立都属于等效替代方法，而质点的建立属于理想化模型方法。故选A3.描述电源将其它形式的能转化为电能本领大小的物理量是（）A.电动势 B.电源的总功率 C.外电压 D.电源的内电阻【答案】A【解析】【详解】描述电源将其它形式的能转化为电能本领大小的物理量是电动势。故选A。4.如图所示，一只美丽的小鸟正站在一根倾斜的树枝上歌唱（可以认为小鸟的整个身体处于静止状态）。下列关于树枝给小鸟两只脚的作用力的大小和方向，下列说法正确的是（）A.大于小鸟的重力 B.小于小鸟的重力C.方向竖直向上 D.方向向上偏左一点点【答案】C【解析】【详解】根据题意，对小鸟受力分析可知，小鸟受重力和树枝的作用力而处于平衡状态，根据平衡条件可知，树枝对小鸟的作用力方向竖直向上，大小等于重力。故选C。5.一位来中国旅行的瑞典人在网上发了一段视频，在高速行驶的列车窗台上，放了一枚直立的硬币，如图所示。在列车行驶的过程中，硬币始终直立在列车窗台上，直到列车转弯的时候，硬币才倒下，这一视频证明了中国高铁极好的稳定性。关于这枚硬币，下列判断正确的是（）A.硬币直立时，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用B.硬币直立时，列车一定做匀速直线运动C.如果硬币向列车行驶方向的右侧倒下，说明列车向右转弯D.列车加速或减速行驶时，硬币都可能受到与列车运动方向相反摩擦力作用【答案】A【解析】【详解】AB．硬币直立时不一定是平衡状态，如果列车做加速运动，可能受到与列车行驶方向相同摩擦力作用，B错误，A正确；C．如果硬币向列车行驶方向的右侧倒下，说明列车向左转弯，C错误；D．列车加速时，硬币会受到沿着行进方向的静摩擦力，D错误。故选A。6.2022年5月，宇航员王亚平为我们演示了如何在太空洗头，通过直播画面可以看到，洗头时有水滴漂浮在空间站中。关于漂浮的水滴，以下说法正确的是（）A.水滴所受地球引力充当向心力B.水滴所受地球引力与飞船对其作用力的合力近似为零C.水滴在飞船中处于完全失重状态，不受任何力的作用D.水滴在空间站内的质量小于在地球上的质量【答案】A【解析】【详解】AC．水滴所受地球引力全部充当向心力，使其处于完全失重状态而漂浮，故A正确，C错误；B．此时飞船对其作用力为零，故水滴所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力就等于地球引力，不为零，故B错误；D．水滴和空间站在围绕地球做圆周运动，速度远小于光速，质量可看作是物本身的固有属性，不随位置和运动状态变化，故水滴的质量不变，故D错误。故选A。7.图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧．对矿粉分离的过程，下列表述正确的有()A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做正功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变大【答案】B【解析】【详解】A．由图可知，矿料分选器内的电场方向水平向左，带正电的矿粉受到水平向左的电场力，所以会落到左侧，A错误；BCD．无论矿粉带什么电，在水平方向上都会在电场力的作用下沿电场力的方向偏移，位移与电场力的方向相同，电场力做正功，所以无论正负，矿粉的电势能都减小，B正确，C、D错误．8.质量为m的小张坐在秋千上摆动过程中的照片如图所示，如果空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（）A.运动到最低点时，秋千对小张的作用力等于B.运动到最低点时，小张的加速度为零，所受合力为零C.运动到最高点时，秋千对小明的作用力小于D.运动到最高点时，小明的加速度不为零，所受合力方向竖直向下【答案】C【解析】【详解】AB．运动到最低点时，由于做圆周运动，秋千对小张的作用力提供向心力，则有因为在最低点的速度不为零，则秋千对小张的作用力大于，加速度不为零，合外力不为零，AB错误；CD．在最高点，小张的速度为0，设秋千的摆长为，摆到最高点时摆绳与竖直方向的夹角为，秋千对小张的作用力为，则对人，沿摆绳方向受力分析有由于小张的速度为0，则有沿垂直摆绳方向有解得小张在最高点的加速度为D错误，C正确。故选C。9.如图所示，将通电直导线AB用悬线悬挂在电磁铁的正上方，直导线可自由转动，则接通开关（）A.A端向上运动，B端向下运动，悬线张力不变B.A端向下运动，B端向上运动，悬线张力不变C.A端向纸外运动，B端向纸内运动，悬线张力变小D.A端向纸内运动，B端向纸外运动，悬线张力变大【答案】D【解析】【分析】用电流元法分析通电直导线AB的运动情况，用特殊位置法分析直导线在竖直方向上的受力情况。【详解】当开关S接通时，根据安培定则知电磁铁附近磁感线的分布如下图所示由左手定则知通电直导线此时A端受力指向纸内，B端受力指向纸外，故直导线将转动，由特殊位置法知当直导线转到与磁感线垂直（即转过90°）时，整个直导线受到的安培力方向竖直向下，故悬线张力变大。故选D。10.如图所示，粗细均匀U形管中装有水银，左端封闭有一段空气柱，原来两管水银面相平，将开关K打开后，放掉些水银，再关闭K，重新平衡后若右端水银下降h，则左管水银面A不下降B.下降hC.下降高度小于hD.下降高度大于h【答案】C【解析】【详解】原来左右两边的水银等高，说明左边的气体的压强和大气压相等，当放掉一部分水银之后，左边气体的体积变大，压强减小，右边压强为大气压强，右边的水银下降h，左边的必定要小于h，所以C正确．故选C．11.在同一条平直公路上行驶的a车和b车，其位移—时间图像分别为图中直线a和曲线b，则（）A.t1时刻a车在b车前方B.t1时刻两速度相等C.0~t2时间内两车平均速度相等D.0~t1时间内b车平均速度较大【答案】C【解析】【详解】A．t1时刻两条图线相交，表明该时刻两车位置坐标相等，即t1时刻a车与b车并排在一起，A错误；B．位移—时间图像中，图线的斜率表示速度，根据图像可知，t1时刻，a车图线的斜率小b车图线的斜率，a车的速度小b车的速度，B错误；C．根据图像可知，0~t2时间内两车通过的位移相等，根据可知，0~t2时间内两车平均速度相等，C正确；D．根据图像可知，0~t1时间内两车通过的位移相等，根据可知，0~t1时间内两车平均速度相等，D错误故选C。12.某地有一个风力发电场，安装有20台风电机组，年发电量约为2400万千瓦时。已知发电机叶片长度为30米，空气的密度为1.3kg/m3，若风以15m/s的速度垂直叶片面吹来，空气的动能约有10%可以转化为电能，风电机组刚好满负荷发电，则该风电场一年之中能满负荷发电的时间约为（）A.40天 B.80天 C.160天 D.320天【答案】B【解析】【详解】根据题意得解得由故选B。二、填空题（共20分）13.某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力。5s内物体的路程为_________m，5s内物体的平均速度大小为_________m/s.【答案】①.65②.5【解析】【详解】[1][2]物体的速度减为零需要的时间故时物体正在下落；路程应等于向上的高度与后内下落的高度之和，由可得后=下落的高度故总路程位移方向向上，平均速度方向向上。14.已知电场中A点的电势为，将一电荷量为的检验电荷置于该点时，它的电势能为__________J，将该电荷移动到电场中的B点，电场力做了的正功，则B点的电势为_________V。【答案】①.4×10−5J②.【解析】【详解】[1]由[2]从A到B点解得15.做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，有以下4种情形：①水面上痱子粉撒得太多；②将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算；③实验时没有使用方形浅水盘，用了圆形浅水盘；④配制好的油酸酒精溶液放置时间过久。其中会使测得的分子直径偏大的是___________；会使测得的分子直径偏小的是___________（均填序号）。【答案】①.①②##②①②.④【解析】【详解】[1][2]①水面上痱子粉撒得太多，则油膜不能完全散开，则测得的油膜的面积偏小，根据可知分子直径的测量值偏大；②将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，根据可知分子直径的测量值偏大；③实验时没有使用方形浅水盘，用了圆形浅水盘，这对实验无影响；④配制好的油酸酒精溶液放置时间过久，则油酸酒精溶液的浓度会偏大，则在水面上散开时的面积会偏大，则根据可知分子直径的测量值偏小。所以其中会使测得的分子直径偏大的是①②；会使测得的分子直径偏小的是④。16.同一介质中有两个相距10m的波源A和B，持续产生两列波相向传播，两波源起振方向和频率相同，但两波源起振时刻和振幅不同，如图所示为某时刻的波形图。则两波源的起振方向___________（填“向上”或“向下”），稳定后与波源A相距4.5m处的质点振动___________（填“加强”、“减弱”）。【答案】①.向下②.加强【解析】【详解】[1]根据波形图上x=2m和x=9m处质点振动情况，可知两质点振动方向都向下，可推测波源的起振方向都向下；[2]4.5m处到两波源的距离差由于起振时刻不同，在同一时刻，两波源的振动方向相反，因此4.5m处为振动加强点。17.图甲是我国自主设计开发的全球最大回转自升塔式起重机，它的开发标志着中国工程用超大吨位塔机打破长期依赖进口的局面，也意味着中国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从t=0时刻由静止开始提升质量为m=200kg的物体，其a–t图像如图乙所示，5~10s内起重机的功率为额定功率，不计其它阻力，则此起重机的额定功率为___________W，10s内起重机对物体做的功为___________J（g取10m/s2）。

【答案】①.2.4×104②.1.8×105【解析】【详解】[1]由a–t图像可知，0~5s物体做匀加速运动，根据牛顿第二定律有代入数据解得5s末物体的速度为5~10s内起重机的功率为额定功率，不计其它阻力，则此起重机的额定功率为[2]0~5s物体位移为0~5s内起重机对物体做的功为5~10s内起重机对物体做的功为10s内起重机对物体做的功为三、综合题（共40分）注意：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、演算过程等。18.甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻的实验。他们设计的电路原理如图1，其中R为电阻箱，R0为保护电阻，阻值R0=5.0Ω，电流表A的内阻不计。他们改变R的阻值，记下多组R和电流表示数I。甲同学以IR作纵坐标，以I作横坐标，作图处理数据；乙同学以I（R+R0）为纵坐标，以I为横坐标处理数据，他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。（1）由图2可知，甲同学绘制的是图线___________（填“a”或“b”），由该图线得到的电源电动势为___________V，内阻为___________Ω。（2）丙同学打算以为纵坐标，以R作横坐标，请根据（1）中计算的结果将丙所作图线在图3中画出___________。（3）分析可知，在图1所示电路中，当电阻箱的阻值R=___________Ω时，电阻箱消耗的电功率最大。【答案】①.a②.1.5③.10④.⑤.15【解析】【详解】(1)[1][2][3]甲同学以IR作纵坐标，根据闭合电路欧姆定律得乙同学以I（R+R0）为纵坐标，根据闭合电路欧姆定律得可得甲同学的图线的斜率的绝对值更大，所以甲同学绘制的是图线a。该图线的截距表示电动势，斜率绝对值表示，所以有（2）[4]丙同学以为纵坐标，以R作横坐标，根据闭合电路欧姆定律得整理得则该图线的斜率、截距分别为则可画出图线为下图（3）[5]电阻箱的阻值R消耗的电功率为由上式可得，当时，电阻箱消耗的电功率最大。19.导热的U型管一端封闭，管中用水银封闭一定质量的气体，U型管两直管长度相等，间距为d，且d远大于管的粗细。当U型口向上、直管竖直放置时，管中两水银面等高，如图a，此时封闭气体柱长度为l0，大气压强为p0，室内温度不变，水银密度为ρ，重力加速度为g。（1）若将U型管在管平面内缓慢逆时针转过90°成图b，或顺时针缓慢转过90°成图c，求b、c两图中封闭气体柱长度之比（结果用p0、ρ、g、d表示）；（2）若U型管从图c继续顺时针缓慢转动，当左侧管中水银恰好与管口相齐时两侧管中水银面连线恰好在竖直方向上，如图d。已知d=22.5cm，l0=15cm，求大气压强p0（单位用cmHg表示）。【答案】（1）；（2）75cmHg【解析】【详解】（1）由题意可知封闭气体做等温变化，则从图a到图b，有从图a到图c过程有解得（2）从图c到图d过程中有其中l=2l0、代入数据解得p0=75cmHg20.第24届冬奥于2022年2月4日在我国北京等地举行，冰滑梯作为体验冰雪运动乐趣的设施受到广大游客的欢迎。某冰滑梯的示意图如图所示，螺旋滑道、倾斜滑道和平直滑道相互间均平滑连接，其中螺旋滑道和倾斜滑道的高度均为h。设所有游客都