2023-2024学年上海黄浦区高考物理二模试卷含解析

2023-2024学年上海黄浦区高考物理二模试卷

考生须知：

1.全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色

字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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超检测仪可以通过探头发送和接收超声波信号，经过电子电路和计算机的处理形成图像。下图为仪器检测到发送

和接收的超声波图像，其中实线为沿工轴正方向发送的超声波，虚线为一段时间后遇到人体组织沿x轴负方向返回的

超声波。已知超声波在人体内传播速度为1200m/s,则下列说法中正确的是（）

Ay/mm

uh24V681012x/mm

A.根据题意可知此超声波的频率为1.2x105Hz

B.图中质点B在此后的IxMr4内运动的路程为0.12m

C.图中质点A此时沿y轴正方向运动

D.图中质点A、B两点加速度大小相等方向相反

2、某气体星球的半径为R,距离星球中心2R处的尸点的重力加速度为门。若该星球的体积在均匀膨胀，膨胀过程中

星球质量不变，且密度均匀。当星球半径膨胀为3R时，P点的重力加速度为屋。己知质量分布均匀的球壳对球壳内

物体的引力为零。则g'与g的比值为（）

I98

A.B.1C.—D.—

3427

3、如图所示，理想变压器的原线圈接在〃=220应sinR（V）的交流电源上，原线圈上接有厂二20Q的电阻，副线圈

接有R=50C的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）

A.副线圈输出交流电的周期为50s

B.电流表的读数为1A

C.电压表的读数为50V

D.若将，•替换为电阻为20C的二极管，电流表、电压表读数均不发生变化

4、下列说法正确的是（）

A.速度公式包和电流公式/二4均采用比值定义法

A/R

B.速度、磁感应强度和冲量均为矢量

C.弹簧劲度系数攵的单位用国际单位制基本单位表达是k,s

D.将一个带电小球看成是一个不计大小的点电荷采用的是等效处理方法

5、科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、

建立物理模型法、类比法和科学假设法等，以下关于物理学史和所用物理学方法叙述正确的是（）

A.卡文迪许巧妙地运用扭秤实验测出引力常量，采用了理想实验法

B.牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度，对万有引力定律进行了“月一地

检验％证实了万有引力定律的正确性

C.在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫假设法

D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后用各

小段的位移之和代表物体的位移，这里采用了微元法

6、如图所示，定滑轮通过细绳连接在天花板上，跨过定滑轮的细绳两端连接带电小球4、B,其质量分别为，如、

加2（m^mi）。调节两小球的位置使二者处于静止状态，此时OA、OB段绳长分别为八、h,与竖直方向的夹角分

别为a、po已知细绳绝缘且不可伸长，不计滑轮大小和摩擦。则下列说法正确的是（）

B.：h=m2:mi

C.若仅增大B球的电荷量，系统再次静止，则OB段变长

D.若仅增大B球的电荷量，系统再次静止，则OB段变短

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，两平行金属板A、B板间电压恒为U,一束波长为人的入射光射到金属板“上，使B板发生了光电效

应，已知该金属板的逸出功为W,电子的质量为〃电荷量为e,已知普朗克常量为心真空中光速为c,下列说法中

正确的是（）

A.若增大入射光的频率，金属板的逸出功将大于W

B.到达A板的光电子的最大动能为力?一W+eU

C.若减小入射光的波长一定会有光电子逸出

D.入射光子的能量为人!

8、如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b,再经过等温过程be到达状态c,最后经

等压过程ca回到状态a.下列说法正确的是（）

A.在过程ab中气体的内能增加

B.在过程ca中外界对气体做功

C.在过程ab中气体对外界做功

D.在过程be中气体从外界吸收热量

E.在过程ca中气体从外界吸收热量

9、迄今为止，大约有1000颗卫星围绕地球正常工作，假如这些卫星均围绕地球做匀速圆周运动，关于这些卫星，下

列说法正确的是

A.轨道高的卫星受到地球的引力小B.轨道高的卫星机械能大

C.线速度大的卫星周期小D.线速度大的卫星加速度大

10、如图所示，在水平面上固定一个半圆弧轨道，轨道是光滑的，O点为半圆弧的圆心，一根轻绳跨过半圆弧的A点

（0、A等高，不计A处摩擦），轻绳一端系在竖直杆上的5点，另一端连接一个小球P。现将另一个小球。用光滑轻

质挂钩挂在轻绳上的A4之间，已知整个装置处于静止状态时，〃=3。。，/=45。则（）

A.将绳的8端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力不变

B.将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时半圆弧中的小球P位置下移

C.静止时剪断A处轻绳瞬间，小球尸的加速度为:g

D.小球尸与小球。的质量之比为6：血

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）实验小组利用以下方法对物体的质量进行间接测量，装置如图1所示：一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相

同的重物P、Q相连，已知重物P、Q的质量均为机，当地重力加速度为外在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测

物块Z,重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连。

⑴先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图2所示的纸带，则系统运动的加速度”m/s2

（结果保留2位有效数字）；

⑵在忽略阻力的理想情况下，物块Z质量M的表达式为（用字母小、g表示）；

⑶实际情况下，空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略，物块Z的实际质量与理论

值M有一定差异，这种误差是_____误差（填“偶然”或“系统

12.（12分）小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保

护电阻R。，根据如图所示电路图进行实验时，

（1）电流表量程应选择（填“0.6A”或“3A”），保护电阻应选用（填或"B"）;

A、定值电阻（阻值10.0Q,额定功率10w）

B、定值电阻（阻值2.0C,额定功率5w）

（2）在一次测量中电压表的指针位置如图2所示，则此时电压为V

（3）根据实验测得的5组数据画出的U・I图线如图3所示，则干电池的电动势E=V,内阻r=。（小数点

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，两相互平行的光滑金属导轨，相距L=0.2m,左侧轨道的倾角0=30。，M、P是倾斜轨道与水平轨

道连接点，水平轨道右端接有电阻K=1.5C,MP、NQ之间距离d=0.8m,且在MP、AQ间有宽与导轨间距相等的方向

竖直向下的匀强磁场，磁感应强度3随时间t变化关系如图乙所示，一质量m=0.01kg、电阻r=0.5Q的导体棒在U0

时刻从左侧轨道高〃=0.2m处静止释放，下滑后平滑进入水平轨道（转角处天机械能损失）。导体棒始终与导轨垂直并

接触良好，轨道的电阻和电感不计，g取lOm/s?。求：

⑴导体棒从释放到刚进入磁场所用的时间介

⑶导体棒在水平轨道上的滑行距离d；

⑵导体棒从释放到停止的过程中，电际R上产生的焦耳热。

14.（16分）如图所示，倾角为37r的斜面体固定在水平面上，斜面上48两个位置之间的距离为2m,第一次用沿

斜面向上、大小为尸=6N的力把质量为0.5kg的物体由静止从A处拉到8处，所用时间为1s;第二次用水平向右、大

小为尸=1ON的力作用在物体上，物体仍由A处从静止沿斜面向上运动，一段时间后撤去外力，物体运动到B处时

速度刚好减为零。已知sin37°=0.6,cos370=0.8,不计物体大小，重力加速度g=10m/s，求:

（1）物体与斜面间的动摩擦因数；

（2）物体第二次从A运动到的过程，水平力F，的作用时间。（结果可保留根式）

15.（12分）在x轴正半轴分布有磁感应强度大小为8,方向垂直纸面向里的匀强磁场。让质量为〃?，电荷量为4的

带正电小球从坐标原点。静止释放，运动轨迹如图所示，运动到最低点时恰好进入一竖直向上场强为七（%=〃吆）的

匀强电场，重力加速度为不计空气阻力，求：

（1）小球到达最低点的速率%

（2）小球在电场中运动的时间/及离开电场时与x轴的距离do

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、C

【解析】

A.根据图象读出波长2=120101=1.2x10%],由呻"得频率为

v_1500

」21.2x10-2=1.25x10$Hz

故A错误;

B.质点8振动的周期为质点8只会上下振动，因为lxl()4=]2.5T,所以质点B在1x10飞内运动

的路程为

5=12.5x44=12.5x4x0.004m=0.2m

故B错误；

C.实线波向右传播，则图中质点A此时沿)，轴正方向运动，选项C正确；

D.质点A、方两点都在平衡位置上方位移相同的地方，所以加速度大小相等方向相同，故D错误；

故选C。

2、D

【解析】

设。点放置质量为〃?的物体，则有

GMm

=mg

(W

解得

GM

(2^7

如图所示，星球膨胀后质量不变，有

M=p'g兀(3R)3

尸点以下球体质量为

弓兀(3R-R)3

解得

Q

Mf=—M

27

结合①式得

，8

8=蛾

则

g27

所以D正确，ABC错误。

故选D。

3、B

【解析】

A.副线赍输出交流电的频率和周期与原线圈的频率和周期相同，根据题意可知周期

丁2乃2乃_

T=——=——s=2s

CD兀

A错误；

BC.电表的读数均为有效值，原线圈电源电压有效值为型”=220V,设原线圈电流为人，根据单相理想变压器

V2

的电流规律

人=2

4%

则副线固电流为

4=27,

副线圈电压为

</2=/27?=2/,/?=100/,

根据理想变压器电压规律可知原线圈电压为

5=区5=25

n2-

即

/j+q=/j+2%=220V

计算得电流表读数为

Z,=1A

电压表读数为

t/2=100V

B正确，C错误；

D.二极管具有单向导电性，电表读数均为原来的一半，D错误。

故选B。

4、B

【解析】

A.速度公式^二色采用的是比值定义法，而电流公式/不是比值定义法，选项A错误；

B.速度、磁感应强度和冲量均为矢量，选项B正确；

C.弹簧劲度系数〃的单位用国际单位制基本单位表达是

Nkgm/s2.

k=—=----=kg/s2

mm

选项C错误；

D.将一个带电小球看成是一个不计大小的点电荷采用的是理想模型法，选项D错误。

故选B。

5、D

【解析】

A.卡文迪许巧妙地运用扭秤实验，用了放大法成功测出引力常量，故A错误；

B.牛顿通过比较月球公转的周期，根据万有引力充当向心力，对万有引力定律进行了“月地检验”，故B错误。

C.在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故C错误。

D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后用各小

段的位移之和代表物体的位移，这里采用了微元法，故D正确。

6、B

【解析】

A.因滑轮两边绳子的拉力相等，可知尸，选项A错误；

B画出两球的受力图，由三角形关系可知

m2g二1

OC~l2

其中则

乙=生

12班

选项B正确；

CD.由关系式今=”■可知，八和，2的大小由两球的质量关系决定，与两球电量关系无关，则若仅增大B球的电荷量,

l町

系统再次静止，则0B段不变，选项CD错误。

故选B。

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、BCD

【解析】

A.金属板的逸出功取决于金属材料，与入射光的频率无关，故A错误；

B.由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的逸出最大动能

纥〃=〃--卬

根据动能定理

瓦”-6

则当到达A板的光电子的最大动能为

口”=〃沁+可

/t

故B正确；

C.若减小入射光的波长，那么频率增大，仍一定会有光电子逸出，故C正确；

D.根据七=//,而u=则光子的能量为

E=h土

故D正确。

故选BCDo

8、ABD

【解析】

A.从。到力等容升压，根据量=(7可知温度开高，一定质量的埋想气体内能决定于气体的温度，温度升高，则内

能增加，A正确；

B.在过程仅中压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，B正确；

C.在过程M中气体体积不变，根据W=可知，气体对外界做功为零，C错误；

D.在过程be中,属于等温变化,气体膨胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变;根据热力学第一定律\U=W+Q

可知，气体从外界吸收热量，D正确；

E.在过程ca中压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，根据"二C可知温度降低，则内能减小，根据热力学

T

第一定律可知气体一定放出热量，E错误.

9、CD

【解析】

A.引力的大小不仅与轨道半径有关，还与卫星质量有关，故A错误；

B.机械能的大小也与质量有关，故B错误；

CD.根据

_Mm4/v2

G—h-mr——-ma-m—

r2T2r

可知线速度越大，轨道半径越小，加速度越大，周期越小，故CD正确。

10、ACD

【解析】

A.绳子B端向上移动一小段距离，根据受力分析可知P球没有发生位移，因此4QP变成了晾衣架问题，绳长不会

变化，A到右边板的距离不变，因此角度/不会发生变化，即绳子的张力也不会变化；选项A正确。

B.如果尸向下移动一段距离，绳子AP拉力变小，绳长AP变长，而A8之间的绳子长度变短，则角度夕变大，绳

子A5之间的张力变大，4尸的张力也变大，产生矛盾；B错误。

C.剪断A处细绳，拉力突变为零，小球尸只受重力的分力，所以加速度为C正确。

D.根据受力分析，分别对两个小球做受力分析，因为是活结所以绳子的张力都是相同，则二驾=丁，又由于

2cosa

"%gT+而4-r组‘%6%八市彘

-------=7•由两式可得—二—产；故D正确。

2cos4V2

故选ACDo

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。

2ma

11、8.0系统

g-a

【解析】

根据位移差公式Al=求解系统的加速度。对整个系统进行分析，根据牛顿第二定律求解M的表达式。根据误差

来源分析误差的性质。

【详解】

(1)口］根据位移差公式©=々72,解得系统运动的加速度为

M(2.95+3.29)-(2.32+2.64)_「

a=—=----------------,---------x1A0.2m/sy-2=8O.A0m/s-

T24x0.022

⑵⑵根据牛顿第二定律，对Q和Z有

(M+m)g—T=("+/〃)〃

对物体p有

T-mg=ma

.,2〃7a

联立解得知=——。

g-a

⑶网由题意可知本实验中误差是由于实验原理的选择而造成的，无法通过多测数据来消除，故这是一种系统误差。

【点睛】

本题主要考查了通过系统牛顿第二定律测质量的方法，能分析出实验误差的原因。明确系统误差和偶然误差的定义。

12、0.6AB1.21+0.011.45+0.010.50+0.05

【解析】

试题分析：根据题中所给器材的特点，大致计算下电流的大小，选择合适的电流表，对于选择的保护电阻，一定要注

意保护电阻的连入，能使得电流表的读数误差小点；图像的斜率表示0+，，纵截距表示电源电动势，据此分析计算.

(1)因一节干电池电动势只有L5V,而内阻也就是几欧姆左右，提供的保护电阻最小为2。，故电路中产生的电流较

小，因此电流表应选择0.6A量程；电流表的最大量程为0.16A,若选用10欧姆的，则电流不超过0.15A,所以量程没

有过半，所以选择B较为合适.

(2)电压表应选择3V量程的测量，故读数为1.20V.

145-07

(3)图像与纵坐标的交点表示电源电动势，故E=1.45V；图像的斜率表示以+「，故%+r=，；J=2.5Q,故

r=0.5I2.

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、(l)r=0.4s；(2)0.25m；(3)0.111.1

【解析】

⑴设导体棒进入磁场前瞬间速度大小为L导体棒从释放到刚进入磁场的过程中，由机械能守恒定律有

12

mgHrr-—mv

解得

v=2m/s

根据位移公式有

Hv

sin30°-2

解得

t-0.4s

导体棒从释放到刚进入磁场所用的时间为0.4so

⑵导体棒进入磁场到静止，由动量定理得

-Ft=0-mv

根据安培力公式有

F=BIL

又

q-It

联立得

BqL=mv

通过导体棒的电荷量为

△①

q=------

R+r

△①=BLx

联立解得

x=0.25m

导体棒在水平轨道上的滑行距离为0.2Sm。

⑶导体棒滑入磁场之前R上产生的焦巨热为

QRX=产电

由法拉第电磁感定律有

E=—Ld=O.SV

Ar

由闭合电路欧姆定律

p

7=^—=0.4A

R+r

可得

Qz=0.096J

根据能量守恒可知，导体棒进入磁场后的总热量

Q=—mv1—0.02J

2

又

QR2：QR=RJ

解得

QR2=0.015J

故电阻火上产生的焦耳热为

QR=QM+Q/?2=°UIJ

故总热量为o.nij。

14、(1)0.25(2)g虐S