2023年上海市闵行区高三年级上册期末高考一模物理试卷含详解

2023学年第一学期高三年级学业质量调研

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纸。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。

3.标注“多选”的试卷，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试卷,

每小题只能选一个选项。上述题目，均以字母的形式填涂在答题纸相应位置。标注“简答”的试卷，

在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，需给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。

4.除特殊说明外，本试卷所用重力加速度大小g均取9.8m/s2。

一、中国空间站

2021年6月17R,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭成功发射。载人飞船与天和核心舱顺利

自主快速交会对接。航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱，这标志着中国人首次进入自己的空间

站。

1.（1）火箭竖直起飞时宇航员处于—状态（选涂：A.失重B.平衡C.超重）；

（2）宇航员对座椅的压力其受到的支持力（选涂：A.大于B.等于C.小于）。

2.宇航员在空间站里（）

A.完全失重，所以没有惯性

B.“飘浮起来”，说明没有受到重力

C.进入核心舱时需借助外力，说明力是改变物体运动状态的原因

3.假设空间站在距地面〃高度处绕地球做匀速圆周运动。

（1）已知地球质量为半径为R，引力常量为G。则空间站在轨运行线速度：v=：

（2）图是飞船与核心舱交会对接时测量空间站质量的原理图。若已知飞船的质量/〃为3.0x103kg,其推进器的平均

推力尸=IOOON,在飞船与空间站对接后，推进器工作10s内，测得飞船和空间站组合体的速度变化量为0.4m/s,忽

略飞船质量的变化，求空间站的质量

—

空间站|飞船|上一

4.（航天员在空间站开展基础物理实验，为全国青少年进行太空授课。有同学设想在空间站利用下列装置进行高

中物理实验，你认为可行的是（

「呸探究两个互成角度的力的合成规律B.用力

力

传感器研究作用力和反作用力的关系

-

-

■

C.研究平抛运动的规律D.研

•

•

究向心力的实验

羽毛和金属小

球在玻璃管中下落

5.如图，大和核心舱处十半径为门的圆坑道111；S船处于半径为〃的恻轨道1上的。点，通过变轨操作后，沿椭

圆轨道II运动到P处与核心舱对接。则飞船（）

k州十二V厂、\

轨道里内大和核心舱

A.由轨道i进入轨道n要在Q点加速

B.由轨道H进入轨道in要在/点减速

c.沿轨道H运动到对■接点户过程中，速度不断增大

D.沿轨道III运行的周期大于沿轨道【运行的周期

二、智能寻迹小车

智能寻迹小车上装有传感器，会自动识别并沿水平面内的黑色轨迹行驶，黑色轨迹上标有数值的短线为分值线。

比赛时，小车从起点出发，以停止时车尾越过的最后一条分值线的分数作为得分。

6.如图，小车沿水平黑色轨迹匀速率运动，

智能寻迹小车

（2）其大小分别为FQFR,则有

A.FQFRB.FA=FBC.FA<F"

7.小车以恒定功率从起点由静止沿水平黑色直线轨迹做加速运动，在其车尾刚越过“60分”线时恰好达到最大速

度也如图。

（1）设小车受到的阻力恒定，牵引力大小的变化情况（选涂：A.一直变大B.不变C-

直减小）；

（2）这个过程的平均速度___________-（选涂：A.>B=C.<）。

2

8.为能让小车及时停下来获得高分，需要测试小车的刹车性能，小闵同学在平直路面上做了刹车实验。右图是刹

车过程中位移和时间的比值二与，之间的关系图像，（1）刹车过程中加速度大小为m/s2,（2）从开始

t

刹车时计时，经过2s,该车的位移大小为m。

三、荡秋千

o

0即

fflT

四、波

可见光为我们呈现了色彩斑斓的世界和各种有趣的现象，其本质是一种电磁波，具有一些和机械波相同的波的特性,

又有和机械波不同的特点。

12.下面关于光的现象和原理说法不E确的是（）

A.原本透明的肥皂泡在阳光的照射卜变得五彩斑斓主要是因为光的折射

B.激光防伪标识上的彩色图案是因为光的衍射

C.用“偏振片”可以检验并得到：光是横波

13.如图所示，折射率为L4I的直角棱镜ABC置于空气中。

（1）一束光从BC面垂直射入后又会从棱镜（选：A.AB面B.BC面C.AC面）射出，

（2）其射出方向与射入方向之间的夹角约为°。（结果保留两位有效数字）

14.区别于光波，机械振动的传播需要依赖介质，如图振源A从0时刻开始带动细绳上各点上下做简谐运动，0.5s

时在绳上形成的波形如图所示。若规定向上为质点振动位移的正方向，振幅为0.1〃?，试画出0~0.5s内A点的振

动图像，标注好描述振动的物理量。

五、变阻器

变阻器作为一种常用的电路元器件，可用于调节电流和电压，达到控制电路的目的。

15.在测量金属丝的电阻率的实验中，电路如图所示。

rl

（1）若被测电阻丝电阻在30Q左右，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为

A.0〜1QB.0〜50cC.0~500c

（2）若有一根长为L、直径为d的金属丝，测得其阻值为R,则电阻率夕=_。

16.如图"）所示电路，在滑动变阻器的滑片P向左端滑动过程中，电压表、电流表的示数变化情况为（)

ffl(b)

A.两表示数均增大B.电压表示数增大，电流表示数减小

C.两表示数均减小D.电压表示数减小，电流表示数增大

17.变阻器可以改变电源的输出功率及用电器功率，在图（。）电路中电源电动势E=12V,内阻/-2Q,两个滑动

变阻器变化范围均为0〜10C,则当R尸。、&=__________。时可使R?有最大功率。

ffl（C）

六、洛伦兹力演示仪

如图所示，洛伦兹力演示仪可通过改变出射电子速度或磁感应强度来观察电子做圆周运动的半径，的变化。

励磁税周

S）融磁线网泅（c）结构示意

9）洛伦磁力演示仪洛伦磁力演示仪

18.图小）中通同方向稳恒电流/后，励磁线圈能够在两线圈之间产生与两线圈中心的连线平行的匀强磁场。电

子沿如上图（c）中所示方向进入磁场，在磁场内沿顺时针做圆周运动。

（1）图（c）中磁场方向为（选填：A.垂直纸面向外B.垂直纸面向里）。

（2）图（c）励磁线圈中电流/方向是（选填：A.顺时针B.逆时针）。

19.若增人电子枪的加速电压U,其它条件不变，（1）则电子在磁场中做圆冏运动的半径_________，（2）冏期

（均选涂：A.增大B.减小C.不变）。

20.用国际基本单位表示磁感应强度单位：1T=1。

21.已知玻璃泡内磁场的磁感应强度B大小与励磁线圈中的电流/成正比，试分析说明，可如何调节洛伦兹力演示

仪，以减小电子做圆周运动的半径,。

七、电磁炉

电磁炉的原理是利用感应电动势在锅底内产生涡流，致使锅体本身快速发热，从而加热锅内食物。

22.适合做电磁炉锅具材料是（）

A.铁B.陶瓷C.玻璃

23.电磁炉的在工作时会产生电磁波。下列关于电磁波的表述正确的有（）

A.法拉第预言了电磁波的存在

B.伦琴发现了X射线

C.医院里用红外线热效应来杀菌

24.某个同学制作了一个简易装置来研究电磁炉工作原理。如图所示，将一根电线缠绕在铁芯外部，接通交流电

源，过了一会儿，放置在铁芯上方的多匝线圈开始发热。下述可以增大线圈热功率的办法是（）

A.增大交流电源的频率

B.减小上方线圈的匝数以减小电阻

C.将交流电源换成电动势更大的直流电源

25.间距乙=05〃光滑平行金属导轨，水平放置在竖直方向的磁感应强度B=1T的匀强磁场中，一端接阻值为

R=5Q的电阻。一电阻为r=lQ、质量为〃?，长也为心的导体棒垂直放置在导轨上，在外力作用下可以让导体棒在

匀强磁场中做简谐运动产生类似电磁炉所用的正弦交流电。导体棒从厂0时刻开始运动，其感应电动势e与时间/

的关系是如图所示的正弦函数。不计导轨电阻。求：

（1）这一感应电动势有效值；

（2）写出导体棒速度大小随时间变化的关系式；

(3)算出0〜2s内外力所做功。

XXXX

XXXX

XXX/^X

2023学年第一学期高三年级学业质量调研

物理试卷

一、中国空间站

2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭成功发射。载人飞船与天和核心舱顺利

自主快速交会对接。航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱，这标志着中国人首次进入自己的空间

站c

1.（1）火箭竖直起飞时宇航员处于—状态（选涂：A.失重B.平衡C.超重）；

（2）宇航员对座椅的压力其受到的支持力（选涂；A.大于B.等于C.小于）。

2.宇航员在空间站里（）

A完全失重，所以没有惯性

B.“飘浮起来”，说明没有受到重力

C.进入核心舱时需借助外力，说明力是改变物体运动状态的原因

3.假设空间站在距地面h高度处绕地球做匀速圆周运动。

（1）已知地球质量为M,半径为上引力常量为G。则空间站在轨运行线速度：v=；

（2）图是飞船与核心舱交会对接时测量空间站质量的原理图。若已知飞船的质量机为3.0x103kg,其推进器的平均

推力GIOOON,在飞船与空间站对接后，推进器工作10s内，测得飞船和空间站组合体的速度变化量为0.4m/s,忽

略飞船质量的变化，求空间站的质量仞。

空间站飞船

4.（航天员在空间站开展基础物埋实验，为全国青少年进行太空授课。有同学设想在空间站利用下列装置进行高

中物理实验，你认为可行的是（）

A.探究两个互成角度的力的合成规律B.用力

重力计

传感器研究作用力和反作用力的关系

研究平抛运动的规律D.

究向心力的实验

E.1(*验证机械能守恒定律羽毛和金属小

1£1(

4连林杼

5cm

(.rttn

球在玻璃管中下落

5.如图，天和核心舱处于半径为的圆轨道in；飞船处于半径为力的圆轨道I上的。点，通过变轨操作后，沿椭

圆轨道II运动到尸处与核心舱对接。则飞船（）

A.由轨道I进入轨道n要在Q点加速

B.由轨道i【进入轨道in要在P点减速

c.沿轨道H运动到对接点户过程中，速度不断增大

D.沿轨道HI运行的周期大于沿轨道【运行的周期

【答案】1.①.C②.B2.C

GM

3.0.v=②.M=2.2x10,kg4.ABD5.AD

R+h

【1题详解】

（1）［1］火箭竖直起飞时宇航员加速度向上，故处于超重状态，故AB错误，C正确。

故选C。

（2）⑵宇航员对座椅的压力和座椅对宇航员的支持力是一对相互作用力，由牛顿第三定律可知，两个力大小相

等,方向相反，故AC错误，B正确。

故选B,

【2题详解】

C

【3题详解】

（2）组合体的总质量为F=（A/^tn）a——1分

组合体的加速度为a=—=0.04m/s2——1分

Az

联立两式求得空间站的质量为M=2.2xl04kg——1分

【4题详解】

ABD

【5题详解】

AD

二、智能寻迹小车

智能寻迹小车上装有传感器，会臼动识别并沿水平面内的黑色考L迹行驶，黑色轨迹上标有数值的短线为分值线。

比赛时，小车从起点出发，以停止时车尾越过的最后一条分值线的分数作为得分。

6.如图，小车沿水平黑色轨迹匀速率运动，

智能寻迹小车

（2）其大小分别为乙、FB，则有

A.

FA>FRB.E=FRc.FA<FR

7.小车以恒定功率从起点由静止沿水平黑色直线轨迹做加速运动，在其车尾刚越过“60分”线时恰好达到最大速

度也如图。

（1）设小车受到的阻力恒定，牵引力人小的变化情况___________（选涂：A.一直变人B不变C-

直减小）;

V

（2）这个过程的平均速度___________-（选涂：A.>B=C.<）。

2

8.为能让小车及时停下来获得高分，需要测试小车的刹车性能，小闵同学在平直路面上做了刹车实验。右图是刹

Y

车过程中位移和时间的比值一与/之间的关系图像，（1）刹车过程中加速度大小为m/s2,（2）从开始

t

刹车时计时，羟过入，该车的位移大小为

【答案】6.①.静摩擦力②.C

7.①.C②.A

8.①.1②.0.5

【6题详解】

（1）[1]小车在水平面内行走，在水平方向上只受到摩擦力的作用：匀速率运动，因此小车牵引力与运动方向相反

的动摩擦力平衡，经过圆弧时的向心力由指向圆心的静摩擦力提供。

（2）⑵根据向心力公式

LV

F=m—

由图可知，经过圆弧上A、B两位置时的半径有力，小车匀速率运动，则有

故选C。

【7题详解】

C,A

【8题详解】

1.0.5

三、荡秋千

荡秋千是中华传统游戏竞技项目，常在节F1庆典举行比赛，如图甲，深受各族人民的喜爱。现在荡秋千已成为儿童

的专项活动，常见于校园操场旁或公园中，如图乙3

9.一种荡秋千的方式如图内，小朋友坐姿基本不变，大人用水平力/缓慢将秋千由最低点。点拉至图示4点再由

静止释放。在3点时秋千绳与竖直方向的夹角为8,C点为左端最高点，忽略秋千绳的质量和空气阻力，重力加

速度为g。

图内

（1）大人缓慢拉秋千的过程中，秋千绳上的拉力大小如何变化;（选涂：A.变小B.不变C.

变大）

（2）从8点至C点过程中，秋千绳子拉力的冲量的方向为；（选涂：A.冲量为零B竖直向上C竖

直向下）

（3）从8点到C点的时间为九，若6<5。,试估算小朋友和座椅的重心到秋千悬点的距离为o

10.有一种极限秋千运动，运动员通过蹲下和站起动作，可以越荡越高，直至实现360。翻转。

（1）运用所学物理知识分析，若秋千绳换为铁链或铁杆，（选涂：A铁链秋千B铁杆秋千）更容

易实现360。极限翻转。

（2）简要说明理由。

11.某科学〃〃主用假人、小火箭（火箭箭体、燃料）和铁链秋千，完成极限360。翻转荡秋千实验.若不计铁链质

量，假人、小火箭的总质量为M,重心到悬点的距离始终为小火笛发射喷气时间极短，瞬间喷出气体的质量为

Am：最后恰好实现了360。翻转,求：

（1）如图丁，火箭在。点发射瞬间假人和火箭箭体获得的初速度期

（2）火箭发射瞬间气体的喷射速度〃。

o

0-

0m

fflT

2

【答案】9.①.C②.B③.驾

h

10.①.B②.见解析

11.(1)同；⑵竺二也屈

【9题详解】

(1)[1]受力分析如图所示：

根据平衡条件可得绳子的拉力为

工

拉cos6>

在缓慢拉秋千的过程中，夹角夕逐渐增大，则绳上的拉力变大。

故选C。

(2)[2]由题知，从8点至C点动量变化为0,则此过程绳子拉力的冲量与重力的冲量大小相等，方向相反。由于

重力的冲量方向竖直向下，则绳子拉力的冲量的方向为竖直向上。

故选B,

(3)[3]若。<5。，此过程可看作单摆，由单摆的周期公式可得

I4*。

可得

【10题详解】

宜杆秋千通过最高点的速度大于零即可，铁链秋千通过最高点的速度需要大r屈，这意味着运动员要做更多的

功，使更多的人的生物能转为为机械能

【11题详解】

（i）忽略上升过程中的空气阻力，假人和火箭体机械能守恒，以最低点为零势能面:

2

；(M-\tn)UQ=1)v,+gx2L

(M-A/??)—=(M-A/n)g

L

・•.v0=y/5gL

(2)火箭发射时，动量守恒:

0=(M-Am)•%•u

M-△〃？n—r

〃一加〃

四、波

可见光为我们呈现了色彩斑斓的世界和各种有趣的现象，其本质是•种电磁波，具有•些和机械波相同的波的特性,

又有和机械波不同的特点。

12.下面关于光的现象和原理说法不正确的是（）

*1

A.原木透明的肥皂泡在阳光的照射下变得五彩斑斓主要是因为光的折射

B.激光防伪标识上的彩色图案是因为光的衍射

C.用“偏振片'’可以检验并得到：光横波

13.如图所示，折射率为1.41的直角棱镜ABC置于空气中。

60。

a、3。。

（1）一束光从BC面垂直射入后又会从棱镜.（选：A.AB面B.BC面C.AC面）射出,

（2）其射出方向与射入方向之间的夹角约为°u（结果保留两位有效数字）

14.区别于光波，机械振动的传播需要依赖介质，如图振源A从。时刻开始带动细绳上各点上下做简谐运动，0.5s

时在绳上形成的波形如图所示。若规定向上为质点振动位移的正方向，振幅为0.1〃?，试画出。〜0.5s内A点的振

动图像，标注好描述振动的物理量。

【答案】12.AB13.①.C②.45。

14.见解析

【12题详解】

A.原本透明的肥皂泡在阳光的照射下变得五彩斑斓主要是光的干涉现象，故A错误；

B.激光防伪标识是利用光的干射原理制作的一种色彩斑斓难以仿冒的防伪标签，故B错误;

C.偏振是横波特有的现象，用“偏振片”可以检验并得到：光是横波，故C正确。

本题选错误项，故选AB。

【13题详解】

C,45

【14题详解】

坐标轴单位1分，振幅1分，

周期1分，振动图像形状1分

五、变阻器

变阻器作为一种常用的电路元器件，可用于调节电流和电压，达到控制电路的目的。

15.在测量金属丝的电阻率的实验中，电路如图所示。

（1）若被测电阻丝的电阻在30。左右，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为

A.0〜IQB.0〜50QC.0〜500c

（2）若有一根长为L、直径为d的金属丝，测得其阻值为R,则电阻率夕=_。

16.如图（b）所示电路，在滑动变阻器的滑片P向左端滑动过程中，电压表、电流表的示数变化情况为（)

A.两表示数均增大B.电压表示数增大，电流表示数减小

C.两表示数均减小D.电压表示数减小，电流表示数增大

17.变阻器可以改变电源的输出功率及用电器功率,在图电路中电源电动势F,二12V,内阻/-2d两个滑动

变阻器变化范围均为（）~10C,则当用=。、Ri=C时可使R有最大功率。

4L

17.①.0②.2

【15题详解】

（I）I”电路图滑动变阻器采用限流接法，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选用阻值与待测电

阻阻值接近的；若被测电阻丝的电阻在30C左右，实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为。〜50Q。

故选

（2）⑵根据电阻定律可得

R=p—

S

又

S=%

4

联立可得电阻率为

7Td2R

p=----

4L

【16题详解】

D

【17题详解】

0,2

六、洛伦兹力演示仪

如图所示，洛伦兹力演示仪可通过改变出射电子速度或磁感应强度来观察电子做圆周运动的半径，的变化。

18.图（力）中通同方向稳恒电流/后，励磁线圈能够在两线圈之间产生与两线圈中心的连线平行的匀强磁场。电

子沿如上图（c）中所示方向进入磁场，在磁场内沿顺时针做圆周运动。

（1）图（c）中磁场方向（选填：A.垂直纸面向外B.垂直纸面向里）。

（2）图（c）励磁线圈中电流/方向是（选填：A.顺时针B.逆时针）。

19.若增大电子枪的加速电压U,其它条件不变，（1）则电子在磁场中做圆周运动的半径_________，（2）周期

（均选涂：A.增大B.减小C.不变）。

20.用国际基本单位表示磁感应强度单位：1T=1。

21.已知玻璃泡内磁场的磁感应强度B大小与励磁线圈中的电流/成正比，试分析说明，可如何调节洛伦兹力演示

仪，以减小电子做圆周运动的半径

【答案】18.①.B②.A

19①.A②.C

20.kg-s~2A-l

21.见解析

【18题详解】

（1）［1］电子在磁场内沿顺时针做圆周运动，根据左手定则可知图（c）中磁场方向为垂直纸面向里。

故选B。

（2）［2］根据右手螺旋定则，图（c）励磁线圈中电流/方向是顺时针。

故选A,

【19题详解】

A,C

【20题详解】

kg•s2•A1

［21题详解】

在电子怆中加速，由动能定理可知：=1分

在粒子在磁场做匀速圆周运动所需向心力由洛伦兹力提