上海市張堰中學(xué)2023年高三下學(xué)期一模考試物理試題含解析_第1頁
上海市張堰中學(xué)2023年高三下學(xué)期一模考試物理試題含解析_第2頁
上海市張堰中學(xué)2023年高三下學(xué)期一模考試物理試題含解析_第3頁
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文檔簡介

2023年高考物理模擬試卷注意事項:1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫,字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試題卷上答題無效。4.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1、一根細(xì)線一端系一小球(可視為質(zhì)點),另一端固定在光滑圓錐頂上,如圖所示,設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的角速度為ω,細(xì)線的張力為FT,則FT隨ω2變化的圖象是()A. B.C. D.2、某質(zhì)點做勻加速直線運動,經(jīng)過時間t速度由v0變?yōu)閗v0(k>1)位移大小為x。則在隨后的4t內(nèi),質(zhì)點的位移大小為()A. B. C. D.3、原子核的比結(jié)合能與原子序數(shù)的關(guān)系圖所示,大多數(shù)恒星內(nèi)部溫度非常高,可進(jìn)行輕核聚變,核反應(yīng)方程為A+B→C。但對于金、鉑等重金屬產(chǎn)生,目前科學(xué)界有一種理論認(rèn)為,兩顆中子星合成過程中會釋放巨大的能量,在能量的作用下能夠合成金、鉑等重金屬,其核反應(yīng)為D+E→F,下列說法正確的是()A.重核F裂變成D和E的過程中,會產(chǎn)生質(zhì)量虧損B.較輕的核A和B聚合成C的過程中核子平均質(zhì)量變大C.較重的核D和E聚合成F的過程中,會釋放較大能量D.A和B聚合成C的過程中,C的結(jié)合能小于A和B的結(jié)合能之和4、2019年11月4日美國正式啟動退出《巴黎氣候變化協(xié)定》的程序,《巴黎協(xié)定》是人類歷史上應(yīng)對全球溫室效應(yīng)帶來的氣候變化的第三個里程碑式的國際法律文本。為了減少二氧化碳的排放,我國一直在大力發(fā)展新能源汽車,已知某型號的電動汽車主要技術(shù)參數(shù)如下:車型尺寸長×寬×高4870×1950×1725最高時速(km/h)120電機型式交流永磁同步電機電機最大電功率(kW)180工況法純電續(xù)駛里程(km)500等速法純電續(xù)駛里程(km)600電池容量(kWh)82.8快充時間(h)1.40-50km/h加速時間(s)20-100km/h加速時間(s)4.6根據(jù)電動汽車行業(yè)國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T18386-2017)、電機的最大功率為電機輸出的最大機械功率:電池容量為電池充滿電時儲存的最大電能根據(jù)表中數(shù)據(jù),可知()A.0-100km/h的加速過程中電動車行駛的路程一定大于66mB.電機以最大功率工作且車以最大速度行駛時,車受到的阻力大小為5000NC.該車在0-50km/h的加速過程中平均加速度為25m/s2D.用輸出電壓為220V的充電樁給電池快速充電時,充電電流為269A5、在如圖甲所示的電路中,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,副線圈接有阻值為10的定值電阻R,原線圈接有如圖乙所示的正弦交變電壓。下列分析正確的是A.變壓器原線圈通過的電流為B.變壓器副線圈通過的電流為C.電阻R兩端的電壓為10VD.電阻R消耗的功率為40W6、如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)存在一正點電荷Q,坐標(biāo)軸上有A、B、C三點,OA=OB=BC=a,其中A點和B點的電勢相等,O點和C點的電勢相等,靜電力常量為k,則下列說法正確的是()A.點電荷Q位于O點B.O點電勢比A點電勢高C.C點的電場強度大小為D.將某一正試探電荷從A點沿直線移動到C點,電勢能一直減小二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。7、如圖所示,航天器和衛(wèi)星分別在同一平面內(nèi)的1、2軌道上繞地球做勻速圓周運動,其半徑分別為r、2r,速率分別為v1和v2。航天器運動到A點時突然加速到v3后沿曲線運動,其軌跡與軌道2交于B點,經(jīng)過B點時速率和加速度分別為v4和a1,衛(wèi)星通過B點時加速度為a2。已知地球的質(zhì)量為M,質(zhì)量為m的物體離地球中心距離為r時,系統(tǒng)的引力勢能為(取物體離地球無窮遠(yuǎn)處引力勢能為零),物體沿AB曲線運動時機械能為零。則下列說法正確的是()A.B.C.D.若航天器質(zhì)量為m0,由A點運動到B點的過程中地球?qū)λ囊ψ龉?、如圖所示,間距為L=、長為5.0m的光滑導(dǎo)軌固定在水平面上,一電容為C=0.1F的平行板電容器接在導(dǎo)軌的左端.垂直于水平面的磁場沿x軸方向上按(其中,)分布,垂直x軸方向的磁場均勻分布.現(xiàn)有一導(dǎo)體棒橫跨在導(dǎo)體框上,在沿x軸方向的水平拉力F作用下,以v=的速度從處沿x軸方向勻速運動,不計所有電阻,下面說法中正確的是A.電容器中的電場隨時間均勻增大B.電路中的電流隨時間均勻增大C.拉力F的功率隨時間均勻增大D.導(dǎo)體棒運動至m處時,所受安培力為0.02N9、如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一邊長為L的正方形區(qū)域處在場強為E的勻強電場中,電場方向與正方形一邊平行.一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球由某一邊的中點,以垂直于該邊的水平初速V0進(jìn)入該正方形區(qū)域.當(dāng)小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時,具有的動能可能為()A.可能等于零B.可能等于C.可能等于mv02+qEL-mgLD.可能等于mv02+qEL+mgL10、最近幾十年,人們對探測火星十分感興趣,先后發(fā)射過許多探測器。稱為“火星探路者”的火星探測器曾于1997年登上火星。在探測器“奔向”火星的過程中,用h表示探測器與火星表面的距離,a表示探測器所受的火星引力產(chǎn)生的加速度,a隨h變化的圖像如圖所示,圖像中a1、a2、h0以及萬有引力常量G己知。下列判斷正確的是()A.火星的半徑為B.火星表面的重力加速度大小為C.火星的第一宇宙速度大小為D.火星的質(zhì)量大小為三、實驗題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11.(6分)一電阻標(biāo)簽被腐蝕,某實驗小組想要通過實驗來測量這個電阻的阻值,實驗室準(zhǔn)備有如下實驗器材:A.電池組(電動勢約,內(nèi)阻可忽略);B.電壓表V(,內(nèi)阻約);C.電流表A(,內(nèi)阻為);D.滑動變阻器(最大阻值);E.滑動變阻器(最大阻值);F.電阻箱();G.多用電表;H.開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。(1)粗測電阻。把多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋“”位置,短接紅、黑表筆進(jìn)行調(diào)零,然后測量待測電阻,多用電表的示數(shù)如圖甲所示,則多用電表的讀數(shù)為_______。(2)實驗小組選擇器材用伏安法進(jìn)一步測量電阻的阻值,首先要把電流表改裝成的電流表,電阻箱應(yīng)調(diào)節(jié)到______。(3)請設(shè)計電路并在圖乙所示的方框中畫出電路圖,要求易于操作,便于測量,并標(biāo)出所選器材的符號______。(4)小組在實驗中分別記錄電流表和電壓表的示數(shù),并在坐標(biāo)紙上描點如圖丙所示,請正確作出關(guān)系圖線_________,由圖線可求得待測電阻阻值_________。(保留三位有效數(shù)字)12.(12分)測定某種特殊電池的電動勢和內(nèi)阻。其電動勢E約為8V,內(nèi)阻r約為。實驗室提供的器材:A、量程為200mA.內(nèi)阻未知的電流表G;B、電阻箱;C、滑動變阻器;D、滑動變阻器;E、開關(guān)3只,導(dǎo)線若干。(1)先用如圖所示的電路來測定電流表G內(nèi)阻。補充完成實驗:①為確保實驗儀器安全,滑動變阻器應(yīng)該選取__________(選填“”或“”);②連接好電路,斷開、,將的滑片滑到__________(選填“a”或“b”)端;③閉合,調(diào)節(jié),使電流表G滿偏;④保持不變,再閉合,調(diào)節(jié)電阻箱電阻時,電流表G的讀數(shù)為100mA;⑤調(diào)節(jié)電阻箱時,干路上電流幾乎不變,則測定的電流表G內(nèi)阻__________;(2)再用如圖甲所示的電路,測定該特殊電池的電動勢和內(nèi)阻。由于電流表G內(nèi)阻較小,在電路中串聯(lián)了合適的定值電阻作為保護(hù)電阻。按電路圖連接好電路,然后閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值為R,讀取電流表的示數(shù),記錄多組數(shù)據(jù)(R,I),建立坐標(biāo)系,描點作圖得到了如圖乙所示的圖線,則電池的電動勢__________V,內(nèi)阻__________。四、計算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖所示,兩平行金屬板,、長,兩板間距離,、兩板間的電勢差。一比荷為的帶正電粒子(不計重力)從點沿電場中心線垂直電場線以初速度飛入電場,粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面、間的無電場區(qū)域,已知兩界面、相距為。帶點粒子從分界線上的點進(jìn)入右側(cè)的區(qū)域,右側(cè)是一個矩形磁場區(qū)域上下無邊界,磁感應(yīng)強度大小為,方向如圖所示。求:(1)分界線上的點與中心線的距離;(2)粒子進(jìn)入磁場區(qū)域后若能從邊返回,求磁場寬度應(yīng)滿足的條件。14.(16分)研究比較復(fù)雜的運動時,可以把一個運動分解為兩個或幾個比較簡單的運動,從而使問題變得容易解決。(1)如圖,一束質(zhì)量為m,電荷量為q的粒子,以初速度v0沿垂直于電場方向射入兩塊水平放置的平行金屬板中央,受到偏轉(zhuǎn)電壓U的作用后離開電場,已知平行板長為L,兩板間距離為d,不計粒子受到的重力及它們之間的相互作用力。試求∶①粒子在電場中的運動時間t;②粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量y。(2)深刻理解運動的合成和分解的思想,可以幫助我們輕松處理比較復(fù)雜的問題。小船在流動的河水中行駛時,如圖乙所示。假設(shè)河水靜止,小船在發(fā)動機的推動下沿OA方向運動,經(jīng)時間t運動至對岸A處,位移為x1;若小船發(fā)動機關(guān)閉,小船在水流的沖擊作用下從O點沿河岸運動,經(jīng)相同時間t運動至下游B處,位移為x2。小船在流動的河水中,從O點出發(fā),船頭朝向OA方向開動發(fā)動機行駛時,小船同時參與了上述兩種運動,實際位移x為上述兩個分運動位移的矢量和,即此時小船將到達(dá)對岸C處。請運用以上思想,分析下述問題∶弓箭手用弓箭射擊斜上方某位置處的一個小球,如圖丙所示。弓箭手用箭瞄準(zhǔn)小球后,以初速度v0將箭射出,同時將小球由靜止釋放。箭射出時箭頭與小球間的距離為L,空氣阻力不計。請分析說明箭能否射中小球,若能射中,求小球下落多高時被射中;若不能射中,求小球落地前與箭頭的最近距離。15.(12分)如圖所示,有一養(yǎng)魚池,假設(shè)水面與池邊相平,魚塘底部有一點光源A,它到池邊的水平距離為=3.0m,到水面的豎直距離為h=m,從點光源A射向池邊的光線AB與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角。①求水的折射率;②一釣魚者坐在離池邊不遠(yuǎn)處的座椅上,他的眼睛到地面的高度為3.0m;他看到正前下方的點光源A時,他的眼睛所接收的光線與豎直方向的夾角恰好為,求釣魚者的眼睛到池邊的水平距離。(結(jié)果可用根式表示)

參考答案一、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

由題知小球未離開圓錐表面時細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,用L表示細(xì)線長度,小球離開圓錐表面前,細(xì)線的張力為FT,圓錐對小球的支持力為FN,根據(jù)牛頓第二定律有FTsinθ-FNcosθ=mω2LsinθFTcosθ+FNsinθ=mg聯(lián)立解得FT=mgcosθ+ω2mLsin2θ小球離開圓錐表面后,設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為α,根據(jù)牛頓第二定律有FTsinα=mω2Lsinα解得FT=mLω2故C正確。故選C。2、A【解析】

質(zhì)點做勻加速直線運動,加速度為t時刻內(nèi)位移為聯(lián)立可得則在隨后的4t內(nèi),質(zhì)點的位移大小為將代入得故A正確,BCD錯誤。故選A。3、A【解析】

AC.重核F裂變成D和E的過程中要釋放處能量,會產(chǎn)生質(zhì)量虧損;相反,較重的核D和E聚合成F的過程中,會吸收較大能量,選項A正確,C錯誤;BD.較輕的核A和B聚合成C的過程也要釋放能量,有質(zhì)量虧損,則核子平均質(zhì)量變小,C的結(jié)合能大于A和B的結(jié)合能之和,選項BD錯誤;故選A。4、D【解析】

A.100km/h=m/s,0-100km/h的加速時間為4.6s,假設(shè)電動車做勻加速直線運動,該過程中電動車行駛的路程s==64m實際上電動車做加速度減小的加速運動,故路程一定大于64m,故A錯誤。B.P=180kW=180000W,vm=120km/h=33.3m/s,電機以最大功率工作且車以最大速度行駛時,牽引力等于阻力f=F==5400N故車受到的阻力大小為5400N,故B錯誤。C.50km/h=m/s,該車在0-50km/h的加速過程中,用時2s,平均加速度a==6.9m/s2故C錯誤。D.電池容量82.8kW?h,快充時間為1.4h,用輸出電壓為220V的充電樁給電池快速充電時,充電電流I=A=269A故D正確。故選D。5、B【解析】

由原線圈接的正弦交變電壓的u-t圖像可讀出最大值為,可得輸入電壓的有效值為;,由理想變壓器的電壓比等于匝數(shù)比,有:可得副線圈的兩端的電壓為:AB.對副線圈的電路由歐姆定律可得副線圈的電流為:結(jié)合電流比等于匝數(shù)的反比,可得原線圈流過的電流為:故A項錯誤,B項正確;C.電阻R并聯(lián)在副線圈兩端,則電壓即為副線圈兩端的電壓為,故C錯誤;D.電阻R消耗的功率為:,故D項錯誤。故選B。6、C【解析】因A點和B點的電勢相等,O點和C點的電勢相等,故A、B到點電荷的距離相等,O、C到點電荷的距離也相等,則點電荷位置如圖所示由圖可知A錯誤,因點電荷帶正電,故離點電荷越近電勢越高,故O點電勢比A點低,故B錯誤,由圖可知OC的距離,根據(jù),得,故C正確;由圖可知,將正試探電荷從A點沿直線移動到C點,電勢先升高再降低,故電勢能先增大再減小,故D錯誤,故選C.二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。7、AD【解析】

AB.在軌道1運動時的速度在軌道2運動時的速度即從A到B由能量守恒關(guān)系可知解得則選項A正確,B錯誤;C.在B點時由可得則選項C錯誤;D.若航天器質(zhì)量為m0,由A點運動到B點的過程中地球?qū)λ囊ψ龉檫x項D正確。故選AD。8、AC【解析】根據(jù)導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢計算公式可得E=BLv,所以△E=△BLv,由于磁場隨位移均勻變化,所以感應(yīng)電動勢隨位移均勻增大,電容器兩端的電壓均勻變化,電場強度也是均勻變化的,A正確;電容器的電容,解得:I=LCv,由于導(dǎo)體棒勻速運動,且磁感應(yīng)強度隨位移均勻變化,而x=v?△t,所以電流強度不變,B錯誤;

導(dǎo)體棒勻速運動,根據(jù)平衡條件可得F=BIL,而B均勻增大,所以安培力均勻增大,拉力F均勻增大,拉力做功功率等于克服安培力做功功率,即P=Fv可知,外力的功率均勻增大,C正確;導(dǎo)體棒運動至x=3m處時,磁感應(yīng)強度為B=(0.4+0.2×3)T=1T,電流強度:I=LCv=LCv2=0.2×1×0.1×4A=0.08A,所以導(dǎo)體棒所受安培力為FA=BIL=1×0.08×1N=0.08N,故D錯誤.故選AC.9、BCD【解析】

要考慮電場方向的可能性,可能平行于AB向左或向右,也可能平行于AC向上或向下.分析重力和電場力做功情況,然后根據(jù)動能定理求解.【詳解】令正方形的四個頂點分別為ABCD,如圖所示

若電場方向平行于AC:

①電場力向上,且大于重力,小球向上偏轉(zhuǎn),電場力做功為qEL,重力做功為-mg,根據(jù)動能定理得:Ek?mv1=qEL?mgL,即Ek=mv1+qEL?mgL

②電場力向上,且等于重力,小球不偏轉(zhuǎn),做勻速直線運動,則Ek=mv1.

若電場方向平行于AC,電場力向下,小球向下偏轉(zhuǎn),電場力做功為qEL,重力做功為mgL,根據(jù)動能定理得:Ek?mv1=qEL+mgL,即Ek=mv1+qEL+mgL.

由上分析可知,電場方向平行于AC,粒子離開電場時的動能不可能為2.

若電場方向平行于AB:

若電場力向右,水平方向和豎直方向上都加速,粒子離開電場時的動能大于2.若電場力向右,小球從D點離開電場時,有Ek?mv1=qEL+mgL則得Ek=mv1+qEL+mgL

若電場力向左,水平方向減速,豎直方向上加速,粒子離開電場時的動能也大于2.故粒子離開電場時的動能都不可能為2.故BCD正確,A錯誤.故選BCD.【點睛】解決本題的關(guān)鍵分析電場力可能的方向,判斷電場力與重力做功情況,再根據(jù)動能定理求解動能.10、BD【解析】

AD.分析圖象可知,萬有引力提供向心力當(dāng)時聯(lián)立解得,火星的半徑火星的質(zhì)量A錯誤D正確;B.當(dāng)h=0時,探測器繞火星表面運行,火星表面的重力加速度大小為a1,B正確;C.在火星表面,根據(jù)重力提供向心力得解得火星的第一宇宙速度C錯誤。故選BD。三、實驗題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11、9.05.010.0(9.90~10.2均可)【解析】

(1)[1]歐姆擋讀數(shù)乘以倍率得到測量值,即多用電表的讀數(shù)為(2)[2]將電流表量程擴(kuò)大200倍,則需并聯(lián)的電阻箱阻值為(3)[3]根據(jù)要求,滑動變阻器需采用分壓式接法,選總阻值較小的,同時因電流表已改裝成合適的量程,并且已知其內(nèi)阻,故采用電流表內(nèi)接法,電路圖如答圖1所示(4)[4]根據(jù)題圖丙描繪的點,用直線進(jìn)行擬合,注意讓盡可能多的點在直線上,若有不在直線上的點,則應(yīng)大致分布在直線兩側(cè),偏離直線較遠(yuǎn)的點舍去,如答圖2所示[5]由實驗原理得解得待測電阻由于誤差9.90~10.2均可12、R2a21048【解析】

(1)①[1].由題意可知,電源電動勢約為8V,而電流表量程為200mA,則電流表達(dá)滿偏時需要的電流為故為了安全和準(zhǔn)確,滑動變阻器應(yīng)選擇R2;

②[2].為了讓電路中電流由最小開始調(diào)節(jié),滑動變阻器開始時接入電阻應(yīng)最大,故滑片應(yīng)滑至a端;

⑤[3].由實驗步驟可知,本實驗采用了半偏法,由于電流表示數(shù)減為原來的一半,則說明電流表內(nèi)阻與電阻箱電阻相等,即Rg=2Ω;

(2)[4].根據(jù)實驗電路以及閉合電路

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