2022-2023學年上海市寶山區市級名校高三物理試題模擬試卷（一）試題

注意事項

1.考生要認真填寫考場號和座位序號。

2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑

色字跡的簽字筆作答。

3.考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監考員收回。

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、如下圖所示，在自行車車輪的輻條上固定有一個小磁鐵，前叉上相應位置處安裝了小線圈，在車前進車輪轉動過程

中線圈內會產生感應電流，從垂直于紙面向里看，下列。圖像中正確的是（逆時針方向為正）

2、一靜止的原子核：X發生a衰變，變成另一個新的原子核Y,衰變后測得a粒子的速率為也已知。粒子的質量為

mo,原子核Y的質量為M,下列說法正確的是（）

A.原子核Y的符號表示為"：斗丫B.:X的比結合能一定大于Y核的比結合能

C.原子核Y的速率為維D.原子衰變過程中釋放的核能為，，叫上2

M2

3、某探究小組計劃以下述思路分析電容器間電場（可看作勻強電場）的特點。如圖所示，把電容器的一個極板接地，

然后用直流電源給電容器充電，接地極板連接電源正極，充電結束后電容器與電源斷開。在兩極板之間的尸點固定一

個負試探電荷，正極板保持不動，將負極板緩慢向右平移一小段距離X。在平移過程中，電容C、場強E、尸點電勢巴、

試探電荷在尸點電勢能耳,與負極板移動距離x的關系正確的是（）

4、一足夠長的傳送帶與水平面的傾角為0,以一定的速度勻速運動，某時刻在傳送帶適當的位置放上具有一定初速度

的小物塊，如圖甲所示，以此時為計時起點U0,小物塊之后在傳送帶上運動速度隨時間的變化關系如圖乙所示，圖中

取沿斜面向上的運動方向為正方向，V!>V2,已知傳送帶的速度保持不變，則()

A.小物塊與傳送帶間的動摩擦因數n<tan0

B.小物塊在O~Zi內運動的位移比在t[~h內運動的位移小

1,1,

C.0“2內，傳送帶對物塊做功為W=-5加V；

D.()~打內物塊動能變化量大小一定小于物體與皮帶間摩擦而產生的熱量

5、“兒童蹦極”中，拴在腰間左右兩側的是彈性橡皮繩.質量為m的小明如圖所示靜止懸掛時，兩橡皮繩的拉力大小

均恰為mg,若此時小明左側橡皮繩斷裂，則小明此時的

A.加速度為零

B.加速度a=g,沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下

C.加速度a=g,沿未斷裂橡皮繩的方向斜向上

D.加速度a=g,方向豎直向下

6、我國第一顆人造地球衛星因可以模擬演奏《東方紅》樂曲并讓地球上從電波中接收到這段音樂而命名為“東方紅一

號”。該衛星至今仍沿橢圓軌道繞地球運動。如圖所示，設衛星在近地點、遠地點的角速度分別為例，在近地點、

遠地點的速度分別為片，％，貝U（）

A.0|<。2B.S\=①?C.V,>v2D.V,<v2

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、有一堆砂子在水平面上堆成圓錐形，穩定時底角為a,如圖所示.如果視每粒砂子完全相同，砂子與砂子之間，砂

子與地面之間的動摩擦因數均為〃，砂子之間的最大靜摩擦力可近似認為與滑動摩擦力相等，以下說法正確的是（）

A.砂堆穩定時，砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零

B.砂堆穩定時，只有形成嚴格規則的圓錐，底面受到地面的摩擦力才為零

C.砂堆穩定時形成的圓錐的底角最大值滿足tan"

D.砂堆穩定時形成的圓錐的底角最大值滿足COSamax="

8、兩波源分別位于x=0和x=20cm處，從t=0時刻起兩波源開始振動，形成沿x軸相向傳播的簡諧橫波I和H,如圖

所示，為t=0.04s時刻兩列波的圖像.已知兩波的振幅分別為A=2cm,4=3cm，質點P的平衡位置在x=lcm處,

質點Q的平衡位置在x=18cm處.下列說法中正確的是.

A.兩列波的波源起振方向相同

B.I和n兩列波的波長之比為1：2

C.t=0.05s時，質點P向下振動，質點Q的坐標為(18cm,-3cm)

D.i和n兩列波將在t=o.is時相遇，之后疊加形成穩定的干涉圖樣

E.t=0.12s時，x=10cm處的質點位移為零但振動加強

9、如圖所示，一根很長且不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，兩端各系一小球a和b,a球質量為機，靜置于地面,

入球質量為4股，用手托住，高度為h,此時輕繩剛好拉緊，從靜止開始釋放萬球，不計空氣阻力，已知5球落地后速

度變為零，則下列說法正確的是

//^^///

Ih

^7777777777/777^

A.在a球上升的全過程中，a球的機械能始終是增加的

B.在a球上升的全過程中，系統的機械能守恒

C.a球到達高度”時兩球的速度大小為u=/p

D.從釋放開始，a球能上升的最大高度為1.6/2

10、如圖，a、b、c、d是均勻介質中水平軸上的四個質點，相鄰兩點的間距依次為4m、6m和8m。一列簡諧橫波沿

x軸正向傳播，在U0時刻傳到質點a處，使質點。由平衡位置開始豎直向下運動。波繼續向前傳播，U5s時質點6

已經通過了8cm路程并第一次回到了平衡位置，此時質點c剛好開始振動。則下列說法正確的是

A.該波的波速為L6cm/s

B.質點c開始振動后，其振動周期為6s

C.當f>5s后，質點占向下運動時，質點c一定向上運動

D.在7s<f<9s的時間間隔內質點c向上加速運動

E.在Z=10s時刻質點d的加速度方向向上

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）某同學設計測量電流表內限的實驗。待測電流表的內阻&約在lkft~2g之間，量程250jiA0提供實驗器

材：

電源（4V,0.6。）

電鍵S及導線若干

一只電阻箱K（0-9999。）

滑動變阻器Ri（0-50Q,0.6A）

滑動變阻器Q（0~lkC,0.3A）

某同學的測量過程如下：

第一，選擇實驗器材，設計實驗的電路圖，如圖甲所示：

第二，實驗操作步驟如下：

①先按電路圖接好各元件，調節滑動變阻器8的滑片P位置，再使電阻箱阻值為零

②閉合電鍵S,調節滑動變阻器K的滑片P于某一位置，使電流表達到滿刻度/g

③滑動變阻器R'的滑片P保持不變，調節電阻箱值使電流表讀數為人的一半，記下電阻箱讀數反，則待測電流表的

內阻治=心,請回答以下問題：

（1）為了精確測量電流表的內阻，該同學選擇的滑動變阻器“是（選填"R產或

（2）該同學在操作步驟①中，滑動變阻器R的滑片P應置于端（選填"”或濘"）理由是o

⑶接照該同學所設計的實驗思路，用鉛筆畫出的線代表導線在圖乙中替他完善正確規范的實驗電路連接，導線不能交

叉?

rxlr

（4）在實驗步驟③中，確保滑動變阻器足的滑片P的位置不變，其理由是o

12.（12分）某興趣小組為研究一種蠟燭在水中的浮力，設置了如圖的實驗裝置，透明玻璃管中裝有水，蠟燭用針固

定在管的底部，當拔出細針時，蠟燭能夠上浮.為研究蠟燭的運動情況，采用了智能手機的頻攝功能，拍攝頻率為10Hz.

在實驗過程中拍攝了100多張照片，取開始不久某張照片編號為0,然后依次編號，并取出編號為10的倍數的照片，

使用照片編輯軟件將照片依次排列處理，以照片編號。的位置為起點，測量數據，最后建立坐標系描點作圖，縱坐標

為位移，橫坐標為照片編號，如圖所示.

通過計算機擬合發現各點連線近似于拋物線，則蠟燭上升的加速度為m/s2（保留2位有效數字）

已知當地的重力加速度為g,忽略蠟燭運動受到的粘滯力，若要求蠟燭受到的浮力，還需要測量.

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）二十世紀初，盧瑟福進行a粒子散射實驗的研窕，改變了人們對原子結構的認識。

⑴如圖1所示，有兩個a粒子均以速度v射向金原子，它們速度方向所在的直線都不過金原子核中心。請在圖I中分

別畫出兩個a粒子此后的運動軌跡示意圖；

⑵如圖2所示，一個a粒子以速度V射向金原子，速度方向所在直線過金原子核中心。由于金原子受到周邊其他金原

子的作用，可將a粒子與一個金原子核的作用等效為與一個靜止的、質量非常大的粒子發生彈性碰撞。請推導說明。

粒子與金原子核作用后速度的大小和方向；

(3)實驗發現，絕大多數a粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但有極少數a粒子發生了大角度偏轉(超過

90。)。盧瑟福根據該實驗現象提出了原子的核式結構模型。為了研究問題的方便，可作如下假設：

①將a粒子視為質點，金原子視為球，金原子核視為球體；

②金箔中的金原子緊密排列，金箔厚度可以看成很多單原子層并排而成；

③各層原子核前后不互相遮蔽；

④大角度偏轉是。粒子只與某一層中的一個原子核作用的結果。如果金箔厚度為L,金原子直徑為。，大角度偏轉的

a粒子數占總a粒子的比例為P,且〃<<1。

a.請估算金原子核的直徑4;

瓦上面的假設做了很多簡化處理，這些處理會對金原子核直徑d的估算產生影響。已知金箔的厚度約IO-加，金原子

直徑約l()T°m,金原子核直徑約ICT*m。請對“可認為各層原子核前后不互相遮蔽”這一假設的合理性做出評價。

以粒子.a粒子

.............e金原子核*7...........?金原子核

圖］圖2

14.(16分)圖甲為能進行圖形翻轉的“道威棱鏡”示意圖，其橫截面0A8C是底角為45。的等腰梯形，高為a,上底邊

長為a,下底邊長3a,如圖乙所示。一細光束垂直于OC邊射入，恰好在OA和邊上發生全反射，最后垂直于OC

邊射出，已知真空中的光速為c。試求該光束在棱鏡中的傳播時間%

乙

15.(12分)如圖甲所示，質量m=lkg的小滑塊(視為質點)，從固定的四分之一光滑圓弧軌道的最高點A由靜止滑下,

經最低點8后滑上位于水平面的木板，并恰好不從木板的右端滑出。已知木板質量M=4kg,上表面與圓弧軌道相切

于8點，木板下表面光滑，滑塊滑上木板后運動的丫-/圖象如圖乙所示，取g=10m/s2。求：

(1)圓弧軌道的半徑及滑塊滑到圓弧軌道末端時對軌道的壓力大小；

(2)滑塊與木板間的動摩擦因數；

(3)木板的長度。

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、D

【解析】

磁鐵靠近線圈時，線圈中向外的磁通量增大，根據楞次定律可知感應電流產生的磁場向里，根據安培定則可知線圈中

感應電流方向為順時針方向（負方向）；當磁鐵離開線圈時，線圈中向外的磁通量減小，根據楞次定律可知感應電流產

生的磁場向外，根據安培定則可知線圈中感應電流方向為逆時針方向（正方向），ABC錯誤，D正確。

故選D。

2、C

【解析】

A.注意區分質量數和質量的物理意義，質量數和質量不能混淆，原子核Y的符號表示為*Y,A錯誤；

B.因反應放出核能，貝！|：X的比結合能小于V核的比結合能，B錯誤；

C.根據動量守恒可得

m^v=MM

得

心皿

M

C正確；

D.因原子核y也有動能，則衰變過程中釋放的核能大于;加心2,D錯誤.

故選C。

3、D

【解析】

設原兩極板的距離為4）,負極板右移x時，兩極板的距離為

兩極板間的距離減小；

A.兩極板間距減小為3。-X）時，知

4nkd

C=—————

4放（4-x）

則C增大，但C與x的關系不是一次函數，其圖像不是直線，故A錯誤；

B.由

C旦E上

Ud

則有

」成。

匕一

eS

則E與x無關，其圖像為平行于x軸的直線，故B錯誤；

C.正極板接地其電勢為0,且為最高值。尸點與正極板距離不變，設為/,其電勢為

(Pp=-El

得

AnkQl

(pp=

sS

則外與X無關，其圖像為平行于X軸的直線，且為負值，故C錯誤;

D.負試探電荷電勢能為

AitkQlq

EP

sS

則勺與X無關，其圖像為平行于x軸的直線，且為正值，故D正確。

故選D。

4,D

【解析】

v-t圖象與坐標軸所圍成圖形的面積等于物體位移大小，根據圖示圖象比較在兩時間段物體位移大小關系；由圖看出，

物塊先向下運動后向上運動，則知傳送帶的運動方向應向上。。?h內，物塊對傳送帶的摩擦力方向沿傳送帶向下，可

知物塊對傳送帶做功情況。由于物塊能向上運動，則有nmgcos0>mgsin0.根據動能定理研究。?t2內，傳送帶對物

塊做功。根據能量守恒判斷可知，物塊的重力勢能減小、動能也減小都轉化為系統產生的內能，則系統產生的熱量大

小一定大于物塊動能的變化量大小。

【詳解】

在ti?t2內，物塊向上運動，則有nmgcosO>mgsinO,解得：p>tanO,故A錯誤。因內>也，由圖示圖象可知，0?ti

內圖象與坐標軸所形成的三角形面積大于圖象在?t2內與坐標軸所圍成的三角形面積，由此可知，物塊在。?L內運

動的位移比在h?t2內運動的位移大，故B錯誤；0?t2內，由圖“面積”等于位移可知，物塊的總位移沿斜面向下，高

度下降，重力對物塊做正功，設為WG,根據動能定理得：W+W=-mv22--mvi2,則傳送帶對物塊做功

G22

WrgmvzjgmvJ,故C錯誤。0?tz內，物塊的重力勢能減小、動能也減小，減小的重力勢能與動能都轉化為系統

產生的內能，則由能量守恒得知，系統產生的熱量大小一定大于物塊動能的變化量大小，即：0?t2內物塊動能變化量

大小一定小于物體與皮帶間摩擦而產生的熱，故D正確。故選D。

5、B

【解析】

小明靜止時受到重力和兩根橡皮條的拉力，處于平衡狀態，如圖所示：

由于7；=心=機g,故兩個拉力的合力一定在角平分線上，且在豎直線上，故兩個拉力的夾角為120。，當右側橡皮條

拉力變為零時，左側橡皮條拉力不變，重力也不變；由于三力平衡時，三個力中任意兩個力的合力與第三個力等值、

反向、共線，故左側橡皮條拉力與重力的合力與右側橡皮條斷開前的彈力反方向，大小等于血g,故加速度為g,沿原

斷裂繩的方向斜向下，故選B正確，ACD錯誤。

6、C

【解析】

根據開普勒第二定律可知，從遠地點到近地點衛星做加速運動，而近地點到遠地點，衛星做減速運動，所以近地點的

速度大于遠地點的即

匕〉彩

V

根據。=—可知，因為近地點到地心的距離小于遠地點到地心的距離，即

r\<r2

則有

6yl>a)2

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、AC

【解析】

AB、把所有沙子看成一個整體，對整體受力分析，由水平方向合力為零可得，砂子穩定時，砂堆底面受到地面的摩擦

力一定為零，與形狀無關，故A正確，B錯誤；

C、取斜面上的一粒質量為m的沙子，若沙子恰好平衡，傾角最大，沙子受力平衡，對沙子受力分析，根據平衡條件

得：

mgsina=|imgcosa

解得：tana=n

所以amax=arctann，故C正確，D錯誤.

故選AC.

8、BCE

【解析】

由波形圖可知，波I傳到x=4cm位置時質點的起振方向向下，則波I振源的起振方向向下；波II傳到x=16cm位置時

質點的起振方向向上，則波H振源的起振方向向上；則兩列波的波源起振方向相反，選項A錯誤；由波形圖可知，I

和H兩列波的波長分別為2cm和4cm,則波長之比為1：2,選項B正確；波I的周期Ti=0.02s,則t=0.05s時，質點

P在平衡位置向下振動；波II的周期T2=0.04S,則t=0.05s時，質點Q在最低點，坐標為(18cm,-3cm),選項C正

X4alz16—4

確；兩列波的波速均為U=—=^—=100c根/s,則再經過。=------5=0.065,即在t=0.1s時刻兩波相遇，因兩

t0.04.V2x100

波的頻率不同，則疊加后不能形成穩定的干涉圖樣，選項D錯誤；t=0.12s時，波I在x=10cm處的質點引起的振動為

在平衡位置向下振動；波H在x=10cm處的質點引起的振動為在平衡位置向下振動；則此質點的位移為零但振動加強,

選項E正確；故選BCE.

【點睛】

本題要掌握波的獨立傳播原理：兩列波相遇后保持原來的性質不變.理解波的疊加遵守矢量合成法則，例如本題中兩

列波的波峰與波峰相遇時，此處相對平衡位置的位移為I4+4I；當波峰與波谷相遇時此處的位移為|4一4|?

9、CD

【解析】

A.在a球上升的全過程中，第一個過程系統的機械能守恒，。球的機械能是增加的，在第二個過程中。球的機械能守

恒，故A錯誤；

B.匕球落地時，有機械能損失，系統機械能不守恒，故B錯誤；

CD.設a球到達高度〃時兩球的速度為也根據機械能守恒定律：

Amgh—mgh=g-5mv2

得出

此時輕繩恰好松弛，。球開始做初速度為v的豎直上拋運動。。球的機械能守恒

mgh+^mv2=mgH

計算得出〃球能上升的最大高度”為1.6m故CD正確。

故選：CD,

10、BCE

【解析】

A.在U5s的時間內波形從“傳播到c距離為10m,故波速為

X"1°/。/

v=—=——m/s=2m/s

t5

故A錯誤；

B.從波源a起振開始到波形傳播到b點的時間為

4=9=2s

v

8點起振后振動了半個周期，總時間為5s,有

uT

5=4H--

12

可得

T=6s

而所有質點點的振動周期相同，故質點C開始振動后其振動周期也為6s,故B正確；

C.當f>5s后，b和c都已開始振動，兩者的距離為6m等于半個波長，則質點b向下運動時質點c一定向上運動，故

C正確；

T2T

D.當時間7suv9s時，而周期T=6s,。點起振需要5s,則。點的振動時間在二~丁范圍內且起振向下，故。正經

33

過波谷后向平衡位置振動，則質點C向上先加速運動后減速向上運動，故D錯誤;

E.質點ad的距離為18m,則波源a到d的時間為

加上q=9s

v2

故質點振動的時間Is=§,且起振豎直向下，而加速度指向平衡位置方向向上，故E正確。

6

故選BCE.

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、Ria接通電路時，確保電流表安全保

持aP間電壓不變

【解析】

(1)口］根據題意要求精確測量電流表內阻及分壓式連接，為了便于調節分壓，需要選擇阻值較小，額定電流較大的滑動

變阻器，即Ri。

(2)［2］網為了確保開關閉合后，電路安全，因此滑動變阻器的滑片應置于a端，這樣測量電路部分開始時分壓為0,保

證了電路安全。

⑶⑷根據電路圖，連接實物圖如圖所示：

(4)[5]在實驗步驟③中，確保滑動變阻器”的滑片P的位置不變，其理由是保持。尸間電壓不變。

12、1.4x10-2或0.014蠟燭的質量m

【解析】

(1)由圖可知，%|=lAcm,x2=(4.1-1A)cm=2.1cm,x3=(8.4-4.l)cm=4.3cm,x4=(13.9-8.4)cm=5.5cm,

%=(20.9—13.9)5=7cm,根據逐差法可知："(/+/)-，2+為)

其中T=ls,代入數可得，a=0.014m/s2