2022年上海市徐汇区高三（下）等级考三模物理试题（含答案）

高三物理自评卷        

（考试时间60分钟，满分100分）       2022.6

一、单项选择题（共40分，1至8题每小题3分，9至12题每小题4分。每小题只有一个正确选项）

1．下列物理量为标量的是

（A）电场强度   （B）磁感应强度      （C）磁通量        （D）安培力

2．某同学在文献上看到一个单位“m/s2”，该单位与以下哪个物理量随时间的变化率有关

（A）力      （B）位移       （C）速度      （D）加速度

3．氢、氘、氚是同位素，它们具有相同的

（A）质子数    （B）中子数     （C）核子数    （D）质量数

4．如图是单色光的“杨氏双缝干涉实验”，若要使干涉条纹变宽，可以

（A）增大单缝到双缝之间的距离

（B）减小单缝到双缝之间的距离

（C）增大双缝到屏幕之间的距离

（D）减小双缝到屏幕之间的距离

5．如图，弹簧门是依靠弹簧形变后储存的弹性势能自动将打开的门关闭，当将弹簧门打开时，弹簧的弹力对外

（A）做正功     （B）做负功 

（C）不做功     （D）有时做正功，有时做负功

6．如左图所示，一个内壁光滑的绝热汽缸，汽缸内用轻质绝热活塞封闭一定质量理想气体。现向活塞上表面缓慢倒入细沙，右图为倒入过程中气体先后出现的分子速率分布图像，则

（A）曲线①先出现，此时气体内能与曲线②时相等；

（B）曲线①先出现，此时气体内能比曲线②时更小；

（C）曲线②先出现，此时气体内能比曲线①时相等；

（D）曲线②先出现，此时气体内能比曲线①时更大

7．很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。 用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示

的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为

正方向。由此可判断出

（A）手机在t1时刻运动到最高点

（B）手机在t2时刻改变运动方向

（C）手机在t1~t3时间内，受到的支持力先减小再增大

（D）手机在t1~t3时间内，支持力对手机始终做正功

8．如图，A、B、C、D、E、F是六个隔音房间，每个房间中有一个纸杯，它们相互之间通过相同的鱼线连接到O点，每个房间到O点的距离相等。现有五位阿卡贝拉小组的成员同时在A、B、C、D、E房间中通过纸杯演唱一首作品，那么在F处的听众通过纸杯会听到

（A）五人的合唱      （B）杂乱的噪音

（C）单独某个人的声音   （D）不同人的声音，但同一时刻只能听到一人

9．一列重达134吨的磁悬浮列车静止悬浮在长直轨道上，已知力量均衡的8名儿童在30s内用力可以拉动列车前进4.5m。现换成其中的4名儿童，用比之前更大的力拉整列列车，1min内，列车会

（A）静止不动       （B）移动不超过3米 

（C）移动4~5米      （D）移动8米以上

10．己知地球近地卫星的周期为T1，同步卫星的周期为T2。已知万有引力常量为G，球的体积公式为，则地球的平均密度为

（A）     （B）     （C）     （D）

11．如图，小磁针放置在水平面内的O点，四个距O点相同距离的螺线管A、B、C、D，其中心轴均通过O点，且与坐标轴的夹角均为45°。设小磁针的N极从y轴顺时针转动的角度为θ，在四个螺线管没有通电的情况下θ=0°。若四个螺线管中分别通有I、2I、3I、4I的电流，方向如图所示，则θ为

（A）45°    （B）90°    （C）135°   （D）180°

12．两个相距很近的等量异种点电荷组成的系统称为电偶极子。如图，一对电偶极子相距为l，电荷量分别为+q和－q。坐标原点O为两者连线中点，p点距O的距离为r（r>>l），pO与y轴夹角为θ。设无穷远处电势为零，则下面关于p点电势φ的表达式中，你认为合理的是（真空中静电力常量为k）

（A）                       （B）       （C）       （D）

二、填空题（共20分）

13．光电效应现象说明光具有______性，如图是电磁波谱，由图可知可见光的最高频率为______Hz。

14．如图所示电场，一个电子在P点和Q点所受电场力大小FP______FQ，电势能εP_______εQ。（均选填“>”、“=”和“<”）

15. 浅水处水波的速度跟水的深度有关，其关系式为v＝，式中h为水的深度。如图甲所示是一个池塘的剖面图，A、B两部分深度不同。图乙是从上往下俯视，看到从P处向外传播的水波波形（弧形实线代表波峰）。若已知A处水深为20cm，则B处水波波长是A处水波波长的_____倍，B处的水深为_____cm。

16．如图电路中，电源内阻不计。定值电阻R1与滑动变阻器最大阻值R2之间满足R1>R2。闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动的过程中，电流表A­1的示数_______，电流表A­2的示数是_______。

17．如图，相距为L的平行金属导轨与水平面成θ角放置，导轨与阻值均为R的两定值电阻R1、R2相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为m、阻值也为R的导体棒MN，以速度v沿导轨匀速下滑，它与导轨间的动摩擦因数为μ，则导体棒下滑的速度大小为＿＿＿，电阻R1消耗的热功率为＿＿＿＿。

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、演算等。

18．（10分）测量一节旧干电池的电动势和内电阻。

（1）电路图如图1所示，除干电池、电压表（量程3V）、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：

       A．电流表（量程0.6A）

 B．电流表（量程3A）

       C．滑动变阻器（阻值范围0~50Ω）

D．滑动变阻器（阻值范围0~200Ω）

实验中电流表应选用______，滑动变阻器应选用_____。

（2）某同学记录了7组数据，对应点已标在图2中的坐标纸上。根据U-I图像，可得电池的电动势E =______V，内电阻r =____Ω。（保留两位小数）

（3）该同学用图1所示电路和（1）中选定的器材继续

研究水果电池。实验过程中他发现，无论怎样调节滑动

变阻器的滑片，电流表和电压表的指针几乎都不发生偏转。他断开开关，用多用电表电压挡直接测量水果电池两端的电压，示数为2.03V；用多用电表进一步检查电路，电路没有故障。请你分析实验中电流表和电压表指针几乎不偏转的原因。

19．（15分）两根足够长、互相平行的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，顶端接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，质量为m、电阻也为R的金属棒MN在导轨上静止下落，运动过程中，MN棒与导轨接触良好。求：

（1）通过R的电流方向（向左还是向右）；

（2）分析说明MN棒的运动情况；

（3）R上最大的电功率Pm；

（4）当R上电功率达到Pm后，分析说明MN棒的机械能是否随下落高度均匀变化。

20．（15分）1945年7月16日，美国的第一颗原子弹在新墨西哥州的沙漠中试爆成功。由于当时美国对原子弹武器的细节都是绝对保密的，因此试爆后测量的各种数据都是不为人知的。到了1947年，美国军方只是公布了原子弹爆炸火球随时间变化的照片，这些原子弹爆炸产生的蘑菇云照片在当时引起了人们极大的兴趣，出现在世界各地的报纸和杂志上。

（1）该原子弹是以钚（）为核原料的，在中子的轰击下，一种典型的核裂变产物是氙（）和锆（），试写出此核反应方程；

（2）英国物理学家杰弗里·泰勒爵士通过对照片的分析，认为原子弹爆炸火球的实时半径r与时间t，爆炸能量E以及空气密度ρ有关。请你写出ρ会影响r的理由，并指出当ρ增大时，r将增大还是减小；

（3）接上问，如果认为r只与t，E，ρ有关，可以得到：，其中x、y、z、C是无单位的常数。试求出x、y、z的数值；

（4）接上问，我们假定常数C=1，取空气密度ρ=1.2kg/m3。观察图片可得，当t=0.025s时，火球半径约等于132m。已知1吨TNT当量=4.2×109J，试估算该次核爆炸的当量W。

高中物理自评答案          2022.6

一、单项选择题（共40分，1至8题每小题3分，9至12题每小题4分。）

二、填空题（每小题4分，共20分）

13．粒子，7.7×1014           14：>，<

15．2，80          16：减小；先减小后增大

17．，

三、综合题（共40分）

18．（本题共10分）

（1） A（2分）  ，C （2分）； 

（2）1.45（1.44~1.46）（2分）   0.70（0.68~0.72）（2分）；

（3）根据闭合电路欧姆定律可知，电路电流 ，路端电压。

其中E ≈ 2.03V, R在0~50Ω间变化，而I、U始终几乎为零。

可知水果电池的内电阻r远大于R（2分）

19．（本题共15分）

（1）（共2分）

向左（2分）；

（2）（共5分）

MN棒从静止开始，只在重力作用下向下加速（1分）

下落过程中受到重力与安培力FA作用： ，其中

则  （1分）

a随速度v增大而减小，做加速度减小的加速直线运动（1分）

直到  时，a减小到零（1分），物体接下来做匀速直线运动（1分）

（3）（共4分）

R上电功率  (1分)

当金属棒达到的最大速率时，功率PR达到最大（1分）

最大功率为  （2分）  

（4）（共4分）

机械能变化 ΔE = ΔEk+ΔEp  (1分)

其中 ΔEp = − WG = − mgΔh  (1分)

R上电功率达到Pm后，MN棒动能不变，ΔEk = 0  (1分)

则 ΔE = − mgΔh ∝ Δh ，即机械能随下落高度均匀变化（1分）

20．（本题共15分）

（1）（共4分）

( 分列“→”前后得2分，“→”前中子得1分，“→”后4中子得1分)

（2）（共3分）

火球扩散过程中需要推开周围空气 （1分）

周围空气密度ρ越大，单位体积内的空气质量越大，运动状态越难改变（1分）

（由于火球需要退开空气碰撞，克服气体压力做功；周围空气密度ρ越大，做功也会越多）

相同时间t内，空气被推开的距离r越小，因此ρ增大时r将减小（1分）

（3）（共6分）

r的单位是m，t的单位是s，E的单位为kg·m2/s2，ρ的单位为kg/m3。（1分）

由r = C t x E y ρ z，且C、x、y、z均无单位，可知等号前后单位关系为

 m1 = s x· (kg·m2/s2) y·(kg/m3) z（1分）

对m，有 1 = 2y + (−3z)

对s，有 0 = x + (−2y)

对kg，有 0 = y + z          （1分）

可得 x = 2/5，y = 1/5，z= －1/5（3分，每个结果各1分）；

（4）（共2分）

由x、y、z数值，且C=1 可知 ，则 ≈ 7.69×1013J （1分）

则 ≈ 1.8×104吨TNT当量（1分）