2022-2023学年上海市金山区高三（上）期末物理一模试卷（含答案解析）

2022-2023学年上海市金山区高三（上）期末物理一模试卷

1.  下列物理量在求和运算时遵循平行四边形定则的是(    )

A. 路程 B. 电量 C. 电势 D. 电场强度

2.  小明从30楼乘电梯下楼，则电梯启动后的短时间内，小明处于(    )

A. 平衡状态 B. 超重状态 C. 失重状态 D. 完全失重状态

3.  近日，全球首架C919大型客机交付首家用户中国东方航空，并从浦东机场飞抵虹桥机场。客机在空中水平匀速飞行时，空气对它的作用力方向(    )

A. 竖直向上 B. 竖直向下 C. 斜向上 D. 斜向下

4.  光滑圆弧固定，小球在图示恒力F作用下从最高点下滑的过程中，F(    )

A. 一直做正功 B. 先做正功后做负功 C. 一直做负功 D. 先做负功后做正功

5.  将阻值调为的电阻箱接在内阻为的电池上。为提高电池效率，可将电阻箱阻值调整为(    )

A.  B.  C.  D.

6.  如图，密封的桶装薯片从上海带到拉萨后盖子凸起。若两地温度相同，则桶内的气体压强p和分子平均动能的变化情况是(    )

A. p增大、增大 B. p增大、不变 C. p减小、增大 D. p减小、不变

7.  月球在逐渐远离地球，大约几亿年后月球公转轨道半径会增加约，则地月之间的万有引力会(    )

A. 增加约 B. 减小约 C. 减小约 D. 减小约

8.  如图，甲虚线、乙实线两列机械波在同一介质中相向传播，某时刻两波的波峰在质点A处相遇。若甲、乙两波的周期分别为、，则(    )

A. ，A的振动始终加强 B. ，A不是振动加强点
C. ，A的振动始终加强 D. ，A不是振动加强点

9.  如图，竖直平面内有一大一小两个连续圆形轨道。小物体某次滑行中先后经过两环最高点A、B时的速度分别为、，加速度分别为、，不计阻力，则(    )

A. ， B. ，
C. ， D. ，

10.  如图，等量异种电荷处在电场强度为E的匀强电场中，关于两电荷连线中点O对称的A、B两点电势分别是、。若O点处的场强是零，则(    )

A. E方向向右， B. E方向向右，
C. E方向向左， D. E方向向左，

11.  小球从高空被竖直向上抛出。以向上为正，若2s内它的平均速度为，g取，则上抛的初速度为(    )

A.  B.  C.  D.

12.  在图1所示电路中，任意移动滑动变阻器滑片，画出电压表读数U和电流表读数I的关系，坐标系原点为，数据点均在在图2所示一小段直线上，其原因可能是(    )
 

A. 阻值过大 B. 电源内阻过小
C. 电源电动势过小 D. 的最大阻值过大

13.  物体保持______状态的性质，叫惯性。作用在物体上的外力一定的情况下，______，所以说质量是惯性的量度。

14.  某单摆的摆长为L，摆球质量为m，重力加速度为g。该单摆做简谐振动过程中，摆球势能的变化周期为______；摆线与竖直方向时，其回复力大小为______。

15.  距某点电荷1cm的某点处电场强度为，，则该点电荷带电量为______ C。库仑C用国际单位的基本单位可表示为______。

16.  用如图模型研究斜拉桥的平衡：细杆CD固定在地面，从质量为m的均匀平板正中央空洞内穿过。通过两根轻质细线CA、CB将平板水平悬挂，与竖直方向夹角分别为、。则CB绳对平板的拉力大小为______；保持平板水平不动，逐渐缩短CB线，使悬挂点B左移，CB绳对平板的拉力将______选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”。

17.  如图，容器内封闭了一定质量的气体，初始时活塞与固定的小挡板阴影部分接触。已知大气压强为，活塞质量为m、横截面积为S，且，两挡板向上总共可承受的最大作用力大小为2mg。若活塞承受向下的作用力大小为3mg，要求平衡后气体体积不能小于初始的一半，则初始时气体压强p应满足____________用表示。

18.  在“研究共点力合成”的实验中，
某同学在实验中出现了如图a所示的动作，该操作有什么错误之处？______。
正确操作后，两个弹簧秤拉动得到如图b所示的两个力和，一个弹簧秤拉动得到如图b所示的力。用作图法求出和的合力保留必要作图痕迹，______N。

该实验推理的逻辑如下，填出推理依据①
③F可近似替代与的共同作用效果即F可认为是与的合力④求两个力的合力可用平行四边形定则。

19.  用如图所示的电路作为电源接在A、B两个电极上，通过导电纸模拟电场分布。电源电动势为E，内阻为r。滑动变阻器最大阻值。将滑片移动到正中间，电压表示数。求：
电极模拟的是何种电性的点电荷？
导电纸AB之间的电阻多大用r表示？
是AB连线的中垂线。若一电子电量为从B点运动到D点，电子电势能改变量为多少？

20.  如图a所示，水平面与斜面在B处平滑连接，斜面上的C端处安装有轻弹簧。质量为小物块被斜向上的恒力F作用下从A位置静止开始向右运动，到达B点后撤去恒力F。小物块从A点出发到速度第一次减为零的过程，其动能、重力势能以水平面为零势能面，弹簧弹性势能E随小物块路程s的变化如图b三条图线所示。
请判断三条图线各表示哪个能量；
求小物块在水平面上运动的加速度a；
求斜面的倾斜角；
求图b中D点表示的能量大小。

答案和解析

1.【答案】D 

【解析】解：A、路程只有大小，没有方向的标量，运算时遵循代数加减法则，故A错误；
B、电量只有大小，没有方向的标量，运算时遵循代数加减法则，故B错误；
C、电势只有大小，没有方向的标量，运算时遵循代数加减法则，故C错误；
D、电场强度是既有大小，又有方向的矢量，运算时遵循平行四边形定则，故D正确。
故选：D。
矢量运算时遵循平行四边形定则，而矢量是既有大小，又有方向的物理量。
本题考查矢量和标量，注意它们的区别有两个：1、是矢量有方向，而标量没有方向；2、是运算法则不同，矢量运算时遵循平行四边形定则，标量运算时遵循代数加减法则。
 

2.【答案】C 

【解析】解：电梯启动后的短时间内，小明的加速度方向竖直向下，小明处于失重状态，故C正确，ABD错误；
故选：C。
根据题目条件得出小明的加速度方向，根据此方向分析出小明的超失重状态。
本题主要考查了超失重的相关应用，能根据加速度的方向分析出物体的超失重状态即可，难度不大。
 

3.【答案】A 

【解析】解：因为客机在空中匀速飞行，则客机处于受力平衡状态，则空气对它的作用力方向竖直向上，故A正确，BCD错误；
故选：A。
根据客机的运动状态得出受力特点，从而分析出空气对客机的作用力。
本题主要考查了共点力的平衡问题，熟悉物体的受力分析，结合其运动特点即可完成解答。
 

4.【答案】B 

【解析】解：根据题意可知，小球的速度方向与F方向的夹角由锐角逐渐增大为钝角，所以力F对小球先做正功后做负功，故B正确，ACD错误；
故选：B。
根据小球的速度方向和力的方向的角度变化，结合功的计算公式完成分析。
本题主要考查了功的计算公式，熟悉速度方向和力方向对做功的影响即可完成分析，属于基础题型。
 

5.【答案】D 

【解析】解：根据电源效率公式：，为提高电池效率，可知将电阻箱阻值调整为，故ABC错误，D正确。
故选：D。
根据电源效率公式即可求出。
本题考查电源效率公式，难度不大，属于基础题。
 

6.【答案】D 

【解析】解：根据一定质量的理想气体的状态方程可知，当温度相同时，体积变大则压强减小，而温度是影响分子平均动能的唯一因素，则不变，故D正确，ABC错误；
故选：D。
根据一定质量的理想气体的状态方程分析出气体压强的变化，结合温度对分子平均动能的影响即可完成分析。
本题主要考查了热力学第一定律的相关应用，同时理解温度对分子平均动能的影响即可完成分析。
 

7.【答案】C 

【解析】解：根据万有引力定律可得：

当r增大，即变为原来的时，则，因此地月之间的万有引力会减小约，故C正确，ABD错误；
故选：C。
根据万有引力定律，结合半径的变化得出地月之间的万有引力的变化特点。
本题主要考查了万有引力定律的相关应用，熟悉公式并代入数据即可完成分析。
 

8.【答案】D 

【解析】解：甲乙两波在同一介质中，则波速相同，根据题目图像可知，甲的波长小于乙的波长，根据波速的计算公式可知，，两波的频率不相同，A不是振动加强点，故D正确，ABC错误；
故选：D。
因为波在同一介质中的传播速度相等，根据图像得出波长的大小，进而分析出周期的大小，结合波的叠加特点完成分析。
本题主要考查了波的叠加特点，熟悉波的传播特点，结合运动学公式和波的叠加特点即可完成分析。
 

9.【答案】D 

【解析】解：因为小物体在运动过程中机械能守恒，而在A点的重力势能大于在B点的重力势能，所以小物体在A点的动能小于在B点的动能，因此，结合向心加速度的计算公式可知，因为A点的速度较小，且半径较大，则，故D正确，ABC错误；
故选：D。
小物体在运动过程中机械能守恒，根据重力势能的大小关系得出动能的大小，结合向心加速度的计算公式完成分析。
本题主要考查了圆周运动的相关应用，理解机械能守恒的条件，结合向心加速度的计算公式即可完成分析。
 

10.【答案】C 

【解析】解：AB、根据等量异种电荷的电场线的特点可知，两等量异种电荷在O点的场强方向水平向右，根据题意可知O点的场强为零，所以匀强电场的场强水平向左，故AB错误；
CD、根据等量异种电荷的电场特点可知两等量点电荷在AB处的电场强度比匀强电场的场强大，所以合场强向右，又因为沿电场线的方向电势降低，故，故C正确，D错误；
故选：C。
根据等量异种电荷的电场特点，结合场强的叠加特点得出匀强电场的方向，根据电场线和电势的关系分析出电势的高低。
本题主要考查了等量异种点电荷的电场特点，熟悉场强的叠加特点，根据电场线方向电势逐渐降低的特点即可完成分析。
 

11.【答案】A 

【解析】解：在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，由此可知，小球2s内的平均速度等于其1s末的速度，即

代入数据解得：，故A正确，BCD错误；
故选：A。
根据匀变速直线运动的特点，结合速度-时间公式得出小球上抛的初速度。
本题主要考查了竖直上抛运动的相关应用，理解其运动特点，结合运动学公式即可完成分析。
 

12.【答案】A 

【解析】解：根据图2可知电表的示数变化范围较小，电流表的示数偏小，说明是阻值太大，使得滑动变阻器调节范围较小，故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据图像的物理意义分析出对应的电表的示数变化，结合欧姆定律完成分析。
本题主要考查了闭合电路的欧姆定律，熟悉电路构造的分析，结合欧姆定律即可完成解答。
 

13.【答案】静止或匀速直线运动  加速度一定 

【解析】解：惯性是指物体总有保持原有运动状态不变的性质．原有运动状态包括静止或匀速运动状态．它是物体的一种基本属性，任何物体在任何时候都具有惯性．
答：静止或匀速直线运动加速度一定
物体具有保持原来速度不变的性质，即惯性，惯性的大小与物体的受力情况和运动情况均无关．
本题考查惯性定义，需要学生熟练背诵，同时理解惯性是物体的基本性质
 

14.【答案】   

【解析】解：单摆的摆长为L，重力加速度为g。该单摆的周期：，小球做简谐振动过程中摆球势能每一个周期内变化2次，所以重力势能的变化周期而=；
摆线与竖直方向时，小球的重力沿切线方向的分力：，则其回复力大小为。
故答案为：；
根据单摆的周期公式求出即可；摆球沿切线方向的分力提供回复力，由此求出。
该题考查单摆的周期公式以及回复力，知道周期公式，以及摆球沿切线方向的分力提供回复力即可。
 

15.【答案】   

【解析】解：根据题意，距某点电荷的距离为：，根据点电荷电场强度的公式：，代入数据解得该点电荷带电量为：
根据公式：，可得库仑C用国际单位的基本单位可表示为：
故答案为：，。
根据点电荷电场强度的公式即可求出点电荷带电量Q，根据公式，判断库仑用国际单位的基本单位所表示的形式。
解决本题的关键是掌握点电荷的场强公式，知道电场强度的大小与场源电荷的电量有关。
 

16.【答案】  变大 

【解析】解：对C点进行受力分析，如图所示：

根据几何关系可得：
根据几何关系可知，当悬挂点B左移，则BC边会逐渐边长，因此CB绳对平板的拉力将变大。
故答案为：；变大
对物体进行受力分析，根据其平衡状态结合几何关系得出绳子拉力的大小；
根据几何关系得出力的变化趋势。
本题主要考查了共点力的平衡问题，熟悉物体的受力分析，结合几何关系即可完成解答，难度不大。
 

17.【答案】   

【解析】解：根据题意，两挡板向上承受的作用力最大，活塞受到重力、挡板的压力、以及上下气体的压力，设此时气体的压强为，则：
又：
联立可得：
当气体体积压缩后体积恰好是初始的一半，气体的压强最小，设开始时气体的压强为，压缩后的压强为p，则：
根据玻意耳定律：
联立可得：
可知初始时气体压强p应满足：
故答案为：；
当气体的压强最大时，两挡板向上承受的作用力最大；当气体体积压缩后体积恰好是初始的一半，气体的压强最小，然后由受力平衡，结合玻意耳定律即可求出。
本题考查玻意耳定律与力学平衡的综合运用，解题关键是要利用平衡求出初、末状态封闭气体的压强。
 

18.【答案】用手压住了橡皮筋结点；弹簧秤与绳子不在同一直线   

【解析】解：从图中可以看出，该操作的错误之处有：用手压住了橡皮筋结点；弹簧秤与绳子不在同一直线上；
用平行四边形定则，作出的和的合力F，如图所示：

若选定长度，代表，用刻度尺量出以和为邻边作出的平行四边形的对角线F的长度为，则合力；
①按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数和的图示，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力的图示；
故答案为：用手压住了橡皮筋结点；弹簧秤与绳子不在同一直线上；
所作力的图示见解析；；
按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数和的图示，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力的图示。
根据图示，指出该操作的错误之处；
根据平行四边形定则作图；用刻度尺测量平行四边形对角线的长度，再结合标度求合力F的大小；
根据验证平行四边形定则的实验步骤作答。
本题主要考查了验证力的平行四边形定则，该实验采用了“等效替代”原理，要注意作图的规范性。
 

19.【答案】解：根据电路构造可知，A点电势高于B点的电势，所以A电极模拟的是带正电的点电荷；
根据电路构造可知，AB之间的电阻与滑动变阻器并联部分的电阻为：

外电路的总电阻为

根据欧姆定律可得：

联立解得：
两点间的电势差为

BD两点间的电势差为

电子从B点运动到D点的过程中

根据功能关系可知，电场力做正功，电势能减小，变化量为。
答：电极模拟的是正点电荷；
导电纸AB之间的电阻为10r；
是AB连线的中垂线。若一电子电量为从B点运动到D点，电子电势能改变量。 

【解析】根据电路构造得出电极模拟的点电荷；
根据欧姆定律，结合电路构造得出导电纸AB之间的电阻；
先根据电路构造得出BD点的电势差，结合电场力的做功公式和功能关系得出电势能的改变量。
本题主要考查了闭合电路的欧姆定律，熟悉电路构造的分析，结合欧姆定律和功能关系即可完成解答。
 

20.【答案】解：小物块在恒力作用下运动到B点，从B点沿着斜面向上做减速运动，当路程为时与弹簧接触，根据动能定理可知，小物块动能随路程先均匀增大，再均匀减小，故图线①表示小物块的动能；当路程为时，小物块动能为零，小物块的重力势能和弹簧的弹性势能最大，重力势能表达式为

可知，路程为1m后重力势能随高度以及路程均匀增大，故图线②表示小物块的重力势能，AB距离为1m；
图线③表示的能从至从零开始增大至最大，故图线③表示弹簧的弹性势能；
由图线可知，路程1m时小物块的动能为8J，根据动能的计算公式可得：

由运动学公式可得：

联立解得：
路程内，小物块的重力势能增加4J，根据

解得：
由图线①可知，路程内，小物块的动能从8J减小至4J，根据动能定理可得：

解得：
说明斜面摩擦力为0，斜面光滑。
由图线②可知，路程为时，小物块的重力势能为6J。路程从过程中，小物块与弹簧组成的系统机械能守恒，则

图b中D点的弹性势能为

答：见解析；
小物块在水平面上运动的加速度为；
斜面的倾斜角为；
图b中D点表示的能量大小为2J。 

【解析】根据运动过程中能量的转化特点分析出能量的对应图线；
根据动能的计算公式得出速度的大小，结合速度-位移公式得出加速度的大小；
根据动能定理得出斜面的倾角；
根据动能定理得出斜面的粗糙程度，结合能量的转化特点完成分析。
本题主要考查了功能关系的相关应用，理解图像的物理意义，结合动能定理和运动学公式即可完成分析。