必刷卷05——【高考三轮冲刺】2023年高考物理考前20天冲刺必刷卷（上海专用）（原卷版+解析版）

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绝密★启用前2023年高考物理考前信息必刷卷05上海地区专用上海地区高考（等级考）物理考试题型为12（单选题）＋5（填空题）＋1（实验题）＋2（解答题），其中第1至8题每题3分，第9至12题每题4分；第13至17题每题一般为两空，4分；第18题实验题为10分；第19至20题为解答题共30分。自2017年上海高考物理采用“+3”等级考考卷以来，题型和考察内容基本固定。2023年为自2017年以来“+3”等级考换用新教材（沪科版2020）前的最后一届，考题可能起到承上启下的作用。所以，我们在考纲考查范围内的基础之上，信息卷给出了一些往届较少考到或没有考到过的“冷门”知识点。每套试卷中考频较低的知识点或较为典型的题目将在“考题大预测”中介绍。 物理是比数学在情景上是更加贴合实际生活的一门学科，但是物理的学习离不开数学知识，数学和物理是共同解决实际问题的左右手，比如本卷中的第9题。连接体问题，是考查牛顿第二定律或机械能等方面的好题型。在上海的考题中，连接体一般出现较少。偶有出现，多数也是以连接体为背景，考查整体法与隔离法的受力分析。至于运动分析，两物体的速度或加速度之间的关系等，不同教师会有不同的讲解深度。比如本卷中的第11题。割补法和对称性等，都是解决物理问题的重要思路，比如本卷中的第12题。根据法拉第电磁感应定律和电路知识，再加上微元法，来求解通过某一元件或支路的电荷量，是考查学生综合运用物理知识的好题，比如本卷中的第19题。运用类比法可以使得很多物理量或物理情景易于理解、更能揭示事物的本质，例如本卷中的第20题。一、选择题(本大题共12小题，共40分。第1至8题每小题3分，第9至12题每小题4分。每小题只有一个正确选项。)1．如图所示，电梯的顶部挂有一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物， 电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N。关于电梯的运动，以下说法正确的是（　　）A．电梯匀速向上运动  B．电梯匀速向下运动C．电梯加速向上运动  D．电梯加速向下运动【答案】D【详解】当电梯匀速运动时当弹簧秤的示数为8N时，即所以解得所以电梯正以加速度为2m/s2向下加速运动或者向上减速运动。故选D。2．靠墙静蹲是一种流行的健身运动，除了靠墙的静蹲，背靠瑞士球的静蹲也很流行。如图，一女士借助瑞士球做靠墙静蹲运动，女士后背部保持挺直且倚靠在瑞士球上，瑞士球则倚靠在竖直墙面上，此时女士和瑞士球都处于静止状态。下列说法正确的是（　　）A．瑞士球总共受到3个力作用B．女士的脚不受地面的摩擦力作用C．墙受到的弹力是球对墙的压力和女士对墙的压力之和D．女士对瑞士球的弹力是由于女士的背部发生形变产生的【答案】D【详解】A．对瑞士球受力分析知，瑞士球受到重力、女士的压力和摩擦力、墙的支持力、墙竖直向上的摩擦力的作用，故A错误；B．对女士受力分析知，女士受到重力、地面的支持力、瑞士球的弹力、地面的静摩擦力4个力的作用，故女士的脚受地面的摩擦力作用，故B错误；C．墙受到的弹力等于球对墙的压力，而不是球对墙的压力和女士对墙的压力之和，故C错误；D．女士对瑞士球的弹力是由于女士的背部发生形变要恢复形变而对瑞士球产生的力，故D正确。故选D。3．a、b、c三个物体在同一条直线上运动，其位移时间图象中，图线c是一条的抛物线有关这三个物体在内的运动，下列说法正确的是　　A．a物体做匀加速直线运动B．c物体做匀加速直线运动C． s时，a物体速度最大D．a、b两物体都做匀速直线运动，且速度相同【答案】B【分析】图像中倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，图象的斜率大小等于速度大小，斜率的正负表示速度方向，图线c是一条的抛物线，结合判断c的运动性质；【详解】A、在图像中的倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，则知a、b两物体都做匀速直线运动，由图看出斜率看出，a、b两图线的斜率大小、正负相反，说明两物体的速度大小相等、方向相反，所以速度不同，故AD错误；B、图线c是一条的抛物线，结合可知，c做初速度为0，加速度为的匀加速直线运动，故B正确；C、图象的斜率大小等于速度大小，根据图象可知，时，c物体速度最大，故C错误．4．在建造房屋的过程中，建筑工人用轻绳穿过与重物固定连接的光滑圆环，将重物从高台运送到地面的过程，可以简化为如图所示的情景：工人甲和乙站在同一水平高台上分别握住轻绳，甲在A点静止不动，乙站在B点缓慢释放轻绳，使重物下降。在乙释放一小段轻绳的过程中，下列分析正确的是（　　）A．绳的拉力大小不变  B．工人甲受到高台的支持力不变C．工人甲受到高台的摩擦力变大 D．工人甲受到高台和绳的作用力的合力变大【答案】B【详解】A．设重物重力为，圆环受力如图由平衡条件得解得当乙站在B点缓慢释放轻绳，使重物下降，变小，G不变，拉力变小，故A错误；C．甲受力如图由平衡条件可得由A选项可知变小，变小，所以变小，故C错误；B．由AC选项可知，与的合力方向为竖直向下，恒等于重物重力的二分之一，结合上图工人甲受到高台的支持力不变，故B正确；D．工人甲处于平衡状态，合力为零，工人甲受到高台和绳的作用力的合力大小始终等于工人甲的重力不变，故D错误。故选B。5．某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后，将围困在水中的群众拉上气垫船，如图所示。若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，气垫船中气垫内的气体视为理想气体温度不变，气垫不漏气，则在该过程中，下列说法正确的是（　　）A．气垫内的气体内能增加B．外界对气垫内的气体做负功C．气垫内的气体从外界吸收热量D．气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加【答案】D【详解】ABC．由于该过程中气垫内的气体温度不变，因此气垫内的气体内能不变，该过程中气垫内的气体压强增大，根据玻意耳定律可知，气垫内的气体体积减小，外界对气垫内的气体做正功，结合热力学第一定律可知，该过程中气垫内的气体放热，选项ABC均错误；D．由于温度不变，气垫内的气体分子平均动能不变，而气体压强增大，因此该过程中气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加，选项D正确。故选D。6．如图所示，悬线一端系一小球，另一端固定于点，在点正下方的点钉一个钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时，下列说法正确的是（　　）①小球的瞬时速度突然变大             ②小球的加速度突然变大③小球所需的向心力突然变大             ④悬线所受的拉力突然变大A．①③④ B．②③④ C．①②④ D．①②③【答案】B【详解】①速度变化需要一段时间，速度不会突变。故①错误；②小球做圆周运动，在最低点的加速度就是向心加速度半径突然变小，向心加速度变大。故②正确；③向心力为F=maa变大，则向心力会突然变大。故③正确；④绳子的拉力为可知拉力T会突然变大。故④正确。故选B。7．如图所示，一蹦极爱好者正进行蹦极。从爱好者跳出高台直至最后在空中静止下来的整个运动过程中，下列说法正确的是（　　）A．爱好者在加速下落过程中，其惯性增大B．爱好者离开高台瞬间，其速度和加速度都为零C．爱好者第一次下落到最低点时，其处于超重状态D．爱好者第一次从最低点向上运动的过程中，绳对爱好者的拉力大于重力，处于超重状态【答案】C【详解】A．惯性的大小只与物体的质量有关，质量不变，惯性大小不变，故A错误；B．爱好者离开高台瞬间，速度为零，加速度不为零，故B错误；C．爱好者第一次下落最低点时，绳的拉力大于重力，具有向上的加速度，处于超重状态，故C正确；D．爱好者第一次从最低点向上运动的过程中，绳的拉力先大于重力，加速度向上，人处于超重状态；随着人向上运动，绳的拉力逐渐减小，当拉力等于重力时，人处于平衡状态，速度达到最大；人继续上升，绳的拉力小于重力，加速度向下，人处于失重状态，故D错误。故选C。8．图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子（    ）A．在c点受力最大B．在a点的动能大于在c点的动能C．在b点的电势能小于在c点的电势能D．由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化【答案】D【详解】A．由库仑定律知离圆心越远，粒子所受的力越小，A错误；B．点电荷的等势面与虚线重合，从所在等势面到点所在等势面，电场力做正功，则粒子在a点的动能小于在c点的动能，B错误；C．粒子从b点到c点过程中，静电力做正功，电势能减小，可知在b点的电势能大于在c点的电势能，C错误；D．点电荷的等势面与虚线重合，根据定性分析可知又静电力做功则由动能定理得粒子由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化，D正确。故选D。9．小明在观察如图所示的沙子堆积时，发现沙子会自然堆积成圆锥体，且在不断堆积过程中，材料相同的沙子自然堆积成的圆锥体的最大底角都是相同的．小明测出这堆沙子的底部周长为31.4m，利用物理知识测得沙子之间的摩擦因数为0.5，估算出这堆沙子的体积最接近（　　）A．60m3 B．200m3 C．250m3 D．500m3【答案】A【详解】沙堆底部周长为31.4m，故圆锥体的底部圆半径为对锥面上的一粒沙粒分析，当满足（为锥体的底角）时沙粒刚好静止，故解得圆锥体高故圆锥体的体积约为A正确．10．图甲为家庭常用的燃气灶实物图，灶面上有一个支架。共有四个均匀分布的支承面，对放在上面的厨具起到支撑作用。现把一个蒸锅放在支架上，并抽象成示意图乙，已知支架的每个支面与水平方向成α角。蒸锅和里面的食物总计重为G，则每个支承面给蒸锅的支持力为（忽略蒸锅和支承面之间的摩擦力）（　　）A． B． C． D．【答案】B【详解】对蒸锅进行受力分析可得解得ACD错误，B正确。故选B。11．如图，天花板下细线悬挂着一个光滑轻质定滑轮，小物块A置于斜面上，通过细线跨过滑轮与沙漏B连接，滑轮右侧细线与斜面平行；开始时A、B都处于静止状态，与竖直方向的夹角为，在B中的沙子缓慢流出的过程中（　　）A．A受到的摩擦力一定缓慢增大 B．A受到的细线拉力可能缓慢增加C．细线与竖直方向的夹角为可能增加 D．细线的张力一定缓慢减小【答案】D【详解】沙子漏出前，当A受到的摩擦力向上时，有随着沙子的减少，A受到的摩擦力逐渐增大，细线的拉力逐渐减小，因为细线OC与竖直方向的夹角始终是通过定滑轮细线所成角度的一半，而通过定滑轮细线所成角度是不变的，所以细线与竖直方向的夹角为不变，则根据力的平行四边形定则可知，细线的张力逐渐减小。当A受到的摩擦力向下时，有随着沙子的减少，A受到的摩擦力逐渐减小，细线的拉力逐渐减小，则根据力的平行四边形定则可知，细线的张力逐渐减小。当A不受摩擦力时，有随着沙子的减少，A会受到沿斜面向上的摩擦力并逐渐增大，细线的拉力逐渐减小，则根据力的平行四边形定则可知，细线的张力逐渐减小。故选D。12．一球面均匀带有正电荷，球内的电场强度处处为零，如图所示，O为球心，A、B为直径上的两点，，现垂直于将球面均分为左右两部分，C为截面上的一点，移去左半球面，右半球面所带电荷仍均匀分布，则（　　）A．O、C两点电势相等B．A点的电场强度大于B点C．沿直线从A到B电势先升高后降低D．沿直线从A到B电场强度逐渐增大【答案】A【详解】A．由于球壳内部的场强为零，补全以后可知在左右侧球壳在C点的合场强为零，因左右球壳的场强具有对称性，要想合场强为零只能是两部分球壳在C点的场强都是水平方向，则可以知道右侧球壳在C点的合场强水平向左，同理OC上其他点的场强都是水平向左，因此OC是等势线，故A正确；BD．将题中半球壳补成一个完整的球壳，且带电均匀，设左、右半球在A点产生的电场强度大小分别为E1和E2；由题知，均匀带电球壳内部电场强度处处为零，则知E1=E2根据对称性，左右半球在B点产生的电场强度大小分别为E2和E1，且E1=E2在图示电场中，A的电场强度大小为E2，方向向左，B的电场强度大小为E1，方向向左，所以A点的电场强度与B点的电场强度相同，沿直线从A到B电场强度不可能逐渐增大，故BD错误；C．根据电场的叠加原理可知，在AB连线上电场线方向向左，沿着电场线方向电势逐渐降低，则沿直线从A到B电势升高，故C错误；故选A。二、填空题（共20分，每小题4分。）13．放射性元素放出的三种射线中，穿透本领最强的是______射线，电离本领最强的是______射线．【答案】     γ；     α    【详解】放射性元素放出的三种射线中,γ射线穿透本领最强，电离本领最弱； 射线电离本领最强，穿透能力最弱． 14．从离地15m高处以10 m/s竖直上抛一物体，则物体从起抛点上升的最大高度距地为__________m，物体在空中飞行过程的最后1 s内的平均速度大小为__________m/s．【答案】     20      15【详解】当向上的速度减为0时，为上升的最大高度由 得h=5m离地高度为：H=15+5=20m落地所用时间为H= 得t=2s物体从最高点开始自由落体第1s内位移为5m，第2s内位移为15m所以平均速度为15．某物体在水平地面上沿直线匀减速滑行，加速度大小为2m/s2，停止运动前2s的位移是整个位移的1/4，则物体完成整个位移所用的时间是     s，物体的初速度是     m/s．【答案】4，8【详解】[1][2]采用逆向思维，知停止运动前2s内的位移：，则整个过程中的位移：x=4x1=16m，根据，代入数据解得：t=4s，初速度：v0=at=2×4m/s=8m/s。16．在托乒乓球跑步比赛中，某同学将质量为m的球置于球拍光面中心，t=0时以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，t=t0起做匀速直线运动，球始终保持在位于球拍中心不动．在运动过程中球受到与其速度方向相反、大小成正比的空气阻力，比例系数为k，运动中球拍拍面与水平方向夹角为θ．则匀速运动时tanθ=____；匀加速直线运动过程中tanθ随时间t变化的关系式为______．（不计球与球拍间的摩擦，重力加速度取g）【答案】          tanθ=+【分析】在匀速运动阶段，受力平衡，根据平衡条件列式即可求解；加速阶段，设球拍对球的支持力为N′，根据牛顿第二定律即可求解．【详解】（1）匀速运动时的速度：v0=at0 在匀速运动阶段，有mgtanθ=kv0解得：tanθ=（2）加速阶段，设球拍对球的支持力为N′，有： N′sinθ﹣kv=ma N′cosθ=mg得tanθ=+．故答案为，tanθ=+17．A、B为相同大小的两个正三角形板块，如图所示铰接于M、 N、P三处并静止．M、N分别在竖直墙壁上和水平天花板上，A板较厚，质量分布均匀，重力为G．B板较薄，重力不计．B的下底边与A的上底边均水平．那么，A板对铰链P的作用力的方向为__________；作用力的大小为__________．【答案】     沿NP方向     【详解】因B的重力不计，B的重力对平衡没有影响，故对B平衡起作用的只有N和P点，故可将B看做细杆，则板A对P的拉力应沿NP方向；因A的重力作用线通过下端顶角，NP的拉力方向反向延长线也经过下端顶角，故根据三力共点原理，M对A的作用力方向也经过下端顶点，由平衡条件可知；，解得．三、综合题（共3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．如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及一切摩擦．（1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足________________；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足______________；实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t，改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是________；（2）如图抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0，改变木板倾角，测得多组数据，得到的F－的图线如图所示实验中测得两光电门的距离L＝0.80 m，砂和砂桶的总质量m1＝0.34 kg，重力加速度g取9.8 m/s2，则图线的斜率为________(结果保留两位有效数字)；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得的图线斜率将________(填“变大”、“变小”或“不变”)．【答案】     小车与滑轮间的细绳与长木板平行     砂和砂桶的总质量远小于小车的质量     C     0.54 kg·m或0.54 N·s2     不变【分析】小车从靠近甲光电门处由静止开始做匀加速运动，位移，位移一定，找出a与t的关系进行分析即可；根据牛顿第二定律求出小车的加速度和合力的关系，进一步求出F和的关系式；【详解】（1）小车受重力，支持力和拉力，为了减小实验误差，要使小车与滑轮间的细绳与长木板平行，同时测力计的示数等于小车所受的合外力，要使小车所受合外力一定，操作中需要满足砂和砂桶的总质量为m远小于小车和砝码的总质量 M；（2）小车从靠近甲光电门处由静止开始做匀加速运动，位移．改变小车质量M，测得多组M、t的值，所以加速度，位移不变，所以a与成反比，合外力一定时，加速度与质量成反比例，则时间与质量M成正比，故选项C正确，选项ABD错误；（3）小车由静止开始做匀加速运动，位移， 根据牛顿第二定律对于沙和沙桶得到：，则图线的斜率为，与摩擦力是否存在无关，若小车与长木板间的摩擦不能忽略，如图3所示测得图线斜率将不变．   19．如图甲所示，质量m＝0.5kg、电阻r＝1 Ω的跨接杆ab可以无摩擦地沿水平固定导轨滑行，导轨足够长，两导轨间宽度L＝1m，导轨电阻不计，电阻R1＝R2＝2 Ω，装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B＝1T．杆从x轴原点O以水平初速度向右滑行，直到停止．已知杆在整个运动过程中v随位移x变化的关系如图乙所示．求：（1）杆的整个运动过程中，电阻R1上产生的热量；（2）当电阻R1产生的热量达到2J时，杆此时的加速度大小；（3）杆在整个运动过程中，通过电阻R1的电量．【答案】（1）4J；（2）4m/s2；（3）2C【详解】（1）设整个电路中产生的热量为Q，则根据功能关系得设杆中瞬时电流为I，设电阻中产生的热量为，中产生的热量为， r中产生的热量为， ∵， ∴（2）当产生2J的热量时，电路中产生的总热量为设此时杆的速度为v′，由能量守恒得解得此时杆产生的感应电动势为，干路中电流为此时杆受到的安培力为∴杆的加速度大小为， （3）根据q1=I1t=[E/2（R外+r）]t=BLvt/2（R外+r）虽然v是变化的，但整个过程vt的乘积一定等于总位移， 所以 20．静电场可以用电场线和等势面形象描述．（1）请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式；（2）点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面S1、S2到点电荷的距离分别为r1、r2．我们知道，电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小．请计算S1、S2上单位面积通过的电场线条数之比．【答案】（1）（2）【分析】a．根据库仑定律得到库仑力的表达式，然后根据电场强度定义式求得场强表达式；b．根据电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小，由场强关系得到电场线条数关系．【详解】（1）在距Q为r的位置放一电荷量为q的检验电荷．根据库仑定律检验电荷受到的电场力根据电场强度的定义得（2）穿过两等势面单位面积上的电场线条数之比