2023年上海市徐汇区高三上学期期末（高考高考(等级考)一模）物理试卷含详解

这是一份2023年上海市徐汇区高三上学期期末（高考高考(等级考)一模）物理试卷含详解，共19页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列物理量在国际单位制中，属于基本物理量的是（ ）
A. 电场强度B. 磁感强度C. 电流强度D. 电荷量
2. 某原子核X释放出一个电子后转变为新核Y，可知衰变前后核内（ ）
A 电子数减少1B. 质子数减少1C. 中子数减少1D. 质量数减少1
3. 一肥皂膜竖直放置在单色点光源 S 与光屏之间，如图所示，光屏上的圆形区域内应（ ）
A 比周围稍亮，且明暗均匀B. 比周围稍亮，且明暗相间
C. 比周围稍暗，且明暗均匀D. 比周围稍暗，且明暗相间
4. 一平面简谐横波以v =1m/s 的速度沿 x 轴正方向传播，t = 0 时刻的波形图如图所示。则t =2s时，质点A将做（ ）
A. 加速度增大的减速运动B. 加速度减小的减速运动
C. 加速度增大的加速运动D. 加速度减小的加速运动
5. 如图所示，a、b两点位于以真空中一静止的负点电荷为球心的球面上，c点在球面外，则（ ）
A. a点与b点场强相同B. b点场强比c点小
C. a点电势比b点高D. b点电势比c点低
6. 一只可视为质点的蜜蜂沿弯曲轨迹做匀速率运动，蜜蜂在途经 A、B、C、D 位置时的速度 v 和所受合力 F 的大小、方向如图所示，其中可能正确的是（ ）
A. A 或 CB. B 或 D
C. A 和 CD. B 和 D
7. 同型号废旧玩具直流电动机 a、b、c、d，内部结构如图所示。某同学先后将各台电动机的正负接线柱用导线直接相连，并用力扭转它们的转轴，发现 a 转得越快越省力，b 转得越快越费力，c 转动快慢阻力都一样，d 无法转动，可知其中仍能正常工作的是（ ）
A. aB. bC. cD. d
8. 某转笔高手能让笔绕其手上的某一点O匀速转动，笔杆上相距为L的 A、B两点，，在如图时刻的速度大小分别为 vA、vB，向心加速度大小为 aA、aB，OB两点间为距离 rB，则有（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
9. 某同学用手机内部磁传感器测量地磁场磁感强度大小，测得如图手机坐标系中、、三个方向上的磁感强度分别为，，，若将手机边框看作闭合线圈，则（ ）
A. ；绕轴旋转手机时边框中无感应电流
B ；绕轴旋转手机时边框中无感应电流
C. ；绕轴旋转手机时边框中无感应电流
D. ；绕轴旋转手机时边框中无感应电流
10. 三条相同的电阻丝组成等边三角形导体框ABC垂直磁场放置，接入如图电路后线框受到的安培力的合力大小为F，其中AC边受到的安培力大小为（ ）
A. B. C. D.
11. 如图所示，一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为v的匀速直线运动。已知棒的横截面积为S，单位体积内所带的电荷量为-q。由于棒的运动而形成的等效电流（ ）
A. 大小为qv，方向与v相同B. 大小为qv，方向与v相反
C. 大小为qSv，方向与v相同D. 大小为qSv，方向与v相反
12. 下列图像中，可表示地面附近一小球沿竖直方向做抛体运动过程中，速度与重力势能之间关系的是（不计空气阻力）（ ）
A. B.
C. D.
二、填空题（共20分）
13. 由大量氘（）核组成的高温等离子体中，可以发生两个氘核聚合为一个新核并放出一个中子的核反应，该反应的方程式为__________________________；为发生这一反应，每个核至少要有72keV的动能才能克服库仑斥力靠近并发生聚合，同一时刻等离子体中有多少比例的氘核满足这一反应条件，在宏观上对应的物理量是________。
14. 在光刻机内部，芯片电路的紫外线影像通过一系列复杂的光路和狭小的孔径，微缩到几纳米的尺度后在硅晶片表面曝光蚀刻出实际电路。紫外线波长越短，衍射越________，为得到更小的曝光尺寸就需要波长更短的紫外线，对光刻机可采取的改进措施为____________。
15. 物体在星球表面附近绕星球做匀速圆周运动的速度叫做该星球的第一宇宙速度，对月球可近似认为其第一宇宙速度，其中R表示月球半径，g表示_______________。不计其它天体的引力作用，若在月球表面以v1为初速度竖直向上抛出一石块，该石块所能上升的最大高度H________（选填“>”、“”、“
【详解】[1]在月球表面，根据
可得
可知g表示月球表面的重力加速度；
[2]若随着高度增加，月球的重力加速度不变，根据
解得
但随着高度增加，对应高度的加速度变小，所以
16. 一带电小球只在重力、电场力和空气阻力作用下从 A 到 B 运动。运动过程中小球的机械能 E、重力势能 Ep、动能 Ek、电势能 E电、重力做功 WG、电场力做功 W电、空气阻力做功 Wf 中的部分物理量大小或变化情况已在下表中列出，试完成该表：
【答案】 ①. 5 J ②. − 2 J ③. − 5 J ④. − 0.5 J
【详解】[1]机械能等于重力势能和动能之和，则
[2]由于
则
[3]重力做负功，重力势能增加，故从 A 到 B 运动的过程中
[4]电场力做功和阻力做功改变了小球的机械能，则从 A 到 B 运动的过程中
则
17. 某同学尝试“吸”开“马德堡半球”。如图所示，一内壁光滑的导热气缸固定在水平地面上，一横截面积 SA、质量 M 的活塞将一定质量的理想气体和一个圆柱形“马德堡半球”装置密封在气缸内。圆柱形“马德堡半球”竖直悬挂，“半球”内部已近似抽成真空，上下两片“半球”质量均为 m，中空部分横截面积为 SB，忽略两半球间的接触面积及壁厚，两片合并后所占据的总体积为 VB。初始时，缸内气体压强等于大气压强 p0，气缸与活塞之间的容积为 VA，重力加速度为。用水平向右的拉力缓慢拉动活塞，当拉力大小 F =________时，两“半球”恰自动分开；在此过程中活塞向右移动的距离 d =________。
【答案】 ①. ②.
【详解】[1][2]因为“半球”内部已近似抽成真空，所以当满足
时，两“半球”恰自动分开，则用水平向右的拉力缓慢拉动活塞，此时恰好满足
联立解得
同时此过程，由玻意耳定律，得
解得
三、综合题（共40分）
18. 在“测量电源电动势和内电阻”的实验中，可供选择的实验器材（均可视为理想电表或理想元件）有：电压表（量程0~3V，最小刻度0.1V）、电流表（量程0~0.6A，最小刻度0.02A）、滑动变阻器（最大阻值30Ω）、电阻箱（调节范围0~9999Ω）、电键及导线若干。
（1）某组同学选取部分元件组成如图（a）所示电路，并在U–I图中描绘测得的数据点如（b）图所示5组数据。可知待测电源电动势约为_______V，内电阻约为_______Ω；实验过程中滑动变阻器接入电路的最大阻值约为_______Ω，滑动变阻器的最大功率约为________W；
（2）另一组同学计划测量一“可乐电池”（电动势小于1V，内电阻约为几千欧）的电动势和内电阻，应从上述器材中选取__________________。不选择其余器材的理由是：_______________。
【答案】 ①. 1.39##1.4##1.40##1.41 ②. 0.8~1.0 ③. 27.2 ④. 0.46 ⑤. 电压表、电阻箱、电键及导线若干 ⑥. 由于 I =，E < 1 V 且内电阻约几千欧，电路中总电流小于 1 mA，若选用最小刻度 0.02 A的电流表，示数几乎始终为零，无法测得有用数据。又由于，若选用滑动变阻器滑则 R 远小于 r，将导致外电压几乎始终为零，无法测得有用数据。
【详解】（1）[1][2]由闭合电路欧姆定律
可得
所以在U–I图像中，图线与纵轴的截距就是电源电动势大小，图线的斜率大小即为电源内阻。将图（b）中的数据点连成图线，如图
所以，由图像得电源电动势，电源内阻
[3]由图（b）中的数据点，但U1=1.36V，I1=0.05A时，接入电路的滑动变阻器阻值最大
[4]电源输出功率与外电阻关系如图
所以当滑动变阻器接入电路的阻值等于电源内阻时，电源输出功率即滑动变阻器的功率最大。由图（b）的数据点可知，实验中滑动变阻器接入电路的阻值都大于0.95Ω，故而当U5=1.05V，I5=0.44A时，滑动变阻器的功率最大
（2）[5][6]由闭合电路欧姆定律
因为E