上海市徐汇区2023届高三下学期等级模拟质量调研（二模）物理试题（原卷+解析）

上海市徐汇区2023届高三下学期等级模拟质量调研（二模）物理试题

一、单选题

1．一碲核发生衰变的核反应方程为，式中的X应为（　　）

A．电子 B．中子 C．质子 D．光子

2．某车载雷达系统同时向四周发射毫米级波长的无线电波L1和频率1014Hz数量级的红外激光L2，可知L1与L2的波长之比约为（　　）

A．1017：1 B．1011：1 C．106：1 D．103：1

3．某司计划在地球上空550千米处布署1584颗卫星，其中任意两颗运行时都有相同的（　　）

A．向心力 B．加速度 C．周期 D．速度

4．某同学在相同条件下用激光分别照射S1、S2、S3、S4四片光学片，得到如图条纹，可知（　　）

A．S1、S2均为单缝片，S1缝宽较大 B．S1、S2均为双缝片，S1缝距较大

C．S3、S4均为单缝片，S3缝宽较大 D．S3、S4均为双缝片，S3缝距较大

5．如图一手机悬空吸附在磁吸式充电宝上，缓缓转动充电宝使手机屏幕由水平转为竖直，两者始终保持相对静止，则手机与充电宝间作用力（　　）

A．不断增大 B．不断减小 C．方向改变 D．方向不变

6．一单摆换用更长的摆线，最大摆角不变，则摆球的振幅A与通过最低点的动能Ek（　　）

A．均变大 B．均不变

C．A不变，Ek变大 D．A变大，Ek不变

7．某电场的电场线分布如图所示，a、b、c三点电场强度分别为、、，电势分别为、、，则（　　）

A． B． C． D．

8．两条不同弹性绳连结于O点，O点做简谐振动，以竖直向上为y轴正方向，某时刻形成如图所示波形，若绳波从O向a、b两点传播的速度大小分别为va、vb，则（　　）

A．，O点正向下振动 B．，O点正向下振动

C．，O点正向上振动 D．，O点正向上振动

9．密闭钢瓶中封有一定质量理想气体，一段时间后瓶中气体分子热运动的速率分布由图线①变为图线②。相比于变化前，气体的（　　）

A．内能减小，压强增大 B．内能增大，压强增大

C．内能减小，压强减小 D．内能增大，压强减小

10．嫦娥五号返回舱关闭推进器，沿如图轨迹以类似“打水漂”的方式两度进入大气层，途经相同高度的A、C两点时具有的机械能分别为EA、EC，在B点受空气作用力FB与重力G，则（　　）

A． B．

C． D．

11．一水平固定的长直导线中通以图示方向的恒定电流。导线下方一水平放置的闭合导线框abcd，沿图示方向从远处匀速靠近直导线后又沿图示方向匀速远离。整个过程中，线框ad边中的感应电流方向（　　）

A．始终d→a

B．先d→a，再a→d，再d→a

C．先d→a，再a→d

D．先d→a，再a→d，再d→a，再a→d，再d→a

12．如图为一定日照条件下某太阳能电池板的安伏特性曲线，则该电池板的输出功率P与外电压U的P—U关系图线应为（　　）

A． B．

C． D．

二、填空题

13．描述电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量是________，其单位可用国际单位制中的基本单位表示为________。

14．某同学用几种不同的障碍物分别挡在固定的放射源与盖革计数器之间，测得每分钟进入计数器的粒子数并记录在表格中。由下表中数据推测，该放射源所放出的射线应包含________射线；为进一步明确射线组成，该同学可以________。

15．一辆汽车在10s内以恒定速率通过长度为100m的圆弧形弯道，已知弯道半径为，则汽车在弯道中的加速度大小为________m/s2，10s内速度变化量的大小为________m/s。

16．三根平行长直导线a、b、c中，通有大小相等、方向如图所示的恒定电流。其中a、b固定，c从a、b连线中点出发，沿a、b连线的中垂线方向逐渐远离a、b。运动过程中，c所在位置磁感强度的大小将________，c受到的安培力对c的做功情况是：________。

17．某同学通过视频追踪得到一物体从静止开始下落的x-t图像如图所示，物体下落过程中仅受空气阻力f与重力G，则下落过程中两者大小关系为f≈________G；取x=0处势能为零，t=0.7s时物体的动能________重力势能（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

三、实验题

18．在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某组同学先后两次使用如图（a）所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到如图（b）所示两组p-V图线。

（1）实验中使用的是________传感器；

（2）实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了________；

（3）为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，可将图线转化为________图线；

（4）两组图线经检验均符合反比例关系，由图可知①、②两组注射器内气体的pV乘积________（选填“相等”或“不相等”）；导致两组数据差异的原因可能是________（多选）。

A．两组实验环境温度不同        B．两组封闭气体的质量不同

C．某组器材的气密性不佳        D．某组实验中活塞移动太快

四、解答题

19．如图所示，平行长直金属导轨MN、PQ固定在同一水平面内，两导轨间距L=1m，左端接有阻值R=4Ω的定值电阻。导轨间存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁感强度B=0.5T。质量m=0.5kg的导体棒ab垂直导轨放置，以v0=4m/s的初速度沿导轨向右滑行s=1.5m后减速到零。滑行过程中导体棒与导轨始终接触良好，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，不计导体棒与导轨电阻，重力加速度g取10m/s2。

（1）求v0=4m/s时导体棒ab上电流I0的大小；

（2）定量分析ab滑行过程中整个装置内的能量转化情况；

（3）求导体棒滑行过程中最大加速度am的大小。

20．如图（i）所示，真空中两正点电荷A、B固定在x轴上，其中A位于坐标原点。一质量为m、电量为q（电量远小于A、B）的带正电小球a仅在电场力作用下，以大小为v0的初速度从x=x1处沿x轴正方向运动。取无穷远处势能为零，a在A、B间由于受A、B的电场力作用而具有的电势能Ep随位置x变化关系如图（ii）所示，图中E1、E2均为已知，且a在x=x2处受到的电场力为零。

（1）求A、B两电荷电场在与两点间的电势差U12；

（2）比较A、B两电荷电量QA、QB的大小关系；

（3）求a在A、B间运动过程中最大速度vm的大小；

（4）如图（iii）所示，若一探测器从地球飞往月球，仅考虑地球与月球对探测器的引力作用，试从受力与能量的角度比较该探测器的运动与a在A、B间的运动的类似之处（至少写出三点）；并在图（iv）中定性画出探测器在地、月共同作用下所具有的势能Ep随探测器与月球间距离x变化的关系图线（取无穷远处势能为零）。

参考答案：

1．A

【详解】由核反应过程质量数和电荷数守恒知X为电子，故A正确，BCD错误。

故选A。

2．D

【详解】频率1014Hz数量级的红外激光波长的数量级为

可知L1与L2的波长之比约为

故选D。

3．C

【详解】根据

可知，同一轨道上的卫星，加速度和速度大小不变，但是方向不断变化；卫星的质量可能不同，则向心力的大小和方向都不一定相同；同一轨道上的卫星的周期一定相同。

故选C。

4．C

【详解】单缝衍射条纹的中央亮条纹的宽度大于两侧的条纹的宽度，形成的衍射条纹为间距不等的亮条纹；光的双缝干涉条纹是等宽度等亮度明暗相间的条纹。根据条纹间距与波长的关系式

可知，双缝干涉时，双缝间距d越小，干涉条纹间距越大；根据单缝衍射的图样特点可知，做单色光单缝衍射实验时，当光的波长一定，单缝越宽，中央亮纹越窄，故选C。

5．D

【详解】手机在缓慢转动过程中，处于平衡状态，所以充电宝与手机间作用力与手机的重力等大方向，所以充电宝对手机的作用力始终不变。

故选D。

6．A

【详解】最大摆角不变，摆线边长，则摆动过程中的从最低点到最高点的弧长变大，则振幅变大；由机械能守恒定律可知，到达最低点时的动能

摆长边长，则动能变大。

故选A。

7．C

【详解】AB．根据电场线的疏密程度可知，a、b、c三点电场强度大小关系为

故AB错误；

CD．根据沿电场线方向电势降低可知，a、b、c三点的电势大小关系为

故C正确，D错误。

故选C。

8．D

【详解】两列波的振源为同一点，周期相同，由图可知，左边的波长大于右边的波长，根据

知

分析右边的波，波向右传播，根据质点振动方向与波形传播方向的关系（同侧法），O点正在向上振动，故ABC错误，D正确。

故选D。

9．B

【详解】根据气体分子热运动的速率分布图可知，由图线①变为图线②，气体分子平均速率变大，温度升高，即相比于变化前，气体的内能增加，体积不变，则压强变大。

故选B。

10．A

【详解】嫦娥五号由A点到B点再到C点过程，需克服空气阻力做功一部分机械能要转化为内能，所以；B点附近一段轨迹可以看作圆周运动的一部分圆弧，分析嫦娥五号在B点时，竖直方向合力向上，空气对嫦娥五号的作用力的竖直分力大于重力，水平分力与运动方向相反为空气阻力，竖直分力与水平分力的合力为空气对嫦娥五号的作用力，故嫦娥五号在B点受的空气作用力FB大于重力G，故A正确，BCD错误。

故选A。

11．B

【详解】由安培定则知，通有恒定电流的直导线产生的磁场在图中闭合导线框一侧的方向为斜向右下方，另一侧的方向为斜向右上方；在导线框从远处匀速靠近导线到达导线正下方的过程中，磁通量先增大后减小（正下方时为零），通过的磁感线方向为斜向下，由楞次定律知导线框中感应电流方向先为abcda后为adcba；同理，而导线框从直导线正下方向右匀速远离直导线过程中，穿过导线框的磁场方向斜向右上方，磁通量先变大后变小，由楞次定律可知，感应电流方向为先adcba后abcda，故整个过程中，线框ad边中的感应电流方向为先d→a，再a→d，再d→a。

故选B。

12．B

【详解】由I-U图像可知，开始阶段电流I保持不变，则输出功率

P=IU

可知，P-U图像为过原点的直线；以后阶段，电流随电压接近均匀减小，即

I=I0-kU

则输出功率

P=IU=I0U-kU2

则P-U图像为曲线。

故选B。

13．     电动势    

【详解】[1]描述电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量是电动势；

[2]根据公式

可得

14．     和射线     可以加磁场，让粒子垂直磁场射入，根据偏转情况来判断粒子组成。

【详解】[1]由于一张纸就能挡住粒子，所以含有或射线其中的一种或两种；障碍物铝板（5mm厚）后读数下降很多，说明射线含有射线；障碍物为铅板（25mm厚）读数明显下降，说明含有射线，所以射线包含和射线；

[2]可以加磁场，让粒子垂直磁场射入，根据偏转情况来判断粒子组成。

15．         

【详解】[1]汽车运动的线速度大小

则汽车在弯道中的加速度大小为

[2]转过的角度

则速度的变化量

16．     先增大后减小     一直做正功

【详解】[1]根据右手定则可知a、b导线在连线的中点处的合磁感应强度为零，在中垂线的右侧合磁感应强度垂直于中垂线竖直向上，在离a、b导线无穷远处合磁感应强度为零，所以运动过程中，c所在位置磁感强度的大小将先增大后减小；

[2]根据右手定则可知c导线受到的安培力水平向右，所以安培力一直做正功。

17．     0.1     小于

【详解】[1]根据

由图像可知

根据牛顿第二定律

可得

[2]取x=0处势能为零，t=0.7s时物体的动能

重力势能

即物体的动能小于重力势能。

18．     压强     控制气体的温度不发生变化     或     不相等     AB##BA

【详解】（1）[1]实验中使用的是压强传感器。

（2）[2]实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制气体的温度不发生变化。

（3）[3]根据理想气体状态方程可得

或

为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，能较直观的判定该关系，可将图线转化为或图像。

（4）[4]根据曲线可知对于同一V值所对应的p值不同，故两组注射器内气体的pV乘积不相等；

[5]

AB．根据理想气体状态方程，可知当气体质量一定时，若两组实验环境温度T不同，可知pV乘积不等；同理，当两组封闭气体的质量不同时，pV乘积不等，AB正确；

CD．若某组器材的气密性不佳，在实验中会漏气，气体质量会持续变化，此时不可能得到反比例关系图线；同理，若某组实验中活塞移动太快，会使注射器内封闭气体的温度不断变化，此时图线也不可能符合反比例关系，CD错误。

故选AB。

19．（1）0.5A；（2）见解析；（3）5.5m/s2

【详解】（1）当v0=4m/s时导体棒ab上感应电动势

ab上电流

（2）整个过程中摩擦力做功转化为摩擦生热

转化为焦耳热的量

（3）导体棒刚开始滑行时安培力向左最大，此时加速度最大，则滑行过程中最大加速度

20．（1）；（2）QA>QB；（3）；（4）见解析

【详解】（1）由能量关系可知

解得

（2）因x2点场强为零，则

因

r1>r2

则

QA>QB

（3）a运动过程中只有电场力做功，动能和电势能相互转化，总量不变，则在x=x2位置电势能最小，动能最大

（4）类似之处：

a.同时受到两个场源的作用；

b.单个场源的作用力都与物体到场源距离的平方成正比；

c.势能变化都由克服场力做功量度；

探测器在地、月共同作用下所具有的势能Ep随探测器与月球间距离x变化的关系图线如图