上海市崇明区2023届高三下学期等级考第二次模拟物理试题

这是一份上海市崇明区2023届高三下学期等级考第二次模拟物理试题，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
上海市崇明区2023届高三下学期等级考第二次模拟物理试题 一、单选题1．（2023·上海崇明·统考二模）下列物理概念的建立，其思想方法与建立“自由落体运动”模型相似的是（　　）A．瞬时速度 B．点电荷 C．电场强度 D．加速度2．（2023·上海崇明·统考二模）银河系中存在大量的放射性同位素铝26，其衰变方程为，则Y是（　　）A．氦核 B．中子 C．质子 D．正电子3．（2023·上海崇明·统考二模）下列现象属于粒子散射实验中观察到，且据此现象得出原子核式结构的是（　　）A．半数粒子仍按原方向前进，半数粒子发生较大角度偏转B．少数粒子仍按原方向前进，多数粒子发生较大角度偏转C．绝大多数粒子发生超过90°的较大角度偏转，甚至被弹回D．极少数粒子发生超过90°的大角度偏转，个别甚至被弹回4．（2023·上海崇明·统考二模）如图在双缝干涉实验中，光源S到两缝、距离相等，用绿色光实验可观察屏上出现条纹。为增大屏上的条纹间距，下列方法可行的是（　　）A．仅稍微向下移动光源S B．仅增大双缝、间距C．仅增大屏到双缝的距离 D．仅改换用频率更高色光5．（2023·上海崇明·统考二模）如图所示，一定质量的气体从状态a沿图线变化到状态b，则气体可能（　　） A．温度升高 B．内能增大C．温度降低 D．内能不变6．（2023·上海崇明·统考二模）如图为车库出入口采用的曲杆道闸，道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平，则在抬起过程中P和Q两点（　　）A．线速度相同，角速度相同B．线速度相同，角速度不同C．线速度不同，角速度相同D．线速度不同，角速度不同7．（2023·上海崇明·统考二模）两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上直线飞行，速度v随时间t变化的关系如图所示，则（　　）A．20s时，b在a的上方 B．15s时，a、b处于同一高度C．10s~30s，a处于超重状态 D．0~30s，a、b的平均速度相等8．（2023·上海崇明·统考二模）一汽车启动前四个轮胎的胎压如图甲所示。发现行驶一段时间后胎压如图乙所示，设轮胎容积不变，则乙图所示时刻相比于图甲所示时刻，轮胎内气体的温度变化最小是（　　）A．左前轮胎内的气体 B．右前轮胎内的气体C．左后轮胎内的气体 D．右后轮胎内的气体9．（2023·上海崇明·统考二模）一列简谐横波沿x轴方向传播，某时刻波形图如图所示，此后质点N比质点M先回到平衡位置，时间差为0.4s。则（　　）A．波沿x轴正方向传播，波速为10m/s B．波沿x轴负方向传播，波速为10m/sC．波沿x轴正方向传播，周期为0.6s D．波沿x轴负方向传播，周期为1.0s10．（2023·上海崇明·统考二模）如图，两条平行长直导线a和b固定在光滑的绝缘水平桌面上，均通以电流。矩形金属线框位于两条导线的正中间，通以逆时针方向的电流。若线框在a、b产生的磁场作用下静止，则a、b的电流可能是（　　）A．大小相等，方向相同 B．大小不等，方向相同C．大小相等，方向相反 D．大小不等，方向相反11．（2023·上海崇明·统考二模）两个完全相同的通电圆形线圈1、2平行放置，两线圈的圆心O1、O2的连线与圆面垂直，如图所示。当两线圈中通以方向、大小都相同的恒定电流时，O1点的磁感应强度大小为B1。若保持线圈1中的电流及线圈2中的电流大小不变，仅将线圈2中电流反向，O1点的磁感应强度大小为B2，则线圈1中的电流在O2产生的磁场的磁感应强度大小为（　　）A．B1 B．B2 C． D． 二、多选题12．（2023·上海崇明·统考二模）如图所示，两条光滑的不计电阻的金属导轨平行固定在斜面上，导轨所在区域存在匀强磁场，导轨上端连接电阻R。在不加其他外力的情况下，导体棒沿导轨下滑，棒始终与导轨接触良好，且平行于斜面底边，则在下滑过程中，导体棒中的感应电流I、穿过棒与导轨围成的闭合回路的磁通量随时间t变化的关系不可能是（　　）A． B．C． D． 三、填空题13．（2023·上海崇明·统考二模）已知钠的极限频率是，真空中波长为的紫外线打到金属钠的表面时___发生光电效应（选填“能”或“不能”），是因为_____。  14．（2023·上海崇明·统考二模）足球运动员训练罚点球，足球放置在球门中央的正前方O点。两次射门，足球分别斜向上打在水平横梁上的a、b两点，a为横梁中点，如图所示。已知两次球被踢出时的速度大小均为v0，不计空气阻力，则足球到达a、b的速度_______（选填“相同”或“不相同”），足球到达a、b的动能之比为_______。15．（2023·上海崇明·统考二模）一根长玻璃管竖直插入面积足够大的水银槽中并固定，玻璃管内外水银面相平，管中一个质量不计的光滑活塞封闭一段长cm的气体，起初气体的温度K。现缓慢提拉活塞上升15cm为止，则此时封闭气体的压强_______外界大气压（选填“大于”、“等于”或“小于”）。而后固定活塞，改变气体温度，当气体长度仍为50cm时，封闭气体的温度为_______K．已知外界大气压cm Hg。16．（2023·上海崇明·统考二模）A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，它们之间的距离Δr随时间变化的关系如图所示，不考虑A、B之间的万有引力，已知地球的半径为0.8r，卫星A的线速度大于B的线速度，则图中的时间T_______A的周期（选填“大于”、“等于”或“小于”），A、B卫星的加速度之比为_______。17．（2023·上海崇明·统考二模）如图甲所示，一圆心为O的圆形区域ABCD处于平行于纸面的匀强电场中，其半径。M为圆弧上一点，若半径OM沿逆时针方向转动，θ为OM从OA开始旋转的角度，M点的电势φ随θ变化的关系如图乙所示。则将带电量为的电荷由A点沿圆弧逆时针移到C点，电场力______（选填“不做功”、“一直做正功”、“一直做负功”、“先做正功后做负功”或“先做负功后做正功”），电势能变化了______J。 四、实验题18．（2023·上海崇明·统考二模）用单摆测重力加速度实验中，（1）同学甲有如下操作，其中正确的操作是(      )A．测量摆长时把摆线悬挂并拉紧B．测悬点到摆球顶点的线长作为摆长C．把摆球从平衡位置拉起至摆角约释放D．摆球经过最低点时启动秒表计时E．摆球每经过最低点记录一次作为全振动次数（2）该同学改进测量方法后，多次测量得到数据见表。除了第1组外，其中一组数据偏差较大，它是第______组，可以删除。根据各组数据求重力加速度，然后求______得到当地的重力加速度，其中第1组数据计算得重力加速度为______m/s2（结果保留3位有效数字）。数据组摆长L/m全振动次数n全振动n次所用的时间t/s周期T/s11.003060.62.0220.953059.41.9830.903054.71.8240.853055.71.8650.803054.51.82 （3）同学乙实验时将人工记录振动次数改为自动记录，如图A所示的装置，摆球在垂直纸面的平面内摆动，在摆动最低点的左、右两侧分别放置光敏电阻与某一自动记录仪相连、激光光源，记录仪显示的光敏电阻阻值R随时间t变化的关系如图B所示，则该单摆的振动周期为________。若保持悬点到小球顶点的线长不变，改用直径小些的球进行实验，则该单摆的周期将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 五、解答题19．（2023·上海崇明·统考二模）如图所示，竖直平面内的固定轨道ABC由长为L的水平轨道AB和光滑的四分之一圆弧轨道BC组成，AB和BC在B处相切。一质量为m的运动员踩着滑板从A端以初速度v0冲上水平轨道AB，沿轨道恰滑至C端，又沿CB弧滑下后停在水平轨道AB的中点。不计空气阻力，重力加速度为g。求：（1）运动员在水平轨道的加速度a大小；（2）运动员滑到B处时的速度v大小；（3）圆弧轨道的半径R；（4）若增大运动员的初速度，冲上轨道后可以达到的最大高度是，分析说明他能否停在水平轨道AB上。20．（2023·上海崇明·统考二模）如图所示，一倾角的光滑固定斜面的顶端放有质量kg的电阻不计的U形导体框。一阻值Ω、质量kg的金属棒CD的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路CDEF，EF与斜面底边平行，长度m。初始时CD与EF相距m，金属棒与导体框同时由静止开始下滑，金属棒下滑距离m后进入一方向垂直于斜面向上的磁感应强度大小T的有界匀强磁场，磁场边界（图中虚线）与斜面底边平行。金属棒在磁场中做匀速运动，直到离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间，导体框的EF边恰好进入磁场，并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好。重力加速度m/s2，，。（1）写出金属棒在磁场中运动时棒中的感应电流的方向；（2）求金属棒在磁场中运动时所受的安培力；（3）求金属棒与导体框之间的动摩擦因数；（4）求导体框在磁场中匀速运动过程中克服安培力做的功。
参考答案：1．B【详解】“自由落体运动”模型是理想模型，而“点电荷”模型也是理想物理模型。故选B。2．D【详解】根据衰变方程可知，Y的质量数为0，电荷数为+1，所以Y是正电子，故D正确，ABC错误。故选D。3．D【详解】粒子散射实验中观察到极少数粒子发生超过90°的大角度偏转，个别甚至被弹回，据此现象得出原子核式结构。故选D。4．C【详解】双缝干涉条纹间距满足A．仅稍微向下移动光源S，S到S1的距离将略大于到S2的距离，根据几何关系可知，此时从S发出的光经过S1和S2后到达光屏时在O点略向上的位置才能满足光程差为零，同理可知其他满足干涉增强和干涉减弱的特定光程差位置也将略微上移，即光屏上干涉条纹整体略微上移，但条纹间距不变，故A不符合题意；B．仅增大双缝、间距，即d增大，可知条纹间距减小，故B不符合题意；C．仅增大屏到双缝的距离，即L增大，可知条纹间距增大，故C符合题意；D．仅改换用频率更高色光，即λ减小，可知条纹间距减小，故D不符合题意。故选C。5．C【详解】根据理想气体状态方程可知所以图像上各点与原点连线的斜率与温度成正比，则一定质量的气体从状态a沿图线变化到状态b过程中图像上各点与原点连线的斜率逐渐减小，故气体温度逐渐降低，内能减小。故选C。6．A【详解】由于在P点绕O点做圆周运动的过程中，杆PQ始终保持水平，即P、Q两点始终相对静止，故可知两点的线速度相同，角速度也相同。故选A。7．D【详解】A．两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上直线飞行，0~20s内，由a图像与时间轴围成面积比b的大，即a的位移大，a在b的上方，A错误；B．0~15s内，由a图像与时间轴围成面积比b的大，即a的位移大，a在b的上方，B错误；C．图像的斜率表示加速度，10s~30s，a的加速度向下，a处于失重状态，C错误；D．0~30s，a、b的图像与时间轴围成面积相同，即位移相同，时间相同，所以平均速度相等，D正确。故选D。8．C【详解】轮胎容积不变，由查理定律可知解得左前轮胎内的气体温度变化右前轮胎内的气体温度变化左后轮胎内的气体温度变化右后轮胎内的气体压强变化则所以轮胎内气体的温度变化最小是左后轮胎内的气体。故选C。9．B【详解】某时刻波形图如图所示，此后质点N比质点M先回到平衡位置，说明质点N沿y轴负方向运动，则该波沿x轴负方向传，且波从N传播到M需要0.4s，则故选B。10．C【详解】A．若a、b电流大小相等，方向向左，根据安培定则以及磁场叠加可知，在线框上边所在处的磁场方向垂直与纸面向外，在线框下边所在处的磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，线框上边所受的安培力向上，下边所受的安培力也向上，则线框不能处于静止状态，同理电流大小相等，方向向右线框也不能静止，A错误；B．通以大小不等的电流，方向相同，若a导线电流大于b导线电流，根据右手定则和场强叠加原理，可能使得线框上边与下边磁场相反，电流也相反，安培力方向相同，不平衡；也可能上下边所处的磁场方向相同，但通过通电直导线感应磁场分布的特点可知，上边的磁场强度大于下边的磁场强度，线框的上下边电流相同，故线框上边安培力大于下边安培力，受力不平衡，若a导线电流小于b导线电流，同理分析，B错误；C．若电流大小相等，a的电流向左，b的电流向右，由右手螺旋定则和场强叠加原理可知上下边所处的磁场强度大小和方向都相同，电流相反，安培力等大反向，故受力平衡，C正确；D．若电流大小不相等，a的电流向左，b的电流向右，由右手螺旋定则和场强叠加原理可知上下边所处的磁场强度方向相同，大小不等，电流相反等大，安培力反向不等大，故受力不平衡，D错误。故选C。11．C【详解】设线圈1中的电流和线圈2中的电流在O1处产生的磁感应强度大小分别为Ba、Bb，则当两电流同向时有当二者反向时可解得根据对称性，线圈2在O1处产生的磁感应强度大小与线圈1在O2处产生的磁感应强度大小相等，所以线圈1中的电流在O2产生的磁场的磁感应强度大小等于。故选C。12．AD【详解】AB．导体棒下滑过程中产生的感应电流为根据牛顿第二定律可得可得当a>0时，随着速度的增大，加速度逐渐减小为0，此后导体棒速度保持不变，则图像的斜率逐渐减小为0；当a<0时，随着速度的减小，加速度逐渐减小为0，此后导体棒速度保持不变，则图像的斜率逐渐减小为0；当a=0时，导体棒速度保持不变，则图像的斜率为0。因I与v成正比，则图像与图像相似，故A不可能，符合题意，B可能，不符合题意；CD．图像的斜率表示速度，当导体棒先做加速度逐渐减小的加速运动，最后匀速运动时，图像是斜率逐渐增大的曲线，最后变成斜率不变的直线；当导体棒先做加速度逐渐减小的减速运动，最后匀速运动时，图像是斜率逐渐减小的曲线，最后变成斜率不变的直线；当导体棒一直做匀速运动时，图像是一条倾斜直线。由磁通量的定义可知，穿过棒与导轨围成的闭合回路的磁通量为所以与x成正比，那么图像与相似，故C可能，不符合题意，D不可能，符合题意。故选AD。13．     能     此紫外线的频率为1015Hz，大于钠的极限频率【详解】[1][2]由解得故其频率大于钠的极限频率，这种紫外线打到金属钠的表面时，能发生光电效应。14．     不相同     【详解】[1][2]在不计空气阻力的情况下，足球两次被以相同的速度踢出后分别到达同一高度的a、b两点，则根据能量守恒可知，上升的高度相同，则由动能转化的重力势能相同，则可知足球到达a、b两点时的动能相同，即动能之比为，但由于连线和连线的方向不同，即足球在到达a、b两点时的速度方向不同，而速度是矢量，因此足球在到达a、b两点时的速度不同。15．     小于     240【详解】[1] 缓慢提拉活塞上升，被封气体温度不变，体积增大，则压强减小，由于活塞质量不计，原来气体压强等于大气压强，所以活塞上升后被封气体压强小于大气压强；[2] 当气体长度最终仍为50cm时，从水银槽进入玻璃管的水银增加了15cm，由理想气体状态方程其中，T1=300K，代入可得T3=240K16．     大于     16：1【详解】[1]设卫星A的轨道半径为RA，卫星B的轨道半径为RB，结合图像有，解得，设卫星A绕地球做匀速圆周的周期为TA，则有解得设卫星B绕地球做匀速圆周的周期为TB，则有解得由图像可知每经过t=T，两卫星再一次相距最近，则有解得则图中的时间T 大于A的周期。[2]由，解得卫星的加速度A、B卫星的加速度之比为17．     先做负功后做正功     ##【详解】[1]由乙图可知，从A点沿逆时针转动到C点的过程中，电势先降低再升高，而负电荷在电势越低的地方电势能越大，故可知，将带电量为的电荷由A点沿圆弧逆时针移到C点的过程中电荷的电势能先增加后减小，即电场力先做负功后做正功。[2]由图乙可得A点的电势能为C点的电势能为则可得18．     CD##DC     3     平均值     9.68     2t0     变小【详解】（1）[1] A．测量摆长时需把摆球处于自由下垂状态时测量，A错误；B．测悬点到摆球中心的线长作为摆长，B错误；C．单摆作简谐运动要求摆角小于，把摆球从平衡位置拉起至摆角约释放可以，C正确；D．摆球经过最低点时产生的时间误差小，在该位置启动秒表计时，D正确；E．从最低点开始计时，摆球每经过最低点记录一次，假设总共记录n次，则全振动次数为E错误。故选CD。（2）[2]由图看出随着摆长的减小，周期减小，第3组和第5组周期相同，说明第3组数据偏差较大。[3]根据各组数据求重力加速度，然后对所以的重力加速度求平均值，得到当地的重力加速度。[4]由公式得第1组数据计算得重力加速度为（3）[5]单摆在一个周期内经过平衡位置两次，由图知两次时间间隔为，故该单摆的振动周期为。[6]由周期改用直径小些的球进行实验，则摆长减小，该单摆的周期将变小。19．（1）；（2）；（3）；（4）能，理由见解析【详解】（1）根据题意，设运动员和滑板整体的质量为，在水平面上受到的摩擦力为，对整个过程，由动能定理有解得在水平面上，由牛顿第二定律有解得（2）根据题意，从过程中，由动能定理有解得（3）根据题意可知，从过程中机械能守恒，由机械能守恒定律有解得（4）根据题意，设经过点速度为，由机械能守恒定律有假设运动员能停在水平轨道上，由动能定理有联立解得可见他能停在水平轨道上。20．（1）D到C；（2）0.18N，方向沿斜面向上；（3）0.375；（4）0.083J【详解】（1）金属棒在磁场中运动时棒中的感应电流的方向由D到C。 （2）由于斜面光滑，所以导体框与金属棒由静止开始同步匀加速下滑，以整体为研究对象，则由牛顿第二定律m总gsinαm总a1a1gsinα10×0.6m/s26m/s2当金属棒CD进入磁场时，速度达到v1m/s1.5m/s此时CD棒切割磁感线，产生感应电动势E1BLv11×0.6×1.5V=0.9V回路中的感应电流为I1=0.3ACD棒受到的安培力F1BI1L1×0.3×0.6N0.18N方向沿斜面向上。（3）由于CD棒与导体框原来同步向下匀加速，现CD棒进入磁场受到沿斜面向上的安培力，且做匀速直线运动，因此CD棒必定相对导体框向上运动，受导体框对它沿斜面向下的滑动摩擦力，设CD的质量为m，CD匀速穿过磁场时受到导体框的滑动摩擦力为f，则此过程中CD棒受力如图由共点力的平衡条件有F1mgsinα+f即0.186m+f再由N1mgcosα0.02×10×0.8N=0.16N，解得金属棒与导体框之间的动摩擦因数=0.375（4）当导体框EF未进入磁场时，其受力如图由牛顿第二定律Mgsinαf’Ma2即CD棒进入磁场后，导体框以初速度v11.5m/s加速度a2gsinα（6）m/s2=5m/s2继续沿斜面向下做匀加速直线运动s0后，EF边恰好进入磁场，此时EF边的速度为v2m/s而此时CD棒的速度为v11.5m/s<v2CD棒的受力如图由牛顿第二定律，CD棒有加速度a3+（10×0.6+）m/s29m/s2则CD棒加速到v2需要时间t3ss即导体框匀速运动的距离s2v2t3×mm此时EF边切割磁感线，产生感应电动势E2BLv21×0.6×2.5V=1.5V感应电流为I2=0.5AEF边受到的安培力F2BI2L1×0.5×0.6N0.3N方向沿斜面向上，导体棒克服安培力做的功为W= F2 s2=0.3×J=0.083J