上海市闵行区2023届高三下学期（二模）物理试题

上海市闵行区2023届高三下学期（二模）物理试题

一、单选题

1．（2023·上海闵行·统考二模）下列物理量是矢量的是（　　）

A．功 B．重力势能

C．速度的变化量 D．磁通量

2．（2023·上海闵行·统考二模）在天然放射性现象中发现的是（　　）

A．阴极射线 B．β射线

C．质子 D．中子

3．（2023·上海闵行·统考二模）下列单位不属于能量单位的是（ ）

A．焦耳（J） B．毫安时（mAh） C．电子伏（eV） D．千瓦时（kW·h）

4．（2023·上海闵行·统考二模）质点做直线运动的位移s与时间t的关系如下，表示质点做匀减速直线运动的是（　　）

A． B．

C． D．

5．（2023·上海闵行·统考二模）如图为某种消声管原理示意图，噪声声波到达A点时，分为两路传播，在B处汇合，如半径合适，两路声波会互相抵消，实现消声。则（　　）

A．该消声管利用的是声波的衍射原理

B．两路声波的频率不相等

C．两路声波传播速度不相等

D．若消声成功，B处为振动减弱点

6．（2023·上海闵行·统考二模）如图为“Y”型弹弓，先用力拉弹兜（内有弹丸）使皮筋拉伸，然后由静止释放弹丸，不计空气阻力，弹出的弹丸在空中运动一段时间后击中目标。下列说法不正确的是（　　）

A．拉伸皮筋的过程，皮筋的弹性势能增大

B．释放弹丸后弹丸弹出前，弹兜对弹丸做正功

C．弹出后在空中运动的过程，弹丸的动能一直增大

D．由静止释放后击中目标前，弹丸的机械能先增大后保持不变

7．（2023·上海闵行·统考二模）时刻用手握住长绳的一端A点，开始上下振动，A点的振动图像如图（b）所示。若某时刻绳上形成的部分波形如图（a），判断该时刻在图（b）中可能对应的是（　　）

A． B． C． D．

8．（2023·上海闵行·统考二模）将内阻为的电动机和阻值为R的电炉，分别接入电压为U0的稳压电源两端，两用电器都正常工作，且流经用电器的电流都为I0。电炉的伏安特性曲线如图所示，则以下说法正确的是（　　）

A．； B．；

C．； D．；

9．（2023·上海闵行·统考二模）如图，气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞通过轻绳悬挂于天花板。大气压强不变，当温度缓慢降低时，气缸内封闭气体的状态变化可能是下图中的（　　）

A． B．

C． D．

10．（2023·上海闵行·统考二模）倾角为 的斜面上，有质量为m，同一材质制成的均匀光滑金属圆环，其直径 d恰好等于平行金属导轨的内侧宽度。如图，电源提供电流 I，圆环和轨道接触良好。下面的匀强磁场，能使圆环保持静止的是（　　）

A．磁场方向垂直于斜面向上，磁感应强度大小等于

B．磁场方向垂直于斜面向下，磁感应强度大小等于

C．磁场方向竖直向下，磁感应强度大小等于

D．磁场方向竖直向上，磁感应强度大小等于

11．（2023·上海闵行·统考二模）如图，等量正点电荷连线的中垂线上，放置两检验电荷a、b。取无穷远处为零势能点，以下描述a、b电荷的电势能Ep与其所带电量q的关系，可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

二、多选题

12．（2023·上海闵行·统考二模）如图（a）所示，物块从倾角为37°的斜面顶端自由滑至底端，全程平均速度 随时间的关系如图（b）。物块下滑过程中斜面保持静止，那么（　　）

A．物块下滑过程的加速度为1m/s2

B．斜面长度为4m

C．物块和斜面之间的动摩擦因数为0.5

D．水平地面对斜面摩擦力方向水平向左

三、填空题

13．（2023·上海闵行·统考二模）如图为_____________扭秤实验，该实验验证了万有引力定律，在物理量测量中所使用的科学方法是_____________。

14．（2023·上海闵行·统考二模）如图，质量为30g的磁吸板擦吸附在竖直的白板上保持静止，白板与板擦之间的动摩擦因数为0.2，现用平行于白板的水平作用力F=0.4N推着板擦做匀速直线运动。板擦对白板的压力是由于________的弹性形变引起的，板擦对白板的压力为________N。

15．（2023·上海闵行·统考二模）物理中常用类比的方法来理解复杂的物理过程。如图（a）所示，内阻为r的化学电池向电热器R供电，其过程中静电力和非静电力做功，就可以类比成图（b）中儿童在游乐场玩耍时，重力和电梯对人做功的情形。图（b）中各点的高度可类比为图（a）中各点的电势，设A、B、a、b四点的高度分别为hA、hB、ha、hb。电路中化学能转化为电能的过程发生在_________________（选填“A→B和b→a”、“a→A和B→b”），化学电池的电源电动势大小为______________（用hA、hB、ha、hb表示）。

16．（2023·上海闵行·统考二模）四冲程内燃机在一次循环中只做功一次，曲轴转两圈。若曲轴转速为2000r/min，每次做功冲程活塞做功为3000J，则内燃机的平均功率为_________W。将6个此种内燃机组装成一个六缸发动机，装配到质量为1t的跑车上，跑车运动时受到的阻力大小约为其自重的0.2倍，不计轮轴摩擦损耗，则跑车运动的最大速度约为________m/s。

17．（2023·上海闵行·统考二模）如图所示，绝缘墙角固定了带电量为+的小球A；轻质绝缘细杆长为L，其正中心固定了质量为m、带电量为+的小球B，在杆底部水平力F的作用下静止靠在竖直墙面上。一开始轻杆与水平地面的夹角为60°，在杆底端水平外力F的作用下，杆缓慢转向直至竖直。此过程中，不计摩擦，地面对杆的支持力将________________（填“逐渐增大”、“逐渐变小”或“保持不变”），外力F做功大小为________________。

四、实验题

18．（2023·上海闵行·统考二模）如图（a）所示是“研究磁通量变化时感应电流的方向”所用的实验器材。

（1）实验中使用图（b）的目的是________________________________。

（2）本实验须记录：引起感应电流的磁场方向、磁通量的变化、感应电流的方向、________________；这种实验方案采用了________________（选填“假设推理”或“归纳总结”）物理思想方法。

（3）根据图（c）中所示的信息，试画出图（c）中感应线圈的绕线方向。________

（4）本实验的结论是：________________。

五、解答题

19．（2023·上海闵行·统考二模）如图（a），竖直平面内有轨道ABC，AB段是半径为R=5m的光滑圆弧，BC段是长为s=25m的粗糙水平轨道。质量m=0.5kg的物块由A点静止释放，恰好运动到C点停止。求：

（1）运动到B点时，物块的速度vB的大小；

（2）离开圆弧轨道前一瞬间，物块对轨道的压力大小；

（3）物块和轨道BC段间的动摩擦因数；

（4）如图（a）所示，以A点的水平位置为坐标原点O，以水平向右为正方向，建立Ox轴。以BC为零势能面，在图（b）中画出物块机械能E随水平位置x变化的图。

20．（2023·上海闵行·统考二模）如图（a），竖直放置足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距L=1m，上端用阻值为R=10Ω的电阻相连。整个装置处于磁感应强度B=1T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向内。质量为m=0.5kg，电阻不计的金属棒ab从轨道底部以v0=10m/s开始竖直向上运动，然后又向下返回直至匀速运动。运动过程中ab始终与导轨垂直且良好接触，空气阻力不计。求：

（1）ab刚开始运动时R中的电流大小和方向；

（2）ab刚开始运动时的加速度a0和匀速下滑时的速度v1；

（3）比较ab上升过程的时间t上与下落返回至出发点的时间t下的长短；

（4）以ab的出发点为原点，竖直向上建立x轴，若ab在上升过程中的v-x图像如图（b）所示，求图像与坐标轴所包围的面积S。

参考答案：

1．C

【详解】ABD．功、重力势能和磁通量都只有大小没有方向，是标量，故ABD错误；

C．速度的变化量既有大小又有方向，是矢量，故C正确。

故选C。

2．B

【详解】在天然放射性现象中产生三种射线即α、β、γ射线，故选B。

3．B

【详解】A.能量的国际单位是焦耳（J），故A不合题意；

B.由q=It知，毫安时（mAh）是电量的单位，故B符合题意；

C.由W=qU知，电子伏（eV）是能量的单位，1eV = 1.60×10 -19J，故C不合题意；

D.由W=Pt知，千瓦时（kW·h）是能量的单位，1kW·h=3.6106J，故D不合题意。

故选B.

4．C

【详解】A．根据位移时间关系

可知，物体的初速度为0，加速度为2m/s2，物体做匀加速直线运，故A错误；

B．根据位移时间关系

可知，物体的初速度为0，加速度为-2m/s2，物体做匀加速直线运，故B错误；

C．根据位移时间关系

可知，物体的初速度为-2m/s，加速度为2m/s2，初速度方向与加速度方向相反，物体做匀减速直线运，故C正确；

D．根据位移时间关系

可知，物体的初速度为-2m/s，加速度为-2m/s2，物体做匀加速直线运，故D错误。

故选C。

5．D

【详解】根据干涉特点，可知两相干波源的距离差为半波长的奇数倍时，此点为振动减弱点点，便可以消除噪声，所以消声器利用了波的干涉原理，两路声波的频率和波速相等，若消声成功，B处为振动减弱点。

故选D。

6．C

【详解】A．拉伸皮筋的过程，皮筋的形变量增大，弹性势能增大，故A正确；

B．释放弹丸后弹丸弹出前，弹兜对弹丸做正功，故B正确；

C．若弹丸向上弹出，则弹出后在空中运动的过程，弹丸的重力做负功，动能先减小，后增大，故C错误；

D．由静止释放后弹力对弹丸做正功，弹丸的机械能增大，击中目标前，只有重力对弹丸做功，弹丸的机械能保持不变，故D正确；

故选C。

7．C

【详解】由图可知波向右传播，根据“峰前质点上振”可知A点从平衡位置开始向上振动，即t2时刻。

故选C。

8．B

【详解】因为电炉是纯电阻电路，根据欧姆定律可得

电动机是非纯阻电路，所以

故选B。

9．D

【详解】依题意，对气缸受力分析，有

当大气压强不变时，理想气体的压强也保持不变，当温度缓慢降低时，根据

可知，其体积逐渐减小。故ABC错误；D正确。

故选D。

10．B

【详解】AB．当磁场垂直于斜面时，圆环处于平衡状态，由此可知圆环所受的安培力沿斜面向上，根据安培左手定则可知磁场方向垂直于斜面向下，根据平衡条件，有

其中安培力为

联立解得

故B正确，A错误；

C．磁场方向竖直向下，根据安培左手定则可知圆环所受的安培力水平向右。根据平衡条件，有

其中安培力为

联立解得

故C错误；

D．磁场方向竖直向上，根据安培左手定则可知圆环所受的安培力水平向左，圆环不可能保持静止，故D错误。

故选B。

11．A

【详解】依题意，取无穷远处为零势能点，则有

根据

可知，当q>0时，有

故选A。

12．BC

【详解】A．由图像可得关系式

结合图像斜率，可得

所以物块下滑过程的加速度为，故A错误；

B．物块从倾角为37°的斜面顶端自由滑至底端，则斜面长度为 -t图像在2s内与横轴围成的面积

故B正确；

C．由牛顿第二定律，得

故C正确；

D．物块和斜面看作整体，整体受到重力、支持力、地面的摩擦力，又因为整体有水平向右的分加速度，所以水平地面对斜面摩擦力方向水平向右，故D错误。

故选BC。

13．     卡文迪许     微小量放大

【详解】[1][2]如图为卡文迪许扭秤实验，该实验验证了万有引力定律，卡文迪什的扭秤实验中将微小量转化为较大的、方便观察的物理量，用到了放大思想，即所使用的科学方法是微小量放大法。

14．     板擦     2.5

【详解】[1]板擦对白板的压力是由于板擦发生形变引起的；

[2]板擦的受力如图所示

由于板擦做匀速直线运动，即

解得板擦对白板的压力为

15．     和    

【详解】[1]化学能转化为电能的过程是非静电力做功的过程，类比于克服重力做功转化为重力势能，所以为a→A和B→b过程；

[2]化学电池的电源电动势大小为两段静电力做功之和，所以为。

16．         

【详解】[1]热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，飞轮的转速为

此内燃机每秒钟内完成个循环过程，内燃机的平均功率为

[2]根据瞬时功率表达式

最大速度时，有

其中

联立可得

17．     逐渐变小    

【详解】[1]轻杆受力图所示

根据平衡条件有

，

根据库仑定律和几何知识有

可知库仑力F1不变，逐渐增大，则地面对杆的支持力N1将逐渐减小；

[2]外力F做功使轻杆的重力势能增加，则

18．     查明灵敏电流计指针偏转方向与流入电流方向的关系     感应电流的磁场方向     归纳总结          感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量变化

【详解】（1）[1]使用改电路目的是查明灵敏电流计指针偏转方向与流入电流方向的关系；

（2）[2][3]本实验须记录：引起感应电流的磁场方向、磁通量的变化、感应电流的方向、感应电流的磁场方向；这种实验方案采用了归纳总结方法。

（3）[4]由图可知穿过线圈的磁场竖直向上，在磁铁向上运动过程中磁感应强度在减小，则穿过线圈的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知导线的绕法从上往下看为逆时针，如图所示

（5）[5]实验的结论是：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

19．（1）；（2）；（3）；（4）

【详解】（1）物体在下滑过程中只有重力做功，根据动能定理可得                                        

解得

（2）离开圆弧轨道前一瞬间，以物块为对象，根据牛顿第二定律得

解得

根据牛顿第三定律，物块对轨道的压力大小为

（3）由于物体从点到点做匀减速直线运动，根据动能定理可得

解得

（4）当时，由于机械能守恒，则有

如图曲线①所示；

当时

摩擦力做功使得机械能减小，由功能关系得

代入数据可得

解得

（单位为焦耳）

如图曲线②。

20．（1），方向由左向右；（2），方向竖直向下，；（3）；（4）

【详解】（1）棒在磁场中运动产生的动生电动势为

流过电阻的电流强度为：

电流方向由左向右                                                

（2）对初始时刻进行受力分析：

根据牛顿第二定律得

其中

代入数据解得

方向竖直向下；                                                   

对匀速下滑时的进行受力分析，如图所示

由受力平衡的条件得

电动势为

电流为

代入数据解得

（3）由于在上升和下降过程中安培力一直做负功，所以上升和下降经过同一位置时，上升的速度大于下降的速度，可知上升过程的平均速度大于下降过程的平均速度，而上升和下降的位移大小相同，根据

可得

（4）由能量守恒知道，的初动能在上升过程中转化为重力势能的增量和电阻产生的焦耳热，即

代入数据解得

由功能关系知，物体克服安培力做功等于电能的增加量，也就是全电路的焦耳热，即

克服安培力做功大小即为图中曲线和坐标轴所围成的面积，而安培力大小为

每时每刻都是速度的倍，因此图中曲线和坐标轴所围成的面积是图与坐标轴所包围的面积S的倍，那么

可得