上海市静安区2023届高三下学期（二模）测试物理试题

这是一份上海市静安区2023届高三下学期（二模）测试物理试题，共15页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
上海市静安区2023届高三下学期（二模）测试物理试题 一、单选题1．科学家常用中子轰击原子核，主要是因为中子（　　）A．质量较大 B．速度较大 C．能量较大 D．不带电2．下列实验中，能证实光具有粒子性的是（　　）A．α粒子散射实验 B．光电效应实验C．光的单缝衍射实验 D．光的双缝干涉实验3．单色光分别入射到直径为dA和dB的圆孔，形成如图所示的图A和图B，由图可知（　　）A．A图是衍射图像，dA<dBB．A图是干涉图像，dA>dBC．B图是衍射图像，dA<dBD．B图是干涉图像，dA>dB4．夏天开空调，冷气从空调中吹进室内，室内气体（　　）A．分子势能减小 B．分子势能增大C．速率小的分子所占比例增大 D．速率小的分子所占比例减小5．如图，可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部经a点爬到b点，蚂蚁经过这两点所受摩擦力Ffa、Ffb和弹力FNa、FNb的情况是（　　）A．Ffa >Ffb，FNa>FNbB．Ffa >Ffb，FNa<FNbC．Ffa <Ffb，FNa>FNbD．Ffa <Ffb，FNa<FNb6．静置在粗糙水平面上的物体，受到一个方向不变的水平拉力F作用而运动，F的大小随时间变化的规律如图所示。在0~t1时间内物体的加速度大小（　　）A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先变小后变大 D．先变大后变小7．一种新型合金材料的磁性随温度升高而减弱。如图，A为由这种合金材料制作的长方体，B为位于A左侧的金属线圈。若对A加热，则从左向右看（　　）A．B中一定产生逆时针方向电流 B．B中一定产生顺时针方向电流C．B线圈一定有收缩的趋势 D．B线圈一定有扩张的趋势8．A、B是电场中的一条电场线，若将一个带负电的点电荷由A点静止释放，它在沿电场线从A向B运动过程中的图像如图所示，A、B两点的电势和场强E的大小关系是（　　）A．， B．，C．， D．，9．两列均由一次全振动产生的简谐横波相向传播，振幅相等、波长均为λ、周期均为T，t = 0时的波形如图所示，的波形为（　　）A． B．C． D．10．如图，一端开口的U形管内装有水银，开口向下竖直放置时左侧水银面更低，右侧封有一段气柱压强为，保持温度不变，在左管K处开一小孔后（　　）A．仅K点下方的水银全部流出，增大B．仅K点下方的水银全部流出，减小C．左侧虚线下方的水银全部流出，减小D．左侧虚线下方的水银全部流出，增大11．稳定运行的空间站中，有如图所示的装置：甲、乙两个光滑圆形轨道安置在同一竖直平面内，甲的半径更小，轨道之间有一条粗糙的水平轨道CD相通。一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过CD段后滑上乙轨道，最后离开圆轨道。不计空间站内的空气阻力，若小球经过甲、乙最高点时的速度为v甲、v乙，与轨道间的弹力为FN甲、FN乙，则（　　）A．v甲 > v乙，FN甲 >FN乙 B．v甲 > v乙，FN甲 <FN乙C．v甲 < v乙，FN甲 <FN乙 D．v甲 = v乙，FN甲 >FN乙12．如图，甲、乙两个单摆悬挂在同一水平天花板上，两摆球间用一根细线水平相连，两摆线与竖直方向的夹角θ1>θ2.，当细线突然断开后，两摆球都做简谐运动，以水平地板为参考面，可知（　　）A．甲摆的周期等于乙摆的周期B．甲摆球的最大重力势能等于乙摆球的最大重力势能C．甲摆球的最大速度小于乙摆球的最大速度D．甲摆球的机械能小于乙摆球的机械能 二、填空题13．天然放射性现象的发现揭示了___________内部是有复杂结构的。某放射性元素经过11.4天有的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为___________天。14．在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，要先将纯油酸配置成油酸酒精溶液再滴入水中，原因是油酸酒精溶液___________。一滴浓度为η、体积为V的油酸酒精溶液在水中最终形成的油膜面积为S，则估测出油酸分子的直径为___________。15．如图，两根平行放置的长直导线a和b通有大小均为I、方向相反的电流，此时导线b产生的磁场在导线a处的磁感应强度大小为B，导线a受到的磁场力大小为F。当新加一个与纸面垂直的匀强磁场后，导线a受到的磁场力大小变为3F，则此时导线b受到的磁场力大小为___________，新加匀强磁场的磁感应强度大小为___________。16．如图，三根轻绳一端分别系住A、B、C三个物体，它们的另一端分别通过光滑定滑轮系于O点，整个装置处于平衡状态时，Oa与竖直方向成37°，Ob处于水平状态。已知B物体的质量为m，则A物体的质量为___________；如果将左边的滑轮a缓慢水平向左移动距离s，最终整个装置仍处于平衡状态，重力加速度为g，则装置的机械能变化的大小为___________。（取sin37=0.6，cos37=0.8.）17．某同学在解决物理问题的过程中，计算出一颗人造地球卫星绕地球做圆周运动的周期是70分钟。已知地球半径约为6400km，该同学的答案___________（选填“合理”或“不合理”），理由是_____________。 三、实验题18．某同学做“用DIS测定电源的电动势和内阻”实验，实验电路如图（a）所示。（1）图（a）中乙是___________传感器，定值电阻R1的作用是___________。（2）该同学记录了6组实验数据，其中有两组数据是在滑片分别位于滑动变阻器两端时记录的，实验测得的路端电压U与相应电流I的数据描点及拟合曲线如图（b）所示，由此得到电源电动势E=___________V，内阻r=___________Ω，定值电阻的阻值R1=___________Ω。（3）若要使实验过程中，电路的路端电压U的变化范围尽量大一些，从而减小实验误差，下列操作最有效的是(      )A．滑动变阻器换成阻值范围为0~10Ω    B．滑动变阻器换成阻值范围为0~100ΩC．定值电阻换成阻值为1Ω            D．定值电阻换成阻值为10Ω 四、解答题19．如图，固定在竖直平面内半径R=0.8m的光滑圆弧轨道AB，其最低点B与足够长的粗糙水平轨道BC无缝连接，OA为圆弧轨道的水平半径。可视为质点的小物块从A点由静止释放，经B点进入水平轨道BC，小物块与BC间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2求：（1）小物块经B点时的速度vB的大小；（2）小物块刚要到B点时加速度a的大小和方向；（3）小物块过B点后3s内所滑行的距离s。20．如图，MN与PQ是两条水平放置彼此平行间距L=1m的金属导轨，导轨电阻不计，导轨左端接R=1Ω的定值电阻，电压表接在电阻两端。质量m=0.2kg，电阻r=1Ω的金属杆ab置于导轨上，空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场。t=0时刻ab杆受水平向右的拉力F作用，由静止开始做匀加速直线运动，ab杆与导轨间的动摩擦因数μ=0.2，整个过程ab杆始终与导轨接触且垂直于导轨。已知第4s末，ab杆的速度v=2m/s，电压表示数U=1V。（取重力加速度g=10m/s2.） （1）在第4s末，ab杆产生的感应电动势E和受到的安培力F安各为多大？、（2）若第4s末以后，ab杆做匀速运动，则在匀速运动阶段的拉力F为多大？整个过程拉力的最大值Fm为多大？（3）若第4s末以后，拉力的功率保持不变，ab杆能达到的最大速度vm为多大？（4）在虚线框内画出上述第（2）、（3）题中，0~6s内拉力F随时间t变化的大致图线，并标出相应的纵坐标数值。  
参考答案：1．D【详解】因为中子不带电，原子核内部粒子不会对其产生其他作用，所以科学家常用中子轰击原子核。故选D。2．B【详解】A．α粒子散射实验说明原子具有核式结构，与光的性质没有关系，A错误；B．光电效应实验证实光具有粒子性，B正确；CD．光的单缝衍射实验和光的双缝干涉实验都说明光具有波动性，CD错误。故选B。3．A【详解】对衍射现象的研究表明，光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，衍射现象不明显，也可以近似认为光是沿直线传播的。但是，在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显，题中A图发生明显衍射现象，故dA<dB。故选A。4．C【详解】AB．气体分子间距很大，分子势能几乎为零，所以分子势能不变，A、B错误；CD．冷气从空调中吹进室内，室内温度减小，分子热运动剧烈程度减小，分子平均动能减小，即速率小的分子数所占的比例增大，故C正确，D错误。故选C。5．C【详解】该过程中蚂蚁受力平衡，设碗弧的切线与水平面的夹角为θ，则由几何可知所以可得Ffa <Ffb，FNa>FNb故选C。6．C【详解】依题意，物体在拉力作用下先加速，由牛顿第二定律可知由图可知，拉力一直减小，所以加速度先减小，当拉力与摩擦力等大时，加速度为零，然后拉力小于摩擦力，物体将做减速运动，有易知，随着拉力的减小，加速度将变大。故选C。7．D【详解】AB．因为未知A产生的磁场的方向，故而无法判断B中感应电流的方向，A、B错误；CD．因为A加热后温度升高，故而磁性减弱，B线圈中的磁通量减少，由“增缩减扩”可知，线圈B一定有扩张的趋势，故C错误，D正确。故选D。8．B【详解】由图像可知负电荷从A向B运动的过程中做加速度逐渐减小的加速运动，由可知，电场强度逐渐减小，则从A向B负电荷做加速运动，负电荷受到的电场力方向水平向右，电场强度方向水平向左，沿电场线方向电势降低，故故选B。9．C【详解】时，波向前传播的距离，两列波的波峰和波谷相遇，相遇处质点位移为零。故选C。10．A【详解】因为在左管K处开一孔后，K处与大气相通，故K处压强为标准大气压，而左管下端也与大气相通，所以左管下端压强也为标准大气压，设K孔下方水银柱质量为m，则对K孔下方的水银柱受力分析得所以K孔下方的水银柱将向下流出；设K孔与右侧水银面高度差为，则此时右管中封闭气体压强为而原来右管中封闭气体压强为因为所以即右管中封闭气体压强变大，因为温度保持不变，所以对右管中封闭气体由玻意耳定律得所以所以右管中封闭气体体积减小，故K孔上方的水银柱将上升。故选A。11．D【详解】小球在空间站里面处于完全失重状态，经过水平轨道CD时对水平轨道的压力为零，没有能量损失，在圆轨道中运动，轨道的弹力提供向心力，可得v甲 = v乙由牛顿第二定律，有由图可知易知FN甲 >FN乙故选D。12．D【详解】A．由图可知，两个单摆静止时离天花板的高度相同，则有因，故，可得，即甲单摆的摆长更长，根据单摆周期公式可知甲摆的周期大于乙摆的周期，故A错误；BD．两球开始处于平衡，设绳子拉力为T，根据共点力平衡知因，故，可得，以水平地板为参考面，由题可知，两球离水平的高度相等，根据故甲球的最大重力势能小于乙球的最大重力势能，又两球在摆动过程中，机械能守恒，故甲摆球的机械能小于乙摆球的机械能，故B错误，D正确；C．根据机械能守恒有解得因甲球下降的高度大于乙球下降的高度，故甲摆球的最大速度大于乙摆球的最大速度，故C错误。故选D。13．     原子核     3.8【详解】[1] 天然放射性现象的发现揭示了原子核内部是有复杂结构的。[2] 某放射性元素经过11.4天有的原子核发生了衰变，则有的原子核没衰变，由则该元素的半衰期为14．     更易扩散成单分子油膜     ##【详解】[1]将纯油酸配置成油酸酒精溶液,稀释的目的是油酸酒精溶液更易扩散成单分子油膜；[2]一滴浓度为η、体积为V的油酸酒精溶液中，油酸的体积为则油酸分子的直径为15．     3F     2B或4B【详解】[1][2]由左手定则可知，导线a受到b对它的磁场力方向向上，则导线b受到a对它的磁场力方向向下。设新加的匀强磁场的磁感应强度大小为B1，若该磁场方向垂直纸面向里，则对a解得对b则有方向向下；若新加磁场方向垂直纸面向外，则对a解得对b则有方向向上。所以导线b受到的磁场力大小为3F，新加匀强磁场的磁感应强度大小为2B或4B。16．          【详解】[1]三根细线对O点的拉力等于三个物体的重力，对O点受力分析如图根据平衡条件可知解得，[2]将左边的滑轮a缓慢水平向左移动s的距离，结合平衡条件可知三个拉力的大小和方向都不变，故物体A、B高度不变，物C上升s，故系统机械能的增加量为17．     不合理     见解析【详解】[1][2]答案根据得可知环绕半径越小，周期越小，所以在地面附近绕地球飞行时的周期最小，根据可得最小周期约为84分钟。故该同学的答案不合理。18．     电压     保护电路     1.5     1##1.0     5##5.0     C【详解】（1）[1]由实验电路可知，该实验用伏安法测电源电动势和内阻，故乙是电压传感器。[2]定值电阻R1的作用是保护电源，防止短路。（2）[3][4]由闭合电路欧姆定律可得所以图（b）中图线的纵截距即为电源电动势，图线的斜率即为电源内阻[5]当滑动变阻器的阻值为零时，路端电压U最小，由图（b）可知，此时，所以定值电阻的阻值（3）[6]由图（b）可知，本实验所测路端电压范围偏高，故要增大电压U的变化范围需减小路端电压U的最小值，故需减小定值电阻R1的阻值，故C正确。故选C。19．（1）4 m/s；（2）20m/s2，沿过B点的半径指向圆心；（3）4m【详解】（1）从A到B，只有重力对小物块做功，小物块机械能守恒代入数据得vB=4 m/s（2）小环刚要到B点时，处于圆周运动过程中，向心加速度代入数据得a=20m/s2加速度方向沿过B点的半径指向圆心。（3）小物块过B点后，做减速运动的加速度大小小物块滑行至停下所用时间小物块滑行2s停下20．（1）2V，1N；（2）1.4N，1.5N；（3）2.08m/s；（4）见解析【详解】（1）4s末回路中感应电流得由得4s末ab受的安培力（2）ab杆匀速运动，受力平衡代入数据得整个过程中，匀加速至第4s末时拉力最大，代入数据得（3）若第4s末开始，拉力的功率不变，此时当ab达到最大速度vm时，此时拉力为F又联立得（4）上述两种情况拉力F随时间t变化大致图线如图所示在（3）情形中最终拉力为。