上海市金山区2023届高三下学期（二模）测试物理试题

上海市金山区2023届高三下学期（二模）测试物理试题

一、单选题

1．（2023·上海金山·统考二模）同位素有相同的（　　）

A．中子数 B．质子数 C．核子数 D．质量数

2．（2023·上海金山·统考二模）双缝干涉实验中将光源从紫光改为红光，其他条件不变，得到的干涉条纹间距不同，是由于两种色光的（　　）

A．传播速度不同 B．振动方向不同

C．强度不同 D．频率不同

3．（2023·上海金山·统考二模）如图，圆弧型管道MN置于水平面上，一光滑小球从管道M端进入，它从出口N离开后的运动轨迹是（　　）

A．a B．b C．c D．d

4．（2023·上海金山·统考二模）一单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的（　　）

A．速度增大 B．位移减小

C．回复力增大 D．加速度减小

5．（2023·上海金山·统考二模）用α粒子轰击铍Be时会得到新的原子核C并同时放出一种射线，该射线是（　　）

A．质子流 B．电子流 C．中子流 D．光子流

6．（2023·上海金山·统考二模）一列横波的波速为2m/s，其中某质点从平衡位置起动，1s后再一次回到平衡位置，则该波的波长可能为（　　）

A．5m B．3m C．0.5m D．0.3m

7．（2023·上海金山·统考二模）土卫一和土卫二绕土星都看作匀速圆周运动。土卫二与土星的距离大于土卫一与土星的距离，土卫一和土卫二的线速度分别为v1和v2，周期分别为T1和T2，则（　　）

A．v1＞v2，T1＞T2 B．v1＞v2，T1＜T2

C．v1＜v2，T1＞T2 D．v1＜v2，T1＜T2

8．（2023·上海金山·统考二模）如图，通有恒定电流的固定直导线附近有一圆形线圈，导线与线圈置于同一水平面。若减小导线中的电流强度，线圈内产生（　　）

A．逆时针电流，且有收缩趋势

B．逆时针电流，且有扩张趋势

C．顺时针电流，且有收缩趋势

D．顺时针电流，且有扩张趋势

9．（2023·上海金山·统考二模）如图，玻璃管内开口向下置于水银槽内，管内封闭了一段气体，在槽内缓慢加入水银过程中，管内封闭气体状态变化可能是下图中的（　　）

A． B．

C． D．

10．（2023·上海金山·统考二模）M、N两点处固定有点电荷，在两电荷连线上M点左侧附近有一电子，电子能处于平衡状态的是（　　）

A． B．

C． D．

11．（2023·上海金山·统考二模）质点从高空被竖直向上抛出，以向上为正，t时间内平均速度为-v（v>0），重力加速度为g，不计空气阻力，则上抛的初速度为（　　）

A． B．

C． D．

12．（2023·上海金山·统考二模）如图为小球和轻弹簧组成的系统，系统沿光滑斜面由静止开始下滑瞬间的势能为Ep1，弹簧刚接触到斜面底端挡板时系统势能为Ep2，小球运动到最低点时系统势能为Ep3。则（　　）

A．Ep1＝Ep3，小球在最低点时系统势能最大

B．Ep2＝Ep3，小球在最低点时系统势能最大

C．Ep1＝Ep3，小球加速度为零时系统势能最大

D．Ep2＝Ep3，小球加速度为零时系统势能最大

二、填空题

13．（2023·上海金山·统考二模）悬浮在水中的花粉颗粒所做的布朗运动表明_________在做热运动（选填“花粉颗粒”或“液体分子”）；大量事实表明分子的无规则运动与_________有关。

14．（2023·上海金山·统考二模）如图，在真空中有两个等量异种点电荷，AC为两电荷连线的中垂线，A为连线中点，B在靠近负电荷的连线上。则A、B处的电场强度大小EA______EB，A、C两处的电势φA______φC。（均选填“>”、“=”或“<”）

15．（2023·上海金山·统考二模）已知环形电流在圆心处的磁感应强度大小与其半径成反比。纸面内闭合线圈由两个相同的同心半圆电阻丝构成，电流从A流入，由B流出，如图所示。流经上半圆的电流在圆心O点产生磁场的磁感应强度为B，方向______；线圈中电流在O点产生磁场的磁感应强度大小为______。

16．（2023·上海金山·统考二模）根据热辐射理论，物理的热力学温度与其发出的光的最大波长满足维恩公式，其中b的数值约为2.9×10-3，它的单位用国际基本单位表示为_______；若某物体的温度为17℃，则它发出光的最大波长为_______m。

17．（2023·上海金山·统考二模）如图所示电路中，电源内阻不可忽略、电动势E=3V，R1=8Ω、R2=2Ω。闭合电键K1后，K2置于a处，电压表示数U1。将电键K2从a拨动到b，稳定后电压表示数U2，则U1________U2（选填“>”、“<”或“=”）；若电源内阻r=20Ω，K2置于a处，滑动变阻器阻值逐渐增大时电源输出功率减小，随后将K2置于b处，变阻器阻值逐渐减小时电源输出功率减小，则滑动变阻器阻值的取值范围为________。

三、实验题

18．（2023·上海金山·统考二模）“用DIS研究加速度与质量的关系”的实验装置如图a所示。

（1）本实验______（选填“能”或“不能”）在“天宫课堂”完成。

（2）实验中，通过v-t图像的______测得小车加速度；需保持______不变，改变小车上的配重片数量，多次测量。

（3）某同学测得数据后，以小车加速度的倒数为纵坐标，小车上配重片的质量为横坐标，作出如图b所示图像。若钩码的重力为G，小车的质量为M，重力加速度为g，则直线与横轴交点的横坐标为______，直线的斜率为______。

四、解答题

19．（2023·上海金山·统考二模）如图，固定光滑斜面的长为2.4m、倾角为37°。质量为1kg的物体在沿斜面向上的恒力F作用下从斜面底端由静止开始向上运动，至斜面中点时撤去力F，之后冲过斜面最高点落至地面。不计空气阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2。

（1）若物体落地前的瞬间动能为20J，求物体在斜面中点时的动能；

（2）若物体上升到斜面顶端时速度为零，求恒力F的大小。

20．（2023·上海金山·统考二模）如图所示，两根固定的光滑金属轨道间距为L，与水平面夹角为θ，轨道间存在垂直轨道平面向上的磁场，磁感应强度大小为B。质量均为m、电阻均为R的金属杆ab、cd同时从轨道上由静止释放。ab杆释放位置与轨道底部的挡板相距为d，撞击挡板后立即停止。轨道足够长且电阻忽略不计，重力加速度为g。

（1）求ab杆释放瞬间时的加速度大小；

（2）分析并写出ab杆下滑过程中速度随时间变化的关系式；

（3）分析d取不同值时，cd杆在ab停止后继续下滑过程中可能的速度变化情况。

参考答案：

1．B

【详解】同位素具有相同的质子数，不同的中子数，所以核子数和质量数不同。

故选B。

2．D

【详解】在相同条件下做干涉实验时，两种光得到的条纹间距不同，根据可知是因为光的波长不一样，根据可知是因为光的频率不同，其他条件无关。

故选D。

3．C

【详解】在曲线运动中速度方向为轨迹的切线方向，由图可知，在N点的速度方向为c的方向，因为小球离开圆弧形轨道后，做匀速直线运动，所以从出口N离开后的运动轨迹是c。

故选C。

4．C

【详解】摆角增大的过程中，摆球速度减小、位移增大，根据

回复力与加速度增大。

故选C。

5．C

【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，这种粒子的质量数为

4+9-12=1

电荷数为

2+4-6=0

即为中子。

故选C。

6．C

【详解】由题可知

解得

故

时，

时，

时，

时，

故选C。

7．B

【详解】由万有引力提供向心力可知

解得

土卫二与土星的距离大于土卫一与土星的距离，即，故

故选B。

8．D

【详解】当导线中电流强度减小，导线将产生的磁场减弱，使得穿过线框的磁通量减小，从而产生感应电流阻碍磁通量的减小，依据右手螺旋定则可知，穿过线圈的磁通量向下（俯视），再由楞次定律的“增反减同”可知，线圈中产生顺时针方向感应电流，为阻碍磁通量的减小，则线圈有扩张趋势。

故选D。

9．B

【详解】玻璃管内封闭气体变化过程中，若温度不变，根据

可知，在槽内缓慢加入水银过程中压强增大，气体的体积减小，由数学知识可知，p-V图像为双曲线，p-T图像为平行于y轴的一条直线。

故选B。

10．A

【详解】电子在两电荷连线上M点左侧，说明两点电荷对电子的库仑力等大、反向，两点电荷电性相反，根据

可知，距离较远的电荷量应更大。

故选A。

11．A

【详解】质点做匀变速运动，由题意

得

故选A。

12．A

【详解】ABD．小球和轻弹簧组成的系统机械能守恒，动能和势能相互转化，所以当小球动能最小时，系统势能最大，当弹簧刚接触到斜面底端挡板时小球速度不为零，当小球运动到最低点时速度为零，所以

小球在最低点时系统势能最大，故A正确，BD错误；

C．在压缩弹簧过程中，根据牛顿第二定律，刚开始重力沿斜面向下的分力大于弹簧向上的弹力，后重力沿斜面向下的分力小于弹簧向上的弹力，所以小球先加速后减速，当加速度为零时，小球速度最大，因此系统势能最小，故C错误。

故选A。

13．     液体分子     温度

【详解】[1]布朗运动是对悬浮在液体（或气体）中的小颗粒受到液体（或气体）分子的碰撞而发生的无规则运动，故悬浮在水中的花粉颗粒所做的布朗运动表明液体分子在做热运动；

[2] 大量事实表明分子的无规则运动与温度有关，温度是分子热运动剧烈程度的标志。

14．     <     =

【详解】[1]等量异种电荷连线上的电场方向从正电荷出发终止与负电荷，并且电场强度先减小后增大，在中点处电场强度最小

EA<EB

[2]一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面，它们的电势相等，则

φA=φC

15．     垂直纸面向里     0

【详解】[1]根据右手螺旋定则可知流经上半圆的电流在圆心O点产生磁场的方向垂直纸面向里。

[2]上下半圆中电流大小相等，在O点处产生的磁场大小相等，方向相反，合场强为0，线圈中电流在O点产生磁场的磁感应强度大小为。

16．          1.0×10-5

【详解】[1]热力学温度的国际基本单位单位是K，波长的国际基本单位单位是m，则b的国际基本单位表示为。

[2] 最大波长为

17．     >     [12Ω，18Ω]

【详解】[1]闭合电键K1后，K2置于a处，电压表示数U1，由闭合电路欧姆定律可得

电键K2从a拨动到b，稳定后电压表示数U2，由闭合电路欧姆定律可得

则

U1>U2

[2]对于电源，当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大，K2置于a处，滑动变阻器阻值逐渐增大时电源输出功率减小，则

将K2置于b处，变阻器阻值逐渐减小时电源输出功率减小，则

解得

18．     不能     斜率     钩码的重力         

【详解】（1）[1]天宫内部处于失重状态，本实验不能在“天宫课堂”完成。

（2）[2]v-t图像的斜率表示加速度，故实验中，通过v-t图像的斜率测得小车加速度。

[3]本实验研究加速度与质量的关系，实验中需保持钩码的重力不变，改变小车上的配重片数量，多次测量。

（3）[4][5]根据牛顿第二定律得

则

则直线与横轴交点的横坐标为；直线的斜率为。

19．（1）12.8J；（2）12N

【详解】（1）小车从斜面中点到落地的过程中，只有重力做功，所以小车机械能守恒。以地面为零势能面，则

Ek末＝Ek中＋mgh

代入数据，得物体在斜面中点时的动能

Ek中＝12.8J

（2）物体先由静止开始匀加速，后匀减速至速度为零，位移大小相等，由此可得两个阶段的加速度大小相等。物体在斜面上受力分别如图所示

由牛顿第二定律可得

F－mgsin37o＝ma加

mgsin37o＝ma减

解得

F＝2mgsin37o＝12N

20．（1）a＝gsinθ；（2）v＝gtsinθ；（3）见解析

【详解】（1）ab杆释放瞬间时受力如图所示

根据牛顿第二定律有

可得

a＝gsinθ

（2）回路中没有感应电流，两杆保持相同的速度下滑，ab的加速度保持不变，做初速为零的匀加速直线运动，则有

（3）ab杆撞击挡板时，cd杆的速度大小为v，且

v2＝2dgsinθ

ab杆撞击后立即停止运动，回路中开始产生感应电流，cd棒受力如图所示。因

FA＝BIL＝

若FA＝mgsinθ，则

mgsinθ＝

可得

d＝

可知d＝时，cd杆将匀速运动。

d＞时，两棒的初始间距未知，cd杆可能先减速下滑，再匀速运动；也可能一直减速下滑。

d＜时，cd杆可能先加速下滑，再匀速运动；也可能一直加速下滑。