2023届上海市市西中学高三联合高考模拟考物理试题试卷

2023届上海市市西中学高三联合高考模拟考物理试题试卷

考生须知：

1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、原子核的比结合能与原子序数的关系图所示，大多数恒星内部温度非常高，可进行轻核聚变，核反应方程为A+B→C。但对于金、铂等重金属产生，目前科学界有一种理论认为，两颗中子星合成过程中会释放巨大的能量，在能量的作用下能够合成金、铂等重金属，其核反应为D+E→F，下列说法正确的是（　　）

A．重核F裂变成D和E的过程中，会产生质量亏损

B．较轻的核A和B聚合成C的过程中核子平均质量变大

C．较重的核D和E聚合成F的过程中，会释放较大能量

D．A和B聚合成C的过程中，C的结合能小于A和B的结合能之和

2、一个小球以一定的水平速度抛出，经过t0时间，小球和抛出点的连线与水平方向夹角为37°，再经过t时间，小球和抛出点的连线与水平方向的夹角为53°，不计空气阻力，下列说法正确的是

A． B． C． D．

3、如图所示，A，B质量均为m，叠放在轻质弹簧上（弹簧上端与B不连接，弹簧下端固定于地面上）保持静止，现对A施加一竖直向下、大小为F（F＞2mg）的力，将弹簧再压缩一段距离（弹簧始终处于弹性限度内）而处于静止状态，若突然撤去力F，设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为FN，则关于FN的说法正确的是（重力加速度为g）（　　）

A．刚撤去外力F时，

B．弹簧弹力等于F时，

C．两物体A、B的速度最大时，FN=2mg

D．弹簧恢复原长时，FN=mg

4、一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图像如图所示，下列判断正确的是（　　）

A．过程ac中气体内能的增加等于吸收的热量

B．过程bc中气体既不吸热也不放热

C．过程ab中气体吸收的热量大于气体内能的增加

D．a、b和c三个状态中，状态a气体的内能最小

5、如图所示，图甲为质点a和b做直线运动的位移一时间图象，图乙为质点c和d做直线运的速度一时间图象，由图可知(    )

A．若t1时刻a、b两质点第一次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇

B．若t1时刻c、d两质点第一次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇

C．t1到t2时间内，b和d两个质点的运动方向发生了改变

D．t1到t2时间内，a和d两个质点的速率先减小后增大

6、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中，棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内，下列说法正确的是（    ）

A．通过电阻R的电流方向向左

B．棒受到的安培力方向向上

C．棒机械能的增加量等于恒力F做的功

D．棒克服安培力做的功等于电路中产生的热量

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，把半径为d的玻璃半球体放在纸面上，让它的凸面向上，分别从A、B两处（其中A处为玻璃半球体的最高点）观察玻璃半球体中心O处纸面上的文字，下列说法正确的是（　　）

A．从A处看到的字比从B处看到的字高

B．从B处看到的字比从A处看到的字高

C．从A处看到的字和从B处看到的字一样高

D．从A处看到的字和没有放玻璃半球体时一样高

8、如图所示，是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN是垂直于放置的光屏，沿方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P，根据该光路图，下列说法正确的是（　　）

A．该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小

B．A光的频率比B光的频率高

C．在该玻璃体中，A光比B光的波长长

D．在真空中，A光的波长比B光的波长长

E.A光从空气进入该玻璃体后，其频率变高

9、如图，一截面为椭圆形的容器内壁光滑，其质量为M，置于光滑水平面上，内有一质量为m的小球，当容器受到一个水平向右的作用力F作用且系统达到稳定时，小球偏离平衡位量如图，重力加速度为g，此时（　　）

A．若小球对椭圆面的压力与竖直方向的夹角为α，则

B．若小球对椭圆面的压力与竖直方向的夹角为α，则

C．小球对椭圆面的压力大小为

D．小球对椭圆面的压力大小为

10、已知与长直通电导线距离为r处的磁感应强度大小为，其中I为导线中的电流，k为常数。在∠ABC=120°的等腰三角形的三个顶点处各有一条长直通电导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流I，电流方向如图所示。其中O点为AC边的中点，D点与B点关于AC边对称。现将另外一根通电导体棒垂直于纸面放在O点时，其受到的安培力的大小为F。若将该导体棒垂直于纸面放到D点，电流大小和方向与在O点时一致，则此时该导体棒受到的安培力（　　）

A．方向与在O点受到的安培力方向相同

B．方向与在O点受到的安培力方向垂直

C．大小为F

D．大小为2F

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）某同学通过实验测量玩具上的小直流电动机转动的角速度大小，如图甲所示，将直径约为3cm的圆盘固定在电动机转动轴上，将纸带的一端穿过打点计时器后，固定在圆盘的侧面，圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘的侧面上，打点计时器所接交流电的频率为50Hz.

(1) 实验时，应先接通________(选填“电动机”或“打点计时器”)电源．

(2) 实验得到一卷盘绕在圆盘上的纸带，将纸带抽出一小段，测量相邻2个点之间的长度L1，以及此时圆盘的直径d1，再抽出较长的一段纸带后撕掉，然后抽出一小段测量相邻2个点之间的长度L2，以及此时圆盘的直径d2，重复上述步骤，将数据记录在表格中，其中一段纸带如图乙所示，测得打下这些点时，纸带运动的速度大小为________m/s.测得此时圆盘直径为5.60cm，则可求得电动机转动的角速度为________rad/s.(结果均保留两位有效数字)

(3) 该同学根据测量数据，作出了纸带运动速度(v)与相应圆盘直径(d)的关系图象，如图丙所示．分析图线，可知电动机转动的角速度在实验过程中________(选填“增大”“减小”或“不变”)．

12．（12分）某同学利用下图所示的实验装置测定滑块与木板间的动摩擦因数µ。置于水平桌面的长木板上固定两个光电门1、2。滑块上端装有宽度为d的挡光条，滑块和挡光条的总质量为M，右端通过不可伸长的细线与钩码m相连，光电门1、2中心间的距离为x。开始时直线处于张紧状态，用手托住m，实验时使其由静止开始下落，滑块M经过光电门1、2所用的时间分别为t1、t2。

(1)该同学认为钩码的重力等于滑块所受到的拉力，那么他应注意__________________。

(2)如果满足(1)中的条件，该同学得出滑块与木板间的动摩擦因数=___________。

(3)若该同学想利用该装置来验证机械能守恒定律，他只需___________就可以完成实验。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）半径R＝0.50 m的光滑圆环固定在竖直平面内，轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处，另一端系一个质量m＝0.20 kg的小球，小球套在圆环上，已知弹簧的原长为L0＝0.50 m，劲度系数k＝4.8 N/m，将小球从如图所示的位置由静止开始释放，小球将沿圆环滑动并通过最低点C，在C点时弹簧的弹性势能EPC＝0.6 J，g取10 m/s2.求：

(1)小球经过C点时的速度vc的大小；

(2)小球经过C点时对环的作用力的大小和方向．

14．（16分）如图所示，有两个不计质量的活塞M，N将两部分理想气体封闭在绝热气缸内，温度均是270C．M活塞是导热的，N活塞是绝热的，均可沿气缸无摩擦地滑动，已知活塞的横截面积均为S=2cm2，初始时M活塞相对于底部的高度为H=27cm，N活塞相对于底部的高度为h=18cm．现将一质量为m=400g的小物体放在M活塞的上表面上，活塞下降．已知大气压强为p0=1.0×105Pa,

①求下部分气体的压强多大；

②现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热，使下部分气体的温度变为1270C，求稳定后活塞M，N距离底部的高度．

15．（12分）如图所示，将一个折射率为的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，AP之间的距离为d，入射角为θ，，AP间的距离为d=30cm，光速为c=3.0×108m/s，求：

 (ⅰ)若要使光束进入长方体后正好能射至D点上，光线在PD之间传播的时间；

 (ⅱ)若要使光束在AD面上发生全反射，角θ的范围。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、A

【解析】
AC．重核F裂变成D和E的过程中要释放处能量，会产生质量亏损；相反，较重的核D和E聚合成F的过程中，会吸收较大能量，选项A正确，C错误；

BD．较轻的核A和B聚合成C的过程也要释放能量，有质量亏损，则核子平均质量变小，C的结合能大于A和B的结合能之和，选项BD错误；

故选A。

2、C

【解析】
设平抛初速度大小为v0，经过时间t0，有：

再经过时间t，有：

所以

解得：

A. 与计算结果不符，故A错误。

B. 与计算结果不符，故B错误。

C. 与计算结果相符，故C正确。

D. 与计算结果不符，故D错误。

3、B

【解析】
在突然撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，由平衡条件推论可知AB整体的合力向上，大小等于F，根据牛顿第二定律有：F=（m+m）a，解得：，对A受力分析，受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有：FN-mg=ma，联立解得：，故A错误；弹簧弹力等于F时，根据牛顿第二定律得，对整体有：F-2mg=2ma，对m有：FN-mg=ma，联立解得：，故B正确；当A、B两物体的合力为零时，速度最大，对A由平衡条件得：FN=mg，故C错误；当弹簧恢复原长时，根据牛顿第二定律得，对整体有：2mg=2ma，对m有：mg-FN=ma，联立解得： FN=0，故D错误。所以B正确，ACD错误。

4、D

【解析】
A．过程ac为等压变化，由可知，温度升高，体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体内能的增加等于吸收的热量与气体对外做功之差，则气体内能的增加小于吸收的热量，故A错误；

B．过程bc为等温变化，△U=0，但气体压强减小，由知V增大，气体对外做功，W＜0，由△U=Q+W可知

Q＞0

即气体吸收热量，故B错误；

C．过程ab为等容变化，温度升高，内能增大，体积不变，由热力学第一定律可知，气体吸收的热量等于气体内能的增加，故C错误；

 D．理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大，a、b和c三个状态中，状态a温度最低，则理想气体的内能最小，故D正确。

故选D。

5、A

【解析】
在位移-时间图象中，两图线的交点表示两质点位置相同而相遇，由甲图可知，t1时刻a、b两质点第一次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇，故A正确；t1到t2时间内，根据v-t图像的面积表示位移知c的位移大于d的位移，若t1时刻c、d两质点第一次相遇，则t2时刻两质点没有相遇。故B错误；两质点中只有b运动方向改变，a、c、d质点的方向未发生改变，故C错误；根据x-t图象的斜率表示速度，知t1到t2时间内，a质点的速度不变。由v-t图象知：d的速率先减小后增大，故D错误。

6、D

【解析】
A.由右手定则可以判断出通过金属棒的电流方向向左，则通过电阻R的电流方向向右，故选项A错误；

B.由左手定则可以判断出金属棒受到的安培力方向向下，故选项B错误；

C.根据平衡条件可知重力等于恒力减去安培力，根据功能关系知恒力做的功等于棒机械能的增加量与电路中产生的热量之和，故选项C错误；

D.金属棒在竖直向上的恒力作用下匀速上升，安培力做负功，即克服安培力做功，根据功能关系知金属棒克服安培力做的功等于电路中产生的热量，故选项D正确。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、CD

【解析】
只有入射角不等于零时才会发生折射，当人通过玻璃半球体看中心O处的字的时候，进入眼睛的光线沿着半球体半径，也就是球面法线，所以不发生折射，物像重合，从A处看到的字和从B处看到的字一样高，而且和没有放玻璃半球时一样高，CD正确，AB错误。

故选CD。

8、ACD

【解析】
ABD．光线通过玻璃体后，A光的偏折程度比B光的小，则该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小，而折射率越大，光的频率越高，说明A光的频率比B光的频率低，由c=λγ知，在真空中，A光的波长比B光的长，故A、D正确，B错误；

C．设同一光线在真空中的波长为λ0，在玻璃体中的波长为λ，折射率为n，则

，

得：

在真空中，A光的波长比B光的波长长，而玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小，由λ=λ0/n知，在该玻璃体中，A光比B光的波长长．故C正确；

E. 光的频率由光源决定，与介质无关，则A光从空气进入该玻璃体后，其频率不变．故E错误．

9、BC

【解析】
对小球受力如图所示

AB．对整体两者一起加速，则

解得

故A错误，B正确；

CD．由题意得

故C正确，D错误。

故选BC。

10、AC

【解析】
AB．由磁场叠加以及安培定则可知，AC两处的直导线在O点产生的磁场叠加结果为零，则O点的磁场是B点的直导线在O点产生的，其方向为水平向左；同理可知D点的合磁场方向也是水平向左，则导体棒在O点和D点所受安培力的方向相同（如图），选项A正确，B错误；

CD．由以上分析可知，O点的磁感应强度为

D点的磁感应强度为

则导体棒在OD两点受安培力相等，选项C正确，D错误。

故选AC。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、打点计时器    1.8    64    不变   

【解析】
（1）实验时,应先接通打点计时器电源，再接通电动机的电源；（2）根据 求解线速度，根据 求解角速度；（3）根据v=ωr=ωD结合图像判断角速度的变化.

【详解】

（1）实验时,应先接通打点计时器电源，再接通电动机的电源；

（2）纸带运动的速度大小为；

角速度；

（3） 根据v=ωr=ωD，因v-D图像是过原点的直线，可知 ω不变.

12、M远大于m        将木板左端抬高，平衡摩擦力   

【解析】
(1)[1]实际上滑块所受到的拉力小于钩码的重力，对滑块应用牛顿第二定律

对钩码

两式相加解得加速度

而如果满足题中条件，同理解得加速度为

若想

M必须远大于m。

(2)[2]对于滑块通过光电门时的速度

由动能定理得：

解得

(3)[3]验证机械能守恒，需要将摩擦力平衡掉，所以该同学需将木板左端抬高，平衡摩擦力。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、 (1) 3 m/s.   (2) 3.2 N，方向向上．

【解析】

试题分析：(1)设小球经过C点的速度为vc，小球从B到C，据机械能守恒定律得

mg(R＋Rcos60°)＝EPC＋mv， （3分）

代入数据求出vc＝3 m/s. （2分）

(2)小球经过C点时受到三个力作用，即重力G、弹簧弹力F、环的作用力FN. 设环对小球的作用力方向向上，根据牛顿第二定律F＋FN－mg＝m， （2分）

由于F＝kx＝2.4 N，         （2分）

FN＝m＋mg－F，

解得FN＝3.2 N，方向向上． （1分）

根据牛顿第三定律得出小球对环的作用力大小为3.2 N．方向竖直向下． （1分）

考点：考查匀速圆周运动

点评：难度中等，本题的关键在于找到提供向心力的合力，在C点由竖直方向的合力提供向心力

14、 (1) （2） ，

【解析】
①对两个活塞和重物作为整体进行受力分析得：

解得：

；

②对下部分气体进行分析，由理想气体状态方程可得：

解得：

h2=20cm，

对上部分气体进行分析，根据玻意耳定律定律可得：

解得：

L = 7.5cm，

故此时活塞M距离底端的距离为：

H2 = 20+7.5=27.5cm；

15、 (i)；(ii) 30°≤θ≤60°

【解析】
(i)由几何关系

(ii)要使光束进入长方体后能射至AD面上，设最小折射角为α，如图甲所示，根据几何关系有

根据折射定律有

解得角θ的最小值为θ=30°

如图乙，要使光束在AD面上发生全反射，则要使射至AD面上的入射角β满足关系式:

sinβ≥sinC

解得

θ≤60°

因此角θ的范围为30°≤θ≤60°.