2023届上海市嘉定区高三第一次模拟考试物理试卷含解析.pdf

2023 年高考物理模拟试卷 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、竖直向上抛出一物块，物块在运动过程中受到的阻力大小与速度大小成正比，取初速度方向为正方向。则物块从抛出到落回抛出点的过程中列物块的加速度a、速度与时间t的关系图像中可能正确的是（）A B C D 2、医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度.电磁血流计由一对电极 a 和 b 以及一对磁极N 和 S 构成，磁极间的磁场是均匀的.使用时，两电极 a、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示.由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极 a、b 之间会有微小电势差.在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零在某次监测中，两触点间的距离为 3.00mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为 160 pV，磁感应强度的大小 0.040T.则血流的速度的近似值和电极 a、b 的正负为 A1.3m/s，a 负、b 正 B2.7m/s，a 正、b 负 C1.3m/s，a 正、b 负 D2.7m/s，a 负、b 正 3、如图所示，abcd 是边长为 L 的正方形回路，处在斜向左上的匀强磁场中，磁场方向与回路平面呈 45 度角，ab，cd为金属棒，ad,bc 为细的金属丝，金属丝的质量不计，ab 金属棒固定且两端通过导线与另一侧的电源相连，连接在另一端的 cd 金属棒刚好能悬在空中且正方形回路处于水平，cd 段金属棒的质量为 m 通过回路的磁通量为，重力加速度为 g 则 cd 棒中电流的大小和方向：A，方向从 d 到 c B，方向从 c 到 d C，方向从 d 到 c D,方向从 c 到 d 4、一列简谐横波沿x轴正方向传播，速度为 0.5m/s，周期为 4s。t=1s 时波形如图甲所示，abcd、是波上的四个质点。如图乙所示是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是（）A这列波的波长为 1 m Bt=0s 时质点 a 的速度与质点 b 的速度相等 Ct=1s 质点 a 的加速度大小比质点 b 的加速度大 D如图乙表示的是质点 b 的振动图像 5、如图所示，战斗机离舰执行任务，若战斗机离开甲板时的水平分速度为 40m/s，竖直分速度为 20m/s，已知飞机在水平方向做加速度大小等于22m/s的匀加速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于21m/s的匀加速直线运动。则离舰后（）A飞机的运动轨迹为曲线 B10s 内飞机水平方向的分位移是竖直方向的分位移大小的 2 倍 C10s 末飞机的速度方向与水平方向夹角为30 D飞机在 20s 内水平方向的平均速度为 50m/s/6、如图所示，一固定斜面上两个质量均为 m 的小物块 A 和 B 紧挨着匀速下滑，A 与 B 的接触面光滑。已知 A 与斜面之间的动摩擦因数是 B 与斜面之间的动摩擦因数的 2 倍，斜面倾角为，重力加速度为 g。B 与斜面之间的动摩擦因数 与 A、B 间弹力 FN的大小分别是（）A=23tan，FN=13mgsin B=23tan，FN=12mgsin C=tan，FN=13mgcos D=tan，FN=23mgsin 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、下列说法正确的是（）A分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的引力和斥力都减小 B根据pVT恒量，可知液体的饱和汽压与温度和体积有关 C液晶具有液体的流动性，同时其光学性质具有晶体的各向异性特征 D在不考虑分子势能的情况下，1mol 温度相同的氢气和氧气内能相同 E.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 8、空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线 MN 所示，一硬质细导线的电阻率为、横截面积为 S，将该导线做成半径为 r 的圆环固定在纸面内，圆心 O 在 MN 上t=0 时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图（b）所示，则在 t=0 到 t=t1的时间间隔内 A圆环所受安培力的方向始终不变 B圆环中的感应电流始终沿顺时针方向 C圆环中的感应电流大小为004B rSt D圆环中的感应电动势大小为2004Brt 9、2020 年 2 月，北斗卫星导航系统第 41、49、50 和 51 颗卫星完成在轨测试、入网评估等工作，正式入网工作。其中第 41 颗卫星为地球同步轨道卫星，第 49 颗卫星为倾斜地球 同步轨道卫星，它们的轨道半径约为 4.2107 m，运行周期等于地球的自转周期 24 小时。第 50 和 51 颗卫星为中圆地球轨道卫星，运行周期约为 12 小时。已知引力常量G=6.67l0-11 Nm2/kg2，倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。下列说法正确是（）A根据题目数据可估算出地球的质量 B中圆地球轨道卫星的轨道半径约为 2.1107m C在地面观察者看来，倾斜地球同步轨道卫星是静止的 D倾斜地球同步轨道卫星的运行速度比中圆地球轨道卫星小 10、18 世纪，数学家莫佩尔蒂和哲学家伏尔泰，曾设想“穿透”地球：假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球，一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出，则以下说法正确的是（已知地球表面处重力加速度 g 取 10 m/s2；地球半径 R6.4106 m；地球表面及内部某一点的引力势能EpGMmr，r 为物体距地心的距离）（）A人与地球构成的系统，虽然重力发生变化，但是机械能守恒 B当人下落经过距地心 0.5R 瞬间，人的瞬时速度大小为 4103 m/s C人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比 D人从北极开始下落，直到经过地心的过程中，万有引力对人做功 W1.6109 J 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）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中 M 为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)(1)实验时，一定要进行的操作是_。A用天平测出砂和砂桶的质量 B将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两相邻计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_m/s2(结果保留两位有效数字)。(3)以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，加速度为纵坐标，画出的 a-F 图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为 k，则小车的质量为_。A2tan B1tan Ck D2k 12（12 分）某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验。他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。(1)实验需要以下哪种电源_；A低压直流电源 B高压直流电源 C低压交流电源 D高压交流电源(2)该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈匝数不变，改变副线圈匝数：再保证副线圈匝数不变，改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈电压值。由于交变电流电压是变化的，所以，我们实际上测量的是电压的_值（填“有效或“最大”）。其中一次多用电表读数如图所示，此时电压表读数为_；(3)理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成_（填“正比”或“反比”），实验中由于变压器的铜损和铁损导致原线圈与副线圈的电压之比一般_（填“大于“小于”或“等于）原线圈与副线圈的匝数之比。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）PQ 为一接收屏，一半径为 R=0.1m 半球形透明物的直径 MN 恰好与接收屏垂直，如图所示，一细光束由透明物的右侧平行于接收屏射向透明物的球心。现让细光束以球心为圆心顺时针转过 30时，经观测接收屏上出现两个亮点，且两亮点之间的距离用 L 表示；细光束转过的角度为 45时，接收屏上刚好出现一个亮点。求：(1)该透明物的折射率为多大？(2)由以上叙述求 L 应为多长？14（16 分）应急救援中心派直升机营救一被困于狭小山谷底部的探险者。直升机悬停在山谷正上方某处，放下一质量不计的绳索，探险者将绳索一端系在身上，在绳索拉力作用下，从静止开始竖直向上运动，到达直升机处速度恰为零。己知绳索拉力 F 随时间 t 变化的关系如图所示，探险者（含装备）质量为 m=80kg，重力加速度 g=10m/s2，不计空气阻力。求：(1)直升机悬停处距谷底的高度 h；(2)在探险者从山谷底部到达直升机的过程中，牵引绳索的发动机输出的平均机械功率。15（12 分）如图所示，两气缸 AB 粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A 的直径为 B 的 2倍，A 上端封闭，B 上端与大气连通；两气缸除 A 顶部导热外，其余部分均绝热两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞 a、b，活塞下方充有氮气，活塞 a 上方充有氧气；当大气压为 P0，外界和气缸内气体温度均为 7且平衡时，活塞 a 离气缸顶的距离是气缸高度的14，活塞 b 在气缸的正中央 现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞 b 恰好升至顶部时，求氮气的温度；继续缓慢加热，使活塞 a 上升，当活塞 a 上升的距离是气缸高度的116时，求氧气的压强 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、D【解析】AB物块上升过程中，加速度方向向下，取初速度方向为正方向，则加速度为负值，故 AB 错误；CD由于物块所受阻力与速度大小成正比，所以加速度随速度变化而变化，其速度时间图像不是直线，而是曲线，故 C 错误，D 正确。故选 D。2、C【解析】血液中正负离子流动时，根据左手定则，正离子受到向上的洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子向上偏，负离子向下偏，则 a 带正电，b 带负电 最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则有：UBqvqd，代入数据解得：v=1.3m/s，故 C 正确，ABD 错误 3、A【解析】设磁场的磁感应强度为 B，则有：=BL2sin45，求得，cd 棒处于静止，则受到的安培力垂直于磁感应强度指向右上，设 cd 中的电流为 I，则有：BILcos45=mg，解得：，根据左手定则可知，cd 棒中的电流方向从 d 到c，故 A 正确，BCD 错误。4、C【解析】A由题可知，速度为 0.5m/s，周期为 4s，则波长 0.5 42vTm A 错误；Bt=0s 时质点 a 在波峰处，速度为零，质点 b 在平衡位置，速度最大，B 错误；C因为周期 T=4s，所以当 t=1s 时经历了4T，此时质点 a 在平衡位置，位移为零，加速度为零，质点 b 在波峰处，位移最大，加速度最大，C 正确；D由乙图可知，当 t=1s 时该质点在波谷处，与此相符合的质点是质点 c，D 错误。故选 C。5、B【解析】A飞机起飞后的合速度与合加速度方向一致，所以飞机运动轨迹为直线，A 错误；B10s 内水平方向位移 201500m2xxxv ta t 竖直方向位移 201250m2yyyv ta t B 正确；C飞机飞行方向与水平方向夹角的正切tan0.5，C 错误；D飞机在 20s 内水平方向的位移 2140 202 201200m2x 则平均速度为 60m/sxxvt D 错误。故选 B。6、A【解析】以 AB 整体为研究对象，根据平衡条件得 2mgsin=Amgcos+Bmgcos=2mgcos+mgcos 解得 2tan3 对 B 受力分析可知，B 受重力、支持力、A 的弹力及摩擦力而处于平衡状态；则有 mgsin=mgcos+NF 解得 N1sin3Fmg 故 A 正确，BCD 错误。故选 A。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、ACD【解析】A.分子间的引力和斥力都随距离增大而减小，故 A 正确；B.液体的饱和气压和温度、外界压强有关，故B 错误；C.液晶是一种特殊晶体，其具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性特征，故 C 正确；D.在不考虑分子势能的情况下，1mol 温度相同的氢气和氧气分子数相同，分子的平均动能也相同，故内能相同，故D 正确；E.液体的表面张力与液面相切，故 E 错误；故选 ACD。8、BC【解析】AB、根据 B-t 图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在 t0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向AF的方向在 t0时刻发生变化，则 A 错误，B 正确；CD、由闭合电路欧姆定律得：EIR，又根据法拉第电磁感应定律得：22BrEtt，又根据电阻定律得：2 rRS，联立得：004B rSIt，则 C 正确，D 错误 故本题选 BC 9、AD【解析】A对同步卫星 222()MmGmrrT 已知绕地球运动的周期 T 和运动半径 r 可求解地球的质量，选项 A 正确；B根据开普勒第三定律可知 3232=rTrT中圆中圆同步同步 因 1=2TT中圆同步 则中圆地球轨道卫星的轨道半径不等于同步卫星轨道半径的一半，选项 B 错误；C倾斜地球同步轨道卫星与地球自转周期相同，每过 24h 都运动一圈，在地面观察者看来，倾斜地球同步轨道卫星是运动的，选项 C 错误；D根据GMvr可知，倾斜地球同步轨道卫星的运行速度比中圆地球轨道卫星小，选项 D 正确。故选 AD。10、AC【解析】A.人下落过程只有重力做功，重力做功效果为重力势能转变为动能，故机械能守恒，故 A 正确；B.当人下落经过距地心 0.5R 瞬间，其引力势能为：0.5pGMmRE 根据功能关系可知：ppkEEE 即：2100.52GMmGMmmRRv 在地球表面处忽略地球的自转：2GMmmgR 则联立以上方程可以得到：328 2m/s10vgR 故 B 错误；C.设人到地心的距离为r，地球密度为，那么，由万有引力定律可得：人在下落过程中受到的万有引力为：3224433Gr mGMmFG mrrr=故万有引力与到地心的距离成正比，故 C 正确；D.由万有引力43FG mr可得：人下落到地心的过程万有引力做功为：1122243GMmWG mRRmgRR=由于人的质量m未知，故无法求出万有引力的功，故 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、BCD 1.3 D 【解析】(1)1AE本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，AE 错误；B该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B 正确；C打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，C 正确；D改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随 F 变化关系，D 正确；故选：BCD。(2)2相邻计数点间的时间间隔为 3 0.020.06sT ，连续相等时间内的位移之差：0.5cmx，根据2xaT 得：222220.5 10m/s1.3m/s0.06xaT；(3)3对 a-F 图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，此题，弹簧测力计的示数：2FMa，即 2aFM，a-F 图线的斜率为 k，则 2kM，故小车质量为：2Mk，故 D 正确。故选 D。12、C 有效 7.2 正比 大于 【解析】(1)1因为探究变压器原、副线圈电压与匝数关系，必须用交流电，又因为安全起见必须用低压电，所以用低压交流电，故选 C。(1)2多用电表测量的交流电压为有效值，不是最大值；3多用电表选用的档位是交流电压的 10V 档位，所以应该在 010V 档位读数，所以读数应该是 7.2V；(4)4 根据1122UnUn可知，理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比。5实验中由于变压器的铜损和铁损导致副线圈的电压 U2减小，所以导致1122UnUn，故填大于。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)2；(2)27.3cm【解析】(1)据题知，当转过角度刚好为 45时发生了全反射。临界角为 C=45，则折射率 12sinnC(2)光路如图所示 由 sinsin30rn 解得 r=45 根据反射定律知 i=30，两个光斑 S1、S2之间的距离为 L=Rtan45+Rtan60=(10+103)cm 27.3cm 14、(1)112.5m；(2)3000W【解析】(1)探险者先做匀加速，再匀速，最后做匀减速直线运动到达直升机处。设加速度阶段绳拉力1840F N，时间110t s，探险者加速度大小为1a，上升高度为1h，则 11maFmg 211 112ha t 解得 210.5m/sa 125mh 设匀速阶段时间215t s，探险者运动速度大小为为 v，上升高度为2h，则 1 1va t 22hvt 解得 v=5m/s 275h m 设减速阶段绳拉力3720F N，探险者加速度大小为 a3，时间为 t3，上升高度为 h3，则 33mamgF 3 3va t 233 312ha t 或 3312hvt 解得 231m/sa 35ts 312.5h m 人上升的总位移即为直升机悬停处距谷底的距离 h，有 123hhhh 解得 h=112.5m(2)设在探险者从山谷底部到达直升机的过程中，牵引绳索拉力做功为 W，则 W=mgh 123WPttt 解得 3000P W 15、（2）320K;【解析】试题分析：现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞 b 升至顶部的过程中，a 活塞不动，活塞 a、b 下方的氮气经历等压过程，分析出初态和末态的体积和温度，由盖吕萨克定律求解；继续缓慢加热，使活塞 a 上升，活塞 a 上方的氧气经历等温过程，根据玻意耳定律求解即可（1）活塞 b 升至顶部的过程中，活塞 a 不动，活塞 a、b 下方的氮气经历等压过程设气缸 A 的容积为 V0，氮气初态体积为 V1，温度为 T1，末态体积为 V2，温度为 T2，按题意，气缸 B 的容积为04V,则有：00013714248VVVV 0020344VVVV+根据盖吕萨克定律得：1212VVTT 代入数据解得：2320TK（2）活塞 b 升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞 a 开始向上移动，直至活塞上升的距离是气缸高度的116时，活塞a 上方的氧气经历等温过程，设氧气初态体积为 V1，压强为 P1，末态体积为 V2，压强为 P2，由题给数据有，014VV 10PP 02316VV 由玻意耳定律得：1122PVP V 解得：2043PP 点睛：本题涉及两部分气体状态变化问题，除了隔离研究两部分气体之外，关键是把握它们之间的联系，比如体积关系、温度关系及压强关系