2022-2023学年上海市黄浦区高三第三次模拟考试物理试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷考生请注意：1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、下列关于行星运动定律和万有引力定律的发现历程，符合史实的是（ ）A哥白尼通过整理第谷观测的大量天文数据得出行星运动规律B牛顿通过多年的研究发现了万有引力定律，并测量出了地球的质量C牛顿指出地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的万有引力D卡文迪许通过实验比较准确地测量出了万有引力常量，并间接测量出了太阳的质量2、一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能增大为原来的4倍，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的（ ）A向心加速度大小之比为14B轨道半径之比为41C周期之比为41D角速度大小之比为123、下列说法正确的是A玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性B铀核裂变的核反应是C原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现D根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越大4、如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘细线悬挂一带电小球。开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向，偏角为，电源的内阻不能忽略，则下列判断正确的是（）A小球带负电B当滑动头从a向b滑动时，细线的偏角变小C当滑动头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从下向上D当滑动头停在b处时，电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率5、关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A玛丽居里发现了天然放射现象B天然放射现象说明原子是可以分割的C原子序数大于或等于83的元素都具有放射性D温度越高，放射性元素的放射性就越强6、如图所示，两同心圆环A、B置于同一光滑水平桌面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，若A环以图示的顺时针方向，绕圆心由静止转动起来，则（ ）AB环将顺时针转动起来BB环对桌面的压力将增大CB环将有沿半径方向扩张的趋势DB环中将有顺时针方向的电流二、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，小球甲从点水平抛出，同时将小球乙从点自由释放，两小球先后经过点时的速度大小相等，速度方向夹角为37°。已知、两点的高度差，重力加速度，两小球质量相等，不计空气阻力。根据以上条件可知（）A小球甲水平抛出的初速度大小为B小球甲从点到达点所用的时间为C、两点的高度差为D两小球在点时重力的瞬时功率相等8、如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放炮弹。炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。内阻为r可控电源提供的强大恒定电流从一根导轨流入，经过炮弹，再从另一导轨流回电源，炮弹被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为磁感应强度为B的垂直平行轨道匀强磁场。已知两导轨内侧间距L，炮弹的质量m，炮弹在导轨间的电阻为R，若炮弹滑行s后获得的发射速度为v。不计空气阻力，下列说法正确的是（）Aa为电源负极B电磁炮受到的安培力大小为C可控电源的电动势是D这一过程中系统消耗的总能量是+9、2019年4月10日晚，数百名科学家参与合作的“事件视界望远镜(EHT)”项目在全球多地同时召开新闻发布会，发布了人类拍到的首张黑洞照片理论表明：黑洞质量M和半径R的关系为，其中c为光速，G为引力常量若观察到黑洞周围有一星体绕它做匀速圆周运动，速率为v，轨道半径为r，则可知()A该黑洞的质量MB该黑洞的质量MC该黑洞的半径RD该黑洞的半径R10、甲、乙两物体在同一条直线上运动，其运动的位置一时间图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）A在35s时间内，甲的速度大小等于乙的速度大小B甲的出发位置在乙的前面C甲、乙在20m处相遇D在37s的时间内，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小三、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）如图所示为测量物块与木板间的动摩擦因数的实验装置，挡光条固定在物块的最前端，光电门固定在木板上，并靠近物块的初始位置,当地重力加速度为g。(1)如图所示，利用游标卡尺测得的挡光条宽度为_cm(2)调整实验装置，使木板水平，物块被弹射器弹开，在木板上做减速运动。某次测量时发现挡光条通过光电门时，数字计时器记录挡光条的挡光时间为t，测得物块被弹开时挡光条与光电门中心的距离为x0，物块停止时光电门中心与挡光条中心的距离为x，挡光条宽度用d表示，物块的质量用m表示，则物块与木板间的动摩擦因数=_，弹射器对物块做的功为_(均用字母表示)(3)考虑到空气阻力的影响，的测量值与真实值相比_ (填“ 偏大”“偏小”或“相等”)。12（12分）用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（1）本实验必须满足的条件有_。A斜槽轨道光滑B斜槽轨道末端切线水平C每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球D挡板高度等间距变化（2）如图乙所示，在描出的轨迹上取A、B、C三点，三点间的水平间距相等且均为x，竖直间距分别是y1和y2。若A点是抛出点，则=_；钢球平抛的初速度大小为_（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。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）如图所示，柴油打桩机的重锤质量，重锤在桩之上高度处由静止开始自由落下，与质量为的桩碰撞。碰撞同时，碰撞处的柴油燃烧产生猛烈爆炸，在极短的时间内使锤和桩上下分离。之后，锤向上反弹上升的高度，桩在泥土中向下移动的距离。忽略空气阻力，重力加速度取。(1)求重锤下落至刚接触桩时的速度大小；(2)若桩向下运动过程受泥土的阻力大小恒定，求此力的大小。14（16分）2019年诺贝尔物理奖的一半授予詹姆斯·皮伯斯（James Peebles）以表彰他“在物理宇宙学方面的理论发现”，另一半授予了米歇尔·马约尔(Michel Mayor)和迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz)，以表彰他们“发现了一颗围绕太阳运行的系外行星”。对宇宙探索一直是人类不懈的追求。现假设有这样模型：图示为宇宙中一恒星系的示意图，A为该星系的一颗行星，它绕中央恒星O的运行轨道近似为圆已知引力常量为G，天文学家观测得到A行星的运行轨道半径为R0，周期为T0，求：（1）中央恒星O的质量M是多大？（2）长期观测发现A行星每隔t0时间其运行轨道便会偏离理论轨道少许，天文学家认为出现这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B（假设其运行的圆轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同）根据上述现象和假设，试求未知行星B的运动周期和轨道半径15（12分）如图所示，MN、PQ两平行水平导轨间距为l=0.5m，分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端接有R=3的定值电阻。质量M=2kg的绝缘杆cd垂直静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B=0.4T。现有质量m=1kg、电阻R0=1的金属杆ab，以初速度v0=12m/s水平向右与绝缘杆cd发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，绝缘杆cd则恰好通过半圆导轨最高点。不计导轨电阻和摩擦，金属杆ab始终与导轨垂直且接触良好，a取10m/s2，（不考虑杆cd通过半圆导轨最高点以后的运动）。求：(1)杆cd通过半圆导轨最高点时的速度v的大小；(2)正碰后杆ab的速度v1的大小；(3)杆ab刚进入磁场时感应电流I的大小、方向及其所受的安培力F的大小；(4)杆ab运动的过程中，电阻R产生的焦耳热QR。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、C【解析】A.开普勒通过整理第谷观测的大量天文数据得出行星运动规律，故A错误；B.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测量出了万有引力常量，并间接测量出了地球的质量，故B错误，D错误；C.牛顿通过研究指出地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的万有引力，万有引力提供地球做曲线运动所需的向心力，故C正确。故选：C。2、B【解析】AB.根据万有引力充当向心力=mr=ma，卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v=，其动能Ek=，由题知变轨后动能增大为原来的4倍，则变轨后轨道半径r2=r1，变轨前后卫星的轨道半径之比r1r2=41；向心加速度a=，变轨前后卫星的向心加速度之比a1a2=116，故A错误，B正确；C.卫星运动的周期，变轨前后卫星的周期之比=，故C错误；D.卫星运动的角速度，变轨前后卫星的角速度之比=，故D错误3、C【解析】A项，1924年，德布罗意大胆的把光的波粒二象性推广到实物粒子，如电子、质子等，他提出实物粒子也具有波动性，故A项错误。B项，铀核裂变有多种形式，其中一种的核反应方程是 ，故B项错误。C项，原子从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞，故C项正确。D项，根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越小，故D项错误。故选C4、B【解析】A根据题图电路可知A板电势高于B板电势，A、B间电场强度方向水平向右。小球受力平衡，故受电场力也水平向右，即小球带正电，所以A项错误；B当滑动头从a向b滑动时，电阻值减小，路端电压减小，故R1两端的电压减小，极板间电场强度随之减小，小球所受电场力减小，故细线的偏角变小，所以B项正确；C当极板间电压减小时，极板所带电荷量将减小而放电，又由于A板原来带正电，故放电电流从上向下流过电流表，所以C项错误；D由于电源的内电阻与外电阻的关系不确定，所以无法判断电源的输出功率的变化规律，所以D项错误。故选B。5、C【解析】A贝可勒尔发现天然放射现象，故A错误；B天然放射现象说明原子核内部是有结构的，并不是原子可以再分的，故B错误；C原子序数大于或等于83的元素，都具有放射性，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性，故C正确；D放射性元素的放射性由原子核内部因素决定，即与元素的种类有关，与温度无关，故D错误；故选C。6、C【解析】略考点：导体切割磁感线时的感应电动势；楞次定律分析：因带电绝缘环A的运动，相当于电荷定向移动，从而产生电流，导致圆环B中的磁通量发生变化，产生感应电流使得处于磁场中的B圆环受到力的作用解答：解：A、A环以图示的顺时针方向，绕圆心由静止转动起来，设绝缘环带正电，所以产生顺时针方向的电流，使得B环中的磁通量变大，由楞次定律可得感应电流方向是逆时针的，两环的电流方向相反，则具有沿半径扩张趋势若绝缘环带负电，所以产生逆时针方向的电流，使得B环中的磁通量仍变大，由楞次定律可得感应电流方向是顺时针的，两环的电流方向仍相反，则仍具有沿半径扩张趋势由上可知，B环不会转动，同时对桌面的压力不变故选C点评：由楞次定律来确定感应电流方向，同时当电流方向相同时，两者相吸引；而当电流方向相反时，两者相排斥二、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、AB【解析】A小球乙到C的速度为此时小球甲的速度大小也为，又因为小球甲速度与竖直方向成角，可知水平分速度为。故A正确；B根据计算得小球甲从点到达点所用的时间为，故B正确；C、C两点的高度差为故、两点的高度差为，故C错误；D由于两球在竖直方向上的速度不相等，所以两小球在C点时重力的瞬时功率也不相等。故D错。故选AB。8、AD【解析】A若电源a、b分别为负极、正极，根据左手定则可知，受到的安培力向右，则导体滑块可在磁场中向右加速；故A正确；B因安培力F=BIL，根据动能定理所以选项B错误；C由匀加速运动公式由安培力公式和牛顿第二定律，有F=BIL=ma根据闭合电路欧姆定律根据闭合电路欧姆定律联立以上三式解得选项C错误；D因这一过程中的时间为所以系统产生的内能为Q=I2（R+r）t联立解得炮弹的动能为由能的转化与守恒定律得这一过程中系统消耗的总能量为所以D正确。故选AD。9、BC【解析】AB.设黑洞的质量为，环绕天体的质量为，根据万有引力提供环绕天体做圆周运动的向心力有：，化简可得黑洞的质量为，故B正确，A错误；CD.根据黑洞的质量和半径的关系，可得黑洞的半径为，故C正确，D错误10、CD【解析】A因为x-t图像的斜率等于速度，可知在35s时间内，甲的速度大小小于乙的速度大小，选项A错误；B甲和乙出发的位置都在x=0位置，选项B错误；C由图像可知，甲、乙在20m处相遇，选项C正确；D在37s的时间内，甲的位移小于乙的位移，根据可知，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小，选项D正确；故选CD。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、0.450 偏大 【解析】(1)1游标卡尺的主尺读数为4mm，游标尺上第10个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为4mm+0.50mm=4.50mm=0.450cm(2)2物体通过光电门时的速度为由动能定理，则有解得3再根据功能关系，弹射器对物块做的功除到达光电门的动能外，还在滑行过程中产生内能，则有解得(4)4考虑空气阻力的影响，则有因此值的测量值与真实值相比偏大；12、BC 1:3 【解析】(1)1AB为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的。故A不符合题意，B符合题意。C要让小球总是从同一位置无初速度释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点。故C符合题意。D档板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化。故D不符合题意。(2)2 A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则AB和BC的竖直间距之比为1：3。3由于两段水平距离相等，故时间相等，根据y2y1gt2可知：则初速度为：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)6.3m/s；(2)【解析】(1)重锤自由下落过程有解得 (2)碰撞后桩的速度为，重锤速度为，重锤上升过程有 取向下为正方向，系统动量守恒有 桩下降过程中，由功能关系得 解式得14、（1） （2）【解析】（）由万有引力定律得：令A星质量为m求得：.（2）令B星运动周期为TB 轨道半径为RB求得：由开普勒第三定律：得到：.15、（1）m/s；（2）2m/s；（3）0.1A，方向从b到a，0.02N；（4）1.5J【解析】(1) cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时，由牛顿第二定律有解得(2)碰撞后cd绝缘杆滑至最高点的过程中，由动能定理有解得碰撞后cd绝缘杆的速度 两杆碰撞过程动量守恒，取向右为正方向，则有解得碰撞后ab金属杆的速度 (3 )杆ab刚进入磁场时感应电流根据右手定则可知电流方向从b到a 所受的安培力F的大小为(4) ab金属杆进入磁场后，由能量守恒定律有电阻R产生的焦耳热解得