上海市曹杨中学2023年高三第二次模拟考试物理试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示，质量为m的小球用一轻绳悬挂，在恒力F作用下处于静止状态，静止时悬线与竖直方向夹角为53°，若把小球换成一质量为的小球，在恒力F作用下也处于静止状态时，悬线与竖直方向夹角为37°，则恒力F的大小是（）ABCD2、甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动，两车在某一时刻刚好经过同一位置，此时甲的速度为5m/s，乙的速度为10m/s，甲车的加速度大小恒为1.2m/s2以此时作为计时起点，它们的速度随时间变化的关系如图所示，根据以上条件可知（）A乙车做加速度先增大后减小的变加速运动B在前4s的时间内，甲车运动位移为29.6 mC在时，甲车追上乙车D在时，乙车又回到起始位置3、如图所示为一简易起重装置，（不计一切阻力）AC是上端带有滑轮的固定支架，BC为质量不计的轻杆，杆的一端C用铰链固定在支架上，另一端B悬挂一个质量为m的重物，并用钢丝绳跨过滑轮A连接在卷扬机上。开始时，杆BC与AC的夹角BCA>90°，现使BCA缓缓变小，直到BCA=30°。在此过程中，杆BC所产生的弹力（ ）A大小不变B逐渐增大C先增大后减小D先减小后增大4、如图所示，某生产厂家为了测定该厂所生产的玩具车的性能，将两个完全相同的玩具车A、B并排放在两平行且水平的轨道上，分别通过挂钩连接另一个与玩具车等质量的货车(无牵引力)，控制两车以相同的速度v0做匀速直线运动。某时刻，通过控制器使两车的挂钩断开，玩具车A保持原来的牵引力不变，玩具车B保持原来的输出功率不变，当玩具车A的速度为2v0时，玩具车B的速度为1.5v0，运动过程中受到的阻力仅与质量成正比，与速度无关，则正确的是（）A在这段时间内两车的位移之比为65B玩具车A的功率变为原来的4倍C两车克服阻力做功的比值为1211D两车牵引力做功的比值为315、某静电场中有电场线与x轴重合，x轴上各点电势分布如图所示，图线关于纵轴对称,则()Ax1处和x1处场强方向相同Bx1处和x2处场强大小相等C某带电粒子在x2处和x2处电势能相等D某带电粒子在x2处的电势能大于在x2处的电势能6、2018年1月12日，我国成功发射北斗三号组网卫星如图为发射卫星的示意图，先将卫星发射到半径为r的圆轨道上做圆周运动，到A点时使卫星加速进入椭圆轨道，到椭圆轨道的远地点B点时，再次改变卫星的速度，使卫星进入半径为2r的圆轨道已知卫星在椭圆轨道时距地球的距离与速度的乘积为定值，卫星在椭圆轨道上A点时的速度为v，卫星的质量为m，地球的质量为M，引力常量为G，则发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为(忽略卫星的质量变化)（ ）A BCD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，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子仅在静电力作用下的运动轨迹设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB且aA>aB，电势能分别为EpA、EpB下列说法正确的是（ ）A电子一定从A向B运动BQ靠近M端且为负电荷C无论Q为正电荷还是负电荷，一定有EpA<EpBDA点电势一定高于B点电势8、如图所示，将一个细导电硅胶弹性绳圈剪断，在绳圈中通入电流，并将其置于光滑水平面上，该空间存在竖直向下的匀强磁场。已知磁感应强度为，硅胶绳的劲度系数为，通入电流前绳圈周长为，通入顺时针方向的电流稳定后，绳圈周长变为。则下列说法正确的是（）A通电稳定后绳圈中的磁通量大于B段绳圈所受安培力的合力大小为C图中两处的弹力大小均为D题中各量满足关系式9、如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k=200N/m的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知A、B的质量均为10kg，C的质量为40kg，重力加速度为g=10m/s2，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态，释放C后C沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度.（ ） A斜面倾角=30°BA、B、C组成的系统机械能先增加后减小CB的最大速度D当C的速度最大时弹簧处于原长状态10、粗细均匀的正方形金属线框abcd静止在光滑绝缘的水平面上，整个装置处在垂直水平面的匀强磁场中，ab边与磁场边界MN重合，如图所示。现用水平向左的外力F将线框拉出磁场，且外力与时间的函数关系为F=b+kt，b和k均为常数。在拉出线框的过程中，用i表示线框中的电流，Q表示流过线框某截面的电荷量，下列描述电流与时间及电荷量与时间变化关系的图象可能正确的是（ ）ABCD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）某同学要测量一电池的电动势E和内阻r，实验器材有一个电阻箱R、一个开关S、导线若干和一个灵敏电流计G（满偏电流1mA，内阻未知）。由于G量程太小，需要改装成量程更大的电流表A，实验过程如下：(1)使用多用电表测灵敏电流计内阻时，选择开关拨至“×10”挡，欧姆档调零后测量，指针的位置如图甲所示，阻值为_；(2)用图乙电路图进行测量，需要电流表A的量程为0.6A， 则对灵敏电流计G进行改装，需要在G两端_（选填“并"或“串”）联一个阻值为_的电阻（结果保留一位有效数值）。(3)该同学在实验中测出多组电流表A的电流I与电阻箱的阻值R的实验数据，作出R图像。在坐标纸上做出如图所示的图线，由做出的图线可知，该电池的电动势是_V，内电阻为_（小数点后保留两位数值）。12（12分）小张同学利用“插针法”测定玻璃的折射率（1）小张将玻璃砖从盒子拿出放到白纸上，图示操作较为规范与合理的是_（2）小张发现玻璃砖上下表面不一样，一面是光滑的，一面是磨砂的，小张要将玻璃砖选择_（填“磨砂的面”或“光滑的面”）与白纸接触的放置方法进行实验较为合理（3）小张正确操作插好了4枚大头针，如图所示，请帮助小张画出正确的光路图_.然后进行测量和计算，得出该玻璃砖的折射率n=_（保留3位有效数字）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）一长木板在光滑水平地面上匀速运动，在t=0时刻将一物块无初速轻放到木板上，此后长木板运动的速度时间图象如图所示已知长木板的质量M=2kg，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上取g=10m/s2，求：（1）物块的质量m；（2）这一过程中长木板和物块的内能增加了多少？14（16分）如图所示，一个绝热的气缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将气缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体 A 和 B活塞的质量为m，横截面积为S，与隔板相距h现通过电热丝缓慢加热气体，当A气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温度为T1已知大气压强为P0，重力加速度为g加热过程中，若A气体内能增加了1，求B气体内能增加量2现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T2求此时添加砂粒的总质量15（12分）如图所示，横截面是半径为R的扇形ACO的玻璃砖放存水平面上，AO与OB垂直，BOC=15°，D为AB弧的中点，一束单色光从D点以60°的入射角射入玻璃砖，折射光线刚好垂直CO射出。（i）求玻璃砖对光的折射率；（ii）若让该光束垂直AO面射人玻璃砖，刚好照射到D点，试分析光线能否在D点发生全反射；若能发生全反射，求反射光线从D点到达OC面所需的时间（已知，光在真空中的传播速度为c）。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】对两个球受力分析如图所示：在ACB中：其中：解得：在APC中有：所以：解得：=53°可见APC是等腰三角形，即：故D正确，ABC错误。2、B【解析】A图像的斜率表示物体的加速度，由图可知加速度先减小后增大，最后再减小，故A错误；B根据运动学公式可得甲车在前4s的时间内的运动位移为：故B正确；C在时，两车的速度相同；图线与时间轴所围成的“面积”表示是运动物体在相应的时间内所发生的位移；所以在时通过的位移不同，故两车没有相遇，甲车没有追上乙车，故C错误；D在10s前，乙车一直做匀加速直线运动，速度一直沿正方向，故乙车没有回到起始位置，故D错误；故选B。3、A【解析】以结点B为研究对象，分析受力情况，作出力的合成图，根据平衡条件得出力与三角形ABC边长的关系，再分析绳子拉力和BC杆的作用力的变化情况【详解】以结点B为研究对象，分析受力情况，作出力的合成图如图，根据平衡条件则知，F、N的合力F合与G大小相等、方向相反.根据三角形相似得：，又F合=G，得：，现使BCA缓慢变小的过程中，AB变小，而AC、BC不变，则得到，F变小，N不变，所以绳子越来越不容易断，作用在BC杆上的压力大小不变；故选A.【点睛】本题运用三角相似法研究动态平衡问题，直观形象，也可以运用函数法分析研究4、C【解析】B设玩具车、货车质量都为m，动摩擦因数为，那么两车的挂钩断开与货车分离，玩具车的速度为v0，牵引力F=2mg，加速度为a=g，电机输出功率P=Fv0=2mgv0变为原来的2倍，则B错误；A玩具车A保持原来的牵引力不变前进，那么加速度不变，那么当玩具车A的速度为2v0时，位移功率PA=F2v0=2PA克服摩擦力做的功牵引力做的功：WFA=FsA=3mv02；玩具车B保持原来的输出功率不变前进，当玩具车A的速度为2v0时，玩具车B的速度为1.5v0，由动能定理可得： 所以位移所以sA：sB=12：11；则A错误CD克服摩擦力做的功：所以WfA：WfB=12：11；牵引力做的功： 所以WFA：WFB=3：2故C正确，D错误；故选C。5、C【解析】ABx图象的斜率大小等于电场强度，x1处和-x1处场强大小相等，方向相反，x1处和-x2处场强大小不相等，故AB错误；CD在x2处和-x2处电势相等，根据Ep=q知某带电粒子在x2处和-x2处电势能相等，故C正确，D错误。 故选C。6、B【解析】由可知，卫星在轨道半径为r的圆轨道上运动的线速度大小，在半径为2r的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为，设卫星在椭圆轨道上B点的速度为，由，可知在A点时发动机对卫星做功，在B点时发动机对卫星做的功为，因此，B正确，ACD错误故选：B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】根据运动轨迹得到电场力方向，从而得到电场力做功及场强方向，即可由电场力做功得到电势能变化，由场强方向得到电势变化；根据加速度得到场源，即可根据场强方向得到场源电性。【详解】由运动轨迹只能得到电子受力指向凹的一侧，不能得到运动走向，故A错误；由电场场源为点电荷，aAaB可得：点电荷Q靠近M端；又有电子受力指向凹的一侧可得：MN上电场线方向向右，故点电荷Q为正电荷，故B错误；电子受力指向凹的一侧可得：根据电子只受电场力作用；电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大可得：EpAEpB，故C正确；点电荷带正电，且A点距离点电荷距离较B点近，可知A点电势一定高于B点电势，故D正确，故选CD。【点睛】沿着电场线电势降低，但是电势能和电荷电性相关，故我们一般根据电场力做功情况来判断电势能变化，以避免电性不同，电势能变化趋势不同的问题。8、ACD【解析】A通入顺时针方向电流稳定后，绳圈周长为，由可得，面积由安培定则可判断出环形电流在环内产生的磁场方向竖直向下，绳圈内磁感应强度大于，由磁通量公式可知通电稳定后绳圈中的磁通量大于，故A正确；B段的等效长度为，故段所受安培力故B错误；C设题图中两处的弹力大小均为，对半圆弧段，由平衡条件有解得，故C正确；D由胡克定律有解得，两侧均除以，得即，故D正确。故选ACD。9、ABC【解析】A开始时弹簧压缩的长度为xB得：kxB=mg当A刚离开地面时，弹簧处于拉伸状态，对A有：kxA=mg物体A刚离开地面时，物体B获得最大速度，B、C的加速度为0，对B有：T-mg-kxA=0对C有：Mgsin-T=0解得：=30°故A正确；B由于xA=xB，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，即此过程中弹簧的弹性势能先减小后增加；而由A、B、C以及弹簧组成的系统机械能守恒，可知A、B、C组成的系统机械能先增加后减小，故B正确；C当物体A刚离开地面时，物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离为： 由于xA=xB，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零，且物体A刚刚离开地面时，B、C两物体的速度相等，设为vB，由动能定理得： 解得：vB2m/s故C正确；D当B的速度最大时，C的速度也是最大的，此时弹簧处于伸长状态，故D错误；故选ABC。10、AC【解析】A根据牛顿第二定律可得b+ktBIL=ma当b=ma时，线框匀加速离开磁场，电流与时间成正比，故A正确；B由于i最后恒定，即速度恒定，而外力在增加，不可能实现，故B错误；C电流可以与时间成正比，而由A图象可知电流与时间包围的面积为电荷量，因此Q可以与t2成正比，图象可以是曲线，故C正确；D若Q与t成正比，则电流为恒量，不可能实现，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、180 并 0.3 1.411.45 0.380.44 【解析】(1)1多用表欧姆挡读数为刻度值与倍率的乘积，即灵敏电流计内阻rg=18×10=180。(2)23灵敏电流计扩大量程需要并联一个小电阻R0，设灵敏电流计的满偏电流为Ig=1mA，内阻rg=180，扩大量程后的电流为Im=0.6A，并联电路电压相等，根据欧姆定律有Igrg=（Im-Ig）R0得 (3)45扩大量程后的安培表内阻根据闭合电路欧姆定律E=I（R+rg+r）整理得结合图象有 联合解得E1.45Vr0.43。12、B 磨砂的面 1.53 【解析】光学镜面及光学玻璃面均不能用手触碰；根据实验原理，运用插针法，确定入射光线和折射光线【详解】（1）玻璃砖的光学面不能用手直接接触，接触面的污渍会影响接触面的平整，进而影响折射率的测定，B正确；（2）为了不影响观察实验，应使得磨砂面接触纸面；（3）光路图如图所示：设方格纸上小正方形的边长为，光线的入射角为，折射角为，则，所以该玻璃砖的折射率四、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）4kg（2）24J【解析】（1）长木板和物块组成的系统动量守恒： 代入数据解得： （2）设这一过程中长木板和物块的内能增加量为Q，根据能量守恒定律：14、. . 【解析】试题分析：气体对外做功B气体对外做功 （1）由热力学第一定律得（2）解得（3）B气体的初状态T1（4）B气体末状态T2 （5）由气态方程（6）解得（7）考点：本题考查理想气体状态方程15、（i），（ii）。【解析】（i）根据题意画出光路图：根据几何关系可知折射角：折射率：；（ii）光线垂直面射入到点，光路图如图所示，根据几何关系可知：而：所以，光束能在处发生全反射。根据几何关系可知：假设反射光从点射到面的距离为，根据正弦定理：解得：传播时间：。