2022-2023学年上海市长宁区高三（上）期末物理试卷（一模）（含答案解析）

2022-2023学年上海市长宁区高三（上）期末物理试卷（一模）

1.  下列各组能源中，均属于一次能源的是(    )

A. 水能、天然气、太阳能 B. 风能、煤气、太阳能
C. 水能、电能、天然气 D. 风能、电能、煤气

2.  在“用油膜法估测分子的大小”实验中，估测的物理量是(    )

A. 水分子的直径 B. 油酸分子的直径 C. 水分子的体积 D. 油酸分子的体积

3.  如图为甲、乙两物体沿同一直线运动的位移s随时间t变化的图像。下列说法中正确的是(    )

A. 两物体的运动方向始终相同
B. 乙物体做匀加速直线运动
C.  时刻两物体速度相等
D.  时间内两物体平均速度相等

4.  声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为(    )

A. 声波穿透力比光波强
B. 声波是纵波，光波是横波
C. 声波波长较长，光波波长很短
D. 声波波速较小，光波波速很大

5.  用电动势为E、内阻为r的电源对外电路供电，则(    )

A. 电源短路时，路端电压为最大值
B. 外电路断开时，路端电压为零
C. 路端电压增大时，流过电源的电流一定减小
D. 路端电压增大时，外电路消耗的功率一定增大
 

6.  两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速、离开平衡位置，在竖直平面内做小角度摆动，它们的周期与振幅分别为、和、、，则(    )

A. ，
B. ，
C. ，
D. ，

7.  雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场。该电场的等势面a、b、c、d分布情况如图所示，在等势面上有A、B、C三点。下列说法中正确的是(    )

A. 避雷针附近形成了匀强电场
B. A、B、C 三点中，B 点场强最大
C. A、B、C 三点中，C 点电势最高
D. 一带负电的雨点从乌云中下落，电场力做正功

8.  物体做自由落体运动，为动能，为势能，s为下落的距离，v为速度，t为时间。以水平地面为零势能面，下列图像中，正确反映各物理量之间关系的是(    )

A.  B.
C.  D.

9.  如图所示，将长为2L的直导线折成边长相等、夹角为的“V”形，并置于与其所在平面垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中。若“V”形导线所受的安培力大小为F，则该直导线中通过的电流大小为(    )

A.  B.  C.  D.

10.  某人骑自行车沿平直坡道向下滑行，其车把上挂有一只水壶，壶内装有半瓶水。若滑行过程中悬挂壶的细绳始终保持竖直，不计空气阻力，则下列说法正确的是(    )

A. 自行车可能做匀加速运动 B. 壶内水面与坡面平行
C. 坡道对自行车的作用力垂直坡面向上 D. 水壶及水整体的重心一定在悬绳正下方

11.  如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管固定在竖直平面内，两段水银柱A和C将空气柱B封闭在左侧竖直段玻璃管，平衡时A段水银有一部分在水平管中，竖直部分高度为，C段水银两侧液面高度差为。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则再次平衡后(    )

A. 空气柱B的长度减小 B. 左侧水银面高度差减小
C. 空气柱B的压强增大 D. 右侧水银面高度差增大

12.  一列波长大于3m的横波沿着x轴正方向传播，处在和的两质点 A、B，当B点的位移为正的最大值时，A点的位移恰为零，且向上运动。以该时刻为计时起点，时，A点处于波峰。则(    )

A. 波长为12m B. 波速可能为
C. 1s末A、B两点的位移相同 D. 2s末A点的运动速度小于B点的运动速度

13.  内能是物体内部具有的能量，它包括物体内所有分子的______，它与物体的______、状态都有关系。

14.  在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中，在螺线管通电前，要先对磁传感器进行______。实验中得到如图所示的图线，若螺线管匝数为100匝，其内径直径为，根据图线估算螺线管中心的磁通量约为______ Wb。
 

15.  甲、乙两个物体在水平面内做半径之比为8：9的匀速圆周运动。在相同时间内，它们通过的路程之比为4：3，运动方向改变的角度之比为3：2。则它们的周期之比为______，向心加速度之比为______。

16.  物体从静止开始沿光滑的固定斜面加速下滑，以t为时间间隔，在第一个t内物体获得动能为，在第3个t内，物体动能的增量为______；在这3t时间内，重力对物体做功的平均功率为______。

17.  如图，倾角为的斜面粗糙且绝缘，在虚平面下方区域有一垂直斜面向上的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带负电的小物块可视为质点，从斜面上A点以速度沿斜面匀速下滑，进入电场区域滑行距离L后停止，则匀强电场场强______。在电场中滑行L的过程中，带电小物块电势能的变化量______。

18.  “用DIS描绘电场的等势线”的实验示意图如图所示。图中 A、B是连接电源的两个电极，基准点c位于 A、B连线的中点，f、d连线和 A、B连线垂直。
单选安装实验装置时，正确的做法是______。
平整的木板上依次铺放白纸、导电纸、复写纸
导电纸有导电物质的一面向上
电源电压为交流
电极 A、B必须与导电物质保持绝缘
实验中如果忘记传感器调零，则描绘得到的等势线形状与原来的______。选填“相同”或“不同”
单选实验中得到的曲线实际上是______。
一对等量同种电荷的静电场的等势线
稳恒电流场中的等势线
一对等量异种电荷的静电场的等势线
变化电流场中的等势线
若电压传感器的红、黑色探针分别接触图中的d、f两点时，示数小于零，则可以判断电极A接在电源的______极上选填“正”或“负”；为使传感器示数为零，应保持红色探针与d点接触，将黑色探针______选填“向左”或“向右”移动。

19.  如图所示，电阻，电表均为理想表。开始时、均有电流通过，电压表示数为2V，电流表示数为。若某个电阻发生断路，使电压表示数变为，电流表示数变为。
分析判断发生断路的是哪个电阻。
、的阻值各为多少？
电源的电动势E和内阻r各为多少？

20.  如图所示，倾角的光滑斜面上，放置了一装有挡光片的滑块A，其质量。A在恒力F作用下以一定初速度沿斜面向上做匀减速直线运动，速度减为零后又继续沿斜面下滑。当A滑到粗糙水平面O点时撤去F，此时完全相同的滑块B以一定初速度沿水平面向右滑行。a、b、c、d、e是五个光电门，测量滑块通过所在位置的速率。忽略滑块A过O点时的能量损失，以滑块A向上经过光电门a的瞬间为时刻，每个光电门在各个时刻测得的速率记录在表中其中数据不详，g取。
 

计算滑块A在斜面上运动时的加速度。
时，的数值是多少？
以光电门b的位置为零势能面，计算滑块A通过光电门a的机械能，分析说明滑块A在斜面上运动时机械能是否守恒。
光电门e、c间距，若A、B两滑块在时刻前还未相遇，通过分析判断光电门d测得的是哪个滑块的速度。

答案和解析

1.【答案】A 

【解析】解：能源可分为一次能源和二次能源。一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源，又称天然能源，如煤炭、石油、天然气、水能等，故A正确，BCD错误；
故选：A。
本题根据一次能源的定义，即可解答。
本题解答的关键是知道一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源，比较基础。
 

2.【答案】B 

【解析】解：用油膜法估测分子的大小实验中将一滴油酸酒精溶液滴在水平面上形成油酸薄膜，将油酸分子看作球体，测量出油酸面积，计算出油酸体积，根据体积公式可计算出油酸分子直径，故实验估测的是油酸分子直径。故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据用油膜法估测分子的大小实验实验原理分析判断。
本题考查用油膜法估测分子的大小实验，要求掌握实验原理。
 

3.【答案】D 

【解析】解：依题图可知，物体甲的位移-时间图像的斜率先正后负，则说明其先向正方向运动、后向负方向运动；物体乙始终向正方向运动，故A错误；
B.因位移-时间图像的斜率表示速度，绝对值表示速度大小、正负表示速度方向；依题图，物体乙的位移-时间图像的斜率为正且大小恒定，可知物体乙沿正方向做匀速直线运动，故B错误；
C.由题图可知，在时刻，物体甲的位移-时间斜率大于物体乙的，故在此时刻物体甲的速度大于物体乙的速度，故C错误；
D.根据平均速度的定义，即，可知时间内，甲、乙的位移相同，故其平均速度相等，故D正确。
故选：D。
根据位移-时间图像的斜率表示速度可知，乙做匀速直线运动，根据位移-时间图象的斜率等于速度，由此可以比较两物体的运动方向以及时刻速度大小比较，根据时间内，甲乙两物体位移相等，时间相等根据平均速度公式可知平均速度相同。
解决本题时，要知道位移-时间图象的斜率等于速度、斜率的正负表示速度方向是分析的关键。
 

4.【答案】C 

【解析】解：绕过某一建筑物是波的衍射现象，发生明显衍射的条件是：障碍物或者孔的尺寸不能远大于这种波的波长，声波波长较长，光波波长很短，故声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，故ABD错误，C正确。
故选：C。
本题根据发生明显衍射现象的条件，即可解答。
本题的关键是知道发生明显衍射的条件是：障碍物或者孔的尺寸不能远大于这种波的波长，考查学生理解能力。
 

5.【答案】C 

【解析】解：A、电源短路时，外电阻为零，路端电压为零，故A错误；
B、外电路断开时，电路中的电流为零，由，知路端电压为最大值，故B错误；
C、路端电压U增大时，根据知流过电源的电流I一定减小，故C正确；
D、路端电压增大时，流过电源的电流一定减小，外电阻增大，由于内外电阻的关系未知，所以不能确定外电路消耗的功率如何变化，故D错误。
故选：C。
根据闭合电路欧姆定律分析路端电压与外电阻的关系，以及路端电压与电流的关系。根据内外电阻的关系，分析外电路消耗的功率与路端电压的关系。
解答本题时，要掌握闭合电路欧姆定律，并能熟练用来分析路端电压、电流与外电阻的关系。
 

6.【答案】A 

【解析】解：根据单摆周期公式，相同的单摆，周期相同，即。
根据机械能守恒得，速度大者摆角大，则振幅也大，所以故B、C、D错误，A正确。
故选：A。
改变摆球的初速度，根据机械能守恒，会改变单摆的摆角，从而改变振幅，但不会改变单摆的周期。
解决本题的关键掌握单摆的周期跟什么因素有关，改变单摆的速度只会改变摆角，不会改变周期。
 

7.【答案】D 

【解析】解：A、匀强电场的等势线应是一簇平行线，由图可知避雷针附近的电场显然不是匀强电场，故A错误；
B、等势线与电场线相互垂直，A点比B点电场线更密集，所以A点的电场强度比B点大，故B错误；
C、乌云带负电，则电场线终止于乌云，根据沿电场线方向电势降低可知A、B、C三点中，B点电势最高，故C错误；
D、有一带负电的雨点从乌云中下落，雨点所受电场力方向与速度方向夹角小于，电场力做正功，故D正确；
故选：D。
根据图中所示的带电特点可判断电场线大致方向，可判断电势高低，根据等势面和电场线关系可画出电场线，根据疏密可判断场强大小，根据电荷电性与受力特点以及做功特点，可判断做功。
考查电场线等势线关系及电场特点，注意B选项分析疏密要从电场线入手，等势线疏密并不能严格判断场强大小，较为简单。
 

8.【答案】A 

【解析】解：A、设物体开始下落的高度为h，当下落距离s时，其重力势能为：，故A正确；
B、由机械能守恒定律：，故势能与动能的图象为倾斜的直线且斜率为负，故B错误；
C、根据动能定理可得：，图象为正比例函数图象，是经过原点的一条倾斜的直线，故C错误；
D、重力势能，势能与速度的图象为开口向下的抛物线，故D错误。
故选：A。
物体做自由落体运动，机械能守恒，再根据动能、势能的定义，逐个分析推导可以得出结论．
对于图象问题，关键是能够根据已知的公式、定律等推导出横坐标和纵坐标的关系式，分析斜率的变化，然后作出正确的判断。
 

9.【答案】C 

【解析】解：导线在磁场内有效长度为：，故该V形通电导线受到安培力大小为，解得：，故C正确，ABD错误。
故选：C。
由安培力公式进行计算，注意式中的L应为等效长度。
本题考查安培力的计算，熟记公式，但要理解等效长度的意义。
 

10.【答案】D 

【解析】解：A、对水壶受力分析，水壶受到重力和竖直向上的拉力，水平方向没有力的作用，则水平方向一定没有加速度，自行车的运动与水壶的运动一致，则自行车一定做匀速直线运动，故A错误；
B、壶内的水做匀速直线运动，水平方向合力为0，则壶内水面应沿水平面，故B错误；
C、自行车做匀速直线运动，受重力和坡道对自行车的作用力，根据共点力平衡得，坡道对自行车的作用力一定与重力等大反向，方向竖直向上，故C错误；
D、水壶受到共点力作用，重力和绳子拉力，两力在同一直线上，则水壶及水整体的重心一定在悬绳正下方，故D正确；
故选：D。
对水壶受力分析，受重力和绳子拉力，这两个力在同一直线上，结合运动与力的关系分析即可。
本题主要考查了力与运动的关系，知道受力情况可以判断运动情况，知道运动情况可以判断受力情况，难度不大，属于基础题。
 

11.【答案】B 

【解析】解：气体压强：，故
ABC、向右管注入少量水银，假定先固定水银A，则气压增加，再释放水银A，封闭气体将向上运动，故减小，气体压强也就减小，气体的压强减小、温度不变，根据，则气体体积增大，则长度增大，故AC错误，B正确；
D、气体的压强减小，右管与B的水银面的高度差也减小，故D错误；
故选：B。
使用连通器的原理可以求出B部分气体的压强；向右管注入少量水银，左侧的压强就增大，左侧的水银A就会向左移动，从而左侧的水银向上运动，这时左侧水银的高度差就会减小．温度保持不变，气体的压强减小．再根据连通器的原理确定h的变化．
本题考查封闭气体的压强，掌握连通器的原理解题，理解玻意耳定律．注意空气柱的质量一定是解题的前提条件．
 

12.【答案】B 

【解析】解：A、由题意作出波的图象如图所示。

因为，所以当B点的位移为正的最大值时，A点位移恰为零，且向上运动可知，A、B间距离为，解得该波波长，故A错误；
B、以该时刻为计时起点，时，A点处于波峰，则有：，可解得，波速为，…，当时，，故B正确；
C、1s末A点处于波峰，B点在平衡位置，两点的位移不相等，故C错误；
D、经1s末A点到达正向最大位移，则经2s末A点回到平衡位置，而此时B处于波谷处，根据波动特征知，A点的运动速度大于B点的运动速度，故D错误。
故选：B。
根据两质点 A、B的状态关系，结合波形确定波长的大小，根据波的周期性，由A点运动时间与周期的关系求得周期，再求波速。根据两质点位置关系分析位移关系和速度关系。
解答本题的关键要理解波的周期性即重复性，得到时间与周期的关系式，从而求得周期的通项。
 

13.【答案】动能和势能  温度和体积 

【解析】解：内能包括分子动能和势能，与物体的温度和体积有关系。
答：动能和势能，温度和体积
本题根据内能包括分子动能和势能，与物体的温度和体积有关系，即可解答。
本题考查学生对内能的定义和影响因素的掌握，比较简单。
 

14.【答案】调零   

【解析】解：在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，用磁传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度前需要先调零；
根据图线知，螺线管中心的磁感应强度的大小大约为
则磁通量为：
故答案为：调零，
用DIS研究通电螺线管的磁感应强度实验使用磁传感器测量各点的磁感应强度，
根据图线确定出螺线管中心的磁场大小，根据求出磁通量的大小。
解决该题需能根据图象找到磁感应强度，知道磁通量的求解方法。
 

15.【答案】2：3 2：1 

【解析】解：运动方向改变的角度即为转过的圆心角，相同时间，根据，故周期与反比，周期比为2：3；
向心加速度，半径之比为8：9，代入比例，故向心加速度的比为2：1。
答：2：3，2：1
本题根据，，结合题中数据，即可解答。
本题的关键点是对圆周运动物理量关系的掌握和对公式的选择，比较简单。
 

16.【答案】  

【解析】解：物体做初速度为零的匀加速直线运动，根据推论知，第一个t时间内和紧接着的第二个t时间内和第3个t时间内位移之比为1：3：
根据动能定理得：
第一个t时间内有
第二个t时间内有
第三个t时间内有
因为：：：3：
则
则第3个t时间内物体动能的增量为为

根据动能定理得：
3t时间内重力做功为
故重力对物体做功的平均功率为

故答案为：；
物体沿光滑斜面下滑时做初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的推论分析两段时间的位移关系，再由动能定理分析动能增量关系，从而得到在紧接着的一段时间t内物体动能的增量．由动能定理求出2t内重力做的功，再求重力做功的平均功率．
解决本题的关键要明确物体的运动性质，掌握匀变速直线运动的推论．要知道动能的变化量与合外力做功有关，可分段运用动能定理研究动能的增量．
 

17.【答案】  0 

【解析】解：小物块从斜面上A点以速度沿斜面匀速下滑，设动摩擦因数为，所以有：
物块进入电场区域后，根据动能定理有：
解得：
由于电场力与位移垂直，所以电场力不做功，电势能的变化量。
故答案为：，0
根据物块在斜面上匀速下滑，受力平衡；进入电场区域后，根据动能定理解得电场强度，电场力与位移垂直，所以电场力不做功。
带电粒子在匀强电场中的运动问题，只需要分析粒子受力时注意考虑电场力，即可由合外力求得加速度，进而得到运动情况。
 

18.【答案】B 不同  B 正  向右 

【解析】解：、导电纸中有恒定电流，触头与此接触的，所以应放在最上层，那么按照能够留下印迹的常理，则第二、三层分别是复写纸和白纸，且导电纸有导电物质的一面向上，故A错误，B正确；
、电源电压为直流，故C错误；
电极 A、B必须与导电物质保持导电状态，故D错误。
故选：B。
实验中如果忘记传感器调零，则描绘得到的等势线形状与原来的不同；
本实验是用DIS描绘电场的等势线，实际上是用恒定电流场来模拟静电场，由于两接线柱是正负极，所以模拟的是等量异种电荷的静电场，故B正确，ACD错误。
故选：B。
若电压传感器的红、黑探针分别接触图中d、f两点、d连线与A、B连线垂直时，示数小于零，则红探针的电势低，根据等量异种电荷电场的特征，可以确定A接正极，要使示数为零，则黑色探针应向右移动。
故答案为：；不同；；正，向右
本实验是用DIS描绘电场的等势线，但事先是用恒定电流场来模拟静电场，由于两接线柱是正负极，所以模拟的是等量异种电荷的静电场。由此分析。
本题要注意的是第三问，必须结合等量异种电荷的电场特征进行判断：若电压传感器的红、黑探针分别接触图中d、f两点、d连线与A、B连线垂直时，示数小于零，则红探针的电势低，根据等量异种电荷电场的特征，可以确定A接正极，要使示数为零，则黑色探针应向右移动。
 

19.【答案】解：假如断路，则电流表示数为0，不符合；假如断路，则电压表示数为0，也不符合，所以断路；
断路后，电压表与串联，相当于导线，电压表读数为的电压，故

 发生断路前，电源两端的电压
两端的电压
通过的电流为：
则的阻值
根据闭合电路欧姆定律得，断路前，
断路后，
代入数据联立解得：

答：断路；
的阻值为，的阻值为；
电源的电动势E为4V，内阻r为。 

【解析】三个电阻中有一个发生断路后，电流表有示数说明是通路，电压表有示数说明电压表与电源之间是通路，则断路的是电压表并联部分；
通过断路后电压表的示数和电流表示数求出的电阻，再结合断路前闭合电路欧姆定律求出的阻值；
通过断路前和断路后的电压和电流通过求出电源的电压和内阻。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，判断出电路的故障和电路的连接方式是解题的关键。
 

20.【答案】解：滑块 A 在斜面上运动时所受合力不变，做匀减速直线运动，加速度沿斜面向下。从表格中前两组数据可知，滑块 A 从斜面最高点滑至光电门 a 的时间间隔为 ，
根据加速度计算公式有：，方向沿斜面向下
 是滑块A滑至光电门 b 的速度，
根据速度-位移公式有：，代入数据解得：
斜面倾角 ，得
滑块 A 在光电门 a 位置：
滑块 A 在光电门 b 位置：
滑块 A 在斜面上受到重力 G、弹力  和外力 F 的作用，由加速度 ，可知 F 的方向垂直于斜面，与运动方向垂直，不做功，弹力  方向垂直于斜面，也不做功，仅重力做功，机械能守恒。
、B两相同滑块在水平面上受力相同，由牛顿第二定律，加速度大小相同。
若 d 传感器测得的是 A 滑块的速度，由光电门c、d数据知 
在时间内，A滑块位移为
B滑块位移为
解得：，
位移之和，假设不成立。
所以d传感器测到的是B滑块速率。
答：滑块A在斜面上运动时的加速度为，方向沿斜面向下。
时，的数值是。
滑块A通过光电门a的机械能为，滑块A在斜面上运动时机械能守恒。
传感器测到的是B滑块速率。 

【解析】根据加速度计算公式解得。
根据速度-时间公式解得。
计算ab的位移，从而根据动能与重力势能的和求解机械能。
根据运动学关系分析解答。
本题考查机械能守恒定律，解题关键掌握运动学的基本公式，注意机械能等于动能与势能的和。