上海市松江区2023届高三下学期（二模）测试物理试题

上海市松江区2023届高三下学期（二模）测试物理试题

一、单选题

1．1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮核的实验，发现了（　　）

A．质子 B．中子 C．电子 D．核子

2．某项研究需要引入“加速度变化快慢”，它的单位是（　　）

A．m/s B．m/s2 C．m/s3 D．m2/s2

3．如图紫外线照射锌板，验电器金属箔发生了偏转，金属箔（　　）

A．带负电 B．带正电 C．不带电 D．无法确定

4．下列措施中可使单摆的振动周期增大的是（　　）

A．增大摆球的质量 B．增大振幅 C．由上海移到北京 D．增大摆长

5．如图，卡文迪什扭秤实验中使用了带有平面镜M的光学系统，它的作用是（　　）

A．等效替代 B．放大

C．增大亮度 D．监测装置是否平衡

6．高铁沿水平轨道减速进站过程中，乘客对高铁（　　）

A．做正功 B．做负功 C．不做功 D．无法确定

7．磁场中垂直于磁场方向固定一根直导线，在导线中通以大小不同的电流。导线受到的安培力大小F与电流I的关系图像正确的是（　　）

A． B．

C． D．

8．假定“嫦娥X号”测得月球表面物体做自由落体的加速度，已知引力常数为G。为求月球质量还需要知道的物理量为（　　）

A．月球绕地周期T B．地球的质量M

C．月球的半径R D．以上都需要

9．如图所示，半径为R的小球从光电门正上方由静止自由下落，开始时球心到光电门的距离为h，经过时间t小球的下边缘开始挡光，小球挡光的总时间为，不计空气阻力，下列说法正确的是（    ）

A．小球下落的加速度等于 B．小球下落的加速度大于

C．球心经过光电门时的速度等于 D．球心经过光电门时的速度大于

10．如图为一定质量的理想气体的图像，该气体从状态A变化至状态B, 在上述过程中关于气体温度的变化，下列判断正确的是（　　）

A．一直升高 B．一直降低

C．先升高后降低 D．先降低后升高

11．如图，长直导线MN置于三角形金属线框ABC上，两者彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分，导线通入由M到N的电流，当电流增大时，关于线框的判断正确的是（　　）

A．磁通量的变化量为零 B．受到向右的安培力

C．产生顺时针方向的感应电流 D．两侧均有收缩的趋势

12．如图，光滑绝缘水平面上A、B两小球在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动，且保持相对静止。则关于两球带电量和带电性质的判断不可能的是（　　）

A．qA> qB B．qA< qB

C．A球带负电 D．B球带负电

二、填空题

13．水壶中倒入一些开水后，拧紧壶盖，经过一段时间后，发现壶盖难以拧开，是因为壶内气体的压强________；壶内气体分子平均动能________。（选填“增大”、“减小”或“不变”）

14．如图，运动员抖动长绸的一端呈现波浪状，此时绸带上P点运动方向________（选填“向上”、“向下”、“向左”或“向右”）；如果要使绸带产生更加密集的波浪状起伏，运动员上下抖动的频率应________（选填“增大”、“减小”或“保持不变”）。

15．如图为某同学设计的森林火灾预警装置。R0是金属热电阻，其阻值随温度升高而变大，R1和R2为两个滑动变阻器，a、b接报警器，当电压增大到某一值时，会触发报警。当温度升高时电流表示数________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；冬季为了安全适当降低报警温度，可采取的方法有________。

16．如图，在光滑的水平桌面上固定着半径为r的立柱，细线一端固定在立柱上的A点，另一端连接质量为m、可视为质点的小球，细线水平拉直，长度为L。现给小球一垂直于细线的初速度，则细线转过180°时，小球的速度为________，细线对小球的拉力大小为________。

三、实验题

17．在“研究共点力的合成”实验时，需要两次拉伸橡皮筋，两次都要将橡皮筋的结点拉到相同的________；通过本实验可以验证共点力合成时遵循________定则。

18．图（a）是“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置。

（1）本实验可先进行定性探究，通过改变________的位置来观察摆锤释放后摆起的最大高度与释放时的高度是否相同；

（2）由于本实验需要测出摆锤经过不同位置的动能，每次实验时需要将摆锤从装置图中的位置由静止释放，并利用光电门传感器测出摆锤经过不同位置时的速度；

（3）某实验小组得到下表所示的A、B、C、D四组数据，请判断哪组数据不合理，并说明造成数据不合理的可能原因：______________________；

（4）某实验中心将上述实验进行了改进，装置如图（b）所示，根据装置图说明可判断光电门传感器应该安装在图中的_________上，这样设计的好处是________________________。

四、解答题

19．如图，半径R＝0.25m的光滑圆弧轨道的左端A与圆心O等高，B为圆弧轨道的最低点，圆弧轨道的右端C与一倾角θ＝37°的粗糙斜面相切。一质量m＝1kg的小滑块从A点正上方h＝1m处的P点由静止自由下落。已知滑块与粗糙斜面间的动摩擦因数μ＝0.75，不计空气阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2。求：

（1）滑块运动到B点时速度和向心加速度；

（2）滑块在粗糙斜面上向上滑行的最大距离；

（3）分析说明滑块能否再次通过B点。

20．如图（a）所示，足够长的光滑平行导轨倾角，宽L = 0.6m，处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B = 1T。上端接有的滑动变阻器和电阻性元件，的伏安特性曲线如图（b）所示，一根内阻不计、质量m=0.033kg的金属棒MN跨接在导轨上。现将调至某阻值，然后金属棒由静止释放，最终沿导轨匀速下滑，在金属棒匀速下滑的过程中（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2），求：

（1）金属棒MN中电流的大小和方向；

（2）若流经的电流之比为，求金属棒匀速下滑的速度大小；

（3）若调至不同阻值，回路消耗的电功率能否为0.7W，说明理由。

参考答案：

1．A

【详解】1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮核的实验，发现了质子，反应方程为

故选A。

2．C

【详解】加速度变化快慢

故选C。

3．B

【详解】因紫外线灯照射锌板，验电器箔片张开，发生了光电效应，电子从锌板飞出，锌板失去电子带正电，验电器带正电金属箔。

故选B。

4．D

【详解】AB．摆球质量和振幅不影响振动周期，AB错误；

CD．单摆周期公式为

由上海移到北京，重力加速度增大，则周期减小；增大摆长，可使周期增大，C错误，D正确。

故选D。

5．B

【详解】卡文迪什扭秤实验中使用了带有平面镜M的光学系统，它的作用是放大微小角度变化。

故选B。

6．A

【详解】高铁沿水平轨道减速进站过程中，加速度与运动方向相反，则乘客也做减速运动，高铁对乘客作用力与运动方向相反，根据牛顿第三定律可知，乘客对高铁作用力与运动方向相同，做正功。

故选A。

7．B

【详解】根据安培力的计算公式有，可知图象的斜率代表BL，不变，当电流I=0时，安培力F=0。

故选B。

8．C

【详解】由题意，对月球有

得

求月球质量还需要知道的物理量为月球的半径R。月球必须为中心天体才能求出质量，所以不需要月球绕地周期和地球的质量。

故选C。

9．D

【详解】AB．小球自由落体开始时球心到光电门的距离为h，经过时间t小球的下边缘开始挡光，则其位移为

由自由落体的位移公式

可知

故AB错误；

CD．球心经过光电门时的速度为小球经过位移为2R的中间位置速度，而这段位移的平均速度为

根据匀变速直线运动的规律可知

即球心经过光电门时的速度大于，故C错误，D正确。

故选D。

10．B

【详解】根据

可知，与原点连线的斜率代表温度大小，斜率大，温度高，所以从状态A变化至状态B，温度一直降低。

故选B。

11．B

【详解】导线通入由M到N的电流，根据安培定则可知，MN左侧磁场方向向里，右侧磁场方向向外；虽然线框被导线分成面积相等的两部分，但左侧部分区域离导线比较近，所以左侧部分区域磁场比右侧部分区域磁场强，故线框的磁通量向里；当电流增大时，线框的磁通量向里增大，根据楞次定律可知，线框中产生逆时针方向的感应电流；结合左手定则可知，线框各部分所受安培力的合力水平向右，左侧有收缩趋势，右侧有扩张趋势。

故选B。

12．D

【详解】假设小球A带正电，小球B带负电，对小球各自受力分析，小球B受向左的电场力和A对B向左的库仑力，所以小球B的合力向左。由于小球A、B向右做匀加速运动，所以它们所受合力方向水平向右，所以小球A带负电，小球B带正电，对小球各自受力分析，由牛顿第二定律得

，

整理得

则

qA< qB

或者两球均带正电，则

，

整理得

此时电量可以满足

qA> qB

两球均带负点不可能，故D不可能符合题意，ABC可能不符合题意。

故选D。

13．     减小     减小

【详解】[1][2]水壶中倒入一些开水后，拧紧壶盖，经过一段时间后，发现壶盖难以拧开，是因为发生了等容降温过程，压强减小，因为温度降低，所以气体分子平均动能减小。

14．     向上     增大

【详解】[1][2]波向右传播，根据平移法可知，P点运动方向向上；如果要使绸带产生更加密集的波浪状起伏，则周期变小，频率增大。

15．     减小     减小R2或增大R1

【详解】[1]当温度升高时，R0的阻值变大，电路中总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流I减小，R2两端电压减小，R1两端电压变大，R1中电流变大，R0中电流

减小，电流表的示数减小。

[2]冬季为了安全适当降低报警温度，即当R0减小时，报警器两端的电压不变；R0的阻值减小时，R0与R1并联的总阻值减小，可以通过增大R1的阻值的方法使电路中阻值不变；R0减小时，电路中总电流增大，R2两端电压增大，报警器两端电压降低，可以通过减小R2的阻值的方法使R2两端电压不变，报警器两端电压不变。

16．         

【详解】[1]根据题意可知，细线的拉力不做功，则小球做匀速圆周运动，则细线转过180°时，小球的速度为。

[2]根据题意可知，细线转过180°时，画出俯视图，如图所示

小球做圆周运动的半径为

细线拉力提供小球做圆周运动的向心力，则有

17．     位置     平行四边形

【详解】[1][2]在“研究共点力的合成”实验时，根据实验原理可知，需要两次拉伸橡皮筋，两次都要将橡皮筋的结点拉到相同的位置；通过本实验可以验证共点力合成时遵循平行四边形定则。

18．     定位档片或摆锤释放     C组数据不合理，可能原因是摆锤释放位置高于A点或摆锤释放时有初速度     ⑤##摆锤     摆锤释放一次就能测出各点的机械能，完成实验更加方便

【详解】（1）[1]释放位置不同，则上升的最大高度不同，所以通过改变定位档片或摆锤释放的位置来观察摆锤释放后摆起的最大高度与释放时的高度是否相同。

（3）[2]C组数据不合理，可能原因是摆锤释放位置高于A点或摆锤释放时有初速度。

（4）[3][4]挡光片放在运动路径上，则光电门传感器应该安装在⑤摆锤上。这样设计的好处是摆锤释放一次就能测出各点的机械能，完成实验更加方便。

19．（1），方向过B点的切线向右，，方向由B指向O；（2）1m；（3）不能，理由见解析

【详解】（1）滑块由P到B过程中，根据机械能守恒定律有

，

方向过B点的切线向右。

滑块在B点的向心加速度为

方向由B指向O

（2）滑块由B到C过程中，根据机械能守恒定律有

滑块沿斜面上滑的加速度为a，则

滑块在斜面上向上滑行的最大距离为

另解：设滑块在斜面上向上滑行的最大距离为，滑块由B滑到斜面上最高点的过程中，根据动能定理有

解得

（3）滑块滑至最高点时，重力沿斜面方向的分力为

在斜面上滑块受到的滑动摩擦力为

又最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，即 ，所以因此滑块将停在斜面上，不能再次通过B点。

20．（1）0.33A，方向NM；（2）；（3）不能，理由见解析

【详解】(1) 金属棒匀速下滑，受力如图，根据物体的平衡条件

方向NM。

(2) 流经的电流之比为

又

由图（b）可知

感应电动势为

又

E=BLv

 所以金属棒匀速下滑的速度为

(3) 调至不同阻值，金属棒匀速下滑时，总电流还是

设流经的电流为I，两端的电压为U，则

在图（b）中画出图线，图线在I轴上的截距为，斜率的绝对值为，当时，斜率最小，与的伏安特性曲线交点的U值最大，如图所示，这时

回路消耗的最大电功率为

故回路消耗的电功率不可能为