2023届上海市浦东实验高三物理试题下学期期末教学质量检测试题

2023届上海市浦东实验高三物理试题下学期期末教学质量检测试题

注意事项

1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．

2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．

3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．

4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．

5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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，真空中位于x轴上的两个等量负点电荷，关于坐标原点O对称。下列关于E随x变化的图像正确的是

A． B．

C． D．

2、下列说法正确的是（　　）

A．卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核具有复杂的结构

B．在一根长为0.2m的直导线中通入2A的电流将导线放在匀强磁场中，受到的安培力为0.2N，则匀强磁场的磁感应强度的大小可能是0.8T

C．伽利略利用理想斜面实验得出物体不受外力作用时总保持静止或匀速直线运动的状态，开创了物理史实验加合理外推的先河

D．比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法，电流强度I的定义式是

3、太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。2019年10月28日发生了天王星冲日现象，即天王星、地球、太阳三者处于同一直线，此时是观察天王星的最佳时间。已知地球到太阳距离为1个天文单位，天王星到太阳距离为19.2个天文单位，则下列说法正确的是（　　）

A．此时太阳位于地球和天王星之间的某一点

B．2020年10月28日还会出现一次天王星冲日现象

C．天王星绕太阳公转的周期约为84年

D．地球绕太阳公转的加速度约为天王星绕太阳公转的20倍

4、在某种介质中，一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图（a）所示，此时质点A在波峰位置，质点D刚要开始振动，质点C的振动图像如图（b）所示；t=0时刻在D点有一台机械波信号接收器（图中未画出），正以2m/s的速度沿x轴正向匀速运动。下列说法正确的是（　　）

A．质点D的起振方向沿y轴负方向

B．t=0.05s时质点B回到平衡位置

C．信号接收器接收到该机械波的频率小于2.5Hz

D．若改变振源的振动频率，则形成的机械波在该介质中的传播速度也将发生改变

5、如图所示，一根均匀柔软的细绳质量为m。两端固定在等高的挂钩上，细绳两端的切线与水平方向夹角为θ，重力加速度为g。挂钩对细绳拉力的大小为

A． B．

C． D．

6、如图所示，一导热良好的汽缸内用活塞封住一定量的气体（不计活塞厚度及与缸壁之间的摩擦），用一弹簧连接活塞，将整个汽缸悬挂在天花板上。弹簧长度为L，活塞距地面的高度为h，汽缸底部距地面的高度为H，活塞内气体压强为p，体积为V，下列说法正确的是（  ）

A．当外界温度升高（大气压不变）时，L变大、H减小、p变大、V变大

B．当外界温度升高（大气压不变）时，h减小、H变大、p变大、V减小

C．当外界大气压变小（温度不变）时，h不变、H减小、p减小、V变大

D．当外界大气压变小（温度不变）时，L不变、H变大、p减小、V不变

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、密闭的导热容器中盛有部分水，长时间静置后，液面与空气、容器壁的接触情形如图所示。则 （  ）

A．水对容器壁是浸润的

B．水的表面层分子间作用力表现为斥力

C．水面上方的水蒸汽为饱和汽

D．环境温度改变时水的饱和气压不变

8、下列有关光学现象的说法正确的是（　　）

A．光从光密介质射入光疏介质，其频率不变，传播速度变小

B．光从光密介质射入光疏介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射

C．光的干涉、衍射现象证明了光具有波动性

D．做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变小

9、如图（a），静止在水平地面上的物体，受到水平拉力F的作用，F与时间t的变化关系如图（b）所示．设物块与地面间的最大静摩擦力Ffm的大小与滑动摩擦力大小相等，则t1～t3时间内（ ）

A．t2时刻物体的加速度最大

B．t2时刻摩擦力的功率最大

C．t3时刻物体的动能最大

D．t3时刻物体开始反向运动

10、水平放置的平行板电容器，极板长为l，间距为d，电容为C。 竖直挡板到极板右端的距离也为l，某次充电完毕后电容器上极板带正电，下极板带负电，所带电荷量为Q1如图所示，一质量为m，电荷量为q的小球以初速度v从正中间的N点水平射人两金属板间，不计空气阻力，从极板间射出后，经过一段时间小球恰好垂直撞在挡板的M点，已知M点在上极板的延长线上，重力加速度为g，不计空气阻力和边缘效应。下列分析正确的是（　　）

A．小球在电容器中运动的加速度大小为

B．小球在电容器中的运动时间与射出电容器后运动到挡板的时间相等

C．电容器所带电荷量

D．如果电容器所带电荷量，小球还以速度v从N点水平射入，恰好能打在上级板的右端

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）某小组同学用如图所示的装置来“验证动能定理”，长木板固定在水平桌面上，其左端与一粗糙曲面平滑连接，木板与曲面连接处固定一光电门，A是光电门的中心位置，滑块P上固定一宽度为d的遮光片。将滑块从曲面的不同高度释放，经过光电门后，在木板上停下来，设停下来的那点为B点。该小组已经测出滑块与木板间的动摩擦因数为、査得当地重力加速度为g。根据本实验的原理和目的回答以下问题：

(1)为了“验证动能定理”，他们必需测量的物理量有___________；

A．滑块释放的高度h

B．遮光片经过光电门时的遮光时间t

C．滑块的质量m

D．A点到B点的距离x

(2)该组同学利用题中已知的物理量和(1)问中必需测量的物理量，只需要验证表达式___________在误差范围内成立即可验证动能定理；

(3)以下因素会给实验结果带来误差的是___________。

A．滑块释放时初速度不为零               

B．曲面不光滑

C．遮光片的宽度不够小                   

D．光电门安放在连接处稍偏右的地方

12．（12分）某兴趣小组用如图所示的办法来测玻璃的折射率，找来一切面为半球的透明玻璃砖和激光发生器。若激光垂直底面半径从点射向玻璃砖，则光线沿着___________射出；若将激光发生器向左移动，从点垂直底面射向玻璃砖，光线将沿着如图所示的方向从点射出，若想求此玻璃砖的折射率，需要进行以下操作：

（a）测玻璃砖的半径：____________。

（b）入射角的测量：__________，折射角的测量：_______。

（c）玻璃砖的折射率计算表达式：_______________。

（d）将激光束继续向左移动到点，刚好看不到出射光线，则临界角即等于图中_______。

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，两端开口且导热良好的汽缸竖直固定放置，两厚度不计的轻质活塞A、B由轻杆相连，两活塞的横截面积分别为SA=30cm2，SB=18 cm2 ，活塞间封闭有一定质量的理想气体。开始时，活塞A距离较粗汽缸底端10cm，活塞B距离较细汽缸顶端25cm，整个装置处于静止状态。此时大气压强为p0=1.0×105Pa，汽缸周围温度为27。现对汽缸加热，使汽缸周围温度升高到127，不计一切摩擦。

(1)求升高温度后活塞A上升的高度；（结果保留1位小数）

(2)保持升高后的温度不变，在活塞A上缓慢放一重物，使活塞A回到升温前的位置，求连接活塞A、B的轻杆对A的作用力大小。

14．（16分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始经过状态B变化到状态C，己知气体在状态C时压强为，内能为，该理想气体的内能与热力学温度成正比。

（1）求出状态^时气体的压强和温度；

（2）从状态A经过状态B到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？求出气体吸收或放出的热量。

15．（12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？

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、A

【解析】
设x轴的正方向代表电场强度的正方向

根据等量同种负电荷电场线在沿x轴方向的分布，结合规定正方向判断如下：

①在A点左侧电场线水平向右，场强为正，图像的横轴上方，离A点越近，场强越强；

②在A到O之间的电场线向左，场强为负，图像在横轴下方，离A越近，场强越强；

③在O到B之间电场线向右，场强为正，图像在横轴上方，离B越近，场强越强；

④在B点右侧，电场线水平向左，场强为负，图像在横轴下方，离B越近，场强越强。

综上所述，只有选项A符合题意。

故选A。

2、B

【解析】
A．天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构，故A错误；

B．长为0.2m的直导线中通入2A的电流，将导线放在匀强磁场中,受到的安培力为0.2N，故有

因为

故可得，即大小可能是0.8T，故B正确；

C．物体不受外力作用时总保持静止或匀速直线运动的状态，是牛顿在伽利略、笛卡尔的研究基础上得到的牛顿第一定律，故C错误；

D．比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法，电流强度I的定义式是

故D错误。

故选B。

3、C

【解析】
A．天王星、地球都绕太阳做圆周运动，即太阳为中心天体，所以太阳不可能位于地球和天王星之间，故A错误；

BC．天王星、地球绕太阳做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律可知

得

即天王星绕太阳公转的周期约为84年，如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有

解得

再出现一次天王星冲日现象并不在2020年10月28日，故B错误，C正确；

D．由公式

得

地球绕太阳公转的加速度约为天王星绕太阳公转的369倍，故D错误。

故选C。

4、C

【解析】
A．因t=0时刻质点C从平衡位置向下振动，可知波沿x轴正向传播，则质点D的起振方向沿y轴正方向，选项A错误；

B．波速为

当质点B回到平衡位置时，波向右至少传播1.5m，则所需时间为

选项B错误；

C．机械波的频率为2.5Hz，接收器远离波源运动，根据多普勒效应可知，信号接收器接收到该机械波的频率小于2.5Hz，选项C正确；

D．机械波的传播速度只与介质有关，则若改变振源的振动频率，则形成的机械波在该介质中的传播速度不变，选项D错误。

故选C。

5、A

【解析】
先对挂钩一端受力分析可知挂钩对绳子的拉力和绳子对挂钩的拉力相等：

对绳子受力分析如右图，正交分解：

解得：，A正确，BCD错误。

故选A。

6、C

【解析】
以活塞与汽缸为整体，对其受力分析，整体受到竖直向下的总重力和弹簧向上的拉力且二者大小始终相等，总重力不变，所以弹簧拉力不变，即弹簧长度L不变，活塞的位置不变，h不变；当温度升高时，汽缸内的气体做等压变化，根据盖—吕萨克定律可以判断，体积V增大，汽缸下落，所以缸体的高度降低，H减小、p不变、V增大；当大气压减小时，对汽缸分析得

气体压强p减小，汽缸内的气体做等温变化，由玻意耳定律得

可知体积V变大，汽缸下落，所以缸体的高度降低，H减小、p减小、V变大，故C正确，ABD错误。

故选C。

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、AC

【解析】
AB．由图可知，水润湿容器壁并依附在容器壁上面，属于浸润现象，此时附着层内分子间的距离小于液体内部分子的距离，附着层分子之间的作用力表现为斥力，附着层有扩展趋势，故A正确，B错误；

C．密闭的导热容器中盛有部分水，长时间静置后，水蒸气与水达到动态平衡，故水面上方的水蒸汽为饱和汽，故C正确，

D．水的饱和气压随温度的变化而变化，故D错误。

故选AC。

8、BC

【解析】
A．光从光密介质射入光疏介质，其频率不变，传播速度变大，选项A错误；

B．光从光密介质射入光疏介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射，选项B正确；

C．光的干涉、衍射现象证明了光具有波动性，选项C正确；

D．红光的波长大于紫光，做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，根据可知，相邻明条纹间距变大，选项D错误。

故选BC。

9、AC

【解析】
当拉力小于最大静摩擦力时，物体静止不动，静摩擦力与拉力二力平衡，当拉力大于最大静摩擦力时，物体开始加速，当拉力重新小于最大静摩擦力时，物体由于惯性继续减速运动．

【详解】

A、在0﹣t1时间内水平拉力小于最大静摩擦力，t2时刻物体受到的拉力最大；故物体的加速度最大，故A正确；

BCD、物体运动后摩擦力大小不变，当速度最大时摩擦力的功率最大；而在t1到t3时刻，合力向前，物体一直加速前进，t3时刻后合力反向，要做减速运动，所以t3时刻A的速度最大，动能最大．摩擦力的功率最大；故BD错误，C正确

故选AC

【点睛】

根据受力情况分析物体运动情况，t1时刻前，合力为零，物体静止不动，t1到t3时刻，合力向前，物体加速前进，t3之后合力向后，物体减速运动．

10、BD

【解析】
根据水平方向做匀速直线运动分析两段过程的运动时间，根据竖直方向对称性分析小球在电容器的加速度大小，根据牛顿第二定律以及

分析求解电荷量，根据牛顿第二定律分析加速度从而求解竖直方向的运动位移。

【详解】

AB．小球在电容器内向上偏转做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，出电容器后受到重力作用，竖直方向减速，水平方向由于不受力，仍然做匀速直线运动，由于两段过程在水平方向上的运动位移相同，则两段过程的运动时间相同，竖直方向由于对称性可知，两段过程在竖直方向的加速度大小相等，大小都为g，但方向相反，故A错误，B正确；

C．根据牛顿第二定律有

解得

故C错误；

D．当小球到达M点时，竖直方向的位移为，则根据竖直方向的对称性可知，小球从电容器射出时，竖直方向的位移为，如果电容器所带电荷量，根据牛顿第二定律有

根据公式

可知，相同的时间内发生的位移是原来的2倍，故竖直方向的位移为，故D正确。

故选BD。

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、BD        C   

【解析】
(1)[1]．要验证的是从滑块经过光电门到最后在木板上停止时动能减小量等于摩擦力做功，即

其中

可得

则必须要测量的物理量是：遮光片经过光电门时的遮光时间t和A点到B点的距离x，故选BD。

(2) [2]．由以上分析可知，需要验证表达式在误差范围内成立即可验证动能定理；

(3) [3]．A．滑块释放时初速度不为零对实验无影响，选项A错误；               

B．曲面不光滑对实验无影响，选项B错误；

C．遮光片的宽度不够小，则测得的滑块经过A点的速度有误差，会给实验结果带来误差，选项C正确；                   

D．光电门安放在连接处稍偏右的地方对实验无影响，选项D错误；

故选C。

12、方向    在白纸上描出两点，并测出长    连接，入射光线与的夹角为    与出射光线的夹角为           

【解析】
[1]．当光线垂直质界面射入时，传播方向不发生改变，故从点垂直底面射向玻璃砖的光线将沿方向射出。

（a）[2]．记录出射点，连接，长即为半径。

（b）[3][4]．连接即为法线，入射光线与夹角为入射角，出射光线与夹角为折射角。

（c）[5]．由折射率公式知

（d）[6]．当光线从点入射时恰好发生全反射，即此时等于临界角。

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)20.8cm；(2)60N

【解析】
(1)设升高温度后活塞A上升的高度为l，已知，，，，由等压变化得，解得

(2) ，设气体压强为，由已知条件可得

，，

由查理定律可得，由于系统处于平衡状态，对B活塞分析可得

联立解得

14、（1）；（2）吸热，。

【解析】
（1）图线可知，状态A到状态B为等压变化，

①

由盖-吕萨克定律可得:

②

状态B到状态C为等容变化，由查理定律可得:

③

由①②③可得:

 （2）从状态A经过状态B到状态C的过程中，气体吸收热量 从状态A到状态B气体对外做功，从状态B到状态C气体不做功

④

从状态A到状态C气体内能増加

⑤

由热力学第一定律可知

⑥

由④⑤⑥可得：

⑦

15、 (1)；(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

(2)光路如图所示

由

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+10)cm ≈ 27.3cm