2023年上海市嘉定区高三物理等级考(高考)一模试卷含答案及评分标准

这是一份2023年上海市嘉定区高三物理等级考(高考)一模试卷含答案及评分标准，共9页。试卷主要包含了本考试分设试卷和答题纸等内容，欢迎下载使用。

考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟．
2．本考试分设试卷和答题纸．试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题．
3．作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分．第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置．
一、选择题（第1-8小题，每小题3分；第9-12小题，每小题4分，共40分．每小题只有一个正确答案）
1. 最早用实验证实电磁波存在的物理学家是（ ）
A．奥斯特 B．法拉第 C．麦克斯韦 D．赫兹
2. 引力常量G的单位用国际单位制中的基本单位可表示为（ ）
A．N⋅m/kg2B．N⋅m2/kg2C．m3/kg∙s2D．m3/kg∙s3
3. 能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一，以下不能体现能量守恒定律的是（ ）
A．库仑定律B．焦耳定律
C．闭合电路欧姆定律D．楞次定律
4. 篮球比赛中，为闪躲防守队员，持球者将球经击地后传给队友，如图所示，则篮球对水平地面的压力是由（ ）
A．篮球的形变而产生 方向斜向下
B．地面的形变而产生 方向斜向下
C．篮球的形变而产生 方向竖直向下
D．地面的形变而产生 方向竖直向下
5. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中，对提高测量结果精确度有利的操作是（ ）
A．选用柔软有弹性的摆线 B．选用体积较大的摆球
C．单摆偏离平衡位置的角度应尽可能大些 D．测周期应从摆球经过平衡位置开始计时
6. 摩托车正沿圆弧弯道以不变的速率行驶，则它（ ）
A．受到重力、支持力和向心力的作用
B．所受的地面作用力恰好与重力平衡
C．所受的合力可能不变
D．所受的合力始终变化
7. 如图所示，当弹簧振子从平衡位置运动至最右端的过程中，在做（ ）
A．加速度不断增大的加速直线运动
B．加速度不断增大的减速直线运动
C．加速度不断减小的加速直线运动
D．加速度不断减小的减速直线运动
B
I
8. 如图，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，通有电流I的金属细杆水平静止在斜面上。若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为3B，电流和磁场均反向，则金属细杆将（ ）
A．沿斜面加速上滑 B．沿斜面加速下滑
C．沿斜面匀速上滑 D．仍静止在斜面上
9.一物体在竖直向上的恒力作用下，由静止开始上升，到达某一高度时撤去外力。若不计空气阻力，则在整个上升过程中，物体的机械能E随高度h变化的关系图像是（ ）
A B C D
A
O
F1
F2
10. 如图，在“研究共点力的合成”的实验中，橡皮筋的一端固定在A点，另一端被两个弹簧测力计拉至O点，此时F1、F2间的夹角为锐角。若保持结点O的位置及F1的方向不变，绕点O逆时针旋转F2，使两分力的夹角逐渐增大，这一过程中（ ）
A．F2一定增大，F1、F2的合力也随之增大
A
O
F1
F2
B．F2一定增大，但F1、F2的合力保持不变
C．F2不一定增大，F1、F2的合力也不一定增大
D．F2不一定增大，但F1、F2的合力保持不变
11. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其速率的平方（v2）与环绕半径的倒数1r的关系如图所示，图中b为图线纵坐标的最大值，图线的斜率为k，引力常量为G，则地球的质量和半径分别为（ ）
A．kG kb B．k/G k/b
C．k/G kb D．kG k/b
12. 利用智能手机的加速度传感器可直观显示手机的加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器后，手掌从静止开始上下运动。以竖直向上为正方向，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如右图所示，则手机（ ）
A．t1时刻开始减速上升 t1~t3时间内所受的支持力先减小后增大
B．t1时刻开始减速上升 t1~t3时间内所受的支持力逐渐减小
C．t2时刻开始减速上升 t1~t3时间内所受的支持力先减小后增大
D．t2时刻开始减速上升 t1~t3时间内所受的支持力逐渐减小
二、填空题（每题4分，共20分）
13. 一汽车在水平地面上行驶，因前方故障采取紧急措施，此过程可看做是匀减速直线运动，其位移与时间的关系是：s=16t−2t2，则汽车刹车时加速度大小为_____m/s2；汽车刹车5s内的位移为_____m。
图a
图b
14. 图a为利用发波水槽得到的水面波形图，这是波的________现象；用实线表示波峰，虚线表示波谷，波的图样如图b所示，C点为AB连线的中点．则图示时刻C点的振动方向________ (选填“向上”或“向下”)
15. 风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一。右图为1500千瓦的风机机组，风机叶片大约有35m长，风力发电机每转动一周，大概需要5s，由此可估算出风机叶尖速度可达________m/s；机组一天发电量约_________度，可供15个家庭使用一年。
16. 如图所示，直线A是电源的路端电压与电流的关系图线，
直线B、C分别是电阻R1、R2两端的电压与电流的关系图线。
若将这两个电阻分别接到该电源上，则电源的输出功率之比
为________；将电阻R1、R2分别接到该电源，电源的效率
分别为η1、η2，则两者的大小关系为η1_____η2。
17．如图a，一个正点电荷固定在绝缘水平面上x轴的原点O处，轴上各点电势φ与1x的关系如图b。可视为质点的滑块质量为0.05kg、电荷量为+8.0×10-9C，从x=0.2m处由静止释放，在x=0.4m处时速度达到最大。已知滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.01，g=10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在x=0.4m处滑块所受电场力大小为_______N；滑块速度大小为______m/s.
三、综合题（第18题10分，第19题14分，第20题16分，共40分）
注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等．
图a
18.（10分）某学习小组用两种不同的金属电极插入柠檬做了
一个“水果电池”，如图a所示。将该水果电池给“1.5V、0.3A”
的小灯泡供电，发现小灯泡不发光，检查电路无故障，测量电路
中的电流，发现读数不足。
（1）你认为电路中电流不足的原因是_____________________________________；
图c
+
（2）为了测量水果电池的电动势和内阻，进行如下实验，电路图如图b所示。请按照电路图，将图c中的实物图连线补充完整。
图b

（3）连好电路后闭合开关，发现滑动变阻器的滑片在较大范围内调节时，电压表示数变化不明显，其原因是所选用的滑动变阻器__________________；
图d
（4）按要求更换滑动变阻器后，调节滑动
变阻器，记录电压表和微安表的示数。作出
U—I图像，如图d所示。由图像求得水果
电池的电动势E=______V，内阻r=______kΩ
（结果保留三位有效数字）。
19.（14分）如图所示为一遥控电动赛车（可视为质点），它的运动轨道由长L=8m的粗糙直轨道AB与半径均为R = 0.1m的四分之一光滑圆弧轨道BC、CD平滑连接而成。假设在某次演示中，赛车从A位置由静止开始运动，通电t = 2s后关闭电动机，赛车继续前进一段距离后进入竖直圆弧轨道BCD。若赛车在水平轨道AB段运动时受到的恒定阻力f = 0.4 N，赛车质量为m = 0.4 kg，通电时赛车电动机输出的牵引力恒为F=1.2N，空气阻力忽略不计，取
g＝10 m/s2。则：
A
B
C
D
R
R
（1）赛车在AB段运动时的最大速度v1及它到达B点时的速度大小v2;
（2）赛车到达D点时的速度大小v3；
（3）要使赛车刚好到达D点，电动机的
工作时间为多长？
s
O
ϴ
R
B
M
N
F
图a
20. （16分）如图a所示，在倾角θ＝37°的斜面上，
固定着宽L＝1 m的平行粗糙金属导轨，导轨下端接
一个R＝2 Ω的定值电阻，整个装置处于垂直导轨向下
的匀强磁场中，磁感应强度B＝1 T。一质量m＝0.5 kg、
阻值r＝2 Ω的金属棒在沿导轨向上的拉力F的作用下，
从MN处由静止开始沿导轨加速向上运动。运动过程中，
金属棒始终与导轨垂直且接触良好。已知金属棒与导轨间动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10 m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
图b
（1）若金属棒以a=1m/s2的加速度沿导轨向上做
匀加速直线运动，则
（a）当它运动到2m处所受安培力FA；
（b）在图b中画出此时金属棒的受力示意图；
（c）计算该位置处拉力F的大小。
s/m
)
v/m∙s-1）
0
1
2
2
1
3
4
图c
（2）若金属棒在拉力F的作用下沿导轨向上运动的v-s
图像如图c所示，试求从起点开始到发生s＝2m位移的过
程中，安培力所做的功WA以及拉力F所做的功WF。
v/m·s-1
0
1
2
1
2
s/m
2022学年第一学期高三物理质量检测试卷评分参考
一、选择题（第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分，共40分）
二、填空题（每题4分，共20分）
13．4 32 14．干涉 向下
15．14π 3.6×104 16．3：4 >
17．5×10-3 0.2
三、综合题（第18题10分，第19题14分，第20题16分，共40分）
18.（2+2+2+4=10分）
（1）水果电池的内阻太大 （2）
（3）最大阻值过小 （4）1.55 21.9
mg
f
N
F
a1
19.（14分）
解：（1）6分 小车通电时，受力如图所示 1分
小车做匀加速直线运动，设加速度大小为a1
a1=F−fm=1.2− 1分
v1=a1t1=2∙2m/s=4m/s 1分 s1=12a1t12=4m
mg
f
N
a2
关闭电动机，小车受力如图
小车做匀减速直线运动，设加速度大小为a2
a2=fm= 1分
s2=L−s1=4m 1分 又 v22=v12−2 a2 s2
代入可得 v2=22m/s 1分
（2）3分 由于圆弧轨道BCD光滑，赛车从B到D，只有重力做功，机械能守恒 1分
以AB所在平面为零势能面 12mv22+0=12mv32+mg∙2R 1分
v3=2m/s 1分
（3）5分 赛车刚好到达D点时 vD=0 m/s 1分
BD段：由机械能守恒定律 12mvB2+0=0+mg∙2R
可得 vB=2m/s 1分
AB段： 方法一：设电动机工作时间为t 匀加速阶段最大速度为v
则 v=a1t vB2=v2−2 a2 s2 可得 s2=2 t2−2 1分
又 s1=12a1t2=t2 s1+s2=L 可得3 t2−2=8 1分
即 t=303s=1.83s 1分
方法二：设匀加速阶段赛车的位移为s 则Fs−fL=12mvB2−0 s=103m 1分
又因为 s=12a1t2 1分 可得 t=303s=1.83s 1分
20.（16分）
a
mg
F
N
FA
f
解：（1）10分
由于金属棒由静止开始匀加速运动，
2m处的速度v=2as=2m/s ……1分
该位置处金属棒所受安培力
FA=BIL=B2L2vR+r=12∙12∙22+2N=0.5N
方向：沿导轨向下……3分（公式大小方向各1分）
以金属棒为研究对象，受力如右图所示 ……2分
根据牛顿第二定律：
F−mgsin37°−μmgcs37°−FA=ma ……2分
可得：F=4.8N ……2分
（2）6分 安培力在大小上满足：
FA=B2L2vR+r=12∙12∙v2+2=14v=12s ……1分
由丙图可得FA随位移s变化的图像……1分
安培力做负功WA=面积=12∙2∙1J=1J ……1分
由：WF−mgssin37°−μmgscs37°−WA
=12mv2−0 ……2分
可得：WF=12.6J ……1分
其他解答，过程合理，也给分题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
C
A
C
D
D
B
A
C
D
B
D