2023上海市复旦大学附中高三下学期3月月考物理试题含解析

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复旦附中2023届高三年级3月份教学质量检测物理试卷 一、单选题（1-8题每题3分，9-12题每题4分，共40分）1. A是某天然放射源，abc为外加水平匀强电场后，各射线的（定性）轨迹。则该电场（　　）A. 垂直于纸面向里 B. 向左C. 向右 D. 可由右侧某正点电荷产生2. 某汽车正以72km/h在公路上行驶，为“礼让行人”，若以5m/s2加速度刹车，则以下说法错误的是（　　）A. 刹车后2s时的速度大小为10m/sB. 开始刹车后第1s的位移与第2s的位移比为7：5C. 刹车后5s时的位移为37.5mD. 若司机为酒后驾车，不会影响刹车后的加速度3. 某次，某蹦极爱好者从贵州省坝陵河特大悬索桥上自由落下，下落125m时绳索达到自然长度，此后又经一段时间他到达桥下370m的最低点。已知他的质量为49kg，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力，则125m之后的过程中，绳对他的平均作用力大小约为（　　）A. 250N B. 500N C. 750N D. 1250N 4. 如图所示，小车内有一小球被轻质弹簧和一条细线拴接，小车在水平面上做直线运动的过程中，弹簧始终保持竖直状态，细线与竖直方向成角保持不变。下列说法正确的是（　　）A. 小车一定做匀速直线运动B. 小车可能向右做匀减速直线运动C. 细线有拉力时，弹簧不可能处于伸长状态D. 弹簧有弹力时，细线可能没拉力 5. 如图所示，三颗卫星 a、b、c绕地球做匀速圆周运动，其中b、c在地球的同步轨道上，a距离地球表面的高度为R，此时a、b恰好相距最近。已知地球质量为M、半径为R、地球自转的角速度为，万有引力常量为G，则（　　）A. 卫星a和b下一次相距最近还需经过时间为B. 卫星c的机械能等于b的机械能C. 若要卫星c与b实现对接，可让c加速D. 发射某卫星至b所在轨道所需的能量小于至a所在的轨道 6. 直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线，在x=0处，同一波源的振动分别在介质Ⅰ、Ⅱ中传播，形成两列机械波a、b，某时刻的部分波形图如图所示，此时刻b波恰好传到x=-4m处，下列说法正确的是（　　）A. 波源的起振方向沿y轴正方向B. 此时刻a波传到x=8m处C. 两列波的频率关系D. x=-1m处质点P在这段时间内路程为10cm7. 假设我们学校的田径场跑道是圆形，周长为400m。在跑道上包括正南点的等间距的三个点A、B、C，每个点上放一个带正电荷的篮球，这三个篮球的带电荷量相同，如图所示。设每个带电篮球单独在田径场中心产生的电场的场强大小都为E0、电势都为，则这三个带电篮球在跑道上的正北点产生的电场的场强大小E、电势φ的说法正确的是（　　）A. B. C. D.  8. 如图甲所示，空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，图乙为简化示意图。空调外机的重心恰好在横梁AO和斜梁BO连接点O的正上方，重力大小为210N。AO水平，BO 与AO的夹角为30°。假定横梁对O点的拉力总沿OA方向，斜梁对O点的支持力总沿BO方向，下列说法正确的是（　　）A. 横梁对O点的拉力为210NB. 斜梁对O点支持力为210NC. 调整斜梁BO的长度，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，横梁AO对O点的作用力不变D. 调整斜梁BO的长度，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，横梁AO与斜梁BO对O点的合力不变 9. 如图所示，质量都为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离为h时B与A恰好分离。已知重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　）A. 当A与B恰好分离时，B的加速度大于A的加速度B. 当A与B恰好分离时，B的加速度为gC. 弹簧的劲度系数为D. 在分离前A与B都做加速度增大的加速运动 10. 用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子力作用下的运动。将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的和处由静止释放，如图所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图所示。取无限远处势能为零，下列说法正确的是（　　）A. A、B间距离为时分子力为零B. A、B间距离为时分子力为零C. A、B系统的分子势能最小值为D. 释放时A、B系统的分子势能为 11. 如图所示，足够长的斜面倾角为，一质量为m的物块恰好能沿斜面匀速下滑。物块在沿斜面匀速下滑过程中，在竖直平面内给物块一任意方向（α角任意）的外力F，斜面始终处于静止状态。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A. 物块沿斜面下滑过程中，地面对斜面的摩擦力为零B. 当α=90°-θ时，物块沿斜面下滑过程中，地面对斜面摩擦力向左C. 若F竖直向下，则物体会加速下滑D. 若F拉着物块沿斜面匀速上滑，则F的最小值为mgsinθ 12. 正弦曲线状金属丝与金属细杆ac在a、c处焊接在一起，两者在b处彼此绝缘，回路总电阻为R， ，d、e到ac 的距离均为L。将线框平放在光滑水平桌面上，线框右侧有垂直桌面向下、边界为矩形的匀强磁场，磁场磁感应强度为B，磁场左右宽度为L，纵向宽度足够大，ac与磁场左右边界垂直，整个装置的俯视图如图所示。现在水平外力F作用下使线框以速度v沿 ac 向右匀速运动，t=0时刻c点到达磁场左边界，在线框穿过磁场过程中，下列说法正确的是（　　）A. 当e点到达磁场左边界时，回路中电流最大B. t=0到时间内外力F做的功为C. 外力F的瞬时最大功率为D. 线框中的电流会增大或减小，但不会改变方向 二、填空题（每题4分，共20分）13. 如图所示，若人随自动扶梯减速上行，扶梯对人的作用力为F，则F的方向为____（选填“竖直向上”或“竖直向下”或“无法确定”），自动扶梯对人做______功（选填“正”或“负”或“无法确定”）。14. 一根上端固定弹簧，其下端挂一条形磁铁。使磁铁在竖直方向上下振动，由于空气阻力很小，磁铁的振动幅度几乎保持不变。现在磁铁下方竖直放一螺线管，如图所示，开关S闭合时，有_____能转化成____能。开关断开时，线圈中____（选填“有”或“无”或“无法确定”）感应电动势。15. 一定质量的理想气体，由状态A沿直线变化到状态C，再由状态C沿直线变化到状态B，最后由状态B沿直线回到状态A，如图所示。已知气体在状态A的温度TA=300K，气体由状态A沿直线变化到状态C的过程中的最高温度为____________K；完成一个循环过程，气体吸收的热量为_________J。16. 某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示。他改变的实验条件可能是（写出2种可能性）______，______。17. 干涉条纹除了可以通过双缝干涉观察到外，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上（图甲），让单色光从上方射入（示意图如图乙，其中R为凸透镜的半径），从上往下看凸透镜，也可以观察到由干涉造成图丙所示的环状条纹，这些条纹叫作牛顿环。如果改用波长更长的单色光照射，观察到的圆环间距将___________（选填“变大”“变小”或“不变"）；如果换一个半径更大的凸透镜，观察到的圆环间距将_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。三、综合题（共40分）18. “探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验装置如图（a）。（1）当重物加速向下运动时，小车所受的拉力的大小______（选填“大于”、“等于”或“小于”）重物所受重力的大小。当重物的质量m______（选填“远大于”、“近似于”或“远小于”）小车的质量M时，小车所受的拉力的大小近似等于重物所受重力的大小。（2）为了减小误差，改进了实验装置，用力传感器直接测量得到小车受到绳子拉力的大小。通过合理的实验步骤，五组同学得到的 a—F 图像如图（b）。根据 a—F 图像中的数据找到小车受力均为 F= 0.12N 时各组的加速度 a，并将各组加速度a及小车质量M的数据填入下表，则表中 X 处的数值为______。利用表中的数据再做 a—M 图像得到一条曲线，为进一步探究加速度a与物体质量 M的关系时，可在下表中补充______（填物理量符号）数据列，再次建立图像。实验次数拉力F / N小车质量M / kg加速度a / m·s−2①0.12011.2②0.120.1250.96③0.120.1670.72④0.120.250.48⑤0.120.375X（3）在探究小车质量M一定时，加速度a与物体受力F的定量关系时，某组同学得到如图（c）所示的 a—F图像，图像不过坐标原点的最可能原因是______，由图像可得小车的质量为______（用图中h、i表示）。19. 万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。（1）用弹簧测力计称量一个相对于地球静止的物体的重力，随称量位置的变化可能会有不同结果。已知地球质量为M，自转周期为T，引力常量为G。将地球视为半径为R、质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响。设在地球北极地面称量时，弹簧测力计的读数是。若在北极上空高出地面h处称量，弹簧测力计读数为，求比值的表达式，并就的情形算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）。（2）若在赤道表面称量时，弹簧测力计读数为，求比值的表达式；（3）设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径为r、太阳半径为和地球的半径R三者均减小为现在的2.0%，而太阳和地球的密度均匀且不变。仅考虑太阳与地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的1年将变为多长？20. 某同学设计了电磁健身器，简化装置如图所示。两根平行金属导轨相距，倾角，导轨上端接一个的电阻。在导轨间长的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度。质量的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与轻的拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距。一位健身者用的恒力沿绳拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD捧回到初始位置。已知，，不计其它电阻、摩擦力，以及拉杆和绳索的质量。求：（1）CD棒进入磁场前的加速度a和进入磁场时速度v的大小；（2）通过数据计算，说明CD棒进入磁场后的运动情况。（3）某健身者没有保持的恒定拉力，若测出CD棒每次到达磁场上边缘时的速度为，CD棒每次上升过程中，电阻产生的焦耳热。则这位健身者完成100次动作，消耗多少热量？（4）若某位健身者的力气比较大，使用这套健身器材为了能达到较好的锻炼效果，是否一定要对装置做出改进或调节？给出理由。