2023届上海市嘉定区封浜高中校高三第三次模拟物理试题

2023届上海市嘉定区封浜高中校高三第三次模拟物理试题

注意事项：

1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、北京时间2019年5月17日23时48分，我国成功发射第45颗北斗导航卫星。该卫星与此前发射的倾斜地球同步轨道卫星（代号为）、18颗中圆地球轨道卫星（代号为）和1颗地球同步轨道卫星（代号为）进行组网，为亚太地区提供更优质的服务。若这三种不同类型卫星的轨道都是圆轨道，中圆地球轨道卫星的轨道半径是同步卫星的轨道半径的，下列说法正确的是（    ）

A．和绕地球运动的向心加速度大小不相等

B．和绕地球运动的线速度大小之比为

C．和绕地球运动的周期之比为

D．和绕地球运动的向心力大小一定相等

2、如图甲所示，质量为0.5kg的物块和质量为1kg的长木板，置于倾角为足够长的固定斜面上，时刻对长木板施加沿斜面向上的拉力F，使长木板和物块开始沿斜面上滑，作用一段时间t后撤去拉力F。已知长木板和物块始终保持相对静止，上滑时速度的平方与位移之间的关系如图乙所示，，，。则下列说法正确的是（　　）

A．长木板与斜面之间的动摩擦因数为

B．拉力F作用的时间为

C．拉力F的大小为13N

D．物块与长木板之间的动摩擦因数μ2可能为0.88

3、如图所示，MN、PQ是倾角为的两平行光滑且足够长的金属导轨，其电阻忽略不计。空间存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导体棒ab、cd垂直于导轨放置，且与导轨接触良好，每根导体棒的质量均为m，电阻均为r，导轨宽度为L，与导轨平行的绝缘细线一端固定，另一端与ab棒中点连接，细线承受的最大拉力。现将cd棒由静止释放，当细线被拉断时，则（　　）

A．cd棒的速度大小为 B．cd棒的速度大小为

C．cd棒的加速度大小为gsin D．cd棒所受的合外力为2mgsin

4、高空抛物是一种不文明的行为，而且会带来很大的社会危害2019年6月26日，厦门市某小区楼下一位年轻妈妈被从三楼阳台丢下的一节5号干电池击中头部，当场鲜血直流，若一节质量为0.1kg的干电池从1.25m高处自由下落到水平地面上后又反弹到0.2m高度，电池第一次接触地面的吋间为0.01s，第一次落地对地面的冲击力跟电池重量的比值为k，重力加速度大小g=10m/s2，则（　　）

A．该电池的最大重力势能为10J

B．该电池的最大动能为100J

C．k=71

D．电池在接触地面过程中动量的变化量大小为0.3kg•m/s

5、如图，边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面（abcd所在平面）向外．ab边中点有一电子发源O，可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子．已知电子的比荷为k．则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为

A．， B．，

C．， D．，

6、某静电场中有电场线与x轴重合，x轴上各点电势φ分布如图所示，图线关于纵轴对称,则(　　)

A．x1处和－x1处场强方向相同 B．x1处和－x2处场强大小相等

C．某带电粒子在x2处和－x2处电势能相等 D．某带电粒子在x2处的电势能大于在－x2处的电势能

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、一列简谐横波在介质中沿x轴传播，在时刻的波形图如图所示，P、Q为介质中的两质点。此时质点P正在向动能减小的方向运动，质点Q横坐标为5cm。时，质点Q第一次回到平衡位置，时，质点P第一次回到平衡位置。下列说法正确的是（　　）

A．波沿x轴负方向传播 B．时，质点P向y轴负方向运动

C．波长为12cm D．时，质点P位于波峰

8、下列说法不正确的是_____。

A．竖直玻璃管里的水银面不是平面，而是“上凸”的，这是因为水银对玻璃管不浸润的结果

B．相对湿度是空气里水蒸气的压强与大气压强的比值

C．物理性质表现为各向同性的固体一定是非晶体

D．压缩气体需要用力，这是气体分子间有斥力的表现

E.汽缸里一定质量的理想气体发生等压膨胀时，单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少

9、封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是（   ）

A．气体的密度增大 B．气体的压强增大

C．气体分子的平均动能减小 D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多

10、如图所示，一定质量的理想气体的状态连续变化，变化过程为。其中直线平行于轴，直线平行于轴，为等温过程。下列分析正确的是_______

A．过程气体内能减小

B．过程外界对气体做功

C．过程气体对外界做功

D．过程气体放出热量

E.过程气体放出热量

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）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有220Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示。

该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算。

（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________。

（2）已测得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1％。由此推算出f为_________Hz。

12．（12分）某物理兴趣小组的同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，轻绳一端固定在光滑固定转轴O处，另一端系一小球．

（1）张小明同学在小球运动的最低点和最高点附近分别放置了一组光电门，用螺旋测微器测出了小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d＝____ mm，使小球在竖直面内做圆周运动，测出小球经过最高点的挡光时间为Δt1，经过最低点的挡光时间为Δt2.

（2）戴小军同学在光滑水平转轴O处安装了一个拉力传感器，已知当地重力加速度为g.现使小球在竖直平面内做圆周运动，通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是F1，在最低点时绳上的拉力大小是F2.

（3）如果要验证小球从最低点到最高点机械能守恒，张小明同学还需要测量的物理量有_____（填字母代号）．戴小军同学还需要测量的物理量有______（填字母代号）．

A．小球的质量m     B．轻绳的长度L    C．小球运行一周所需要的时间T

（4）根据张小明同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：________________  (用题目所给得字母表示）

（5）根据戴小军同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：____________________  (用题目所给得字母表示）

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，质量为的长木板放在光滑水平地面上，在长木板的最右端和距右端的点处各放一物块和（均可视为质点），物块的质量为，物块的质量为，长木板点左侧足够长，长木板上表面点右侧光滑，点左侧（包括点）粗糙物块与长木板间的动摩擦因数，现用一水平向右的恒力作用于长木板上，使长木板由静止开始运动，设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，求：

(1)当长木板由静止开始运动时，若要物块与长木板保持相对静止，拉力满足的条件；

(2)若拉力，在物块相碰时撤去拉力，物块与发生弹性碰撞，碰撞之后物块的速度和物块的速度。

14．（16分）如图所示，将一个折射率为 的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ． ，求：

（1）若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值；

（2）若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围．

15．（12分）如图甲所示，A车原来临时停在一水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现后启动A车，以A车司机发现B车为计时起点(t=0)，A、B两车的v－t图象如图乙所示．已知B车在第1s内与A车的距离缩短了x1=12m.

(1)求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小；

(2)若A、B两车不会相撞，则A车司机发现B车时(t=0)两车的距离x0应满足什么条件？

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、B

【解析】
A．由

可知，和绕地球运动的向心加速度大小相等，故A错误；

B．由

可得

又

则和绕地球运动的线速度大小之比为

故B正确；

C．由

可得

和这两种不同类型轨道卫星绕地球运动的周期之比为

故C错误；

D．由于和的质量不一定相等，所以和绕地球运动的向心力大小不一定相等，故D错误。

故选B。

2、D

【解析】
A．撤去力F后长木板的加速度

由牛顿第二定律

解得

μ1=0.25

选项A错误；

B．有拉力作用时的加速度

拉力撤掉时的速度为

拉力作用的时间为

选项B错误；

C．由牛顿第二定律

解得

F=13.5N

选项C错误；

D．物块与长木板之间无相对滑动，可知物块与长木板之间的动摩擦因数大于0.25，选项D正确。

故选D。

3、A

【解析】
AB．据题知，细线被拉断时，拉力达到

根据平衡条件得：对ab棒

则得ab棒所受的安培力大小为

由于两棒的电流相等，所受的安培力大小相等，由

得

联立解得，cd棒的速度为

故A正确，B错误；

CD．对cd棒：根据牛顿第二定律得

代入得

故CD错误。

故选A。

4、C

【解析】
A．电池的最大重力势能为：

EP=mgh=0.1×10×1.25J=1.25J

故A错误。

B．最大动能与最大重力势能相等，为1.25J，故B错误。

CD．选向下为正，接触地面过程中动量的变化量为：

△P=mv′-mv=-m-m=0.1×（）kgm/s=-7kgm/s

由动量定理：

（mg-kmg）△t=△p

代入数据得：

K=71

故C正确，D错误。

故选C。

5、B

【解析】
a点射出粒子半径Ra= =，得：va= =，

d点射出粒子半径为 ，R=

故vd= =，故B选项符合题意

6、C

【解析】
AB．φ—x图象的斜率大小等于电场强度，x1处和-x1处场强大小相等，方向相反，x1处和-x2处场强大小不相等，故AB错误；

CD．在x2处和-x2处电势相等，根据Ep=qφ知某带电粒子在x2处和-x2处电势能相等，故C正确，D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、BC

【解析】
A．当时，质点P正在向动能减小的方向运动，即P点向y轴正方向运动，根据上下坡法，机械波向x轴正方向传播，A错误；

B．当时，质点Q第一次回到平衡位置，则有，当经过，质点P由y轴上方位置第一次回到平衡位置，应该向y轴负方向运动，B正确；

C．当时，质点Q第一次回到平衡位置，则有，由于时质点P第一次回到平衡位置，设波速为v，在时间内，波传播的距离为

也可表示为

而

解得

C正确；

D．波峰与P点水平距离为

传播时间为，D错误。

故选BC。

8、BCD

【解析】
A．竖直玻璃管里的水银面不是平面，而是“上凸”的，这是表面张力产生的不浸润现象所致，故A正确不符合题意；

B．相对湿度等于水蒸气的实际压强与同温下水的饱和汽压的比值，故B错误符合题意；

C．多晶体和非晶体均具有各向同性，故物理性质表现为各向同性的固体不一定是非晶体，故C错误符合题意；

D．气体之间分子距离很大，分子力近似为零，用力才能压缩气体是由于气体内部压强产生的阻力造成的，并非由于分子之间的斥力造成，故D错误符合题意；

E．气缸里一定质量的理想气体发生等压膨胀时，根据理想气体的状态方程可知，压强不变而体积增大，则气体的温度一定升高；温度是分子的平均动能的标志，温度升高则分子的平均动能增大，单个分子对器壁的撞击力增大，压强不变则单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少，故E正确不符合题意。

故选：BCD。

9、BD

【解析】

一定质量的气体，如果保持气体体积不变，根据密度公式得密度也就不变．故A错误．根据气体状态方程PV/T=C，如果保持气体体积不变，当温度升高时，气体的压强就会增大．故B正确．温度是气体分子平均动能变化的标志，当温度升高时，气体分子的平均动能增大，故C错误．气体压强是气体分子撞击器壁而产生的，由于气体的压强增大，所以每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多．故D正确．故选BD．

点睛：能够运用控制变量法研究多个物理量变化时的关系．温度是气体分子平均运动剧烈程度的标志，当温度越高时，分子平均动能增大；当温度越低时，分子平均减小．

10、ACE

【解析】
AE．过程为等容变化，压强减小，由公式可知，温度降低，则理想气体内能减小，由热力学第一定律可知，气体放出热量，故AE正确；

B．过程为等容变化，气体对外不做功，外界对气体也不做功，故B错误；

C．过程为等压变化，体积变大，气体对外做功，故C正确；

D．过程为等温变化，内能不变，体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故D错误。

故选ACE。

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、        40   

【解析】
(1)[1][2] 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：

由速度公式

vC=vB+aT

可得：

a=

(2)[3] 由牛顿第二定律可得：

mg-0.01mg=ma

所以

a=0.99g

结合(1)解出的加速度表达式，代入数据可得

f=40HZ

12、5.700    B    A        F2－F1＝6mg   

【解析】
（1）[1]．螺旋测微器固定刻度读数为5.5 mm，可动刻度读数为20.0×0.01 mm，故最终读数为两者相加，即5.700 mm.

（3）[2][3]．根据小明同学的实验方案，小球在最高点的速度大小为

v1＝

小球在最低点的速度大小为

v2＝

设轻绳长度为L，则从最低点到最高点依据机械能守恒定律有

化简得

所以小明同学还需要测量的物理量是轻绳的长度L；根据小军同学的实验方案，设小球做圆周运动的半径为r，则小球在最低点有

在最高点有

从最低点到最高点依据机械能守恒定律有

联立方程化简得

F2－F1＝6mg

所以小军同学还需要测量的物理量就是小球的质量m.

（4）[4]．由（3）可知，根据小明同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为

（5）[5]．由（3）可知，根据小军同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为

F2－F1＝6mg.

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)；(2)，

【解析】
(1)当与长木板间的摩擦力达到最大静摩擦力时将要发生相对滑动，设此时物块的加速度为，以为研究对象，根据牛顿第二定律

因为与长木板间没有摩擦力，以长木板和物块整体为研究对象，根据牛顿第二定律，当与长木板间将要发生相对滑动时

联立解得

所以若要物块与长木板保持相对静止，拉力

(2)当拉力时小于，开始时物块保持静止，物块与长木板一起加速

根据动能定理

解得

物块发生弹性碰撞，根据动量守恒定律

根据机械能守恒定律

两式联立解得

14、（1） 30°；（2）30°60°

【解析】

①要使光束进入长方体后能射至AD面上，设最小折射角为α，如图甲所示，根据几何关系有：，

根据折射定律有，解得角θ的最小值为θ=30°；

②如图乙，要使光速在AD面发生全反射，则要使射至AD面上的入射角β满足关系式：；

又，；

解得，因此角θ的范围为．

【点睛】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律、临界角公式、光速公式，运用几何知识结合解决这类问题．

15、 (1)12m/s，3m/s2  (2)x0>36m

【解析】
(1)在时A车刚启动，两车间缩短的距离：

代入数据解得B车的速度：

A车的加速度：

将和其余数据代入解得A车的加速度大小：

(2)两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于图像的时刻，此时两车已发生的相对位移为梯形的面积，则：

解得，因此，若A、B两车不会相撞，则两车的距离应满足条件：