上海市金山区2023届高三物理上学期一模试题（Word版带解析）

2022学年第一学期质量监控高三物理试卷2022.12.23考生注意：1．本卷满分100分，考试时间为60分钟；2．第19、20题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）1.下列物理量在求和运算时遵循平行四边形定则的是（　　）A.路程B.电量C.电势D.电场强度【答案】D【解析】【详解】路程、电量、电势是标量，求和运算时不遵循平行四边形定则；而电场强度是矢量，求和运算时遵循平行四边形定则。故选D。2.小明从30楼乘电梯下楼，则电梯启动后的短时间内，小明处于（　　）A.平衡状态B.超重状态C.失重状态D.完全失重状态【答案】C【解析】【详解】电梯向下启动时，小明有向下的加速度，加速度大小小于重力加速度，因此小明处于失重状态。故选C。3.近日，全球首架C919大型客机交付首家用户中国东方航空，并从浦东机场飞抵虹桥机场。客机在空中水平匀速飞行时，空气对它的作用力方向（　　）A.竖直向上B.竖直向下C.斜向上D.斜向下【答案】A【解析】【详解】客机在空中水平匀速飞行时，空气对它的作用力与重力平衡，所以空气对它的作用力方向竖直向上。故选A。4.光滑圆弧固定，小球在图示恒力F作用下从最高点下滑的过程中，F（　　） A.一直做正功B.先做正功后做负功C.一直做负功D.先做负功后做正功【答案】B【解析】【详解】小球速度方向与力F方向的夹角由锐角逐渐变为钝角，力F对小球先做正功后做负功。故选B。5.将阻值调为5Ω的电阻箱接在内阻为2Ω的电池上。为提高电池效率，可将电阻箱阻值调整为（　　）A.1ΩB.2ΩC.4ΩD.6Ω【答案】D【解析】【详解】设电阻箱接入电路的电阻为，电源内阻为，电源的效率所以当R增大时，效率η提高。为提高电池效率，可将电阻箱阻值调整为6Ω。故选D。6.如图，密封的桶装薯片从上海带到拉萨后盖子凸起。若两地温度相同，则桶内的气体压强p和分子平均动能Ek的变化情况是（　　）A.p增大、Ek增大B.p增大、Ek不变C.p减小、Ek增大D.p减小、Ek不变【答案】D【解析】【详解】两地温度相同，则分子平均动能不变；由波义耳定律可知桶内气体体积增大压强减小，故选D7.月球在逐渐远离地球，大约几亿年后月球公转轨道半径会增加约10%，则地月之间的万有引力会（　　）A.增加约10%B.减小约10%C.减小约17%D.减小约23%【答案】C 【解析】【详解】依题意，设开始初期月球公转轨道半径为，则它们之间的万有引力几亿年后月球公转轨道半径会增加约10%，则有即地月之间的万有引力会减小约17%。故选C。8.如图，甲（虚线）、乙（实线）两列机械波在同一介质中相向传播，某时刻两波的波峰在质点A处相遇。若甲、乙两波的周期分别为T甲、T乙，则（　　）A.T甲>T乙，A的振动始终加强B.T甲>T乙，A不是振动加强点C.T甲<T乙，A的振动始终加强D.T甲<T乙，A不是振动加强点【答案】D【解析】【详解】甲乙两波在同一介质中，波速相同，由图可知由可知两波频率不同，A不是振动加强点。故选D。9.如图，竖直平面内有一大一小两个连续圆形轨道。小物体某次滑行中先后经过两环最高点A、B时的速度分别为vA、vB，加速度分别为aA、aB，不计阻力，则（　　） A.vA>vB，aA>aBB.vA>vB，aA<aBC.vA<vB，aA>aBDvA<vB，aA<aB【答案】D【解析】【详解】A点高于B点，有不计阻力，小物体在A、B两点机械能相等，有则由可知故选D。10.如图，等量异种电荷处在电场强度为E的匀强电场中，关于两电荷连线中点O对称的A、B两点电势分别是φA、φB。若O点处的场强是零，则（）A.E方向向右，φA>φBB.E方向向右，φA<φBC.E方向向左，φA>φBD.E方向向左，φA<φB【答案】C【解析】【详解】AB．根据等量异种电荷的电场线的特点可知，两等量异种电荷在O点的场强水平向右，根据题意O点的场强为零，所以匀强电场的场强水平向左，AB错误；CD．根据等量异种电荷的电场特点可知两等量点电荷在A、B处的电场强度比匀强电场的场强大，所以合场强向右，又因为沿电场线的方向电势降低，故φA>φB，C正确，D错误。故选C。11.小球从高空被竖直向上抛出。以向上为正，若2s内它的平均速度为－5m/s，g取10m/s2，则上抛的初 速度为（　　）A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.25m/s【答案】A【解析】【详解】设小球的初速度为v0，后的速度为小球抛出后做竖直上抛运动，根据匀变速直线运动的平均速度公式，有代入数据，得解得故选A。12.在图甲所示电路中，任意移动滑动变阻器滑片，画出电压表读数U和电流表读数I的关系，坐标系原点为（0，0），数据点均在图乙所示一小段直线上，其原因可能是（　　）A.R1阻值过大B.电源内阻过小C.电源电动势过小D.R2最大阻值过大【答案】A【解析】【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可知解得 如R1阻值过大，则移动滑动变阻器时电流变化较小，则可能出现数据集中在一小段直线上的情况，故A正确；B．如电源内阻过小，根据闭合电路欧姆定律，由于移动滑动变阻器时，电流发生变化范围大，图像不可能集中在一小段图像上，故B错误；C．如电源电动势过小，根据闭合电路欧姆定律，移动滑动变阻器时，电流发生变化，电压表示数为电源电动势过小，图像纵坐标会靠近原点，故C错误；D．R2的最大阻值过大，根据闭合电路欧姆定律，移动滑动变阻器时，电流变化范围大，不可能集中在一小段直线上，故D错误。故选A。二、填空题（共20分）13.物体保持______状态的性质，叫惯性。作用在物体上的外力一定的情况下，______，所以说质量是惯性的量度。【答案】①.匀速直线运动状态或静止状态②.质量越大的物体的运动状态越不易改变【解析】【详解】[1][2]物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性；作用在物体上的外力一定的情况下，质量越大的物体运动状态越不易改变，所以说质量是惯性的量度。14.某单摆的摆长为L，摆球质量为m，重力加速度为g。该单摆做简谐振动过程中，摆球势能的变化周期为______________________；摆线与竖直方向α时，其回复力大小为______________________。【答案】①.②.mgsinα【解析】【详解】[1]单摆势能变化的周期为[2]摆线与竖直方向α时，其回复力大小为 15.距某点电荷1cm的某点处电场强度为，，则该点电荷带电量为________C。库仑C用国际单位的基本单位可表示为________。【答案】①.②.【解析】【详解】[1]根据点电荷场强公式，可得[2]根据，可得库仑C用国际单位的基本单位可表示为16.用如图模型研究斜拉桥的平衡：细杆CD固定在地面，从质量为m的均匀平板正中央空洞内穿过。通过两根轻质细线CA、CB将平板水平悬挂，与竖直方向夹角分别为30°、60°。则CB绳对平板的拉力大小为______________________；保持平板水平不动，逐渐缩短CB线，使悬挂点B左移，CB绳对平板的拉力将______________________（选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”）。【答案】①.②.变大【解析】【详解】[1]对平板根据平衡条件联立解得[2]设CB绳与竖直方向夹角为，根据平衡条件联立解得 使悬挂点B左移，则由60°逐渐减小，则CB绳拉力变大。17.如图，容器内封闭了一定质量的气体，初始时活塞与固定的小挡板（阴影部分）接触。已知大气压强为p0，活塞质量为m、横截面积为S，且mg=p0S，两挡板向上总共可承受的最大作用力大小为2mg。若活塞承受向下的作用力大小为3mg，要求平衡后气体体积不能小于初始的一半，则初始时气体压强p应满足______≤p≤______（用p0表示）。【答案】①.2.5p0②.4p0【解析】【详解】[1][2]两挡板向上总共可承受的最大作用力大小为2mg，初始压强最大为pmsx，有且mg=p0S解得初始压强最小为pmin，活塞承受向下的作用力大小为3mg，平衡后气体体积不能小于初始的一半，有解得三、综合题（共40分）注意：全科免费下载公众号《高中僧课堂》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。18.在“研究共点力合成”的实验中，（1）某同学在实验中出现了如图a所示动作，该操作有什么错误之处？______。（2）正确操作后，两个弹簧秤拉动得到如图b所示的两个力和，一个弹簧秤拉动得到如图b所示的力。用作图法求出和的合力（保留必要作图痕迹）______，=______N。 （3）该实验推理的逻辑如下，填出推理依据①______【答案】①.弹簧拉力方向与细绳方向不一致②.③.3.0④.见解析【解析】【详解】（1）[1]该同学在实验中的操作错误或不妥之处有：弹簧拉力方向与细绳方向不一致。（2）[2][3]根据平行四边形法则，用作图法在图中画出合力，如图所示合力大小F=3.0N。（3）[4]用弹簧测力计分别测出F3和F1、F2的大小，并记下它们的方向，作出F3和F1、F2的图示。19.用如图所示的电路作为电源接在A、B两个电极上，通过导电纸模拟电场分布。电源电动势为E，内阻为r。滑动变阻器最大阻值R=20r。电压表视为理想电压表，将滑片移动到正中间，电压表示数为。求：（1）A电极模拟的是何种电性的点电荷？（2）导电纸AB之间的电阻RAB多大（用r表示）？（3）CD是AB连线的中垂线。若一电子（电量为-e）从B点运动到D点，电子电势能的变化量为多少？ 【答案】（1）正电；（2）10r；（3）【解析】【详解】公众号：高中试卷君（1）由电路图可知，A点电势高于B点电势，所以A电极模拟的带正电的点电荷。（2）滑片移动到正中间时，AB之间的电阻RAB与滑动变阻器并联部分的电阻为则外电路总电阻为由闭合电路欧姆定律可知解得（3）A、B两点间的电势差为B、D两点间的电势差为电子从B点运动到D点的过程中可知电场力做正功，电势能减少，变化量为。20.如图a所示，水平面与斜面在B处平滑连接，斜面上的C端处安装有轻弹簧。质量为m=1kg小物块被斜向上α=37°的恒力F作用下从A位置静止开始向右运动，到达B点后撤去恒力F。小物块从A点出发到 速度第一次减为零的过程，其动能Ek、重力势能Ep（以水平面为零势能面），弹簧弹性势能E随小物块路程s的变化如图b三条图线所示。（1）请判断三条图线各表示哪个能量；（2）求小物块在水平面上运动的加速度a；（3）求斜面的倾斜角β；（4）求图b中D点表示的能量大小。【答案】（1）见解析；（2）；（3）；（4）【解析】【详解】（1）小物块在恒力作用下运动至B点，从B点沿斜面向上匀减速运动，当路程为1.8m时与弹簧接触，根据动能定理可知，小物块动能随路程先均匀增大，再均匀减小，故图线①表示小物块动能；当路程为2.2m时，小物块动能为零，小物块的重力势能和弹簧的弹性势能最大，重力势能表达式为可知，路程为1m后重力势能随高度以及路程均匀增大，故图线②表示小物块的重力势能，AB距离为1m；图线③表示的能从1.8m至2.2m从零开始增大至最大，故图像③表示弹簧的弹性势能。（2）由图线可知，路程1m时小物块的动能为8J，此时小物块速度为由小物块在水平面上运动的加速度为（3）1~1.8m路程内，小物块的重力势能增加4J，根据斜面的倾斜角为（4）由图线①可知，1~1.8m路程内，小物块动能从8J减小至4J，根据动能定理得 说明斜面摩擦力为0，斜面光滑。由图线②可知，路程为2.2m时，小物块的重力势能为6J。路程从1m~2.2m过程中，小物块与弹簧组成的系统机械能守恒，则图b中D点的弹性势能为