2023年上海市比樂中學(xué)物理高三上期末經(jīng)典模擬試題含解析

2023年上海市比樂中學(xué)物理高三上期末經(jīng)典模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、冬季奧運會中有自由式滑雪U型池比賽項目，其賽道橫截面如圖所示，為一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形賽道豎直固定放置，直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的運動員（按質(zhì)點處理）自P點上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點進(jìn)入賽道。運動員滑到賽道最低點N時，對賽道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示運動員從P點運動到N點的過程中克服賽道摩擦力所做的功（不計空氣阻力），則（）A．，運動員沒能到達(dá)Q點B．，運動員能到達(dá)Q點并做斜拋運動C．，運動員恰好能到達(dá)Q點D．，運動員能到達(dá)Q點并繼續(xù)豎直上升一段距離2、2019年的諾貝爾物理學(xué)獎于10月8日公布，有一半的獎金歸屬了一對師徒——瑞士的天文學(xué)家MichelMayor和DidierQueloz，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)了一顆圍繞類太陽恒星運行的系外行星"。由于行星自身不發(fā)光，所以我們很難直接在其他恒星周圍找到可能存在的系外行星，天文學(xué)家通常都采用間接的方法來偵測太陽系外的行星，視向速度法是目前為止發(fā)現(xiàn)最多系外行星的方法。行星自身的質(zhì)量使得行星和恒星圍繞著他們共同的質(zhì)量中心在轉(zhuǎn)動，在地球上用望遠(yuǎn)鏡就有可能看到行星引力對于恒星的影響。在視線方向上，恒星受行星引力作用，時而遠(yuǎn)離時而靠近我們，這種細(xì)微的搖擺反應(yīng)在光譜上，就會造成恒星光譜不斷地紅移和藍(lán)移。我們稱這種探測系外行星的方法為視向速度法。結(jié)合以上信息，下列說法正確的是（）A．在繞著共同的質(zhì)量中心轉(zhuǎn)動的恒星和行星組成的雙星系統(tǒng)中，恒星和行星做圓周運動的線速度大小一定相等B．在繞著共同的質(zhì)量中心轉(zhuǎn)動的恒星和行星組成的雙星系統(tǒng)中，由于恒星質(zhì)量大，轉(zhuǎn)動半徑小，所以恒星做圓周運動的周期比行星的周期小C．若某恒星在靠近我們，該恒星發(fā)出光的頻率將變高，因此接收到的頻率就會變高，即恒星光譜會出現(xiàn)藍(lán)移D．若某恒星在遠(yuǎn)離我們，該恒星發(fā)出光的頻率不變，但我們接收到的頻率會比它發(fā)出時的頻率低，即恒星光譜會出現(xiàn)紅移3、如圖所示，甲、乙兩物體用兩根輕質(zhì)細(xì)線分別懸掛在天花板上，兩細(xì)線與水平方向夾角分別為60°和45°，甲、乙間拴接的輕質(zhì)彈簧恰好處于水平狀態(tài)，則下列判斷正確的是（）A．甲、乙的質(zhì)量之比為1:B．甲、乙所受彈簧彈力大小之比為:C．懸掛甲、乙的細(xì)線上拉力大小之比為1:D．快速撤去彈簧的瞬間，甲、乙的瞬時加速度大小之比為1:4、兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一部分在同一水平面內(nèi)，另一部分垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計，回路總電阻為2R。整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中。當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運動時，cd桿也正好以速度v2向下勻速運動。重力加速度為g。下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為 B．cd桿所受摩擦力為零C．回路中的電流強度為 D．μ與v1大小的關(guān)系為μ=5、質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動繩的中點O，如圖所示。用T表示繩OA段拉力的大小，在O點向左移動的過程中A．F逐漸變大，T逐漸變大B．F逐漸變大，T逐漸變小C．F逐漸變小，T逐漸變大D．F逐漸變小，T逐漸變小6、已知在某時刻的波的圖像如圖所示，且M點的振動方向向上，下述說法正確的是：（）A．A點振動落后于M點，波向右傳播B．A點振動落后于M點，波向左傳播C．B點振動落后于M點，波向右傳播D．B點振動落后于M點，波向左傳播二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，正方形的頂點b、d在x軸上，頂點a、c在y軸上，正方形abcd的中心與坐標(biāo)原點重合，且Od=0.2m?？臻g有一與xOy平面平行的勻強電場，已知a、b、c三點的電勢分別為2V、V、-2V，則下列說法正確的是（）A．電子在a點的電勢能小于在b點的電勢能B．d點電勢為VC．該勻強電場的電場強度的大小為E=20V/mD．電場強度方向斜向上，且電場線與y軸正方向的夾角為30°8、如圖所示，分別在M、N兩點固定放置帶電荷量分別為+Q和-q（Q>q）的點電荷，以MN連線的中點O為圓心的圓周上有A、B、C、D四點。以下判斷正確的是（）A．A點的電場強度小于B點的電場強度B．C點的電場強度方向跟D點的電場強度方向相同C．A、C兩點間的電勢差等于A、D兩點間的電勢差D．試探電荷+q在A點的電勢能大于在B點的電勢能9、如圖所示，豎直平面內(nèi)固定一內(nèi)壁粗糙的半圓弧槽，半徑為2R，一質(zhì)量為m的滑塊（可視為質(zhì)點）從距半圓弧槽D點正上方3R的A點自由下落，經(jīng)過半圓弧槽后，滑塊從半圓弧槽的左端沖出，剛好到達(dá)距半圓弧槽正上方2R的B點。不計空氣阻力，重力加速度為g，則（）A．滑塊第一次到達(dá)半圓弧槽D點的速度為B．滑塊第一次到達(dá)D點時對半圓弧槽的壓力為C．滑塊第一次通過半圓弧槽的過程中克服摩擦力做的功為D．滑塊從B點返回后經(jīng)C再次到達(dá)D點時的速度為10、如圖所示，空間分布著勻強電場，電場中有與其方向平行的四邊形，其中為的中點，為的中點.將電荷量為的粒子，從點移動到點，電勢能減??；將該粒子從點移動到點，電勢能減小.下列說法正確的是（）A．點的電勢一定比點的電勢高B．勻強電場的電場強度方向必沿方向C．若之間的距離為，則該電場的電場強度的最小值為D．若將該粒子從點移動到點，電場力做功三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗證動量守恒定律．主要實驗步驟如下：①將斜槽固定在水平桌面上，調(diào)整末端切線水平；②將白紙固定在水平地面上，白紙上面放上復(fù)寫紙；③用重錘線確定斜槽末端在水平地面上的投影點；④讓小球緊貼定位卡由靜止釋放，記錄小球的落地點，重復(fù)多次，確定落點的中心位置；⑤將小球放在斜槽末端，讓小球緊貼定位卡由靜止釋放，記錄兩小球的落地點，重復(fù)多次，確定兩小球落點的中心位置；⑥用刻度尺測量距點的距離；⑦用天平測量小球質(zhì)量；⑧分析數(shù)據(jù)，驗證等式是否成立，從而驗證動量守恒定律．請回答下列問題：（1）步驟⑤與步驟④中定位卡的位置應(yīng)__________________________；（2）步驟④與步驟⑤中重復(fù)多次的目的是________________________；（3）為了使小球與碰后運動方向不變，質(zhì)量大小關(guān)系為__________（選填“”、“”或“”）；（4）如圖乙是步驟⑥的示意圖，則步驟④中小球落點距點的距離為___________________．12．（12分）用圖甲所示的實驗裝置驗證、組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。從高處由靜止開始下落，同時向上運動拉動紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進(jìn)行測量，即可驗證機(jī)械能守恒定律。圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶，其中0是打下的第一個點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個未標(biāo)出的點，計數(shù)點間的距離如圖中所示。已知電源的頻率為，，，取。完成以下問題。（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度_____。(2)在打0~5點過程中系統(tǒng)動能的增加量______，系統(tǒng)勢能的減少量_____，由此得出的結(jié)論是________________。(3)依據(jù)本實驗原理作出的圖像如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_____。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根相距l(xiāng)=0.4m的平行金屬導(dǎo)軌OC、O′C′水平放置。兩根導(dǎo)軌右端O、O′連接著與水平面垂直的光滑平行導(dǎo)軌OD、O′D′，兩根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿M、N被放置在導(dǎo)軌上，并且始終與導(dǎo)軌保持保持良好電接觸。M、N的質(zhì)量均為m=0.2kg，電阻均為R=0.4Ω，N桿與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1。整個空間存在水平向左的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B=0.5T?，F(xiàn)給N桿一水平向左的初速度v0=3m/s，同時給M桿一豎直方向的拉力F，使M桿由靜止開始向下做加速度為aM=2m/s2的勻加速運動。導(dǎo)軌電阻不計，（g取10m/s2）。求：(1)t=1s時，N桿上通過的電流強度大??；(2)求M桿下滑過程中，外力F與時間t的函數(shù)關(guān)系；（規(guī)定豎直向上為正方向）(3)已知N桿停止運動時，M仍在豎直軌道上，求M桿運動的位移；(4)在N桿在水平面上運動直到停止的過程中，已知外力F做功為﹣11.1J，求系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量。14．（16分）有一個推礦泉水瓶的游戲節(jié)目，規(guī)則是：選手們從起點開始用力推瓶一段時間后，放手讓瓶向前滑動，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后末停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下，均視為失敗。其簡化模型如圖所示，AC是長度為L1=5m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點，從A點開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域。已知BC長度L2=1m，瓶子質(zhì)量m=1kg，瓶子與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.某選手作用在瓶子上的水平推力F=10N，瓶子沿AC做直線運動，假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點，滑行過程中未倒下，g取10m/s2，那么該選手要想游戲獲得成功，試問：(1)推力作用在瓶子上的時間最長不得超過多少？(2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少？15．（12分）如圖所示，一束半徑為R的半球形玻璃體放置在水平桌面|上，圓心為O，一束半徑為R的單色光柱正對球面豎直射向半球體，光柱的圓心與半球體圓心在一條直線上。已知玻璃的折射率為，真空中的光速為c，忽略水平面上光的反射，求：①光在玻璃體中傳播的最長時間；②)玻璃體水平面上光斑的面積。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

在點，根據(jù)牛頓第二定律有：解得：對質(zhì)點從下落到點的過程運用動能定理得：解得：由于段速度大于段速度，所以段的支持力小于段的支持力，則在段克服摩擦力做功小于在段克服摩擦力做功，對段運用動能定理得：因為，可知，所以質(zhì)點到達(dá)點后，繼續(xù)上升一段距離，ABC錯誤，D正確。故選D。2、D【解析】

AB．雙星間的萬有引力提供它們各自圓周運動的向心力，則恒星和行星做圓周運動的角速度大小相等，周期相同，則可得由于恒星與行星質(zhì)量不同，則軌道半徑不同，由公式可知，恒星和行星做圓周運動的線速度大小不同，故AB錯誤；C．根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，若某恒星在靠近我們，該恒星發(fā)出光的頻率不變，但我們接收到的頻率會比它發(fā)出時的頻率，即恒星光譜會出現(xiàn)藍(lán)移，故C錯誤；D．根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，若某恒星在遠(yuǎn)離我們，該恒星發(fā)出光的頻率不變，但我們接收到的頻率會比它發(fā)出時的頻率低，即恒星光譜會出現(xiàn)紅移，故D正確。故選D。3、D【解析】

B．因為是同一根彈簧，彈力相等，故B錯誤；AC．對甲乙兩個物體受力分析，如圖所示甲乙都處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，則有對甲，對乙，代入數(shù)據(jù)得故AC錯誤；D．快速撤去彈簧的瞬間，甲、乙所受合力為其重力在繩端的切向分力，根據(jù)牛頓運動定律有故D正確。故選D。4、D【解析】

A．導(dǎo)體ab切割磁感線時產(chǎn)生沿ab方向，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，導(dǎo)體cd向下勻速運動，未切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故整個電路的電動勢為導(dǎo)體ab產(chǎn)生的，大小為：①感應(yīng)電流為：②導(dǎo)體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得：③解得：④AC錯誤；B．導(dǎo)體棒cd勻速運動，在豎直方向受到摩擦力和重力平衡，有：⑤即導(dǎo)體棒cd摩擦力不為零，B錯誤；D．聯(lián)立②⑤式解得，D正確。故選D。5、A【解析】

以結(jié)點O為研究對象受力分析如下圖所示：由題意知點O緩慢移動，即在移動過程中始終處于平衡狀態(tài)，則可知：繩OB的張力TB=mg根據(jù)平衡條件可知：Tcosθ-TB=0，Tsinθ-F=0由此兩式可得：F=TBtanθ=mgtanθ在結(jié)點為O被緩慢拉動過程中，夾角θ增大，由三角函數(shù)可知：F和T均變大。A.F逐漸變大，T逐漸變大與分析相符，故A正確。B.F逐漸變大，T逐漸變小與分析不符，故B錯誤。C.F逐漸變小，T逐漸變大與分析不符，故C錯誤。D.F逐漸變小，T逐漸變小與分析不符，故D錯誤。6、B【解析】

A、B、M點的振動方向向上，A到B半個波長的范圍，振動方向相同，A點振動落后于M點，則波向左傳播；故B正確，A錯誤.C、D，M點的振動方向向上，A到B半個波長的范圍，振動方向相同，B點振動超前于M點，而波向左傳播。故C、D錯誤.故選B.【點睛】本題是根據(jù)比較質(zhì)點振動的先后來判斷波的傳播方向，也可以根據(jù)波形平移的方法確定波的傳播方向．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABC【解析】

A．a(chǎn)點的電勢高于b點的電勢，由，知電子在a點的電勢能小于在b點的電勢能，A正確；B．根據(jù)，有d點電勢為V，故B正確；CD．由沿電場線方向電勢降低，可知電場強度方向斜向下。設(shè)電場線與y軸正方向的夾角為為，由分別對a、c兩點與b、d兩點列式解得，。故C正確，D錯誤。故選ABC。8、CD【解析】

A．由于，A點處電場線比B點處電場線密，A點的電場強度大于B點的電場強度，A錯誤；B．電場線從Q出發(fā)到q終止，關(guān)于MN對稱，C、D兩點電場線疏密程度相同，但方向不同，B錯誤；C．由于C點電勢等于D點電勢，則A、C兩點間的電勢差等于A、D兩點間的電勢差，C正確；D．A點的電勢高于B點的電勢，+q在A點的電勢能大于在B點的電勢能，D正確。故選CD。9、AC【解析】

A．滑塊從A到D做自由落體運動，滿足解得A正確；B．滑塊第一次到達(dá)D點時，有B錯誤；C．滑塊第一次從A到B的過程中，設(shè)滑塊克服摩擦力做的功為，根據(jù)動能定理有解得C正確；D．若滑塊第二次進(jìn)入半圓弧槽克服摩擦力做的功不變，則滑塊從B點到D點滿足解得但是在第二次進(jìn)入的速度比第一次小，摩擦阻力變小，所以滑塊第二次進(jìn)入半圓弧槽克服摩擦力做的功變小，D錯誤。故選AC。10、CD【解析】

將電荷量為的粒子,從點移動到點,電勢能減小,則點的電勢比點高；同理點電勢比點高;兩點電勢關(guān)系無法確定,勻強電場的電場強度方向不一定沿方向，選項AB錯誤；若之間的距離為,則該電場的電場強度取最小值時必沿方向,此時,則，選項C正確；點的電勢，同理,則若將該粒子從點移動到點，電場力做功，選項D正確三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）保持不變；（2）減少實驗誤差；（3）>；（4）0.3723（0.3721—0.3724）【解析】

解：(1)為使入射球到達(dá)斜槽末端時的速度相等，應(yīng)從同一位置由靜止釋放入射球，即步驟⑤與步驟④中定位卡的位置應(yīng)保持不變；(2)步驟④與步驟⑤中重復(fù)多次的目的是減小實驗誤差；(3)為了使小球與碰后運動方向不變，、質(zhì)量大小關(guān)系為；(4)由圖示刻