上海市徐匯區(qū)2023-2024學年高三年級上冊期中考試物理試題（解析版）

上海市徐匯區(qū)2023年11月徐匯中學高三物理統(tǒng)考題

一、消防安全

質(zhì)量為60kg的消防隊員在一幢高樓進行素降入宣訓練，他從樓頂難著繩于下滑至距樓頂

h=12m的窗口，略付停頓后理成璃商落起，再次到達成璃窗時間力猛購，實現(xiàn)破窗而入

1.假如這次訓練中消動員下滑的V—/如圖所示，忽略墻壁對消防員的作用力

(1)(多選)下列說法正確的是()

A.o-zo和t0-3r0兩段時間內(nèi)消防員的速度方向相反

B.0-4和J-3八兩段時間內(nèi)消防員的加速度方向相反

C.0-4和辦-3八兩段時間內(nèi)消防員的平均速度相同

D.O-to和力-3/0兩段時間內(nèi)繩子對消防員作用力的方向相反

答案：BC

解析：0-辦和，0-3%加速度方向相反，速度均在第一象限，故速度方向相同，和

V

辦-3辦均做勻變速運動，根據(jù)勻變速兩個重要推論可知，兩個階段的平均速度均為寸，兩

個階段繩子對消防隊員的作用力均豎直向上，只是由于消防員握住繩子的壓力不同，造成滑

動摩擦力不同，故加速度方向不同

(2)若辦=封，則下滑過程中消防員的最大速度為力,=,加速下降時索對消防員

的作用力大小為,減速下降時消防員處于(選填”超重"或"失重”)狀

態(tài).(g=10m/52)

答案：見解析

解析：面積為位移，故可知gw小3=12=『8辦，故可知加速下降時的加速度為

a=—=Sm/s2^mg-F=ma^>F=120N,減速下降時，可知加速度方向為豎直

AtNN

向上，為超重狀態(tài)

2.消防員下降過程中，可將模型簡化為如圖所示的物須編型，腳與墻壁觸點為A點，人的重

力全部集中在點B,AB可簡化為輕桿.0B可簡化為輕繩，已知下降過程中AB的長度和AB

與豎直方向的夾角保持不變，消防員初始時刻靜止，在玻璃窗前停頓時相對于初始位置（）

A.AB桿時B的支持力變大B.AB桿對D的支持力變小

C.OB繩拉力保持不變D.OB繩拉力變小

答案:B

解析:根據(jù)題意可知，畫出受力分析圖

隊逐漸減小，但繩子拉力的大小變化未知，因為拉力與AB桿支持力的方向未知，則可知

道拉力可能變小，可能增大，也可能先減小再增大，取決于拉力與AB桿支持力的夾角（是

否垂直）

3.高壓水槍層消防員常用的滅火設(shè)備,消防員用高壓水槍啃出的強力水柱沖擊著火物,已知噴

水口截面積為S,水柱以速度nv射出,假設(shè)水流進水槍的速度忽略不計，水的密度為夕

(1)時間?s)內(nèi)噴出水柱的體積為一，水槍對水所做的功率為

(2)消防員持高壓木槍水平噴水。噴水具高追質(zhì)為，若要準確噴務著火物，則消防員離看

火物的水中距離應為

答案：見解析

解析：可以等效為柱體模型，V=S?vt,根據(jù)動能定理，水槍對水做的功全部轉(zhuǎn)化為水的

12

mv22

動能，可知功率為D2pVvp(Svt)v1°3,根據(jù)平拋運動的等時性可知:

t2tIt2

1[2h[2h

—2t2=h7^t=\——x=vt=vj——

2NgTg

二、簡易溫度計

小明同學設(shè)計了一種測溫裝置，用于測量室內(nèi)的氣溫(室內(nèi)的氣壓為一個標準大氣壓氣壓，

相當于76cm汞柱產(chǎn)生的壓強)，結(jié)構(gòu)如圖所示，大玻璃泡A內(nèi)有一定量的氣體，與A相連

的B管插在水銀槽中，管內(nèi)水銀面的高度x可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度

BIT

1.當室內(nèi)溫度為27℃時，B管內(nèi)水銀面的高度為16cm,B管的體積與大玻璃泡A的體積相

比可忽略不計，則以下說法正確的是()

A.該測溫裝置利用了氣體的等壓變化的規(guī)律

B.B管上所刻的溫度數(shù)值上高下低

C.B管內(nèi)水銀面的高度為22cm時，室內(nèi)的溫度為-3℃

D.若把這個已經(jīng)刻好溫度值的裝置移到高山上，測出的溫度比實際偏低

答案：C

解析：根據(jù)受力分析可知：PA+x^P0,又B管的體積與大玻璃泡A的體積相比可忽略不

P

計，故可知氣體做等容變化，溫度越高,=C可知壓強越大，故而溫度越高，刻度x的

T

數(shù)值就越小，應為上低下高,

PA1+x-PQ=>PAl-60c7nHg,7]=300K,PA2+x'=1）,nPA2=54cmHg=>T2=270K

,若把該裝置放到高山上，玲'會減小，與會減小，根據(jù)刻度上低下高，測出的

溫度偏高，故選C

2.將這個簡易溫度計放入冰箱，靜置一段時間后

（1）玻璃泡內(nèi)的氣體分子平均動能，氣體壓強（填“變大”、“變小”或“不變”），請用分

子動理論的觀點從微觀角度解釋氣體壓強變化的原因：

（2）溫度計放入冰箱后，B管內(nèi)水銀柱液面會（選填“升高"、"降低''或"不變”）。設(shè)玻

璃泡內(nèi)氣體內(nèi)能變化的絕對值為AU,氣體做功的絕對值為W,則氣體在這個過程中_

（選填“吸熱”或“放熱”），變化的熱量大小為

（3）冰箱能夠不斷地把熱量從溫度較低的冰箱內(nèi)部傳給溫度較高的外界空氣，這說明（）

A.熱量能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體

B.熱量不可以從低溫物體傳到高溫物體

C.熱量的傳遞過程不具有方向性

D.熱量從低溫物體傳到高溫物體，必然引起其他變化

答案：見解析

解析：（1）溫度降低，可知分子平均動能減小，當氣體體積不變時，溫度降低，分子熱運動

程度降低，可知分子與容器碰撞的次數(shù)減少，故壓強降低

（2）溫度降低，水銀柱液面會上升，溫度降低，內(nèi)能降低，液面升高，外接對氣體做正功，

氣體放熱，根據(jù)AU=W+Qn—AU=W—QnQ=W+AU

（3）考察熱力學第二定律：熱傳遞的方向性，熱量自發(fā)的從高溫傳到低溫物體，但可以在

外界的影響使得熱量從低溫傳到高溫物體，由于外界的影響也即引起了其他變化，故選D

3.在測溫裝置的槽內(nèi)分別放入水銀和水，液面出現(xiàn)如圖所示現(xiàn)象，下列說法正確的是（）

&空氣,空氣

水水銀

玻璃杯

A.水不浸潤玻璃

B.水銀浸潤玻璃

C.玻璃分子對附著層內(nèi)水分子的吸引力大于水內(nèi)部分子之間吸引力

D.玻璃分子對附著層內(nèi)水銀分子的吸引力大于水銀內(nèi)部分子之間吸引力

答案：C

解析：水浸潤玻璃，水銀不浸潤玻璃，浸潤與否關(guān)鍵看附著層的分子間距與液體分子間距比

較，如果附著層中的分子密度大（原因是容器壁對液體分子的吸引力大于液體分子對液體分

子的吸引力），則表現(xiàn)為附著層中的分子作用力表現(xiàn)為斥力，使得液面張開，表現(xiàn)為浸潤現(xiàn)

象，反之相同分析，可以如圖所示理解

三、原子、原子核和微觀粒子

人類對原子、原子核的認識是一個由淺入深，由現(xiàn)象到本質(zhì),由不全面到比較全面的不斷深化、

不斷完善的過程。這種過程將繼續(xù)下去，而不會停止。

L如圖，①、②兩條線表示a粒子散射實驗中某兩個a粒子運動的軌跡，則沿軌跡③射向原

子核的a粒子經(jīng)過原子核附近后可能的運動軌跡為（）

A.aB.bC.cD.d

答案：A

解析：。粒子經(jīng)過原子核時，由于庫侖力增大，可知a偏轉(zhuǎn)會更大

2.一個氫原子中的電子從一個半徑為〃的軌道自發(fā)地直接躍遷至另一半徑為5的軌道，已知

ra>rb,則在此過程中（）

A.原子輻射一系列頻率的光子,B.原子吸收一系列頻率的光

C.原子吸收某一頻率的光子D.原子輻射某一頻率的光子

解析：由于可知〃軌道能級高，因此從高能級向低能級躍遷為輻射能量，題目中為

一個氫原子，故只能輻射某一特定頻率的光子，即軌道能級差為定值，如果是一群氫原子從

高能級躍遷至低能級，則可能出現(xiàn)多個頻率的光子

3.光子的能量與其（）

A.頻率成正比B.波長成正比C.速度成正比D.速度平方成正比

答案：A

解析：光子的能量為石=力/=力￡,故與頻率成正比，與波長成反比

A

4.如圖所示為一光電管電路，滑動變阻暴觸頭位于ab上某點，用黃光照射光電管陰極，電表

指針無偏轉(zhuǎn)，要使電表指針偏轉(zhuǎn)，可采取的可行措施有（）

C.將P向a滑動D.將電源正，負極對對調(diào)

答案：B

解析：黃光照射無光電效應，說明入射光的能量不達標，故需要改用頻率更高的入射光

5.讓電子束通過電場加速后，射到金屬品格（大小約IO-。ni）,可得到電子的衍射圖樣，如圖所

示，下列說法正確的是（）

A.電子衍射圖樣說明了電子具有粒子性B.加速電壓越大，電子的物質(zhì)波波長越小

C.電子物質(zhì)波波長比可見光波長更長D.動量相等的質(zhì)子和電子，對應的物質(zhì)波波長不相等

答案：B

1,

解析：衍射現(xiàn)象說明電子具有波動性，根據(jù)動能定理：eU=-mv2,德布羅意物質(zhì)波波長

2

flfl力

公式為％=—==/I=r——可知加速電壓越大，物質(zhì)波的波長越小，電子是實物粒

pmv72meU

子，動量更大，德布羅意波長越小，動量相等則德布羅意物質(zhì)波波長相等

6.1956年，李政道和楊振寧提出在弱相互作用中宇稱不守恒，并由吳鍵雄用鉆得C。，放射

源進行了實驗驗證，1957年李、楊兩人為此獲得諾貝爾物理學獎。實驗驗證的方程為：

毅C°—>/N+:e+/，其中%是反中微子，它的電荷為零，靜止質(zhì)量可認為是零，則衰變產(chǎn)

物的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)分別為（）

A.60,28B.60,26C.59,26D.59,28

答案：A

解析：核反應方程：核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，中微子的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)均為零，可知為A

7、鈾葭。經(jīng)過衰變形成穩(wěn)定的鉛鬻招，該過程中共經(jīng)歷了（）

A.8次a衰變，10次B衰變B.5次a衰變，6次「衰變

C.8次a衰變，6次|3衰變D.5次a衰變，12次0衰變

答案：C

解析：夕衰變質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)增加1,故均先計算］衰變的次數(shù)，質(zhì)量數(shù)相差32,

可知經(jīng)過8次々衰變，核電荷數(shù)為76,故可知又經(jīng)過了6次夕衰變

四、汽車

汽車已成為人們出行必備的交通工具。汽車的廣泛使用加快了商品的運輸速度，擴大了人們

生活的半徑，使出行更加便利，提高了生活質(zhì)量

1.一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛，速度逐漸減小，圖中分別畫出了汽

車轉(zhuǎn)彎時所受合力F的四種方向，你認為其中正確的是（）

C.

M

MF

答案：B

解析：合外力指向曲線凹側(cè)部分，且為減速運動，可知夾角為鈍角

2.（多選）汽車A和汽車B（均可視為質(zhì)點）在平直的公路上沿兩平行車道同向行駛,A車在后（如

圖甲所示）。以某時刻作為計時起點，此時兩車相距%=12根，汽車A運動的1—/圖像如

圖乙所示，汽車B運動的V—/圖像如圖丙所示。下列說法正確的是（）

A.汽車A由靜止開始做勻加速直線運動

B.汽車A做勻速直線運動，速度大小為4m

C.汽車B在0-6s內(nèi)的位移大小為24m

D.在f=3s時，A車落后B車的距離最遠

答案：BCD

解析：％—圖像斜率代表速度，可知A做4m/s的勻速直線運動，B的加速度大小為2根/s?

的勻減速直線運動，可知當兩者速度相等時，間距最大，故f=3s,0-6sB的位移為圖丙

中的面積，經(jīng)過計算為24秒

3.上海公交11路是世界上首條使用超級電車實現(xiàn)快速充電技術(shù)商業(yè)化的公交線路。對給定

電容值為C的電容器充電，無論采用何種充電方式，其兩極間的電勢差"隨電荷量4的變

化圖像都相同

（1）請在圖1中畫出上述"-彳圖像。類比直線運動中由V-/圖像求位移的方法。兩極向

電壓為U時電容器所儲存的電能=

0q

（2）在如圖2所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源（忽略內(nèi)阻廠）。通過改變電路中

元件的參數(shù)對同一電容器進行兩次充電，對應的4-7曲線如圖3中①②所示。

q

TV

a.①②兩條曲線不同是（選填E或R）的改變造成的：

b.電容器有時需要快速充電，有時需要均勻充電，依據(jù)a中的結(jié)論，快速充電的途徑是.

_；均勻充電的途徑是

答案：見解析

11,

根據(jù)橫縱坐標乘積可知圖形的面積為電勢能，故E?=-qU=-CU2

P22

（2）a.電源內(nèi)阻不計，當電容器充滿電荷后其兩端電源等于電源電動勢，即彳=。。，故無

論哪種圖像其漸近線相同，又由電流定義式可知：q=H,可知電流越大，充電時間越短,

因此電阻的大小影響充電時間

b.當電阻R較小時，充電時間短，故快速充電，減小R的阻值，要使其比較均勻充電，增大

電阻R的阻值即可

4.（多選）汽車內(nèi)燃機利用奧托循環(huán)進行工作，奧托循環(huán)由兩條絕熱線和兩條等容線組成,

其中a到b和c到d為絕熱過程，b到c和d到a為等容過程，下列說法正確的是（）

A.a.人過程中，外界對氣體做功

BZfc過程中，氣體分子的平均動能不變

C.cfd過程中，單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減小

D.d.。過程中，氣體從外界吸收熱量

答案：AC

解析：afA的過程，體積減小，外界對氣體做功。bfc的過程中，氣體體積不變，壓強

增大，故而溫度升高，氣體的平均動能增大，cfd的過程中，體積增大，故單位體積內(nèi)的

分子減小，dfa的過程中，氣體壓強減小，體積不變，溫度降低，內(nèi)能減小，又體積不變，

沒有做功，故而向外界放出能量

5、汽缸是燃油汽車發(fā)動機內(nèi)的圓筒形空室，里面有一個由壓力或膨脹力推動的活案。如圖

所示，某種氣體被一定質(zhì)量的活塞封閉在容積為0.5升的汽缸中。初始狀態(tài)時氣體的壓強為

A=8xl05Pa,溫度為Z=400K,封閉氣體體積為匕=0.4"現(xiàn)對氣體緩慢加熱，求:

(1)活塞剛上升到氣缸頂部時，氣體的溫度

(2)氣體的溫度升高到n=600K時，氣體的