物理（上海A卷）-2023年高考第一次模擬考試卷物理（上海A卷）（全析全解）AVIP

2023年高考物理第一次模擬考試卷高三物理（考試時間：60分鐘試卷滿分：100分）注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回一、選擇題：選項(xiàng)）1．在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法,如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思想法、類比法、微元法和科學(xué)假說法、建立物理模型法等。以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述不正確的是()A.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時,用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫建立物理模型法B.根據(jù)速度定義式v=,當(dāng)Δt非常小時,就可以表示物體在t時刻的瞬時速度,該定義應(yīng)用了極限思想方法C.在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時,先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系,再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了假設(shè)法D.在推導(dǎo)勻變速運(yùn)動位移公式時,把整個運(yùn)動過程劃分成很多小段,每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動,然后把各小段的位移相加,這里采用了微元法【答案】C【解析】在不需要考慮物體本身的大小和形狀時,用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法建立物理模型法,是建立了理想化模型,A正確;根據(jù)速度定義式v=ΔxΔt,當(dāng)Δt非常小時,ΔxΔt就可以表示物體在t時刻的瞬時速度,該定義應(yīng)用了極限思想方法,2.智能手機(jī)的普及使“低頭族”應(yīng)運(yùn)而生。低頭時，頸椎受到的壓力會增大(當(dāng)人體直立時，頸椎所承受的壓力等于頭部的重量)?，F(xiàn)將人體頭頸簡化為如圖所示的模型：重心在頭部的P點(diǎn)，在可繞O轉(zhuǎn)動的頸椎OP(輕桿)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)?shù)皖^時，若頸椎與豎直方向的夾角為45°，PQ與豎直方向的夾角為53°，此時頸椎受到的壓力與直立時頸椎受到壓力的比值為(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)()A.4B.5C.4eq\r(2) D.5eq\r(2)【答案】C【解析】由題意可明確人的頭受力情況，如圖所示：由題意知，F(xiàn)′＝G，則由幾何關(guān)系可知：eq\f(F,F′)＝eq\f(sin（180°－53°）,sin（53°－45°）)＝4eq\r(2)。根據(jù)牛頓第三定律可知C正確。3.重力為G的體操運(yùn)動員在進(jìn)行自由體操比賽時,有如圖所示的比賽動作,當(dāng)運(yùn)動員豎直倒立保持靜止?fàn)顟B(tài)時,兩手臂對稱支撐,夾角為θ,則()A.當(dāng)θ=60°時,運(yùn)動員單手對地面的正壓力大小為B.當(dāng)θ=120°時,運(yùn)動員單手對地面的正壓力大小為GC.當(dāng)θ不同時,運(yùn)動員受到的合力不同D.當(dāng)θ不同時,運(yùn)動員與地面之間的相互作用力不相等【答案】A【解析】以運(yùn)動員為研究對象,受到重力和地面對兩只手的支持力,運(yùn)動員處于靜止?fàn)顟B(tài),每只手受到的支持力大小都等于12G,和夾角θ無關(guān),根據(jù)牛頓第三定律可知,運(yùn)動員單手對地面的正壓力大小為12G,A正確,B錯誤;運(yùn)動員受到的合力始終為零,C錯誤;由牛頓第三定律知兩物體間的相互作用力大小永遠(yuǎn)相等,D4.如圖所示,家用吊扇對懸掛點(diǎn)有拉力作用,正常轉(zhuǎn)動時吊扇對懸掛點(diǎn)的拉力與它不轉(zhuǎn)動時相比()A.變大 B.變小C.不變 D.無法判斷【答案】B【解析】吊扇不轉(zhuǎn)動時,吊扇對懸掛點(diǎn)的拉力等于吊扇的重力,吊扇旋轉(zhuǎn)時對空氣有向下的作用力,根據(jù)牛頓第三定律,空氣也對吊扇有一個向上的反作用力,使得吊扇對懸掛點(diǎn)的拉力減小,B正確。5.在一次跳繩體能測試中,一位體重約為50kg的同學(xué),一分鐘內(nèi)連續(xù)跳了140下,若該同學(xué)每次跳躍的騰空時間為0.2s,重力加速度g取10m/s2,則他在這一分鐘內(nèi)克服重力做的功約為()A.3500J B.14000J C.1000J D.2500J【答案】A【解析】G=mg=50kg×10N/kg=500N,騰空時間為0.2s表示上升過程0.1s,上升的高度為h=0.05m,根據(jù)W=Gh得起跳一次克服重力的功W0=Gh=500N×0.05m=25J;1min跳了140次,則一分鐘內(nèi)克服重力做功W=140W0=140×25J=3500J。故選項(xiàng)A正確6.甲乙兩車同時同地同向運(yùn)動,兩車的vt圖象如圖所示。其中質(zhì)量m=7.5t的甲車以恒定功率P=50kW啟動,最后勻速運(yùn)動(設(shè)阻力恒定)。乙車做初速為0的勻加速運(yùn)動,以下說法錯誤的是()A.20s末兩車相遇B.30s末兩車相遇C.當(dāng)乙車在追上甲車前,甲車已經(jīng)達(dá)到最大速度D.甲車運(yùn)動中所受阻力為5×103N【答案】A【解析】對甲車,當(dāng)甲車速度最大時,牽引力等于阻力,則F=Ff=Pvm=50×10310N=5×103N,選項(xiàng)D正確;設(shè)乙車追上甲車的時間為t,對乙車,x=12at2=12×12×t2,由圖可知,當(dāng)乙車追上甲車時,甲車已經(jīng)達(dá)到最大速度,并且以最大速度做勻速運(yùn)動,對甲車根據(jù)動能定理有PtFf·7.如圖所示，兩種不同材料的彈性細(xì)繩在O處連接，M、O和N是該繩上的三個點(diǎn)，OM間距離為7.0m，ON間距離為5.0m。O點(diǎn)上下振動，則形成以O(shè)點(diǎn)為波源向左和向右傳播的簡諧橫波Ⅰ和Ⅱ，其中波Ⅱ的波速為1.0m/s。t=0時刻O點(diǎn)處在波谷位置，觀察發(fā)現(xiàn)5s后此波谷傳到M點(diǎn)，此時O點(diǎn)正通過平衡位置向上運(yùn)動，OM間還有一個波谷。則（）A．波Ⅰ的波長為4mB．N點(diǎn)的振動周期為5sC．t=3s時，N點(diǎn)恰好處于波谷D．當(dāng)M點(diǎn)處于波峰時，N點(diǎn)也一定處于波峰【答案】D【解析】OM之間有兩個波谷，即，解得波I的波長為，根據(jù)題意可知波I的波速為，故波的周期為，同一波源的頻率相同，故N點(diǎn)的振動周期為4s，AB錯誤；波II的波長為，故在t=0時刻N(yùn)處于平衡位置向下振動，經(jīng)過3s，即四分之三周期，N點(diǎn)在波峰，C錯誤；因?yàn)镸N兩點(diǎn)到波源的距離都為其各自波長的，又兩者振動周期相同，起振方向相同，所以兩者振動步調(diào)相同，即當(dāng)M點(diǎn)處于波峰時，N點(diǎn)也一定處于波峰，D正確。8.下列選項(xiàng)中的各1/4圓環(huán)大小相同,所帶電荷量已在圖中標(biāo)出,且電荷均勻分布,各1/4圓環(huán)間彼此絕緣。坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場強(qiáng)度最大的是()【答案】B【解析】設(shè)1/4圓環(huán)的電荷在原點(diǎn)O產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為E0,根據(jù)電場強(qiáng)度疊加原理,在坐標(biāo)原點(diǎn)O處,A圖電場強(qiáng)度為E0,B圖電場強(qiáng)度為2E0,C圖電場強(qiáng)度為E0,D圖電場強(qiáng)度為0,因此本題答案為B9.如圖所示,電源內(nèi)阻不能忽略,電流表、電壓表均可視為理想電表,在滑動變阻器R的滑片從a端滑到b端的過程中()A.電壓表V的示數(shù)先增大后減小,電流表A的示數(shù)增大B.電壓表V的示數(shù)先增大后減小,電流表A的示數(shù)減小C.電壓表V的示數(shù)先減小后增大,電流表A的示數(shù)增大D.電壓表V的示數(shù)先減小后增大,電流表A的示數(shù)減小【答案】A【解析】在滑動變阻器R的滑片從a端滑到b端的過程中,外電阻先增大后減小,路端電壓先增大后減小,電壓表V的示數(shù)先增大后減小,電流表A的示數(shù)一直增大,選項(xiàng)A正確10.一直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的上方，如圖所示，如果直導(dǎo)線可以自由地運(yùn)動且通以由a到b的電流，則關(guān)于導(dǎo)線ab受磁場力后的運(yùn)動情況，下列說法正確的是()A．從上向下看順時針轉(zhuǎn)動并靠近螺線管B．從上向下看順時針轉(zhuǎn)動并遠(yuǎn)離螺線管C．從上向下看逆時針轉(zhuǎn)動并遠(yuǎn)離螺線管D．從上向下看逆時針轉(zhuǎn)動并靠近螺線管【答案】D【解析】由安培定則可判定通電螺線管產(chǎn)生的磁場方向，導(dǎo)線等效為Oa、Ob兩電流元，由左手定則可判定兩電流元所受安培力的方向，Oa向紙外，Ob向紙里，所以從上向下看導(dǎo)線逆時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)過90°時再用左手定則可判定導(dǎo)線所受磁場力向下，即導(dǎo)線在逆時針轉(zhuǎn)動的同時還要靠近螺線管，D對11.如圖所示，勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場在y軸方向足夠?qū)挘趚軸方向?qū)挾葹閍。一直角三角形導(dǎo)線框ABC(BC邊的長度為a)從圖示位置向右勻速穿過磁場區(qū)域，以逆時針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，在下列選項(xiàng)中感應(yīng)電流i、BC兩端的電壓UBC與線框移動的距離x的關(guān)系圖象正確的是()ABCD【答案】D【解析】由楞次定律可知，線框剛進(jìn)入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向外，故線框中的感應(yīng)電流沿逆時針方向，為正，又因?yàn)榫€框做勻速運(yùn)動，故感應(yīng)電流隨位移線性增大；同理可知線框離開磁場時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小隨位移線性增大，方向?yàn)樨?fù)，選項(xiàng)A、B錯誤；BC兩端的電壓UBC跟感應(yīng)電流成正比，故選項(xiàng)C錯誤，D正確。12.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy的(9,0)、(9,0)兩點(diǎn)處固定著電荷量分別為+q、4q的兩個點(diǎn)電荷,A、B為y軸上兩點(diǎn),坐標(biāo)分別為(0,1)、(0,5),M、N、P、Q四個點(diǎn)是以+q為中心的正方形的四個頂點(diǎn),在上述兩個點(diǎn)電荷所形成的電場中,下列說法正確的是()A.x=3cm處電場強(qiáng)度為零B.B點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)的電勢,A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度C.N點(diǎn)與Q點(diǎn)電勢相等D.將某一正電荷從N點(diǎn)移動到M點(diǎn),電場力所做的功小于將其從P點(diǎn)移動到Q點(diǎn)所做的功【答案】D【解析】在平面直角坐標(biāo)系xOy的(9,0)、(9,0)兩點(diǎn)處固定著電荷量分別為+q、4q的兩個點(diǎn)電荷,根據(jù)電場的疊加知在x軸上有一個點(diǎn)電場強(qiáng)度為零,該點(diǎn)在+q的左側(cè),故A錯誤。異種電荷連線的中垂線上的電場強(qiáng)度,在連線的中點(diǎn)處最大,無窮遠(yuǎn)處最小為零,所以中垂線上電場強(qiáng)度逐漸減小,A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度,離負(fù)電荷越近電勢越低,B點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)的電勢,故B錯誤。根據(jù)點(diǎn)電荷周圍電勢的特點(diǎn)是以源電荷為圓心的同心圓,且沿著電場線方向,電勢逐漸降低的特點(diǎn)可知,只有正電荷時,MNPQ四點(diǎn)電勢相等,且大于零;只有負(fù)電荷時,φN>φM=φP>φQ;電勢是標(biāo)量,合成后為φN>φM=φP>φQ,故C錯誤。越靠近4q電場線越密,相等的距離電勢差越大,根據(jù)W=qU知電場力做功越多,故將某一正電荷從N點(diǎn)移動到M點(diǎn),電場力所做的功小于將其從P點(diǎn)移動到Q點(diǎn)所做的功,故D正確。二．填空題（共20分，每題4分。）13.一條打點(diǎn)計(jì)時器打出的小車運(yùn)動的紙帶如圖所示。取記數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E。每相鄰兩個記數(shù)點(diǎn)間還有4個計(jì)時點(diǎn)(圖中未畫出),已用刻度尺測量以A為起點(diǎn),到B、C、D、E各點(diǎn)的距離標(biāo)在圖上,則該紙帶運(yùn)動加速度的大小為a=m/s2,該紙帶上C點(diǎn)時瞬時速度大小vC=m/s。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

【答案】(1)0.493(2)0.155【解析】因?yàn)橄噜徲?jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出,所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.1s,根據(jù)逐差法可得xDExBC=2aT2,xCDxAB=2aT2,兩式相加解得a=(xDE+xCD)-(xAB+xBC)4T2=(2.29+114.傳送機(jī)的皮帶與水平方向的夾角為α,如圖所示,將質(zhì)量為m的物體放在皮帶傳送機(jī)上,隨皮帶一起向下以加速度為a(a>gsinα)勻加速直線運(yùn)動,則小物體受到的靜摩擦力的方向小物塊受到的靜摩擦力的大小（“可能”、“一定”、“不可能”）等于mgsinα【答案】沿皮帶向下；可能【解析】由牛頓第二定律列方程得:mgsinα+Ff=ma>mgsinα,故靜摩擦力的方向一定沿皮帶向下,由牛頓第二定律列方程得:Ff=mamgsinα,當(dāng)加速度等于2gsinα?xí)r,小物塊受到的靜摩擦力的大小等于mgsinα15.如圖(a)，在xy平面內(nèi)有兩個沿z方向做簡諧振動的點(diǎn)波源S1(0，4)和S2(0，－2)．兩波源的振動圖線分別如圖(b)和圖(c)所示．兩列波的波速均為1.00m/s.兩列波引起的點(diǎn)B(4，1)處質(zhì)點(diǎn)的振動相互________(填“加強(qiáng)”或“減弱”)，點(diǎn)C(0，0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動相互________(填“加強(qiáng)”或“減弱”)．【答案】減弱加強(qiáng)【解析】由于兩列波的波源到點(diǎn)B(4，1)的路程相等，路程差為零，且t＝0時兩列波的波源的振動方向相反，所以兩列波到達(dá)點(diǎn)B時振動方向相反，引起的點(diǎn)B處質(zhì)點(diǎn)的振動相互減弱；由振動圖線可知，波動周期為T＝2s，波長λ＝vT＝2m．由于兩列波的波源到點(diǎn)C(0，0.5)的路程分別為3.5m和2.5m，路程差為1m，而t＝0時兩列波的波源的振動方向相反，所以兩列波到達(dá)點(diǎn)C時振動方向相同，引起的點(diǎn)C處質(zhì)點(diǎn)的振動相互加強(qiáng)．16.如圖所示,在長為l=57cm的一端封閉、另一端開口向上的豎直玻璃管內(nèi),用4cm高的水銀柱封閉著51cm長的理想氣體,管內(nèi)外氣體的溫度均為33℃?，F(xiàn)將水銀緩慢注入管中,直到水銀面與管口相平,此時管中氣體的壓強(qiáng)為?新注入水銀柱的高度為?(大氣壓強(qiáng)為p0=76cmHg)【答案】85cmHg5cm【解析】設(shè)玻璃管的橫截面積為S,初態(tài)時,管內(nèi)氣體的溫度為T1=306K,體積為V1=51Scm3,壓強(qiáng)為p1=p0+h=80cmHg。當(dāng)水銀面與管口相平時,水銀柱高為H,則管內(nèi)氣體的體積為V2=(57H)Scm3,壓強(qiáng)為p2=p0+H=(76+H)cmHg。由玻意耳定律得p1V1=p2V2代入數(shù)據(jù),得H2+19H252=0解得H=9cm，所以p2=85cmHg新注入水銀柱的高度為Δh=H4cm=5cm17.載流長直導(dǎo)線周圍磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝eq\f(kI,r)，式中常量k>0，I為電流強(qiáng)度，r為距導(dǎo)線的距離。在水平長直導(dǎo)線MN正下方，矩形線框abcd通以逆時針方向的恒定電流，被兩根等長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線靜止地懸掛，如圖所示。開始時MN內(nèi)不通電流，此時兩細(xì)線內(nèi)的張力均為T0。當(dāng)MN通以強(qiáng)度為I1的電流時，兩細(xì)線的張力均減小為T1；當(dāng)MN內(nèi)的電流強(qiáng)度變?yōu)镮2時，兩細(xì)線的張力均大于T0。MN分別通以強(qiáng)度為I1和I2電流時，線框受到的安培力F1與F2大小之比；【答案】I1∶I2eq\f(T0a－g,T0－T1g)I1【解析】(1)當(dāng)MN中通以強(qiáng)度為I的電流時，線框受到的安培力大小為F＝kIiLeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,r1)－\f(1,r2)))，式中r1、r2分別為ab、cd與MN的間距，i為線框中的電流，L為ab、cd的長度。F1∶F2＝I1∶I2。(2)設(shè)MN中電流強(qiáng)度為I3時，線框受到的安培力大小為F3。由題設(shè)條件有2T0＝G,2T1＋F1＝G，F(xiàn)3＋G＝ma＝eq\f(2T0,g)a。eq\f(I1,I3)＝eq\f(F1,F3)＝，I3＝I1。三．綜合題（共40分。）注意：第19、20題，在列式計(jì)算、邏輯推理以及回答問題過程中，要求給出必要的圖示、文字說明、公式演算等。18.一組同學(xué)用DIS研究“彈簧振子的振動周期和哪些因素有關(guān)”的探究過程如下：A．有同學(xué)認(rèn)為：彈簧振子的質(zhì)量越大，慣性越大，周期也應(yīng)該越大．也有同學(xué)認(rèn)為周期跟勁度系數(shù)有關(guān)。B．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：裝置如圖甲。準(zhǔn)備選用的器材有：力傳感器、質(zhì)量為m0的鉤碼若干個，勁度系數(shù)為K的輕質(zhì)彈簧若干個（已知n個勁度系數(shù)為的彈簧串聯(lián)后的勁度系數(shù)為）C．實(shí)驗(yàn)過程如下：用力將鉤碼向下拉一段距離后放手，鉤碼上下振動，力傳感器上顯示出力隨時間的變化關(guān)系（如圖乙），改變鉤碼的個數(shù)或用幾個彈簧串聯(lián)后反復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到表一、表二的數(shù)據(jù)：D．同學(xué)們對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后，對他們的假設(shè)進(jìn)行了補(bǔ)充完善。問：（1）（2分）上述科學(xué)探究活動中，屬于“制定計(jì)劃”和“搜集證據(jù)”的環(huán)節(jié)分別是：、。（2）（2分）用力傳感器觀測力隨時間的變化關(guān)系，其目的是：。（3）（各2分）周期T與彈簧振子質(zhì)量的關(guān)系是：。周期T與彈簧勁度系數(shù)的關(guān)系是：。（4）（2分）如果，則周期表達(dá)式?！敬鸢浮浚?）B、C（2）確定振動的周期（3）；（4）19.（15分）如圖所示,在某豎直平面內(nèi),光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn),BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r=0.2m的四分之一細(xì)圓管CD,管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)k=100N/m的輕彈簧,彈簧一端固定,另一端恰好與管口D端平齊。一個質(zhì)量為1kg的小球放在曲面AB上,現(xiàn)從距BC的高度h=0.6m處靜止釋放小球,它與BC間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,小球進(jìn)入管口C端時,它對上管壁有FN=2.5mg的作用力,通過CD后,在壓縮彈簧過程中小球速度最大時彈簧的彈性勢能Ep=0.5J。重力加速度g取10m/s2。求:(1)小球在C處受到的向心力大小;(2)在壓縮彈簧過程中小球的最大動能Ekm;[來源:](3)小球最終停止的位置?！敬鸢浮?1)35N(2)6J(3)停在BC上距離C端0.3m處(或距離B端0.2m處)【解析】（1）小球進(jìn)入管口C端時,它對圓管上管壁有大小為F=2.5mg的作用力,對小球由牛頓第二定律有F+mg=Fn解得Fn=35N。(2)在壓縮彈簧過程中,速度最大時合力為零。設(shè)此時小球離D端的距離為x0,則有kx0=mg解得x0=mgk=0.1m，在C點(diǎn),解得vC=7由能量守恒定律有mg(r+x0)=Ep+(Ekm12mvC2)，解得Ekm=mg(r+x0)+(3)小球從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)過程,由動能定理得，mghμmgs=1解得B、C間距離s=0.5m小球與彈簧作用后返回C處動能不變,小球的動能最終消耗在與BC水平面相互作用的過程中。設(shè)小球在BC上運(yùn)動的總路程為s',由能量守恒定律有：μmgs'=12解得