2023物理第二次模拟考试卷（上海A卷）（全解全析）

2023年上海市高三等级考第二次模拟考试卷

物理•全解全析（A卷）

注意事项：

1.试卷满分100分，考试时间60分钟。

2.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分

为填空题，第三部分为综合题。

3.答题前，务必在答题纸上填写姓名、班级、学校和准考证号。作答必须涂或

写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的

区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。

4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题（本大题共12小题，共40分。第1至8题每小题3分，第9至12题每小题4分。

每小题只有一个正确选项。）

1.太阳内部有多种热核反应，其中一个反应方程是；He+X,以下说法正确的是

（）

A.X是电子B.X是质子C.该核反应属于核聚变D.该核反应属于

a衰变

【答案】C

【解析】AB.设X的质量数为m电荷数为瓦根据质量数和电荷数守恒有

2+3=4+。，1+1=2+/?

可得

a=1,b=0

则X为中子，AB错误；

CD.此反应在极高的温度下进行，；H和:H在极高的温度下发生聚变，生成新的质量更重的

原子核，核聚变又叫热核反应，而a衰变是一种核裂变，C正确，D错误。故选C。

2.下列属于B衰变的是（）

A.下11一记Th+；HeB.!,4N+^HeO+；H

C.记Th-＞；：Pa+LeD.n-堞Ba+果Kr+3；1n

【答案】C

【解析】A.该反应属于a衰变，放出了氢核（；He）,A错误；

B.该反应是卢瑟福发现质子（:H）的核反应方程，B错误；

C.该反应属于B衰变，放出了电子（＞）,C正确；

D.该反应是重核裂变的核反应方程，D错误。故选C。

3.描述电场能的性质的物理量及其单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是（

A.电场强度N/CB.电场强度kg-m/A-s，'

C.电势VD.电势kg-mZ/A-s^

【答案】D

【解析】AB.电场强度的定义式为E=上

q

N/C是电场强度的单位，但是不是国际基本单位

1N/C=lk&m/s=]kg,m/A.s，

A・s

电场强度是电场力的性质的物理量，AB错误；

CD.电势是描述电场能的性质的物理量，根据电势的定义式有

W

（P=—

q

V是电势的单位，但是不是国际基本单位，根据1V=1」=1kg.m7s2Xm=ikg.m?/A/

CA.s

C错误，D正确。故选D。

4.《天工开物》记录的测量拉弓所需力量的方法如图所示。弦系在弓上久6两点，并挂在

光滑秤钩上，弓的下端系上重物。秤杆水平平衡时，挂秤坨处的刻度值为M（此时秤钩对

弦的拉力大小为爆），秤钩两侧弦的夹角为26。则弦对。点的拉力大小为（）

【解析】以弓和所挂重物为研究对象，设弦对。点的拉力为尸，根据共点力平衡

2Fcos6>=Mg=>F=

2cos。

故ACD错误，B正确。故选B。

5.如图所示，一定质量的理想气体从状态。经过等容、等温、等压三个过程，先后达到状

态力、。，再回到状态〃。下列说法正确的是（）

A.在过程而中气体对外做功B.在过程〃/?中气体的内能减少

C.在过程6c中气体对外界放热D.在过程山中气体的温度降低

【答案】D

【解析】A.在过程/中气体体积不变，既不对外作用，外界也不对气体做功，选项A错误;

B.在过程而中气体的体积不变，压强变大，则温度升高，则气体的内能增加，选项B错误;

C.在过程6c中气体温度不变，内能不变，体积变大，对外做功，则气体吸热，选项C错误;

D.在过程ca中气体的压强不变，体积减小，则温度降低，选项D正确。故选D。

6.锂离子电池主要依靠锂离子（LD在正极和负极之间移动来工作。如图为锂电池的内部

结构，某过程中Li+从正极脱嵌通过膈膜嵌入负极。锂电池的电动势为3.7V,则（）

负极

--->

A.电池处于充电状态

B.电池内部电流方向从负极到正极

C.移动1C锂离子，需要消耗电能3.7J

D.在电池中电荷量的单位通常表示为kW-h

【答案】A

【解析】A.电池在放电状态下，在电源内部正电荷应该由负极向正极移动，而图中状态下

带正电的锂离子（Li+）从正极向负极移动，可知电池处于充电状态，故A正确；

B.电流的方向是正电荷定向移动的方向，由图可知电池内部电流方向从正极到负极，故B

错误；

C.根据静电力做功表达式W=gE=lx3.7J=3.7J

即给电池充电时移动1C锂离子至少要克服静电力做功3.7J,因电池有内阻等因素，充电要

做的功要大于克服静电力做的功，充电电压要大于电池电动势才能把电能充进电池，即移动

1C锂离子，需要消耗电能大于3.7J,故C错误；

D.kW-h是能量单位，在电池中电荷量的单位通常表示为加4力，故D错误。故选A。

7.一列简谐横波在介质中沿x轴传播，M、N是波上的两个质点，图甲是Ul.Os时该简谐横

波的波形图，图乙是x=4m处质点的振动图像，下列说法正确的是（）

A.该列简谐横波沿着x轴的正方向传播，波速为4m/s

B.当/=1..0s时，质点M沿），轴负方向振动

C.x=4m处质点经过2s沿波的传播方向运动了8m

D.当f=3.5s时，质点N在波谷，加速度最大

【答案】D

【解析】AB.根据题图乙知，x=4m处质点在Ul.Os时向上振动，根据"上下坡”法可判断该

简谐横波沿x轴负方向传播；

由图可知该简谐横波的波长和周期分别为

2=8m,T=2s

可得该波传播速度为

v=-=4m/s

T

所以Ul.Os时，质点M沿y轴正方向振动，故AB错误；

C.介质中的质点只在平衡位置附近做简谐振动，而不会随波向前移动，故C错误；

D./=1.0s时，质点N由平衡位置向下振动，f=l.Os至f=3.5s,质点N振动了T+所以

4

f=3.5s时质点N在波谷，加速度最大，速度为零，故D正确。故选D。

8.如图所示，将一根粗细均匀的导体棒折成梯形线框PQMN,各边性陵为PQ=PN=QM=L,

MN=2L,线框固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框底边P、。两点与

直流电源两端相接，已知导体棒PQ受到的安培力大小为凡则整个线框PQWN受到的安培

力大小为（）

57

A.-FB.-FC.5FD.0

44

【答案】A

【解析】由题可知，流过PNMQ支路的电流L和流过支路的电流右关系为

4/,=/2

已知导体棒PQ受到的安培力为F,方向向上，PNMQ支路在磁场的有效长度为L,故PNMQ

支路所受安培力为

F'=BItL=^BI2L=^

方向向上，故整个线框PQMN受到的安培力大小为

F=F+F'=-F

n整4

故选Ao

9.新冠肺炎患者中有13%的重症患者和6%的危重患者需要给予及时的呼吸机治疗，呼吸机

成为生死攸关的战略资源。呼吸机的核心部件之一是呼吸机马达。下图是国内某制造商生产

的呼吸机的马达主要参数。下列说明正确的是（）

呼吸机马达额定电压24V额定负载扭矩lOOmN-m

空载电流0.2A额定电流1.9A

额定转速30000rpm额定输出功率32W

A.额定电流状态下，马达内阻等消耗功率为13.6W

B.利用空载状态的参数，计算出马达的内阻是120c

C.利用额定状态的参数，计算出马达的内阻约为9Q

D.空载状态下，马达的输出功率为4.8W

【答案】A

【解析】A.额定电流状态下，马达内阻等消耗功率为

额/额-备=13.6W

故A正确；

BC.由于马达不是纯电阻元件，所以无论是在空载状态还是额定状态，都不能利用参数根

据欧姆定律计算马达的内阻，故BC错误；

D.空载状态下，马达的输入功率为

格额/空=4.8W

由于马达内阻会消耗效率，所以马达此时的输出功率小于4.8W,故D错误。故选A。

10.在"用单摆测定重力加速度”的实验中，用力传感器测得摆线的拉力大小/随时间f变化

【答案】D

【解析】根据图象可知：单摆的周期为：T=4t

根据周期公式得：T=2K\-，所以g=£^,故D正确，ABC错误.故选D.

\g4r

11.某同学用手机的加速度传感器测量了电梯运行过程中的加速度，得到了图1所示的图线

（规定竖直向上为正方向），为了简化问题研究，将图线简化为图2所示的图像。己知f=0

时电梯处于静止状态，则以下判断正确的是（）

Z轴线性加速度

图1

a/(ms-2)

图2

A.r=5s时电梯处于失重状态

B.8~9s内电梯在做减速运动

C.10-15s内电梯在上行

D.17-20s内电梯在下行

【答案】C

【解析】A.f=5s时，电梯的加速度为正值，方向竖直向上电梯处于超重状态，A错误;

B.V0时，电梯处于静止状态，一小段时间后，电梯的加速度为正值，方向竖直向上，电

梯一定加速上升，8s~9s内，电梯的加速度仍为正值，方向竖直向上，可知电梯加速上升,

B错误;

C./=10s时，电梯的加速度为零，电梯上升的速度达到最大值，10s~15s内，电梯的加速度

为零，电梯以最大速度匀速上行，C正确;

D.15s~20s内，电梯的加速度为负值，方向竖直向下，电梯向上做减速运动。由对称性可

知，Z=20s时，电梯的速度减为零。则17s~20s内电梯仍在上行，D错误。故选C。

12.某同学利用图甲所示的电路图研究光电效应，他先后用三种不同的光进行实验，得到图

乙的结果，其中横轴为电压表的测量值，纵轴为电流表的测量值。下列说法正确的是（）

UN

A.测量遏止电压时开关应接6B.通过电流表的电流是由c到4

C.光线3的频率最低D.光线3照射阴极单位时间发射的光电子数

最少

【答案】D

【解析】A.由于电子从K极发射，测量遏止电压时，K极应与电源的正极连接，A错误；

B.电子从K到A,电流的方向与电子运动的方向相反，因此通过电流表的电流是由d到c,

B错误；

C.由图乙可知，光线3照射到金属时，光电子的遏止电压最大，即电子的最大初动能反

最大，根据光电效应方程

hv-W=Ek

可知光线3的频率最高，C错误；

D.由图乙可知，光线3照射到金属上时，饱和电流最小，因此单位时间发射的光电子数最

少，D正确。故选D。

二、填空题（共20分。每空2分，每小题4分）

13.静电场是周围空间存在的一种物质；通常用来描述电场的能的

性质.

【答案】静止电荷电势

【解析】静止电荷是周围空间存在的一种物质；电势是表征电场的能的性质的物理量.

14.如图，一质量为〃?的光滑小球，在半径为R的竖直光滑圆环内侧做圆周运动，已知小

球到达圆环最高点时环对球的压力刚好等于零，则此时小球的受到的向心力为,此时

小球的线速度大小为.

【答案】，跖y[gR

【解析】在最高点对小球受力分析，小球只受到重力，故重力提供向心力，故F=mg；根据

牛顿第二定律可知，"g="十，解得丫=几后.

15.如图a所示，一根质量小、总电阻R的均匀金属杆用两根长L的轻质导线竖直悬挂在三

等分点，导线的悬挂点间加上电压。后，仅将金属杆置于磁感应强度8的磁场中，单根导

线上的拉力是—,若把导线长度变成0L，如图匕所示悬挂在金属杆两端，则单根导线

上的拉力是.

ky.

XXrX”X»

,LLL

图a

3UBL3UBL

【答案】小一^叫+一一

2~1T~

【解析】⑴对于图a,金属杆中的电流

U.3U

-

T—ATV

3

则金属杆所受的安培力:

3BUL

F=BIL=

R

根据左手定则，安培力方向竖直向下，根据共点力平衡得,

mg+F=2T

解得:

3UBL

叫+二一

T=----------^―

2

⑵对于图乩金属杆中的电流:

U_

R

安培力:

F=BI-3L=^^

R

根据共点力平衡得:

2Tsin45°=加g+F

解得:

3UBL

/g+1厂

T________K

夜

16.如图所示，质量为m的质点以初速度vo向右上方运动，vo与竖直方向的夹角为9=37。,

不计空气阻力.为保持质点沿直线运动，需再施加外力F的作用，则F至少为

3

若F=-mg,则质点机械能大小的变化情况是.

0a

3

【答案】~mg先减小后增大，也可能始终增大

【解析】⑴.质点受重力和拉力作用作直线运动，沿运动方向和垂直运动方向建立坐标，

当F的大小与重力沿垂直运动方向的分量相等时有最小值，即

3

Fmin=mgsin31=g%g；

3

[2].由于5〃琢），〃gsin37°,故F的方向与ON不再垂直，有两种可能的方向，F与物体的

运动方向的夹角可能大于90。，也可能小于90。，即拉力尸可能做负功，也可能做正功，重

力做功不影响机械能的变化，故根据功能定理，物体机械能变化量等于力尸做的功，当F

与物体的运动方向的夹角可能大于90。，物体先减速再反向加速，此过程中拉力先做负功在

做正功，所以机械能先减小后增大；当F与物体的运动方向的夹角可能小于90。，物体一直

加速，拉力做正功，即机械能一直增加；故机械能可能先减小后增大，也可能始终增大.

17.如图所示，绝缘细线AB和BC系一个质量为m的带电量为+q的小球。，AB与竖直

方向的夹角为x轴为与ABC同一竖直面内的水平方向，带电小球b从左侧无限远处沿

+x方向移动到右侧无穷远处，经过n球正下方h处时水平绝缘细线BC的拉力恰为零.若

将带电小球视为点电荷，静电力恒量为k,则b球所带电荷量为.b小球在该移动

过程中电势能的变化情况是.

【答案】嘤先增加后减小

kq

【解析】由题意知，当b球经过a球正下方h处时水平绝缘细线BC的拉力恰为零，则小

球b带正电，可得mg=k挈，解得。=等二移动过程中电场力对b球先做正功后做负

/rkq

功，电势能先增加后减小.

三、综合题（共3题，共40分）

注意:‘第19、'题定琉装计算、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.（10分）（1）在用双缝干涉测量光的波长的实验中，如下图所示，则6处的光学仪

器分别是（）（2分）

A.透镜单缝B.透镜双缝C.单缝双缝D.双缝单缝

（2）如果双缝间距是"，双缝到毛玻璃的距离是L第二条亮纹到第六条亮纹间距是X.则

光的波长是：______（用x、d、L表示）（2分）

光源滤光片一遮光又

0口！！'厂目镜

毛玻璃

【答案】C兽

4L

【解析】（1）⑴在用双缝干涉测量光的波长的实验中，装置从左到右依次为：光源、滤光

片、单缝、双缝、毛玻璃和目镜。故“、b处的光学仪器分别是单缝和双缝。故选C。

（2）⑵第二条亮纹到第六条亮纹间距是x,则条纹间距

x

6-24

根据

Ax=-2

d

可得

cxd

A.--

4L

（3）为了探究电磁感应现象的产生条件，图中给出了必备的实验仪器。

（i）请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整：（）（2分）

（ii）正确连接实验电路后，在闭合开关时灵敏电流计的指针发生了偏转。开关闭合后，迅

速移动滑动变阻器的滑片，灵敏电流计的指针偏转；断开开关时灵敏电流计的

指针.,偏转；（选填"发生"或"不发生"）（2分）

（iii）如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁某个磁极朝下。下列说法正确的

是,（2分）

n

A.当磁铁的N磁极朝下,且磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），磁铁与线圈相互吸引

B.当磁铁的S磁极朝下,且磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），磁铁与线圈相互吸引

C.当磁铁的N磁极朝下,且磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），4点电势高于b点电势

D.当磁铁的S磁极朝下,且磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），。点电势高于方点电势

【答案】发生发生C

【解析】（1）⑴要想探究电磁现象的产生条件，两个线圈应分别接入两个回路，故

（2）[2]⑶灵敏电流计发生偏转，说明灵敏电流计所在回路产生了感应电流，即电源所在回

路的电流发生了变化，快速滑动滑动变阻器滑片和断开开关时.，电源所在回路电流均发生了

变化，故灵敏电流计在以上情况均会发生偏转;

（3）[4]AB.根据楞次定律，磁铁与线圈之间满足“来拒去留"关系，即只要磁铁靠近闭合线

圈，二者就会相互排斥，故AB错误;

CD.当a点电势高于6点电势时，线圈内的感应电流沿逆时针方向（从上往下看），根据右

手定则可知，感应磁场方向向上，原磁场此时应为向下的磁通量增多或者向上的磁通量减小,

又因为磁铁靠近线圈，磁通量增多，所以一定是磁铁的N磁极朝下，故C正确，D错误。故

选C。

19.（14分）如图甲所示，一位雪橇运动员坐在雪橇上，由乙=lm/s从如图乙所示的AB滑

道上4点出发，并双手接触冰面向后用力划拨冰面若干次，从A点经过7s后到达8点，B

点有一长度不计的弧形，通过该弧形连接倾角6=8。的滑道与水平滑道BC,雪橇及人过

B点时速度的大小不变，方向变为水平，到达水平面后雪橇及人自由滑行，水平滑道上8C

两点距离与c=80m。经过B点速度％=10m/s,雪橇和人的总质量m=100kg,雪橇和人在

ABC滑道上滑行时所受冰面及空气的总阻力六40N恒定不变，方向与运动方向相反，在斜面

上每次划拨双手与地面接触时间为Af=0.5s,速度增加△u=lm/s。（取sin80=O.14,

g=10m/s2）

（1）雪橇经过C点时的速度大小；

（2）手不划拨冰面时雪橇和人在斜面上运动的加速度大小；

（3）运动员在斜面上运动时双手接触冰面向后用力划拨的次数。

【答案】（1）6m/s；（2）lm/s2；（3）4

【解析】（1）根据牛顿第二定律得

f=ma\（1分）

解得

%=0.4m/s2（1分）

B到C过程根据速度与位移关系公式

4-喏=-24*W（2分）

解得

vc=6m/s（1分）

（2）根据牛顿第二定律

mgsin0-f=ma2（2分）

解得手不划拨冰面时雪橇和人在斜面上运动的加速度大小

2

a2=lm/s（2分）

（3）在斜面上每次划拨双手与地面接触时间为A/=Q5s,速度增加△v=lm/s,设运动员在

斜面上运动时双手接触冰面向后用力划拨的次数为〃，则有

vB=vA+n\v+a2{t-n\t）（3分）

解得

〃=4（2分）

20.（16分）如图1所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度为L,一端连接阻值

为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为瓦电阻为，•的导体棒

MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导体棒沿导轨向右匀速运动,

速度大小为外导轨的电阻可忽略不计。

⑴求回路中的感应电流/和导体棒两端的电压U,

⑵通过公式推导证明：导体棒向右匀速运动"时间内，拉力做的功W等于电路获得的电能

W包

⑶若要使回路中不产生感应电流，在导体棒运动的过程中，磁感应强度B