2023届上海市虹口区高三上学期期末质量监控测试（一模）物理试题（解析版）

物理一、单项选择题（共40分，1-8题每小题3分，9-12题每小题4分．每小题只有一个正确选项．）1.下列物理量中属于矢量的是（）A.振幅 B.周期 C.功率 D.加速度【答案】D【解析】【详解】矢量是既有大小又有方向的物理量，振幅、周期和功率只有大小，没有方向，是标量，加速度既有大小，又有方向，是矢量。故选D2.爱因斯坦在物理学中的重要贡献有（）A.发现万有引力定律 B.建立狭义相对论C.首次测定元电荷电荷量 D.最早发现电磁感应现象【答案】B【解析】【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，故A错误；B．爱因斯坦建立了狭义相对论，故B正确；C．密立根首次测定元电荷的电荷量，故C错误；D．法拉第最早发现电磁感应现象，故D错误。故选B。3.在国际单位制（SI）中，“电势”用基本单位可以表示为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】根据电势的定义式可得电势的单位为，又因则有所以根据则有即故选C。4.关于电动势和电压的理解，下列说法正确的是（）A.电源两极间的电压就是电源的电动势B.家用5号干电池的电动势大于7号干电池的电动势C.两者单位都是伏特，故电动势与电压属于同一物理量D.电动势的大小反映电源把其它形式能量转化为电能的本领【答案】D【解析】【详解】A．电源两极间的电压为路端电压，故A错误；B．5号干电池的电动势等于7号干电池的电动势，均为1.5V，故B错误；C．两者单位都是伏特，但电动势反映电源内部非静电力做功本领大小的物理量，而电压与静电力做功有关，不属于同一物理量，故C错误；D．电动势的大小反映电源把其它形式能量转化为电能的本领，即非静电力做功的本领，故D正确。故选D。5.如图，甲、乙两颗人造地球卫星在同一圆形轨道上绕地球运行，则两颗卫星（）A.动能一定相同 B.周期一定相同C.加速度一定相同 D.受地球的引力一定相同【答案】B【解析】【详解】AB．设卫星的质量为m，轨道半径为r，地球的质量为M，对于在轨卫星有万有引力提供向心力线速度卫星的动能周期甲、乙两颗卫星的轨道半径相同而质量关系未知，故A错误，B正确；C．卫星的加速度大小两卫星轨道半径相同，所以加速度大小相同，但两卫星在轨道上位置不同，加速度方向不同，故C错误；D．卫星受到的地球引力由于两卫星质量关系未知，故D错误。故选B。6.从某高处释放一粒小石子，经过2s从同一地点再释放另一粒小石子。不计空气阻力，落地前，两粒石子间的距离将（）A.保持不变 B.不断减小C.不断增大 D.先增大后减小【答案】C【解析】【详解】设落地前第一个小石子运动的时间为t，则第二个小石子运动的时间为（t-2）s，根据自由落体位移时间公式得则两粒石子间的距离为所以随着时间的增大，两粒石子间的距离将增大。故选C。7.宇航员在图示的天宫空间站内将冰墩墩抛出，则（）A.冰墩墩处于完全失重状态，是因为其不受重力B.冰墩墩在飞行过程中，所受外力的合力不为零C.冰墩墩在飞行过程中，因为不受力，所以做匀速直线运动D.抛掷瞬间，宇航员对冰墩墩的作用力大于冰墩墩对宇航员的作用力【答案】B【解析】【详解】A．冰墩墩处于完全失重状态，在地球附近，仍然受地球引力，故A错误；B．冰墩墩在飞行过程中，受地球引力作用，故所受外力的合力不为零，故B正确；C．冰墩墩在飞行过程中受地球引力，以空间站为参考系，做匀速直线运动，故C错误；D．抛掷瞬间，宇航员对冰墩墩作用力大小等于冰墩墩对宇航员的作用力，故D错误。故选B。8.图示为时刻波形图，波速。从图示时刻开始，质点Q领先于质点P到达平衡位置。则（）A.波沿x轴负方向传播B.质点P的振动周期C.时，质点P和Q均沿y轴正方向运动D.到的时间内，质点M通过的路程为6cm【答案】D【解析】【详解】A．由于从图示时刻开始，质点Q领先于质点P到达平衡位置，可知质点P正沿y轴负方向振动，根据同侧法，可知波沿x轴正方向传播，A错误；B．质点振动周期与波传播周期相等，则B错误；C．由于根据上述结合图像，可知时，质点Q正沿y轴正方向运动，质点P正沿y轴负方向运动，C错误；D．根据图像可知，经历质点M开始振动，即到的时间内，质点M发生振动的时间为则到的时间内，质点M通过的路程为D正确。故选D。9.如图，O点固定一个点电荷，绝缘细线将另一带电小球悬挂于O点。将小球轻轻拉至A点，由静止释放后，小球在A、B间做小幅摆动，不计空气阻力。当小球向左经过最低点C时，迅速移走点电荷，则（）A.摆动周期减小B.小球仍能到达B点C.再次经过C点时，小球的速度大于此前经过C点时的速度D.再次经过C点时，细线的张力大于此前经过C点时的张力【答案】B【解析】【详解】A．因为小球在A、C间受到的库仑力沿细线方向，则单摆周期公式中的g值不变，故摆动周期不变，故A错误；B．小球在A、C间受到的库仑力沿细线方向，与速度方向垂直，对小球不做功，小球在A、B间做小幅摆动过程中只有重力做功，机械能守恒，所以小球仍能到达B点，故B正确；C．因为机械能守恒，所以再次经过C点时，小球的速度等于于此前经过C点时的速度，故C错误；D．小球第一次经过C点时，根据牛顿第二定律有小球再次经过C点时，根据牛顿第二定律有可知再次经过C点时，细线的张力小于此前经过C点时的张力，故D错误。故选B。10.图示电路中，电源电动势为E，内阻不计，闭合开关S，滑动头P由中点向下移动的过程中，电表、、示数变化的大小分别为、、，则（）A.示数减小、示数增大 B.示数减小，示数不变C.不变，增大 D.、均不变，且【答案】B【解析】【详解】AB．滑动头P由中点向下移动的过程中，R2电阻变大，则A1示数变小；内阻不计，A2示数不变，故A不符合题意，B符合题意；CD．R1、R2串联，则由可知故CD不符合题意。故选B。11.如图，圆环均匀带正电，沿其中心轴线建立x轴。将另一点电荷从圆心处沿x轴正方向移到无穷远处的过程中，电场力做功为。取无穷远处为电势能零点，则电荷具有的电势能与位置坐标x的关系图像正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】点电荷从圆心处沿x轴正方向移到无穷远处的过程中，电场力做功为，由电势能的定义可知，点电荷在处的电势能又与的关系图像的斜率的绝对值表示静电力的大小，将圆环分成很多可以看成点电荷的小段，由电场叠加原理可知，处电场强度为零，且从向左、向右电场强度都变小，无穷远处电场强度为零。电荷从向左、向右受到的静电力都是先增大后减小。与的关系图像的斜率的绝对值从向左、向右都是先增大后减小。故选A。12.如图，飞行员通过手柄控制推力F的大小和方向，可以改变单人滑板式飞行器在空中的飞行方向和速度。调节推力F，使飞行器沿与竖直成角的方向匀速飞行（），飞行员受到空气的阻力与其速度成正比，则（）A.推力F沿飞行方向指向左上方B.飞行方向不变，速度越大，推力F与竖直方向夹角越小C.若保持推力F方向不变，匀速飞行的速度较大时，角较小D.若保持推力F大小不变，匀速飞行的速度较大时，角较小【答案】C【解析】【详解】A．飞行器匀速直线运动，所以合力为零，又因为飞行器和飞行员受到竖直向下的重力，沿飞行速度相反方向的阻力，根据共点力平衡可知，还需要受到与竖直方向夹角小于的左上方的推力作用，A错误；B．飞行员受到空气的阻力与其速度成正比，所以飞行方向不变，速度越大，受到的阻力越大，根据矢量求合可知推力F与竖直方向夹角越大，B错误；C．若保持推力F方向不变，匀速飞行的速度较大时，受到的阻力越大，根据矢量三角形可知角较小，C正确；D．若保持推力F大小不变，匀速飞行的速度较大时，受到的阻力越大，角较大，D错误。故选C。二、填空题（共20分，每题4分．）13.静电场是________周围空间存在的一种物质；描述电场力的属性和能的属性的物理量分别为________、________。【答案】①.电荷②.电场强度③.电势【解析】【详解】[1][2][3]静电场是电荷周围空间存在的一种物质；描述电场力的属性和能的属性的物理量分别为电场强度、电势。14.图示为研究左手定则的实验装置图。闭合电键，铜棒P向右摆动，则U型磁铁的A端为______极（选填“N”或“S”）。铜棒P从静止开始起，第一次到达右侧最高点的过程中，不计空气阻力，其机械能________（选填“增大”、“减小”、“先增后减”、“先减后增”）。【答案】①.②.增大【解析】【详解】[1]根据题意可知，闭合电键，铜棒P向右摆动，即铜棒P受向右的安培力，由左手定则可知，U型磁铁的A端为极。[2]铜棒P从静止开始起，第一次到达右侧最高点的过程中，不计空气阻力，安培力做正功，机械能增大。15.跳水比赛中，运动员向上离开踏板的瞬间为计时起点，竖直向上为正方向。运动员可看做质点，其竖直方向的速度v与时间t的关系如图所示，则运动员到达最高点的时刻为______，踏板距离水面的高度为______m。【答案】①.0.5②.10【解析】【详解】[1]运动员0.5s时速度为0，到达最高点的时刻为0.5s。[2]踏板距离水面的高度为16.图示为研究电磁感应现象的实验装置图，A、B是套在同一圆形铁芯上的两个线圈。事先已经探明：电流从正极流入灵敏电流计G时，指针向右偏转。现将电键S闭合，再稳定一段时间，观察到电流计的指针先_______，最后回到中间位置不动。指针回到中间不再偏转的原因是：________。【答案】①.向左偏转②.穿过B的磁通量不再变化【解析】【详解】[1]已知电流从正极流入灵敏电流计G时，指针向右偏转，由楞次定律可判断此时穿过B的磁通量向下减少或向上增加。电键S刚闭合时，由安培定则可判断此时穿过B的磁通量向下增加，线圈B中产生电流从负极流入灵敏电流计，由此可知电流计指针会向左偏转。[2]而稳定一段时间后，线圈A中电流不再变化，产生磁场也就不再变化，则穿过B的磁通量不再变化，B中不再产生感应电流，电流计指针回到中间不再偏转。17.图（甲）中，粗糙程度相同的斜面固定在地面上，将小物块从斜面顶端由静止释放，经6s匀加速下滑到底端。图（乙）中的①、②两条曲线分别表示该过程重力、摩擦力对物块做功随时间的变化关系，虚线AB为时曲线①的切线，则切线AB斜率的物理意义是________。以地面为重力势能零势能面，当物块重力势能时，其动能_______J。【答案】①.小物块的重力在时的瞬时功率②.6【解析】【详解】[1]重力做正功，摩擦力做负功，所以①图像是重力的图像，②图像是摩擦力的图像。切线AB斜率的物理意义是小物块的重力在时的瞬时功率。[2]小物块在时下滑到斜面的最底端，重力一共做功所以重力势能减小了18J。摩擦力一共做功以地面为重力势能零势能面，当物块重力势能时,物块处于斜面的中点位置，则从出发到中点，对物块用动能定理得解得三、综合题（共40分．）18.在“用DIS测量电源电动势和内阻”的实验中，A同学将待测电源、电阻箱R、阻值为6Ω的定值电阻R0、电流传感器连成图（甲）所示的电路。（1）B同学认为：R0阻值太小，可以去掉，你________B同学的观点（选填“赞同”、“不赞同”），理由是：_______。（2）A同学实验时，调整电阻箱的阻值，记录多组电阻箱的阻值R和电流传感器示数I，在计算机上绘出的关系图线，如图（乙）中的线a所示。将电源a换为电源b，测量多组数据，在同一坐标系中绘出图线b。①不计电流传感器的内阻，依据图线可知，电源a的电动势Ea=________V，内阻ra=_______Ω。②若将定值电阻R2分别与电源a、b连接，则R2两次消耗的功率Pa_______Pb（选填“大于”、“等于”或“小于”）。【答案】①.不赞同②.当电阻箱接入电路的阻值较小时，R0可以起到保护电路的作用③.10④.4⑤.小于【解析】【详解】（1）[1][2]当电阻箱接入电路的阻值较小时，R0可以起到保护电路的作用，所以不赞同B同学的观点；（2）[3][4]根据闭合电路欧姆定律可得变形可得结合图线有所以，[5]由图乙可得，作出两个电源的U-I图线，如图所示电阻的U-I图线与两电源的交点为电阻的工作点，由图可知，图中交点的横纵坐标的乘积表示电阻R消耗的功率，且有19.如图，长度为的光滑直杆AB固定在水平地面，与水平面的夹角，质量为m的小球套在杆上。原长为l的轻质橡皮筋下端固定在A点正下方的O点，上端与球相连。将小球从A点由静止释放，运动到底端B时速度恰为零，橡皮筋始终在弹性限度内，重力加速度为g。求：（1）运动到杆的中点C时，小球速度的大小；（2）运动到杆的中点C时，小球重力的功率；（3）请分析说明：小球从A到B的过程中，其动能是如何变化的？【答案】（1）；（2）；（3）动能先增大，后减小到零【解析】【详解】（1）由几何关系可知：小球在A点时，轻质橡皮筋处于原长状态，小球运动到C点时，依然是原长状态，即小球从A点运动到C点弹簧弹力不做功，根据动能定理有代入数据解得（2）由公式可知小球运动到C点时，重力的功率为（3）小球从A运动到C的过程中，轻质橡皮筋从原长变成松弛再变成原长，此过程轻质橡皮筋对小球没有力的作用，只有重力对小球做正功，其他力不做功，所以小球的动能一直增加；小球从C运动到B的过程中，轻质橡皮筋有弹力，某位置小球的受力分析如图所示当轻质橡皮筋的弹力F在沿杆向上方向上的分力与重力mg在沿杆向下方向上的分力等大时，小球受力平衡，速度到达最大值，此后弹力F在沿杆向上方向上的分力大于重力mg在沿杆向下方向上的分力，小球开始做减速运动，直到运动到底端B时速度为零。所以小球从A到B的过程中，动能先增大，后减小到零。20.光滑金属框架abcde置于水平面内，，各边长度如图所示。cd