2023年上海崇明区高三二模高考物理试卷答案详解（精校打印）

2023学年第二学期学业质量调研

高三物理

考生注意：

L试卷满分100分，考试时间60分钟。

2.本考试分没试卷和答题纸。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。

3.标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注

的选择类试题，每小题只能选一个选项。标注“计算”、“简答”的试题，在列式

计算、逻辑推理以及回答问题过程中，需给出必要的图示、文字说明、公式、

演算等。

一、物质的微观结构

物质是由分子或原子组成，电子的发现揭开了人类探索物质微观世界的序幕，人们意识到原

子并非是组成物质的最小粒子，原子内部还有复杂的结构。

完成下列问题

1.分子的运动：单个分子的运动是随机的，大量分子的运动符合统计规律。我们用

来量度物体分子热运动的平均动能。物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和，叫做物

体的o

2.分子有大小：由于分子太小，人类无法直接测量。在“用单分子油膜估测分子大小''的实

验中，我们把组成物质的分子视作是球形；把油膜看作是油酸分子■个紧挨着•个平铺开来

而形成的单分子油膜。

（1）这一处理方法在物理科学思维方法中与下列哪种方法最接近（）

A.控制变量B.积累法C.估测法D.科学建模

（2）已知配置好的油酸酒精溶液浓度为c,测得〃滴油酸酒精溶液的体积为幺则一滴油酸

酒精溶液中，油酸的体积M=。滴入一滴油酸酒精溶液至均匀撒有琲子粉的水面上，

油膜充分散开后的面积为5。则可以估测出油酸分子的直径为o

3.（多选题）分子间相互作用：在液体与固体接触的地方，由于固体分子对附着层内液体分

子的作用力和液体内部分子间作用力的大小不同，液体对固体表面有浸润和不浸润两种现象。

对下列判断正确的是（）

A.水对玻璃是浸润的B.水对医用脱脂棉是不浸润的

C.水银对玻璃是浸润的D.水对防水衣材料是不浸润的

4.原子的模型：玻尔在卢瑟福原子核式结构的基础上，引入了量子化概念，提出了玻尔原

子理论。根据这〜理论，原子从•个能量状态跃迁到另外一个能量状态，会吸收或发射一定

频率的光子。

（1）如果氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子（）

A.放出光子，能量增加B.放出光子，能量减少

C.吸收光子，能量增加D.吸收光子，能量减少

（2）如一束复色光。在图示平面内，经圆心。从空气中射入半圆形玻璃砖，出射光为〃、c

两束单色光。这是光的现象;玻璃砖对。、c两束光的折射率大小怎4.（填

“等于“、“大于”或“小于

5.原子核内部有结构：卢瑟福发现了质子以后，猜想在原子核内除质子外还存在着另一种

粒子X,后来科学家用。粒子轰击被核实验证实了这一猜想，该核反应方程为：

；Hc+：Bf?C+：X,贝lj（）

A.X是中子，m=\,〃=0B.X是电子，m=\,〃=。

C.X是中子，加=0,n=1D.X是电子，w=0,w=1

二、钟摆力学原理

摆钟是最早能够精确计时的一种工具。十七世纪意大利天文学家伽利略研究了教堂里吊灯的

运动，发现单摆运动具有等时性，后人根据这一原理制成了摆钟，其诞生三百多年来，至今

还有很多地方在使用。

完成卜列问题

6.把摆钟的钟摆简化成一个单摆。如果一个摆钟，每小时走慢1分钟，可以通过调整钟摆

试卷第2页，共8页

来校准时间，则应该（）

A.增加摆长B.增加摆锤质量

C.缩短摆长D.减小摆锤质量

7.如图，••单摆的摆长为心摆球质量机，用力将摆球从最低点A在竖直平面内向右缓慢

拉开一个偏角。（夕＜5。），到达8点后从静止开始释放。刚释放摆球的瞬间，摆球的回复力大

小为。摆球从释放开始到达最低点A的时间为。

8.（计算）接上题，如摆球静止在A点时，给撰球一个水平向左的冲量/,使得拦球能够继

续绕悬挂点。在竖直平面内做一个完整的圆周运动，则需要的最小冲量为多少？

三、阴极射线管

如图（1）是一个经过改装的阴极射线管，其简化模型如图（2）所示。将阴极K和阳极A

与直流高压电源相连，阴极射线中带电粒子自K射出，并在人K间加速。从A处狭缝射出

的粒子沿直线向右运动。C。为一对平行金属板，接在另一个直流电源上，C。间电场对粒

子束产生偏转作用，使粒了•做类平抛运动。粒子束从板右侧射出后沿直线射到右端荧光

屏上尸点。管外C。极板前后两侧加装。和。两个载流线圈，通电线圈产生一个与C。间电

场和粒子束运动方向都垂直的匀强磁场及调节线圈中电流，可使得粒子束无偏转地沿直线

射到荧光屏上的。点。已知KA间加速电压为5,CO间偏转电压为ih,CO板的长度为L,

间距离为d,忽略粒子从阴极K发出时的初速度和重力的大小。

图1图2

完成下列问题

L

发

电

U

户

站

Jon

（1）在输电过程中输电线上损耗的功率/=：

（2）（简答题）简要说明，为什么远距离输电需要采用高压输电？

15.空调的能效比是指额定制热（冷）功率与额定输入功率之比，一般都大于1,所以冬天

用空调制热要比直接用电热器制热更节能。小敏家最近购买了一台L5匹的空调，其制热时

输出功率为埒=32OOW,其能效比为〃=2.5。空调工作时应选如图中孔插座（选

填"二''或“三。如果连续正常制热0.5小时消耗的电能为kWh。

16.小敏学习了电磁学知浜以后，在家里制作了一个简单的电磁灶。如图所示，让线圈接上

一个电源，在线圈上端放置一盛有冷水的玻璃杯，闭合开关一段时间，发现没有加热效果。

请指出小敏同学这个实验装置中的两个主要错误，并说明原因:

新能源汽车

新能源车以其环保、智能等优势越来越受到广消费者的青睐，新能源车将逐步替代传统燃油

汽车成为家庭用车的主流。某款国产纯电四驱SUV汽车，其说明书的相关数据如下：重量

2440kg,搭载了108.8kWh大容量电池，电池能量密度为150Wh/kg。续航里程（充满电后

汽车能行驶的最大路程）635公里，百公里耗电17.6kWh,最高时速达到180km/h。零至

lOOknVh加速时间4.4秒。

请完成下列问题

17.下列哪种情况可以将汽车看作质点（）

A.在倒车入库时B.高速公路上检测车速时

C.避让障碍物时D.交通事故中核定责任时

18.该款SUV汽车，在某次充电过程中，显示充电功率为6JkW,电能量剩余为35%,充

电剩余时间为11小时30分钟。该电池的实际最大容量为kWho充满电后，在某

路段实际运行过程中，屏幕显示：近5（）公里内计算得出每百公里平均耗甩22kWh。如果按

照这样的耗电，该车实际能续航公里（保留小数点后I位数字）。

19.提速快是新能源汽车的一个重要优势。假设该SUV汽车在说明书提供的最短时间内,

速度从零提速至100km/h的过程是匀加速直线运动，则其平均加速度大小为m/s2,

这过程中，汽车行驶的距离为m。（保留2位有效数字）

20.一汽车静止时测得车长为心，高速行驶时在静止地面.上观察者测得其长度为力。仅考

虑相对论效应，比较两者的大小（）

A.^>L2B.YLC.k=LD.不能确定

21.（多选题）电动汽车在向右运动过程中，司机发现用细线吊在车内的一个小玩偶（可以

看作质点）相对前挡风玻璃向后发生了偏移,如图示，则该时刻汽车的运动情况可能是（）

A.匀速向右运动B.加速向右运动

C.向右转向运动D.沿着毅坡匀速上坡

22.电动汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间，的变化如图

所示。假定汽车所受阻力的大小/恒定不变。下列描述该汽车的速度-随时间/变化的图像

试卷第6页，共8页

中，可能正确的是（其中〃=/〃=））（）

P

马_______

4T

23.若两辆汽车做碰撞安全试验，汽车甲的质量2000kg,汽车乙的质量为1500kg,两车碰

撞前后的速度随时间变化的图像如图所示。碰撞过程中，系统的总动量（填“守恒”

或“不守恒”），汽车甲受到的合外力大小N。

24.安全防爆轮胎，在轮胎漏气甚至直接和外界联通时，轮胎也不会被压扁爆胎。假设一个

防爆轮胎的容积为30升，维修工人在修补完轮胎后，需要用气泵向轮胎内充气，使胎压达

到250kPa,当时外界大气压为lOlkPa,温度为37℃。则还需要充入lOlkPa的空气升。

在汽车行驶一段时间后，胎压检测显示为260kPa,此时轮胎内温度为℃o整个过

程轮胎容积保持不变。（保留三位有效数字）

25.电动汽车在正常行驶时靠电源通过电动机提供动力，在减速或刹车时，乂可以将汽车的

动能通过发电机反馈给电源充电，实现能量回收目的。小敏同学为了研究电动汽车这一工作

原理，设计了一个小实验,如图，两根相距为L的平行光滑金属导轨水平放置，导轨间分布

着竖直向下的匀强磁场，具磁感强度为从一导体棒A8垂直置于导轨上，具电阻为此并

与金属导轨接触良好。图左侧为充、放电电路，已知电源的电动势为E,内电阻为广。电容

器的电容为C。除了电源、金属棒的电阻外，不计其它电阻。

XXXXX

R

XX°XXX

XXXXX

(1)在模拟汽车启动时，将开关S接到1位置，电源对外放电，导体棒受到安培力相当于

汽车的牵引力。此时电源的电能主要被转化为能和能，某时刻电流强度

为/,则此时导体棒的速度为4=。在留上标审导体棒速度方向。

(2)在模拟汽车减速时，将开关S接到2位置，电路与电源脱开，和电容器联接，导体棒

对电容充电。充电过程中，电容器上极板带电。在导体棒速度减速为电时，充电

电流为/,此时电容器的所带的电后为。

试卷第8页，共8页

D组当3.AD4.B折

1.温度内能

nnS

射或色散大于5.A

【解析】I.[1]分子的运动：单个分子的运动是随机的，大量分子的运动符合统计规律。我

们用温度来量度物体分子热运动的平均动能。

⑵物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和，叫做物体的内能。

2.(1)[1]这一处理方法在物理科学思维方法中属于建立理想模型，故选D。

(2)[2]已知配置好的油酸酒精溶液浓度为c,测得〃滴油酸酒精溶液的体积为Mo.则一滴油

酸酒精溶液中，油酸的体积

乂=蛆

H

⑶滴入一滴油酸酒精溶液至均匀撒有排子粉的水面上，油膜充分散开后的面积为S。贝!可以

估测出油酸分子的直径为

3.A.水对玻璃是浸润的，选项A正确；

B.水对医用脱脂棉是浸涧的，选项B错误；

C.水银对玻璃是不浸润的，选项C错误；

D.水对防水衣材料是不浸润的，选项D正确。

故选ADo

4.(1)[1]根据波尔理论，如果氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子能量减小，同时

放出一定频率的光子，故选B。

(2)[2]光线进入玻璃砖时传播方向发生了改变，则该现象为光的折射现象；

⑶两束光入射角相等，光线匕的折射角较小，根据

sin7

，l=---

sinr

则》的折射率较大，氏C两束光的折射率大小％大于外…

5.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，/〃=1,〃=0,则X是中子，故选A。

6.C7.mgs\n9gg(2n-l)(〃=1、2、3,…)8.

答案第1页，共8页

【解析】6.根据单摆的周期公式

已知摆钟，每小时走慢1分钟，说明摆钟的周期变长，需要校准时间则应使周期变短，则应

缩短摆长，改变摆锤的质量不会影响摆钟的周期。

故选C。

7.[1]对摆球受力分析如图所示

可知刚释放摆球的瞬间，摆球的回复力大小为

电=sin®

⑵根据单摆的周期公式

可知摆球从释放开始第一次到达最低点A的时间为

T[L

则摆球从释放开始到达最低点A的时间为

t=(2n-D--(〃=1,2,3,…)

2Vg

8.设给摆球一个水平向左的冲量/，小球获得初速度为％,由动量定理

1=机%

小球在最高点时，由牛顿第二定律

答案第2页，共8页

mg=m—

从最低点到最高点，由机械能守恒定律

联立可得需要的最小冲量为

U,,-------

9.电子汤姆孙10.C11.B7彳12.(1)vA=y]2NU]；

U2L

2Uxd

【解析】9.[1]自K射出的带电粒子是电子。它是由物理学家汤姆孙最早发现并通过实验确

定这种带电粒子属性的。

10.该粒子从阴极K发出后，向阳极A运动过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增

加。

故选C。

11.(1)[1]在〃线圈和〃线圈中通入顺时针方向电流时，板间的磁场方向垂直纸面向里，

电子所受电场力与洛伦兹力方向相反，二者平衡时，不发生偏转。

(2)[2]设此时的磁感强度为B,则有

=qE

联立，解得

12.(I)带电粒子在KA间加速，由动能定理可得

联立，解得

答案第3页，共8页

%=/NU1

（2）带电粒子在偏转电场中偏移为

），」必&

2mdvA

根据动能定理，有

U、1，12

4言=3叫_3”叫

联立，解得

%寸“山阳+N砺U：E

（3）4与匕方向的偏转角8的正切值

v

tan0=—v

VA

其中

匕.=必上

mdvA

联立，解得

tan^=-^-

25d

13.A14.2叫一在愉送功率一定的情况下，输也线上能量损耗与输电电压

SU1

的平方成反比。为了减少能量损耗，需要高压输电15.三0.6416.使

用了直流电源（不能用直流电源；要使用交流电）直流电产生的磁场不变，不能产生

电磁感应，得不到涡流盛水使用了玻璃杯（不能用玻璃杯；用金属杯）玻璃是绝

缘体，不能产生涡流

【解析】13.接入小敏家的电源为50Hz,220V的交流电，其中220V是指交流电压的有效

值。

故选Ao

14.（1）[1]在输电过程中输电线上损耗的功率为

k尸R

又

答案第4页，共8页

，R=p生

US

联立，解得

SU2

（2）［2］在输送功率一定的情况下，输电线上能量损耗与输电电压的平方成反比。为了减少

能量损耗，需要高压输电。

15.［1］空调工作时，需要接地，应选如图中三孔插座。

⑵依题意，可得

正常制热0.5小时消耗的电能为

联立，解得

£也=0.64kWh

16.口］［2］错误1：使用了直流电源（不能用直流电源；要使用交流电），理由：直流电产生

的磁场不变，不能产生电磁感应，得不到涡流。

错误2：盛水使用了玻璃杯（不能用玻璃杯；用金属杯），理由:玻璃是绝缘体，不能

产生涡流。

17.B18.107.9490.5##490.619.6.36120.A21.BD

22.B23.不守恒20000##2xl0424.44.349.425.内

E-1R-Ir

能机械能见解析正C(BLvz-IR)

BL

【解析】17.在倒车入库、避让障碍物、交通事故中核定责任时，都不可忽略汽车的大小和

形状；在高速公路上检测车速时，可以忽略汽车的大小和形状，将其看作质点。

故选故

18.［1］该电池的实际最大容量为

E=6」kWxll.5h=]079kWh

1-35%

⑵该车实际能续航为

答案第5页，共8页

107.9kWh

s=------------x1I0Mn0)km=490.5km

22kWh

19.［1］根据说明，零至100km/h加速时间4.4秒，则平均加速度大小为

100,

---m/s

a=-----=6.3m/s2

4.4s

⑵这过程中，汽车行驶的距离为

x=-ar=6lm

2

20.根据钟慢尺缩效应，可知乙＞&,故选A。

21.当汽车匀速向右运动时，小玩偶的悬挂线将沿着竖直方向，不会发生偏移；当汽车加速

向右运动时，小玩偶将相对前挡风玻璃向后发生偏移；当汽车向右转向运动时，小玩偶将相

对前挡风玻璃向左发生偏移；当汽车沿着斜坡匀速上坡时，小玩偶将相对前挡风玻璃向后发

牛偏移。

故选BD。

22.设汽车牵引力为F,加速度为。，速度为L质量为〃?，则有

p=Fv

F-f

a=-------

m

由于汽车的输出功率恒定，随着速度v的增大，牵引力尸逐渐减小，则汽车的加速度也逐渐

减小；当牵引力减小到与阻力等大反向时，汽车不再加速，此时的最大速度为

y=AA

max.=

Ff

当输出功率增大到固定值P2时，汽车又开始做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力再次

减小到与阻力等大反向时，汽车不再加速，此时的最大速度为

max厂/•

尸）

故选Bo

23.口］碰撞前两车的动量分别为

p甲=〃即丫甲=2xl04kgm/s

〃乙=乙=6x104kg-ITI/S

碰撞后两车的动量之和为

答案第6页，共8页

p=（叫।）v=7xI04kg-m/s

由于+〃乙，所以碰撞过程中，系统的总动量不守恒。

⑵碰撞过程中甲的加速度为

2070