2023届上海市黄浦区高三下学期二模物理试题（含答案）

届上海市黄浦区高三下学期二模物理试题一、单项选择题（共40分，1至8题每小题3分，9至12题每小题4分。每小题只有一个正确选项）1．α射线是原子核放射出的（）A．氦核流 B．光子流 C．质子流 D．电子流2．布朗运动实验中记录的折线表示（）A．花粉颗粒运动的轨迹 B．液体分子运动的轨迹C．花粉颗粒各时刻位置的连线 D．花粉颗粒的位置—时间图像3．如图，曲线I和II为某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线，则（）A．曲线I对应状态的温度更高B．曲线I对应状态的速率的分布范围更广C．曲线I与横轴所围面积更大D．曲线I对应状态的气体分子平均速率更小4．在物理学中，有些物理量与物体的状态有关，另一些物理量则与物理过程有关，下列物理量中与状态有关的是（）A．势能 B．平均速度 C．功 D．热量5．药物浓度的衰减与原子核衰变的规律相似。服用布洛芬片后药物有效成分血浆浓度下降的半衰期约为2h，若用药后血浆中浓度的最大值为20mg/L，药物浓度低于3mg/L就要补充用药。则合适的用药时间间隔为（）A．2h B．4h C．6h D．8h6．在中国“人造太阳”全超导托卡马克实验装置中，氘核（12H）和氚核（A．质子 B．中子 C．电子 D．正电子7．利用智能手机中的加速度传感器可以测量手机的加速度a。用手掌托着手机，手掌从静止开始上下运动，软件显示竖直方向上的a−t图像如图，该图像以竖直向上为正方向。则手机（）A．在t2B．在t3C．在t2到tD．在t1到t8．如图，一昆虫悬挂在水平树枝下，其足的股节与基节间的夹角为θ，且六条足都处于相同的拉力下。若昆虫稍微伸直足，则足的股节部分受到的拉力（）A．增大 B．减小C．不变 D．先减小后增大9．汽车左前轮因轮胎内压强仅1.8个大气压而触发了胎压报警，现需将轮胎内部压强提高到2.5个大气压。轮胎的容积为30L，不考虑气体温度的变化。则需充入压强为1个大气压的空气（）A．15L B．18L C．21L D．24L10．下列能量条形图表示了一作自由落体运动的物体在释放处和下落至一半高度处，其动能Ek和重力势能EA．B．C．D．11．如图，梦天实验舱从圆轨道I先变轨到椭圆轨道II，再变轨到圆轨道III与天和核心舱完成对接。它在圆轨道I和III上运行时的速率分别为v1、v3，周期分别为T1、T3，加速度分别为a1、aA．v1<v3 B．T1>12．两列振幅相同的横波在同一介质中相向传播，波速为4m/s。甲从P点沿x轴正方向传播，乙从Q点沿x轴负方向传播。t=0时刻的波形如图所示，则（）A．甲、乙两列波的频率之比为3：2B．两列波的起振方向相同C．t=3s时刻，平衡位置在x＝6m处的质点位移为2cmD．t=3s时刻，平衡位置在x＝3m处的质点位移为2cm二、填空题（共20分，每小题4分）13．中国的宇宙线观测站“拉索”在银河系内发现两个能量超过1拍电子伏特（1PeV=1×1015eV）的光子，1PeV=J，焦耳用国际单位制中的基本单位可表示为。（e=14．下列光现象中，属于光的干涉现象的是，属于光的衍射现象的是。A．肥皂液膜上呈现的彩色条纹B．全新剃须刀片的影子边缘模糊不清C．泊松亮斑D．用标准样板和单色光检查平面的平整度E．将指缝与白炽灯的灯丝平行，通过指缝看到明暗相间的条纹15．四根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于正方形abcd的四个顶点，导线中都通有大小相同的电流，方向如图所示。正方形对角线的交点为O，通电导线a在O点产生的磁感应强度为B，四根通电导线在O点产生磁场的磁感应强度大小为，方向为。16．如图，测得汽车蓄电池的电源电动势为14.01V。该汽车启动时，电源正、负极间的电压为11.20V，电流为360A，则该汽车电源的内阻为Ω（保留2位有效数字）。该电源老化后内阻变大，电源的效率（选填“变大”、“变小”或“不变”）。17．摆球在竖直面内的A、C之间来回摆动，O为单摆的固定悬点，摆线与竖直方向的最大夹角为θ。摆线上拉力的大小随时间的变化如图所示，重力加速度为g，由此可得单摆的摆长为，摆球在最低点B处的速度大小为。三、注意：第19、20题在列式计算、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．如图A所示，在两个相同竖直方向放置的平行导电板之间连接一电源，电源输出电压及两板间电压无法直接测得。将一个带电小球悬挂在两板之间的绝缘细线上。实验中可以改变小球的电荷量q并用静电计测量，带电小球能在两平行板内达到平衡。为了测出两带等量异种电荷的平行板间匀强电场的电场强度。（1）除了小球的电荷量q，还需要测量的物理量是和；（2）以电荷量和重力加速度之比qg为横轴，为纵轴，将实验数据绘图后，能线性拟合出一条直线。再根据图像求出直线的斜率为k，则平行板间电场强度E的大小可表示为（3）如图B所示，第1组同学将球悬挂在一根较长的绝缘细线下，使球在靠近板中心的地方达到平衡；第2组同学用一根短绝缘细线将球悬挂起来，使球在靠近板边缘的地方达到平衡。第组（选填“1”或“2”）的实验装置更合适，理由是。19．如图，在倾角为θ的光滑斜坡上有20个均匀分布的减速带，减速带之间的距离均为d，每个减速带的宽度远小于d。质量为m的无动力小车（可视为质点）从距第一个减速带L处由静止下滑。小车通过减速带所损失的机械能与到达减速带时的速度有关。某同学观察发现，小车通过第17个减速带后，在相邻减速带间的平均速度不再增加。小车通过最后一个减速带后立刻进入与斜面平滑连接的水平地面继续滑行距离s后停下，小车与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。（1）小车进入水平地面时速度v的大小；（2）小车通过20个减速带共损失的机械能ΔE（3）小车通过第17个减速带后，每经过一个减速带损失的机械能ΔE。20．如图，两根足够长的光滑金属轨道互相垂直地固定在水平面内，电阻不计。处于磁感应强度为B的匀强磁场中。将单位长度电阻为r的导体棒与轨道成45°放置于轨道上。t=0时导体棒位于O点位置，在水平拉力作用下，导体棒从O点沿x轴以速度v匀速向右运动。导体棒与轨道的交点为a与b。（1）t时刻导体棒中电流的大小I和方向；（2）水平拉力F随时间t变化的关系式F（t）；（3）分析说明导体棒上产生的焦耳热Q随时间t变化的规律并画出大致图像。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】α射线是放射性原子核发生α衰变自发放射出的氦核，故A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A

【分析】牢记α射线的本质是解答的关键。2．【答案】C【解析】【解答】布朗运动是一种物理现象，其中微小粒子在液体或气体中由于受到分子撞击而做无规则运动。要绘制布朗运动的图像，可以通过记录粒子在不同时间点的位置，并将这些位置点连接起来，形成粒子的运动轨迹。由于布朗运动具有随机性，每次实验或模拟都会得到不同的轨迹，但总体上这些轨迹会呈现出一种随机游走的模式。布朗运动实验中记录的花粉颗粒每经过一定时间的位置，则实验中记录的折线表示的是花粉颗粒各时刻位置的连线。故选C。

【分析】布朗运动实验记录的是花粉颗粒每经过一定时间的位置。本题重点考查了分子动理论的内容，关键明确布朗运动特点和意义。3．【答案】D【解析】【解答】A．本题考查分子运动速率的统计分布规律，解题关键是知道图象的特点，质点温度是分子平均动能的标志，要体会平均俩字的含义。温度越高分子的平均动能越大，由图像可知，曲线II对应状态的温度更高，A错误；B．由图像可知，曲线II对应状态的速率的分布范围更广，B错误；C．分子速率分布图围成的面积为1，故曲线I、II与横轴所围面积相等，C错误；D．曲线I对应状态的气体分子平均速率更小，D正确。故选D。

【分析】温度越高分子热运动越激烈，速率较大的分子所占的比例越大，分子平均动能越大，平均速率越大；曲线下的面积表示分子速率从0-∞所有区间内分子数的比率之和，为1。4．【答案】A【解析】【解答】势能是状态量，对应某一时刻或者某一位置，平均速度、功、热量是过程量，对应一段过程，故A符合题意，BCD均不符合题意。

故答案为：A

【分析】势能是状态量，平均速度、功、热量是过程量。5．【答案】C【解析】【解答】根据半衰期公式：m=M（12）tT，即2.5mg/L=20mg/L×（126．【答案】B【解析】【解答】根据题意写出方程：12H+13H→24He+ZA7．【答案】D【解析】【解答】AB．本题考查a—t图像。解题关键在于明白加速度和速度的关系——加速度和速度同向，速度就会增大。加速度的物理意义是表示速度变化快慢的物理量。根据题意，由图可知，手机在0∼t1加速度约为0，t1∼t2时间内，向上做加速度增大的加速运动，t2CD．由牛顿第二定律，t1F−mg=ma解得a=t3～t4向上做加速度增大的减速运动。t3mg−F=m解得a结合图像可知，t1∼t故选D。

【分析】加速度和速度同向，速度就会增大；根据题意，由图可知，手机在0～t1加速度约为0，t1～t2时间内，向上做加速度增大的加速运动，t2～t3时间内，向上做加速度减小的加速运动，t3～t4向上做加速度增大的减速运动。8．【答案】B【解析】【解答】本题考查共点力平衡，解题关键是对昆虫做好受力分析，根据平衡条件列式分析即可。设昆虫的质量为m，每条股节部分受到的拉力均为T，则由力的平衡条件可得6T解得T=而当昆虫稍微伸直足时，角θ变大，因此可知足的股节部分受到的拉力T将减小。故选B。

【分析】对昆虫受力分析，根据平衡条件列式求解每条股节部分受到的拉力，判断其与夹角θ的变化关系。9．【答案】C【解析】【解答】设轮胎的容积为V0，设充入气体的体积为V，将轮胎内压强1.8个大气压等温变化到1个大气压的状态，并设此状态下气体体积为V1，根据玻意耳定律有1.8p0·V0=p0·10．【答案】D【解析】【解答】本题考查做自由落体运动的物体动能、重力势能变化情况，以能量条形图的形式给出四个选项，较新颖。关键要把握：做自由落体运动的物体，动能逐渐增加，重力势能逐渐减少，机械能总和保持不变。做自由落体运动的物体，机械能守恒保持不变，所以E而动能公式为E物体由静止处释放到一半高度处，重力做正功，物体的动能会增大，势能会减小，但动能和势能之和保持不变。故选D。

【分析】物体做自由落体运动，物体由静止处释放时，动能为零，重力势能最大。下落过程中，动能逐渐增加，重力势能逐渐减少，机械能总和保持不变。11．【答案】C【解析】【解答】A．本题考查万有引力定律在天体问题中的应用，解题关键是知道环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力。由万有引力提供向心力，根据GMmrv=可知轨道半径小的运行速度大，即

v1>B．实验舱在圆轨道上做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，根据

GMmrT=2π可知轨道半径小的周期小，即

T1<C．实验舱在圆轨道上做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力结合牛顿第二定律有G可得加速度a=可知轨道半径小的加速度大，即

a1>D．实验舱两次从低轨道变轨到高轨道时都需要加速，机械能增加，即

E1<故选C。

【分析】实验舱在圆轨道上做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力求解线速度、周期和加速度的公式，比较即可；实验舱从低轨变到高轨需要加速，轨道半径越大，机械能越大。12．【答案】D【解析】【解答】A．根据

f=vλf=可知，频率之比为2：3，选项A错误；B．可利用同侧法判断波的起振方向，甲起振方向向下，乙起振方向向上，则两列波的起振方向相反，选项B错误；CD．结合波的叠加原则计算质点位移，t=3s时刻，两列波各自向前传播12m，则由波形图可知，两列波平衡位置在x＝6m处的质点引起的振动都正到达平衡位置，则位移为0；平衡位置在x＝3m处的质点由乙波引起的振动正处于波峰，由甲波引起的振动正在平衡位置，则此时该质点的位移为2cm，选项C错误，D正确。故选D。

【分析】本题主要考查了波的图像和叠加的分析，解决该题需要掌握用同侧法分析判断质点的振动方向，掌握波速、周期以及波长的关系式，能正确分析某段时间质点的振动过程。13．【答案】1.6×10−4【解析】【解答】根据电子伏与焦耳之间的换算关系，得1PeV=1×1015eV=1×1015×1.6×10-19J=1.6×10-4J14．【答案】A、D；B、C、E【解析】【解答】光的干涉是指两列频率相同、相位差恒定的光在空间相遇时相互叠加，使得某些区域振动加强，某些区域振动减弱的现象，肥皂液膜上呈现的彩色条纹是由于液膜前表面的入射光和后表面的反射光叠加形成的，属于薄膜干涉；用标准样板和单色光检查平面的平整度，属于光的干涉。

光的衍射是指光遇到障碍物还可以继续向前传播的现象，全新剃须刀片的影子边缘模糊不清、将指缝与白炽灯的灯丝平行，通过指缝看到明暗相间的条纹，属于单缝衍射；泊松亮斑属于圆盘衍射。

故属于光的干涉现象的是：AD；属于光的衍射现象的是：BCE

【分析】肥皂液膜上呈现的彩色条纹属于薄膜干涉，用标准样板和单色光检查平面的平整度属于光的干涉，全新剃须刀片的影子边缘模糊不清、将指缝与白炽灯的灯丝平行，通过指缝看到明暗相间的条纹属于单缝衍射，泊松亮斑属于圆盘衍射。15．【答案】2B；由O指向b【解析】【解答】本题考查磁感应强度B的矢量合成法则，会进行磁感应强度的合成，从而确定磁场的大小与方向。根据等距下电流所产生的B的大小与电流成正比，得出各电流在O点所产生的B的大小关系。据安培定则可得通电电流的磁场方向如图所示正方形abcd的四个顶点，导线中都通有大小相同的电流，通电导线a在O点产生的磁感应强度为B，所以通电导线bcd在O点产生的磁感应强度均为B，由矢量叠加可得四根通电导线在O点产生磁场的磁感应强度大小为B由叠加原理可得O点产生磁场的方向为由O指向b。

【分析】根据等距下电流所产生的B的大小与电流成正比，得出各电流在O点所产生的B的大小关系，由安培定则确定出方向，再利用矢量合成法则求得O点的磁感应强度大小。16．【答案】7.8×10【解析】【解答】本题考查闭合电路欧姆定律和效率的计算，解题关键是掌握闭合电路欧姆定律。根据题意，由闭合回路欧姆定律有U=E−Ir解得r=电源的效率为η=由于电源老化后内阻变大，则由闭合回路欧姆定律可知，U减小，则效率变小。

【分析】根据闭合电路欧姆定律求解电源的内阻；根据效率公式和功率公式判断效率的变化。17．【答案】4gt2【解析】【解答】由图可知单摆振动的周期T=4t根据T=2π可得L=根据动能定理mgL(1−解得v=2gtπ18．【答案】小球的质量m；细线与竖直方向的夹角θ；tanθ；1k【解析】【解答】（1）根据共点力平衡条件分析解答，小球静止状态，受力分析得Eq=mg除了小球的电荷量q，还需要测量的物理量是小球的质量m，细线与竖直方向的夹角θ；（2）根据共点力平衡条件求出qgq将实验数据绘图后，能线性拟合出一条直线，故纵坐标应该为tanθ或者mtan根据图像求出直线的斜率为k，则k=1E可得E=1k（3）第1组的实验装置更合适，理由是靠近极板中心处的电场可视为匀强电场，极板边缘的电场分布不均匀。此题为实验探究题，根据所学物理知识，以测出两带等量异种电荷的平行板间匀强电场的电场强度为目的，可以充分体现学生的探究分析能力。

【分析】（1）根据共点力平衡条件分析解答。

（2）根据共点力平衡条件求出qg的表达式，可确定横坐标与纵坐标，利用斜率可求出电场强度的大小；

19．【答案】解：（1）在水平地面上，小车水平方向受到摩擦力即合外力，根据牛顿第二定律f=maf=μ