2023年上海市徐匯區上海中學物理高三上期末綜合測試模擬試題含解析

2023年上海市徐匯區上海中學物理高三上期末綜合測試模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、我國計劃在2020年發射首個火星探測器，實現火星環繞和著陸巡視探測。假設“火星探測器”貼近火星表面做勻速圓周運動，測得其周期為T。已知引力常量為G，由以上數據可以求得（）A．火星的質量B．火星探測器的質量C．火星的第一宇宙速度D．火星的密度2、物塊以60J的初動能從固定的斜面底端沿斜面向上滑動，當它的動能減少為零時，重力勢能增加了40J，則物塊回到斜面底端時的動能為（）A．10J B．20J C．30J D．40J3、如圖，在xoy坐標系中有圓形勻強磁場區域，其圓心在原點O，半徑為L，磁感應強度大小為B，磁場方向垂直紙面向外。粒子A帶正電，比荷為，第一次粒子A從點（－L，0）在紙面內以速率沿著與x軸正方向成角射入磁場，第二次粒子A從同一點在紙面內以相同的速率沿著與x軸正方向成角射入磁場，已知第一次在磁場中的運動時間是第二次的2倍，則A． B．C． D．4、如圖所示為三顆衛星a、b、c繞地球做勻速圓周運動的示意圖，其中b、c是地球同步衛星，a在半徑為r的軌道上，此時a、b恰好相距最近，已知地球質量為M，半徑為R，地球自轉的角速度為，引力常量為G，則（）A．衛星b加速一段時間后就可能追上衛星cB．衛星b和c的機械能相等C．到衛星a和b下一次相距最近，還需經過時間t=D．衛星a減速一段時間后就可能追上衛星c5、正在海上行駛的--艘帆船，行駛方向如圖所示，海風吹來的方向與船行駛的方向夾角為，升起風帆，調整風帆的角度，使海風垂直吹在帆面上，若海風吹在帆面上的風力大小為500N，則沿船行駛方向獲得的推力大小為A．300NB．375NC．400ND．450N6、如圖是原子物理史上幾個著名的實驗，關于這些實驗，下列說法正確的是:A．盧瑟福粒子散射實驗否定了原子結構的棗糕模型，提出原子的核式結構模型B．放射線在磁場中偏轉，中間沒有偏轉的為射線，電離能力最強C．電壓相同時，光照越強，光電流越大，說明遏止電壓和光的強度有關D．鈾235只要俘獲中子就能進行鏈式反應二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖甲所示為t=1s時某簡諧波的波動圖象，乙圖為x=4cm處的質點b的振動圖象。則下列說法正確的是（）A．該簡諧波的傳播方向沿x軸的正方向B．t=2s時，質點a的振動方向沿y軸的負方向C．t=2s時，質點a的加速度大于質點b的加速度D．0~3s的時間內，質點a通過的路程為20cmE.0~3s的時間內，簡諧波沿x軸的負方向傳播6cm8、下列說法正確的（）A．在車胎突然爆裂的瞬間，氣體內能減少B．凡是能量守恒的過程一定能夠自發地發生的C．氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產生的D．隨著高度的增加，大氣壓和溫度都在減小，一個正在上升的氫氣球內的氫氣（理想氣體）內能減小E.能量轉化過程中，其總能量越來越小，所以要大力提倡節約能源9、如圖，傾角37°且足夠長的傳送帶以2m/s的恒定速率沿順時針方向傳動，現有一質量為lkg的小物塊從傳送帶底端以v0=6m/s的初速度沿斜面向上滑出。已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數為0.25，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為10m/s2，sin37°=0.6、cos37°=0.8.下列說法正確的是（）A．物塊先做減速運動，速度減到2m/s后做勻速運動B．物塊先做減速運動，速度減到零后反向做加速運動直到離開傳送帶C．傳送帶對物塊做功的最大瞬時功率為12WD．物塊與傳送帶間因為摩擦而產生的熱量為6J10、兩列簡諧橫波的振幅都是20cm，傳播速度大小相同．實線波的頻率為2Hz，沿x軸正方向傳播；虛線波沿x軸負方向傳播．某時刻兩列波在如圖所示區域相遇，則A．在相遇區域會發生干涉現象B．實線波和虛線波的頻率之比為3：2C．平衡位置為x=6m處的質點此刻速度為零D．平衡位置為x=8.5m處的質點此刻位移y＞20cmE.從圖示時刻起再經過0.25s，平衡位置為x=5m處的質點的位移y＜0三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學將力傳感器固定在車上用于探究“加速度與力、質量之間的關系”，如圖甲、乙所示。（1）下列說法正確的是（_____）A．需要用天平測出傳感器的質量B．需要用到低壓交流電源C．實驗時不需要平衡摩擦力D．若實驗中砂桶和砂子的總質量過大，作出的a-F圖象可能會發生彎曲（2）下列實驗中用到與該實驗相同研究方法的有（_____）A．探究單擺周期的影響因素B．探究求合力的方法C．探究做功與速度的變化關系D．探究導體電阻與其影響因素的關系（3）圖丙是某同學通過實驗得到的一條紙帶（交流電頻率為50Hz），他在紙帶上取A、B、C、D、E、F、G等7個計數點（每相鄰兩個計數點之間還有4個點沒有畫出），將毫米刻度尺放在紙帶上。根據圖可知，打下F點時小車的速度為_____m/s。小車的加速度為______m／s2。（計算結果均保留兩位有效數字）12．（12分）某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動，用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前，將該計時器固定在小車旁，如圖（a）所示。實驗時，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖（b）記錄了桌面上連續的6個水滴的位置。（從第一滴落在地面上開始計時，20s時地面上正好共有51個小水滴）(1)由圖（b）可知，小車在桌面上是_____（填“從右向左”或“從左向右”）運動的。(2)該小組同學根據圖（b）的數據判斷出小車做勻變速運動。小車運動到圖（b）中A點位置時的速度大小為__________m/s，加速度大小為__________m/s2.（結果均保留一位有效數字）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第二、第三象限內有一垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場區域△ABC，A點坐標為（0，3a），C點坐標為（0，﹣3a），B點坐標為(，-3a）．在直角坐標系xOy的第一象限內，加上方向沿y軸正方向、場強大小為E=Bv0的勻強電場，在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏，其與x軸的交點為Q．粒子束以相同的速度v0由O、C間的各位置垂直y軸射入，已知從y軸上y=﹣2a的點射入磁場的粒子在磁場中的軌跡恰好經過O點．忽略粒子間的相互作用，不計粒子的重力．（1）求粒子的比荷；（2）求粒子束射入電場的縱坐標范圍；（3）從什么位置射入磁場的粒子打到熒光屏上距Q點最遠？求出最遠距離．14．（16分）如圖，長，粗細均勻的玻璃管一端封閉。水平放置時，的空氣被水銀柱封住，水銀柱長。將玻璃管緩慢地轉到開口向下的豎直位置，然后豎直插入水銀槽，插入后有的水銀柱進入玻璃管。設整個過程中溫度始終保持不變，大氣壓強。求插入水銀槽后管內氣體的壓強。15．（12分）如圖甲所示，一列簡諧波沿x軸傳播，A、B為平衡位置相距4m的兩個質點，它們的振動圖像如圖乙所示。求該波的波速。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

AC．根據和可知，因缺少火星的半徑，故無法求出火星的質量、火星的第一宇宙速度，選項AC均錯誤；B．根據上式可知，火星探測器的質量m被約去，故無法求出其質量，B錯誤；D．根據可得又代入上式可知，火星的密度故可求出火星的密度，D正確。故選D。2、B【解析】

由能量守恒可知物塊沿斜面上滑的過程中，產生的摩擦熱為20J。由于上滑過程和下滑過程中摩擦力的大小相同，相對位移大小也相同，所以上滑過程中的摩擦生熱和下滑過程中的摩擦生熱相等。對全程用能量守恒，由于摩擦生熱40J，所以物塊回到斜面底端時的動能為20J。故B正確，ACD錯誤。故選B。3、B【解析】

粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌跡如圖所示：，

根據洛倫茲力提供向心力有：則粒子做勻速圓周運動的半徑為：根據幾何知識可知BOCO1以及BODO2為菱形，所以∠1=180°-（90°-α）=90°+α∠2=180°-（90°+β）根據題意可知∠1=2∠2，所以得到α+2β＝90°＝。A．，與結論不相符，選項A錯誤；B．，與結論相符，選項B正確；C．，與結論不相符，選項C錯誤；D．，與結論不相符，選項D錯誤；故選B。4、C【解析】

A.衛星b加速后將做離心運動，軌道變高，不可能追上衛星c，選項A錯誤；B.衛星的機械能等于其動能與勢能之和，因不知道衛星的質量，故不能確定衛星的機械能大小關系，選項B錯誤；C.對衛星a，根據萬有引力提供向心力有：所以衛星a的角速度可知半徑越大角速度越小，衛星a和b由相距最近至再次相距最近時，圓周運動轉過的角度差為2π，所以可得經歷的時間：選項C正確；D.衛星a減速后將做近心運動，軌道半徑減小，不可能追上衛星c，選項D錯誤；故選C。5、A【解析】

對垂直作用于帆面上的風力進行分解，分解成沿船行駛方向和垂直于行駛方向的力，沿行駛方向的分力。A.300N與上述計算結果相符，故A正確；B.375N與上述計算結果不相符，故B錯誤；C.400N與上述計算結果不相符，故C錯誤；D.450N與上述計算結果不相符，故D錯誤；6、A【解析】

A．盧瑟福粒子散射實驗否定了原子結構的棗糕模型，提出原子的核式結構模型，故A正確；B．放射線在磁場中偏轉，中間沒有偏轉的為射線，貫穿能力最強，故B錯誤；C．由圖可以知道,光照越強,光電流越大,但遏止電壓是一樣,說明遏止電壓與光的強度無關,故C錯誤;

D．鏈式反應需要達到臨界體積才可以，故D錯誤；故選A．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BCE【解析】

A．由圖象可知t=1s時質點b的振動方向沿y軸的負方向，則由質點的振動方向和波的傳播方向關系可知，該簡諧橫波的傳播方向沿x軸的負方向，故A項錯誤；B．由圖甲知t=1s時，質點a的振動方向沿y軸的正方向；由乙圖可知波的周期為2s，則t=2s時，質點a的振動方向沿y軸的負方向，故B項正確；C．由以上分析可知，t=2s時，質點b處在平衡位置向上振動，質點a處在平衡位置+y側向y軸的負方向振動，因此質點a的加速度大于質點b的加速度，故C項正確；D．0~3s的時間為，則質點a通過的路程為振幅的6倍，即為30cm，故D項錯誤；E．由圖可知，波長λ=4cm、周期T=2s，則波速0~3s的時間內，波沿x軸的負方向傳播的距離x=vt=6cm故E項正確。8、ACD【解析】

A．車胎突然爆炸瞬間，氣體膨脹，視為短暫的絕熱過程，根據熱力學第一定律車胎突然爆裂的瞬間，氣體對外做功，氣體內能減少，A正確；B．根據熱力學第二定律，熱量能夠自發地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發地從低溫物體傳遞到高溫物體，B錯誤；C．根據氣體壓強的微觀意義可知，氣體的壓強產生的機理是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產生的，C正確；D．根據大氣壓的變化規律可知，隨著高度的增加，大氣壓和溫度都在減小，一個正在上升的氫氣球內的氫氣的溫度隨外界溫度的降低而降低，所以氫氣的內能減小，D正確；E．能量轉化過程中，總能量不變，但能量可以利用的品質降低，能源會越來越少，E錯誤。故選ACD。9、BC【解析】

AB.物塊剛滑上傳送帶時，由于速度大于傳送帶的速度，則所受摩擦力沿傳送帶向下，此時的加速度為方向向下，即物塊先做減速運動；當與傳送帶共速后由于，則物塊繼續減速，直到速度減到零后反向做加速運動直到離開傳送帶，選項A錯誤，B正確；C物塊開始剛滑上傳送帶時速度最大，傳送帶對物塊做功的瞬時功率最大，最大值為選項C正確；D從開始滑上傳送帶到與傳送帶共速階段用時間物塊相對傳送帶運動的距離共速后物塊的加速度物塊減速到零的時間此過程中物塊相對傳送帶運動的距離此時物塊離底端的距離為然后物塊向下加速運動，加速度仍為下滑到底端時解得此過程中物塊相對傳送帶運動的距離整個過程中物塊與傳送帶間因為摩擦而產生的熱量為選項D錯誤。故選BC。10、BDE【解析】傳播速度大小相同．實線波的頻率為2Hz，其周期為1.5s，波長4m，則波速；由圖可知：虛線波的波長為6m，則周期為，頻率：,則兩波的頻率不同．所以不能發生干涉現象．故A錯誤；實線波和虛線波的頻率之比為，選項B正確；平衡位置為x=6m處的質點由實線波和虛線波引起的振動方向均向上，速度是兩者之和，故此刻速度不為零，選項C錯誤；兩列簡諧橫波在平衡位置為x=8.5m處的質點是振動加強的，此刻各自位移都大于11cm，故質點此刻位移y>21cm，選項D正確；從圖示時刻起再經過1.25s，實線波在平衡位置為x=5m處于波谷，而虛線波也處于y軸上方，但不在波峰處，所以質點的位移y＜1．故E正確；故選BDE.點睛：此題主要考查波的疊加；關鍵是理解波的獨立傳播原理和疊加原理，兩列波相遇時能互不干擾，各個質點的速度和位移都等于兩列波在該點引起的振動的矢量和.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、AAD0.240.40【解析】

(1)[1]A．本實驗是探究“加速度與力、質量之間的關系”，即F=Ma，所以M包括傳感器的質量，即需要用天平測出傳感器的質量。故A正確。B．電火花計時器使用的是220V交流電源。故B錯誤。C．實驗前要平衡摩擦力，平衡摩擦力時要把小車（包括力傳感器）放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器。把木板一端墊高，調節木板的傾斜程度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運動。故C錯誤。D．實驗中力傳感器直接測出了拉力的大小，所以不需要滿足砂桶和砂子的總質量遠小于小車的質量，所以即使實驗中砂桶和砂子的總質量過大，作出的a-F圖象也不會發生彎曲。故D錯誤。(2)[2]該實驗采用了控制變量法進行探究。A．單擺的周期公式為：，是用的控制變量法。故A符合題意。B．探究求合力的方法，采用的是等效替代的方法。故B不符合題意。C．探究做功與速度的變化關系，采用的是倍增法。故C不符題意。D．導體的電阻為：，采用的是控制變量法。故D符合題意。(3)[3]由于每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度得：[4]根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小為：12、從右向左0.30.1【解析】

(1)[1]．由于用手輕推一下小車，則小車做減速運動，根據桌面上連續6個水滴的位置，可知，小車從右向左做減速運動。

(2)[2]．已知滴水計時器每20s內共滴下51個小水滴，那么各點時間間隔為根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，有[3]．根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度，得那么加速度的大小為0.1m/s2。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)(2)0≤y≤2a(3)，【解析】

(1)由題意可知，粒子在磁場中的軌跡半徑為r＝a由牛頓第二定律得Bqv0＝m故粒子的比荷(2)能進入電場中且離O點上方最遠的粒子在磁場中的運動軌跡恰好與AB邊相切，設粒子運動軌跡的圓心為O′點，如圖所示．由幾何關系知O′A＝r·＝2a則OO′＝OA－O′A＝a即粒子離開磁場進入電場時，離O點上方最遠距離為OD＝ym