2023屆上海市大學市北附屬中學高三下學期模擬檢測試題物理試題

2023屆上海市大學市北附屬中學高三下學期模擬檢測試題物理試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、研究光電效應現(xiàn)象的實驗電路如圖所示，A、K為光電管的兩個電極，電壓表V、電流計G均為理想電表。已知該光電管陰極K的極限頻率為ν0，元電荷電量為e，普朗克常量為h，開始時滑片P、P＇上下對齊?，F(xiàn)用頻率為ν的光照射陰極K（ν>ν0），則下列說法錯誤的是A．該光電管陰極材料的逸出功為hν0B．若加在光電管兩端的正向電壓為U，則到達陽極A的光電子的最大動能為hv-hv0+eUC．若將滑片P向右滑動，則電流計G的示數(shù)一定會不斷增大D．若將滑片P＇向右滑動，則當滑片P、P＇間的電壓為時，電流計G的示數(shù)恰好為02、意大利科學家伽利略在研究物體變速運動規(guī)律時，做了著名的“斜面實驗”，他測量了銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運動，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大,于是他對大傾角情況進行了合理的外推，由此得出的結論是（）A．自由落體運動是一種勻變速直線運動B．力是使物體產(chǎn)生加速度的原因C．力不是維持物體運動的原因D．物體都具有保持原來運動狀態(tài)的屬性，即慣性3、下面是某同學對一些概念及公式的理解，其中正確的是（）A．根據(jù)公式可知，金屬電阻率與導體的電阻成正比B．根據(jù)公式可知，該公式只能求純電阻電路的電流做功C．根據(jù)公式可知，電流越大，單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量就越多D．根據(jù)公式可知，電容與電容器所帶電荷成正比，與兩極板間的電壓成反比4、如圖所示，一束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為a、b兩種單色光。則下列說法正確的是（）A．在真空中傳播時，a光的速度大B．從玻璃射向空氣時，b光發(fā)生全發(fā)射的臨界角小C．經(jīng)過同一雙縫干涉實驗裝置時，觀察到a光的相鄰亮條紋間距大D．若b光能使某金屬發(fā)生光電效應，則a光也一定能發(fā)生光電效應5、兩車在平直的公路上沿同一方向行駛，兩車運動的圖象如圖所示。在時刻，車在車前方處，在時間內(nèi)，車的位移為，則（）A．若在時刻相遇，則B．若在時刻相遇，則C．若在時刻相遇，則下次相遇時刻為D．若在時刻相遇，則下次相遇時車速度為6、位于貴州的“中國天眼”是目前世界上口徑最大的單天線射電望遠鏡(FAST)．通過FAST測得水星與太陽的視角為(水星、太陽分別與觀察者的連線所夾的角),如圖所示,若最大視角的正弦C值為,地球和水星繞太陽的運動視為勻速圓周運動,則水星的公轉周期為A．年 B．年 C．年 D．年二、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、某機車發(fā)動機的額定功率為P=3.6×106W，該機車在水平軌道上行駛時所受的阻力為f=kv（k為常數(shù)），已知機車的質量為M=2.0×105kg，機車能達到的最大速度為vm=40m/s，重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是（）A．機車的速度達到最大時所受的阻力大小為9×104NB．常數(shù)k=1.0×103kg/sC．當機車以速度v=20m/s勻速行駛時，機車所受的阻力大小為1.6×104ND．當機車以速v=20m/s勻速行駛時，機車發(fā)動機的輸出功率為9×105W8、一列簡諧橫波在某時刻的波形如圖所示，此時刻質點P的速度為v，經(jīng)過1s后它的速度大小、方向第一次與v相同，再經(jīng)過0.2s它的速度大小、方向第二次與v相同，則下列判斷正確的是_______。A．波沿x軸負方向傳播，且周期為1.2sB．波沿x軸正方向傳播，且波速為10m/sC．質點M與質點Q的位移大小總是相等，方向總是相反D．若某時刻N質點速度為零，則Q質點一定速度為零E.從圖示位置開始計時，在3s時刻，質點M偏離平衡位置的位移y=-10cm9、圖甲為一列簡諧橫波在t＝0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置在x＝1.0m處的質點，Q是平衡位置在x＝4.0m處的質點；圖乙為質點Q的振動圖象，下列說法正確的是（）A．在t＝0.10s時，質點Q向y軸正方向運動B．在t＝0.25s時，質點P的加速度方向與y軸正方向相同C．從t＝0.10s到t＝0.25s，該波沿x軸負方向傳播了6mD．從t＝0.10s到t＝0.25s，質點P通過的路程為30cmE.質點Q簡諧運動的表達式為y＝0.10sin10πt（國際單位）10、關于波的干涉和衍射，下列說法正確的是_______。A．對于同一列機械波，障礙物越小，越容易繞過去B．如果波在傳播過程中遇到尺寸比波長大得多的障礙物，該波就不能發(fā)生衍射C．猛擊音叉，圍繞振動的音叉轉一圈的過程中，會聽到聲音忽強忽弱，這是干涉現(xiàn)象D．一束白光通過三棱鏡后，在屏上出現(xiàn)彩色條紋，這是光的一種干涉現(xiàn)象E.機械波、電磁波、光波均能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象三、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）某實驗小組用如圖所示的裝置通過研究小車的勻變速運動求小車的質量。小車上前后各固定一個擋光條（質量不計），兩擋光條間的距離為L，擋光條寬度為d，小車釋放時左端擋光條到光電門的距離為x，掛上質量為m的鉤碼后，釋放小車，測得兩遮光條的擋光時間分別為t1、t2。（1）用游標卡尺測量擋光條的寬度，示數(shù)如圖乙所示，則擋光條的寬度為d=____cm；（2）本實驗進行前需要平衡摩擦力，正確的做法是____；（3）正確平衡摩擦力后，實驗小組進行實驗。不斷改變左端擋光條到光電門的距離x，記錄兩遮光條的擋光時間t1、t2，作出圖像如圖丙所示，圖線的縱截距為k，小車加速度為____；小車的質量為____（用題中的字母表示）。12．（12分）在利用電磁打點計時器（所用電源頻率為50Hz）“驗證機械能守恒定律”的實驗中：(1)某同學用如甲圖所示裝置進行實驗，得到如乙圖所示的紙帶，把第一個點（初速度為零）記作O點，在中間適當位置選5個點A、B、C、D、E，測出點O、A間的距離為68.97cm，點A、C間的距離為15.24cm，點C、E間的距離為16.76cm，已知當?shù)刂亓铀俣葹?.80m/s2，重錘的質量為m=1.0kg，則打點計時器在打O點到C點的這段時間內(nèi)，重錘動能的增加量為_______J，重力勢能的減少量為________JJ。導致動能的增加量小于重力勢能減少量的原因是_______。（結果精確到小數(shù)點后兩位）(2)用v表示各計數(shù)點的速度，h表示各計數(shù)點到點O的距離，以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出－h(huán)的圖線，該圖線的斜率表示某個物理量的數(shù)值時，說明重物下落過程中的機械能守恒，該物理量是____________。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，直角坐標系xOy處于豎直平面內(nèi)，x軸沿水平方向，在y軸右側存在電場強度為E1、水平向左的勻強電場，在y軸左側存在勻強電場和勻強磁場，電場強度為E2，方向豎直向上，勻強磁場的磁感應強度，方向垂直紙面向外。在坐標為（0.4m，0.4m）的A點處將一帶正電小球由靜止釋放，小球沿直線AO經(jīng)原點O第一次穿過y軸。已知，重力加速度為，求：(1)小球的比荷（）及小球第一次穿過y軸時的速度大??；(2)小球第二次穿過y軸時的縱坐標；(3)小球從O點到第三次穿過y軸所經(jīng)歷的時間。14．（16分）如圖，一厚度均勻的圓形玻璃管內(nèi)徑為16cm，外徑為24cm，長度為L1=80cm，一條光線AB從玻璃管壁中點入射，與直徑MN在同一豎直面內(nèi)，調(diào)整入射角，使得光線AB在玻璃中傳播的時間最長，最長時間為4.0×10-9s，真空中光速3.0×108m/s，求：（1）玻璃管的折射率n（2）光線經(jīng)玻璃管內(nèi)壁折射后，從另一側下端射出玻璃管，求玻璃管的長度15．（12分）如圖甲所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導軌MN、PQ被固定在水平面上，導軌間距L=0.6m，兩導軌的左端用導線連接電阻R1及理想電壓表，電阻r=2Ω的金屬棒垂直于導軌靜止在AB處；右端用導線連接電阻R2，已知R1=2Ω，R2=1Ω，導軌及導線電阻均不計．在矩形區(qū)域CDEF內(nèi)有豎直向上的磁場，CE=0.2m，磁感應強度隨時間的變化如圖乙所示．在t=0時刻開始，對金屬棒施加一水平向右的恒力F，從金屬棒開始運動直到離開磁場區(qū)域的整個過程中電壓表的示數(shù)保持不變．求：（1）t=0.1s時電壓表的示數(shù)；（2）恒力F的大?。唬?）從t=0時刻到金屬棒運動出磁場的過程中整個電路產(chǎn)生的熱量Q；

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、C【解題分析】

A．由極限頻率為ν0，故金屬的逸出功為W0=hν0，A正確；B．由光電效應方程可知，電子飛出時的最大動能為由于加的正向電壓，由動能定理解得故B正確；C．若將滑片P向右滑動時，若電流達到飽和電流，則電流不在發(fā)生變化，故C錯誤；D．P＇向右滑動時，所加電壓為反向電壓，由可得則反向電壓達到遏止電壓后，動能最大的光電子剛好不能參與導電，則光電流為零，故D正確；故選C。2、A【解題分析】

A．銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運動，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，傾角最大的情況就是90°時，這時物體做自由落體運動，由此得出的結論是自由落體運動是一種勻變速直線運動。故A正確；B．該實驗不能得出力是使物體產(chǎn)生加速度的原因這個結論，故B錯誤。C．物體的運動不需要力來維持，但是該實驗不能得出該結論，故C錯誤。D．該實驗不能得出慣性這一結論，故D錯誤。故選A。3、C【解題分析】

A．電阻率是由導體本身的性質決定的，其大小與電阻無關，選項A錯誤；B．公式適用于純電阻電路和非純電阻電路中的電流所做功，選項B錯誤；C．根據(jù)公式可知，電流越大，單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量就越多，選項C正確；D．電容的公式采用的是比值定義法，電容大小與電量和電壓無關，選項D錯誤。故選C。4、D【解題分析】

A．真空中傳播時，各種顏色光的光速均相同，A錯誤；B．根據(jù)光路圖可知光偏折程度小，所以光折射率小，根據(jù)全反射定律可知光發(fā)生全反射的臨界角大，B錯誤；C．根據(jù)光路圖可知光折射率大，所以頻率大，波長短，根據(jù)可知，經(jīng)過同一雙縫干涉實驗裝置時，觀察到a光的相鄰亮條紋間距小，C錯誤；D．光的頻率大于光，根據(jù)可知光的光子能量大于光，所以若b光能使某金屬發(fā)生光電效應，則a光也一定能發(fā)生光電效應，D正確。故選D。5、B【解題分析】

A．根據(jù)題述，在時刻，車在車前方處，在時間內(nèi)，車的位移為，若在時刻相遇，根據(jù)圖線與坐標軸所圍圖形的面積表示位移，則有解得，故A錯誤；B．若在時刻相遇，根據(jù)圖線與坐標軸所圍圖形的面積表示位移，則有解得，故B正確；C．若在時刻相遇，則下次相遇的時刻為關于對稱的時刻，故C錯誤；D．若在時刻相遇，則下次相遇時刻為，下次相遇時車速度故D錯誤。故選B。6、A【解題分析】

最大視角的定義，即此時觀察者與水星的連線應與水星軌跡相切，由三角函數(shù)可得：，結合題中已知條件sinθ=k，由萬有引力提供向心力有：，解得：，得，得，而T地=1年，故年，故B，C，D錯誤，A正確.故選A.【題目點撥】向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或要求解的物理量選取應用，物理問題經(jīng)常要結合數(shù)學幾何關系解決.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、AD【解題分析】

A．機車的速度達到最大時所受的阻力故A項正確；B．據(jù)阻力為f=kv可得故B項錯誤；CD．機車以速度20m/s勻速行駛時，則有機車以速度20m/s勻速行駛時，機車發(fā)動機的輸出功率故C項錯誤，D項正確。8、ADE【解題分析】

AB．由于1s＞0.2s，即質點P第一次達到相同速度的時間間隔大于第二次的，故可得到圖示時刻質點P向下運動，經(jīng)過1.2s正好運動一個周期回到圖示位置，故波沿x軸負方向傳播，且周期為1.2

s，波速故A正確，B錯誤；

C．M、Q的平衡位置距離大于λ，故質點M和質點Q的相位差不等于π，那么，質點M與質點Q的位移不可能總是大小相等，方向相反，故C錯誤；

D．N、Q的平衡位置距離剛好等于λ，故質點M和質點Q的相位差等于π，那么，質點M與質點Q的位移、速度總是大小相等，方向相反，故若某時刻N質點速度為零，則Q質點一定速度為零，故D正確；

E．3s＝T，即質點M振動個周期，那么，由波沿x軸負方向傳播可得：零時刻質點向上振動，故在3s時刻，質點M偏離平衡位置的位移y=-10cm，故E正確；

故選ADE。9、BCE【解題分析】

A．由y－t圖象可知，t＝0.10s時質點Q沿y軸負方向運動，選項A錯誤；C．由y－t圖象可知，波的振動周期T＝0.2s，由y－x圖象可知λ＝8m，故波速v＝＝40m/s，根據(jù)振動與波動的關系知波沿x軸負方向傳播，則波在0.10s到0.25s內(nèi)傳播的距離Δx＝vΔt＝6m，選項C正確；B．t＝0.25s時，波形圖如圖所示，此時質點P的位移沿y軸負方向，而回復力、加速度方向沿y軸正方向，選項B正確；D．由Δt＝0.15s＝T，質點P在其中的T內(nèi)路程為20cm，在剩下的T內(nèi)包含了質點P通過最大位移的位置，故其路程小于10cm，因此在Δt＝0.15s內(nèi)質點P通過的路程小于30cm，選項D錯誤；E．由y－t圖象可知質點Q做簡諧運動的表達式為y＝0.10·sint（m）＝0.10sin10πt（m），選項E正確．10、ACE【解題分析】

A．障礙物越小，機械波越容易繞過去，越容易發(fā)生衍射，A正確；B．只有當障礙物的尺寸與波的波長差不多或比波長短時，才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，當障礙物的尺寸比波的波長大得多時，也能發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是不明顯，B錯誤；C．圍繞振動的音叉轉一圈會聽到忽強忽弱的聲音，是聲波疊加產(chǎn)生加強與減弱的干涉的結果，C正確；D．白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的折射現(xiàn)象，D錯誤；E．衍射是波的特性，一切波都能發(fā)生衍射，E正確。故選ACE.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、0.650去掉鉤碼，將木板右端墊高，輕推小車，使兩擋光片擋光時間相等【解題分析】

(1)[1]．擋光條的寬度為d=0.6cm+0.05mm×10=0.650cm.(2)[2]．本實驗進行前需要平衡摩擦力，正確的做法是去掉鉤碼，將木板右端墊高，輕推小車，使兩擋光片擋光時間相等；(3)[3][4]．兩遮光片經(jīng)過光電門時的速度分別為則由可得即由題意可知解得由牛頓第二定律可得mg=(M+m)a解得12、8.008.25紙帶與打點計時器的摩擦阻力及空氣阻力的影響當?shù)刂亓铀俣萭【解題分析】

(1)[1]根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律，某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，點的速度為重錘動能的增加量為[2]重力勢能的減少量為[3]導致動能的增加量小于重力勢能減少量的原因是實驗時存在空氣阻力、紙帶與打點計時器的限位孔有摩擦阻力等影響；(2)[4]利用圖線