上海市高三下学期物理冲刺模拟试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、1789年英国著名物理学家卡文迪许首先估算出了地球的平均密度．根据你所学过的知识，估算出地球密度的大小最接近 （ ）（地球半径R=6400km，万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2）
A．5.5×103kg/m3 B．5.5×104kg/m3 C．7.5×103kg/m3 D．7.5×104kg/m3
2、反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似，已知静电场的方向平行于x轴，其电势q随x的分布如图所示，一质量m＝1.0×10﹣20kg，带电荷量大小为q＝1.0×10﹣9C的带负电的粒子从（1，0）点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素，则（ ）
A．x轴左侧的电场强度方向与x轴正方向同向
B．x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比E1：E2＝2：1
C．该粒子运动的周期T＝1.5×10﹣8s
D．该粒子运动的最大动能Ekm＝2×10﹣8J
3、如图，平行板电容器两个极板与水平地面成2α角，在平行板间存在着匀强电场，直线CD是两板间一条垂直于板的直线，竖直线EF与CD交于O点，一个带电小球沿着∠FOD的角平分线从A点经O点向B点做直线运动，重力加速度为g。则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球带正电
B．小球可能做匀加速直线运动
C．小球加速度大小为gcosα
D．小球重力势能的增加量等于电势能的增加量
4、极地卫星的运行轨道经过地球的南北两极正上方（轨道可视为圆轨道）．如图所示，某时刻某极地卫星在地球北纬45°A点的正上方按图示方向运行，经过12h后再次出现在A点的正上方，地球自转周期为24h．则下列说法正确的是
A．该卫星运行周期比同步卫星周期大
B．该卫星每隔12h经过A点的正上方一次
C．该卫星运行的加速度比同步卫星的加速度小
D．该卫星所有可能角速度的最小值为
5、如图所示，“嫦娥四号”飞船绕月球在圆轨道Ⅰ上运动，在A位置变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在近月点B位置再次变轨进入近月圆轨道Ⅲ，下列判断正确的是（ ）
A．飞船在A位置变轨时，动能增大
B．飞船在轨道Ⅰ上的速度大于在轨道Ⅲ上的速度
C．飞船在轨道Ⅰ上的加速度大于在轨道Ⅲ上的加速度
D．飞船在轨道Ⅰ上的周期大于在轨道Ⅱ的周期
6、如图所示，波长分别为λa、λb的单色光a、b，沿着AO、BO方向射入半圆形玻璃砖，出射光线都沿OC，则下列说法错误的是（ ）
A．a、b光从玻璃砖射入空气时，均受到玻璃砖的作用力
B．在玻璃砖内a光的动量大于在空气中a光的动量
C．λa<λb，且a、b光的临界角相等
D．在玻璃砖内a光的动量大于在玻璃砖内b光的动量
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、下列说法正确的是（ ）
A．随着分子间距离的减小，其斥力和引力均增大
B．单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
C．一定质量的0°C的冰熔化成0°C的水，其分子势能会增加
D．一定质量的气体放出热量，其分子的平均动能可能增大
E.第二类永动机不可能制成的原因是它违反了能量守恒定律
8、如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上端接有一定值电阻，导轨平面的倾角为，金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为0.2kg，其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示，且金属棒由静止加速到最大速度的时间为1s，金属棒和导轨的电阻不计，sin=0.6，cos=0.8，g取10m/s2，则（ ）
A．F为恒力
B．F的最大功率为0.56W
C．回路中的最大电功率等于0.56W
D．金属棒由静止加速到最大速度这段时间内定值电阻上产生的焦耳热是0.26J
9、关于对液体的理解，下列说法正确的是（ ）
A．船能浮在水面上，是由于水的表面存在张力
B．水表面表现张力是由于表层分子比内部分子间距离大，故体现为引力造成的
C．密闭容器，某种蒸气开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积，蒸气仍是饱和的
D．相对湿度定义为空气中水蒸气的压强与该温度水的饱和汽压之比
E.当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中还会有水分子飞出水面
10、以下说法正确的是（ ）
A．已知阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和密度，可算出该气体分子的直径
B．物质是晶体还是非晶体，比较可靠的办法是从各向异性或各向同性来判断
C．随着分子间距离的增大，分子间的引力和斥力都减小，斥力减小得快，但合力表现仍可能为斥力
D．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）在一次实验中,某同学想描绘一标有“3V，1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线，除导线开关外还有:
A．直流电源(电动势约为4V，内阻可不计)
B．直流电流表A1(量程0~3A，内阻约为0.1Ω)
C．直流电流表A2(量程0~300mA，内阻为1 Ω)
D．直流电压表V1(量程0~15V，内阻很大)
E.直流电压表V2(量程0~4V，内阳很大)
F.滑动变阻器(最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A)
G.滑动变阻器(最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A)
H.定值电阻R1=1Ω
I.定值电阻R2=10Ω
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。
(1)实验中电流表应选用_____，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_____(均用序号字母表示)。
(2)请按要求设计实验电路_______
(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图所示，现把实验中使用的两个相同的小灯泡串联后由E=3V，内阻不计的电源供电，此时灯泡的实际功率约为______W(结果保 留两位有效数字)。
12．（12分）如图所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图.钩码的质量为，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g.
（1）下列说法正确的是__________.
A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力
B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C．本实验 m2应远小于m1
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a和图象
（2）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量得到的图象，如图，设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数____，钩码的质量__________.
（3）实验中打出的纸带如图所示.相邻计数点间的时间间隔是，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度是____m/s2.
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）一列沿x轴负向传播的简谐横波在t=0时刻波的图象如图所示，经0.1s，质点M第一次回到平衡位置，求：
(1)这列波传播的速度大小；
(2)质点M在1. 2s内，走过的路程．
14．（16分）为测量水晶印章的折射率，某同学在水平桌面铺上一张白纸，然后将印章立放在白纸上，用红色激光笔从O点照射该印章的一个侧面，激光所在的竖直平面与印章的右侧面垂直，其正视图如图所示。已知该印章的水平截面是d=3cm的正方形，当光以θ=60°的入射角向右侧面照射时，印章右侧的白纸上出现了两个亮点M和N（M点位于N点的右方），测得两亮点间的距离s=2cm，不考虑光在印章表面的多次反射。
(i)作出光从O点入射至形成M、N两亮点的光路图；
(ii)求水晶印章对红色光的折射率n。
15．（12分）在如图所示的xoy平面直角坐标系中，一足够长绝缘薄板正好和x轴的正半轴重合，在全部区域和的条形区域内均分布着方向垂直纸面向里的相同的匀强磁场，且区域磁场上下边界平行。一带正电粒子，从y轴上的（0，a）点以速度v沿与y轴负向成45°角出射。带电粒子与挡板碰撞前后，x方向的分速度不变，y方向的分速度反向、大小不变，且碰撞过程中无电荷量损失。已知粒子质量为m，电荷量为q，磁感应强度的大小，不计粒子的重力。
(1)求粒子进入下方磁场后第一次打在绝缘板上的位置；
(2)为保证粒子不从的下边界射出，磁场下边界位置纵坐标y需要满足的条件；
(3)在满足(2)的情况下，若在绝缘板上的合适位置开一小孔，粒子穿过后能再次回到出发点。写出在板上开这一小孔可能的位置坐标（不需要写出过程）；
(4)在满足(3)的情况下，求粒子从（0，a）出射仅一次经过区域的磁场到再次返回出发点经历的时间。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、A
【解析】
由黄金代换可得地球质量，地球体积公式可得密度，故A正确BCD错误。
2、D
【解析】
A．沿着电场线方向电势降落，可知x轴左侧场强方向沿x轴负方向，x轴右侧场强方向沿x轴正方向，故A错误；：
B．根据U＝Ed可知：左侧电场强度为：E1＝V/m＝2.0×103V/m；右侧电场强度为：E2＝V/m＝4.0×103V/m；所以x轴左侧电场强度和右侧电场强度的大小之比E1：E2＝1：2，故B错误；
C．设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为t1、t2，在原点时的速度为vm，由运动学公式有：vm＝t1同理可知：vm＝t2；Ekm＝mvm2；而周期：T＝2（t1+t2）；联立以上各式并代入相关数据可得：T＝3.0×10﹣8s；故C错误。
D．该粒子运动过程中电势能的最大值为：EPm＝qφm＝﹣2×10﹣8J，由能量守恒得当电势能为零时动能最大，最大动能为Ekm＝2×10﹣8J，故D正确；
3、D
【解析】
AB．带电小球沿着∠FOD的角平分线从A点经O点向B点做直线运动，所以小球合外力沿着AB；又由于小球受重力，所以电场力的方向由O到D；由于此电场的方向未知，所以小球的电性是不能确定的，则小球做匀减速直线运动，故AB错误；
C．据图可知，由于是角平分线，且小球的加速度方向由O到D，据几何关系可知
故C错误；
D．由分析可知，小球受重力等于电场力，运动的位移和夹角相同，所以二力做的功相同，据功能关系可知，小球重力势能的增加量等于电势能的增加量，故D正确。
故选D。
4、D
【解析】
地球在12h的时间内转了180°，要使卫星第二次出现在A点的正上方，则时间应该满足 T+nT＝12h，解得（n=0、1、2、3、），当n=0时，周期有最大值T=16h，当n的取值不同，则周期不同，则该卫星运行周期比同步卫星周期小，选项A错误；由以上分析可知，只有当卫星的周期为16h时，每隔12h经过A点上方一次，选项B错误； 卫星的周期小于同步卫星的周期，则运转半径小于同步卫星的半径，根据可知，该卫星运行的加速度比同步卫星的加速度大，选项C错误；该卫星的最大周期T=16h，则最小的角速度为：，选项D正确.
5、D
【解析】
A．飞船在A位置变轨时做近心运动，必须减速，动能减小，故A错误；
BC．飞船在圆轨道上运动时，根据万有引力提供向心力，得
得
知卫星的轨道半径越大，线速度和加速度越小，则知飞船在轨道Ⅰ上的速度和加速度均小于在轨道Ⅲ上的速度和加速度，故BC错误；
D．飞船在轨道Ⅰ上的轨道半径大于轨道Ⅱ的半长轴，根据开普勒第三定律知飞船在轨道Ⅰ上的周期大于在轨道Ⅱ上的周期，D正确。
故选D。
6、C
【解析】
A．由图可知a、b光从玻璃砖射入空气时，均发生偏折，可知光子的动量发生变化，由动量定理可知都受到玻璃砖的作用力，A正确；
B．玻璃砖对a光的折射率大于空气对a光的折射率，根据可知，a光在空气中的速度大；光子的动量
所以在玻璃砖内a光的动量大于在空气中a光的动量，B正确；
C．a光的折射率比b光的折射率大，则知a光的频率比b光的频率高，由
可知a的波长小于b的波长.a的折射率大，由
可知a的临界角小，C错误；
D．由光路图看出，a光的偏折角大于b的偏折角，折射定律分析得知，a光的折射率比b光的折射率大，由折射率与光的频率的关系可知，a的频率大；光子的动量
则在玻璃中，a光的动量大于在玻璃砖内b光的动量，D正确。
本题选错误的，故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ACD
【解析】
A．分子间距离减小，其斥力和引力均增大，A正确；
B．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B错误；
C．0℃的冰熔化成0℃的水，吸收热量，分子平均动能不变，其分子势能会增加，C正确；
D．对气体做功大于气体放出的热量，其分子的平均动能会增大，D正确；
E．第一类永动机违反了能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律，只是违反热力学第二定律，E错误。
故选ACD。
8、ACD
【解析】
AB．对棒受力分析有
变形得
结合图乙可知
联立解得
且由可知，F的最大功率为
故A正确，B错误；
C．当棒的速度为1m/s时，回路中的电流最大，回路中的电功率最大为
故C正确；
D．金属棒由静止加速到最大速度由动量定理得
即
解得
金属棒由静止加速到最大速度，由动能定理得
解得
由功能关系可知
故D正确。
故选ACD。
9、BDE
【解析】
A．船能浮在水面上，是由于水的浮力作用，故A项错误；
B．液体表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即是表面张力，故B项正确；
C．在一定温度下，饱和蒸气的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，与体积无关；密闭容器中某种蒸气开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积时，蒸气不再是饱和的，但最后稳定后蒸气是饱和的，压强不变；故C项错误；
D．相对湿度是指水蒸气的实际压强与该温度下水蒸气的饱和压强之比，故D项正确；
E．当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，单位时间内从水中出来的水分子和从空气进入水中的水分子个数相等，达到一种动态平衡，故E项正确。
10、CD
【解析】
A．摩尔体积，气体分子所占空间，所以可以求得分子间的平均距离，故A错误；
B．因多晶体也具有各向同性，故晶体和非晶体一般从熔点来判断，故B错误；
C．当分子间距离小于r0时，随着分子间距离的增大，分子间的引力和斥力都减小，斥力减小得快，合力表现为斥力，故C正确；
D．根据热力学定律可知，宏观自然过程自发进行是有其方向性，能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性，故D正确。
故选CD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、C E F 0.54--0.57
【解析】
(1)[1][2]小灯泡的额定电压为3V，因此电压表选择量程大于等于3V的即可，电压表故选E；而小灯泡的额定电流为
电流表A1量程太大，测量误差太大，故应用电流表A2和定值电阻并联，改装成电流表，电流表故选C；
[3]还需要调节电路的滑动变阻器，为了方便操作，且小灯泡两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应选阻值较小的F；
(2)[4]本实验小灯泡两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；同时因电流表内阻与小灯泡的电阻接近，电压表内阻远大于小灯泡的电阻，故电流表选用外接法；实验电路图如图所示：
(3)[5]电源内阻不计，两灯泡串联，每个灯泡两端电压相等为，根据图象可知，此电压下流经灯泡的电流为
则小灯泡的功率
12、D 0.46
【解析】
（1）A.小车与长木板的间的粗糙情况与小车的质量无关，所以在同一个实验中，每次改变小车的质量，不需要平衡摩擦力。故A错误。
B.实验时应先接通电源，后释放小车。故B错误。
C.根据牛顿第二定律可得系统的加速度，则绳子的拉力，由此可知钩码的质量远小于小车和砝码的质量m2时，绳子的拉力才等于钩码的重力。故C错误。
D.由牛顿第二定律可知，当一定是，与成正比，所以应作出图象。故D正确。
（2）根据牛顿第二定律可知，结合图象可得，由此可得钩码的质量为，小车与木板间的动摩擦因数为。
（3）设，，有公式，化简可得
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）5m/s；（2）4m
【解析】
运用波形的平移法研究质点M质点M第一次回到平衡位置时，波传播的距离，根据求解波速，根据数学知识求解波长，从而求出周期，而一个周期内，质点运动的路程为4A；
【详解】
解：(1)根据数学知识得：
由题知：
则波长为：
波沿x轴负方向传播，当M第一次回到平衡位置，此过程中波传播的距离为：
则波速为：
(2)波沿x轴负方向传播，周期：
则质点M在1.2s内走过的路程：
14、 (i)见解析； (ii)。
【解析】
(i)光路如图所示
(ii)设O1、O2分别为射入印章的光线在后表面的反射点及前表面的折射点，r为折射角，根据反射定律和折射定律可知，射向纸面两光线互相平行。O1、O2两点间的距离为
OO2=stanθ
OO2=2dtanr
解得:
，r = 30°
水晶印章对红色光的折射率n
解得:
15、 (1)击中点的坐标；(2)；(3)（n=0，1，2，3，……）或（n=0，1，2，3，……）；(4) 或
【解析】
(1)粒子的轨迹如图所示，
已知由
得
下磁场区域中弦长
所以第一次击中点的坐标
(2)如图，当运动轨迹与磁场下边界相切时，刚好不从y<-a的磁场下边界射出，磁场宽度d应满足：
即磁场下边界位置坐标应满足
(3)开孔位置
（n=0，1，2，3，……）或（n=0，1，2，3，……）
(4)如图，满足题意的运动过程分以下两种情况
若开孔位置在，如甲图所示，所用时间为：
解得
若开孔位置在，如乙图所示，所用时间为：
解得
