上海市十二校2021届高三上学期12月联考物理试题Word版含答案.docx

学校_______________ 班级__________ 姓名_____________ 准考证号_________________ 座位号________________
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上海市十二校2022学年第一学期高三物理考试试卷
命题人：上南中学 汪宏勣 2022年12月
说明：
1．答卷前，考生务必将姓名、准考证号等填写清楚。
2．本试卷共10页，满分150分，考试时间120分钟。考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上。
3．第30、31、32、33题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最终答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中必需明确写出数值和单位。
第I卷
一．单选题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）
1．以下是力学中的三个试验装置，由图可知这三个试验共同的物理思想方法是：
（A）极限的思想方法 （B）放大的思想方法
显示桌面受力形变装置
（C）把握变量的方法 （D）猜想的思想方法

2．下列关于分子运动和热现象的说法中正确的是：
（A）对于确定量的抱负气体，假如压强不变，体积增大，那么它的内能确定增大
（B）气体假如失去了容器的约束会散开，这是由于气体分子之间存在势能的缘由
（C）确定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能不变
（D）假如气体温度上升，那么全部分子的速率都增大

3．如图所示,粗细均匀的U形管竖直放置,管内由水银柱封住一段空气柱.假如沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉,保持弯曲部分管子位置不动,则封闭在管内的空气柱将：
（A）体积变小 （B）体积变大
（C）压强变小 （D）压强不变

4．如图所示，木块m放在木板AB上，在木板的A端用一个竖直向上的力F使木板绕固定支点B逆时针缓慢转动。在此过程中，m与AB保持相对静止，则：
（A）竖直向上的拉力F渐渐减小
（B）拉力F的力矩渐渐减小
（C）木板对木块m的作用力渐渐减小
（D）木块m受到的静摩擦力渐渐减小

5．如图所示，A、B为带电量分别为＋Q和－Q的两个等量异种电荷，c、d为A、B连线上的两点，且Ac=Bd，关于c、d两点间电场强度的状况是：
＋
－
A
B
c
d
Q
Q
（A）由c到d电场强度由大变小
（B）由c到d电场强度由小变大
（C）由c到d电场强度不变
（D）由c到d电场强度先变小后变大

A
B
C
O
6．如图所示，正在匀速转动的水平转盘上固定有三个可视为质点的小物块A、B、C，它们的质量关系为mA=2mB=2mC，到轴O的距离关系为rC=2rA=2rB。下列说法中正确的是：
（A）B的角速度比C小
（B）A的线速度比C大
（C）B受到的向心力比C小
（D）A的向心加速度比B大

7．一物体由静止开头自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间风突然停止，则其运动的轨迹可能是图中的：

T1

T3

T4

T2

A

B

C

D

O

8．质量均匀的硬直杆AB、CD分别可绕A、C轴在竖直平面内自由转动，O为铰链。当两杆在如图所示的位置上恰好平衡时，杆CD对杆AB的作用力方向有可能是图中的：
（A）T1 （B）T2
（C）T3 （D）T4

二．单选题（本大题共8小题，每小题3分，共24分）
9．如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是：
（A）A、B两处电势、场强均相同
（B）C、D两处电势、场强均相同
（C）在虚线AB上O点的场强最大
（D）带正电的摸索电荷在O处的电势能小于在B处的电势能

10．如图（a），一个小球在固定的轨道AB上往复运动，其位移-时间（x-t）图像如图（b）所示。则小球在t＝0到t＝6s内的平均速度大小为：
x/m
A B 0.6

O x O 2 4 6 8 t/s
（a） （b）
（A）0
（B）0.1m/s
（C）0.2m/s
（D）0.3m/s

11．一个作匀变速直线运动的物体，它经过A点时的速度为v0，经过B点时的速度为vt。经过AB两点中间时刻的速度v1；经过AB两点中间位置的速度v2；比较v1和v2大小的关系，下列说法正确的是：
（A）只有当物体做匀加速直线运动，则v1v2

12．关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是：
（A）作用力做正功时，反作用力也可以做正功
（B）当作用力做正功时，反作用力确定做负功
（C）当作用力不做功时，反作用力也不做功
（D）作用力与反作用力所做的功确定是大小相等、正负相反的

13．如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆AB一端通过铰链固定在A点，另一端B悬挂一重为G的物体，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮C，用力F拉绳，开头时∠BAC＞90°，现使∠BAC缓慢变小，直到杆AB接近竖直杆AC。此过程中，轻杆B端所受的力：

（A）大小不变 （B）渐渐减小
（C）渐渐增大 （D）先减小后增大

h
A
B
q
14．如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v0滑下，另一质量与A相同的小球B自相同高度同时由静止落下，结果两球同时落地。下列说法正确的是：
（A）重力对两球做的功不等
（B）落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度
（C）落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率
（D）两球重力的平均功率相同

15．如图所示，密度分布均匀的圆柱形棒的一端悬挂一个小铁块并一起浸入水中。平衡时棒浮出水面的长度是浸入水中长度的n倍。若水的密度为ρ，则棒的密度为：
（A） （B）
（C） （D）

16．在物理学中，有7个国际基本单位。通过对单位的分析（称为量纲分析），有时就可以得到很多有用的结论。例如，已知直升飞机悬停在空中时，消耗的功率只取决于机翼长度L，机翼垂直向下对空气推力F和空气的密度ρ。则当同一架飞机由于负荷增加使得飞机重量变成原来的2倍时，其功率应当增大为原来的：（提示：1N=1kg·m/s2）
（A）2倍 （B） 倍 （C）倍 （D） 4倍

三．多选题（本大题共4小题，每小题4分，共16分，每小题给出的四个答案中，有两个或两个以上是正确的，全选对得4分；选对但没选全的得2分；选错或不选的得0分）
17．封闭在气缸内确定质量的气体，假如保持气体体积不变，当温度上升时，以下说法正确的是：
（A）气体的压强增大 （B）气体的密度增大
（C）气体分子的平均动能减小 （D）每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多

18、将一物体从地面竖直上抛，设物体在地面时的重力势能为零，则从抛出到落回原地的过程中，物体的机械能E与物体距地面高度h的关系正确的是：

E/J
E/J
E/J
E/J

O H h
/m
O H h
/m
O H h
/m
O
H h/m

（a）
（b）
（c）
（d）

（A）假如上抛运动过程中所受的空气阻力恒定，则可能为图（a）
（B）假如上抛运动过程中所受的空气阻力恒定，则可能为图（b）
（C）假如上抛运动过程中所受的空气阻力与速度成正比，则可能为图（d）
（D假如上抛运动过程中所受的空气阻力与速度成正比，则四图都不对

19．图示为由粗细均匀的细玻璃管弯曲成的“双U形管”，a 、b 、c 、d为其四段竖直的部分，其中a 、d上端是开口的，处在大气中。管中的水银把一段气体柱密封在b、c 内，达到平衡时，管内水银面的位置如图所示。现缓慢地降低气柱中气体的温度，若c中的水银面上升了一小段高度△h ，则：
（A）b中的水银面也上升△h
（B）b中的水银面也上升，但上升的高度小于△h
（C）气柱中气体压强的削减量等于高为2△h的水银柱所产生的压强
（D）气柱中气体压强的削减量等于高为△h的水银柱所产生的压强

20．在电场强度大小为E的匀强电场中，将一个质量为m、电量为q的带电小球由静止开头释放，带电小球沿与竖直方向成q角做直线运动。关于带电小球的电势能e和机械能W的推断，正确的是：
（A）若q＜90°且sinq＝qE/mg，则e、W确定不变
（B）若45°＜q＜90°且tanq＝qE/mg，则e确定减小、W确定增加
（C）若0＜q＜45°且tanq＝qE/mg，则e确定减小、W确定增加
（D）若0＜q＜45°且tanq＝qE/mg，则e可能减小、W可能增加

第II卷
1．第II卷（21-33题）考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将第II卷全部试题的答案写在答题纸上（作图题用铅笔）。
2．第30、31、32、33题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤. 只写出最终答案，而未写出主要演算过程的，不能得分.

四．填空题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）
θ
21．如图所示，用一根轻弹簧和一根细绳将质量1kg的小球挂在小车的支架上，弹簧处于竖直方向，细绳伸直且与竖直方向夹角为θ=30°，若此时小车和小球都静止，则弹簧的弹力为 N；若小车和小球一起水平向右做加速度3m/s2的匀加速直线时，弹簧和细绳位置照旧如图，则弹簧的弹力为 N。

22A、22B选做一题
════════════════════════════════════
22A．某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度v大小为_________；太阳的质量M可表示为__________。

22B．质量为100kg的小船静止在水面上，船的左、右两端分别有质量40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙同时以3m/s的速率分别向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为_______，方向 。

════════════════════════════════════
23．汽车发动机的功率为60 kW，若汽车总质量为5´103 kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5´103 N，则汽车所能达到的最大速度为______________m/s；若汽车以0.5 m/s2的加速度由静止开头做匀加速运动，这一过程能维持的时间为___________s．

A
B
24．如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道均光滑；轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E。从水平轨道上A点由静止释放一质量为m的带正电小球，已知小球受电场力的大小等于小球重力大小的3/4倍。为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，小球在轨道内的最小速率是 ；释放点距圆轨道最低点B的距离是 。
m
q
m
25．如图，倾角为q 的光滑斜面固定在地面上，长为l、质量为m、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将质量为m的物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面）。则在此过程中，软绳重力势能共变化了______________；软绳离开斜面时，小物块的速度大小为______________。

五．试验题（本大题共4小题，共24分）
26．（4分）为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，甲、乙两同学分别设计了如图所示的试验方案。
（1）为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案 更易于操作。
简述理由 。
（2）若A和B的重力分别为100N和150N，当甲中A被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，则A、B间的动摩擦因数为 。

Fb
Fc
甲

乙

B

A

A

B

a
b
c

27．（4分）在“用DIS争辩在温度不变时，确定质量的气体压强与体积的关系”试验中，某同学将注射器活塞置于刻度为10ml处，然后将注射器连接压强传感器并开头试验，气体体积V每增加1ml测一次压强p，最终得到p和V的乘积渐渐增大。
（1）由此可推断，该同学的试验结果可能为图_______。
（2）（单选题）图线弯曲的可能缘由是在试验过程中（ ）
V
V
1/p
1/p
（a）
（b）
图3
（A）注射器中有异物
（B）连接软管中存在气体
（C）注射器内气体温度上升
（D）注射器内气体温度降低

28．(10分)三个同学依据不同的试验条件，进行了“探究平抛运动规律”的试验：
(1)甲同学接受如图(1)所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观看到两球同时落地，转变小锤打击的力度，即转变A球被弹出时的速度，两球照旧同时落地，这说明________ 。
(2)乙同学接受如图(2)所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于放射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调整电磁铁C、D的高度，使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。试验可观看到的现象应是__________ 。仅仅转变弧形轨道M的高度（保持AC不变），重复上述试验，仍能观看到相同的现象，这说明______________ 。
(3)丙同学接受频闪摄影的方法拍摄到如图(3)所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为1.25cm，则由图可求得拍摄时每__________s曝光一次，该小球平抛的初速度大小为___________m/s。

29．(6分)物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关。为了争辩某一砂轮的转动动能EK与角速度ω的关系，可接受下述方法：先让砂轮由动力带动匀速转动，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于轮与轴之间存在摩擦，砂轮最终停下，测出脱离动力到停止转动砂轮转过的圈数n。测得几组不同的ω和n如下表所示
ω(rad／s)
0.5
1
2
3
4
n
5
20
80
180
320
Ek(J)

另外已测得砂轮转轴的直径为l㎝，转轴间的摩擦力为10/π N。
（1）试计算出每次脱离动力时砂轮的转动动能，并填入上表中；
（2）试由上述数据推导出该砂轮转动动能Ek与角速度ω的关系式Ek= ；
（3）若脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad／s，则它转过45圈后角速度ω=__________ rad／s。

六．计算题（本大题共4小题，共50分）
30、（10分）瘦长的截面均匀的U形玻璃管，两端都开口，管内有两段水银柱封闭着一段空气柱，若气体温度是300K时，空气柱在U形管的左侧，A、B两点之间的15cm如图所示（图中标注的长度单位是cm）。若保持气体的温度不变，从左侧开口处缓慢地再注入25cm长的水银柱，管内的空气长为多少？为了使这段空气柱长度恢复到15cm，且回到A、B两点之间。可以向U形管内再注入一些水银，且转变气体的温度。求从左、右哪一侧注入多长的水银柱？气体的温度变为多少？（大气压强相当于75cmHg产生的压强）
下面是某同学的部分解法：由于左侧开口处缓慢地注入25cm长的水银柱，所以气体末态压强变为125cmHg，依据玻意耳定律，有：，100×15S=125×L2S，得L2=12cm。你认为该同学的解法是否正确？试说明理由并连续完成该题解答。
25
5
10
A
B

31．（12分）如图所示，木板长L＝1.6m，质量M＝4.0kg，上表面光滑，下表面与地面间的动摩擦因数为μ＝0.4。质量m＝1.0kg的小滑块（视为质点）放在木板的右端，开头时木板与物块均处于静止状态，现给木板以向右的初速度，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）小滑块的加速度大小；
（2）木板的加速度大小和方向；
（3）要使小滑块从木板上掉下，木板初速度应满足什么要求。

x
φ
O
x0
x1
－φ0
32．（14分）在x轴上有两个点电荷q1和q2（q1在q2的左边），电势随x的变化关系如图所示。当x=x0时，电势为零，当x=x1时电势有最小值，φ=－φ0。点电荷产生的的电势公式为。求
（1）两个电荷q1和q2的正负和位置；
（2）两个电荷的比值q1/q2。

学校_______________________ 班级__________ 学号_________ 姓名______
…………………………密○………………………………………封○………………………………………○线…………………………
33．(14分)如图所示，一质量不计的细线绕过无摩擦的轻质小定滑轮O与质量为5m的重物相连，另一端与套在一根固定的光滑的竖直杆上质量为m的圆环相连，直杆上有A、B、C三点，且B为A、C的中点，AO与竖直杆的夹角θ＝53°，B点与滑轮O在同一水平高度，滑轮与竖直杆相距为L，重力加速度为g，设直杆足够长，圆环和重物运动过程中不会与其他物体相碰。现将圆环由A点静止开头释放（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）。求：
（1）重物下降到最低点时圆环的速度大小v 1为多少？
（2）圆环能下滑的最大距离h为多少？
（3）圆环下滑到C点时的速度大小v2为多少？

上海市十二校2022学年第一学期高三物理考试 参考答案
2022年12月
一、单项选择题（8×2＝16分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
A
B
D
C
C
D

二、单项选择题（8×3＝24分）
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
B
B
C
A
A
D
C
B

三、多项选择题（4×4＝16分）
题号
17
18
19
20
答案
AD
BD
AC
ABD

四、填空题（5×4=20分）
21．10，
22A．， 22B．0.6，向左
23．12，16 24．， 25．，
五、试验题（4+4+10+6=24分 ）
26．（1）甲，由于甲方案拉木块时不需要匀速拉动；(2分)（2）0.4（2分）
27．（1）a(1分)，（2）C (2分)
28．（1）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动（2分）；（2）P、Q二球相碰，平抛运动在水平方向上是匀速运动（4分）（3）1/28（或0.036），0.7（4分）
29．（1）见下表（2分）（2）Ek=2w2 （2分） （3）w=2rad/s（2分）
ω(rad／s)
0.5
1
2
3
4
n
5
20
80
180
320
Ek(J)
0.5
2
8
18
32

六、计算题（10+12+14+14=50分）
30、（10分）解：
该同学对气体末状态压强的分析错误。（1分）右侧水银柱总长只有45cm，所以在左侧注入25cm长的水银后，将有5cm特长于底部的水平管中，末态压强为120cmHg，（2分）代入得L2=12.5cm。（3分）
为使气柱长度恢复到15cm，且回到A、B两点之间，应向右侧管内再注入25cmHg水银（1分），且需要升温，由代入数据得T3=375K。（3分）
31、(12分)
解：
答案：（1）由于小滑块水平方向受力为零，所以加速度为0（3分）
（2）（2分），（2分），水平向左（1分）
（3）（4分）
32、(14分)
解：
q2是正电荷，在x轴上坐标原点（2分）；q1是负电荷，在x轴的负方向上（2分）。设坐标为x，由图得：（2分）；（2分）联立方程解得：（3分）
（3分）
33、(14分)
解：（1）圆环在B点时重物在最低点（1分），由（2分） 解得（1分）

（2）圆环下滑最大距离时，圆环在最低点，重物在最高点，速度大小都为0（1分），由(1分)，（1分）解得(2分)

（3）由（2分），并且物体的速度（1分）联立解得（2分）