上海市2023学年高三下学期5月联考物理试卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
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、2018年2月13日，平昌冬奥会女子单板滑雪U形池项目中，我国选手刘佳宇荣获亚军。如图所示为U形池模型，其中a、c为U形池两侧边缘且在同一水平面上，b为U形池最低点。刘佳宇(可视为质点)从a点上方高h的O点自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后最高点上升至相对c点高度为的d点。不计空气阻力，下列判断正确的是( )
A．运动员从O到d的过程中机械能减少
B．运动员再次进入池中后，刚好到达左侧边缘a然后返回
C．运动员第一次进入池中，由a到b的过程与由b到c的过程相比损耗机械能较小
D．运动员从d返回到b的过程中，重力势能全部转化为动能
2、我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统由数十颗卫星构成，目前已经向一带一路沿线国家提供相关服务。设想其中一颗人造卫星在发射过程中，原来在椭圆轨道绕地球运行，在点变轨后进入轨道做匀速圆周运动，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．在轨道与在轨道运行比较，卫星在点的加速度不同
B．在轨道与在轨道运行比较，卫星在点的动量不同
C．卫星在轨道的任何位置都具有相同加速度
D．卫星在轨道的任何位置都具有相同动能
3、已知一物体从足够长斜面底端沿斜面匀减速上滑，上滑长度为L时，速度减为0，当物体的上滑速度是初速度的时，它沿斜面已上滑的距离是
A． B． C． D．
4、下列说法正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体，转动一周，由于初末位置速度相同，故其合力冲量为零
B．做曲线运动的物体，任意两段相等时间内速度变化一定不相同
C．一对作用力和反作用力做的功一定大小相等，并且一个力做正功另一个力做负功
D．在磁场中，运动电荷所受洛伦兹力为零的点，磁感应强度B也一定为零
5、在如图所示的位移（x）—时间（t）图象和速度（v）—时间（t）图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（ ）
A．0~t1时间内，乙车的速度一直大于甲车的速度
B．0~t1时间内，甲车与乙车之间的距离先增大后减小
C．0~t2时间内，丙、丁两车的距离逐渐减小
D．0~t2时间内，丁车的速度先大于丙车，后小于丙车
6、关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是（ ）
A．运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力作用
B．通电导线在磁场中一定受到安培力作用
C．洛伦兹力一定对运动电荷不做功
D．安培力一定对通电导线不做功
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、如图所示，粗糙的水平轨道BC的右端与半径R＝0.45m的光滑竖直圆轨道在C点相切，倾斜轨道AB与水平方向间的夹角为，质量m＝0.1kg的小球从倾斜轨道顶端A点由静止滑下，小球经过轨道衔接处时没有能量损失。已知水平轨道BC的长度L＝2m，小球与倾斜轨道和水平轨道间的动摩擦因数均为μ＝0.375，sin＝0.6，cos＝0.8，g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．若小球刚好运动到C点，则小球开始滑下时的高度为1.5m
B．若小球开始滑下时的高度为2m，则第一次在圆轨道内运动时小球不离开轨道
C．若小球开始滑下时的高度为2.5m，则第一次在圆轨道内运动时小球不离开轨道
D．若小球开始滑下时的高度为3m，则第一次在圆轨道内运动时小球将离开轨道
8、如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈与二极管（正向电阻为零，相当于导线；反向电阻为无穷大，相当于断路）、定值电阻R0、热敏电阻Rt（阻值随温度的升高而减小）及报警器P（电流增加到一定值时报警器P将发出警报声）组成闭合电路，电压表、电流表均为理想电表。则以下判断正确的是（ ）
A．变压器线圈输出交流电的频率为100 Hz
B．电压表的示数为11V
C．Rt处温度减小到一定值时，报警器P将发出警报声
D．报警器报警时，变压器的输入功率比报警前大
9、如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，则下列判断正确的是__________
A．该波的传播速率为4m/s
B．该波的传播方向沿x轴正方向
C．经过0.5s，质点P沿波的传播方向向前传播2m
D．该波在传播过程中若遇到4m的障碍物，能发生明显衍射现象
E.经过0.5s时间，质点P的位移为零，路程为0.4m
10、如图所示，匝数为N，内阻为r的矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边以角速度ω匀速转动，其线圈中感应电动势的峰值为Em，闭合回路中两只完全相同的灯泡均能正常发光，此时它们的电阻均为R．则（ ）
A．从图中位置开始计时，感应电动势瞬时表达式为e=Emsinωt
B．穿过线圈的最大磁通量为
C．从图中位置开始计时，四分之一周期内通过灯泡A1的电量为
D．增大角速度ω时，灯泡A1变暗，A2变亮
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） (某同学要测定某金属丝的电阻率。
(1)如图甲先用游标卡尺测其长度为________cm,如图乙再用螺旋测微器测其直径为________mm，如图丙然后用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为________Ω。
(2)为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V(量程3V.内阻约为15kΩ)
B．电流表A(量程0.6A．内阻约为1Ω)
C．滑动变阻器R1(0~5Ω, 0.6A)
D．1.5V的干电池两节，内阻不计
E.开关S,导线若干
①请设计合理的电路图，并画在下图方框内_________。
②用上面测得的金属导线长度l、直径d和电阻R，可根据表达式ρ=________算出所测金属的电阻率。
12．（12分）某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为1.50V的电压表。该同学测得微安表内阻为1200，经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准电压表，对改装后的电表进行检测。
(1)将图（a）中的实物连线补充完整_______；
(2)当标准电压表的示数为1.00V时，微安表的指针位置如图（b）所示，由此可以推测出改装的电压表量程不是预期值，而是_______；（填正确答案标号）
A．1.20V B．1.25V C．1.30V D．1.35V
(3)产生上述问题的原因可能是______。（填正确答案标号）
A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200
B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200
C．R值计算错误，接入的电阻偏小
D．R值计算错误，接入的电阻偏大
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）如图所示，水平虚线ab和cd在同一竖直平面内，间距为L，中间存在着方向向右与虚线平行的匀强电场，虚线cd的下侧存在一圆形磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，圆形磁场与虚线cd相切于M点。一质量为m、带电量为+q的粒子由电场上边界的S点以速度v0垂直电场方向进人电场，经过一段时间粒子从M点离开电场进人磁场，粒子在磁场中的速度大小为2v0，经偏转后，粒子由虚线cd上的N点垂直于虚线返回匀强电场且刚好再次回到S点。粒子重力忽略不计，求：
（1）SM两点间的距离；
（2）圆形磁场的半径r以及磁感应强度B的大小；
（3）带电粒子在整个运动过程中的总时间。
14．（16分）如图所示，空中固定一粗糙的水平直杆，将质量为的小环静止套在固定的水平直杆上环的直径略大于杆的截面直径，小环和直杆间的动摩擦因数，现对小环施加一位于竖直面内斜向上，与杆的夹角为的拉力F，使小环以的加速度沿杆运动，求拉力F的大小．已知重力加速度，，
15．（12分）如图所示，一根两端开口、粗细均匀且导热性良好的足够长的玻璃管竖直插入足够大的水银槽中并固定，管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭一段长L=85cm的气体,气体的热力学温度T1=300K，现在活塞上缓慢加入细沙，直到活塞下降20cm为止，外界大气压强P0=75cmHg，g=10m/s2。
（i）求活塞下降20cm时，封闭气体的压强；
（ii）保持加入的细沙的质量不变，对封闭气体缓慢加热，求活塞回到原来位置时，封闭气体的热力学温度。
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】
AB．运动员从高h处自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后上升的最大高度为，此过程中摩擦力做负功，机械能减小，且减少的机械能为；再由右侧进入池中时，平均速率要小于由左侧进入池中过程中的平均速率，根据圆周运动的知识，可知速率减小，对应的正压力减小，则平均摩擦力减小，克服摩擦力做的功减小，即摩擦力做的功小于，则运动员再次进入池中后，能够冲击左侧边缘a然后返回，故A正确，B错误；
C．运动员第一次进入池中，由a到b过程的平均速率大于由b到c过程的平均速率，由a到b过程中的平均摩擦力大于由b到c过程中的平均摩擦力，前一过程损耗机械能较大，故C错误；
D．运动员从d返回到b的过程中，摩擦力做负功，重力势能转化为动能和内能，故D错误。
故选A。
2、B
【解析】
A．在轨道1与在轨道2运行比较，卫星在P点距地球的距离相等，受到的万有引力相等
所以卫星在点的加速度相同，故A错误；
B．卫星由轨道1变为轨道2，需要加速，则轨道2的速度要大一些，所以卫星在P点的动量轨道2的大于轨道1的，故B正确；
C．卫星在轨道2的不同位置受到的万有引力大小相同，但方向不同，故产生的加速度大小相同，方向不同，故卫星在轨道的不同位置都具有不同加速度，故C错误；
D．轨道1是一个椭圆轨道，又开普勒第二定律可得，卫星离地球越近，速度越大，则卫星在轨道1上除了关于地球对称的位置外，各位置具有不同的动能，选项D错误。
故选B。
3、B
【解析】
物体从足够长斜面底端沿斜面匀减速上滑时初速度为v0，上滑长度为L时，速度减为0，有：
，
当物体的上滑速度是初速度的时，此时速度为，有
，
联立以上两等式得：
，
故选B。
4、A
【解析】
A．根据动量定理，合力的冲量等于动量的变化，物体在运动一周的过程中，动量变化为零，故合力的冲量为零，故A正确；
B．在匀变速曲线运动中，加速度不变，根据
可知在任意两段相等时间内速度变化相同，故B错误；
C．一对作用力和反作用力做的功没有定量关系，一对作用力和反作用力可以同时做正功，也可以同时做负功，或不做功，故C错误；
D．在磁场中，若带电粒子的运动方向与磁场方向平行，不会受到洛伦兹力的作用，但磁感应强度不为零，故D错误。
故选A。
5、B
【解析】
A．根据位移－时间图象的斜率表示速度，由图象可知，乙车的速度在0~t1时间内并不是一直大于甲车的速度，故A错误；
B．根据位移－时间图象的斜率表示速度，由图象可知，甲图线的斜率不变，说明甲的速度不变，做匀速直线运动，乙车的速度先大于甲车的速度后小于甲车的速度，且由同一地点向同一方向运动，则0~t1时间内，甲车与乙车之间的距离先增大后减小，故B正确；
CD．由速度－时间图像可知，0~t2时间内，丁车的速度一直比丙车速度大，且由同一地点向同一方向运动，则两车间的距离一直增大，故CD错误。
故选B。
6、C
【解析】
A．运动电荷在磁场中运动，若速度方向与磁场方向平行，则不受洛伦兹力作用，选项A错误；
B．通电导线在磁场中，若电流方向与磁场方向平行，则不受安培力作用，选项B错误；
C．由于洛伦兹力方向垂直于运动电荷的速度方向，根据功的定义可知，洛伦兹力对运动电荷不做功，选项C正确；
D．安培力方向与通电导线垂直，可以对通电导线做功，从而把电能转化为机械能，选项D错误。
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、ABD
【解析】
A．若小球刚好运动到C点，由动能定理，研究小球从A点到C点的过程得
mgh1－μmgcos－μmgL＝0－0
解得
h1＝1.5m
故A正确；
B．若小球开始滑下时的高度为2m，根据动能定理，从A点到C点有
mgh2－μmgcos－μmgL＝EkC－0
解得
EkC＝0.25mg
由动能定理得小球要运动到D点(右半部分圆轨道上与圆心等高的点为D点)，在C点的动能至少是
mgR＝0.45mg
所以小球不能到达D点，在C点与D点之间某处速度减为零，然后沿圆轨道返回滑下，故B正确；
C．小球做完整的圆周运动，刚好不脱离轨道时，在圆轨道最高点速度最小是，由动能定理得
－2mgR＝mv2－Ek0
理可得要使小球做完整的圆周运动，小球在C点动能最小值为
Ek0＝mg
若小球开始滑下时的高度为2.5m，则小球在C点的动能是0.5mg，若小球开始滑下时的高度为3m，则小球在C点的动能是0.75mg，这两种情况下小球通过D点后都会在D点与最高点之间某一位置做斜抛运动，即小球将离开轨道，故C错误，D正确。
故选ABD。
8、BD
【解析】
A．由题图乙可知
f＝＝50 Hz
而理想变压器不改变交流电的频率，A项错误。
B．由题图乙可知原线圈输入电压的有效值U1＝220 V，则副线圈两端电压有效值
U2＝U1＝22 V
设电压表示数为U，由于二极管作用，副线圈回路在一个周期内只有半个周期的时间有电流，则由有效值定义有
解得
U＝＝11V
B项正确。
C．由题给条件可知，Rt处温度升高到一定值时，报警器会发出警报声，C项错误。
D．因报警器报警时回路中电流比报警前大，则报警时副线圈回路的总功率比报警前大，而输入功率与输出功率相等，D正确。
故选BD。
9、ADE
【解析】
A．由甲读出该波的波长为 λ=4m，由乙图读出周期为 T=1s，则波速为
故A正确；
B．在乙图上读出t=0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向。故B错误；
C．质点P只在自己的平衡位置附近上下振动，并不波的传播方向向前传播。故C错误。
D．由于该波的波长为4m，与障碍物尺寸相差不多，能发生明显的衍射现象，故D正确；
E．经过 ，质点P又回到平衡位置，位移为零，路程为 S=2A=2×0.2m=0.4m。故E正确。
故选ADE.
10、AB
【解析】
AB．图中位置，线圈处于中性面位置，磁通量最大，感应电动势为零，闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=Emsinωt，而Em=NBSω，则穿过线圈的最大磁通量Φ=BS=，故AB正确。
C．从图中位置开始计时，四分之一周期内，磁通量变化量△Φ=BS，则通过干路的电荷量，本题中总电阻无法确定，故通过灯泡A1的电量无法确定，故C错误。
D．根据电动势最大值公式Em=NBSω，增大线圈转动角速度ω时，频率变大，感应电动势的峰值Em变大，同时由于电感线圈对交流电有阻碍作用，交流电的频率越大，阻碍作用越大，而电容器对交流的阻碍，交流电频率越大，阻碍越小，故灯泡A1变亮，但由于感应电动势的变大，故灯泡A2明亮程度未知，故D错误。
故选AB。
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、6.015 1.770 6 见解析
【解析】
(1)[1]．游标卡尺读数为： 主尺读数+游标尺读数×精度，此题读数为：
60mm+3x0.05 mm =60.15mm=6.015cm
即金属丝的长度为6.015cm。
[2]．螺旋测微器的读数为：固定刻度读数+可动刻度读数+估读，此题的读数为：
1.5 mm + 27.3x0.01 mm = 1.773 mm.
即金属丝直径为1.773mm。
[3]．多用表的读数为电阻的粗测值，为6Ω。
(2)①[4]．电路图如图所示。
②[5]．由电阻定律，有
12、 B BC
【解析】
(1)[1]微安表与分压电阻串联可以改装成电压表，实物电路图如图所示。
(2)[2]微安表量程为250μA，由图（b）所示表盘可知，其分度值为5μA，其示数为200μA，是满偏量程的，此时标准电压值为1.00V，即满偏量程的对应着电压值为1.00V，故改装后的电压表最大量程为
B正确，ACD错误。
故选B。
(3)[3]由微安表改装的电压表，示数偏大，说明其内阻偏小，原因有可能是微安表内阻值小于1200Ω，也有可能滑动变阻器R的接入电阻偏小造成的，故BC正确，AD错误。
故选BC。
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）；（2），；（3）。
【解析】
（1）根据题意作出粒子的运动轨迹如图所示
在电场中，粒子带正电，从S到M过程中做类平抛运动，在竖直方向做匀速直线运动，则有
在M点，沿水平方向的速度
所以粒子的侧位移
则SM两点间的距离
（2）在M处，由速度关系知
解得
粒子在电场中从N返回S过程中的时间为
根据位移时间公式有
且
解得
则
由几何关系知，在中
在中，带电粒子的轨道半径为
粒子在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力有
又
解得
由图知，为等边三角形，所以圆形磁场区域的半径
（3）带电粒子在磁场中运动的周期，由几何知识可知，带电粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为，则带电粒子在磁场中运动的时间为
粒子从T点飞出磁场到达N点过程中
则
所以粒子从S点出发到再次返回到S点的时间为
14、1N和9N
【解析】
对环进行受力分析得，环受重力、拉力、弹力和摩擦力．令，得，此时环不受摩擦力的作用．
当时，杆对环的弹力竖直向上，由牛顿第二定律可得：
得
当时，杆对环的弹力竖直向下，由牛顿第二定律可得：
得
则F的大小可能值为1N和9N.
【点睛】
本题考查牛顿第二定律的应用，要注意明确本题中可能存在的两种情况，明确拉力过大时，物体受杆下部的挤压，而拉力较小时，受杆上端的挤压，要求能找出这两种情况才能全面分析求解．
15、（i）；（ii）380K。
【解析】
（i）设活塞下降20cm时，管内外水银面高度差为x，高为x的水银产生的压强为px，则有气体做等温变化:
解得:
x=10cm
（ii）气体做等压变化，有
其中
解得:
T3=380K。
