2024屆上海市寶山區(qū)高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2024屆上海市寶山區(qū)高三第四次模擬考試物理試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、恒星在均勻地向四周輻射能量的過程中，質(zhì)量緩慢減小，圍繞恒星運(yùn)動(dòng)的小行星可近似看成在做圓周運(yùn)動(dòng).則經(jīng)過足夠長的時(shí)間后，小行星運(yùn)動(dòng)的（）A．半徑變大B．速率變大C．角速度變大D．加速度變大2、用光照射某種金屬，有光電子從金屬表面逸出，如果光的頻率不變，而減弱光的強(qiáng)度，則()A．逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動(dòng)能不變B．逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動(dòng)能減小C．逸出的光電子數(shù)不變，光電子的最大初動(dòng)能減小D．光的強(qiáng)度減弱到某一數(shù)值，就沒有光電子逸出了3、如圖所示，一條質(zhì)量分布均勻的柔軟細(xì)繩平放在水平地面上，捏住繩的一端用恒力F豎直向上提起，直到全部離開地面時(shí)，繩的速度為v，重力勢能為Ep(重力勢能均取地面為參考平面)。若捏住繩的中點(diǎn)用恒力F豎直向上提起，直到全部離開地面時(shí)，繩的速度和重力勢能分別為（）A．v，Ep B．， C．， D．，4、如圖，空間存在一方向水平向右的勻強(qiáng)電場，兩個(gè)帶電小球P和Q用相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下，兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直，則A．P和Q都帶正電荷 B．P和Q都帶負(fù)電荷C．P帶正電荷，Q帶負(fù)電荷 D．P帶負(fù)電荷，Q帶正電荷5、關(guān)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是（）A．氣體的體積是所有氣體分子的體積之和B．氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子重力產(chǎn)生的C．氣體壓強(qiáng)不變時(shí)，氣體的分子平均動(dòng)能可能變大D．氣體膨脹時(shí)，氣體的內(nèi)能一定減小6、圖甲中豎直放置的電磁鐵通入圖乙所示電流，當(dāng)t=t1時(shí)，測得上下兩磁極之間的中央處O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0；若在O點(diǎn)水平固定一個(gè)閉合導(dǎo)體小圓環(huán)（圓心即O點(diǎn)），電磁鐵仍通入圖乙所示的電流，當(dāng)t=t1時(shí)，測得O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則圓環(huán)中感應(yīng)電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A．B0 B．B0－B C．B0+B D．0二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻波的圖像，波源s位于原點(diǎn)O處，波速v=4m/s，振幅。t=0時(shí)刻，平衡位置在x=8m處的質(zhì)點(diǎn)P剛好開始振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置在處。則下列說法正確的是_________A．波源s的起振方向沿y軸正方向B．波源s的振動(dòng)周期為0.5sC．t=ls時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)D．質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為y=2sin(t)cmE.在t=0到t=3.5s這段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為10cm8、沿軸正向傳播的簡諧橫波在時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)波傳播到處的質(zhì)點(diǎn)B，質(zhì)點(diǎn)A恰好位于波谷位置。C、D兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置分別位于和處。當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A恰好第一次（從計(jì)時(shí)后算起）處于波峰位置。則下列表述正確的是________________。A．該波的波速為B．時(shí)，質(zhì)點(diǎn)C在平衡位置處且向下運(yùn)動(dòng)C．時(shí)，質(zhì)點(diǎn)D的位移為D．D點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間為0.6sE.質(zhì)點(diǎn)D第一次位于波谷位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B恰好也位于波谷位置9、下列說法符合物理史實(shí)的有（）A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng) B．庫侖應(yīng)用扭秤實(shí)驗(yàn)精確測定了元電荷e的值C．安培首先提出了電場的觀點(diǎn) D．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)的規(guī)律10、如圖所示，質(zhì)量為m的飛行器繞中心在O點(diǎn)、質(zhì)量為M的地球做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在近地軌道1上的P點(diǎn)開啟動(dòng)力裝置，使其變軌到橢圓軌道3上，然后在橢圓軌道上遠(yuǎn)地點(diǎn)Q再變軌到圓軌道2上，完成發(fā)射任務(wù)。已知圓軌道2的半徑為3R，地球的半徑為R，引力常量為G，飛行器在地球周圍的引力勢能表達(dá)式為Ep=，其中r為飛行器到O點(diǎn)的距離。飛行器在軌道上的任意位置時(shí)，r和飛行器速率的乘積不變。則下列說法正確的是（）A．可求出飛行器在軌道1上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能是B．可求出飛行器在橢圓軌道3上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能是-C．可求出飛行器在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的速度大小vP和經(jīng)過Q點(diǎn)的速度大小vQ分別是、D．飛行器要從軌道1轉(zhuǎn)移到軌道3上，在P點(diǎn)開啟動(dòng)力裝置至少需要獲取的的動(dòng)能是三、實(shí)驗(yàn)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）在“用DIS描繪電場的等勢線”的實(shí)驗(yàn)中，電源通過正負(fù)電極在導(dǎo)電物質(zhì)上產(chǎn)生的穩(wěn)定電流分布模擬了由二個(gè)等量導(dǎo)種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場。（1）給出下列器材，電源應(yīng)選用__（選填“6V的交流電源”或“6V的直流電源”），探測等勢點(diǎn)的儀器應(yīng)選用__（選填“電壓傳感器”或“電流傳感器”）；（2）如圖在尋找基準(zhǔn)點(diǎn)1的等勢點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該移動(dòng)探針__（選填“a”或“b”），若圖示位置傳感器的讀數(shù)為正，為了盡快探測到基準(zhǔn)點(diǎn)1的等勢點(diǎn)，則逐漸將該探針向__（選填“右”或“左”）移動(dòng)。12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度（圈數(shù)）的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，7個(gè)指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度．設(shè)彈簧下端未掛重物時(shí)，各指針的位置記為x0；掛有質(zhì)量為0.100kg的砝碼時(shí)，各指針的位置記為x．測量結(jié)果及部分計(jì)算結(jié)果如下表所示（n為彈簧的圈數(shù)，重力加速度取9.80m/s2）．已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個(gè)彈簧的自由長度為11.88cm．（1）將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：①________；②________．

P1

P2

P3

P4

P5

P6

x0（cm）

2.04

4.06

6.06

8.05

10.03

12.01

x（cm）

2.64

5.26

7.81

10.30

12.93

15.41

n

10

20

30

40

50

60

k（N/m）

163

①

56.0

43.6

33.8

28.8

（m/N）

0.0061

②

0.0179

0.0229

0.0296

0.0347

（2）以n為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在答題卷給出的坐標(biāo)紙上畫出1/k－n圖像．（3）題（2）圖中畫出的直線可近似認(rèn)為通過原點(diǎn)．若從實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k＝_____N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0（單位為m）的關(guān)系的表達(dá)式為k＝_____N/m．四、計(jì)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，半徑R＝1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個(gè)端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ＝37°，另一端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)．C點(diǎn)右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點(diǎn)靜止放置一木板，木板質(zhì)量M＝1kg，上表面與C點(diǎn)等高．質(zhì)量為m＝1kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中A點(diǎn)以v0＝1.1m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線方向進(jìn)入軌道．取g＝10m/s1．求：（1）物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度vB．（1）物塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對木板的壓力大小．（3）若木板足夠長，物塊在木板上相對滑動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱量Q．14．（16分）兩根長為L的絕緣輕桿組成直角支架，電量分別為+q、-q的兩個(gè)帶電小球A、B固定在支架上，整個(gè)裝置處在水平向左的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度為E。在電場力之外的力作用下，整體在光滑水平面內(nèi)繞豎直軸O以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圖為其俯視圖。不計(jì)兩球之間因相互吸引而具有的電勢能。試求：（1）在支架轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，外力矩大小的變化范圍。（2）若從A球位于C點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，一段時(shí)間內(nèi)（小于一個(gè)周期），電場力之外的力做功W等于B球電勢能改變量，求W的最大值。（3）在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中什么位置兩球的總電勢能變化最快？并求出此變化率。15．（12分）如圖所示，ABC為某玻璃磚的截面，OBC是半徑為R的四分之一圓，O為圓心，AOB為等腰直角三角形，玻璃磚放在水平面上，一束單色光從AO邊上的中點(diǎn)D垂直AO面射入，光線在AB面上剛好發(fā)生全反射．已知光在真空中傳播的速度為c，求（i）試判斷光線第一次照射到圓面上會(huì)不會(huì)發(fā)生全反射，如果不發(fā)生全反射，則發(fā)生折射的折射角為多大;（ⅱ）圓弧面的反射光線第一次照射到CO面上的入射點(diǎn)到D點(diǎn)的距離．

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

A：恒星均勻地向四周輻射能量，質(zhì)量緩慢減小，小行星所受的萬有引力減小，小行星做離心運(yùn)動(dòng)，即半徑增大，故A正確；B、C、D：小行星繞恒星運(yùn)動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，設(shè)小行星的質(zhì)是為m，恒星質(zhì)量為，則有：．解得：，，，．因變大，質(zhì)量減小，則速度變小，角速度變小，加速度變小，故BCD錯(cuò)誤．2、A【解析】

根據(jù)光電效應(yīng)方程得，光強(qiáng)度不影響光電子的最大初動(dòng)能，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)；光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻率，與光的強(qiáng)度無關(guān)；入射光的強(qiáng)度影響單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目，光的強(qiáng)度減弱，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子數(shù)目減少．故A正確，BCD錯(cuò)誤．3、D【解析】

重力勢能均取地面為參考平面，第一次，根據(jù)動(dòng)能定理有第二次，根據(jù)動(dòng)能定理有聯(lián)立解得，，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。4、D【解析】

AB．受力分析可知，P和Q兩小球，不能帶同種電荷，AB錯(cuò)誤；CD．若P球帶負(fù)電，Q球帶正電，如下圖所示，恰能滿足題意，則C錯(cuò)誤D正確，故本題選D．5、C【解析】

A．氣體的體積是氣體分子所能充滿的整個(gè)空間，不是所有氣體分子的體積之和，故A錯(cuò)誤；B．大量做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的分子對器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生了氣體的壓強(qiáng)，與氣體重力無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．氣體壓強(qiáng)不變時(shí)，體積增大，氣體溫度升高，則分子的平均動(dòng)能增大，故C正確；D．氣體膨脹時(shí)，氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體對外做功同時(shí)可能吸收更多的熱量，內(nèi)能可以增加，故D錯(cuò)誤。故選C。6、B【解析】

設(shè)a點(diǎn)電勢更高，由右手螺旋定則可知，O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，大小為B0；若在O點(diǎn)水平固定一個(gè)閉合導(dǎo)體小圓環(huán)，當(dāng)t=t1時(shí)穿過閉合導(dǎo)體小圓環(huán)的磁通量增大，由楞次定律可知，從上往下看，小圓環(huán)有順時(shí)針的感應(yīng)電流，由右手螺旋定則可知，小圓環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，由矢量合成得則圓環(huán)中感應(yīng)電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、ADE【解析】

A．已知波沿x正方向傳播，而P點(diǎn)剛好起振，由同側(cè)法可知起振方向沿y軸正方向，故A正確；B．由圖讀出，根據(jù)故B錯(cuò)誤；C．參與傳播的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)在平衡位置沿y軸振動(dòng)，并不會(huì)沿x軸傳播，故C錯(cuò)誤；D．質(zhì)點(diǎn)的振幅為2cm，則振動(dòng)方程，故D正確；E．時(shí)間關(guān)系為M點(diǎn)起振需要時(shí)間1s，剩下的時(shí)間振動(dòng)的路程為故E正確。故選ADE。8、ACD【解析】

A．由圖可知波長，當(dāng)時(shí)質(zhì)點(diǎn)第一次在波峰，則周期為則波速故A正確；B．可知波傳到所用時(shí)間為之后點(diǎn)開始向上振動(dòng)，做2次全振動(dòng)后到平衡位置處且向上運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；CD．點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間為之后點(diǎn)開始向上振動(dòng)，再經(jīng)過到達(dá)波谷，位移為-2cm，故CD正確；E．B、D間相距，其振動(dòng)情況總是相反，則當(dāng)質(zhì)點(diǎn)第一次位于波谷位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)恰好位于波峰位置，故E錯(cuò)誤。故選ACD。9、AD【解析】

A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故A正確，符合題意；B．密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)精確測定了元電荷e電荷量，故B錯(cuò)誤，不符合題意；C．法拉第首先提出用電場線描述電場，故C錯(cuò)誤，不符合題意；D．1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并總結(jié)出電磁感應(yīng)的規(guī)律：法拉第電磁感應(yīng)定律，故D正確，符合題意。故選AD。10、BC【解析】

A．飛行器在軌道1上做圓周運(yùn)動(dòng)，則則動(dòng)能勢能機(jī)械能選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC．飛行器在橢圓軌道3上運(yùn)行時(shí)解得選項(xiàng)BC正確；D．飛行器要從軌道1轉(zhuǎn)移到軌道3上，在P點(diǎn)開啟動(dòng)力裝置至少需要獲取的的動(dòng)能是選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)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、6V的直流電源電壓傳感器b右【解析】

（1）本實(shí)驗(yàn)是用恒定電流場來模擬靜電場，圓柱形電極A接電源正極，圓環(huán)電極B接電源負(fù)極，可以在A、B之間形成電流，產(chǎn)生恒定的電流場，可以用此電流場模擬靜電場，所以要使用低壓直流電源，即選擇6V的直流電源；本實(shí)驗(yàn)的目的是描繪電場等勢線，等勢面上各點(diǎn)之間的電勢差為0，根據(jù)兩點(diǎn)電勢相等時(shí)，它們間的電勢差即電壓為零，來尋找等勢點(diǎn)，故使用的傳感器是電壓傳感器；（2）為了尋找與該基準(zhǔn)點(diǎn)等勢的另一點(diǎn)，移動(dòng)探針b的位置，使傳感器的顯示讀數(shù)為零；由于該實(shí)驗(yàn)?zāi)M的是靜電場的情況，所以其等勢面的分布特點(diǎn)與等量異種點(diǎn)電荷的電場的等勢面是相似的，點(diǎn)1離A點(diǎn)比較近，所以探針b的等勢點(diǎn)的位置距離A要近一些，近似在點(diǎn)1的正上方偏左一點(diǎn)點(diǎn)，由于圖中b的位置在點(diǎn)1的左上方，所以為了盡快探測到基準(zhǔn)點(diǎn)1的等勢點(diǎn)，則逐漸將該探針向右移動(dòng)一點(diǎn)點(diǎn)。12、（1）①81.7②0.0122（2）如圖所示（3）（1.67—1.83）×103/n、（3.31—3.62）/l0【解析】試題分析：（1）①中；②（2）圖線如圖：（3）③由圖線可知直線的斜率為，故直線方程滿足，即（N/m）（在之間均可）④由于60匝彈簧的總長度為11.88cm；則n匝彈簧的原長滿足，代入可得：．（在之間均可）考點(diǎn)：測量彈簧的勁度系數(shù)實(shí)驗(yàn)；四、計(jì)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）（1）（3）Q＝9J．【解析】

設(shè)物塊在B點(diǎn)的速度為vB，在C點(diǎn)的速度為vC，從A到B物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，有解得：（1）從B到C，根據(jù)動(dòng)能定理有mgR(1＋sinθ)＝解得vC＝6m/s在C點(diǎn)，由牛頓第二定律列式，有解得：再根據(jù)牛頓第三定律得，物塊對木板的壓力大小(3)根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：(m＋M)v＝m根據(jù)能量守恒定律有(