2024-2025學年上海市外國語大學附屬外國語學校高三最后一模物理試題含解析

2024-2025學年上海市外國語大學附屬外國語學校高三最后一模物理試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、電源電動勢反映了電源把其他形式的能轉化為電能的本領，下列關于電動勢的說法中正確的是A．電動勢是一種非靜電力B．電動勢越大表明電源儲存的電能越多C．電動勢由電源中非靜電力的特性決定，跟其體積、外電路無關D．電動勢就是閉合電路中電源兩端的電壓2、一個物體在多個力的作用下處于靜止狀態(tài)，如果僅使其中某個力的大小逐漸減小到零，然后又逐漸從零恢復到原來大小，那么，圖中能正確描述該過程中物體速度與時間關系的是（）A． B．C． D．3、根據(jù)所學知識分析，下列說法中正確的是（）A．布朗運動就是熱運動B．有液體和氣體才能發(fā)生擴散現(xiàn)象C．太空飛船中水滴呈球形，是液體表面張力作用的結果D．分子間相互作用的引力和斥力的合力一定隨分子間的距離增大而減小4、如圖所示，在與水平方向成θ角的勻強電場中有一絕緣光滑細桿，底端固定一帶正電的小球，上端有一帶正電的小環(huán)，在環(huán)由靜止釋放后沿桿向下運動的過程中，下列關于小環(huán)能量變化的說法中正確的是（）A．重力勢能與動能之和增加 B．電勢能與動能之和增加C．機械能守恒 D．動能一定增加5、用甲、乙、丙三種單色光在同一個光電管上做光電效應實驗，發(fā)現(xiàn)光電流I與電壓U的關系如圖所示，下列說法正確的是A．甲、乙兩種單色光的強度相同B．單色光甲的頻率大于單色光丙的頻率C．三種單色光在同種介質中傳播時，丙的波長最短D．三種單色光中，丙照射時逸出光電子的最大初動能最小6、在足夠長的光滑絕緣水平臺面上，存在有平行于水平面向右的勻強電場，電場強度為E。水平臺面上放置兩個靜止的小球A和B（均可看作質點），兩小球質量均為m，帶正電的A球電荷量為Q，B球不帶電，A、B連線與電場線平行。開始時兩球相距L，在電場力作用下，A球開始運動（此時為計時零點，即t0），后與B球發(fā)生正碰，碰撞過程中A、B兩球總動能無損失。若在各次碰撞過程中，A、B兩球間均無電荷量轉移，且不考慮兩球碰撞時間及兩球間的萬有引力，則（）A．第一次碰撞結束瞬間B球的速度大小為B．第一次碰撞到第二次碰撞B小球向右運動了2LC．第二次碰撞結束瞬間B球的速度大小為D．相鄰兩次碰撞時間間隔總為2二、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、如圖所示，一條形磁鐵豎直放置，金屬線圈從磁鐵正上方某處下落，經(jīng)條形磁鐵A、B兩端時速度分別為v1、v2，線圈中的電流分別為I1、I2，線圈在運動過程中保持水平，則()A．I1和I2的方向相同 B．I1和I2的方向相反C．I1∶I2＝v∶v D．I1∶I2＝v1∶v28、如圖所示，玩具飛機以恒定的仰角斜向上做勻速直線運動，上升至距離地面某高度時，從玩具飛機上掉下一個小零件，零件掉下后，玩具飛機飛行速度保持不變，零件運動過程中受到的空氣阻力不計，則零件落地時A．速度比玩具飛機的速度大B．和玩具飛機的速度大小可能相等C．在玩具飛機的正下方D．在玩具飛機正下方的后側9、如圖所示，有甲、乙兩顆衛(wèi)星分別在不同的軌道圍繞一個半徑為R、表面重力加速度為g的行星運動，衛(wèi)星甲、衛(wèi)星乙各自所在的軌道平面相互垂直，衛(wèi)星甲的軌道為圓，距離行星表面的高度為R，衛(wèi)星乙的軌道為橢圓，M、N兩點的連線為其橢圓軌道的長軸且M、N兩點間的距離為4R．則下列說法中正確的有A．衛(wèi)星甲的線速度大小為B．甲、乙衛(wèi)星運行的周期相等C．衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運行經(jīng)過M點時的速度小于衛(wèi)星甲沿圓軌道運行的速度D．衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運行經(jīng)過N點時的加速度小于衛(wèi)星甲沿圓軌道運行的加速度10、我國高鐵技術處于世界領先水平．和諧號動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車．假設動車組各車廂質量均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比．某列車組由8節(jié)車廂組成，其中第1、5節(jié)車廂為動車，其余為拖車，則該動車組()A．啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反B．做勻加速運動時，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為3∶2C．進站時從關閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關閉發(fā)動機時的速度成正比D．與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為1∶2三、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）小妮同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒。A、B是兩個質量均為m的相同小球，O為穿過輕桿的固定轉軸，C為固定在支架上的光電門，初始時桿處于水平狀態(tài)，重力加速度為g。實驗步驟如下∶(1)用游標卡尺測得小球B的直徑d如圖乙所示，則d=______mm；(2)用毫米刻度尺測得AO長為l，BO長為2l；(3)由靜止釋放兩小球，當小球B通過光電門時，測得光線被小球擋住的時間為t，則在桿由水平轉至豎直的過程中兩小球組成的系統(tǒng)增加的動能Ek=___，減少的重力勢能Ep=____（用m、g、l、d、t表示）。(4)若在誤差允許的范圍內Ek=Ep，則小球A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒。12．（12分）學習了“測量電源的電動勢和內阻”后，物理課外活動小組設計了如圖甲所示的實驗電路，電路中電源電動勢用E，內阻用r表示。(1)若閉合電鍵S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數(shù)U，處理數(shù)據(jù)得到圖像如圖乙所示，寫出關系式___。（不考慮電表內阻的影響）(2)若斷開S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向b，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電流表的讀數(shù)I，處理數(shù)據(jù)得到圖像如圖丙所示，寫出關系式___。（不考慮電表內阻的影響）(3)課外小組的同學們對圖像進行了誤差分析，發(fā)現(xiàn)將兩個圖像綜合起來利用，完全可以避免由于電壓表分流和電流表分壓帶來的系統(tǒng)誤差。已知圖像乙和丙縱軸截距分別為b1、b2，斜率分別為k1、k2。則電源的電動勢E=____，內阻r=____。(4)不同小組的同學用不同的電池組（均由同一規(guī)格的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成），按照(1)中操作完成了上述的實驗后，發(fā)現(xiàn)不同組的電池組的電動勢基本相同，只是內電阻差異較大。同學們選擇了內電阻差異較大的甲、乙兩個電池組繼續(xù)進一步探究，對電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關系進行了猜想，并分別畫出了如圖丁所示的P—R和P—U圖像。若已知甲電池組的內電阻較大，則下列各圖中可能正確的是____（選填選項的字母）。A．B．C．D．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，金屬圓環(huán)軌道MN、PQ豎直放置，兩環(huán)之間ABDC內（含邊界）有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B0，AB水平且與圓心等高，CD豎直且延長線過圓心。電阻為r，長為2l的輕質金屬桿，一端套在內環(huán)MN上，另一端連接質量為m的帶孔金屬球，球套在外環(huán)PQ上，且都與軌道接觸良好。內圓半徑，外圓半徑，PM間接有阻值為R的電阻，讓金屬桿從AB處無初速釋放，恰好到達EF處，EF到圓心的連線與豎直方向成θ角。其它電阻不計，忽略一切摩擦，重力加速度為g。求：(1)這一過程中通過電阻R的電流方向和通過R的電荷量q；(2)金屬桿第一次即將離開磁場時，金屬球的速率v和R兩端的電壓U。14．（16分）如圖所示，“＜”型光滑長軌道固定在水平面內，電阻不計．軌道中間存在垂直水平面向下的勻強磁場，磁感應強度B．一根質量m、單位長度電阻R0的金屬桿，與軌道成45°位置放置在軌道上，從靜止起在水平拉力作用下從軌道的左端O點出發(fā)，向右做加速度大小為a的勻加速直線運動，經(jīng)過位移L．求：(1)金屬桿前進L過程中的平均感應電動勢．(2)已知金屬桿前進L過程中水平拉力做功W．若改變水平拉力的大小，以4a大小的加速度重復上述前進L的過程，水平拉力做功多少？(3)若改用水平恒力F由靜止起從軌道的左端O點拉動金屬桿，到金屬桿速度達到最大值vm時產(chǎn)生熱量．（F與vm為已知量）(4)試分析(3)問中，當金屬桿速度達到最大后，是維持最大速度勻速直線運動還是做減速運動？15．（12分）如圖所示，閉合矩形線框abcd可繞其水平邊ad轉動，ab邊長為x，bc邊長為L、質量為m，其他各邊的質量不計，線框的電阻為R。整個線框處在豎直向上的磁感應強度為B的勻強磁場中?，F(xiàn)給bc邊施加一個方向與bc邊、磁場的方向均垂直的初速度v，經(jīng)時間t，bc邊上升到最高處，ab邊與豎直線的最大偏角為θ，重力加速度取g。求t時間內：（1）線框中感應電動勢的最大值；（2）流過線框導體截面的電量；（3）線框中感應電流的有效值。

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【解析】

ABC．電動勢的大小等于非靜電力把單位正電荷從電源的負極，經(jīng)過電源內部移到電源正極所做的功，電動勢不是一種非靜電力，電源電動勢反映電源將其他形式能量轉化為電能的本領大小，電動勢越大，電源將其他形式能量轉化為電能的本領越大，AB錯誤，C正確；D．電動勢大小等于電路斷開后電源兩端的電壓，D錯誤。故選C。2、D【解析】

依題，原來物體在多個力的作用下處于靜止狀態(tài)，物體所受的合力為零，使其中某個力的大小逐漸減小到零，然后又從零逐漸恢復到原來的大小的過程中，物體的合力從開始逐漸增大，又逐漸減小恢復到零，則物體的加速度先增大后減小，物體先做加速度增大的加速運動，后做加速度減小的加速度運動。根據(jù)速度－時間圖象的斜率等于加速度可知，v－t圖象的斜率先增大后減小，故ABC錯誤，D正確。故選D。3、C【解析】

A．布朗運動是物質微粒在液體或氣體中的無規(guī)則運動，間接反映了液體分子或氣體分子在永不停息地做無規(guī)則運動，它不是微粒的熱運動，也不是液體分子的熱運動，A錯誤；B．固體、液體、氣體都可以發(fā)生擴散現(xiàn)象，B錯誤；C．太空飛船中的水滴處于完全失重狀態(tài)，在表面張力作用下收縮為球形，C正確；D．當時，分子間相互作用的引力和斥力的合力隨分子間距離的增大而減小，當時，分子間相互作用的引力和斥力的合力隨分子間距離的增大而先增大后減小，D錯誤。故選C。4、B【解析】

ABC．在環(huán)由靜止釋放后沿桿向下運動的過程中，受向下的重力、斜向上的電場力和豎直向上的庫侖力，因電場力和庫侖力對環(huán)都做負功，可知環(huán)的機械能減??；而環(huán)的動能、重力勢能和電勢能之和守恒，則因電勢能變大，則重力勢能與動能之和減?。灰蛑亓菽軠p小，則電勢能與動能之和增加；選項AC錯誤，B正確；D．環(huán)下滑過程中一定存在一個重力、電場力、庫侖力以及桿的彈力的四力平衡位置，在此位置時環(huán)的速度最大，動能最大，則環(huán)下滑時動能先增加后減小，選項D錯誤；故選B。5、C【解析】

A、甲乙兩種單色光對應的遏止電壓相同，則兩種光的頻率相同，但加正向電壓時甲的飽和電流更大，說明甲光的光更強；故A錯誤.B、D、由光電效應方程和可知遏止電壓越大時，對應的光的頻率越大，故；三種光照射同一金屬，飛出的光電子的最大初動能關系為；故B，D均錯誤.C、光在同種介質中傳播的速度相同，由可得，；故C正確.故選C.6、A【解析】

A．碰前球A的加速度碰前A的速度為碰前B的速度為由于碰撞過程中A、B兩球總動能無損失，動量也守恒，有則碰撞后A、B的速度分別為，即交換速度，故A正確；B．碰后B球向前勻速運動，A向前做勻加速運動，以后面球為參考系，前面球速度設為v，到再次相遇，時間和位移相等，根據(jù)可知，則位移為由彈性碰撞可知，第二次碰撞結束瞬間B球的速度大小為碰前A球的速度，即為故BC錯誤；D．由彈性碰撞可知，每次碰撞前后，兩球的速度差為即每次都是后面球的速度增加2后追上前面球，而加速度是固定的，則每次相鄰兩次碰撞時間間隔總為故D錯誤。故選A。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、BD【解析】

AB．金屬線圈經(jīng)條形磁鐵A、B兩端時，磁通量先向上的增大后向上減小，依據(jù)楞次定律“增反減同”，導致感應電流產(chǎn)生的磁場方向先向下，后向上，根據(jù)右手螺旋定則可知，則I1和I2感應電流的方向先順時針，后逆時針（從上向下），即它們的方向相反，故A錯誤，B正確；CD．依據(jù)法拉第電磁感應定律，及閉合電路歐姆定律，則有I=即I與v成正比，故C錯誤，D正確。故選BD。8、AC【解析】

AB.零件掉下的一瞬間速度與玩具飛機的速度相同，根據(jù)機械能守恒可知，落地時的速度大于玩具飛機的速度，故A正確B錯誤；CD.由于零件在運動過程中水平方向的分速度與玩具飛機的水平分速度相同，因此落地時在玩具飛機的正下方，故C正確D錯誤；9、BD【解析】

A．衛(wèi)星甲繞中心天體做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力，有：解得：其中，根據(jù)地球表面萬有引力等于重力得聯(lián)立解得甲環(huán)繞中心天體運動的線速度大小為故A錯誤；B．衛(wèi)星甲繞中心天體做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力，有根據(jù)地球表面萬有引力等于重力得解得衛(wèi)星甲運行的周期為由衛(wèi)星乙橢圓軌道的半長軸等于衛(wèi)星甲圓軌道的半徑，根據(jù)開普勒第三定律，可知衛(wèi)星乙運行的周期和衛(wèi)星甲運行的周期相等，故B正確；C．衛(wèi)星做逐漸遠離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須使衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，應給衛(wèi)星加速，所以衛(wèi)星乙沿橢圓軌道經(jīng)過M點時的速度大于軌道半徑為M至行星中心距離的圓軌道的衛(wèi)星的線速度，而軌道半徑為M至行星中心距離的圓軌道的衛(wèi)星的線速度大于衛(wèi)星甲在圓軌道上的線速度，所以衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運行經(jīng)過M點時的速度大于衛(wèi)星甲沿圓軌道運行的速度，故C錯誤；D．衛(wèi)星運行時只受萬有引力，加速度所以衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運行經(jīng)過N點時的加速度小于衛(wèi)星甲沿圓軌道運行的加速度，故D正確。10、BD【解析】

啟動時乘客的加速度的方向與車廂運動的方向是相同的，所以啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相同，故A錯誤；設每一節(jié)車廂的質量是m，阻力為，做加速運動時，對6、7、8車廂進行受力分析得：，對7、8車廂進行受力分析得：，聯(lián)立可得：，故B正確；設進站時從關閉發(fā)動機到停下來滑行的距離為s，則：，又，可得：，可知進站時從關閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關閉發(fā)動機時的速度的平方成正比，故C錯誤；設每節(jié)動車的功率為P，當只有兩節(jié)動力車時，最大速率為v，則：，改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組時，最大速度為，則：，所以，故D正確．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、12.40mgl【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數(shù)為12mm，游標讀數(shù)為則游標卡尺的最終讀數(shù)為(3)[2]小球B通過光電門的瞬時速度A、B轉動的半徑之比為1：2，A、B的角速度相等，根據(jù)知A、B的速度之比為1：2，所以A的瞬時速度系統(tǒng)動能增加量[3]系統(tǒng)重力勢能的減小量12、BC【解析】

（1）[1]若閉合電鍵S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數(shù)U，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知則（2）[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律變形得到與R的關系式，（3）[3][4]由題圖所示電路圖可知，利用伏阻法時，由于電壓表的分流作用，通過電源的電流大于，這是造成系統(tǒng)誤差的原因。若考慮通過電壓表的電流，則表達式為則則利用安阻法時，考慮電流表內阻，可得則圖丙中圖像的斜率的倒數(shù)等于電源的電動勢E。那么根據(jù)，可得，（4）[5]AB．根據(jù)電源的輸出規(guī)律可知，當內外電阻相等時輸出功率最大，當外電阻大于內電阻時，隨著外電阻的增大，輸出功率將越來越小，又由可知，電動勢相同，內阻越小，最大輸出功率越大，甲的電阻大于乙的電阻，所以乙的最大功率大于甲的最大功率，故A錯誤，B正確。CD．當內、外電阻相等時，輸出功率最大，此時輸出電壓為電動勢的一半，且電池組乙的輸出功率比甲的大，而當