上海市五校聯(lián)考2024年高三第四次模擬考試物理試卷含解析

上海市五校聯(lián)考2024年高三第四次模擬考試物理試卷注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、木星和土星都擁有眾多的衛(wèi)星，其中“木衛(wèi)三”作為太陽系唯一一顆擁有磁場的衛(wèi)星，在其厚厚的冰層下面可能存在生命，而“土衛(wèi)二”具有生命誕生所需的全部要素，是最適宜人類居住的星球，經探測它們分別繞木星和土星做圓周運動的軌道半徑之比為，若木星和土星的質量之比為，則下列關于“木衛(wèi)三”和“土衛(wèi)二”的相關說法正確的是（）A．運行周期之比為 B．向心加速度之比為C．環(huán)繞速度之比為 D．表面重力加速度之比2、如圖所示，內壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上，碗口保持水平．A球、C球與B球分別用兩根輕質細線連接，當系統(tǒng)保持靜止時，B球對碗壁剛好無壓力，圖中θ=30o，則A球、C球的質量之比為（）A．1:2 B．2:1 C．1: D．:13、下列說法中正確的是()A．β射線與γ射線一樣是電磁波，但穿透本領遠比射線弱B．氡的半衰期為3.8天，4個氡原子核經過7.6天后就一定只剩下1個氡原子核C．已知質子、中子、α粒子的質量分別為m1、m2、m3，那么，質子和中子結合成一個α粒子，釋放的能量是（2m1+2m2-m3）c2D．放射性元素發(fā)生β衰變時所釋放的電子是原子核外的電子發(fā)生電離產生的4、太陽釋放的巨大能量來源于核聚變。一個氘核與一個氚核聚變成一個氦核的同時釋放出一個中子，若氘核、氚核、氦核和中子的質量分別為真空中的光速為，那么一個氘核和一個氚核發(fā)生核聚變時，釋放的能量是（）A． B．C． D．5、運動員從高山懸崖上跳傘，傘打開前可看成做自由落體運動，開傘后減速下降，最后勻速下落.和分別表示速度、合外力、重力勢能和機械能.其中分別表示下落的時間和高度，在整個過程中，下列圖象可能符合事實的是()A． B．C． D．6、如圖所示，在橫截面為正三角形的容器內放有一小球，容器內各面與小球恰好接觸，圖中a、b、c為容器的三個側面、將它們以初速度v0豎直向上拋出，運動過程中容器所受空氣阻力與速率成正比，下列說法正確的是A．上升過程中，小球對c有壓力且逐漸變大B．上升過程中，小球受到的合力逐漸變大C．下落過程中，小球對a有壓力且逐漸變大D．下落過程中，小球對容器的作用力逐漸變大二、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，abcd為邊長為L的正方形線框，線框在紙面內，電阻為R．圖中虛線區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場．現(xiàn)用外力作用于線框，使線框從圖示位置開始沿x軸正方向做初速度為零的勻加速運動，線框運動過程中，ad邊始終水平，線框平面始終與磁場垂直，磁場寬度大于L，x軸正方向作為力的正方向，則磁場對線框的作用力F隨時間t的變化圖線及線框ab邊的電壓U隨時間t的變化圖象正確的是A． B．C． D．8、如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實驗，若砝碼和紙板的質量分別為M和m，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g（）A．紙板相對砝碼運動，紙板所受摩擦力的大小為B．要使紙板相對砝碼運動F一定大于C．若砝碼與紙板分離時的速度大于，則砝碼不會從桌面上掉下D．當時，砝碼恰好到達桌面邊緣9、下列關于振動和波的說法，正確的是。A．聲波在空氣中傳播時，空氣中各點有相同的振動頻率B．水波在水面上傳播時，水面上各點沿波傳播方向移動C．聲波容易繞過障礙物傳播是因為聲波波長較長，容易發(fā)生衍射D．當兩列波發(fā)生干涉時，如果兩列波波峰在某質點相遇，則該質點位移始終最大E.為了增大干涉條紋間距，可將藍光換成紅光10、如圖所示，光滑絕緣的圓形管狀軌道豎直放置，管道中央軌道半徑為R，管道內有一質量為m、帶電荷量為+q直徑略小于管道內徑的小球，空間內存在方向相互垂直的勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應強度大小為B，方向水平向里，電場的電場強度大小（g為重力加速度），方向豎直向上?，F(xiàn)小球從軌道的最低點沿軌道方向以大小為v0的初速度水平射出，下列說法正確的是（）A．無論初速度的方向向右還是向左，小球在運動中對軌道的作用力都不可能為0B．小球在最高點對軌道內側的作用力大小可能為，方向豎直向下C．小球在最高點對軌道的作用力為0時，受到的洛倫茲力大小可能為，方向豎直向下D．若初速度方向向左，小球在最低點和軌道水平直徑右端時，對軌道外側有壓力，且壓力差大于mg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）某同學利用DIS、定值電阻R0、電阻箱R1等實驗器材測量電池a的電動勢和內阻，實驗裝置如圖甲所示．實驗時多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R，用電壓傳感器測得端電壓U，并在計算機上顯示出如圖乙所示的1/U－1/R關系圖線a.重復上述實驗方法測量電池b的電動勢和內阻，得到圖乙中的圖線b.(1)由圖線a可知電池a的電動勢Ea＝________V，內阻ra＝________Ω.(2)若用同一個電阻R先后與電池a及電池b連接，則兩電池的輸出功率Pa________Pb(填“大于”、“等于”或“小于”)，兩電池的效率ηa________ηb(填“大于”、“等于”或“小于”)．12．（12分）同學們利用西紅柿自制了水果電池，現(xiàn)在通過實驗測量水果電池的電動勢和內阻，(1)甲同學采用圖a測量電路測量水果電池的電動勢，用電壓表測量結果如圖b所示，讀數(shù)為___，測量結果比水果電池電動勢___（選填“偏小”、“偏大”或“相等”）。(2)實驗室可提供以下器材，乙同學設計了電路圖測量水果電池電動勢和內阻。微安表（，內阻為）；電阻箱；開關（一個）；導線若干。①請在虛線框中畫出乙同學設計的電路圖_______（如圖c所示）；②同學們完成了實驗數(shù)據(jù)記錄，通過圖像法來分析數(shù)據(jù)，做出與的圖像如圖d所示，則電源電動勢為___，水果電池的內阻為____。（結果保留三位有效數(shù)字）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）“∟”形輕桿兩邊互相垂直、長度均為l，可繞過O點的水平軸在豎直平面內自由轉動，兩端各固定一個金屬小球A、B，其中A球質量為m，帶負電，電量為q，B球的質量為m，B球開始不帶電，整個裝置處于豎直向下的勻強電場中，電場強度?，F(xiàn)將“∟”形桿從OB位于水平位置由靜止釋放：(1)當“∟”形桿轉動的角速度達到最大時，OB桿轉過的角度為多少？(2)若使小球B也帶上負電，仍將“∟”形桿從OB位于水平位置由靜止釋放，OB桿順時針轉過的最大角度為90°，則小球B帶的電量為多少？轉動過程系統(tǒng)電勢能的最大增加值為多少？14．（16分）在光滑絕緣的水平面上，存在平行于水平面向右的勻強電場，電場強度為E，水平面上放置兩個靜止、且均可看作質點的小球A和B，兩小球質量均為m，A球帶電荷量為，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球與B球發(fā)生對心彈性碰撞．設碰撞過程中，A、B兩球間無電量轉移．(1)第一次碰撞結束瞬間A、B兩球的速度各為多大?(2)從開始到即將發(fā)生第二次碰撞這段過程中電場力做了多少功?(3)從開始到即將發(fā)生第二次碰撞這段過程中，若要求A在運動過程中對桌面始終無壓力且剛好不離開水平桌面(v=0時刻除外)，可以在水平面內加一與電場正交的磁場．請寫出磁場B與時間t的函數(shù)關系．15．（12分）在xOy平面的x軸上方區(qū)域范圍內存在著范圍足夠大的勻強磁場（如圖甲所示）。在空間坐標（x=0，y=a）處有一粒子源，在某一時刻向平面內各個方向均勻發(fā)射N個（N足夠大）質量為m、電荷量為-q，速度為v0的帶電粒子：（不計粒子重力及粒子間的相互作用，題中N、a、m、-q、v0均為已知量）(1)若放射源所發(fā)出的粒子恰好有不能到達x軸，求磁感應強度為多大；(2)求解第(1)問中，x軸上能接收到粒子的區(qū)域長度L；(3)若磁場僅限制在一個半徑為a的圓形區(qū)域內，圓心在坐標處。保持磁感應強度不變，在x軸的正半軸區(qū)間上鋪設擋板，粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在擋板上并被擋板吸收，求：這部分粒子在先后到達板上的時間內對擋板的平均作用力。

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、A【解析】

ABC．根據(jù)解得則運行周期之比為，向心加速度之比為，線速度之比為，故A正確，BC錯誤；

D．根據(jù)星球表面萬有引力等于重力可知由于不知道“木衛(wèi)三”和“土衛(wèi)二”的半徑之比，所以無法求出表面重力加速度之比，故D錯誤。

故選A。2、C【解析】

B球對碗壁剛好無壓力，則根據(jù)幾何知識分析可得B球所在位置兩線的夾角為90°，以B球為研究對象，進行受力分析，水平方向所受合力為零，由此可知A．1:2，與結論不相符，選項A錯誤；B．2:1，與結論不相符，選項B錯誤；C．1:，與結論相符，選項C正確；D．:1，與結論不相符，選項D錯誤；故選C.考點：考查受力平衡的分析點評：本題難度較小，明確B球所在位置夾角為90°是本題求解的關鍵3、C【解析】A、β射線是電子流，不是電磁波，穿透本領比γ射線弱，故A錯誤；B、半衰期具有統(tǒng)計意義，對大量的原子核適用，對少量的原子核不適用，故B錯誤；C、根據(jù)愛因斯坦質能方程可得釋放的能量是，故C正確；D、β衰變是原子核的衰變，與核外電子無關，β衰變時釋放的電子是由核內一個中子轉化成一個質子的同時釋放出來的，故D錯誤；故選C．4、B【解析】

核反應方程為，故反應前后質量損失為根據(jù)質能方程可得放出的能量為故B正確ACD錯誤。故選B。5、B【解析】

運動員從高山懸崖上跳傘，傘打開前可看作是自由落體運動，即空氣阻力忽略不計，開傘后減速下降，空氣阻力大于重力，故合力向上，當阻力減小到等于重力時，合力為零，做勻速直線運動．【詳解】A．運動員從高山懸崖上跳傘，傘打開前可看作是自由落體運動，開傘后減速下降，最后勻速下落；圖象中加速度有突變，而速度不可能突變，故A錯誤；B．運動員從高山懸崖上跳傘，傘打開前可看作是自由落體運動，即空氣阻力忽略不計，故只受重力；開傘后減速下降，空氣阻力大于重力，故合力向上，當阻力減小到等于重力時，合力為零，做勻速直線運動；即合力先等于重力，然后突然反向變大，且逐漸減小到零，故B正確；C．重力勢能逐漸減小，Ep=mgH=mg（H0-h），即重力勢能與高度是線性關系，故C錯誤；D．機械能的變化等于除重力外其余力做的功，故自由落體運動過程機械能守恒，故D錯誤；故選B．6、D【解析】

AB．小球和正三角形容器為共加速系統(tǒng)，上升過程中，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律：系統(tǒng)加速度豎直向下且大于重力加速度，小球加速度向下，所以容器底面c對小球無作用力，a、b側面對小球的作用力豎直向下，以小球為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律：系統(tǒng)速度減小，加速度減小，小球受到的合外力減小，AB錯誤；CD．下落過程中，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律：系統(tǒng)加速度豎直向下且小于重力加速度，小球加速度向下，所以a、b側面對小球無作用力，底面c對小球的作用力豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律：系統(tǒng)的速度增大，加速度減小，小球的加速度減小，底面c對小球的作用力增大，根據(jù)牛頓第三定律可知小球對容器的作用力逐漸變大，C錯誤；D正確。故選D。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、AD【解析】

線圈做初速度為零的勻加速直線運動，速度v=at，進磁場和出磁場受到的安培力，則A正確，B錯誤；進磁場時，ab兩端的電壓；在磁場中運動時，；出磁場時，ab兩端的電壓，則選項C錯誤，D正確；故選AD.【點睛】對于圖象問題，關鍵是能夠根據(jù)已知的公式、定律等推導出橫坐標和縱坐標的關系式，分析斜率的變化，然后作出正確的判斷．8、BC【解析】

A．砝碼和桌面對紙板的摩擦力分別為紙板所受摩擦力的大小為故A錯誤；B．紙板相對砝碼運動時，有二者發(fā)生相對運動需要滿足代入已知條件解得故B正確；C．若砝碼與紙析分離時的速度小于，砝碼勻加速運動的位移小于勻減速運動的位移小于則位移小于d，砝碼不會從桌面上掉下來，故C正確；D．當時，紙帶的加速度根據(jù)解得砝碼從開始運動到脫離紙板時勻加速運動的位移可知砝碼脫離紙板時恰好到達桌面邊緣，因此時砝碼具有速度，則砝碼會從桌面上掉下來，故D錯誤。故選BC。9、ACE【解析】

A．聲波在空氣中傳播時，根據(jù)波的形成原理可知，空氣中各點有相同的振動頻率，故A正確；B．水波在水面上傳播時，水面上各點不會隨著波傳播方向而移動，故B錯誤；C．聲波容易繞過障礙物傳播是因為聲波波長較長，容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故C正確；D．當兩列波發(fā)生干涉時，如果兩列波波峰在某點相遇時，則該質點位移此時最大，然后會變小，當平衡位置相遇時，則位移為零，故D錯誤；E．根據(jù)干涉條紋間距公式，可知，為了增大干涉條紋間距，可將藍光換成紅光，即波長變長，故E正確。故選ACE。10、BD【解析】

A．小球受重力和電場力的合力豎直向下，大小為，當小球向右射出且得此時小球對軌道的作用力為0，故A錯誤；B．若小球在最高點對軌道內側的作用力大小可能為，方向豎直向下時，小球受重力和電場力的合力為，方向豎直向上，小球在豎直方向上的合力為0，由洛倫茲力提供向心力，故B正確；C．小球在最高點對軌道的作用力為0時，小球受重力和電場力的合力豎直向下，大小為，若受到的洛倫茲力大小為，當小球向右射出時，在最高點則有得由動能定理有即兩式不相符，若受到的洛倫茲力大小為，當小球向左射出時，在最高點則有得不可能，故C錯誤；D．若初速度方向向左，由左手定則可知，小球受到的洛倫茲力豎直向下，小球受重力和電場力的合力豎直向下，大小為，則在最低點小球對軌道外側有壓力，當小球運動到軌道水平直徑右端時，小球受到的洛倫茲力水平向右，由于小球做圓周運動，由洛倫茲力與軌道對小球的彈力的合力提供向心力，則小球對對軌道外側有壓力，在最低點有在軌道水平直徑右端時有由動能定理得得由于，則則故D正確。故選BD。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、20.5小于大【解析】

(1)圖線與縱軸的交點表示外電路斷路時的，即，所以，由得，所以圖線的斜率為，即，所以；(2)當兩外電阻相同時，由圖象可知，，即，所以由得，由公式可知，圖線的橫截距的絕對值表示內阻的倒數(shù)，故由圖可知，電池內電阻，又電池效率，在兩外電阻相等的情況下，有【點睛】本題考查了閉合電路歐姆定律的數(shù)據(jù)處理的方法，應用了圖象法及電源的輸入功率的表達式，難度較大．12、偏?。ň桑窘馕觥?/p>

(1)[1]電壓表的最小分度為0.1V，由圖可知，電壓表的讀數(shù)為0.71V，由于誤差0.71V－0.75V均可[2]由于電池有內阻，則電壓表測的為電源路端電壓，則測量值小于電動勢(2)[3]由題所給器材可知，可用微安表和電阻箱進行測量，電路圖如圖[4]根據(jù)閉合電路歐姆定律有變形得電動勢等圖像斜率為由于誤差均可[5]截距的絕對值為則四、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、(1)53°；(2)，?！窘馕觥?/p>

(1)轉速最大時，系統(tǒng)力矩平衡：解得：(2)設B帶的電量為q'，轉過最大角度時，動能為零，由動能定理得：解得：當轉角為α時電，勢能的增加值等于兩球克服電場力的功：