上海市實驗中學高三二診模擬考試新高考物理試卷及答案解析

上海市實驗中學高三二診模擬考試新高考物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示，真空中孤立導體球均勻帶電，電荷量為+Q。試探電荷從P點由靜止釋放，只在電場力作用下運動到無限遠處，電場力做功為W，若導體球電荷量變?yōu)?2Q，則該試探電荷從P點運動至無限遠的過程中電場力做功為（）A．2W B．4W C．W D．W2、已知天然材料的折射率都為正值(n>0)。近年來，人們針對電磁波某些頻段設計的人工材料，可以使折射率為負值(n<0)，稱為負折射率介質。電磁波從正折射率介質入射到負折射介質時，符合折射定律，但折射角為負，即折射線與入射線位于界面法線同側，如圖1所示。點波源S發(fā)出的電磁波經(jīng)一負折射率平板介質后，在另一側成實像。如圖2所示，其中直線SO垂直于介質平板，則圖中畫出的4條折射線（標號為1、2、3、4）之中，正確的是（）A．1 B．2C．3 D．43、如圖所示，輕質彈簧一端固定，另一端與一質量為、套在粗糙豎直固定桿處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長。圓環(huán)從處由靜止開始下滑，經(jīng)過處的速度最大，到達處的速度為零，，此為過程Ⅰ；若圓環(huán)在處獲得一豎直向上的速度，則恰好能回到處，此為過程Ⅱ．已知彈簧始終在彈性范圍內(nèi)，重力加速度為，則圓環(huán)（）A．過程Ⅰ中，加速度一直減小B．Ⅱ過程中，克服摩擦力做的功為C．在C處，彈簧的彈性勢能為D．過程Ⅰ、過程Ⅱ中克服摩擦力做功相同4、一物塊以某初速度沿水平面做直線運動，一段時間后垂直撞在一固定擋板上，碰撞時間極短，碰后物塊反向運動。整個運動過程中物塊的速度隨時間變化的v-t圖像如圖所示，下列說法中正確的是（）A．碰撞前后物塊的加速度不變B．碰撞前后物塊速度的改變量為2m/sC．物塊在t=0時刻與擋板的距離為21mD．0~4s內(nèi)物塊的平均速度為5.5m/s5、如圖，一根長直導線豎直放置，通以向上的電流。直導線與銅圓環(huán)緊貼但相互絕緣，且導線經(jīng)過環(huán)心O。下述各過程中，銅環(huán)中有感應電流的是（）A．環(huán)豎直向上勻速運動B．環(huán)繞環(huán)心O勻速轉動C．環(huán)向左勻速運動D．環(huán)以導線為軸勻速轉動6、一質量為中的均勻環(huán)狀彈性鏈條水平套在半徑為R的剛性球體上，已知不發(fā)生形變時環(huán)狀鏈條的半徑為R/2，套在球體上時鏈條發(fā)生形變?nèi)鐖D所示，假設彈性鏈條滿足胡克定律，不計一切摩擦，并保持靜止．此彈性鏈條的彈性系數(shù)k為A． B．C． 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、如圖所示，有上下放置的兩個寬度均為的水平金屬導軌，左端連接阻值均為2的電阻、，右端與豎直放置的兩個相同的半圓形金屬軌道連接在一起，半圓形軌道半徑為。整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為。初始時金屬棒放置在上面的水平導軌上，金屬棒的長剛好為L，質量，電阻不計。某時刻金屬棒獲得了水平向右的速度，之后恰好水平拋出。已知金屬棒與導軌接觸良好，重力加速度，不計所有摩擦和導軌的電阻，則下列說法正確的是（）A．金屬棒拋出時的速率為1m/sB．整個過程中，流過電阻的電荷量為1CC．最初金屬棒距離水平導軌右端1mD．整個過程中，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為1.5J8、如圖所示，有兩列沿z軸方向傳播的橫波，振幅均為5cm，其中實線波甲向右傳播且周期為0.5s、虛線波乙向左傳播，t=0時刻的波形如圖所示。則下列說法正確的是（）A．乙波傳播的頻率大小為1HzB．甲乙兩列波的速度之2：3C．兩列波相遇時，能形成穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象D．t=0時，x=4cm處的質點沿y軸的負方向振動E.t=0.25s時，x=6cm處的質點處在平衡位置9、下列說法中正確的是_______。A．著名的泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象B．用白光做單縫衍射與雙縫干涉實驗，均可看到彩色條紋C．用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象D．發(fā)生日環(huán)食時月球距地球比發(fā)生日全食時月球距地球遠一些E.在光的雙縫干涉實驗中，將入射光由綠光改為紫光，則條紋間隔變寬10、如圖，光滑水平面上兩虛線之間區(qū)域內(nèi)存在豎直方向的足夠大的勻強磁場，磁感應強度大小為B。邊長為a的正方形導線框PQMN沿圖示速度方向進入磁場，當對角線PM剛進入磁場時線框的速度大小為v，方向與磁場邊界成角，若線框的總電阻為R，則A．PM剛進入磁場時線框中的感應電流為B．PM剛進入磁場時線框所受安培力大小為C．PM剛進入磁場時兩端的電壓為D．PM進入磁場后線框中的感應電流將變小三、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）測定一節(jié)電池的電動勢和內(nèi)阻，電路如圖甲所示，MN為一段粗細均勻、電阻率較大的電阻絲，定值電阻R0=1.0Ω。調節(jié)滑片P，記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I及對應的PN長度x，繪制了U-I圖像如圖乙所示。(1)由圖乙求得電池的電動勢E＝_______V，內(nèi)阻r=_______Ω。(2)實驗中由于電表內(nèi)阻的影響，電動勢測量值_______其真實值（選填“大于”、“等于”或“小于”）。(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可繪出-x圖像，如圖丙所示。圖像斜率為k，電阻絲橫截面積為S，可求得電阻絲的電阻率ρ＝_______，電表內(nèi)阻對電阻率的測量_______（選填“有”或“沒有”）影響。12．（12分）某同學用如圖甲所示的裝置測量滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)，實驗過程如下：（1）用游標卡尺測量出固定于滑塊上的遮光條的寬度d=____mm，在桌面上合適位置固定好彈簧和光電門，將光電門與數(shù)字計時器（圖中未畫出）連接．（2）用滑塊把彈簧壓縮到某一位置，測量出滑塊到光電門的距離x．釋放滑塊，測出滑塊上的遮光條通過光電門所用的時間t，則此時滑塊的速度v=_____．（3）通過在滑塊上增減砝碼來改變滑塊的質量m，仍用滑塊將彈簧壓縮到（2）中的位置，重復（2）的操作，得出一系列滑塊質量m與它通過光電門時的速度v的值，根據(jù)這些數(shù)值，作出v2-m-1圖象如圖乙所示．已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，由圖象可知，滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)=___；彈性勢能等于EP=____．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，空間有場強E=1.0×103V/m豎直向下的電場，長L=0.4m不可伸長的輕繩固定于O點，另一端系一質量m=0.05kg帶電q=+5×10－4C的小球，拉起小球至繩水平后在A點無初速度釋放，當小球運動至O點的正下方B點時，繩恰好斷裂，小球繼續(xù)運動并垂直打在同一豎直平面且與水平面成=、無限大的擋板MN上的C點。試求：(1)繩子至少受多大的拉力才能被拉斷；(2)A、C兩點的電勢差。14．（16分）如圖所示，圓心為O的四分之一圓弧形接收屏BD，水平放置在光滑絕緣的水平桌面上，整個裝置處于水平方向的勻強電場中，電場強度的方向垂直于直線AOB?，F(xiàn)將一帶正電小球從A點沿AO方向射出，其初動能為Ek，小球恰好垂直打到圓弧上的C點。已知∠BOC=θ，取A點電勢。(1)求小球在C點的電勢能；(2)若過C點作AB的垂線交AB于P點(圖中未標出)，試通過計算推導，證明O點恰好是AP的中點。15．（12分）如圖所示，帶等量異種電荷的兩平行金屬板豎直放置（M板帶正電，N板帶負電），板間距為d=80cm，板長為L，板間電壓為U=100V。兩極板上邊緣連線的中點處有一用水平輕質絕緣細線拴接的完全相同的小球A和B組成的裝置Q，在外力作用下Q處于靜止狀態(tài)，該裝置中兩球之間有一處于壓縮狀態(tài)的絕緣輕質小彈簧（球與彈簧不拴接），左邊A球帶正電，電荷量為q=4×10-5C，右邊B球不帶電，兩球質量均為m=1.0×10-3kg，某時刻裝置Q中細線突然斷裂，A、B兩球立即同時獲得大小相等、方向相反的速度（彈簧恢復原長）。若A、B之間彈簧被壓縮時所具有的彈性能為1.0×10-3J，小球A、B均可視為質點，Q裝置中彈簧的長度不計，小球帶電不影響板間勻強電場，不計空氣阻力，取g=10m/s2。求：(1)為使小球不與金屬板相碰，金屬板長度L應滿足什么條件？(2)當小球B飛離電場恰好不與金屬板相碰時，小球A飛離電場時的動能是多大？(3)從兩小球彈開進入電場開始，到兩小球間水平距離為30cm時，小球A的電勢能增加了多少？

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】

根據(jù)點電荷產(chǎn)生的電場的電勢分布特點可知，當導體球電荷量變?yōu)?2Q時，除無窮遠處電勢仍為0外，其它點的電勢變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒tP點與無窮遠處的電勢差變?yōu)樵瓉淼膬杀?，根?jù)可知試探電荷仍從P點運動至無限遠的過程中電場力做功為故A正確，BCD錯誤。故選A。2、D【解析】

由題意可知，負折射率的介質使得折射光線與入射光線均在法線的同一側，現(xiàn)在讓我們判斷從S點發(fā)出的這條光線的折射光線，則光線1、2是不可能的，因為它們均在法線的另一側，光線3、4是可能的，但是題意中又說明在另一側成實像，即實際光線有交點，光線3在射出介質時，其折射線如左圖所示，折射光線反向延長線交于一點，成虛像。而光線4的折射光線直接相交成實像（如右圖所示）。故選D。3、D【解析】

A．圓環(huán)從處由靜止開始下滑，經(jīng)過處的速度最大，則經(jīng)過處的加速度為零，到達處的速度為零，所以圓環(huán)先做加速運動，再做減速運動，所以加速度先減小，后增大，故A錯誤；BCD．在過程Ⅰ、過程Ⅱ中，圓環(huán)經(jīng)過同一位置所受的摩擦力大小相等，則知在兩個過程中，克服摩擦力做功相同，設為，研究過程Ⅰ，運用動能定理列式得研究過程Ⅱ，運用動能定理列式得聯(lián)立解得克服摩擦力做的功為彈簧彈力做功所以在處，彈簧的彈性勢能為故B、C錯誤，D正確；故選D。4、C【解析】

根據(jù)速度圖像的斜率分析物塊的加速度。讀出碰撞前后物塊的速度，即可求速度的改變量。根據(jù)圖像與時間軸所圍的面積求物塊在內(nèi)的位移，即可得到物塊在時刻與擋板的距離。根據(jù)內(nèi)的位移來求平均速度?！驹斀狻緼．根據(jù)v-t圖像的斜率大小等于物塊的加速度，知碰撞前后物塊的加速度大小相等，但方向相反，加速度發(fā)生了改變，故A錯誤；B．碰撞前后物塊的速度分別為v1=4m/s，v2=-2m/s則速度的改變量為：故B錯誤；C．物塊在時刻與擋板的距離等于內(nèi)位移大小為：故C正確；D．內(nèi)的位移為：平均速度為：故D錯誤。故選C。5、C【解析】

AD．直導線中通以恒定的電流時，產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場，根據(jù)安培定則判斷可知，直導線兩側的磁場方向相反，由于左右對稱，當環(huán)豎直向上、向下勻速運動或以直導線為軸轉動，穿過銅環(huán)的磁通量始終為零，保持不變，所以沒有感應電流產(chǎn)生，AD錯誤；B．環(huán)繞環(huán)心O勻速轉動，穿過銅環(huán)的磁通量始終為零，沒有感應電流產(chǎn)生，B錯誤；C．環(huán)向左勻速運動，磁通量增加，有感應電流產(chǎn)生，C正確。故選C。6、C【解析】

在圓環(huán)上取長度為的一小段為研究對象，這一段的重力為設其余彈簧對這一小段的作用力為T，對這一小段受力分析如圖(因為是對稱圖形，對任一段的受力一樣，可對在圓球的最右側一小側研究)：據(jù)平衡條件可得：彈簧彈力F與彈簧對這一小段作用力的關系如圖：由圖得解得不發(fā)生形變時環(huán)狀鏈條的半徑為，套在球體上時鏈條發(fā)生形變?nèi)珙}圖所示，則彈簧的伸長量彈簧彈力與伸長量關系解得故C正確，ABD錯誤。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、AC【解析】

A．金屬棒從半圓形金屬軌道的頂點恰好水平拋出，則有選項A正確；BC．對導體棒在水平導軌上運動應用動量定理得得解得回路中產(chǎn)生的電荷量為據(jù)解得導體棒向右移動的距離為流過的電荷量選項B錯誤，C正確；D．根據(jù)能量守恒得回路中產(chǎn)生的總熱量解得電阻上產(chǎn)生的熱量選項D錯誤。故選AC。8、ADE【解析】

B．由于兩列波在同一介質中傳播，因此兩列波傳播速度大小相同，故B錯誤；A．由圖可知，甲波的波長λ1=4cm，乙波的波長λ2=8cm，由v=λf可知，甲波和乙波的頻率之比為2∶1，又甲波的頻率為2Hz，所以乙波的頻率為1Hz，故A正確；C．由于兩列波的頻率不相等，因此兩列波在相遇區(qū)域不會發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，故C錯誤；D．由質點的振動方向與波的傳播方向的關系可知，兩列波在平衡位置為x=4cm處的質點引起的振動都是向下的，根據(jù)疊加原理可知該質點的振動方向沿y軸的負方向，故D正確；E．從t=0時刻起再經(jīng)過0.25s，甲波在平衡位置為x=6cm處的位移為零，乙波在平衡位置為x=6cm處的位移也為零，根據(jù)疊加原理可知該質點處在平衡位置，故E正確。故選ADE。9、ABD【解析】

A.泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，選項A正確；B.用白光做單縫衍射與雙縫干涉實驗，均可看到彩色條紋，選項B正確；C.用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象，選項C錯誤；D.發(fā)生日環(huán)食時月球距地球比發(fā)生日全食時月球距地球遠一些，選項D正確；E.做雙縫干涉實驗時，會在光屏上得到明暗相間的干涉條紋，當波長越長時，條紋間距越寬，當改成紫光時，由于波長變小，則條紋間距變小，選項E錯誤。故選ABD。10、AD【解析】

A.

PM剛進入磁場時有效的切割長度等于a，產(chǎn)生的感應電動勢為E=Bav，感應電流為，故A正確；B.NM邊所受的安培力大小為F1=BIa=，方向垂直NM向下。PN邊所受的安培力大小為F2=BIa=，方向垂直PN向下，線框所受安培力大小，故B錯誤；C.

PM兩端的電壓為，故C錯誤；D.PM剛進入磁場后，有效的切割長度逐漸減小，感應電動勢逐漸減小，感應電流將減小，故D正確。故選：AD。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、1.490.45小于kS沒有【解析】

(1)[1][2]由閉合電路歐姆定律可知U=E-I(r+R0)則可知圖2中的圖象與縱坐標間的交點表示電動勢，故E=1.49V；

圖象的斜率表示(r+R0)，則解得r=1.45-1.0=0.45Ω(2)[3]由圖示可知，伏安法測電阻相對于電源來說采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表測量值偏小，當外電路短路時，電流測量值等于真實值，電源的U-I圖象如圖所示

由圖象可知，電動勢測量值小于真實值，電源內(nèi)阻測量值小于真實值。(3)[4][5]根據(jù)歐姆定律可知，電阻則可知解得ρ=kS若考慮電流表的內(nèi)阻，則，則圖象的斜率不變，所以得出的電阻率沒有影響。12、5.70mm【解析】

（1）[1]．由乙圖知，游標卡尺讀數(shù)為0.5cm+14×0.05mm=5.70mm；（2）[2]．滑塊經(jīng)過光電門的速度為；（3）[3][4]．根據(jù)能量守恒整理得結合圖象得：得得.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