2025屆上海市同濟(jì)大學(xué)附屬七一中學(xué)高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2025屆上海市同濟(jì)大學(xué)附屬七一中學(xué)高三第四次模擬考試物理試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、單鏡頭反光相機簡稱單反相機，它用一塊放置在鏡頭與感光部件之間的透明平面鏡把來自鏡頭的圖像投射到對焦屏上。對焦屏上的圖像通過五棱鏡的反射進(jìn)入人眼中。如圖為單反照相機取景器的示意圖，為五棱鏡的一個截面，，光線垂直射入，分別在和上發(fā)生反射，且兩次反射的入射角相等，最后光線垂直射出。若兩次反射都為全反射，則該五棱鏡折射率的最小值是（）A． B． C． D．2、在觀察頻率相同的兩列波的干涉現(xiàn)象實驗中，出現(xiàn)了穩(wěn)定的干涉圖樣，下列說法中正確的是（）A．振動加強是指合振動的振幅變大 B．振動加強的區(qū)域內(nèi)各質(zhì)點的位移始終不為零C．振動加強的區(qū)域內(nèi)各質(zhì)點都在波峰上 D．振動加強和減弱區(qū)域的質(zhì)點隨波前進(jìn)3、我國計劃在2030年之前制造出可水平起飛、水平著陸并且可以多次重復(fù)使用的空天飛機。假設(shè)一航天員乘坐空天飛機著陸某星球后，由該星球表面以大小為v0的速度豎直向上拋出一物體，經(jīng)時間t后物體落回拋出點。已知該星球的半徑為R，該星球沒有大氣層，也不自轉(zhuǎn)。則該星球的第一宇宙速度大小為（）A． B． C． D．4、如圖所示，粗細(xì)均勻的正方形金屬線框abcd用輕質(zhì)導(dǎo)線懸吊，線框一半處在勻強磁場中，線框平面與磁場垂直，給導(dǎo)線通以如圖的恒定電流，靜止時每根導(dǎo)線的拉力為F。保持電流不變，將金屬線框向下平移剛好完全進(jìn)入磁場中，靜止時每根導(dǎo)線的拉力為2F。ab邊始終保持水平，導(dǎo)線始終豎直，則金屬框的重力為()A． B． C．F D．5、如圖，一兩端封閉的玻璃管在豎直平面內(nèi)傾斜放置，與水平面間的夾角為θ，一段水銀柱將管內(nèi)一定質(zhì)量氣體分割成兩部分。在下列各種情況中，能使管中水銀柱相對玻璃管向a端移動的情況是（）A．降低環(huán)境溫度 B．在豎直平面內(nèi)以b點為軸逆時針緩慢轉(zhuǎn)動玻璃管C．保持θ角不變，使玻璃管減速上升 D．使玻璃管垂直紙面向外做加速運動6、如圖所示，三段長度相等的直導(dǎo)線a、b、c相互平行處在同一豎直面內(nèi)，a、b間的距離等于b、c間的距離，通電電流Ia＜Ib＜Ic，方向如圖所示，則下列判斷正確的是（）A．導(dǎo)線b受到的安培力可能為0B．導(dǎo)線a受到的安培力可能為0C．導(dǎo)線c受到的安培力的方向一定向左D．導(dǎo)線a、b受到的安培力的方向一定相同二、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、在粗糙水平桌面上，長為l=0.2m的細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m=2kg的小球，手握住細(xì)繩另一端O點在水平面上做勻速圓周運動，小球也隨手的運動做勻速圓周運動。細(xì)繩始終與桌面保持水平，O點做圓周運動的半徑為r=0.15m，小球與桌面的動摩擦因數(shù)為，。當(dāng)細(xì)繩與O點做圓周運動的軌跡相切時，則下列說法正確的是（）A．小球做圓周運動的向心力大小為6NB．O點做圓周運動的角速度為C．小球做圓周運動的線速度為D．手在運動一周的過程中做的功為8、真空區(qū)域有寬度為d、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向如圖所示，MN、PQ是磁場的邊界．比荷為k的帶負(fù)電粒子，沿著與MN夾角θ＝60°的方向射入磁場中，剛好沒能從PQ邊界射出磁場．下列說法正確的是（）A．粒子的速率大小是B．粒了在磁場中運動的時間是C．僅減小粒了的入射速率，在磁場中的運動時間將增大D．僅增人粒子的入射速率，在磁場中的運動時間將減小9、一物體沿一直線運動，先后經(jīng)過勻加速、勻速和減速運動過程，已知物體在這三個運動過程中的位移均為s，所用時間分別為2t、t和t，則()A．物體做勻加速運動時加速度大小為B．物體做勻減速運動時加速度大小為C．物體在這三個運動過程中的平均速度大小為D．物體做勻減速運動的末速度大小為10、如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，實線為s時刻的波形圖，虛線為t=0.8s時的波形圖，波的周期，則（）A．波速為B．A比B先回到平衡位置C．在s時，B點到達(dá)波峰位置D．經(jīng)過0.4s，B點經(jīng)過的路程為0.4mE.在s時，A點沿y軸負(fù)方向運動三、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）利用如圖所示電路測量一量程為300mV的電壓表的內(nèi)阻Rv（約為300Ω）。某同學(xué)的實驗步驟如下：①按電路圖正確連接好電路，把滑動變阻器R的滑片P滑到a端，閉合電鍵S2，并將電阻箱R0的阻值調(diào)到較大；②閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使電壓表的指針指到滿刻度；③保持電鍵S1閉合和滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開電鍵S2，調(diào)整電阻箱R0的阻值大小，使電壓表的指針指到滿刻度的三分之一；讀出此時電阻箱R0=596Ω的阻值，則電壓表內(nèi)電阻RV=_____________Ω。實驗所提供的器材除待測電壓表、電阻箱（最大阻值999.9Ω）、電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻可忽略不計）、導(dǎo)線和電鍵之外，還有如下可供選擇的實驗器材：A滑動變阻器：最大阻值200ΩB滑動變阻器：最大值阻10ΩC定值電阻：阻值約20ΩD定值電阻：阻值約200根據(jù)以上設(shè)計的實驗方法，回答下列問題。①為了使測量比較精確，從可供選擇的實驗器材中，滑動變阻器R應(yīng)選用___________，定值電阻R'應(yīng)選用______________（填寫可供選擇實驗器材前面的序號）。②對于上述的測量方法，從實驗原理分析可知，在測量操作無誤的情況下，實際測出的電壓表內(nèi)阻的測量值R測___________真實值RV（填“大于”、“小于”或“等于”），這誤差屬于____________誤差（填”偶然”或者”系統(tǒng)”）且在其他條件不變的情況下，若RV越大，其測量值R測的誤差就越____________（填“大”或“小”）。12．（12分）某同學(xué)設(shè)計出如圖所示的實驗裝置來“驗證機械能守恒定律”，讓小球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過A點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門時間t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）為了驗證機械能守恒定律，該實驗還需要測量下列哪些物理量_________。A．小球的質(zhì)量mB．AB之間的距離HC．小球從A到B的下落時間tABD．小球的直徑d（2）小球通過光電門時的瞬時速度v=_________(用題中所給的物理量表示)。（3）調(diào)整AB之間距離H，多次重復(fù)上述過程，作出隨H的變化圖象如圖所示，當(dāng)小球下落過程中機械能守恒時，該直線斜率k0=__________。（4）在實驗中根據(jù)數(shù)據(jù)實際繪出—H圖象的直線斜率為k（k＜k0），則實驗過程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值=_______________（用k、k0表示）。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）如圖甲所示，一對平行金屬板C、D相距為d，O、Ol為兩板上正對的小孔，緊貼D板右側(cè)。存在上下范圍足夠大、寬度為三的有界勻強磁場區(qū)，磁場方向垂直紙面向里，MN、GH是磁場的左、右邊界?，F(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從O孔進(jìn)入C、D板間，粒子初速度和重力均不計。（1）C、D板間加恒定電壓U，C板為正極板，求板間勻強電場的場強大小E和粒子從O運動到Ol的時間t；（2）C、D板間加如圖乙所示的電壓，U0為已知量，周期T是未知量。t=0時刻帶電粒子從O孔進(jìn)入，為保證粒子到達(dá)O1孔具有最大速度，求周期T應(yīng)滿足的條件和粒子到達(dá)Ol孔的最大速度vm；（3）磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間的變化關(guān)系如圖丙所示，B0為已知量，周期T0=。=0時，粒子從O1孔沿OO1延長線O1O2方向射入磁場，始終不能穿出右邊界GH，求粒子進(jìn)入磁場時的速度v，應(yīng)滿足的條件。14．（16分）如圖為一定質(zhì)量的理想氣體的體積V隨熱力學(xué)溫度T的變化關(guān)系圖像。由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中氣體吸收熱量Q1=220J，氣體在狀態(tài)A的壓強為p0=1.0×105pa。求：①氣體在狀態(tài)B時的溫度T2；②氣體由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體向外放出的熱量Q2。15．（12分）如圖，空間有一豎直向下沿x軸方向的靜電場，電場的場強大小按E＝kx分布(x是軸上某點到O點的距離)，．x軸上，有一長為L的絕緣細(xì)線連接A、B兩個小球，兩球質(zhì)量均為m，B球帶負(fù)電，帶電量為q，A球距O點的距離為L。兩球現(xiàn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計兩球之間的靜電力作用。(1)求A球的帶電量qA；(2)將A、B間細(xì)線剪斷，描述B球的運動情況，并分析說明理由；(3)剪斷細(xì)線后，求B球的最大速度vm．

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】

設(shè)入射到CD面上的入射角為θ，因為在CD和EA上發(fā)生全反射，且兩次反射的入射角相等。如圖：根據(jù)幾何關(guān)系有解得根據(jù)解得最小折射率選項A正確，BCD錯誤。故選A。2、A【解析】

只有兩個頻率完全相同的波能發(fā)生干涉，有的區(qū)域振動加強，有的區(qū)域震動減弱。而且加強和減弱的區(qū)域相間隔?！驹斀狻緼．在干涉圖樣中振動加強是指合振動的振幅變大，振動質(zhì)點的能量變大，A符合題意；B．振動加強區(qū)域質(zhì)點是在平衡位置附近振動，有時位移為零，B不符合題意；C．振動加強的區(qū)域內(nèi)各質(zhì)點的振動方向均相同，可在波峰上，也可在波谷，也可能在平衡位置，C不符合題意；D．振動加強和減弱區(qū)域的質(zhì)點不隨波前進(jìn)，D不符合題意。故選A。3、A【解析】

根據(jù)小球做豎直上拋運動的速度時間關(guān)系可知t=所以星球表面的重力加速度g=星球表面重力與萬有引力相等，mg=近地衛(wèi)星的軌道半徑為R，由萬有引力提供圓周運動向心力有：聯(lián)立解得該星球的第一宇宙速度v=故A正確，BCD錯誤。故選A。4、D【解析】

線框有一半在磁場中時，對整體根據(jù)平衡條件得到：當(dāng)線框全部在磁場中時，根據(jù)并聯(lián)電路特點可知ab邊和cd邊電流之比為，則根據(jù)平衡條件可知：求得：A.由以上分析可知線框的重力為，故選項A錯誤；B.由以上分析可知線框的重力為，故選項B錯誤；C.由以上分析可知線框的重力為，故選項C錯誤；D.由以上分析可知線框的重力為，故選項D正確。5、C【解析】

A.假定兩段空氣柱的體積不變，即V1，V2不變，初始溫度為T，當(dāng)溫度降低△T時，空氣柱1的壓強由p1減至p′1，△p1=p1?p′1，空氣柱2的壓強由p2減至p′2，△p2=p2?p′2，由查理定律得：，，因為p2=p1+h>p1，所以△p1<△p2，即水銀柱應(yīng)向b移動。故A錯誤；B.在豎直平面內(nèi)以b點為軸逆時針緩慢轉(zhuǎn)動玻璃管，使θ角變大，若水銀柱相對玻璃管不動，則增大了水銀柱對下部氣體的壓力，水銀柱向b端移動，故B錯誤；C.玻璃管豎直向上減速運動，加速度向下，水銀柱失重，若水銀柱相對玻璃管不動，水銀柱對下部氣體壓力減小，水銀柱向a端移動，故C正確；D.使玻璃管垂直紙面向外做加速運動不會影響水銀柱豎直方向上的受力，水銀柱的位置不變，故D錯誤。6、B【解析】

A．根據(jù)同向電流相互吸引、反向電流相互排斥可知，導(dǎo)線b受到的安培力不可能為0，故A錯誤；BD．導(dǎo)線a受到導(dǎo)線b給的向右的安培力和導(dǎo)線c給的向左的安培力，又因為通電電流Ia＜Ib＜Ic，ac之前的距離大于ab之間的距離，所以導(dǎo)線a受到的安培力可能為0，而導(dǎo)線b受到的安培力不可能為0，所以導(dǎo)線a、b受到的安培力的方向不一定相同，故B正確，D錯誤；C．根據(jù)同向電流相互吸引、反向電流相互排斥可知，導(dǎo)線c受到的安培力的方向一定向右，故C錯誤。故選B。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、BCD【解析】

A．由幾何關(guān)系可知小球做圓周運動的軌道半徑小球做圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律其中解得選項A錯誤；B．由于解得O點做圓周運動的角速度和小球一樣，所以選項B正確；C．由于解得選項C正確；D．手在運動一周的過程中做的功等于小球克服摩擦力做的功，故選項D正確。故選BCD。8、AD【解析】

AB.粒子剛好沒能從邊界射出磁場時，其運動軌跡剛好與相切，如圖設(shè)帶電粒子圓周運動的軌跡半徑為，由幾何關(guān)系有：解得：根據(jù)牛頓第二定律得：解得：運動時間為：故A正確，B錯誤；C.減小粒了的入射速率，粒子的周期不變，半徑變小，粒子仍然從左邊界出磁場，圓心角不變，則運動時間不變，故C錯誤；D.增人粒子的入射速率，粒子從磁場的右邊界出磁場，粒子運動軌跡所對應(yīng)的圓心角減小，則運動時間變小，故D正確．9、BD【解析】

A．勻速運動的速度，設(shè)勻加速運動的初速度為，根據(jù)平均速度公式有：，聯(lián)立上面兩式得：，對勻加速運動，根據(jù)位移公式有：，解得：，A錯誤；BD．設(shè)勻減速直線運動的末速度為，對勻減速直線運動，根據(jù)平均速度公式有：，解得：，勻減速直線運動的加速度大?。?，BD正確；C．三個過程中的平均速度大小，C錯誤。10、ACD【解析】

A．橫波沿x軸正方向傳播，由于波的周期T>0.6s，經(jīng)過0.6s，傳播距離6m，則波速m/s故A正確；B．t=0.2s時，質(zhì)點A由波峰向平衡位置振動，質(zhì)點B沿y軸正方向向平衡位置振動，故B比A先回到平衡位置，故B錯誤；C．由圖可知，波長8m，則傳播距離6m=則傳播時間為0.6s=0.75T解得T=0.8s，在t=0.5s時，B振動了，波傳播了=3m，根據(jù)波形平移可知，B點到達(dá)波峰位置，故C正確；D．經(jīng)過0.4s=0.5T，則B點振動了2A=0.4m，故D正確；E．t=1.0s時，質(zhì)點A振動了0.8s=T，則A點回到波峰位置，速度為零，故E錯誤。故選ACD。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、298BC大于系統(tǒng)小【解析】

[1]由實驗原理可知，電壓表的指針指到滿刻度的三分之一，因此電阻箱分得總電壓的三分之二，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知，，故電壓表內(nèi)阻為298Ω。①[2][3]該實驗中，滑動變阻器采用了分壓接法，為方便實驗操作，要選擇最大阻值較小的滑動變阻器，即選擇B；定值電阻起保護(hù)作用，因電源電動勢為1.5V，若保護(hù)電阻太大，則實驗無法實現(xiàn)，故定值電阻應(yīng)選用C。②[4]從實驗原理分析可知，當(dāng)再斷開開關(guān)S2，調(diào)整電阻箱R0的阻值，當(dāng)當(dāng)電壓表半偏時，閉合電路的干路電流將減小，故內(nèi)電壓降低，路端電壓升高，從而使得滑動變阻器并聯(lián)部分兩端電壓變大，即使電壓表示數(shù)為一半。[5]而電阻箱R0的電壓超過電壓表電壓，導(dǎo)致所測電阻也偏大，所以測量電阻大于真實電阻；本誤差是由實驗原理造成的，屬于系統(tǒng)誤差。[6]在其他條件不變的情況下，若RV越大，滑動變阻器并聯(lián)部分兩端電壓變化越小，其測量值R測的誤差就越小。12、BD；；；；【解析】

該題利用自由落體運動來驗證機械能守恒，因此需要測量物體自由下落的高度hAB，以及物體通過B點的速度大小，在測量速度時我們利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，因此明白了實驗原理即可知道需要測量的數(shù)據(jù)；由題意可知，本實驗采用光電門利用平均速度法求解落地時的速度；則根據(jù)機械能守恒定律可知，當(dāng)減小的機械能應(yīng)等于增大的動能；由原理即可明確注意事項及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容?！驹斀狻浚?）根據(jù)機械能守恒的表達(dá)式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測量質(zhì)量，故A錯誤；根據(jù)實驗原理可知，需要測量的是A點到光電門B的距離H，故B正確；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，不需要測量下落時間，故C錯誤；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度時，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測量小球的直徑，故D正確。故選BD。

（2）已知經(jīng)過光電門時的時間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時的速度；

故；

（3）若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認(rèn)為機械能守恒；則有：mgH=mv2；

即：2gH=（）2

解得：，那么該直線斜率k0=。

（4）乙圖線=kH，因存在阻力，則有：mgH-fH=mv2；

所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為；【點睛】考查求瞬時速度的方法，理解機械能守恒的條件，掌握分析的思維，同時本題為創(chuàng)新型實驗，要注意通過分析題意明確實驗的基本原理才能正確求解。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）；；（2