2023屆上海市長(zhǎng)寧、青浦、寶山、嘉定高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)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(jié)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(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、關(guān)于近代物理的知識(shí)，下列說(shuō)法正確的有（）A．結(jié)合能越大，原子核內(nèi)核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定B．鈾核裂變的一種核反應(yīng)方程為C．中X為中子，核反應(yīng)類型為β衰變D．平均結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成平均結(jié)合能大的原子核時(shí)一定放出核能2、如圖所示，在與水平方向成θ角的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣光滑細(xì)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(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列關(guān)于小環(huán)能量變化的說(shuō)法中正確的是（）A．重力勢(shì)能與動(dòng)能之和增加 B．電勢(shì)能與動(dòng)能之和增加C．機(jī)械能守恒 D．動(dòng)能一定增加3、下列各選項(xiàng)中不屬于國(guó)際單位制（SI）中的基本單位的是（）A．電流強(qiáng)度單位安培B．電量的單位庫(kù)侖C．熱力學(xué)溫度單位開(kāi)爾文D．物質(zhì)的量的單位摩爾4、在地面上發(fā)射空間探測(cè)器用以探測(cè)其他行星，探測(cè)器的發(fā)射過(guò)程有三個(gè)主要階段。先將探測(cè)器發(fā)射至地球環(huán)繞軌道，繞行穩(wěn)定后，再開(kāi)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)至所探測(cè)行星的表面附近的合適位置，該位置很接近星球表面，再次開(kāi)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使探測(cè)器在行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。對(duì)不同行星，探測(cè)器在其表面的繞行周期T與該行星的密度有一定的關(guān)系。下列4幅圖中正確的是（）A． B．C． D．5、如圖甲所示，一金屬線圈的橫截面積為S，匝數(shù)為n匝。t=0時(shí)刻，磁場(chǎng)平行于線圈軸線向左穿過(guò)線圈，其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。則線圈兩端a和b之間的電勢(shì)差Uab（）A．在t=0時(shí)刻，Uab=B．在t=t1時(shí)刻，Uab=0C．從0~t2這段時(shí)間，Uab=D．從0~t2這段時(shí)間，Uab=6、以下各物理量屬于矢量的是()A．質(zhì)量B．時(shí)間C．電流D．磁感應(yīng)強(qiáng)度二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，B和C兩個(gè)小球均重為G，用輕繩懸掛而分別靜止于圖示位置上，則以下說(shuō)法中正確的是（）A．AB細(xì)繩的拉力為G B．CD細(xì)繩的拉力為GC．繩BC與豎直方向的夾角θ=60° D．繩BC與豎直方向的夾角θ=45°8、大量天文觀測(cè)表明宇宙中的恒星（其實(shí)是銀河系中的恒星）超過(guò)70%是以雙星形式存在的。如圖所示為某星系中由兩顆恒星A。B組成的雙星系統(tǒng)，兩恒星環(huán)繞連線上的O點(diǎn)（未畫(huà)出）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，觀測(cè)到它們球心間的距離為L(zhǎng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T，已知引力常量為G，根據(jù)觀測(cè)結(jié)果可以確定的物理量是（）A．兩恒星的線速度之和B．兩恒星的線速度之比C．兩恒星的質(zhì)量之比D．兩恒星的質(zhì)量之和9、如圖所示，一長(zhǎng)為、寬為的矩形導(dǎo)線框，在水平外力作用下從緊靠磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣處以速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，規(guī)定水平向左為力的正方向。下列關(guān)于水平外力的沖量、導(dǎo)線框兩點(diǎn)間的電勢(shì)差、通過(guò)導(dǎo)線框的電量及導(dǎo)線框所受安培力隨其運(yùn)動(dòng)的位移變化的圖像正確的是（）A． B． C． D．10、如圖所示，比荷為的粒子從靜止開(kāi)始，經(jīng)加速電場(chǎng)U加速后進(jìn)入輻向的電場(chǎng)E進(jìn)行第一次篩選，在輻向電場(chǎng)中粒子做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)無(wú)場(chǎng)區(qū)從小孔處垂直邊界進(jìn)入垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中進(jìn)行第二次篩選，在與距離為小孔垂直邊界射出并被收集。已知靜電分析器和磁分析器界面均為四分之一圓弧，以下敘述正確的是（）A．靜電分析器中的電勢(shì)高于的電勢(shì)B．被收集的帶電粒子一定帶正電C．電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值關(guān)系為D．若增大U，為保證B不變，則被收集粒子的比原來(lái)大三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)研究紙帶上第一個(gè)點(diǎn)到某一個(gè)點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)存在較大的誤差，為此改用如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置：通過(guò)電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過(guò)程中球心正好經(jīng)過(guò)光電門B時(shí)，通過(guò)與光電門B相連的毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫(huà)出）記錄擋光時(shí)間t，用毫米刻度尺測(cè)出A、B之間的距離h，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小鐵球的直徑，重力加速度為g。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)小鐵球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v=______（用題中所給字母表示）。(2)如果d、t、h、g滿足關(guān)系式______，就可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(3)比較兩個(gè)方案，改進(jìn)后的方案相比原方案主要的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是______。A．不需要測(cè)出小鐵球的質(zhì)量B．電磁鐵控制小鐵球，更易保證小鐵球的初速度為0C．消除了紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦力影響D．?dāng)?shù)據(jù)處理大大簡(jiǎn)化12．（12分）如圖所示為一簡(jiǎn)易多用電表的電路圖。圖中E是電池，R1、R2、R3、R4和R5是定值電阻，其中R3=20Ω，R0為滑動(dòng)變阻器。表頭G的滿偏電流為I0=250μA、內(nèi)阻為r0=600Ω。A端和B端分別與兩表筆相連，該多用電表有5個(gè)擋位，其中直流電流擋有1mA和2.5mA兩擋。為了測(cè)量多用電表內(nèi)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，還備有電阻箱R（最大阻值為99999.9Ω）。(1)由以上條件可算出定值電阻R1=____Ω、R2=____Ω。(2)將選擇開(kāi)關(guān)與“3”相連，滑動(dòng)R6的滑片到最下端b處，將兩表筆A、B接在電阻箱上，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R，記錄不同阻值R和對(duì)應(yīng)的表頭示數(shù)I。在坐標(biāo)紙上，以R為橫坐標(biāo)軸，以______為縱坐標(biāo)軸，把記錄各組I和R描繪在坐標(biāo)紙上，平滑連接，所得圖像為一條不過(guò)原點(diǎn)的直線。測(cè)得其斜率為k、縱截距為b，則多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為_(kāi)____和__。（用k、b和已知數(shù)據(jù)表示）四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，兩個(gè)截面積都為S的圓柱形容器，右邊容器高為H，上端封閉，左邊容器上端是一個(gè)可以在容器內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的質(zhì)量為M的活塞．兩容器由裝有閥門的極細(xì)管道相連，容器、活塞和細(xì)管導(dǎo)熱性良好．左、右兩邊容器中裝有相同的理想氣體，開(kāi)始時(shí)閥門打開(kāi)，平衡時(shí)活塞到容器底的距離為H．現(xiàn)將閥門關(guān)閉，在活塞上放一個(gè)質(zhì)量也為M的砝碼，活塞緩慢下降，直至系統(tǒng)達(dá)到新的平衡．已知外界溫度恒定，外界大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為g，．求：(1)當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到新的平衡時(shí)，活塞距底端的高度；(2)當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡后再打開(kāi)閥門，活塞又緩慢下降，直到系統(tǒng)再次達(dá)到平衡，求左邊氣體通過(guò)閥門進(jìn)入右邊容器的質(zhì)量與右邊氣體原有質(zhì)量的比值．14．（16分）如圖所示，開(kāi)口向下豎直放置的內(nèi)部光滑氣缸，氣缸的截面積為S，其側(cè)壁和底部均導(dǎo)熱良好，內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的導(dǎo)熱活塞，將缸內(nèi)理想分成I、II兩部分，氣缸下部與大氣相通，外部大氣壓強(qiáng)始終為p0，，環(huán)境溫度為，平衡時(shí)I、II兩部分氣柱的長(zhǎng)度均為l，現(xiàn)將氣缸倒置為開(kāi)口向上，求：（i）若環(huán)境溫度不變，求平衡時(shí)I、II兩部分氣柱的長(zhǎng)度之比；（ii）若環(huán)境溫度緩慢升高，但I(xiàn)、II兩部分氣柱的長(zhǎng)度之和為2l時(shí)，氣體的溫度T為多少？15．（12分）如圖所示，兩相同小木塊M、N（均視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量均為m=1kg，放在水平桌面上，木塊M、N間夾有一壓縮的輕質(zhì)彈簧P，彈簧兩端與小木塊M、N不拴接，但兩木塊通過(guò)長(zhǎng)L=0.1m的細(xì)線相連接。桌子中央O左側(cè)粗糙，中央O右側(cè)光滑，小木塊M、N與桌子左側(cè)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，且開(kāi)始時(shí)木塊N離桌子中央O的距離s=1.15m?，F(xiàn)讓小木塊M、N一起以v0=4m/s的初速度向桌子右側(cè)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木塊M、N越過(guò)桌子中央O進(jìn)入右側(cè)光滑區(qū)后，剪斷從N間的細(xì)線，發(fā)現(xiàn)小木塊M最終停在桌面光滑區(qū)，而小木塊N水平拋出離開(kāi)桌面，木塊N運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度方向恰好沿AB方向，小木塊N沿斜面AB滑下。己知斜面AB與水平方向的夾角為，斜面長(zhǎng)為2.0m，木塊N與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)也是μ=0.5.木塊N到達(dá)B點(diǎn)后通過(guò)光滑水平軌道BC到達(dá)光滑豎直圓軌道，底端（稍稍錯(cuò)開(kāi)）分別與兩側(cè)的直軌道相切，其中AB與BC軌道以微小圓弧相接。重力加速度g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8.(1)求壓縮彈簧的彈性勢(shì)能Ep；(2)求水平桌面與A點(diǎn)的高度差；(3)若木塊N恰好不離開(kāi)軌道，并能從光滑水平軌道DE滑出，則求豎直圓軌道的半徑R。

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、D【解析】

A.比結(jié)合能越大，原子核內(nèi)核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.鈾核裂變的核反應(yīng)方程中，反應(yīng)物必須有中子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.中X質(zhì)量數(shù)為4電荷數(shù)為2，為α粒子，核反應(yīng)類型為α衰變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.平均結(jié)合能是核子與核子結(jié)合成原子核時(shí)平均每個(gè)核子放出的能量，平均結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，平均結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成平均結(jié)合能大的原子核時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量虧損，一定放出核能。故D正確。故選D。2、B【解析】

ABC．在環(huán)由靜止釋放后沿桿向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，受向下的重力、斜向上的電場(chǎng)力和豎直向上的庫(kù)侖力，因電場(chǎng)力和庫(kù)侖力對(duì)環(huán)都做負(fù)功，可知環(huán)的機(jī)械能減小；而環(huán)的動(dòng)能、重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和守恒，則因電勢(shì)能變大，則重力勢(shì)能與動(dòng)能之和減??；因重力勢(shì)能減小，則電勢(shì)能與動(dòng)能之和增加；選項(xiàng)AC錯(cuò)誤，B正確；D．環(huán)下滑過(guò)程中一定存在一個(gè)重力、電場(chǎng)力、庫(kù)侖力以及桿的彈力的四力平衡位置，在此位置時(shí)環(huán)的速度最大，動(dòng)能最大，則環(huán)下滑時(shí)動(dòng)能先增加后減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B。3、B【解析】國(guó)際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量．分別為長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、熱力學(xué)溫度、電流、光強(qiáng)度、物質(zhì)的量．它們的在國(guó)際單位制中的單位稱為基本單位，而物理量之間的關(guān)系式推到出來(lái)的物理量的單位叫做導(dǎo)出單位．安培、開(kāi)爾文、摩爾都是國(guó)際單位制的基本單位．庫(kù)侖是國(guó)際單位制中的導(dǎo)出單位，故A、C、D正確，B錯(cuò)誤．本題選不是國(guó)際單位制的基本單位的故選B．【點(diǎn)睛】國(guó)際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量，這七個(gè)基本物理量分別是什么，它們?cè)趪?guó)際單位制分別是什么，這都是需要學(xué)生自己記住的．4、B【解析】

設(shè)行星質(zhì)量為M，半徑為R。則由可得探測(cè)器在行星表面繞行的周期行星的體積，又有解以上各式并代入數(shù)據(jù)得取對(duì)數(shù)得對(duì)照題給函數(shù)圖像，B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B。5、C【解析】

由圖乙可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度在時(shí)間內(nèi)均勻減小，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知?jiǎng)t時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率與時(shí)間內(nèi)的相同，則ab兩端電勢(shì)差相等，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。6、D【解析】

矢量是既有大小，又有方向的物理量；AB．質(zhì)量、時(shí)間只有大小而沒(méi)有方向，都是標(biāo)量，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．電流有大小和方向，但電流的合成不滿足平行四邊形定則，也是標(biāo)量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．磁感應(yīng)強(qiáng)度有大小，也有方向，是矢量，故選項(xiàng)D正確。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】

AB．對(duì)B、C兩球整體受力分析，正交分解得FABcos30°＋FCDcos60°＝2GFABsin30°＝FCDsin60°聯(lián)立解得FAB＝GFCD＝G選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．對(duì)C球受力分析，正交分解得FBCcosθ＋FCDcos60°＝GFBCsinθ＝FCDsin60°聯(lián)立解得θ＝60°選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。8、AD【解析】

AB．設(shè)兩恒星的軌道半徑分別為、，雙星系統(tǒng)有相同的周期，則有聯(lián)立可得故無(wú)法確定兩恒星的線速度之比，而兩恒星的線速度之和可以確定，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．又聯(lián)立解得故可以確定兩恒星的質(zhì)量之和，但無(wú)法確定兩恒星的質(zhì)量之比，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。故選AD。9、AB【解析】

D．進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，安培力B、l、v不變，則F不變；完全進(jìn)入磁場(chǎng)，感應(yīng)電流為零，安培力為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；A．因?yàn)閷?dǎo)線框勻速運(yùn)動(dòng)，水平外力和安培力F大小相等，進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，水平外力的沖量所以I-x關(guān)系圖象為正比例函數(shù)，完全進(jìn)入后外力為零，沖量為零，選項(xiàng)A正確；B．進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，有完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，ab邊的電勢(shì)差選項(xiàng)B正確；C．進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中所以q-x關(guān)系圖象為正比例函數(shù)，完全進(jìn)入后電流為零，q不變但不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。故選AB。10、BD【解析】

AB.粒子在磁場(chǎng)內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外，由左手定則可以判斷出粒子一定帶正電。在輻向電場(chǎng)中，電場(chǎng)力提供粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，可以判斷出的電勢(shì)高于的電勢(shì)。故A錯(cuò)誤，B正確；C.粒子經(jīng)加速電場(chǎng)加速在電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)計(jì)算可知故C錯(cuò)誤；D.聯(lián)立C項(xiàng)各式可得：為保證B不變，增大時(shí)，則增大，故D正確。故選：BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、BC【解析】

(1)[1]用平均速度代替小鐵球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，即(2)[2]若小鐵球機(jī)械能守恒，則有可得(3)[3]比較兩個(gè)方案，改進(jìn)后的方案相比原方案最主要的優(yōu)點(diǎn)：一是消除了紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦力影響；二是電磁鐵控制小鐵球，更易保證小鐵球的初速度為0，故BC正確，AD錯(cuò)誤。故選BC。12、80120【解析】

(1)[1][2]．選擇開(kāi)關(guān)與“1”、“2”相連時(shí)為電流表，量程分別為和。根據(jù)串、并聯(lián)電路特點(diǎn)有聯(lián)立解得。(2)[3]．選擇開(kāi)關(guān)與“3”相連，量程為，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可知、串聯(lián)后與表頭并聯(lián)的總電阻為，通過(guò)電源的電流為通過(guò)表頭電流的4倍。根據(jù)閉合電路歐姆定律有變形為由此可知橫軸為，則縱坐標(biāo)軸為。[4][5]．斜率縱截距解得四、計(jì)算