上海市寶山區(qū)上海交大附中2024屆高三下學期五調考試物理試題

上海市寶山區(qū)上海交大附中2024屆高三下學期五調考試物理試題注意事項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、如圖所示，磁感應強度為B的勻強磁場分布在半徑為R的圓內，CD是圓的直徑，質量m、電荷量為q的帶正電的粒子，從靜止經電場加速后，沿著與直徑CD平行且相距的直線從A點進入磁場。若帶電粒子在磁場中運動的時間是，則加速電場的電壓是（）A． B．C． D．2、國慶70周年閱兵展出了我國高超音速乘波體導彈——東風-17，東風-17突防能力強，難以攔截，是維護祖國和平發(fā)展的有力武器。如圖所示，設彈道上處于大氣層外的a點和處于大氣層內的b點的曲率半徑之比為2∶1，導彈在a、b兩點的速度大小分別為3倍音速和12倍音速，方向均平行于其正下方的水平地面，導彈在a點所受重力為G，在b點受到空氣的升力為F。則（）A．F=33G B．F33G C．F=32G D．F32G3、一根細線一端系一小球（可視為質點），另一端固定在光滑圓錐頂上，如圖所示，設小球在水平面內做勻速圓周運動的角速度為ω，細線的張力為FT，則FT隨ω2變化的圖象是（）A． B．C． D．4、如圖甲所示，一線圈匝數為100匝，橫截面積為0.01m2，磁場與線圈軸線成30°角向右穿過線圈。若在2s時間內磁感應強度隨時間的變化關系如圖乙所示，則該段時間內線圈兩端a和b之間的電勢差Uab為（）A．V B．2VC．V D．從0均勻變化到2V5、一人站在滑板上以速度在冰面上滑行忽略滑板與冰面間的摩擦某時刻人沿水平方向向正前方距離滑板離開時人相對冰面的速度大小為。已知人與滑板的質量分別為，則人離開時滑板的速度大小為（）A． B． C． D．6、如圖甲所示，小物塊A放在長木板B的左端，一起以v0的速度在水平臺階上向右運動，已知臺階MN光滑，小物塊與臺階PQ部分動摩擦因數，臺階的P點切線水平且與木板等高，木板撞到臺階后立即停止運動，小物塊繼續(xù)滑行。從木板右端距離臺階P點s=8m開始計時，得到小物塊的v—t圖像，如圖乙所示。小物塊3s末剛好到達臺階P點，4s末速度剛好變?yōu)榱?。若圖中和均為未知量，重力加速度g取10m/s2，下列說法中正確的是（）A．由題中數據可知，木板長度為2.5mB．小物塊在P點的速度為2m/sC．小物塊和木板的初速度D．小物塊與木板間動摩擦因數二、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，x軸與水平傳送帶重合，坐標原點O在傳動帶的左端，傳送帶右端A點坐標為XA=8m，勻速運動的速度V0=5m/s，一質量m=1kg的小物塊，輕輕放在傳送帶上OA的中點位置，小物塊隨傳動帶運動到A點后，沖上光滑斜面且剛好能夠到達N點處無機械能損失，小物塊與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.5，斜面上M點為AN的中點，重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是（）A．N點縱坐標為yN=1.25mB．小物塊第一次沖上斜面前，在傳送帶上運動產生的熱量為12.5JC．小物塊第二次沖上斜面，剛好能夠到達M點D．在x=2m位置釋放小物塊，小物塊可以滑動到N點上方8、通常把電荷在離場源電荷無限遠處的電勢能規(guī)定為零，已知試探電荷q在場源電荷的電場中具所有電勢能表達式為式中k為靜電力常量，r為試探電荷與場源電荷間的距離）。真空中有兩個點電荷Q1、Q2分別固定在x坐標軸的和的位置上。x軸上各點的電勢φ隨x的變化關系如圖所示。A、B是圖線與x的交點，A點的x坐標是4.8cm，圖線上C點的切線水平。下列說法正確的是（）A．電荷Q1、Q2的電性相同 B．電荷Q1、Q2的電荷量之比為1∶4C．B點的x坐標是8cm D．C點的x坐標是12cm9、質量為m的小球穿在光滑細桿MN上，并可沿細桿滑動。已知細桿與水平面夾角30°，細桿長度為2L，P為細桿中點。小球連接輕彈簧，彈簧水平放置，彈簧右端固定于豎直平面的O點。此時彈簧恰好處于原長，原長為，勁度系數為。將小球從M點由靜止釋放，小球會經過P點，并能夠到達N點。下列說法正確的是（）A．小球運動至P點時受到細桿彈力為B．小球運動到P點處時的加速度為C．小球運動至N點時的速度D．小球運動至N點時彈簧的彈性勢能為mgL10、如圖甲，間距L=lm且足夠長的光滑平行金屬導軌cd、ef固定在水平面（紙面）上，右側cf間接有R=2Ω的電阻．垂直于導軌跨接一根長l=2m、質量m=0.8kg的金屬桿，金屬桿每米長度的電阻為2Ω．t=0時刻，寬度a=1.5m的勻強磁場左邊界緊鄰金屬桿，磁場方向豎直向下、磁感應強度大小B=2T．從t=0時刻起，金屬桿（在方向平行于導軌的水平外力F作用下）和磁場向左運動的速度一時間圖像分別如圖乙中的①和②．若金屬桿與導軌接觸良好，不計導軌電阻，則）（）A．t=0時刻，R兩端的電壓為B．t=0.5s時刻，金屬桿所受安培力的大小為1N、方向水平向左C．t=l.5s時刻，金屬桿所受外力F做功的功率為4.8WD．金屬桿和磁場分離前的過程中，從c到f通過電阻R的電荷量為0.5C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）某一小型電風扇額定電壓為5.0V，額定功率為2.5W．某實驗小組想通過實驗描繪出小電風扇的伏安特性曲線。實驗中除導線和開關外，還有以下器材可供選擇：A．電源E（電動勢為6.0V）B．電壓表V（量程為0～6V，內阻約為8kΩ）C．電流表A1（量程為0～0.6A，內阻約為0.2Ω）D．電流表A2（量程3A，內阻約0.05Ω）；E．滑動變阻器R1（最大阻值5k，額定電流100mA）F．滑動變阻器R2（最大阻值25Ω，額定電流1A）（1）為了便于調節(jié)，減小讀數誤差和系統誤差，實驗中所用電流表應選用_____滑動變阻器應選用_____（填所選儀器前的字母序號）。（2）請你為該小組設計實驗電路，并把電路圖畫在甲圖中的虛線框內（小電風扇的電路符號如圖甲所示）_____。（3）操作過程中發(fā)現，小電風扇通電后受阻力作用，電壓表讀數小于0.5V時電風扇沒啟動。該小組測繪出的小電風扇的伏安特性曲線如圖乙所示，由此可以判定，小電風扇的電阻為_____Ω，正常工作時的發(fā)熱功率為_____W，機械功率為_____W12．（12分）某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進行驗證動量守恒定律及平臺上A點左側與滑塊a之間的動摩擦因數的實驗．在足夠大的水平平臺上的A點放置一個光電門，水平平臺上A點右側摩擦很小，可忽略不計，左側為粗糙水平面，當地重力加速度大小為g．采用的實驗步驟如下：A．在小滑塊a上固定一個寬度為d的窄擋光片；B．用天平分別測出小滑塊a（含擋光片）和小球b的質量ma、mb：C．在a和b間用細線連接，中間夾一被壓縮了的輕短彈簧，靜止放置在平臺上：D．燒斷細線后，a、b瞬間被彈開，向相反方向運動：E．記錄滑塊a通過光電門時擋光片的遮光時間△t：F．滑塊a最終停在C點（圖中未畫出），用刻度尺測出AC之間的距離SaG．小球b從平臺邊緣飛出后，落在水平地面的B點，用刻度尺測出平臺距水平地面的高度h及平臺邊緣鉛垂線與B點之間的水平距離sb；H．改變彈簧壓縮量，進行多次測量．（1）用螺旋測微器測量擋光片的寬度，如圖乙所示，則擋光片的寬度為________mm；（2）該實驗要驗證“動量守恒定律”，則只需驗證兩物體a、b彈開后的動量大小相等，即a的動量大小____________等于b的動量大小___________；（用上述實驗所涉及物理量的字母表示）（3）改變彈簧壓縮量，多次測量后，該實驗小組得到小滑塊a的Sa與1(Δt)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，兩列簡諧橫波a、b在同一介質中分別沿x軸正、負方向傳播，波速均為v=2.5m/s。已知在t=0時刻兩列波的波峰正好在x=2.5m處重合。①求t=0時，介質中處于波峰且為振動加強點的所有質點的x坐標；②從t=0時刻開始，至少要經過多長時間才會使x=1.0m處的質點到達波峰且為振動加強點？14．（16分）如圖所示，嫦娥四號著陸器為了尋找月面上的平坦的著陸區(qū)，可以懸停在月面附近，已知著陸器在月面附近的重力為G，忽略懸停過程由于噴氣而引起的重力變化，燃氣的噴射速度為v，求著陸器懸停時單位時間內噴出燃氣的質量。15．（12分）如圖所示，寬度的足夠長的平行金屬導軌、的電阻不計，垂直導軌水平放置一質量、電阻的金屬桿，導軌上端跨接一個阻值的燈泡，整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，導軌平面與水平面之間的夾角。金屬桿由靜止開始下滑，始終與導軌垂直并保持良好接觸，金屬桿與導軌間的動摩擦因數。下滑過程重力功率達到最大時，燈泡剛好正常發(fā)光。（，，）求：（1）磁感應強度的大?。唬?）當金屬桿的速度達到最大速度的一半時，金屬桿的加速度大小。

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、B【解題分析】

帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期是；

粒子在磁場中運動的時間是如圖所示，粒子從A點進入磁場后，從E點射出．O為磁場圓的圓心，設∠AOC=α

則sinα=，則α=45°粒子做圓周運動的圓心是O1點，設半徑O1A=r，O1A⊥CD，∠COO1=45°．

由圖可知r=R粒子做圓周運動加速過程滿足解得加速電壓故選B。2、B【解題分析】

在a處時，重力提供向心力，則在b處時聯立解得又因為導彈要做離心運動，所以F33G故ACD錯誤，B正確。故選B。3、C【解題分析】

由題知小球未離開圓錐表面時細線與豎直方向的夾角為θ，用L表示細線長度，小球離開圓錐表面前，細線的張力為FT，圓錐對小球的支持力為FN，根據牛頓第二定律有FTsinθ－FNcosθ＝mω2LsinθFTcosθ＋FNsinθ＝mg聯立解得FT＝mgcosθ＋ω2mLsin2θ小球離開圓錐表面后，設細線與豎直方向的夾角為α，根據牛頓第二定律有FTsinα＝mω2Lsinα解得FT＝mLω2故C正確。故選C。4、A【解題分析】

與線圈軸線成30°角穿過線圈的向右磁感應強度均勻增加，故產生恒定的感應電動勢，根據法拉第電磁感應定律，有：由圖可知：Wb/s代入數據解得：VA正確，BCD錯誤。故選A。5、C【解題分析】

規(guī)定初速度v0的方向為正方向，根據動量守恒定律可知：解得負號表示速度與正方向相反，大小為；故選C。6、A【解題分析】

C．木板B和物塊A在一起勻速運動，可得初速度故C錯誤；B．物塊滑上臺階后繼續(xù)勻減速直線運動，加速度為，時間為，有故B錯誤；AD．當木板B和臺階相撞后立即停止，物塊A繼續(xù)在木板上勻減速直線運動，運動的時間為，運動的位移為板長L，則勻減速直線運動的加速度為物塊離開木板的速度為板長為聯立各式和數據解得，故A正確，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、AB【解題分析】

A．小物塊在傳送帶上勻加速運動的加速度a=μg=5m/s2小物塊與傳送帶共速時，所用的時間運動的位移故小物塊與傳送帶達到相同速度后以v0=5m/s的速度勻速運動到Q，然后沖上光滑斜面到達N點，由機械能守恒定律得解得yN=1.25m選項A正確；

B．小物塊與傳送帶速度相等時，傳送帶的位移x=v0t=5×1=5m傳送帶受摩擦力的作用，小物塊在傳送帶上運動產生的熱量Q=f（x-△x）=μmg（x-△x）=0.5×10×2.5=12.5J選項B正確；

C．物塊從斜面上再次回到A點時的速度為5m/s，滑上傳送帶后加速度仍為5m/s2，經過2.5m后速度減為零，然后反向向右加速，回到A點時速度仍為5m/s，則仍可到達斜面上的N點，選項C錯誤；D．在x=2m位置釋放小物塊，則小滑塊在傳送帶上仍滑動2.5m后與傳送帶相對靜止，則到達A點時的速度等于5m/s，則小物塊仍可以滑動到N點，選項D錯誤。故選AB。8、CD【解題分析】

A．電勢能故電勢那么場源電荷附近電勢正負和場源電荷正負一致，故由圖可得原點處電荷帶正電，處電荷帶負電，故A錯誤；B．點處電勢為零，故有所以，電荷、的電荷量之比故B錯誤；C．點處電勢為零，根據電勢為零可得可得解得所以點的坐標故C正確；D．點電荷周圍場強兩場源電荷電性相反，那么兩場源電荷在點的場強方向相反，點電勢變化為零，故點場強為零，根據疊加定理可得兩場源電荷在點場強大小相等，故有解得故D正確；故選CD。9、AC【解題分析】

AB．小球運動至P點時，根據幾何關系可得OP之間的距離為：則彈簧的彈力大小為：對小球受力分析，可知受重力、彈簧的彈力和輕桿的彈作用，如圖所示：在垂直斜面方向上，根據平衡條件有：解得：在沿斜面方向上，根據牛頓第二定律有：解得：，A正確，B錯誤；CD．根據幾何關系，可知ON=OM=故小球從M點運動至N點，彈性勢能變化量為零，所以在N點的彈性勢能為零，則整個過程小球減小的重力勢能全部轉化為小球的動能，根據機械能守恒有：解得：，C正確，D錯誤。故選AC。10、BD【解題分析】

A、t=0時刻，棒的速度為零，磁場向左運動的速度為2m/s，等效為棒切割的速度為2m/s，，棒的內阻為，故電阻R的電壓為：，故A錯誤；B、t=0.5s時，棒的切割速度為2-1=1m/s，方向向右，，，方向由左手定則可知水平向左，故B正確；C、金屬桿做勻加速直線運動，故，由圖象可知，金屬桿所受安培力的大小為：，可得，則金屬桿做功的功率為：，故C錯誤．D、金屬桿和磁場分離前的過程中，在0-1s內，金屬桿相對于磁場向右運動，產生的感應電流由c到f。在0-1s內，金屬桿相對于磁場通過的位移大小為：，從c到f通過電阻R的電荷量為：，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、（1）C；E；（2）實驗電路圖如圖所示；（3）2.5Ω，0.625，1.875。【解題分析】

（1）電風扇的額定電流，從讀數誤差的角度考慮，電流表選擇C．電風扇的電阻比較小，則滑動變阻器選擇總電阻為10Ω的誤差較小，即選擇E。（2）因為電壓電流需從零開始測起，則滑動變阻器采用分壓式接法，電風扇的電阻大約，遠小于電壓表內阻，屬于小電阻，電流表采用外接法。電路圖如圖所示。（3）電壓表讀數小于0.5V時電風扇沒啟動。根據歐姆定律得：正常工作時電壓為5V，根據圖象知電流為0.5A，則電風扇發(fā)熱功率為：P＝I2R＝0.52×2.5W＝0.625W，則機械功率P′＝UI﹣I2R＝2.5﹣0