上海市同濟大學一附中高三下學期第五次調(diào)研考試新高考物理試題及答案解析

上海市同濟大學一附中高三下學期第五次調(diào)研考試新高考物理試題注意事項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(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、三根通電長直導線垂直紙面平行固定，其截面構成一正三角形，O為三角形的重心，通過三根直導線的電流分別用I1、I2、I3表示，方向如圖?，F(xiàn)在O點垂直紙面固定一根通有電流為I0的直導線，當時，O點處導線受到的安培力大小為F。已知通電長直導線在某點產(chǎn)生的磁感應強度大小和電流成正比，則（）A．當時，O點處導線受到的安培力大小為4FB．當時，O點處導線受到的安培力大小為C．當時，O點處導線受到的安培力大小為D．當時，O點處導線受到的安培力大小為2F2、教師在課堂上做了兩個小實驗，讓小明同學印象深刻。第一個實驗叫做“旋轉(zhuǎn)的液體”，在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極，沿邊緣內(nèi)壁放一個圓環(huán)形電極，把它們分別與電池的兩極相連，然后在玻璃皿中放入導電液體，例如鹽水，如果把玻璃皿放在磁場中，液體就會旋轉(zhuǎn)起來，如圖甲所示。第二個實驗叫做“振動的彈簧”，把一根柔軟的彈簧懸掛起來，使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸，通電后，發(fā)現(xiàn)彈簧不斷上下振動，如圖乙所示。下列關于這兩個趣味實驗的說法正確的是（）A．圖甲中，如果改變磁場的方向，液體的旋轉(zhuǎn)方向不變B．圖甲中，如果改變電源的正負極，液體的旋轉(zhuǎn)方向不變C．圖乙中，如果改變電源的正負極，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動D．圖乙中，如果將水銀換成酒精，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動3、2019年9月29日下午在第十三屆女排世界杯中，中國女子排球隊以十一戰(zhàn)全勝的戰(zhàn)績衛(wèi)冕世界杯冠軍，如圖所示為運動員朱婷在后排強攻。若運動員朱婷此時正在后排離球網(wǎng)3m處強攻，速度方向水平。設矩形排球場的長為2L，寬為L(實際L為9m)，若排球(排球可視為質(zhì)點)離開手時正好在3m線(即線)中點P的正上方高h1處，球網(wǎng)高H，對方運動員在近網(wǎng)處攔網(wǎng)，攔網(wǎng)高度為h2，且有h1>h2>H，不計空氣阻力。為了使球能落到對方場地且不被對方運動員攔住，則球離開手的速度v的最大范圍是(排球壓線不算犯規(guī))（）A．B．C．D．4、科學家計劃在1015年將首批宇航員送往火星進行考察．一質(zhì)量為m的物體，假設在火星兩極宇航員用彈簧測力計測得的讀數(shù)為F1，在火星赤道上宇航員用同一把彈簧測力計測得的讀數(shù)為F1．通過天文觀測測得火星的自轉(zhuǎn)角速度為ω，已知引力常量為G，將火星看成是質(zhì)量分布均勻的球體，則火星的密度和半徑分別為A．和 B．和C．和 D．和5、在如圖所示的邏輯電路中，當A端輸入電信號”1”、B端輸入電信號”0”時，則在C和D端輸出的電信號分別為A．1和0 B．0和1 C．1和l D．0和06、用波長為187.5nm的光照射陰極材料為鎢的光電管，測量得到遏止電壓為2.09V。已知普朗克常量為6.63×10-34J·s，真空中的光速為3×108m/s，e=1.6×10-19C，氫原子能級示意圖如圖所示。保持反向電壓為2.09V，改用處于基態(tài)（n=1）的氫原子激發(fā)后輻射出的光子照射，為了使光電流不為零，最少應給氫原子提供的能量為（）A．4.54eV B．6.63eV C．10.20eV D．12.09eV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，在真空中某點電荷的電場中，將兩個電荷量相等的試探電荷分別置于M、N兩點時，兩試探電荷所受電場力相互垂直，且F2>F1，則以下說法正確的是（）A．這兩個試探電荷的電性可能相同 B．M、N兩點可能在同一等勢面上C．把電子從M點移到N點，電勢能可能增大 D．N點場強一定大于M點場強8、下列說法正確的是_______。A．分子間距離減小時，分子勢能一定增大B．單晶體和多晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔C．在絕熱壓縮和等溫壓縮過程中，氣體內(nèi)能均不變D．熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E.當人們感到干燥時，空氣的相對濕度較小9、我國高鐵技術處于世界領先水平．和諧號動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車．假設動車組各車廂質(zhì)量均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比．某列車組由8節(jié)車廂組成，其中第1、5節(jié)車廂為動車，其余為拖車，則該動車組()A．啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反B．做勻加速運動時，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為3∶2C．進站時從關閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關閉發(fā)動機時的速度成正比D．與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為1∶210、如圖甲所示，兩平行金屬板A、B放在真空中，間距為d，P點在A、B板間，A板接地，B板的電勢φ隨時間t的變化情況如圖乙所示，t＝0時，在P點由靜止釋放一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，當t＝2T時，電子回到P點。電子運動過程中未與極板相碰，不計重力，則下列說法正確的是（）A．φ1∶φ2＝1∶2B．φ1∶φ2＝1∶3C．在0~2T時間內(nèi)，當t＝T時電子的電勢能最小D．在0~2T時間內(nèi)，電子的動能增大了三、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）圖（a）為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖，圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭G的滿偏電流為250μA，內(nèi)阻為480Ω。虛線方框內(nèi)為換檔開關，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個檔位，5個檔位為：直流電壓1V檔和5V檔，直流電流1mA檔和2.5mA檔，歐姆×100Ω檔。(1)圖（a）中的B端與________（填“紅”或“黑”）色表筆相連接(2)關于R6的使用，下列說法正確的是________（填正確答案標號）A．在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B．使用歐姆檔時，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置C．使用電流檔時，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)根據(jù)題給條件可得R1＋R2＝__________Ω，R4＝____________Ω(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖（b）所示。若此時B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為________。12．（12分）某同學用如圖所示裝置探究氣體做等溫變化的規(guī)律。(1)在實驗中，下列哪些操作不是必需的__________。A．用橡膠塞密封注射器的下端B．用游標卡尺測量柱塞的直徑C．讀取壓力表上顯示的氣壓值D．讀取刻度尺上顯示的空氣柱長度(2)實驗裝置用鐵架臺固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在實驗中要緩慢推動活塞，這些要求的目的是____。(3)下列圖像中，最能直觀反映氣體做等溫變化的規(guī)律的是__________。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，半徑R＝3.6m的光滑絕緣圓弧軌道，位于豎直平面內(nèi)，與長L＝5m的絕緣水平傳送帶平滑連接，傳送帶以v＝5m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動，傳送帶右側(cè)空間存在互相垂直的勻強電場和勻強磁場，電場強度E＝20N/C，磁感應強度B＝2.0T，方向垂直紙面向外．a(chǎn)為m1＝1.0×10－3kg的不帶電的絕緣物塊，b為m2＝2.0×10－3kg、q＝1.0×10－3C帶正電的物塊．b靜止于圓弧軌道最低點，將a物塊從圓弧軌道頂端由靜止釋放，運動到最低點與b發(fā)生彈性碰撞（碰后b的電量不發(fā)生變化）．碰后b先在傳送帶上運動，后離開傳送帶飛入復合場中，最后以與水平面成60°角落在地面上的P點(如圖)，已知b物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.1．（g取10m/s2，a、b均可看做質(zhì)點）求：（1）物塊a運動到圓弧軌道最低點時的速度及對軌道的壓力；（2）傳送帶上表面距離水平地面的高度；（3）從b開始運動到落地前瞬間，b運動的時間及其機械能的變化量．14．（16分）光的干涉和衍射現(xiàn)象說明光具有波動性。愛因斯坦的光電效應理論和康普頓效應理論表明，光在某些方面確實也會表現(xiàn)得像是由一些粒子（即一個個有確定能量和動量的“光子”）組成的。人們意識到，光既具有波動性，又具有粒子性。（c為光速，h為普朗克常量）(1)物理學家德布羅意把光的波粒二象性推廣到實物例子，他提出假設：實物粒子也具有波動性，即每一個運動的粒子都與一個對應的波相聯(lián)系，粒子的能量E和動量p跟它所對應波的頻率v和波長之間也遵從如下關系：，。請依據(jù)上述關系以及光的波長公式，試推導單個光子的能量E和動量p間存在的關系；(2)我們在磁場中學習過磁通量，其實在物理學中有很多通量的概念，比如電通量、光通量、輻射通量等等。輻射通量表示單位時間內(nèi)通過某一截面的輻射能，其單位為。①光子具有能量。一束波長為的光垂直照射在面積為S的黑色紙片上，其輻射通量為，且全部被黑紙片吸收，求該束光單位體積內(nèi)的光子數(shù)n；②光子具有動量。當光照射到物體表面上時，不論光被物體吸收還是被物體表面反射，光子的動量都會發(fā)生改變，因而對物體表面產(chǎn)生一種壓力。求上一問中的光對黑紙片產(chǎn)生的壓力大小，并判斷若將黑紙片換成等大的白紙片，該束光對白紙片的壓力有何變化。15．（12分）如圖所示，T形活塞將絕熱汽缸內(nèi)的氣體分隔成A、B兩部分，活塞左、右兩側(cè)截面積分別為S1、S2，活塞與汽缸兩端的距離均為L，汽缸上有a、b、c三個小孔與大氣連通，現(xiàn)將a、b兩孔用細管(容積不計)連接．已知大氣壓強為p0，環(huán)境溫度為To，活塞與缸壁間無摩擦．(1)若用釘子將活塞固定，然后將缸內(nèi)氣體緩慢加熱到T1，求此時缸內(nèi)氣體的壓強；(2)若氣體溫度仍為T0，拔掉釘子，然后改變缸內(nèi)氣體溫度，發(fā)現(xiàn)活塞向右緩慢移動了ΔL的距離(活塞移動過程中不會經(jīng)過小孔)，則氣體溫度升高還是降低？變化了多少？

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、C【解析】

根據(jù)安培定則畫出在O點的磁感應強度的示意圖如圖所示當時，三根導線在O點產(chǎn)生的磁感應強度大小相等，設為，根據(jù)磁場疊加原理可知，此時O點的磁感應強度為此時O點處對應的導線的安培力AB．由于通電長直導線在某點產(chǎn)生的磁感應強度大小和電流成正比，當時，則有，根據(jù)磁場疊加原理可知，此時O點的磁感應強度為此時O點處對應的導線的安培力故AB錯誤；C．當時，有，如圖所示根據(jù)磁場疊加原理可知此時O點處對應的導線的安培力故C正確；D．當時，有，如圖所示根據(jù)磁場疊加原理可知此時O點處對應的導線的安培力故D錯誤。故選C。2、C【解析】圖甲中，僅僅調(diào)換N、S極位置或僅僅調(diào)換電源的正負極位置，安培力方向肯定改變，液體的旋轉(zhuǎn)方向要改變，故AB均錯誤；圖乙中，當有電流通過彈簧時，構成彈簧的每一圈導線周圍都產(chǎn)生了磁場，根據(jù)安培定則知，各圈導線之間都產(chǎn)生了相互的吸引作用，彈簧就縮短了，當彈簧的下端離開水銀后，電路斷開，彈簧中沒有了電流，各圈導線之間失去了相互吸引力，彈簧又恢復原長，使得彈簧下端又與水銀接觸，彈簧中又有了電流，開始重復上述過程，可以觀察到彈簧不斷上下振動；如果改變電源的正負極，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動；但是如果將水銀換成酒精，酒精不導電，則彈簧將不再上下振動，故選項C正確，D錯誤；故選C.3、D【解析】

為了使球能落到對方場地且不被對方運動員攔住，根據(jù)得：平拋運動的最大位移：則平拋運動的最大速度：根據(jù)得：則平拋運動的最小速度：球離開手的速度的最大范圍是：故A、B、C錯誤，D正確；故選D。4、A【解析】

在兩極：，在赤道：，聯(lián)立解得：，由，且，解得：，故A正確．5、C【解析】

B端輸入電信號“0”時，經(jīng)過非門輸出端D為“1”，AD為與門輸入端，輸入分別為“1”、“1”，經(jīng)過與門輸出端C為“1”。故C正確，ABD錯誤。6、C【解析】

由光電效應方程eUc=EKm=hγ-W0…①又hγ0=W0…②又…③由①②③式代入數(shù)據(jù)可得hγ0=4.54eV則光子的能量值最小為4.54eV+2.09eV=6.63eV，用處于基態(tài)（n=1）的氫原子激發(fā)后輻射出的光子照射，電子只需要從基態(tài)躍遷到n=2的能級即可，所以為了使光電流不為零，最少應給氫原子提供的能量Emin=E2-E1=-3.40eV-（-13.60eV）=10.20eV．故C正確，ABD錯誤。

故選C。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、CD【解析】

A．將F2和F1的作用線延長相交，交點即為點電荷的位置，可知，點電荷對M處試探電荷有排斥力，對N處試探電荷有吸引力，所以這兩個試探電荷的電性一定相反，故A錯誤；B．由于F2>F1，可知M、N到點電荷的距離不等，不在同一等勢面上，故B錯誤；C．若點電荷帶負電，則把電子從M點移到N點，電場力做負功，電勢能增大，故C正確；D．由點電荷場強公式可知，由于F2>F1，則有故D正確。故選CD。8、BDE【解析】

A．分子間作用力表現(xiàn)為引力時，分子間距離減小，分子力做正功，分子勢能減小，故A錯誤；B．晶體與非晶體的區(qū)別在于有無固定的熔點，晶體有固定的熔點而非晶體沒有，故B正確；C．在絕熱壓縮過程中，外界對氣體做功而氣體與外界無熱交換氣體內(nèi)能一定增加，故C錯誤；D．熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，符合熱力學第二定律的表述，故D正確；E．當人們感到干燥時，空氣的相對濕度較小，故E正確。故選BDE。9、BD【解析】

啟動時乘客的加速度的方向與車廂運動的方向是相同的，所以啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相同，故A錯誤；設每一節(jié)車廂的質(zhì)量是m，阻力為，做加速運動時，對6、7、8車廂進行受力分析得：，對7、8車廂進行受力分析得：，聯(lián)立可得：，故B正確；設進站時從關閉發(fā)動機到停下來滑行的距離為s，則：，又，可得：，可知進站時從關閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關閉發(fā)動機時的速度的平方成正比，故C錯誤；設每節(jié)動車的功率為P，當只有兩節(jié)動力車時，最大速率為v，則：，改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組時，最大速度為，則：，所以，故D正確．10、BD【解析】

AB．電子在0~T時間內(nèi)向上加速運動，設加速度為a1，在T~2T時間內(nèi)先向上減速到零后向下加速回到原出發(fā)點，設加速度為a2，則解得由于則φ1∶φ2＝1∶3選項A錯誤，B正確；C．依據(jù)電場力做正功最多，電勢能最小，而0～T內(nèi)電子做勻加速運動，T～2T之內(nèi)先做勻減速直線運動，后反向勻加速直線運動，因φ2=3φ1，t1時刻電子的動能而粒子在t2時刻的速度故電子在2T時的動能所以在2T時刻電勢能最小，故C錯誤；

D．電子在2T時刻回到P點，此時速度為（負號表示方向向下）電子的動能為根據(jù)能量守恒定律，電勢能的減小量等于動能的增加量，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、紅B1608801100【解析】

(1)[1]根據(jù)歐姆表原理可知，內(nèi)部電源的正極應接黑表筆，這樣才能保證在測電阻時電流“紅進黑出”，即圖（a）中的端與紅色表筆相連接；(2)[2]由電路圖可知，只在測量電阻時才接入電路，故其作用只能進行歐姆調(diào)零，不能進行機械調(diào)零，同時在使用電流檔時也不需要時行調(diào)節(jié)，AC錯誤，B正確；(3)[3]直流電流檔分為和，由圖可知，當接2時應為；根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律可知：；[4]總電阻為：接4時，為電壓檔，因串入的電阻較小，故應為量程的電壓表；此時電流計與、并聯(lián)后再與串聯(lián)，即改裝后的電流表與串聯(lián)再改裝后電壓表；根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知：；(5)[5]若與3連接，則為歐姆檔“”檔，讀數(shù)為：。12、B保證氣體狀態(tài)變化過程中溫度盡可能保持不變C【解析】

(1)[1]A．為了保證氣密性，應用橡膠塞密封注射器的下端，A需要；BD．由于注射器的直徑均勻恒定，根據(jù)可知體積和空氣柱長度成正比，所以只需讀取刻度尺上顯示的空氣柱長度，無需測量直徑，B不需要D需要；C．為了得知氣壓的變化情況，所以需要讀取壓力表上顯示的氣壓值，C需要。讓選不需要的，故選B。(2)[2]手溫會影響氣體的溫度，且實驗過程中氣體壓縮太快，溫度升高后熱量不能快速釋放，氣體溫度會升高，所以這樣做的目的為保證氣體狀態(tài)變化過程中溫度盡可能保持不變。(3)[3]根據(jù)可知當氣體做等溫變化時，p與V成反比，即，故圖像為直線，所以為了能直觀反映p與V成反比的關系，應做圖像，C正確。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),方向豎直向下(2)(3)【解析】

（1）根據(jù)機械能守恒定律求解物塊a運動到圓弧軌道最低點時的速度；根據(jù)牛頓第二定律求解對最低點時對軌道的壓力；（2）a于b碰撞時滿足動量和能量守恒，列式求解b碰后的速度；根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合運動公式求解b離開傳送帶時的速度；進入復合場后做勻速圓周運