上海浦东新区2023年高三第四次模拟考试物理试卷含解析

2023学年高考物理模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、某静电场在x轴正半轴上的电势Φ随x变化的关系如图所示，则（）A．x1处跟x2处的电场强度方向相同B．x1处跟x2处的电场强度大小相等C．若把带正电的粒子从x1处移到x2处，电场力先做正功再做负功D．同一个带正电的粒子在R处具有的电势能小于x2在处的电势能2、汽车在平直公路上以108km/h的速度匀速行驶，司机看到前面有突发情况，紧急利车，从看到突发情况到刹车的反应时间内汽车做匀速运动，刹车后汽车做匀减速直线运动，从看到突发情况到汽车停下，汽车行驶的距离为90m，所花时间为5.5s，则汽车匀减速过程中所受阻力约为汽车所受重力的（）A．0.3倍 B．0.5倍 C．0.6倍 D．0.8倍3、如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块，系统处于静止状态，现用竖直向下的力作用在上，使其向下做匀加速直线运动，在弹簧的弹性限度内，下列是力和运动时间之间关系的图象，正确的是（）A． B． C． D．4、质量为m的小球受到风力作用，作用力大小恒定，方向与风速方向相同。如图所示，现在A、B周围空间存在方向竖直向下的风场，小球从A点由静止释放，经过到达B点。若风速方向反向，小球仍从A点由静止释放，经过到达B点，重力加速度为g。则小球第一次从A点下落到B点的过程中，其机械的改变量为（）A． B． C． D．5、在真空中某点电荷Q的电场中，将带电荷量为q的负试探电荷分别置于a（0,0,r）、b两点时，试探电荷所受电场力的方向如图所示，Fa、Fb分别在yOz和xOy平面内，Fa与z轴负方向成角，Fb与x轴负方向成角。已知试探电荷在a点受到的电场力大小为Fa=F，静电力常量为k。则以下判断正确的是（）A．电场力的大小Fb大于FB．a、b、O三点电势关系为C．点电荷Q带正电，且大小为D．在平面xOz上移动该试探电荷，电场力不做功6、如图所示，半径为R的光滑半圆形刚性细杆竖直固定，O点为其圆心，AB为水平直径，在细杆的A点固定一个光滑的小圆环，穿过小圆环的不可伸长的细线一端与质量为4m的重物相连，另一端与质量为m且套在细杆上的带孔小球相连。开始时小球静止在细杆的C点，重物在A点正下方，细线恰好伸直，将重物由静止释放后，小球在重物拉动下沿细杆运动。已知重力加速度为g，当小球运动到P点时，重物下落的速度为（OP、OC均与水平方向成60°角）（）A． B．C． D．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，再变化到状态C，变化过程的p-V图象如图所示，已知状态A时气体温度为200K。下列说法正确的是（）A．状态B时气体温度是600KB．状态C时气体温度是600KC．状态A到B的过程，气体放热D．状态B到C的过程，气体放热E.状态A到B再到C的过程，气体内能先增大后减小8、如图所示，一个匝数n=1000匝、边长l=20cm、电阻r=1Ω的正方形线圈，在线圈内存在面积S=0.03m2的匀强磁场区域，磁场方向垂直于线圈所在平面向里，磁感应强度大小B随时间t变化的规律是B=0.15t（T）。电阻R与电容器C并联后接在线圈两端，电阻R=2Ω，电容C=30μF。下列说法正确的是（）A．线圈中产生的感应电动势为4.5V B．若b端电势为0，则a端电势为3VC．电容器所带电荷量为1.2×10-4C D．稳定状态下电阻的发热功率为4.5W9、为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成θ角射人。CD为光学传感器，可以探测光的强度。从AB面反射回来的光强随角θ变化的情况如图乙所示。现在将这种新材料制成的一根光导纤维束弯成半圆形，暴露于空气中(假设空气中的折射率与真空相同)，设半圆形外半径为R，光导纤维束的半径为r。则下列说法正确的是A．该新材料的折射率n>1B．该新材料的折射率n<1C．图甲中若减小入射角θ，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小D．用同种激光垂直于光导纤维束端面EF射入，如图丙。若该束激光不从光导纤维束侧面外泄，则弯成的半圆形半径R与纤维束半径r应满足的关系为10、如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t＝0时的波形图，此时P质点向y轴负方向振动；虚线为0.02s(小于1个周期)时的波形图，则()A．波沿x轴正方向传播B．波速为3.5m/sC．t＝0.02s时，x＝8cm处质点向y轴负方向振动D．t＝0至t＝0.08s，质点P通过的路程为0.04m三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）实验：用如图所示的装置探究加速度a与力F的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上．（1）实验时，一定要进行的操作是___________（填选项前的字母）．A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，根据纸带的数据求出加速度a，同时记录弹簧测力计的示数F．B．改变小车的质量，打出几条纸带C．用天平测出沙和沙桶的总质量D．为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量（1）在实验中，有同学得到一条打点的纸带，取打点清晰部分做如下标记，如图所示，已知相邻计数点间还有4个点没有画出来，打点计时器的电源频率为50Hz，则小车加速度的大小为a=_______m/s1．（结果保留3位有效数字）（3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图像，可能是下图中的__________图线．（4）下图是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置，曲面AB与水平面相切于B点且固定．带有遮光条的小物块自曲面上面某一点释放后沿水平面滑行最终停在C点，P为光电计时器的光电门．已知当地重力加速度为g．①利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度___________cm．②实验中除了遮光条的宽度，还需要测量的物理量有__________．A．小物块质量B．遮光条通过光电门的时间C．遮光条到C点的距离D．小物块释放点的高度③为了减小实验误差，同学们选择图象法来找出动摩擦因数，那么他们应该选择_____关系图象来求解（利用测量的物理量表示）．12．（12分）某实验小组设计了如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，其主要步骤如下：（1）物块P、Q用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，P底端固定了一竖直宽度为d的轻质遮光条。托住P，使系统处于静止状态（如图所示），用刻度尺测出遮光条所在位置A与固定在铁架台上的光电门B之间的高度h。（2）现将物块P从图示位置由静止释放，记下遮光条通过光电门的时间为t，则遮光条通过光电门时的速度大小v=___________。（3）己知当地的重力加速度为g，为了验证机械能守恒定律，还需测量的物理量是_________（用相应的文字及字母表示）。（4）利用上述测量的实验数据，验证机械能守恒定律的表达式是_________。（5）改变高度h，重复实验，描绘出v2-h图象，该图象的斜率为k。在实验误差允许范围内，若k=_________，则验证了机械能守恒定律。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示是一个水平横截面为圆形的平底玻璃缸，玻璃缸深度为，缸底面圆心处有一单色点光源，缸中装有某种液体，深度为，点为液面的圆心，垂直于水平面。用面积为的黑纸片覆盖在液面上，则液面上方恰好无光线射出。若在上述黑纸片上，以为圆心剪出一个面积为的圆孔，把余下的黑纸环仍放置在液面上原来的位置，使所有出射光线都从缸口射出，则缸口的最小面积为多少？14．（16分）如图所示的xOy平面直角坐标系内，在x≤a的区域内，存在着垂直于xOy平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，位于坐标原点O的粒子源在xOy平面内沿各个方向发射速率相同的同种带正电的粒子．已知沿y轴正方向发射的粒子经时间t0恰好从磁场的右边界P(a，a)射出磁场．不计粒子的重力与相互作用力，求：(1)粒子的比荷；(2)磁场右边界有粒子射出区域的长度。15．（12分）如图所示，在湖面上波源O点以振幅0.2m上下振动，形成圆形水波向外传播，A、O、B三点在一条直线上，AO间距为7.0m，OB间距为2.0m，某时刻O点处在波峰位置，观察发现3.5s后此波峰传到A点，此时O点正通过平衡位置向上运动，OA间还有一个波峰。将水波近似为简谐波。求：①此水波的传播速度周期和波长；②以A点处在波峰位置为0时刻，画出B点的振动图像。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解析】

A．x1和x2处的斜率都是负值，说明场强方向相同，故A正确；B．x1处的斜率大于x2处的斜率，说明x1处的电场强度大于x2处的电场强度，故B错误；C．从x1处到x2处，电势逐渐降低，则移动正电荷，电场力一直做正功，电势能一直减小，故C错误；D．根据Ep=qφ可知，正电荷在R处具有的电势能为零，在x2处的电势小于零，所以正电荷在此具有的电势能小于零，电势能为标量，正负号表示大小，所以同一个带正电荷的粒子在R处具有的电势能大于在x2处的电势能，故D错误。故选A。2、C【解析】

设反应时间为t，匀减速时间为，行驶距离为s，初速度为v，则，，解得：，，根据牛顿第二定律得：故故C正确ABD错误。故选C。3、D【解析】

在作用力F之前，物块放在弹簧上处于静止状态，即作用力F之后，物块向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有x即为物块向下运动的位移，则联立可得即F随时间变化图象为D，所以D正确，ABC错误。故选D。4、C【解析】

若风场竖直向下，则：若风场竖直向上，则：解得则小球第一次从A点下落到B点的过程中，其机械的改变量为故选C。5、C【解析】

由题，Fa、Fb分别在yOz和xOy平面内，可知点电荷Q即在yOz平面内，也在xOy平面内，所以Q一定在坐标轴y上，过a点沿F的方向延长，与y轴交于Q点，设OQ之间的距离为y，由几何关系得则aQ之间的距离连接bQ，则b受到的电场力的方向沿bQ的方向。由几何关系得可知b点到O点的距离也是r，b到Q之间的距离也是2rA．b与a到Q点的距离相等，根据库仑定律可知，试探电荷在b点受到的电场力与在a点受到的电场力是相等的，所以故A错误；B．负电荷受到的电场力指向Q，根据异性电荷相互吸引可知，Q带正电，由于距离正电荷越近电势越高，所以O点的电势高，b与a点的电势相等，即故B错误；C．由于点电荷Q带正电，根据库仑定律解得点电荷Q的电荷量为故C正确；D．平面xOz上各点到Q的距离不一定相等，所以各点的电势不一定相等，则在平面xOz上移动该试探电荷，电场力不一定不做功，故D错误。故选C。6、A【解析】

设重物下落的速度大小为，小球的速度大小为，由几何关系可知由能量关系联立解得故选A。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ADE【解析】

A．从A到B为等容变化，则由查理定律可得选项A正确；B．从B到C为等压变化，则由盖吕萨克定律可得选项B错误；C．状态A到B的过程，气体体积不变，则W=0，温度升高，则∆U>0，则由热力学第一定律可知，气体吸热，选项C错误；D．状态B到C的过程，气体体积减小，则W>0；温度降低，则∆U<0，则由热力学第一定律可知，Q<0，即气体放热，选项D正确；E．状态A到B再到C的过程，气体温度先升高后降低，可知气体的内能先增大后减小，选项E正确。故选ADE。8、AD【解析】

A．根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势A正确；B．电流电容器两端电势差由楞次定律可判断感应电流方向为逆时针方向，即a端电势低、b端电势高，由于b端接地，故有，B错误；C．电容器带电荷量C错误；D．电阻的发热功率D正确。故选AD。9、AD【解析】

AB.由题图乙知，当时发生全反射，则有：故选项A符合题意，B不符合题意；C.图甲中若减小入射角，根据反射定律和折射定律可知反射角和折射角都减小，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变大，故选项C不符合题意；D.激光不从光导纤维束侧面外泄的临界条件是入射光在外侧面处发生全反射，临界光路如图所示，可得：解得：，所以该束激光不从光导纤维束侧面外泄，则弯成的半圆形半径与纤维束半径应满足的关系为，故选项D符合题意。10、AC【解析】

A．P质点向y轴负方向运动，根据同侧法可知波沿x轴正方向传播，A正确；B．波速为：v＝＝0.5m/sB错误；C．根据图像可知t＝0.02s时，x＝8cm处质点沿y轴负方向运动，C正确；D．周期：T＝＝0.16s在t＝0至t＝0.08s，质点P振动个周期，通过的路程为：2×1cm＝2cmD错误。故选AC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、A1.93C1.015BCB【解析】

（1）A、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，A正确；B、改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，不需要改变小车的质量，B错误；C、本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故CD错误．故选A；（1）由于相邻计数点间还有4个点没有画出来，计数点间的时间间隔：T=5×0.01=0.1s，

由匀变速直线运动的推论：△x=aT1可得，加速度（3）实验时，若遗漏了平衡摩擦力这一步骤，则需要先用一定的力克服掉摩擦力后才能产生加速度，即，a—F图象中横轴会有截距，故选C；（4）①遮光条的宽度②实验的原理：根据遮光条的宽度与滑块通过光电门的时间即可求得滑块的速度：B到C的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得：，解得：，即，还需测量的物理量是遮光条通过光电门的时间t和遮光条到C点的距离s，故选BC．③要通过图象来求动摩擦因数，那么图象最好为倾斜的直线，便于计算，依据可得：,即，在图象中，为直线的斜率，即可求得动摩擦因数，所以应画图象，故选B．12、P的质量M，Q的质量m（M-m）gh=【解析】

（1）[1]光电门的遮光条挡住光的时间极短，则平均速度可作为瞬时速度，有：；（2）[2]两物块和轻绳构成的系统，只有