上海大学附属中学2024年高三第四次模拟考试物理试卷含解析

上海大学附属中学2024年高三第四次模拟考试物理试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点竖直向上抛出小球，小球又落到原处的时间为T2，在小球运动过程中要经过比O点高H的P点，小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于()A． B． C． D．2、如图所示，两电荷量分别为－Q和+2Q的点电荷固定在直线MN上，两者相距为L，以+2Q的点电荷所在位置为圆心、为半径画圆，a、b、c、d是圆周上四点，其中a、b在MN直线上，c、d两点连线垂直于MN，下列说法正确的是A．c、d两点的电势相同B．a点的电势高于b点的电势C．c、d两点的电场强度相同D．a点的电场强度小于b点的电场强度3、如图所示，战斗机离舰执行任务，若战斗机离开甲板时的水平分速度为40m/s，竖直分速度为20m/s，已知飞机在水平方向做加速度大小等于的匀加速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于的匀加速直线运动。则离舰后（）A．飞机的运动轨迹为曲线B．10s内飞机水平方向的分位移是竖直方向的分位移大小的2倍C．10s末飞机的速度方向与水平方向夹角为D．飞机在20s内水平方向的平均速度为50m/s/4、如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板间距离为l，在正极板附近有一质量为m1、电荷量为q1（q1>0）的粒子A，在负极板附近有一质量为m2，电荷量为－q2（q2>0）的粒子B仅在电场力的作用下两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距方的平面Q。两粒子间相互作用力可忽略，不计粒子重力，则下列说法正确的是（）A．粒子A、B的加速度大小之比4：3B．粒子A、B的比荷之比为3：4C．粒子A、B通过平面Q时的速度大小之比为：2D．粒子A、B通过平面Q时的动能之比为3：45、有关原子结构和原子核的认识，下列说法正确的是（）A．爱因斯坦最先发现天然放射现象B．伦琴射线的发现揭示了原子具有核式结构C．在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关D．在核裂变方程中，X原子核的质量数是1426、如图所示，匀强磁场中有一电荷量为q的正离子，由a点沿半圆轨迹运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨迹运动到c点，已知a、b、c在同一直线上，且ac＝ab。电子的电荷量为e，质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为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、如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，则下列判断正确的是（）A．该波的传播速率为4m/sB．该波的传播方向沿x轴正方向C．经过0.5s，质点P沿波的传播方向向前传播2mD．该波在传播过程中若遇到4m的障碍物，能发生明显衍射现象8、如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与od成30°角的方向、大小不同的速率射入正方形内，则下列说法中正确的是（）A．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从ad边射出磁场B．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从cd边射出磁场C．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从ab边射出磁场D．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从bc边射出磁场9、下列说法正确的是（）A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动B．理想气体温度升高时，分子动能一定增大C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大E.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，而不产生其他变化10、一带正电的粒子只在电场力作用下沿轴正向运动，其电势能随位移变化的关系如图所示，处为粒子电势能最大位置，则下列说法正确的是（）A．处电场强度最大B．粒子在段速度一直在减小C．在、、、处电势、、、的关系为D．段的电场强度大小方向均不变三、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）在《探究加速度与力、质量的关系》实验中。（1）某组同学用如图甲所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到合力的关系。下列措施中不需要和不正确的是_____；A．平衡摩擦力的方法就是在砝码盘中添加砝码，使小车能匀速滑动；B．每次改变拉小车拉力后不需要重新平衡摩擦力；C．实验中通过在砝码盘中添加砝码来改变小车受到的拉力；D．每次小车都要从同一位置开始运动；E.实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源；（2）实验使用频率为50Hz的交流电源，得到的一条纸带如图乙所示。从比较清晰的点起，每4个点取一个计数点，第1与第2个计数点的间距为s=3.58cm，第3与第4个计数点的间距为=4.71cm，该小车的加速度大小a=_____m/s2（保留两位有效数字）。12．（12分）某同学自己组装了一辆智能电动实验小车，为了研究该小车的运动情况，在小车后面系一通过电磁打点计时器的纸带。如图所示为实验中得到的一段纸带，已知电磁打点计时器使用20Hz交流电，相邻两计数点间还有三个点没有画出来，其中AB=2.50cm，BC=4.00cm，CD=5.50cm，该电磁打点计时器每隔___________秒打一次点，相邻两计数点间的时间间隔是_________秒；小车的加速度大小为____________m/s2。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，A气缸截面积为500cm2，A、B两个气缸中装有体积均为10L、压强均为1atm、温度均为27℃的理想气体，中间用细管连接．细管中有一绝热活塞M，细管容积不计．现给左面的活塞N施加一个推力．使其缓慢向右移动,同时给B中气体加热,使此过程中A气缸中的气体温度保持不变．活塞M保持在原位置不动．不计活塞与器壁间的摩擦，周围大气压强为1atm=105Pa．当推力时,求：①活塞N向右移动的距离是多少?②B气缸中的气体升温到多少?14．（16分）如图所示，在第一象限有一匀强电场。场强大小为，方向与轴平行。一质量为、电荷量为的粒子沿轴正方向从轴上点射入电场，从轴上的点离开电场。已知，。不计粒子重力。求：(1)场强的方向和粒子在第一象限中运动的时间；(2)粒子离开第一象限时速度方向与轴的夹角。15．（12分）如图甲所示，粒子源靠近水平极板M、N的M板，N板下方有一对长为L，间距为d=1.5L的竖直极板P、Q，再下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场，磁场上边界的部分放有感光胶片．水平极板M、N中间开有小孔，两小孔的连线为竖直极板P、Q的中线，与磁场上边界的交点为O．水平极板M、N之间的电压为U0；竖直极板P、Q之间的电压UPQ随时间t变化的图象如图乙所示；磁场的磁感强度B=．粒子源连续释放初速不计、质量为m、带电量为+q的粒子，这些粒子经加速电场获得速度进入竖直极板P、Q之间的电场后再进入磁场区域，都会打到感光胶片上．已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期，粒子重力不计．求：（1）带电粒子进入偏转电场时的动能EK；（2）磁场上、下边界区域的最小宽度x；（3）带电粒子打到磁场上边界感光胶片的落点范围．

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】小球从O点上升到最大高度过程中：①

小球从P点上升的最大高度：②

依据题意：h2-h1=H③

联立①②③解得：，故选A.点睛：对称自由落体法实际上利用了竖直上抛运动的对称性，所以解决本题的关键是将整个运动分解成向上的匀减速运动和向下匀加速运动，利用下降阶段即自由落体运动阶段解题．2、A【解析】

A、B、a、b、c、d四点在以点电荷+2Q为圆心的圆上，可知+2Q产生的电场在a、b、c、d四点的电势是相等的，所以a、b、c、d四点的总电势可以通过-Q产生的电场的电势确定，根据顺着电场线方向电势降低可知，b点的电势最高，c、d两点对称电势相等，a点电势最低；故A正确，B错误.C、+2Q的场源在c、d两点产生的场强大小相等，-Q的场源在c、d两点的产生的场强大小也相等，根据场强的合成可知两点的总场强大小相等，但方向不同，故c、d两点的电场强度不同；故C错误；D、由点电荷的场强公式，合成可得，方向向左；，方向向右；故；则D错误.故选A.【点睛】本题考查判断电势、场强大小的能力，要利用库仑定律和场强的矢量合成的方法对各点的电势和场强进行判定，并且要充分利用电场的叠加原理进行分析．3、B【解析】

A．飞机起飞后的合速度与合加速度方向一致，所以飞机运动轨迹为直线，A错误；B．10s内水平方向位移竖直方向位移B正确；C．飞机飞行方向与水平方向夹角的正切，C错误；D．飞机在20s内水平方向的位移则平均速度为D错误。故选B。4、B【解析】

设电场强度大小为E，两粒子的运动时间相同，对粒子A有对粒子B有联立解得故A错误，B正确；C．由v=at得故C错误；D．由于质量关系未知，动能之比无法确定，故D错误。故选B。5、C【解析】

A．最先发现天然放射现象的是贝克勒尔，选项A错误；B．α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，选项B错误；C．在光电效应中，光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大，选项C正确；D．根据质量数和电荷数守恒可知，在核裂变方程中，X原子核的质量数是144，选项D错误。故选C。6、D【解析】

正离子由a到b的过程，轨迹半径，根据牛顿第二定律：，正离子在b点吸收n个电子，因电子质量不计，所以正离子的速度不变，电荷量变为q－ne，正离子从b到c的过程中，轨迹半径r2＝＝ab，且(q－ne)vB＝，解得：n＝A．。故A不符合题意。B．。故B不符合题意。C．。故C不符合题意。D．。故D符合题意。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、AD【解析】

A．由甲图读出该波的波长为λ＝4m，由乙图读出周期为T＝1s，则波速为v＝＝4m/s故A正确；B．在乙图上读出t＝0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向，故B错误；C．质点P只在自己的平衡位置附近上下振动，并不沿波的传播方向向前传播，故C错误；D．由于该波的波长为4m，与障碍物尺寸相差不多，能发生明显的衍射现象，故D正确。故选AD。8、BD【解析】

由题，带电粒子以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场，则知带电粒子的运动周期为T=2t0A．当带电粒子的轨迹与ad边相切时，轨迹的圆心角为60°，粒子运动的时间为在所有从ad边射出的粒子中最长时间为，该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定不会从ad边射出磁场，故A错误；B．若该带电粒子在磁场中经历的时间是则粒子轨迹的圆心角为速度的偏向角也为，根据几何知识得知，粒子射出磁场时与磁场边界的夹角为30°，必定从cd射出磁场，故B正确；C．若该带电粒子在磁场中经历的时间是则得到轨迹的圆心角为π，而粒子从ab边射出磁场时最大的偏向角等于故不一定从ab边射出磁场，故C错误；D．若该带电粒子在磁场中经历的时间是则得到轨迹的圆心角为则它一定从bc边射出磁场，故D正确。故选：BD。9、ACD【解析】

A．布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动是由于液体分子对花粉颗粒的无规则撞击形成的，所以布朗运动反映了水分子的热运动；故A正确；B．理想气体的分子动能与分子的数目、温度有关，理想气体温度升高时，分子平均动能增大，但分子数目的情况不清楚，故分子动能的变化情况不清楚，故B错误；C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C正确；D．当分子力表现为引力时，距离增大时，分子力做负功，故分子势能增大，故D正确；E．根据热力学第二定律可知，不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，从而不产生其他变化，故E错误。故选ACD。10、BC【解析】

A．根据电势能与电势的关系Ep=qφ，场强与电势的关系得由数学知识可知Ep−x图象切线的斜率x2处切线斜率为零，则x2处电场强度为零，选项A错误；B．由图看出在0∼x2段图象切线的斜率一直为正，由上式知场强方向没变，处为粒子电势能最大位置，则处为粒子动能最小，所以粒子在段速度一直在减小，选项B正确；C．根据电势能与电势的关系Ep=qφ，粒子带负电，即q<0，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有选项C正确；D．段图象切线的斜率可知的电场强度方向不变，但大小在增大，选项D错误。故选BC。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、ADE0.88【解析】

（1）[1]AB．平衡摩擦力时，不是在砝码盘中添加砝码，而是通过调节垫板使重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力，故A错误，符合题意；B正确，不符合题意；C．实验中通过在砝码盘中添加砝码来改变小车受到的拉力，故C正确，不符合题意；D．实验中每次小车不需要从同一位置开始运动，故D错误，符合题意；E．.实验中应先开打点计时器的电源，然后再放小车，故E错误，符合题意；故选ADE。（2）[2]每4个点取一个计数点，则两个相邻计数点的时间间隔为根据得代入数值解得12、0.050.200.375【解析】

[1][2]电磁打点计时器周期为0.05s，由于相邻计数点间还有三个点没有画出，则相邻计数点间的时间间隔为0.20s；[3]根据逐差法可知，车的加速度四、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、①5cm；②127℃【解析】①加力F后，A中气体的压强为对A中气体：由pAVA=pA′VA′

则得初态时，，LA′==15cm

故活塞N向右移动的距离是s=LA-LA′=5cm

②对B中气体，困活塞M保持在原位置不动，末态压强为pB′=pA′=×105Pa

根据查理定律得：

解得，TB′==400K

则tB=400-273=127℃点睛：对于两部分气体问题，既要分别研究各自的变化过程，同时要抓住之间的联系，本题是压强相等是重要关系．14、(1)场强指向轴正方向，；(2)【解析】

(1)负电荷受电场力方向是场强的反方向，所以场强的方向指向轴正方向。带电粒子在电场中做类平抛运动，在轴负方向上做初速度为零的匀加速运动，轴正方向做匀速运动。设加速度大小为，初速度为由类平抛运动的规律