上海市张堰中学2025届高三第四次模拟考试物理试卷含解析

上海市张堰中学2025届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、一质量为中的均匀环状弹性链条水平套在半径为R的刚性球体上，已知不发生形变时环状链条的半径为R/2，套在球体上时链条发生形变如图所示，假设弹性链条满足胡克定律，不计一切摩擦，并保持静止．此弹性链条的弹性系数k为A． B．C． D．2、2019年4月20日22时41分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第四十四颗北斗导航卫星。它是北斗三号系统首颗倾斜地球同步轨道卫星，经过一系列在轨测试后，该卫星将与此前发射的18颗中圆地球轨道卫星和1颗地球同步轨道卫星进行组网。已知中圆地球轨道卫星的轨道半径是地球同步轨道卫星的半径的，中圆地球轨道卫星轨道半径为地球半径的k倍，地球表面的重力加速度为g，地球的自转周期为T，则中圆地球轨道卫星在轨运行的（）A．周期为B．周期为C．向心加速度大小为D．向心加速度大小为3、一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图甲所示，通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆叫作A点的曲率圆，其半径叫做A点的曲率半径。如图乙所示，行星绕太阳作椭圆运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上，近日点B和远日点C到太阳中心的距离分别为rB和rC，已知太阳质量为M，行星质量为m，万有引力常量为G，行星通过B点处的速率为vB，则椭圆轨道在B点的曲率半径和行星通过C点处的速率分别为（）A．， B．，C．， D．，4、如图所示，两根通电长直导线在同一水平面内，且垂直纸面固定放置，通电电流相等且均垂直纸面向外，在两根导线正中间竖直放有一可自由移动的通电导线，通电导线的电流方向竖直向上，则通电导线在安培力作用下运动的情况是（）A．静止不动B．沿纸面顺时针转动C．端转向纸外，端转向纸内D．端转向纸内，端转向纸外5、可看作质点的甲、乙两汽车沿着两条平行车道直线行驶，在甲车匀速路过处的同时，乙车从此处由静止匀加速启动，从某时刻开始计时，两车运动的图象如图所示，时刻在B处甲，乙两车相遇。下面说法正确的是A．两处的距离为B．时刻乙车的速度是C．时刻两车并排行驶D．时刻乙车行驶在甲车前面6、如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，顶端与竖直墙壁接触，现打开尾端阀门，气体往外喷出，设喷口面积为S，气体密度为，气体往外喷出的速度为，则气体刚喷出时钢瓶顶端对竖直墙的作用力大小是（）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、在水平地面上有一质量为m的物体，物体所受水平外力F与时间t的关系如图A，物体速度v与时间t的关系如图B，重力加速度g已知，m、F、v0均未知，则（）A．若v0已知，能求出外力F的大小B．可以直接求得外力F和阻力f的比值C．若m已知，可算出动摩擦因数的大小D．可以直接求出前5s和后3s外力F做功之比8、如图所示，理想变压器的初、次级线圈的匝数之比为，在次级线圈中接有两个阻值均为50Ω的电阻，图甲中D为理想二极管。现在初级线圈输入如图乙所示的交流电压，那么开关K在断开和闭合的两种情况下，下列说法中正确的有（）A．两种情况下R2两端的电压相同 B．两种情况下R2消耗的功率相同C．两种情况下R1消耗的功率相同 D．两种情况下变压器的输入功率不同9、空间存在水平向左的匀强电场，在该电场中由静止释放一个带负电的油滴。关于该油滴的运动下列表述正确的是（）A．向左下方做曲线运动B．向右下方做直线运动C．电势能逐渐增大D．速度随时间均匀增大10、图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V．一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV．下列说法正确的是A．平面c上的电势为零B．该电子可能到达不了平面fC．该电子经过平面d时，其电势能为4eVD．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍三、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）如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“验证牛顿第二定律”的实验。(1)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，操作方法是把长木板右端用垫木垫高，在不挂重物且计时器打点的情况下，轻推一下小车，让小车拖着纸带在长木板上运动，通过纸带判断小车是否做匀速运动，若实验中发现打点计时器在纸带上打的点如图所示，通过纸带可判断小车并不是做匀速直线运动，可通过以下措施进行改进（____）A．若是纸带甲端与小车相连，则保持长木板在桌面上的位置不变，仅在原垫木的位置更换高度更矮的垫木即可B．若是纸带甲端与小车相连，则保持长木板在桌面上的位置不变，仅把垫木向左平移适当位置即可C．若是纸带乙端与小车相连，则保持长木板在桌面上的位置不变，仅在原垫木的位置更换高度更高的垫木即可D．若纸带乙端与小车相连，则保持长木板在桌面上的位置不变，仅把垫木向右平移适当位置即可(2)采取合理的措施平衡摩擦力后开始进行实验，图是正确进行实验操作后打点计时器所打的纸带的一部分，在纸带上每隔四个点选一个点作为计数点，A、B、C、D和E为纸带上五个计数点。已知打点计时器所用的电源频率为50Hz，则AC间的距离为_____________cm，可得小车的加速度a=___________m/s2（计算结果保留两位有效数字）12．（12分）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．(1)在图中画线连接成实验电路图________．(2)完成下列主要实验步骤中的填空：①按图接线．②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1．③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出________，并用天平称出________．④用米尺测量________．(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝________．(4)判定磁感应强度方向的方法是：若________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里．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，一定质量的理想气体从状态A开始经过状态B变化到状态C，己知气体在状态C时压强为，内能为，该理想气体的内能与热力学温度成正比。（1）求出状态^时气体的压强和温度；（2）从状态A经过状态B到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？求出气体吸收或放出的热量。14．（16分）如图，从离子源A发出的初速度为零、带电荷量为质量为的正离子，被电压为的电场加速后，沿中心轴线射入带电的平行板电容器。电容器的板长为、板间距离为，板间电压为。离子射出电场一段时间后又进入一个环状区域的匀强磁场，磁场的外半径为，宽度，磁场方向垂直于纸面向里，磁场的圆心与平行板电容器的中心重合，求：(1)该离子进入偏转电场时速度的大小；(2)为使该离子不能从磁场外边缘射出，磁场的磁感应强度的最小值；(3)为保证该离子不从磁场外边缘射出，离子在磁场中运动的最长时间。15．（12分）如图所示，闭合矩形线框abcd可绕其水平边ad转动，ab边长为x，bc边长为L、质量为m，其他各边的质量不计，线框的电阻为R。整个线框处在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。现给bc边施加一个方向与bc边、磁场的方向均垂直的初速度v，经时间t，bc边上升到最高处，ab边与竖直线的最大偏角为θ，重力加速度取g。求t时间内：（1）线框中感应电动势的最大值；（2）流过线框导体截面的电量；（3）线框中感应电流的有效值。

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、C【解析】

在圆环上取长度为的一小段为研究对象，这一段的重力为设其余弹簧对这一小段的作用力为T，对这一小段受力分析如图(因为是对称图形，对任一段的受力一样，可对在圆球的最右侧一小侧研究)：据平衡条件可得：弹簧弹力F与弹簧对这一小段作用力的关系如图：由图得解得不发生形变时环状链条的半径为，套在球体上时链条发生形变如题图所示，则弹簧的伸长量弹簧弹力与伸长量关系解得故C正确，ABD错误。2、C【解析】

AB．中圆地球轨道卫星和同步卫星均绕地球做匀速圆周运动，已知中圆地球轨道卫星的轨道半径是地球同步轨道卫星的半径的，地球的自转周期为T，根据开普勒第三定律可知：解得故AB错误；CD．物体在地球表面受到的重力等于万有引力，有中圆轨道卫星有解得故C正确，D错误。故选C。3、C【解析】

由题意可知，一般曲线某点的相切圆的半径叫做该点的曲率半径，已知行星通过B点处的速率为vB，在太阳的引力下，该点的向心加速度为设行星在这个圆上做圆周运动，同一点在不同轨道的向心加速度相同，则在圆轨道上B点的加速度为则B点的曲率半径为根据开普勒第二定律，对于同一颗行星，在相同时间在扫过的面积相等，则即行星通过C点处的速率为所以C正确，ABD错误。故选C。4、C【解析】

由右手定则可判断通电直导线在导线处产生的磁场方向如图所示：由左手定则可判断，端转向纸外，端转向纸内，故C符合题意，ABD不符合题意。5、B【解析】

AB.将乙车的运动图象反向延长，与横轴的交点对应车道上的位置，当汽车乙追上汽车甲时，两车位移相等，时刻乙车的速度是，A、B两处的距离大于，选项A错误、选项B正确；CD.从A到B一直是乙车在后面追赶甲车，选项C、D错误。6、D【解析】

对喷出气体分析，设喷出时间为，则喷出气体质量为，由动量定理，有其中F为瓶子对喷出气体的作用力，可解得根据牛顿第三定律，喷出气体对瓶子作用力大小为F，再对瓶子分析，由平衡条件和牛顿第三定律求得钢瓶顶端对竖直墙壁的作用力大小也是F，故D正确，ABC错误。故选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、BD【解析】

A．若v0已知，根据速度图象可以求出加速运动的加速度大小还能够求出减速运动的加速度大小根据牛顿第二定律可得其中m不知道，不能求出外力F的大小，故A错误；B．由于，可以直接求得外力F和阻力f的比值，故B正确；C、若m已知，v0不知道，无法求解加速度，则无法求出动摩擦因数的大小，故C错误；D．前5s外力做的功为后3s外力F做功前5s和后3s外力F做功之比故D正确。故选BD。8、CD【解析】

ABD．在开关K闭合时，此时电路中的总电阻为R总=25Ω。由图乙可知初级线圈的有效值为次级线圈的电压为R2两端的电压为U2=50V，R2消耗的功率为电路中消耗的总电功率为当开关K断开时，R2两端的有效值由得R2消耗的功率为电路中消耗的总电功率为故AB错误，D正确；C．在两种情况下并不影响R1两端的电压，故R1消耗的功率是相同的，故C正确。故选CD。9、BD【解析】

AB．油滴受向下的重力和向右的电场力，且两力均为恒力。其合力的大小恒为方向恒定为右偏下、与水平方向的夹角的正切值为由知加速度恒定，则油滴由静止向右下方做匀加速直线运动，故A错误，B正确；C．运动过程中电场力方向与位移夹角始终为锐角，电场力做正功，则油滴电势能减小，故C错误；D．由知速度随时间均匀增大，故D正确。故选BD。10、AB【解析】A、虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此等势面间的电势差为2V，因平面b上的电势为2V，由于电子的电势能增加，等势面由a到f是降低的，因此平面c上的电势为零，故A正确．B、由上分析可知，当电子由a向f方向运动，则电子到达平面f的动能为2eV，由于题目中没有说明电子如何运动，因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动，则可能不会到达平面f，故B正确．C、在平面b上电势为2V，则电子的电势能为-2eV，动能为8eV，电势能与动能之和为6eV，当电子经过平面d时，动能为4eV，其电势能为2eV，故C错误．D、电子经过平面b时的动能是平面d的动能2倍，电子经过平面b时的速率是经过d时的倍，故D错误．故选AB．【点睛】考查电场力做功与电势能变化的关系，掌握电势能与动能之和不变，理解电势为零处的电势能为零是解题的关键．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、AC1.23（1.21~1.25）0.24（0.23~0.25）【解析】

(1)[1]AB．若是纸带甲端与小车相连，由图乙可知，小车做加速运动，说明平衡摩擦过度，则应保持长木板在桌面上的位置不变，仅在原垫木的位置更换高度更矮的垫木即可，故A正确，B错误；CD．若是纸带乙端与小车相连，由图乙可知，小车做减速运动，说明平衡摩擦不够，则应保持长木板在桌面上的位置不变，仅在原垫木的位置更换高度更高的垫木即可，故C正确，D错误。故选AC；(2)[2]由图可知，AC距离为由于读数误差，1.21cm~1.25cm，均正确；[3]由图可知，AB距离为BC距离为CD距离为DE距离为由逐差法可知加速度为由于误差0.23m/s2~0.25m/s2均正确。12、(1)如图所示重新处于平衡状态电流表的示数I此时细沙的质量m2D的底边长度L【解析】

（1）[1]如图所示

（2）[2][3][4]③重新处于平衡状态；读出电流表的示数I；此时细沙的质量m2；④D的底边长度l;