2023-2024學(xué)年上海市八校高三第二次模擬考試物理試卷含解析

2023-2024學(xué)年上海市八校高三第二次模擬考試物理試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，周期為T，以下描述正確的是A．若△t=，則在t時(shí)刻和（t+△t）時(shí)刻彈簧長度一定相等B．若△t=T，則在t時(shí)刻和（t+△t）時(shí)刻振子運(yùn)動的加速度一定相等C．若t和（t+△t）時(shí)刻振子運(yùn)動速度大小相等，方向相反，則△t一定等于的整數(shù)倍D．若t和（t+△t）時(shí)刻振子運(yùn)動位移大小相等，方向相反，則△t一定等于T的整數(shù)倍2、將輸入電壓為220V、輸出電壓為6V的變壓器改裝成輸出電壓為30V的變壓器，副線圈原來的匝數(shù)為30匝，原線圈的匝數(shù)不變，則副線圈應(yīng)增加的匝數(shù)為（）A．150匝 B．144匝 C．130匝 D．120匝3、下列關(guān)于行星運(yùn)動定律和萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)歷程，符合史實(shí)的是（）A．哥白尼通過整理第谷觀測的大量天文數(shù)據(jù)得出行星運(yùn)動規(guī)律B．牛頓通過多年的研究發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測量出了地球的質(zhì)量C．牛頓指出地球繞太陽運(yùn)動是因?yàn)槭艿絹碜蕴柕娜f有引力D．卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確地測量出了萬有引力常量，并間接測量出了太陽的質(zhì)量4、如圖所示，PQ兩小物塊疊放在一起，中間由短線連接(圖中未畫出)，短線長度不計(jì)，所能承受的最大拉力為物塊Q重力的1.8倍；一長為1.5m的輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端與P塊拴接，現(xiàn)保持輕繩拉直，將兩物體拉到O點(diǎn)以下，距O點(diǎn)豎直距離為h的位置，由靜止釋放，其中PQ的厚度遠(yuǎn)小于繩長。為保證擺動過程中短線不斷，h最小應(yīng)為（）A．0.15m

B．0.3m C．0.6m D．0.9m5、氫原子光譜在可見光區(qū)域內(nèi)有四條譜線Hα、Hβ、A．HαB．同一介質(zhì)對HαC．同一介質(zhì)中HδD．用Hγ照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則H6、如圖所示，B、M、N分別為豎直光滑圓軌道的右端點(diǎn)，最低點(diǎn)和左端點(diǎn)，B點(diǎn)和圓心等高，N點(diǎn)和圓心O的連線與豎直方向的夾角為?，F(xiàn)從B點(diǎn)的正上方某處A點(diǎn)由靜止釋放一個小球，經(jīng)圓軌道飛出后以水平上的v通過C點(diǎn)，已知圓軌道半徑為R，，重力加速度為g，則一下結(jié)論正確的是A．C、N的水平距離為R B．C、N的水平距離為2RC．小球在M點(diǎn)對軌道的壓力為6mg D．小球在M點(diǎn)對軌道的壓力為4mg二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、在如圖所示的軸上有M、N兩質(zhì)點(diǎn)，兩點(diǎn)之間的距離為x=12m，已知空間的簡諧橫波由M向N傳播，某時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)的振動圖像如圖所示，已知該簡諧橫波的波長介于8m和10m之間。下列正確的是（）A．該簡諧橫波的傳播周期為0.8sB．該簡諧波的波長可能為48mC．該簡諧波的波長一定等于9.6mD．該簡諧橫波的傳播速度大小為12m/sE.0~1.2s的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M點(diǎn)的路程為120cm8、一列橫波沿軸傳播，某時(shí)刻的波形圖如圖所示，質(zhì)點(diǎn)的平衡位置與坐標(biāo)原點(diǎn)相距，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)沿軸正方向運(yùn)動，經(jīng)過第一次到達(dá)最大位移處。由此可知A．這列波沿軸負(fù)方向傳播B．這列波的波長為C．這列波的傳播速度為D．這列波的頻率為E.該時(shí)刻起內(nèi)質(zhì)點(diǎn)走過的路程為9、“嫦娥四號”探測器在2017年自動完成月面樣品采集，并從月球起飛，返回地球。若已知月球半徑為R，“嫦娥五號”在距月球表面高度為R的圓軌道上飛行，周期為T，萬有引力常量為G，下列說法正確的是（）A．月球表面重力加速度為B．月球質(zhì)量為C．月球第一宇宙速度為D．月球密度為10、如圖所示，有一傾角θ＝30°的斜面體B，質(zhì)量為M．物體A質(zhì)量為m，彈簧對物體A施加一個始終保持水平的作用力，調(diào)整A在B上的位置，A始終能和B保持靜止．對此過程下列說法正確的是()A．A、B之間的接觸面可能是光滑的B．彈簧彈力越大，A、B之間的摩擦力越大C．A、B之間的摩擦力為0時(shí)，彈簧彈力為mgD．彈簧彈力為mg時(shí)，A所受摩擦力大小為mg三、實(shí)驗(yàn)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）實(shí)驗(yàn)室有一破損的雙量程電壓表，兩量程分別是3V和15V，其內(nèi)部電路如圖所示，因電壓表的表頭G已燒壞，無法知道其電學(xué)特性，但兩個精密電阻R1、R2完好，測得R1=2.9kΩ，R2=14.9kΩ．現(xiàn)有兩個表頭，外形都與原表頭G相同，已知表頭G1的滿偏電流為1mA，內(nèi)阻為50Ω；表頭G2的滿偏電流0.5mA，內(nèi)阻為200Ω，又有三個精密定值電阻r1=100Ω，r2=150Ω，r3=200Ω．若保留R1、R2的情況下，對電壓表進(jìn)行修復(fù)，根據(jù)所給條件回答下列問題：（1）原表頭G滿偏電流I=_______，內(nèi)阻r=_______．（2）在虛線框中畫出修復(fù)后雙量程電壓表的電路_____（標(biāo)識出所選用的相應(yīng)器材符號）（3）某學(xué)習(xí)小組利用修復(fù)的電壓表，再加上可以使用的以下器材，測量一未知電阻Rx的阻值：電流表A量程0～5mA，內(nèi)阻未知；最大阻值約為100Ω的滑動變阻器；電源E（電動勢約3V）；開關(guān)S、導(dǎo)線若干．由于不知道未知電阻的阻值范圍，學(xué)習(xí)小組為精確測出未知電阻的阻值，選擇合適的電路，請你幫助他們補(bǔ)充完整電路連接____________，正確連線后讀得電壓表示數(shù)為2.40V，電流表示數(shù)為4.00mA，則未知電阻阻值Rx為____Ω．12．（12分）某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材來探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件．（1）圖中已經(jīng)用導(dǎo)線將部分器材連接，請補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線________．（2）若連接好實(shí)驗(yàn)電路并檢查無誤后，閉合開關(guān)的瞬間，觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明線圈______（填“A”或“B”）中有了感應(yīng)電流．開關(guān)閉合后，他還進(jìn)行了其他兩項(xiàng)操作嘗試，發(fā)現(xiàn)也產(chǎn)生了感應(yīng)電流，請寫出兩項(xiàng)可能的操作：①_________________________________；②_________________________________．四、計(jì)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，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第二、第三象限內(nèi)有一垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域△ABC，A點(diǎn)坐標(biāo)為（0，3a），C點(diǎn)坐標(biāo)為（0，﹣3a），B點(diǎn)坐標(biāo)為(，-3a）．在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)，加上方向沿y軸正方向、場強(qiáng)大小為E=Bv0的勻強(qiáng)電場，在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏，其與x軸的交點(diǎn)為Q．粒子束以相同的速度v0由O、C間的各位置垂直y軸射入，已知從y軸上y=﹣2a的點(diǎn)射入磁場的粒子在磁場中的軌跡恰好經(jīng)過O點(diǎn)．忽略粒子間的相互作用，不計(jì)粒子的重力．（1）求粒子的比荷；（2）求粒子束射入電場的縱坐標(biāo)范圍；（3）從什么位置射入磁場的粒子打到熒光屏上距Q點(diǎn)最遠(yuǎn)？求出最遠(yuǎn)距離．14．（16分）兩根長為L的絕緣輕桿組成直角支架，電量分別為+q、-q的兩個帶電小球A、B固定在支架上，整個裝置處在水平向左的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度為E。在電場力之外的力作用下，整體在光滑水平面內(nèi)繞豎直軸O以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動，圖為其俯視圖。不計(jì)兩球之間因相互吸引而具有的電勢能。試求：（1）在支架轉(zhuǎn)動一周的過程中，外力矩大小的變化范圍。（2）若從A球位于C點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，一段時(shí)間內(nèi)（小于一個周期），電場力之外的力做功W等于B球電勢能改變量，求W的最大值。（3）在轉(zhuǎn)動過程中什么位置兩球的總電勢能變化最快？并求出此變化率。15．（12分）如圖，內(nèi)壁光滑的圓桶形導(dǎo)熱容器A內(nèi)裝有足夠深的水銀，水銀與活塞間封閉有定質(zhì)量的理想氣體，將一長為、上端封閉的導(dǎo)熱細(xì)玻璃管B通過長為的細(xì)桿固定在活塞下方，A的橫截面積遠(yuǎn)大于B的橫截面積。開始時(shí)細(xì)玻璃管B的開口端剛好未觸及水銀，封閉氣體的壓強(qiáng)相當(dāng)于高度水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。現(xiàn)給活塞施加向下的外力，使活塞緩慢向下移動45cm。求最終細(xì)玻璃管B內(nèi)氣柱的長度（環(huán)境溫度保持不變）。

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

A．一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，周期為T，若△t=，則在t時(shí)刻和（t+△t）時(shí)刻振子的位移相反，在t時(shí)刻和（t+△t）時(shí)刻彈簧長度可能不相等，故A項(xiàng)錯誤；B．一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，周期為T，若△t=T，則在t時(shí)刻和（t+△t）時(shí)刻振子的位移相同，t時(shí)刻和（t+△t）時(shí)刻振子運(yùn)動的加速度一定相等，故B項(xiàng)正確；C．一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，周期為T，若t和（t+△t）時(shí)刻振子運(yùn)動速度大小相等，方向相反，則t和（t+△t）時(shí)刻振子的位移有可能相同或相反，所以△t有可能不等于的整數(shù)倍，故C項(xiàng)錯誤；D．一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，周期為T，若t和（t+△t）時(shí)刻振子運(yùn)動位移大小相等，方向相反，則△t一定不等于T的整數(shù)倍，故D項(xiàng)錯誤。2、D【解析】

副線圈匝數(shù)為n2=30匝，輸入電壓U1=220V，輸出電壓U2=6V，根據(jù)變壓比公式有原線圈匝數(shù)不變，改變副線圈匝數(shù)，輸入電壓也不變，輸出電壓變?yōu)?0V，根據(jù)變壓比公式有聯(lián)立得故D正確，ABC錯誤。故選D。3、C【解析】

A.開普勒通過整理第谷觀測的大量天文數(shù)據(jù)得出行星運(yùn)動規(guī)律，故A錯誤；B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測量出了萬有引力常量，并間接測量出了地球的質(zhì)量，故B錯誤，D錯誤；C.牛頓通過研究指出地球繞太陽運(yùn)動是因?yàn)槭艿絹碜蕴柕娜f有引力，萬有引力提供地球做曲線運(yùn)動所需的向心力，故C正確。故選：C。4、D【解析】

設(shè)擺到最低點(diǎn)時(shí)，短線剛好不斷，由機(jī)械能守恒得對Q塊，根據(jù)牛頓第二定律有：將L=15m代入得。ABC錯誤；D正確。故選D。5、A【解析】試題分析：根據(jù)hν=Em-波長越大，頻率越小，故Hα的頻率最小，根據(jù)E=hν可知Hα對應(yīng)的能量最小，根據(jù)hν=Em-En可知Hα對應(yīng)的前后能級之差最小，A正確；Hα的頻率最小，同一介質(zhì)對應(yīng)的折射率最小，根據(jù)v=cn可知Hα的傳播速度最大，BC錯誤；【點(diǎn)睛】光的波長越大，頻率越小，同一介質(zhì)對其的折射率越小，光子的能量越小．6、C【解析】

AB．小球從N到C的過程可看作逆過來的平拋，則解得：故A、B項(xiàng)錯誤。CD．小球從M到N的過程應(yīng)用動能定理可得：對小球在M點(diǎn)時(shí)受力分析，由牛頓第二定律可得：解得：根據(jù)牛頓第三定律可得：小球在M點(diǎn)對軌道的壓力為6mg。故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤。故選C。二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、ACD【解析】

A．由振動圖像可知這列波的周期為T=0.8s，A正確；BCD．由于簡諧波由M向N傳播，則有，（n=0、1、2、3…）又因?yàn)?m<λ<10m，所以n=1時(shí)，λ=9.6m，則波速由可得v=12m/sB錯誤，CD正確；E．一個周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程為振幅的4倍，1.2s為1.5個周期，則M點(diǎn)通過的路程為振幅的6倍，即60cm，E錯誤。故選ACD。8、BCE【解析】

A．題圖中質(zhì)點(diǎn)正由平衡位置向正向最大位移處運(yùn)動，根據(jù)“上下坡法”可知，波沿軸正方向傳播，故A錯誤；B．由波形圖可知解得故B正確；CD．由題知，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)第一次到達(dá)最大位移處，則有解得故頻率根據(jù)故C正確，D錯誤；E．因故質(zhì)點(diǎn)走過的路程為，故E正確。故選BCE。9、BD【解析】

B．對探測器，萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有解得故B選項(xiàng)正確；A．月球表面的重力加速度為則A選項(xiàng)錯誤；C．月球的第一宇宙速度為月球表面的環(huán)繞速度，根據(jù)牛頓第二定律，有解得故C選項(xiàng)錯誤；D．月球的密度故D選項(xiàng)正確。故選BD。10、CD【解析】設(shè)彈簧彈力為F，當(dāng)時(shí)，即時(shí)，A所受摩擦力為0；若，A受到的摩擦力沿斜面向下；若，A受到的摩擦力沿斜面向上，可見AB錯誤C正確；當(dāng)時(shí)，A所受摩擦力大小為，方向沿斜面向下，D正確．三、實(shí)驗(yàn)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、1mA100Ω750Ω【解析】

（1）由圖示電路圖可知，電壓表量程：

Ig（rg+R1）=3VIg（rg+R2）=15V

代入數(shù)據(jù)解得：Ig=1mA，rg=100Ω；

（2）修復(fù)電壓表，表頭滿偏電流為，Ig=1mA，電阻應(yīng)為：rg=100Ω，需要的實(shí)驗(yàn)器材為：表頭的滿偏電流0.5mA，內(nèi)阻為200Ω的表頭以及r3，即將表頭和r3并聯(lián)在電路中使用，電路圖如圖所示：

（3）根據(jù)題意可明確實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用分壓接法，電流表采用外接法，故實(shí)物圖如圖所示：電壓表量程為3V，則其內(nèi)阻RV＝＝3000Ω，根據(jù)歐姆定律可知．12、（2）B；將滑動變阻器的滑片快速滑動；將線圈A（或鐵芯）快速抽出；斷開開關(guān)的瞬間．【解析】

感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，所以要想探究這個問題就要從這個條件出發(fā)，盡可能的改變穿過線圈B的磁通量，達(dá)到電流計(jì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的效果．【詳解】（1）連接實(shí)物圖如圖所示：（2）閉合開關(guān)的瞬間，觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明線圈B中有了感應(yīng)電流，根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化即可，所以要想是電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則還可以采取的措施為：將線圈A（或鐵芯）快速抽出；斷開開關(guān)的瞬間四、計(jì)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)(2)0≤y≤2a(3)，【解析】

(1)由題意可知，粒子在磁場中的軌跡半徑為r＝a由牛頓第二定律得Bqv0＝m故粒子的比荷(2)能進(jìn)入電場中且離O點(diǎn)上方最遠(yuǎn)的粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡恰好與AB邊相切，設(shè)粒子運(yùn)動軌跡的圓心為O′點(diǎn)，如圖所示．由幾何關(guān)系知O′A＝r·＝2a則OO′＝OA－O′A＝a即粒子離開磁場進(jìn)入電場時(shí)，離O點(diǎn)上方最遠(yuǎn)距離為OD＝y(tǒng)m＝2a所以粒子束從y軸射入電場的范圍為0≤y≤2a(3)假設(shè)粒子沒有射出電場就打到熒光屏上，有3a＝v0·t0，所以，粒子應(yīng)射出電場后打到熒光屏上粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，設(shè)粒子在電場中的運(yùn)動時(shí)間為t，豎直方向位移為y，水平方向位移為x，則水平方向有x＝v0·t豎直方向有代入數(shù)據(jù)得x＝設(shè)粒子最終打在熒光屏上的點(diǎn)距Q點(diǎn)為H，粒子射出電場時(shí)與x軸的夾角