上海市澄衷高級(jí)中學(xué)2024年高考物理四模試卷含解析

上海市澄衷高級(jí)中學(xué)2024年高考物理四模試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、2018年1月12日，我國(guó)成功發(fā)射北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星．如圖為發(fā)射衛(wèi)星的示意圖，先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為r的圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，到A點(diǎn)時(shí)使衛(wèi)星加速進(jìn)入橢圓軌道，到橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)，再次改變衛(wèi)星的速度，使衛(wèi)星進(jìn)入半徑為2r的圓軌道．已知衛(wèi)星在橢圓軌道時(shí)距地球的距離與速度的乘積為定值，衛(wèi)星在橢圓軌道上A點(diǎn)時(shí)的速度為v，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，引力常量為G，則發(fā)動(dòng)機(jī)在A點(diǎn)對(duì)衛(wèi)星做的功與在B點(diǎn)對(duì)衛(wèi)星做的功之差為(忽略衛(wèi)星的質(zhì)量變化)（）A．B．C．D．2、如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，一群氫原子由n=4的激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷，則產(chǎn)生波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光子的能量為（）A．12.75eV B．10.2eVC．0.66eV D．2.89eV3、太陽(yáng)系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)。2019年10月28日發(fā)生了天王星沖日現(xiàn)象，即天王星、地球、太陽(yáng)三者處于同一直線，此時(shí)是觀察天王星的最佳時(shí)間。已知地球到太陽(yáng)距離為1個(gè)天文單位，天王星到太陽(yáng)距離為19.2個(gè)天文單位，則下列說(shuō)法正確的是（）A．此時(shí)太陽(yáng)位于地球和天王星之間的某一點(diǎn)B．2020年10月28日還會(huì)出現(xiàn)一次天王星沖日現(xiàn)象C．天王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期約為84年D．地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的加速度約為天王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的20倍4、如圖所示，吊籃A、物體B、物體C的質(zhì)量均為m，兩物體分別固定在豎直彈簧兩端，彈簧的質(zhì)量不計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)在輕繩懸掛下處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將懸掛吊籃的輕繩剪斷在輕繩剛被剪斷的時(shí)間（）A．物體B的加速度大小為g B．物體C的加速度大小為2gC．吊籃A的加速度大小為g D．吊籃A與物體C間的彈力大小為0.5mg5、宇航員在某星球表面以初速度2.0m/s水平拋出一物體，并記錄下物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示，O為拋出點(diǎn)，若該星球半徑為4000km，引力常量G＝6.67×10－11N·m2·kg－2，則下列說(shuō)法正確的是（）A．該星球表面的重力加速度為16.0m/s2B．該星球的第一宇宙速度為4.0km/sC．該星球的質(zhì)量為2.4×1020kgD．若發(fā)射一顆該星球的同步衛(wèi)星，則同步衛(wèi)星的繞行速度可能大于4.0km/s6、在地球同步軌道衛(wèi)星軌道平面內(nèi)運(yùn)行的低軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為同步衛(wèi)星半徑的，則該低軌道衛(wèi)星運(yùn)行周期為（）A．1h B．3h C．6h D．12h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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，空間存在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，虛線是間距相等且平行的三條等勢(shì)線，小球帶正電荷，小球帶等量的負(fù)電荷，兩小球同時(shí)以相同的速度從等勢(shì)線上的點(diǎn)水平拋出，在時(shí)刻小球到達(dá)等勢(shì)線，同時(shí)小球到達(dá)等勢(shì)線，兩小球可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)兩小球之間的相互作用，兩小球的重力不可忽略，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上 B．球的質(zhì)量小于球的質(zhì)量C．在時(shí)刻小球的動(dòng)量等于小球的動(dòng)量 D．在時(shí)間內(nèi)小球的動(dòng)能的增量大于小球的動(dòng)能的增量8、如圖甲所示，長(zhǎng)為l、傾角為α的斜面固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小物塊從斜面頂端由靜止釋放并沿斜面向下滑動(dòng)，已知小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ與下滑距離x的變化圖像如圖乙所示，則()A．μB．小物塊下滑的加速度逐漸增大C．小物塊下滑到斜面低端的過(guò)程中克服摩擦力做的功為1D．小物塊下滑到低端時(shí)的速度大小為2gl9、如圖所示，光滑輕質(zhì)細(xì)桿AB、BC處在同一豎直平面內(nèi)，A、C處用鉸鏈鉸于水平地面上，B處用鉸鏈連接，AB桿豎直，BC桿與水平面夾角為37°。一個(gè)質(zhì)量為3.2kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）穿在BC桿上，現(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)水平向左的恒力F使其靜止在BC桿中點(diǎn)處（不計(jì)一切摩擦，取g=10m/s2）。則A．F的大小為40N B．小球?qū)C桿的作用力大小為40NC．AB桿對(duì)BC桿的作用力大小為25N D．地面對(duì)BC桿的作用力大小為25N10、如圖所示，帶有正電荷的A粒子和B粒子同時(shí)以同樣大小的速度(速度方向與邊界的夾角分別為30°、60°)從寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上的O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，又恰好都不從另一邊界飛出，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．A、B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1∶B．A、B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為3(2－)∶1C．A、B兩粒子的比荷之比是∶1D．A、B兩粒子的比荷之比是(2＋)∶3三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）如圖甲所示是某研究性學(xué)習(xí)小組探究小車(chē)加速度與力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，長(zhǎng)木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的細(xì)繩通過(guò)滑輪與固定的拉力傳感器相連，拉力傳感器可顯示繩中拉力F的大小，改變桶中砂的質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。完成下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列操作或說(shuō)法正確的是______________；A．需要用天平測(cè)出砂和砂桶的總質(zhì)量B．小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車(chē)，打出一條紙帶，同時(shí)記錄拉力傳感器的示數(shù)C．選用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器比選用電火花計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差小D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量(2)實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離如圖乙所示。電源的頻率為50Hz，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)砂桶的速度大小為_(kāi)__m/s；(3)以拉力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，以加速度a為縱坐標(biāo)，畫(huà)出的a—F圖像可能正確的是（____）A．B．C．D．(4)若作出a—F圖線，求出其“斜率”為k，則小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)____。12．（12分）某同學(xué)用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與力的關(guān)系。他在氣墊導(dǎo)軌旁安裝了一個(gè)光電門(mén)B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過(guò)氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，力傳感器可直接測(cè)出繩中拉力大小，傳感器下方懸掛鉤碼。改變鉤碼數(shù)量，每次都從A處由靜止釋放滑塊。已知滑塊（含遮光條）總質(zhì)量為M，導(dǎo)軌上遮光條位置到光電門(mén)位置的距離為L(zhǎng)。請(qǐng)回答下面相關(guān)問(wèn)題。(1)如圖，實(shí)驗(yàn)時(shí)用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度為_(kāi)__。某次實(shí)驗(yàn)中，由數(shù)字毫秒計(jì)記錄遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t，由力傳感器記錄對(duì)應(yīng)的細(xì)線拉力大小為F，則滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小應(yīng)表示為_(kāi)___（用題干已知物理量和測(cè)得物理量字母表示）。(2)下列實(shí)驗(yàn)要求中不必要的是（_________）A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B．應(yīng)使遮光條位置與光電門(mén)間的距離適當(dāng)大些C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)至水平D．應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在t=0時(shí)刻的波形如圖實(shí)線所示，在t1=0.2s時(shí)刻的波形如圖虛線所示。(1)若波向x軸正方向傳播，求該波的波速；(2)若波向x軸負(fù)方向傳播，且t1<T，求x=2m處的P質(zhì)點(diǎn)第一次出現(xiàn)波谷的時(shí)刻。14．（16分）2018年9月23日“光纖之父”華人科學(xué)家高琨逝世，他一生最大的貢獻(xiàn)是研究玻璃纖維通訊．光纖在轉(zhuǎn)彎的地方不能彎曲太大，如圖模擬光纖通信，將直徑為d的圓柱形玻璃棒彎成圓環(huán)，已知玻璃的折射率為，光在真空中的速度為c，要使從A端垂直入射的光線能全部從B端射出．求：①圓環(huán)內(nèi)徑R的最小值；②在①間的情況下，從A端最下方入射的光線，到達(dá)B端所用的時(shí)間．15．（12分）如圖，液槽中水的折射率，M是可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的平面鏡。光線從液槽的側(cè)壁水平射入水中，若要求經(jīng)平面鏡反射后的光線能從水面射出，求：平面鏡應(yīng)與水平所成夾角α的取值范圍。

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】由可知，衛(wèi)星在軌道半徑為r的圓軌道上運(yùn)動(dòng)的線速度大小，在半徑為2r的圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為，設(shè)衛(wèi)星在橢圓軌道上B點(diǎn)的速度為，由，可知在A點(diǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)衛(wèi)星做功，在B點(diǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)衛(wèi)星做的功為，因此，B正確，ACD錯(cuò)誤．故選：B．2、C【解析】

從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)釋放出的光子能量最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，該光子的能量為－0.85eV－（－1.51eV）＝0.66eVC正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3、C【解析】

A．天王星、地球都繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，即太陽(yáng)為中心天體，所以太陽(yáng)不可能位于地球和天王星之間，故A錯(cuò)誤；BC．天王星、地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知得即天王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期約為84年，如果兩次行星沖日時(shí)間間隔為t年，則地球多轉(zhuǎn)動(dòng)一周，有解得再出現(xiàn)一次天王星沖日現(xiàn)象并不在2020年10月28日，故B錯(cuò)誤，C正確；D．由公式得地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的加速度約為天王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的369倍，故D錯(cuò)誤。故選C。4、D【解析】

A．彈簧開(kāi)始的彈力F=mg剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧彈力不變，B的合力仍然為零，則B的加速度為0，故A錯(cuò)誤；BC．剪斷細(xì)線的瞬間，彈力不變，將C和A看成一個(gè)整體，根據(jù)牛頓第二定律得即A、C的加速度均為1.5g，故BC錯(cuò)誤；D．剪斷細(xì)線的瞬間，A受到重力和C對(duì)A的作用力，對(duì)A有得故D正確。故選D。5、B【解析】

A．物體做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有聯(lián)立解得該星球表面的重力加速度為，故A錯(cuò)誤；BC．設(shè)該星球的第一宇宙速度為，該星球的質(zhì)量為，在星球表面附近，則有解得故B正確，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有解得衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑越大，則繞行速度越小，第一守宙速度是繞星球表面運(yùn)行的速度，同步衛(wèi)星的速度一定小于4.0km/s，故D錯(cuò)誤；故選B。6、B【解析】

根據(jù)開(kāi)普勒第三定律解得故選B。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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABC【解析】

A．在豎直方向上兩小球做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，三條等勢(shì)線間距相等，設(shè)間距為，則兩小球在豎直方向上位移大小相等，又同時(shí)到達(dá)兩等勢(shì)線，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，根據(jù)可得兩小球在豎直方向的加速度大小相同，小球加速度方向豎直向上，重力方向豎直向下，則電場(chǎng)力方向一定向上，小球帶負(fù)電荷，所以勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．在豎直方向上，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)小球有對(duì)小球有兩式聯(lián)立得故B錯(cuò)誤，符合題意；C．豎直方向上根據(jù)速度公式，在時(shí)刻兩小球豎直方向的速度大小相等，水平方向速度相同，合速度的大小相等，球的質(zhì)量大于球的質(zhì)量，則球的動(dòng)量大于球的動(dòng)量，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．兩小球在豎直方向的加速度大小相同，，則小球所受的合力大于小球所受的合力，小球從等勢(shì)線到達(dá)等勢(shì)線和小球從等勢(shì)線到達(dá)等勢(shì)線兩個(gè)過(guò)程中豎直方向的位移相等，則合力對(duì)小球做的功大于合力對(duì)小球做的功，根據(jù)動(dòng)能定理，在時(shí)間內(nèi)小球動(dòng)能的增量大于小球動(dòng)能的增量，故D正確，不符合題意。故選ABC。8、BC【解析】

A、物塊在斜面頂端靜止釋放能夠下滑，則滿(mǎn)足：mgsinα＞μ0mgcosα，即μ0＜tanα，故A錯(cuò)誤.B、根據(jù)牛頓第二定律有：a=mgsinα-μmgcosαC、由圖乙可知μ=-μ0lx+μ0，則摩擦力其中f0=μ0mgcosα，圖線和橫軸所圍的面積表示克服摩擦力做的功，則下滑到斜面底端的過(guò)程克服摩擦力做功：WfD、下滑過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理有：mglsinα-W故選BC.【點(diǎn)睛】本題主要考查了牛頓第二定律、動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用，涉及到變力做功的問(wèn)題，F(xiàn)-x圖象所圍的面積表示F所做的功.9、BCD【解析】

AB．對(duì)小球受力分析，受重力、推力和支持力，如圖所示

根據(jù)平衡條件，得到：故A錯(cuò)誤，B正確；

C．對(duì)桿BC和球整體分析，以C點(diǎn)為支點(diǎn)，設(shè)AB對(duì)桿的作用力為F′，AB桿沒(méi)有繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明AB對(duì)BC的作用力的方向沿AB的方向。根據(jù)力矩平衡條件，有：F?0.6h=F′?1.6h-mg?0.8h解得：F′=25N故C正確；D．對(duì)桿BC和球整體分析，整體在豎直方向受到小球的重力和桿的重力、AB桿的作用力以及地面的作用力，設(shè)該力與水平方向之間的夾角為θ，則：

豎直方向：Mg+mg-F′-FCsinθ=0水平方向：FCcosθ=F聯(lián)立得：FC=25N故D正確。

故選BCD。10、BD【解析】

AB．設(shè)AB兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為R和r，根據(jù)上圖可知聯(lián)立解得故A錯(cuò)誤，B正確。CD．粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得，由題意可知，兩粒子的v大小與B都相同，則AB兩粒子的之比與粒子的軌道半徑成反比，即粒子比荷之比為，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、B0.832A【解析】

(1)[1]．AD．由于有拉力傳感器可顯示繩中拉力F的大小，則不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的總質(zhì)量，也不需要砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；B．小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車(chē)，打出一條紙帶，同時(shí)記錄拉力傳感器的示數(shù)，選項(xiàng)B正確；C．電火花計(jì)時(shí)器與紙帶之間的摩擦力較小，則選用電火花計(jì)時(shí)器比選用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；故選B.(2)[2]．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為：T=5×0.02s=0.1s。

B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為則此時(shí)砂桶的速度為(3)[3]．因長(zhǎng)木板放在水平桌面上，則由于沒(méi)平衡摩擦力，對(duì)小車(chē)根據(jù)牛頓第二定律則得到的a—F圖像可能正確的是A。(4)[4]．由可知解得12、0.96cmA【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為9mm，游標(biāo)尺上第12個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為12×0.05mm=0.60mm，所以最終讀數(shù)為：[2]已知初速度為零，位移為，要計(jì)算加速度，需要知道末速度，故需要由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間，末速度：由得：(2)[3]A.