上海市華東師大二附中2023年高三第五次模擬考試物理試卷含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動連續(xù)經(jīng)歷了兩段相等的時間。下列對這兩個階段判斷正確的是（）A．位置變化量一定相同B．動能變化量一定相同C．動量變化量一定相同D．合外力做功一定相同2、兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動，mA＝1kg，mB＝2kg，vA＝6m/s，vB＝2m/s。當(dāng)A追上B并發(fā)生碰撞后，兩球A、B速度的可能值是（）A．vA′＝3m/s，vB′＝4m/s B．vA′＝5m/s，vB′＝2.5m/sC．vA′＝2m/s，vB′＝4m/s D．vA′＝－4m/s，vB′＝7m/s3、如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿上的兩點(diǎn)，點(diǎn)比點(diǎn)低，晾衣繩粗糙，懸掛衣服的衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)和在桿中間位置時都不滑動。衣架靜止，下列說法正確的是（）A．衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)時，左右兩邊繩子拉力大小相等B．衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)時，右邊繩子拉力小于左邊繩子拉力C．衣架鉤在桿中間位置時，左右兩邊繩子拉力大小相等D．衣架鉤在桿中間位置時，右邊繩子拉力大于左邊繩子拉力4、如圖，真空中固定兩個等量同種點(diǎn)電荷A、B，AB連線中點(diǎn)為O。在A、B所形成的電場中，以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑為R的圓面垂直AB連線，以O(shè)為幾何中心的邊長為2R的正方形平面垂直圓面且與AB連線共面，兩個平面邊線交點(diǎn)分別為e、f，則下列說法正確的是（）A．在a、b、c、d四點(diǎn)中存在場強(qiáng)和電勢均相同的點(diǎn)B．將一試探電荷由e點(diǎn)沿圓弧egf移到f點(diǎn)電場力始終不做功C．將一試探電荷由f點(diǎn)移到正方形a、b、c、d任意一點(diǎn)時電勢能的變化量都不相同D．沿線段eOf移動的電荷所受的電場力先增大后減小5、某靜電場中有電場線與x軸重合，x軸上各點(diǎn)電勢φ分布如圖所示，圖線關(guān)于縱軸對稱,則()A．x1處和－x1處場強(qiáng)方向相同 B．x1處和－x2處場強(qiáng)大小相等C．某帶電粒子在x2處和－x2處電勢能相等 D．某帶電粒子在x2處的電勢能大于在－x2處的電勢能6、將一定值電阻分別接到如圖1和圖2所示的兩種交流電源上，在一個周期內(nèi)該電阻產(chǎn)生的焦耳熱分別為和，則等于（）A． B． C． D．二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖所示，則（）A．狀態(tài)b、c的內(nèi)能相等B．狀態(tài)a的內(nèi)能比狀態(tài)b、c的內(nèi)能大C．在a到b的過程中氣體對外界做功D．在a到b的過程中氣體向外界放熱E.在b到c的過程中氣體一直向外界放熱8、寬度L=3m的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，一單匝正方形金屬框邊長ab=l=1m，每邊電阻r=0.50，金屬框以v=10m/s的速度勻速穿過磁場區(qū)，其平面始終保持與磁感線方向垂直，規(guī)定逆時針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，金屬框穿過磁場區(qū)的過程中，金屬框中感應(yīng)電流I和ab邊兩端的電壓U的圖線正確的是（）A． B．C． D．9、光滑絕緣的水平地面上，一質(zhì)量m=1.0kg、電荷量q=1.0×10-6C的小球靜止在O點(diǎn)，現(xiàn)以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)在水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，如圖所示，從t=0時刻開始，水平面內(nèi)存在沿x、y方向的勻強(qiáng)電場E1、E2，場強(qiáng)大小均為1.0×107V/m；t=0.1s時，y方向的電場變?yōu)?y方向，場強(qiáng)大小不變；t=0.2s時，y方向的電場突然消失，x方向的電場變?yōu)?x方向，大小。下列說法正確的是（）A．t=0.3s時，小球速度減為零B．t=0.1s時，小球的位置坐標(biāo)是（0.05m，0.15m）C．t=0.2s時，小球的位置坐標(biāo)是（0.1m，0.1m）D．t=0.3s時，小球的位置坐標(biāo)是（0.3m，0.1m）10、如圖所示，輕彈簧的一端懸掛在天花板上，另一端固定一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊放在水平面上，彈簧與豎直方向夾角為θ=30o。開始時彈簧處于伸長狀態(tài)，長度為L，現(xiàn)在小物塊上加一水平向右的恒力F使小物塊向右運(yùn)動距離L，小物塊與地面的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則此過程中分析正確的是（）A．小物塊和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能改變了（F-μmg）LB．彈簧的彈性勢能可能先減小后增大接著又減小再增大C．小物塊在彈簧懸點(diǎn)正下方時速度最大D．小物塊動能的改變量等于拉力F和摩擦力做功之和三、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）某同學(xué)做測量金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)。（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖甲，其直徑為_________。（2）測量該金屬絲的電阻率，可供選擇的儀器有：A．電流表A，量程有和兩種，內(nèi)阻均較??；B．電壓表V，量程有和兩種，內(nèi)阻均較大；C．電源電動勢為，內(nèi)阻較小。實(shí)驗(yàn)中按如圖乙所示接好電路，閉合后，把開關(guān)撥至a時發(fā)現(xiàn)，電壓表與電流表的指針偏轉(zhuǎn)都在滿偏的處。再把撥至b時發(fā)現(xiàn)，電壓表指針幾乎還在滿偏的處，電流表指針則偏轉(zhuǎn)到滿偏的處，由此確定正確的位置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。完成下列問題。所選電壓表的量程為_________V，此時電壓測量值為_________V。所選電流表的量程為_________，此時電流測量值為_________。12．（12分）一根均勻的細(xì)長空心金屬圓管，其橫截面如圖甲所示，長度為L，電阻R約為5Ω，這種金屬的電阻率為ρ，因管線內(nèi)徑太小無法直接測量，某同學(xué)設(shè)計下列實(shí)驗(yàn)方案盡可能精確測定它的內(nèi)徑d；(1)用螺旋測微器測量金屬管線外徑D，圖乙為螺旋測微器校零時的示數(shù)，用該螺旋測微器測量的管線外徑讀數(shù)為5.200mm，則所測金屬管線外徑D=_______mm．(2)為測量金屬管線的電阻R，取兩節(jié)干電池（內(nèi)阻不計）、開關(guān)和若干導(dǎo)線及下列器材：A．電流表0～0.6A，內(nèi)阻約0.05ΩB．電流表0～3A，內(nèi)阻約0.01ΩC．電壓表0～3V，內(nèi)阻約10kΩD．電壓表0～15V，內(nèi)阻約50kΩE．滑動變阻器，0～10Ω（額定電流為0.6A）F．滑動變阻器，0～100Ω（額定電流為0.3A）為準(zhǔn)確測出金屬管線阻值，電流表應(yīng)選_______，電壓表應(yīng)選______，滑動變阻器應(yīng)選_______(填序號)(3)如圖丙所示，請按實(shí)驗(yàn)要求用筆代線將實(shí)物圖中的連線補(bǔ)充完整_______．(4)根據(jù)已知的物理量（長度L、電阻率ρ）和實(shí)驗(yàn)中測量的物理量（電壓表讀數(shù)U、電流表讀數(shù)I、金屬管線外徑D），則金屬管線內(nèi)徑表達(dá)式d＝______________四、計算題：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，橫截面是半徑為R的扇形ACO的玻璃磚放存水平面上，AO與OB垂直，∠BOC=15°，D為AB弧的中點(diǎn)，一束單色光從D點(diǎn)以60°的入射角射入玻璃磚，折射光線剛好垂直CO射出。（i）求玻璃磚對光的折射率；（ii）若讓該光束垂直AO面射人玻璃磚，剛好照射到D點(diǎn)，試分析光線能否在D點(diǎn)發(fā)生全反射；若能發(fā)生全反射，求反射光線從D點(diǎn)到達(dá)OC面所需的時間（已知，光在真空中的傳播速度為c）。14．（16分）如圖所示，豎直光滑的半圓軌道ABC固定在粗糙水平面上，直徑AC豎直。小物塊P和Q之間有一個被壓縮后鎖定的輕質(zhì)彈簧，P、Q和彈簧作為一個系統(tǒng)可視為質(zhì)點(diǎn)。開始時，系統(tǒng)位于4處，某時刻彈簧解鎖（時間極短）使P、Q分離，Q沿水平面運(yùn)動至D點(diǎn)靜止，P沿半圓軌道運(yùn)動并恰能通過最高點(diǎn)C，最終也落在D點(diǎn)。已知P的質(zhì)量為m1=0.4kg，Q的質(zhì)量為m2=0.8kg，半圓軌道半徑R=0.4m，重力加速度g取l0m/s2，求：（I）AD之間的距離；（2）彈簧鎖定時的彈性勢能；（3）Q與水平面之間的動摩擦因數(shù)。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）15．（12分）如圖所示，在第一象限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一個帶正電的粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，不計粒子的重力，由x軸上的P點(diǎn)垂直磁場射入，速度與x軸正方向夾角，p點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的跑離為L。(1)若粒子恰好能從y軸上距原點(diǎn)L處的Q點(diǎn)飛出磁場，求粒子速度大小；(2)若粒子在磁場中有最長的運(yùn)動時間，求粒子速度大小的范圍。

參考答案一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

A．勻加速直線運(yùn)動的物體連續(xù)經(jīng)歷了兩段相等的時間，根據(jù)可知位移不相等，位置變化不同，選項A錯誤；BD．根據(jù)動能定理可知，合外力做功不相等，則動能變化量不相同，選項BD錯誤；C．根據(jù)動量定理，可知動量變化量一定相同，選項C正確；故選C。2、C【解析】

A．碰前系統(tǒng)總動量為：碰前總動能為：如果，，則碰后總動量為：動量不守恒，不可能，A錯誤；B．碰撞后，、兩球同向運(yùn)動，球在球的后面，球的速度大于球的速度，不可能，B錯誤；C．如果，，則碰后總動量為：系統(tǒng)動量守恒，碰后總動能為：系統(tǒng)動能減小，滿足碰撞的條件，C正確；D．如果，，則碰后總動量為系統(tǒng)動量守恒，碰后總動能為：系統(tǒng)動能增加，不可能，D錯誤。故選C。3、D【解析】

令a到節(jié)點(diǎn)的高度為h1，b到節(jié)點(diǎn)的高度為h2，節(jié)點(diǎn)到M的水平距離為x1，節(jié)點(diǎn)到N的水平距離為x2，a端繩子和水平方向的夾角為α，b端繩子和水平方向的夾角為β，對繩子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析，如圖所示：

AB．當(dāng)衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)時，設(shè)a、b到節(jié)點(diǎn)繩子長度為L，根據(jù)幾何關(guān)系有：，，因?yàn)閔1＜h2，可得：α＜β，根據(jù)平衡條件：Facosα=Fbcosβ，可得：，則：Fa＜Fb，故AB錯誤；

CD．衣架鉤在桿M、N中間位置時，根據(jù)幾何關(guān)系：，，x1=x2，因?yàn)閔1＜h2，可得：α＜β，根據(jù)平衡條件：Facosα=Fbcosβ，可得：，則：Fa＜Fb，故C錯誤，D正確。

故選D。4、B【解析】

A．根據(jù)等量同種電荷的電場線分布情況可知，、的電勢相同，電場強(qiáng)度不同，由對稱性可知，、的電勢相同，電場強(qiáng)度也不相同，故A錯誤；B．將一試探電荷由點(diǎn)沿圓弧移到點(diǎn)，試探電荷受到的電場力始終沿著徑向方向，始終與運(yùn)動的速度方向垂直，根據(jù)做功關(guān)系可知，電場力始終不做功，故B正確；C．由于、的電勢相同，故從點(diǎn)到、兩點(diǎn)電勢能變化量相同，同理從點(diǎn)到、兩點(diǎn)電勢能變化量相同，故C錯誤；D．根據(jù)等量同種電荷的電場線分布，沿移動電場線先變疏再變密，根據(jù)可知，電場力先變小后變大，故D錯誤；故選B。5、C【解析】

AB．φ—x圖象的斜率大小等于電場強(qiáng)度，x1處和-x1處場強(qiáng)大小相等，方向相反，x1處和-x2處場強(qiáng)大小不相等，故AB錯誤；CD．在x2處和-x2處電勢相等，根據(jù)Ep=qφ知某帶電粒子在x2處和-x2處電勢能相等，故C正確，D錯誤。

故選C。6、A【解析】

對于方波（圖1）來說，交流電壓有效值為：故在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為對于正弦波（圖2）來說，故交流電壓有效值為：故在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為故故A正確BCD錯誤。故選A。二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、ABD【解析】

A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程結(jié)合圖象可知，狀態(tài)b、c的溫度相同，故內(nèi)能相等，故A正確；B．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程結(jié)合圖象可知，狀態(tài)a的溫度比狀態(tài)b、c的溫度高，故狀態(tài)a的內(nèi)能比狀態(tài)b、c的內(nèi)能大，故B正確；C．在a到b的過程中，體積減小，外界對氣體做功，故C錯誤；D．a(chǎn)到b的過程，溫度降低，內(nèi)能減小，氣體體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w應(yīng)從外界放熱，故D正確；E．狀態(tài)b、c的內(nèi)能相等，由b到c的過程氣體體積增大，氣體對外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，整個過程氣體吸熱，由a到b的過程氣體放熱，故在c到a的過程中氣體應(yīng)吸熱；故E錯誤．8、AD【解析】

線框剛進(jìn)入磁場，cd邊切割磁感線，根據(jù)右手定則或楞次定律，可以判斷出感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針（為正方向），電流的大小為代入數(shù)據(jù)解得A此時ab邊兩端的電壓V線框全部進(jìn)入磁場，穿過線框的磁通量為零沒有感應(yīng)電流，但ab和cd兩條邊同時切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，相當(dāng)于兩節(jié)電池并聯(lián)V最后線框穿出磁場，ab邊切割磁感線，相當(dāng)于電源，根據(jù)右手定則或楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針（為負(fù)方向），電流大小為代入數(shù)據(jù)解得A此時ab邊兩端的電壓V故AD正確，BC錯誤。故選AD。9、AD【解析】

從t=0時刻開始，水平面內(nèi)存在沿+x、+y方向的勻強(qiáng)電場E1、E2，場強(qiáng)大小均為，則由牛頓第二定律可知小球沿+x、+y方向的加速度的大小均為經(jīng)過1s，t=0.1s時，小球沿+x、+y方向的速度大小均為小球沿+x、+y方向的位移大小均為在第2個0.1s內(nèi)，小球沿x方向移動的距離沿y方向移動的距離沿y方向移動的速度t=0.2s時，y方向的電場突然消失，x方向的電場變?yōu)?x方向，則在第3個0.1s內(nèi)小球沿+x方向做勻減速直線運(yùn)動，由可知，在第3個0.1s內(nèi)，小球沿+x方向移動的距離t=0.3s時，小球的速度微綜上分析可知，AD正確，BC錯誤。故選AD。10、BD【解析】

物塊向右移動L，則運(yùn)動到右邊與初始位置對稱的位置，此過程中受重力、拉力F、彈簧的彈力和摩擦力作用，根據(jù)功能關(guān)系和動能定理判斷機(jī)械能和動能的變化；根據(jù)小物塊的位置判斷彈簧長度的變化以及彈簧彈性勢能可能的變化情況.【詳解】物塊向右移動L，則運(yùn)動到右邊與初始位置對稱的位置，此過程中彈簧的長度先減小后增大到原來的值，彈簧可能先伸長量減小，到恢復(fù)到原長，然后壓縮，且壓縮量增加到達(dá)懸點(diǎn)正下方；繼續(xù)向右運(yùn)動時，壓縮量減小，然后伸長到原來的值，可知彈簧的彈性勢能可能先減小后增大接著又減小再增大，選項B正確；此過程中物塊對地面的壓力不等于mg，則除彈力和重力外的其它外力的功不等于（F-μmg）L，則小物塊和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能改變量不等于（F-μmg）L，選項A錯誤；小物塊在彈簧懸點(diǎn)正下方時，合外力做功不是最多，則速度不是最大，選項C錯誤；因整個過程中彈簧的彈性勢能不變，彈力做功為零，根據(jù)動能定理可知小物塊動能的改變量等于拉力F和摩擦力做功之和，選項D正確；故選BD.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.4700~32.40~107.5【解析】

（1）[1]．螺旋測微器的固定刻度為0，經(jīng)估讀后旋轉(zhuǎn)刻度在47格處，測量值為0.470mm。（結(jié)果為值讀數(shù)字真讀，值讀至0.001mm，測量值為0.470mm）（2）[2][3][4][5]．由儀器參數(shù)確定器材。電源電動勢為4.5V，若電壓表選用量程其指針偏轉(zhuǎn)過小，應(yīng)選用量程。由電路規(guī)律分析原理。電壓表讀數(shù)幾乎不變，電流表讀數(shù)變化明顯，說明阻值較大，與電壓表電阻相接近，一般為幾千歐而電源電動勢只有，由歐姆定律計算知電流只有幾毫安，故電流表選用量程。阻值較大，則應(yīng)使電流表內(nèi)接，即撥至b。此時電壓表為滿偏的，則讀數(shù)為電流表為滿偏的，則讀數(shù)為．12、5.167ACE【解析】

(1)[1]螺旋測微器校零時的示數(shù)3.3×0.01mm=0.033mm螺旋測微器測量的管線外徑讀數(shù)為5.200mm，則所測金屬管線外徑D=5.200-0.033mm=5.167mm．(2)[2]兩節(jié)新的干電池電動勢為