2024年上海市十三校物理高三上期末調(diào)研試題含解析

2024年上海市十三校物理高三上期末調(diào)研試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、如圖所示，同種材料制成的軌道MO和ON底端由對(duì)接且．小球自M點(diǎn)由靜止滑下，小球經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)無機(jī)械能損失，以v、s、a、f分別表示小球的速度、位移、加速度和摩擦力四個(gè)物理量的大?。铝袌D象中能正確反映小球自M點(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程的是()A． B．C． D．2、在下列四幅u-t圖像中，能正確反映我國居民生活所用交流電的是（）A． B． C． D．3、2018年11月1日，第四十一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射。此次發(fā)射的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是北斗三號(hào)系統(tǒng)的首顆地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星，也是第十七顆北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星。該衛(wèi)星大幅提升了我國北斗系統(tǒng)的導(dǎo)航精度。已知靜止軌道（GEO）衛(wèi)星的軌道高度約36000km，地球半徑約6400km，地球表面的重力加速度為g，請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的知識(shí)分析該靜止軌道（GEO）衛(wèi)星處的加速度最接近多少（）A．B．C．D．4、人們射向未來深空探測(cè)器是以光壓為動(dòng)力的，讓太陽光垂直薄膜光帆照射并全部反射，從而產(chǎn)生光壓．設(shè)探測(cè)器在軌道上運(yùn)行時(shí)，每秒每平方米獲得的太陽光能E=1.5×104J，薄膜光帆的面積S=6.0×102m2，探測(cè)器的質(zhì)量m=60kg，已知光子的動(dòng)量的計(jì)算式，那么探測(cè)器得到的加速度大小最接近A．0.001m/s2 B．0.01m/s2 C．0.0005m/s2 D．0.005m/s25、研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律的電路如圖所示，加正向電壓時(shí)，圖中光電管的A極接電源正極，K極接電源負(fù)極時(shí)，加反向電壓時(shí)，反之．當(dāng)有光照射K極時(shí)，下列說法正確的是A．K極中有無光電子射出與入射光頻率無關(guān)B．光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率有關(guān)C．只有光電管加正向電壓時(shí)，才會(huì)有光電流D．光電管加正向電壓越大，光電流強(qiáng)度一定越大6、地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn)某地區(qū)表面的重力加速度發(fā)生了較大的變化，懷疑地下有空腔區(qū)域。進(jìn)一步探測(cè)發(fā)現(xiàn)在地面P點(diǎn)的正下方有一球形空腔區(qū)域儲(chǔ)藏有天然氣，如圖所示。假設(shè)該地區(qū)巖石均勻分布且密度為ρ，天然氣的密度遠(yuǎn)小于ρ，可忽略不計(jì)。如果沒有該空腔，地球表面正常的重力加速度大小為g；由于空腔的存在，現(xiàn)測(cè)得P點(diǎn)處的重力加速度大小為kg(k<1)。已知引力常量為G，球形空腔的球心深度為d，則此球形空腔的體積是A． B． C． D．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、天文學(xué)家觀測(cè)發(fā)現(xiàn)的雙子星系統(tǒng)“開普勒—47”有一對(duì)互相圍繞運(yùn)行的恒星，其中一顆大恒星的質(zhì)量為M，另一顆小恒星只有大恒星質(zhì)量的三分之一，引力常量為G，據(jù)此可知（）A．大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比為1：3 B．大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度之比為1：1C．大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為3：1 D．大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為1：38、空間中有水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同一電場(chǎng)線上等間距的五個(gè)點(diǎn)如圖所示，相鄰各點(diǎn)間距均為。一個(gè)電子在該水平線上向右運(yùn)動(dòng)，電子過點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為，運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為，再運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)時(shí)速度為零。電子電荷量的大小為，不計(jì)重力。下列說法正確的是（）A．由至的運(yùn)動(dòng)過程，電場(chǎng)力做功大小為B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C．等勢(shì)面的電勢(shì)為D．該電子從點(diǎn)返回點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為9、將一個(gè)小球豎直向上拋出，碰到高處的天花板后反彈，并豎直向下運(yùn)動(dòng)回到拋出點(diǎn)，若反彈的速度大小是碰撞前速度大小的0.65倍，小球上升的時(shí)間為1s，下落的時(shí)間為1.2s，重力加速度取，不計(jì)空氣阻力和小球與天花板的碰撞時(shí)間，則下列說法正確的是A．小球與天花板碰撞前的速度大小為B．小球與天花板碰撞前的速度大小為C．拋出點(diǎn)到天花板的高度為D．拋出點(diǎn)到天花板的高度為10、在粗糙地面上，某吋刻乒乓球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如圖所示，判斷一段時(shí)間后乒乓球的可能運(yùn)動(dòng)狀況（）A．靜止B．可能原地向前無滑滾動(dòng)C．原地向左滾動(dòng)D．原地向右滾動(dòng)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)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(qǐng)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(qǐng)寫出兩項(xiàng)可能的操作：①_________________________________；②_________________________________．12．（12分）二極管具有單向?qū)щ娦?，正向?qū)〞r(shí)電阻幾乎為零，電壓反向時(shí)電阻往往很大。某同學(xué)想要測(cè)出二極管的反向電阻，進(jìn)行了如下步驟：步驟一：他先用多用電表歐姆檔進(jìn)行粗測(cè)：將紅、黑表筆分別插入正、負(fù)表筆插孔，二極管的兩端分別標(biāo)記為A和B。將紅表筆接A端，黑表筆接B端時(shí)，指針幾乎不偏轉(zhuǎn)；紅表筆接B端，黑表筆接A端時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)角度很大，則為了測(cè)量該二極管的反向電阻，應(yīng)將紅表筆接二極管的___________端（填“A”或“B”）；步驟二：該同學(xué)粗測(cè)后得到RD=1490?，接著他用如下電路（圖一）進(jìn)行精確測(cè)量：已知電壓表量程0~3V，內(nèi)阻RV=3k?。實(shí)驗(yàn)時(shí)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)的電阻箱的電阻R，電源的內(nèi)阻不計(jì)，得到與的關(guān)系圖線如下圖（圖二）所示。由圖線可得出：電源電動(dòng)勢(shì)E=___________，二極管的反向電阻=__________；步驟二中二極管的反向電阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比，結(jié)果是___________（填“偏大”、“相等”或“偏小”）。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，在傾角θ＝37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域MNPQ，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為5T，磁場(chǎng)寬度d＝0.55m，有一邊長L＝0.4m、質(zhì)量m1＝0.6kg、電阻R＝2Ω的正方形均勻?qū)w線框abcd通過一輕質(zhì)細(xì)線跨過光滑的定滑輪與一質(zhì)量為m2＝0.4kg的物體相連，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，將線框從圖示位置由靜止釋放，物體到定滑輪的距離足夠長.(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)線框abcd還未進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過程中，細(xì)線中的拉力為多少？(2)當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求線框剛釋放時(shí)ab邊距磁場(chǎng)MN邊界的距離x多大？(3)在(2)問中的條件下，若cd邊恰離開磁場(chǎng)邊界PQ時(shí)，速度大小為2m/s，求整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中ab邊產(chǎn)生的熱量為多少？14．（16分）將輕質(zhì)彈簧豎立在水平地面上在其頂端將一質(zhì)量為3m的物體由靜止釋放當(dāng)彈簧被壓到最短時(shí)，彈簧壓縮量為l。QN是一水平光滑軌道，N端與半徑為l的光滑半圓管道相切，管道的直徑MN豎直，如圖所示?，F(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在Q點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為m的小球P接觸但不連接。用外力緩緩?fù)苿?dòng)小球P，將彈簧壓縮后放開，P開始沿軌道運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為g，半圓管道的管口略大于小球直徑。求：（1）小球P到達(dá)M點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的作用力；（2）小球P離開管道后落回到NQ上的位置與N點(diǎn)間的距離。15．（12分）一細(xì)束平行光以一定的入射角從空氣射到等腰直角三棱鏡的側(cè)面，光線進(jìn)入棱鏡后射向另一側(cè)面。逐漸調(diào)整光線在面的入射角，使面恰好無光線射出，測(cè)得此時(shí)光線在面的入射角為。求：(1)該棱鏡的折射率。(2)光束在面上的入射角的正弦值。

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、D【解題分析】

A.由于在兩個(gè)斜面上都是勻變速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式，可知位移--時(shí)間圖象是曲線，故A錯(cuò)誤；B.小球先做勻加速運(yùn)動(dòng)，a=gsinθ-μgcosθ，后做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a=gsinα+μgcosα，而gsinα+μgcosα＞gsinθ-μgcosθ，因而B錯(cuò)誤；C.根據(jù)f=μN(yùn)=μmgcosθ可知：當(dāng)θ＞α?xí)r，摩擦力μmgcosθ＜μmgcosα，則C錯(cuò)誤；D.小球運(yùn)動(dòng)過程中，在兩個(gè)斜面上都受到恒力作用而沿斜面做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，速度先增加后減小，根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系公式，可知兩段運(yùn)動(dòng)過程中的v-t圖都是直線，且因?yàn)樵贠M上的加速度較小，則直線的斜率較小，故D正確；2、C【解題分析】

我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫亩际墙涣麟?，電壓?20V，頻率是50Hz．周期為0.02s；電壓的最大值為：220V=311V，只有C正確。

故選C。3、A【解題分析】

近地衛(wèi)星的加速度近似等于地球表面重力加速度，根據(jù)分析衛(wèi)星的加速度?！绢}目詳解】近地衛(wèi)星的加速度近似等于地球表面重力加速度，根據(jù)知，GEO星的加速度與近地衛(wèi)星的加速度之比，即GEO星的加速度約為地球表面重力加速度的1/36倍，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選A。4、A【解題分析】

由E=hv，P＝以及光在真空中光速c=λv知，光子的動(dòng)量和能量之間關(guān)系為E=Pc．設(shè)時(shí)間t內(nèi)射到探測(cè)器上的光子個(gè)數(shù)為n，每個(gè)光子能量為E，光子射到探測(cè)器上后全部反射，則這時(shí)光對(duì)探測(cè)器的光壓最大，設(shè)這個(gè)壓強(qiáng)為p壓；每秒每平方米面積獲得的太陽光能：p0＝?E由動(dòng)量定理得F?＝2p壓強(qiáng)p壓＝對(duì)探測(cè)器應(yīng)用牛頓第二定律F=Ma可得a＝代入數(shù)據(jù)得a=1.0×10-3m/s2故A正確，BCD錯(cuò)誤．故選A.點(diǎn)睛：該題結(jié)合光子的相關(guān)知識(shí)考查動(dòng)量定理的應(yīng)用，解答本題難度并不大，但解題時(shí)一定要細(xì)心、認(rèn)真，應(yīng)用動(dòng)量定理與牛頓第二定律即可解題．5、B【解題分析】

K極中有無光電子射出與入射光頻率有關(guān)，只有當(dāng)入射光的頻率大于K極金屬的極限頻率時(shí)才有光電子射出，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律，光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率有關(guān)，選項(xiàng)B正確；光電管加反向電壓時(shí)，只要反向電壓小于截止電壓，就會(huì)有光電流產(chǎn)生，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在未達(dá)到飽和光電流之前，光電管加正向電壓越大，光電流強(qiáng)度一定越大，達(dá)到飽和光電流后，光電流的大小與正向電壓無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6、D【解題分析】

地球表面正常的重力加速度大小為,由于空腔的存在，現(xiàn)測(cè)得P點(diǎn)處的重力加速度大小為，則空腔體積大小的巖石對(duì)物體吸引產(chǎn)生的加速度為，結(jié)合萬有引力定律，即，解得：，故D項(xiàng)正確，ABC錯(cuò)誤。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、BD【解題分析】

AB．互相圍繞運(yùn)行的恒星屬于雙星系統(tǒng)，大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動(dòng)周期和角速度均相等，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．設(shè)大恒星距離兩恒星轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡的圓心為，小恒星距離兩恒星轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡的圓心為，由可得大，小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為1：3，故C錯(cuò)誤、D正確。故選BD。8、AD【解題分析】

A．電場(chǎng)線沿水平方向，則等間距的各點(diǎn)處在等差等勢(shì)面上。電子沿電場(chǎng)線方向做勻變速運(yùn)動(dòng)。電子從至的過程，電勢(shì)能與動(dòng)能之和守恒，動(dòng)能減小了，則電勢(shì)能增加了，則電勢(shì)差則電子從至的過程，電場(chǎng)力做負(fù)功，大小為A正確；B．電場(chǎng)強(qiáng)度大小B錯(cuò)誤；C．電子經(jīng)過等勢(shì)面時(shí)的電勢(shì)能為，則點(diǎn)的電勢(shì)又有則C錯(cuò)誤；D．電子在點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為，從減速運(yùn)動(dòng)至，然后反向加速運(yùn)動(dòng)再至點(diǎn)，由能量守恒定律知電子此時(shí)的動(dòng)能仍為，D正確。故選AD。9、AC【解題分析】

AB.由題意可知,解得，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.拋出點(diǎn)到天花板的高度為故C正確，D錯(cuò)誤。10、ABCD【解題分析】

由圖可知乒乓球角速度的方向與平動(dòng)速度造成的效果是相反的，故到穩(wěn)定狀態(tài)過程中選項(xiàng)中選項(xiàng)中的過程都有可能出現(xiàn)的，故ABCD均正確。故選ABCD。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、（2）B；將滑動(dòng)變阻器的滑片快速滑動(dòng)；將線圈A（或鐵芯）快速抽出；斷開開關(guān)的瞬間．【解題分析】

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(gè)問題就要從這個(gè)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．【題目詳解】（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12、A2.0V1500Ω相等【解題分析】

[1]多用電表測(cè)電阻時(shí)電流從黑表筆流出，紅表筆流入。當(dāng)紅表筆接A時(shí)，指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，說明此時(shí)二極管反向截止，所以接A端。[2]根據(jù)電路圖由閉合電路歐姆定律得整理得再由