2023-2024學(xué)年上海市師范大學(xué)附中高三壓軸卷物理試卷含解析

2023-2024學(xué)年上海市師范大學(xué)附中高三壓軸卷物理試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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，一輕繩跨過(guò)固定在豎直桿下端的光滑定滑輪O，輕繩兩端點(diǎn)A、B分別連接質(zhì)量為m1和m2兩物體?，F(xiàn)用兩個(gè)方向相反的作用力緩慢拉動(dòng)物體，兩個(gè)力方向與AB連線(xiàn)在同一直線(xiàn)上。當(dāng)∠AOB=時(shí)，∠OAB=，則兩物體的質(zhì)量比m1：m2為（）A．1：1 B．1：2 C．1： D．1：2、一般的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，即把整條曲線(xiàn)用一系列不同半徑的小圓弧來(lái)代替。如圖甲所示，通過(guò)A點(diǎn)和曲線(xiàn)上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓，在極限情況下，這個(gè)圓叫作A點(diǎn)的曲率圓，其半徑叫做A點(diǎn)的曲率半徑。如圖乙所示，行星繞太陽(yáng)作橢圓運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)在橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上，近日點(diǎn)B和遠(yuǎn)日點(diǎn)C到太陽(yáng)中心的距離分別為rB和rC，已知太陽(yáng)質(zhì)量為M，行星質(zhì)量為m，萬(wàn)有引力常量為G，行星通過(guò)B點(diǎn)處的速率為vB，則橢圓軌道在B點(diǎn)的曲率半徑和行星通過(guò)C點(diǎn)處的速率分別為（）A．， B．，C．， D．，3、氫原子的能級(jí)圖如圖所示，有一群處于n=4能級(jí)的氫原子，若氫原子從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)所輻射出的光恰能使某種金屬A發(fā)生光電效應(yīng)，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．這群氫原子輻射出的光中共有3種頻率的光能使金屬A發(fā)生光電效應(yīng)B．如果輻射進(jìn)來(lái)能量為0.32eV的光子，可以使氫原子從n＝4能級(jí)向n＝5能級(jí)躍遷C．如果輻射進(jìn)來(lái)能量為1.32eV的光子，不可以使處于n＝4能級(jí)的氫原子發(fā)生電離D．用氫原子從n＝4能級(jí)向n＝1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光照射金屬A，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為10.2eV4、我國(guó)成功地發(fā)射了北斗三號(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)射到半徑為的圓軌道上做勻速圓周運(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)入半徑為的圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知衛(wèi)星在橢圓軌道時(shí)距地心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，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，則發(fā)動(dòng)機(jī)在A(yíng)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（不計(jì)衛(wèi)星的質(zhì)量變化）（）A． B．C． D．5、位于貴州的“中國(guó)天眼”是目前世界上口徑最大的單天線(xiàn)射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)．通過(guò)FAST測(cè)得水星與太陽(yáng)的視角為(水星、太陽(yáng)分別與觀(guān)察者的連線(xiàn)所夾的角),如圖所示,若最大視角的正弦C值為,地球和水星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),則水星的公轉(zhuǎn)周期為A．年 B．年 C．年 D．年6、如圖所示，高h(yuǎn)=1m的曲面固定不動(dòng)．一個(gè)質(zhì)量為1kg的物體，由靜止開(kāi)始從曲面的頂點(diǎn)滑下，滑到底端時(shí)的速度大小為4m／s．g取10m／s1．在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體的動(dòng)能減少了8J B．物體的重力勢(shì)能增加了10JC．物體的機(jī)械能保持不變 D．物體的機(jī)械能減少了11J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、如圖為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則下列說(shuō)法正確的是_______．A．這列波的波長(zhǎng)是8m，周期是0.2s，振幅是10cmB．在t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)C．從t=0.1到t=0.25s，該波沿x軸正方向傳播了6mD．從t=0.1到t=0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為30cmE.質(zhì)點(diǎn)Q簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=0.10sin10πt（國(guó)際單位）8、如圖所示，匝數(shù)為N，內(nèi)阻為r的矩形線(xiàn)圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的bc邊以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為Em，閉合回路中兩只完全相同的燈泡均能正常發(fā)光，此時(shí)它們的電阻均為R．則（）A．從圖中位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)表達(dá)式為e=EmsinωtB．穿過(guò)線(xiàn)圈的最大磁通量為C．從圖中位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，四分之一周期內(nèi)通過(guò)燈泡A1的電量為D．增大角速度ω時(shí)，燈泡A1變暗，A2變亮9、如圖所示，斜面傾角為°，小球從斜面頂端P點(diǎn)以初速度水平拋出，剛好落在斜面中點(diǎn)處?，F(xiàn)將小球以初速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力，小球下落后均不彈起，，，重力加速度為g，則小球兩次在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A．時(shí)間之比為1:2B．時(shí)間之比為C．水平位移之比為1:4D．當(dāng)初速度為時(shí)，小球在空中離斜面的最遠(yuǎn)距離為10、下列有關(guān)原子和原子核的認(rèn)識(shí)，正確的是（）A．平均結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定B．氫原子輻射光子后，電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能增大C．盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，發(fā)現(xiàn)了中子.D．光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比三、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）為了測(cè)量一電壓表V的內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路。其中V0是標(biāo)準(zhǔn)電壓表，R0和R分別是滑動(dòng)變阻器和電阻箱，S和S1分別是單刀雙擲開(kāi)關(guān)和單刀開(kāi)關(guān)，E是電源。(1)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，根據(jù)如圖1所示的實(shí)驗(yàn)原理圖將如圖2所示的實(shí)物圖連接完整______。(2)實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將S撥向接點(diǎn)1，接通S1，調(diào)節(jié)___________，使待測(cè)表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)___________的讀數(shù)U；②然后將S撥向接點(diǎn)2，保持R0不變，調(diào)節(jié)___________，使___________，記下此時(shí)R的讀數(shù)；③多次重復(fù)上述過(guò)程，計(jì)算R讀數(shù)的___________，即為待測(cè)電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值。(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得電壓表的阻值可能與真實(shí)值之間存在誤差，除偶然誤差因素外，還有哪些可能的原因，請(qǐng)寫(xiě)出其中一種可能的原因：___________。12．（12分）某同學(xué)用圖甲所示裝置測(cè)量木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)。圖中，置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的長(zhǎng)木板水平放置，其左端固定一輕滑輪，輕繩跨過(guò)滑輪，一端與放在木板上的小木塊相連，另一端可懸掛鉤碼。實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N個(gè)，將(依次取=1，2，3，4，5)個(gè)鉤碼掛在輕繩左端，其余個(gè)鉤碼放在木塊的凹槽中，釋放小木塊，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)量木塊的加速度。(1)正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，得到一條紙帶，從某個(gè)清晰的打點(diǎn)開(kāi)始，依次標(biāo)注0、1、2、3、4、5、6，分別測(cè)出位置0到位置3、位置6間的距離，如圖乙所示。已知打點(diǎn)周期T=0.02s，則木塊的加速度=____m／s2。(2)改變懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)n，測(cè)得相應(yīng)的加速度a，將獲得數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中描出(僅給出了其中一部分)如圖丙所示。取重力加速度g=10m／s2，則木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)______(保留2位有效數(shù)字)(3)實(shí)驗(yàn)中______(選填“需要”或“不需要”)滿(mǎn)足懸掛鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和槽中鉤碼總質(zhì)量。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）一半圓柱形透明物體橫截面如圖所示，底面鍍銀，表示平圓截面的圓心，一束光線(xiàn)在橫截面內(nèi)從點(diǎn)入射，經(jīng)過(guò)面反射后從點(diǎn)射出。已知光線(xiàn)在點(diǎn)的入射角為，，，求：①光線(xiàn)在點(diǎn)的折射角；②透明物體的折射率。14．（16分）某物體沿著一條直線(xiàn)做勻減速運(yùn)動(dòng)，途經(jīng)三點(diǎn)，最終停止在點(diǎn)。之間的距離為，之間的距離為，物體通過(guò)與兩段距離所用時(shí)間都為。求:（1）物體經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度;（2）物體經(jīng)過(guò)段的平均速度。15．（12分）如圖所示，兩條直線(xiàn)與所夾區(qū)域內(nèi)有兩個(gè)不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的直線(xiàn)邊界與和均垂直。一質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子以某一初速度垂直射入磁場(chǎng)，受磁場(chǎng)力的作用，最終垂直于邊界且從段射出。已知：兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為、（各物理量單位均為國(guó)際單位制中的主單位），粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的初速度為。不計(jì)粒子重力，求：(1)粒子在、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比(2)粒子在兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間

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【解析】

由相似相角形法可得由于輕繩上拉力相同，由幾何關(guān)系得聯(lián)立得故選D。2、C【解析】

由題意可知，一般曲線(xiàn)某點(diǎn)的相切圓的半徑叫做該點(diǎn)的曲率半徑，已知行星通過(guò)B點(diǎn)處的速率為vB，在太陽(yáng)的引力下，該點(diǎn)的向心加速度為設(shè)行星在這個(gè)圓上做圓周運(yùn)動(dòng)，同一點(diǎn)在不同軌道的向心加速度相同，則在圓軌道上B點(diǎn)的加速度為則B點(diǎn)的曲率半徑為根據(jù)開(kāi)普勒第二定律，對(duì)于同一顆行星，在相同時(shí)間在掃過(guò)的面積相等，則即行星通過(guò)C點(diǎn)處的速率為所以C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3、D【解析】

A．氫原子從n=4能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可以輻射出6種頻率的光子，其中只有從n=4能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)所輻射出的光子以及從n=3能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)所輻射出的光子的能量小于從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)所輻射出的光子的能量，不能使金屬A發(fā)生光電效應(yīng)，故共有4種頻率的光能使金屬A發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)閺膎=4能級(jí)向n=5能級(jí)躍遷時(shí)所需要的能量為不等于光子能量為0.32eV，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)橐固幱趎=4能級(jí)的氫原子發(fā)生電離，所需要的能量只要大于0.85eV就可以，故C錯(cuò)誤；D．由題意可知，金屬A的逸出功為2.55eV，氫原子從n=4能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)所輻射出光子的能量為由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可得最大初動(dòng)能故D正確。故選D。4、B【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得解得衛(wèi)星在軌道半徑為的圓軌道上運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度大小同理可得在半徑為的圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度大小為設(shè)衛(wèi)星在橢圓軌道上點(diǎn)的速度為，根據(jù)題意有可知在點(diǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)衛(wèi)星做功在點(diǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)衛(wèi)星做的功為因此有故B正確，A、C、D錯(cuò)誤；故選B。5、A【解析】

最大視角的定義，即此時(shí)觀(guān)察者與水星的連線(xiàn)應(yīng)與水星軌跡相切，由三角函數(shù)可得：，結(jié)合題中已知條件sinθ=k，由萬(wàn)有引力提供向心力有：，解得：，得，得，而T地=1年，故年，故B，C，D錯(cuò)誤，A正確.故選A.【點(diǎn)睛】向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或要求解的物理量選取應(yīng)用，物理問(wèn)題經(jīng)常要結(jié)合數(shù)學(xué)幾何關(guān)系解決.6、D【解析】A項(xiàng)，物體由靜止開(kāi)始下滑，末速度為4m/s，動(dòng)能變化量，物體的動(dòng)能增加了8J，故A項(xiàng)錯(cuò)誤．B項(xiàng)，設(shè)地面為零勢(shì)能面，在頂端物體的重力勢(shì)能為，此過(guò)程中，物體的重力勢(shì)能減小了10J，故B項(xiàng)錯(cuò)誤．C、D項(xiàng)，機(jī)械能包括勢(shì)能和動(dòng)能，,所以物體的機(jī)械能減少了11J，故C錯(cuò)誤；D正確；故選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、ACE【解析】

由波形圖和振動(dòng)圖像讀出波長(zhǎng)、周期和振幅；根據(jù)振動(dòng)圖像可求解波的轉(zhuǎn)播方向和傳播的距離；質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)完整周期中運(yùn)動(dòng)的路程為4A；【詳解】由圖像可知，這列波的波長(zhǎng)是8m，周期是0.2s，振幅是10cm，選項(xiàng)A正確；由Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像可知，在t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，可知波向x軸正向傳播，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；波速，從t=0.1到t=0.25s，該波沿x軸正方向傳播了，選項(xiàng)C正確；從t=0.1到t=0.25s經(jīng)歷了0.15s=T，但是因P點(diǎn)開(kāi)始不是從平衡位置或者最高點(diǎn)最低點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程不等于3A=30cm,選項(xiàng)D錯(cuò)誤；，則質(zhì)點(diǎn)Q簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=0.10sin10πt（國(guó)際單位），選項(xiàng)E正確；故選ACE.【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是會(huì)根據(jù)振動(dòng)情況來(lái)判斷波的傳播方向，抓住振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象之間的內(nèi)在聯(lián)系．要知道質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有起點(diǎn)在平衡位置或波峰、波谷處的質(zhì)點(diǎn)，在3/4周期內(nèi)振動(dòng)的路程才是3A．8、AB【解析】

AB．圖中位置，線(xiàn)圈處于中性面位置，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式e=Emsinωt，而Em=NBSω，則穿過(guò)線(xiàn)圈的最大磁通量Φ=BS=，故AB正確。C．從圖中位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，四分之一周期內(nèi)，磁通量變化量△Φ=BS，則通過(guò)干路的電荷量，本題中總電阻無(wú)法確定，故通過(guò)燈泡A1的電量無(wú)法確定，故C錯(cuò)誤。D．根據(jù)電動(dòng)勢(shì)最大值公式Em=NBSω，增大線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω時(shí)，頻率變大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值Em變大，同時(shí)由于電感線(xiàn)圈對(duì)交流電有阻礙作用，交流電的頻率越大，阻礙作用越大，而電容器對(duì)交流的阻礙，交流電頻率越大，阻礙越小，故燈泡A1變亮，但由于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變大，故燈泡A2明亮程度未知，故D錯(cuò)誤。故選AB。9、BD【解析】

AB.設(shè)小球的初速度為v0時(shí)，落在斜面上時(shí)所用時(shí)間為t，斜面長(zhǎng)度為L(zhǎng)。小球落在斜面上時(shí)有：解得：設(shè)落點(diǎn)距斜面頂端距離為S，則有若兩次小球均落在斜面上，落點(diǎn)距斜面頂端距離之比為1：4，則第二次落在距斜面頂端4L處，大于斜面的長(zhǎng)度，可知以2v0水平拋出時(shí)小球落在水平面上。兩次下落高度之比1：2，根據(jù)得：所以時(shí)間之比為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；C.根據(jù)得水平位移之比為：選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.當(dāng)小球的速度方向與斜面平行時(shí)，小球到斜面的距離最大。即在小球距離斜面最遠(yuǎn)時(shí)，垂直于斜面方向的速度等于0。建立沿斜面和垂直于斜面的平面直角坐標(biāo)系，將初速度v0和重力加速度g進(jìn)行分解，垂直于斜面的最遠(yuǎn)距離選項(xiàng)D正確。故選BD。10、AB【解析】

A．平均結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故A正確；B．氫原子輻射光子后，原子的能級(jí)降低，電子的軌道半徑減小，根據(jù)則可得動(dòng)能為可知電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能增大，故B正確；C．盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，建立了原子的核式結(jié)構(gòu)理論，故C錯(cuò)誤；D．光電效應(yīng)現(xiàn)象中，根據(jù)則光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率不是成正比關(guān)系，故D錯(cuò)誤。故選AB。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、標(biāo)準(zhǔn)電壓表標(biāo)準(zhǔn)電壓表仍為U平均值電阻箱阻值不連接，電流通過(guò)電阻發(fā)熱導(dǎo)致電阻阻值發(fā)生變化，電源連續(xù)使用較長(zhǎng)時(shí)間，電動(dòng)勢(shì)降低，內(nèi)阻增大等?！窘馕觥?/p>

（1）電路連線(xiàn)如圖；（2）①將S撥向接點(diǎn)1，接通S1，調(diào)節(jié)R0，使待測(cè)表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)