上海市上外附中2023-2024學(xué)年高考壓軸卷物理試卷含解析

上海市上外附中2023-2024學(xué)年高考壓軸卷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。考試結(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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、2020年3月15日中國散列中子源利（CSNS）利用中子成像技術(shù)幫助中國科技大學(xué)進(jìn)行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探測物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和運(yùn)動的科研裝置。CNSN是我國重點(diǎn)建設(shè)的大科學(xué)裝置，將成為發(fā)展中國家擁有的第一臺散裂中子源。下列關(guān)于中子研究的說法正確的是（）A．α粒子轟擊，生成，并產(chǎn)生了中子B．經(jīng)過4次α衰變，2次β衰變，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)少了6個(gè)C．放射性β射線其實(shí)質(zhì)是高速中子流，可用于醫(yī)學(xué)的放射治療D．核電站可通過控制中子數(shù)目來控制核反應(yīng)劇烈程度2、如圖所示，將一個(gè)質(zhì)量為m的半球形物體放在傾角為37°的斜面上，用通過球心且水平向左的力F作用在物體上使其靜止.已知物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，.要使半球體剛好沿斜面上滑，則力F的大小是（）A．mg B．2mg C．3mg D．4mg3、下列關(guān)于核力、原子核的結(jié)合能、比結(jié)合能的說法正確的是A．維系原子核穩(wěn)定的力是核力，核力就是表現(xiàn)為相鄰核子間的相互吸引力B．核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn)，原子核尺度內(nèi)，核力比庫侖力小C．比結(jié)合能小的原子核分解成比結(jié)合能大的原子核時(shí)會釋放核能D．自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能4、如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度一時(shí)間圖像（若將段圖線以連線為軸翻轉(zhuǎn)，圖線形狀與段相對于虛線對稱），則關(guān)于段和圖線描述的運(yùn)動，下列說法正確的是（）A．兩段的運(yùn)動時(shí)間相同 B．兩段的平均速度相同C．兩段的速度變化量相同 D．兩段的平均加速度相同5、用如圖a所示的圓弧一斜面裝置研究平拋運(yùn)動，每次將質(zhì)量為m的小球從半徑為R的四分之一圓弧形軌道不同位置靜止釋放，并在弧形軌道最低點(diǎn)水平部分處裝有壓力傳感器測出小球?qū)壍缐毫Φ拇笮．已知斜面與水平地面之間的夾角θ=45°，實(shí)驗(yàn)時(shí)獲得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如圖b所示的F﹣x圖象，g取10m/s2，則由圖可求得圓弧軌道的半徑R為（）A．0.125m B．0.25m C．0.50m D．1.0m6、如圖所示，圖甲是旋轉(zhuǎn)磁極式交流發(fā)電機(jī)簡化圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中不動，線圈匝數(shù)為10匝，內(nèi)阻不可忽略。產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場的磁極繞垂直于磁場方向的固定軸OO′（O′O沿水平方向）勻速轉(zhuǎn)動，線圈中的磁通量隨時(shí)間按如圖乙所示正弦規(guī)律變化。線圈的兩端連接理想變壓器，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=2∶1，電阻R1=R2=8Ω。電流表示數(shù)為1A。則下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)bcd線圈在圖甲所在的面為非中性面B．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值為10VC．電壓表的示數(shù)為10VD．發(fā)電機(jī)線圈的電阻為4Ω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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，固定的光滑斜面上有一小球，小球與豎直輕彈簧P和平行斜面的輕彈簧Q連接，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則小球所受力的個(gè)數(shù)可能是（）A．2 B．3 C．4 D．58、如圖所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速度地飄入電場線水平向右的加速電場，之后進(jìn)入電場線豎直向下的勻強(qiáng)電場發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上，整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力及其相互作用，那么A．偏轉(zhuǎn)電場對三種粒子做功一樣多B．三種粒子打到屏上時(shí)速度一樣大C．三種粒子運(yùn)動到屏上所用時(shí)間相同D．三種粒子一定打到屏上的同一位置，9、科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，放射性元素有92238U有多種可能的衰變途徑：92238U先變成83210Bi，83210Bi可以經(jīng)一次衰變變成81aA．a(chǎn)=211,b=82B．①是α衰變，②是β衰變C．①是β衰變，②是α衰變D．92238U經(jīng)過7次α衰變5次β10、如圖所示，把能在絕緣光滑水平面上做簡諧運(yùn)動的彈簧振子放在水平向右的勻強(qiáng)電場中，小球在O點(diǎn)時(shí)，彈簧處于原長，A、B為關(guān)于O對稱的兩個(gè)位置，現(xiàn)在使小球帶上負(fù)電并讓小球從B點(diǎn)靜止釋放，則下列說法不正確的是（）A．小球仍然能在A、B間做簡諧運(yùn)動，O點(diǎn)是其平衡位置B．小球從B運(yùn)動到A的過程中動能一定先增大后減小C．小球仍然能做簡諧運(yùn)動，但其平衡位置不在O點(diǎn)D．小球不可能再做簡諧運(yùn)動三、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）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)：一木板固定在桌面上，一端裝有定滑輪；滑塊的左端與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（未畫出）的紙帶相連，右端用細(xì)線通過定滑輪與托盤連接。在托盤中放入適量砝碼，接通電源，釋放滑塊，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。(1)如圖乙為實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0、1、2、3、4、5、6是選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），測得計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知交流電源的頻率為50Hz，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算滑塊加速度a=________m/s2，計(jì)數(shù)點(diǎn)3對應(yīng)的滑塊速度v3=_________m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。(2)滑塊、托盤（含砝碼）的質(zhì)量分別用M、m表示，滑塊的加速度用a表示，重力加速度為g，則滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝__________（用題中字母表示）。(3)若實(shí)驗(yàn)測得的動摩擦因數(shù)偏大，主要原因可能是_______________________。A．紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦B．滑輪存在摩擦阻力C．木板未調(diào)節(jié)水平，左端偏高D．未滿足M遠(yuǎn)大于m12．（12分）某同學(xué)采用圖甲所示的電路完成“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中用電壓表測量小燈泡的電壓，用多用電表的直流擋測量通過小燈泡的電流。（1）圖甲中多用電表的黑表筆是____________（填“P”或“Q”），用多用電表的直流電流擋測量通過小燈泡的電流時(shí)，需要將多用電表的兩個(gè)表筆連接到a、b兩處，其中黑表筆應(yīng)與____________（填“a”或“b”）連接。（2）實(shí)驗(yàn)配備的器材如下：A．待測小燈泡L（“2.5V，0.2W”）B．電壓表V（量程0-3V，阻值約3kΩ）C．多用電表（三個(gè)直流電流擋量程分別為1mA，10mA，100mA）D．滑動變阻器R1（阻值范圍0~10ΩE.滑動變阻器R2（阻值范圍0~500ΩF.電池組（電動勢4.5V，內(nèi)阻約為1Ω）G.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干為了使測量盡可能地準(zhǔn)確且能方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)，多用電表直流電流擋量程應(yīng)選____，滑動變阻器應(yīng)選_______。（3）該同學(xué)選取合適的器材后，用導(dǎo)線將器材按圖甲所示的電路連接起來，如圖乙所示。他在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行電路檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)漏接了一根導(dǎo)線，請你在乙圖上用筆畫上這根漏接的導(dǎo)線________。（4）該同學(xué)糾正連線錯(cuò)誤后，通過實(shí)驗(yàn)測得多組I、U值并描繪出小燈泡的I-U曲線如圖丙所示。由I-U曲線可以看出：當(dāng)燈泡兩端電壓U=2.20V時(shí)小燈泡的電阻R（5）我們知道，多用電表用久以后，表內(nèi)電池的電動勢會減小而內(nèi)阻會增大。那么用久以后的多用電表電流擋測得的電流與真實(shí)值相比_____________（填“偏大”，“偏小”或“相同”）。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，一塊質(zhì)量為kg，長為m的均質(zhì)薄木板靜止在足夠長的水平桌面上，在木板的左端靜止擺放著質(zhì)量為kg的小木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），薄木板和小木塊之間的動摩擦因數(shù)為，薄木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為．在時(shí)刻，在木板左端施加一水平向左恒定的拉力N，取m/s1．則：（1）拉力剛作用在木板上時(shí)，木板的加速度大小是多少？（1）如果一直作用在上，那么經(jīng)多少時(shí)間將離開？（3）若在時(shí)間s末撤去，再經(jīng)過多少時(shí)間和第一次速度相同？在此情況下，最終在上留下的痕跡的長度是多少？14．（16分）一長木板在光滑水平地面上勻速運(yùn)動，在t=0時(shí)刻將一物塊無初速輕放到木板上，此后長木板運(yùn)動的速度﹣時(shí)間圖象如圖所示．已知長木板的質(zhì)量M=2kg，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上．取g=10m/s2，求：（1）物塊的質(zhì)量m；（2）這一過程中長木板和物塊的內(nèi)能增加了多少？15．（12分）如圖，間距為L的光滑金屬導(dǎo)軌，半徑為r的圓弧部分豎直放置、直的部分固定于水平地面，MNQP范圍內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場．金屬棒ab和cd垂直導(dǎo)軌放置且接觸良好，cd靜止在磁場中，ab從圓弧導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，進(jìn)入磁場后與cd在運(yùn)動中始終不接觸．已知兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m、電阻均為R．金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g．求（1）ab棒到達(dá)圓弧底端時(shí)對軌道壓力的大小：（2）當(dāng)ab棒速度為時(shí)，cd棒加速度的大?。ù藭r(shí)兩棒均未離開磁場）（3）若cd棒以離開磁場，已知從cd棒開始運(yùn)動到其離開磁場一段時(shí)間后，通過cd棒的電荷量為q．求此過程系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱是多少．（此過程ab棒始終在磁場中運(yùn)動）

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】

A．α粒子轟擊，生成，并產(chǎn)生了質(zhì)子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．經(jīng)過4次α衰變，2次β衰變，新核質(zhì)量數(shù)為222，電荷數(shù)為86，中子數(shù)為136，原來的原子核中子數(shù)為238-92=146，則與原來的原子核相比，中子數(shù)少了10個(gè)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．放射性β射線其實(shí)質(zhì)是高速電子流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．核電站可通過控制中子數(shù)目來控制核反應(yīng)劇烈程度，選項(xiàng)D正確。故選D。2、B【解析】

分析半球形物體的受力，如圖所示物體剛好沿斜面上滑時(shí)，由平衡條件得：，聯(lián)立兩式解得A．mg，與分析不符，故A錯(cuò)誤；B．2mg，與分析相符，故B正確；C．3mg，與分析不符，故C錯(cuò)誤；D．4mg，與分析不符，故D錯(cuò)誤；故選：B。3、C【解析】

核力與萬有引力性質(zhì)不同．核力只存在于相鄰的核子之間；比結(jié)合能：原子核結(jié)合能對其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均對每個(gè)核子所要添加的能量．用于表示原子核結(jié)合松緊程度；結(jié)合能：兩個(gè)或幾個(gè)自由狀態(tài)的粒子結(jié)合在一起時(shí)釋放的能量．自由原子結(jié)合為分子時(shí)放出的能量叫做化學(xué)結(jié)合能，分散的核子組成原子核時(shí)放出的能量叫做原子核結(jié)合能?！驹斀狻緼項(xiàng)：維系原子核穩(wěn)定的力是核力，核力可以是核子間的相互吸引力，也可以是排斥力，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn)，原子核尺度內(nèi)，核力比庫侖力大的多，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：比結(jié)合能小的原子核分解成比結(jié)合能大的原子核時(shí)會虧損質(zhì)量，放出核能，故C正確；D項(xiàng)：自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量等該原子核的結(jié)合能，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)睛】本題考查對核力的理解．核力是自然界四種基本作用力之一，與萬有引力性質(zhì)、特點(diǎn)不同，同時(shí)考查了結(jié)合能和比結(jié)合能的區(qū)別，注意兩個(gè)概念的聯(lián)系和應(yīng)用，同時(shí)掌握質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程。4、A【解析】

A．根據(jù)幾何關(guān)系可知，兩段在時(shí)間軸上投影的長度相同，因此兩段的運(yùn)動時(shí)間相同，故A正確；B．由圖像下方面積可知，兩段位移不等，因此平均速度不同，故B錯(cuò)誤；C．兩段的速度變化量大小相等，方向相反，故C錯(cuò)誤；D．由可知，兩段的平均加速度大小相等，方向相反，故D錯(cuò)誤。故選A。5、B【解析】

在圓軌道上運(yùn)動時(shí)，小球受到重力以及軌道的支持力作用，合力充當(dāng)向心力，所以有小球做平拋運(yùn)動時(shí)時(shí)的水平射程小球的豎直位移：根據(jù)幾何關(guān)系可得聯(lián)立即得x圖像的縱截距表示重力，即mg=5N所以有解得：R=0.25m故選B；【名師點(diǎn)睛】知道平拋運(yùn)動水平方向和豎直方向上運(yùn)動的規(guī)律，抓住豎直位移和水平位移的關(guān)系，尤其是掌握平拋運(yùn)動的位移與水平方向夾角的正切值的表達(dá)式進(jìn)行求解．注意公式和圖象的結(jié)合，重點(diǎn)是斜率和截距6、C【解析】

A.線圈位于中性面時(shí)，磁通量最大，由圖甲可知，此時(shí)的磁通量最小，為峰值面，故A正確不符合題意；B.由圖乙知，角速度為電動勢的最大值故B正確不符合題意；C.根據(jù)歐姆定律以及變壓器原副線圈電壓關(guān)系的，解得U1=8V，故C錯(cuò)誤符合題意；D.由閉合電路的歐姆定律得解得r=4Ω故D正確不符合題意。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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)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(cuò)的得0分。7、ABC【解析】

若P彈簧對小球向上的彈力等于小球的重力，此時(shí)Q彈簧無彈力，小球受2個(gè)力平衡。若P彈簧彈力為零，小球受重力、支持力、彈簧Q的拉力處于平衡，小球受3個(gè)力。若P彈簧彈力不為零，小球受重力、彈簧P的拉力、支持力、彈簧Q的拉力，小球受4個(gè)力平衡。由于斜面光滑，小球不受摩擦力，知小球不可能受5個(gè)力。故ABC正確，D錯(cuò)誤。故選ABC。8、AD【解析】試題分析：帶電粒子在加速電場中加速，電場力做功W=E1qd；由動能定理可知：E1qd=mv2；解得：；粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的時(shí)間；在偏轉(zhuǎn)電場中的縱向速度縱向位移；即位移與比荷無關(guān)，與速度無關(guān)；則可三種粒子的偏轉(zhuǎn)位移相同，則偏轉(zhuǎn)電場對三種粒子做功一樣多；故A正確，B錯(cuò)誤；因三粒子由同一點(diǎn)射入偏轉(zhuǎn)電場，且偏轉(zhuǎn)位移相同，故三個(gè)粒子打在屏幕上的位置一定相同；因粒子到屏上的時(shí)間與橫向速度成反比；因加速后的速度大小不同，故三種粒子運(yùn)動到屏上所用時(shí)間不相同；故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD．考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動【名師點(diǎn)睛】此題考查帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)，要注意偏轉(zhuǎn)中的運(yùn)動的合成與分解的正確應(yīng)用；正確列出對應(yīng)的表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式再去分析速度、位移及電場力的功．9、BD【解析】

ABC．由題意可知83210Bi經(jīng)過①變化為81a83故a=210-4=20683210Bi經(jīng)過②變化為b21083故b=83+1=84故A錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤，B正確；D．92238U經(jīng)過7次α衰變，則質(zhì)量數(shù)少28，電荷數(shù)少14，在經(jīng)過5次238-28=210電荷數(shù)為92-14+5=83變成了83210故選BD。10、ABD【解析】

A.當(dāng)彈簧彈力等于電場力時(shí)為平衡位置，此時(shí)彈簧被壓縮，平衡位置不再是O點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；CD.由于電場力是恒力，不隨彈簧的長度發(fā)生變化。而彈簧的彈力隨彈簧的形變量發(fā)生變化，由受力特點(diǎn)可知，小球在電場力和彈力作用下依然做簡諧運(yùn)動，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；B.由于B點(diǎn)的彈簧彈力大小與電場力大小關(guān)系未知，所以無法判斷B點(diǎn)兩力關(guān)系，所以小球從B運(yùn)動到A的過程中，動能不一定先增大后減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。本題選不正確的，故選ABD。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、0.50m/s20.26m/s或0.27m/sAB【解析】

（1）[1]每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)，說明相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔T=0.1s，根據(jù)逐差法有[2]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律知道3點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于2點(diǎn)到4點(diǎn)的平均速度有（2）[3]以整個(gè)系統(tǒng)為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得（3）[4]紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦力和滑輪存在摩擦阻力都會使測得的摩擦力增大，根據(jù)可知，摩擦力增大，故摩擦因數(shù)增大。木板未調(diào)節(jié)水平，左端偏高和未滿足M遠(yuǎn)大于m均不會影響摩擦力變大，故AB正確，CD錯(cuò)誤。故選AB。12、Pb100mAR128相同【解析】

(1)[1][2]多用電表黑表筆接表的負(fù)插孔，故由圖可知P為多用電表的黑表筆；對于多用電表測量時(shí)因遵循電流由紅表筆進(jìn)表，由黑表筆出表，故可知黑表筆應(yīng)與b連接；(2)[3][4]根據(jù)小燈泡的規(guī)格可知電路中電流約為I燈泡電阻約為R故為了測量準(zhǔn)確減小誤差多用電表直流電流擋量程應(yīng)選100mA；滑動變阻器應(yīng)選R1；(3)[5]滑動變阻器是采用的分壓式接法，故連接圖如圖所示(4)[6]根據(jù)圖丙可知當(dāng)燈泡兩端電壓U=2.20V，電流IR(5)[7]使用多用電表電流檔測電流時(shí)并不會用到表內(nèi)的電池，即表內(nèi)電池電動勢和內(nèi)阻的大小對多用電表電流檔的測量無影響，故測得的電流與真實(shí)值相比是相同的。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）1m/s1；1.5m/s1；（1）1s；（3）s；1m?！窘馕觥?/p>

（1）F剛作用在木板上時(shí)，由牛頓第二定律，對m有：μ1mg=ma1代入數(shù)據(jù)得a1=1m/s1對M有：F-μ1mg-μ1（M+