上海市寶山區(qū)行知實(shí)驗(yàn)2024屆高考物理五模試卷含解析

上海市寶山區(qū)行知實(shí)驗(yàn)2024屆高考物理五模試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、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(gè)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．2、某體育場(chǎng)看臺(tái)的風(fēng)雨棚是鋼架結(jié)構(gòu)的，兩側(cè)傾斜鋼柱用固定在其頂端的鋼索拉住，下端用較鏈與水平地面連接，鋼索上有許多豎直短鋼棒將棚頂支撐在鋼索上，整個(gè)系統(tǒng)左右對(duì)稱，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖如圖所示。假設(shè)鋼柱與水平地面所夾銳角為，鋼索上端與鋼柱的夾角為，鋼索、短鋼棒及棚頂?shù)目傎|(zhì)量為m，重力加速度為g。則鋼柱對(duì)鋼索拉力的大小為（）A．mg B．mg C．mg D．2mg3、半徑相同的兩個(gè)金屬小球A、B帶有等量的電荷，相隔較遠(yuǎn)的距離，兩球之間的吸引力大小為F，今用第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開，這時(shí)A、B兩球之間作用力的大小是（）A． B． C． D．4、如右圖所示，在一真空區(qū)域中，AB、CD是圓O的兩條直徑，在A、B兩點(diǎn)上各放置一個(gè)電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷，關(guān)于C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，下列說法正確的是()A．場(chǎng)強(qiáng)相同，電勢(shì)相等B．場(chǎng)強(qiáng)不相同，電勢(shì)相等C．場(chǎng)強(qiáng)相同，電勢(shì)不相等D．場(chǎng)強(qiáng)不相同，電勢(shì)不相等5、如圖所示，b球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，BC為圓周運(yùn)動(dòng)的直徑，豎直平臺(tái)與b球運(yùn)動(dòng)軌跡相切于B點(diǎn)且高度為R。當(dāng)b球運(yùn)動(dòng)到切點(diǎn)B時(shí)，將a球從切點(diǎn)正上方的A點(diǎn)水平拋出，重力加速度大小為g，從a球水平拋出開始計(jì)時(shí)，為使b球在運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)與a球相遇(a球與水平面接觸后不反彈)，則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)球在C點(diǎn)與b球相遇時(shí)，a球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短B．a(chǎn)球在C點(diǎn)與b球相遇時(shí)，a球的初始速度最小C．若a球在C點(diǎn)與b球相遇，則a球拋出時(shí)的速率為D．若a球在C點(diǎn)與b球相遇，則b球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為6、用一根長(zhǎng)1m的輕質(zhì)細(xì)繩將一副質(zhì)量為1kg的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上，已知繩能承受的最大張力為，為使繩不斷裂，畫框上兩個(gè)掛釘?shù)拈g距最大為（?。〢． 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、在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長(zhǎng)且間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)做場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向下。有兩根質(zhì)量分別為m1和m2的金屬棒a、b，先將a棒垂直于導(dǎo)軌放置，用跨過光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接，連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌，由靜止釋放c，此后某時(shí)刻，將b也垂直于導(dǎo)軌放置，此刻起a、c做勻速運(yùn)動(dòng)而b靜止，a棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，則（）A．物塊c的質(zhì)量是m1sinθB．b棒放上導(dǎo)軌后，b棒中電流大小是C．b棒放上導(dǎo)軌前，物塊c減少的重力勢(shì)能等于a、c增加的動(dòng)能D．b棒放上導(dǎo)軌后，a棒克服安培力所做的功等于a、b棒上消耗的電能之和8、分子力F、分子勢(shì)能EP與分子間距離r的關(guān)系圖線如甲乙兩條曲線所示(取無窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能EP=0).下列說法正確的是A．乙圖線為分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖線B．當(dāng)r=r0時(shí),分子勢(shì)能為零C．隨著分子間距離的增大,分子力先減小后一直增大D．分子間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得更快E.在r<r0階段,分子力減小時(shí),分子勢(shì)能也一定減小9、如圖所示，某空間存在一豎直方向的電場(chǎng)，其中的一條電場(chǎng)線如圖甲所示，一個(gè)質(zhì)量為m。電荷量為q的帶正電小球，從電場(chǎng)線中O點(diǎn)由靜止開始沿電場(chǎng)線豎直向上運(yùn)動(dòng)x1的過程中，以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，取豎直向上為x軸的正方向，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)電勢(shì)能ε與位移x的關(guān)系如圖乙所示，運(yùn)動(dòng)忽略空氣阻力，則（）A．沿x軸正方向的電場(chǎng)強(qiáng)度大小可能增加B．從O運(yùn)動(dòng)到x1的過程中，如果小球的速度先增后減，則加速度一定先減后增C．從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)x1的過程中，每經(jīng)過相等的位移，小球機(jī)械能的增加變少D．小球運(yùn)動(dòng)位移x1時(shí)，小球速度的大小為10、如圖所示，用粗細(xì)均勻、總電阻為的導(dǎo)線圍成一個(gè)邊長(zhǎng)為的等邊三角形閉合線框，線框以速度勻速穿過一個(gè)水平方向?qū)挾葹?，豎直方向足夠長(zhǎng)的磁場(chǎng)區(qū)域，該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。線框在勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域過程中邊始終與磁場(chǎng)邊界（圖中虛線所示）平行，則下列說法正確的是（）A．導(dǎo)線框從剛進(jìn)入磁場(chǎng)到完全進(jìn)入磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為B．導(dǎo)線框從剛進(jìn)入磁場(chǎng)到導(dǎo)線框完全離開磁場(chǎng)過程中，導(dǎo)線框不受安培力作用的時(shí)間為C．導(dǎo)線框邊剛進(jìn)入和剛離開磁場(chǎng)時(shí)兩間的電勢(shì)差相等D．導(dǎo)線框從邊進(jìn)入磁場(chǎng)的水平距離為時(shí)刻開始到導(dǎo)線框完全離開磁場(chǎng)過程中通過線框的電荷量為三、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）如圖甲所示是某研究性學(xué)習(xí)小組探究小車加速度與力關(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)。完成下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列操作或說法正確的是______________；A．需要用天平測(cè)出砂和砂桶的總質(zhì)量B．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，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___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，則小車的質(zhì)量為_____。12．（12分）某同學(xué)在“探究功與速度變化之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，同時(shí)測(cè)出實(shí)驗(yàn)中橡皮繩的勁度系數(shù)。所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，已知小球質(zhì)量為m。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)將小球放在木板上，木板左端抬高一個(gè)小角度，以平衡摩擦力。(2)將原長(zhǎng)為OM的橡皮繩一端固定在木板右端的O點(diǎn)，另一端通過力傳感器連接小球，將小球拉至P點(diǎn)（M點(diǎn)左側(cè)），測(cè)得OM的距離為ll，OP的距離為l2，力傳感器示數(shù)為F，則橡皮繩的勁度系數(shù)為______（用F、l1、l2表示）。(3)將小球從P點(diǎn)由靜止釋放，在M點(diǎn)右側(cè)放置一速度傳感器，可測(cè)出傳感器所在位置的速度v。將小球連上2根、3根…橡皮繩，重復(fù)操作過程，測(cè)出多組速度數(shù)值，如下表所示。橡皮繩1根2根3根4根5根6根做功W2W3W4W5W6W速度1.011.411.732.002.242.45速度平方1.021.992.994.005.026.00在坐標(biāo)系中描點(diǎn)、連線，作出W-v2圖像。（_______）(4)由圖像可知，橡皮繩做功與小球獲得的速度的關(guān)系為_______________。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）電荷周圍存在電場(chǎng)，電場(chǎng)雖然看不見，但是它卻是客觀存在的，可以通過實(shí)驗(yàn)對(duì)它進(jìn)行觀察和研究。如圖所示，是一個(gè)均勻帶電球，把一個(gè)系在絲線上的帶電量為、質(zhì)量為的試探小球先后依次掛在圖中三個(gè)不同位置，調(diào)整絲線長(zhǎng)度，使小球靜止時(shí)的三個(gè)位置與帶電球的球心處于同一水平線上，三處的絲線與豎直方向的夾角分別為，且。已知重力加速度為。(1)對(duì)帶電小球靜止于位置時(shí)的受力進(jìn)行分析，畫出受力示意圖，并求小球所受電場(chǎng)力的大?。?2)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，推導(dǎo)帶電球產(chǎn)生的電場(chǎng)在位置處的場(chǎng)強(qiáng)大小的表達(dá)式，并據(jù)此比較三個(gè)位置的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系。14．（16分）如圖所示，將一個(gè)折射率為的透明長(zhǎng)方體放在空氣中，矩形ABCD是它的一個(gè)截面，一單色細(xì)光束入射到P點(diǎn)，入射角為θ．，求：（1）若要使光束進(jìn)入長(zhǎng)方體后能射至AD面上，角θ的最小值；（2）若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，角θ的范圍．15．（12分）某汽車輪胎能在的范圍內(nèi)正常工作，正常工作時(shí)胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最高不能超過，最低不能低于。在的室溫環(huán)境下給該輪胎充氣，充氣結(jié)束時(shí)，胎內(nèi)氣體的溫度升高到。假定輪胎容積不變，分析解答下列問題。(i)夏天的汽車行駛在溫度較高的馬路上，輪胎容易爆裂。若該胎內(nèi)氣體溫度高達(dá)，從微觀上分析胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化導(dǎo)致爆胎這一現(xiàn)象；(ii)求充氣結(jié)束時(shí)輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)的范圍（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

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、A【解析】

對(duì)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(duì)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(cuò)誤。故選A。2、B【解析】

鋼索、短鋼棒及棚頂作為一個(gè)整體受到三個(gè)力：兩端的拉力大小均為F（與水平方向的夾角為），豎直向下的重力，如圖，由平衡條件得解得故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。3、C【解析】

兩球之間是吸引力，故假設(shè)A的帶電量為Q，B的帶電量為-Q，兩球之間的相互吸引力的大小是：，第三個(gè)不帶電的金屬小球C與A接觸后，A和C的電量都為，C與B接觸時(shí)先中和再平分，則C、B分開后電量均為，這時(shí)，A、B兩球之間的相互作用力的大?。汗蔆正確ABD錯(cuò)誤。故選C。4、B【解析】

根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理，C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)如圖由于電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，故C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等，但不相同；兩個(gè)等量同種電荷的電場(chǎng)關(guān)于兩電荷的連線和連線的中垂線對(duì)稱，故根據(jù)電場(chǎng)的對(duì)稱性，可知C、D兩個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)都與P點(diǎn)的電勢(shì)相同；故選B．5、C【解析】

A．平拋時(shí)間只取決于豎直高度，高度R不變，時(shí)間均為；故A錯(cuò)誤。BC．平拋的初速度為時(shí)間相等，在C點(diǎn)相遇時(shí)，水平位移最大則初始速度最大為：故B錯(cuò)誤，C正確。D．在C點(diǎn)相遇時(shí)，b球運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期，故b球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為故D錯(cuò)誤。故選C。6、A【解析】

本題考查力的合成與分解的運(yùn)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．【詳解】一個(gè)大小方向確定的力分解為兩個(gè)等大的力時(shí)，合力在分力的角平分線上，且兩分力的夾角越大，分力越大，因而當(dāng)繩子拉力達(dá)到F=10N的時(shí)候，繩子間的張角最大，為120°，此時(shí)兩個(gè)掛釘間的距離最大；畫框受到重力和繩子的拉力，三個(gè)力為共點(diǎn)力，受力如圖．繩子與豎直方向的夾角為：θ=60°，繩子長(zhǎng)為：L0=1m，則有：mg=2Fcosθ，兩個(gè)掛釘?shù)拈g距離：L＝，解得：L=m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【解析】

A．由b平衡可知，安培力大小由a平衡可知由c平衡可知聯(lián)立解得物塊c的質(zhì)量為A錯(cuò)誤；B．b棒放上導(dǎo)軌后，根據(jù)b棒的平衡可知又因?yàn)榭傻胋棒中電流大小是B正確；C．b放上導(dǎo)軌之前，根據(jù)能量守恒知物塊c減少的重力勢(shì)能等于a、c增加的動(dòng)能與a增加的重力勢(shì)能之和，C錯(cuò)誤；D．b棒放上導(dǎo)軌后，a棒克服安培力所做的功轉(zhuǎn)化為全電路的電能，即等于a、b兩棒上消耗的電能之和，D正確。故選BD。8、ADE【解析】

A、B項(xiàng)：在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，但不為零，此時(shí)分子力為零，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)：分子間作用力隨分子間距離增大先減小，然后反向增大，最后又一直減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)：分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力比引力變化得快，D項(xiàng)正確；E項(xiàng)：當(dāng)r＜r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)分子力減小時(shí)，分子間距離增大，分子力做正功，分子勢(shì)能減少，E項(xiàng)正確。故選：ADE。9、BC【解析】

A．電勢(shì)能??與位移x的圖象??-x圖象的斜率的絕對(duì)值表示小球所受電場(chǎng)力的大小，由圖乙可知圖象沿x軸正方向的斜率越來越小，說明小球所受電場(chǎng)力沿x軸越來越小，即沿x軸正方向的電場(chǎng)強(qiáng)度大小一直減小，故A錯(cuò)誤；

B．從O運(yùn)動(dòng)x1的過程中，如果小球的速度先增后減，說明開始時(shí)小球所受電場(chǎng)力F大于重力mg向上做加速運(yùn)動(dòng)，后來電場(chǎng)力小于重力，向上做減速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得加速度因?yàn)镕逐漸減小，故a逐漸減小。當(dāng)向上減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，有因?yàn)镕逐漸減小，故a'逐漸增大。所以從O運(yùn)動(dòng)x1的過程中，如果小球的速度先增后減，加速度一定是先減后增，故B正確；

C．根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，在小球向上運(yùn)動(dòng)的過程中電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，減小的電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。由圖乙可知從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)x1的過程中，每經(jīng)過相等的位移，小球所受電場(chǎng)力逐漸減小，則電勢(shì)能減小的越來越少，則小球機(jī)械能的增加變少，故C正確；

D．規(guī)定O點(diǎn)所在的水平面為零重力勢(shì)能面，設(shè)小球運(yùn)動(dòng)位移x1時(shí)的速度為v，根據(jù)能量守恒定律得??0＝??1+mgx1+mv2解得故D錯(cuò)誤。

故選BC。10、BD【解析】

A.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線框從剛進(jìn)入磁場(chǎng)到完全進(jìn)入磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)：，而：，，解得，故A錯(cuò)誤；B.導(dǎo)線框完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)磁通量不變，沒有感應(yīng)電流，不受安培力作用的時(shí)間為：，故B正確；C.線框BC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)兩端的電勢(shì)差為：，線框邊剛離開時(shí)，兩端的電勢(shì)差為：，故C錯(cuò)誤；D.導(dǎo)線框邊進(jìn)入磁場(chǎng)的水平距離為時(shí)線框已經(jīng)完全進(jìn)入磁場(chǎng)，由：，故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、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)小于小車的質(zhì)量，選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；B．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，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，則由于沒平衡摩擦力，對(duì)小車根據(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、橡皮筋做功與小球獲得的速度平方成正比或W∝v2【解析】

(2)[1]根據(jù)胡克定律有：F=k（l2-l1）求得橡皮繩的勁度系數(shù)為：(3)[2]做出W-v2圖象，如圖所示：(4)[3]由圖象可知，W-