上海市理工附中高三第一次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

上海市理工附中高三第一次模擬考試新高考物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能隨位移x變化關系如圖所示，其中0～段是關于直線對稱的直線，～段是曲線，則下列說法正確的是（）A．處電場強度最小B．在處電勢的關系為C．～段帶電粒子做勻變速直線運動D．～段電場方向不變，大小變，～段的電場強度大小方向均不變2、放射性元素A經過2次α衰變和1次β衰變后生成一新元素B，則元素B在元素周期表中的位置較元素A的位置向前移動了A．1位 B．2位 C．3位 D．4位3、如圖所示，圓心在O點、半徑為R的光滑圓弧軌道ABC豎直固定在水平桌面上，OC與OA的夾角為60°，軌道最低點A與桌面相切．一足夠長的輕繩兩端分別系著質量為m1和m2的兩小球（均可視為質點），掛在圓弧軌道光滑邊緣C的兩邊，開始時m1位于C點，然后從靜止釋放，若m1恰好能沿圓弧下滑到A點．則（）A．兩球速度大小始終相等B．重力對m1做功的功率不斷增加C．m1=2m2D．m1=3m24、圖像法具有自己獨特的優(yōu)勢，它能把復雜的物理過程直觀形象清楚地展現出來，同時也能夠形象地描述兩個物理量之間的關系，如圖所示，若x軸表示一個物理量，y軸表示一個物理量，其中在實驗數據處理時，會發(fā)現圖像與兩個坐標軸的交點（稱為截距）具有特殊的物理意義。對該交點的物理意義，下列說法不正確的是（）A．在測電源電動勢和電源內阻時，若x軸表示流過電源的電流，y軸表示閉合電路電源兩端的電壓，則該圖像與x軸的交點的物理意義是短路電流B．在利用自由落體法驗證機械能守恒實驗時，若x軸表示重錘下落到某點時速度的平方，y軸表示重錘落到該點的距離，則該圖像與x軸交點的物理意義是重錘下落時的初速度C．在用單擺測重力加速度的實驗中，若x軸表示擺線長度，y軸表示單擺周期的平方，則該圖像與x軸交點絕對值的物理意義是該單擺擺球的半徑D．在研究光電效應的實驗中，若x軸表示入射光的頻率，y軸表示光電子的最大初動能，則該圖像與x軸的交點物理意義是該金屬的極限頻率5、如圖所示，箱子中固定有一根輕彈簧，彈簧上端連著一個重物，重物頂在箱子頂部，且彈簧處于壓縮狀態(tài)。設彈簧的彈力大小為F，重物與箱子頂部的彈力大小為FN。當箱子做豎直上拋運動時（）A．F=FN=0 B．F=FN≠0 C．F≠0，FN=0 D．F=0，FN≠06、如圖所示，OA是水平放置的彈性薄鋼片，左端固定于O點，右端固定有一個軟鐵圓柱體，P為套在鋼片上的重物。調節(jié)P的位置可以改變OA上下振動的固有頻率，使其在40Hz—120Hz之間變化。在A的正下方固定一個帶鐵心B的線圈，線圈中通有f=50Hz的交變電流，使OA在磁場力作用下振動。關于OA穩(wěn)定后的振動情況，下列說法中正確的是（）A．無論P位于何處，頻率一定是50HzB．無論P位于何處，頻率一定是100HzC．P所處位置的不同，頻率可能取40Hz—120Hz間的任何值D．調節(jié)P使OA振動的固有頻率為50Hz時OA的振幅最大二、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、楊氏雙縫干涉實驗中，雙縫距光屏8cm，現將光屏靠近雙縫，屏上原來3級亮紋依舊為亮紋，則移動的距離可能為（）A．4.8 B．4 C．3.4 D．38、如圖所示，光滑絕緣的水平面附近存在一個平行于水平面的電場，其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行，現有一個質量為0.1kg，電荷量為-2.0×10-8C的滑塊P（可看做質點），僅在電場力作用下由靜止沿x軸向左運動．電場力做的功W與物塊坐標x的關系用圖中曲線表示，圖中斜線為該曲線過點（0.3，3）的切線．則下列說法正確的是（）A．此電場一定是勻強電場B．電場方向沿x軸的正方向C．點處的場強大小為D．與間的電勢差是100V9、下列說法正確的是（）A．如果沒有漏氣沒有摩擦，也沒有機體熱量損失，這樣的熱機效率可以達到100%B．質量不變的理想氣體等溫膨脹時一定從外界吸收熱量C．冬天空調制熱時，房間內空氣的相對濕度變小D．壓縮氣體需要力表明氣體分子間存在斥力E.當液體與固體接觸時，如果附著層的液體分子比液體內部的分子稀疏則液體與固體之間表現為不浸潤10、如圖所示，y軸上固定有兩個電荷量相等的帶正電的點電荷，且關于坐標原點對稱。某同學利用電場的疊加原理分析在兩電荷連線的中垂線（軸）上必定有兩個場強最強的點、，該同學在得到老師的肯定后又在此基礎上作了下面的推論，你認為其中正確的是（）A．若兩個點電荷的位置不變，但電荷量加倍，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置B．如圖(1)，若保持兩個點電荷的距離不變、并繞原點O旋轉90°后對稱的固定在軸上，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置C．如圖(2)，若在平面內固定一個均勻帶正電圓環(huán)，圓環(huán)的圓心在原點。直徑與(1)圖兩點電荷距離相等，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置D．如圖(3)，若在平面內固定一個均勻帶正電薄圓板，圓板的圓心在原點，直徑與(1)圖兩點電荷距離相等，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置三、實驗題：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）如圖所示，為某同學設計的“探究加速度與物體所受合力F及質量m的關系”實驗裝置簡圖.（1）本實驗采用的實驗方法是____．A．控制變量法B．假設法C．理想實驗法D．等效替代法（2）在保持小車受力相同時，探究加速度與質量關系的實驗屮，以下故法正確的是______．A．平衡摩擦力時，應將裝有砝碼的小桶用細繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源D．為得出加速度a與與質量m的關系而作出圖象（3）下圖是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，其中O、A、B、C、D是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個點（圖中未標出），計數點間的距離如圖，打“B”計數點時小車的速度大小為___________________m/s.由紙帶求出小車的加速度的大小為_____________m/s2.(計算結果均保留2位有效數字）（4）如圖所示是某同學在探究加速度與力的關系時，根據測量數據作出的a?F圖線.其中圖線不過原點的原因是______，圖線在末端彎曲的原因是______.12．（12分）某同學用氣墊導軌做驗證動能定理實驗裝置如圖甲所示，重力加速度為g，按要求完成下列問題。(1)實驗前先用游標卡尺測出遮光條的寬度測量示數如圖乙所示，則遮光條的寬度d=___________mm。(2)實驗中需要的操作是___________。A．調節(jié)螺釘，使氣墊導軌水平B．調節(jié)定滑輪，使連接滑塊的細線與氣墊導軌平行C．滑塊與遮光條的總質量M一定要遠大于鉤碼的質量mD．使滑塊釋放的位置離光電門適當遠一些(3)按圖示安裝并調節(jié)好裝置，開通氣源，將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數字計時器讀出遮光條通過光電門的時間為△t，則物塊通過光電門時的速度為v=___________(用測得的物理量字母表示)(4)若保持鉤碼質量不變，改變滑塊開始釋放的位置，測出每次釋放的位置到光電門的距離x及每次實驗時遮光條通過光電門的時間△t，通過描點作出線性圖象來反映合力的功與動能改變量的關系，則所作圖象關系是___________時才能符合實驗要求。A．x－△tB．x－(△t)2C．x－(△t)－1D．x－(△t)－2四、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，寬L=2m、足夠長的金屬導軌MN和M′N′放在傾角為θ=30°的斜面上，在N和N′之間連接一個R=2.0Ω的定值電阻，在AA′處放置一根與導軌垂直、質量m=0.8kg、電阻r=2.0Ω的金屬桿，桿和導軌間的動摩擦因數，導軌電阻不計，導軌處于磁感應強度B=1.0T、方向垂直于導軌平面的勻強磁場中．用輕繩通過定滑輪將電動小車與桿的中點相連，滑輪與桿之間的連線平行于斜面，開始時小車位于滑輪正下方水平面上的P處（小車可視為質點），滑輪離小車的高度H=4.0m．啟動電動小車，使之沿PS方向以v=5.0m/s的速度勻速前進，當桿滑到OO′位置時的加速度a=3.2m/s2，AA′與OO′之間的距離d=1m，求：（1）該過程中，通過電阻R的電量q；（2）桿通過OO′時的速度大小；（3）桿在OO′時，輕繩的拉力大小；（4）上述過程中，若拉力對桿所做的功為13J，求電阻R上的平均電功率．14．（16分）如圖，在x0y平面坐標系的第Ⅰ象限內有沿x軸負方向的勻強電場，它的場強大小為E=4×105V/m，第Ⅱ象限有垂直平面向里的勻強磁場—個帶正電粒子以速度大小v0=2×107m/s從上A點沿y軸正方向射人電場，并從C點進入磁場.已知A點坐標為（0.2m，0），該粒子的比荷=2.5×109C/kg，不計粒子的重力.(1)求C點的坐標；(2)求粒子剛進入磁場時的速度；(3)若要使粒子不能進入第Ⅲ象限，求磁感應強度B的大小.15．（12分）如圖，導熱性能良好的水平放置的圓筒形氣缸與一裝有水銀的U形管相連，U形管左側上端封閉一段長度為15cm的空氣柱，U形管右側用活塞封閉一定質量的理想氣體．開始時U形管兩臂中水銀面齊平，活塞處于靜止狀態(tài)，此時U形管右側用活塞封閉的氣體體積為490mL，若用力F緩慢向左推動活塞，使活塞從A位置移動到B位置，此時U形管兩臂中的液面高度差為10cm，已知外界大氣壓強為75cmHg，不計活塞與氣缸內壁間的摩擦，求活塞移動到B位置時U形管右側用活塞封閉的氣體體積．

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、B【解析】

A．根據電勢能與電勢的關系：Ep=qφ，場強與電勢的關系：，得由數學知識可知Ep-x圖象切線的斜率等于，x1處的斜率可以認為與0-x1段相等，故此時電場強度并不是最小的，故A錯誤；

B．根據電勢能與電勢的關系：Ep=qφ，粒子帶負電，q＜0，則知電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有φ3＜φ2=φ0＜φ1故B正確；

C．由圖可知，0～x1段和0～x2段電場方向相反，故加速度并不相同，不是一直做勻變速運動，故C錯誤；

D．0～x1段電場方向不變，大小不變，x2～x3段圖象的斜率減小，故電場強度大小減小，方向不變，故D錯誤。

故選B。2、C【解析】

α粒子是，β粒子是，因此發(fā)生一次α衰變電荷數減少2，發(fā)生一次β衰變電荷數增加1，據題意，電荷數變化為：，所以新元素在元素周期表中的位置向前移動了3位．故選項C正確．【點睛】衰變前后質量數和電荷數守恒，根據發(fā)生一次α衰變電荷數減少2，發(fā)生一次β衰變電荷數增加1可以計算出放射性元素電荷數的變化量．3、C【解析】

A.m1由C點下滑到A點過程中，兩球沿繩子方向的速度大小相等；m1由C點滑下去一段后，繩子與圓的切線不重合，而是類似于圓的一根弦線存在，m2一直沿豎直方向上升，所以兩球速度大小不相等，故A項錯誤；B.重力對m1做功的功率指的是豎直分速度，m1從C點靜止釋放，所以C點處m1的豎直分速度為零；m1恰好能沿圓弧下滑到A點，A點處m1的豎直分速度也為零；從C點到A點過程中，m1的豎直分速度不為零；所以整個過程中m1的豎直分速度從無到有再從有到無，也就是一個先變大后變小的過程，所以重力對m1做功的功率先增大后變??；故B項錯誤；CD.m1從C點靜止釋放，恰好能沿圓弧下滑到A點，則據幾何關系和機械能守恒得：解得：m1=2m2故C項正確，D項錯誤。4、B【解析】

A．根據閉合電路歐姆定律可知，當時，電源的短路電流為A正確；B．根據機械能守恒定律變形得可知圖像與橫軸截距的物理意義為初速度的平方，B錯誤；C．根據單擺的周期公式變形得可知圖像與橫軸交點絕對值的物理意義為擺球半徑，C正確；D．根據光電效應方程變形得圖像與橫軸的交點滿足此時頻率即為該金屬的極限頻率，D正確。本題選擇不正確的，故選B。5、B【解析】

剛開始時，對重物受力分析，根據受力平衡有，，彈簧的彈力大于重力；當箱子做豎直上拋運動時，重物處于完全失重狀態(tài)，彈簧仍然處于壓縮狀態(tài)，彈簧的彈力F與箱子頂部的彈力FN大小相等，故B正確，ACD錯誤。故選B。6、B【解析】

ABC．因交流電的頻率為f=50Hz，則線圈吸引軟鐵A的頻率為f′=100Hz，由受迫振動的規(guī)律可知，無論P位于何處，頻率一定是100Hz，選項AC錯誤，B正確；D．調節(jié)P使OA振動的固有頻率為100Hz時產生共振，此時OA的振幅最大，選項D錯誤；故選B。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、ABCD【解析】

楊氏雙縫干涉亮條紋的位置為，k=0，±1，±2……其中，d為雙縫間距，D為雙縫到光屏的距離，λ為光的波長。依題意有，D<D0其中，k為正整數，所以，k=4，5，6，……帶入D0=8cm可得D=6cm，4.8cm，4cm，3.4cm，3cm……故ABCD均正確。故選ABCD。8、BD【解析】根據W=Eqx可知，滑塊B向左運動的過程中，隨x的增加圖線的斜率逐漸減小，則場強逐漸減小，此電場一不是勻強電場，選項A錯誤；滑塊B向左運動的過程中，電場力對帶負電的電荷做正功，則電場方向沿x軸的正方向，選項B正確；點x=0.3m處的場強大小為，則，選項C錯誤；x=0.3m與x=0.7m間，電場力做功為W=2×10-6J，可知電勢差是，選項D正確；故選BD.9、BCE【解析】

A．根據熱力學第二定律可知，熱機的效率不可以達到100%，故A錯誤；B．理想氣體在等溫膨脹的過程中內能不變，同時對外做功，由熱力學第一定律知，一定從外界吸收熱量，故B正確；C．密閉房間內，水汽的總量一定，故空氣的絕對濕度不變，使用空調制熱時，房間內空氣的相對濕度變小，故C正確；D．壓縮氣體也需要用力是為了克服氣體內外的壓強的差．不能表明氣體分子間存在著斥力，故D錯誤；E．液體與固體接觸時，如果附著層被體分子比液體內部分子稀疏，表現為不浸潤，故E正確。故選BCE．【點睛】熱機的效率不可能達到100%；理想氣體在等溫膨脹的過程中內能不變，由熱力學第一定律進行分析；相對濕度，指空氣中水汽壓與飽和水汽壓的百分比；壓縮氣體也需要用力是為了克服氣體內外的壓強的差；浸潤和不浸潤都是分子力作用的表現．10、ABC【解析】

A．可以將每個點電荷（2q）看作放在同一位置的兩個相同的點電荷（q），既然上下兩個點電荷（q）的電場在x軸上場強最大的點仍然在A、A＇兩位置，兩組點電荷疊加起來的合電場在x軸上場強最大的點當然還是在A、A＇兩位置，選項A正確；B．由對稱性可知，保持兩個點電荷的距離不變、并繞原點O旋轉90°后對稱的固定在軸上，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置，選項B正確；C．由AB可知，在yOz平面內將兩點電荷繞O點旋轉到任意位置，或者將兩點電荷電荷量任意增加同等倍數，在x軸上場強最大的點都在A、A＇兩位置，那么把帶電圓環(huán)等分成一些小段，則關于O點對稱的任意兩小段的合電場在x軸上場強最大的點仍然還在A、A＇兩位置，所有這些小段對稱疊加的結果，合電場在x軸上場強最大的點當然還在A、A＇兩位置，選項C正確；D．如同C選項，將薄圓板相對O點對稱的分割成一些小塊，除了最外一圈上關于O點對稱的小段間距還是和原來一樣外，靠內的對稱小塊間距都小于原來的值，這些對稱小塊的合電場在x軸上場強最大的點就不再在A、A＇兩位置，則整個圓板的合電場在x軸上場強最大的點當然也就不再在A、A＇兩位置，選項D錯誤。故選ABC。三、實驗題：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、ABD0.541.5未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力未滿足小車的質量遠遠大于小桶和砝碼的總質量【解析】

（1）本實驗采用的實驗方法是控制變量法；（2）平衡摩擦力時，應不掛小桶，讓小車拖著紙帶在木板上做勻速運動，選項A錯誤；每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力，選項B正確；實驗時要先接通電源后放小車，選項C錯誤；因為為正比關系，故為得出加速度a與與質量m的關系而作出圖象，選項D正確；故選BD．（3）計數點間的時間間隔T=0.02s×5=0.1s，打B計數點時小車的速度大小為；根據逐差法得，小車的加速度（4）由圖線可知，當力F到達一定的值時才有加速度，故圖線不過原點的原因是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力；圖線在末端彎曲的原因是未滿足小車的質量遠遠大于小桶和砝碼的總質量；12、5.45ABDdΔt【解析】

(1)游標卡尺的主尺讀數為5mm，游標讀數為0.05mm×9=0.45mm，所以最終讀數為5.45mm；(2)A項：調節(jié)螺釘，使氣墊導軌水平，故A正確；B項：為了使繩的拉力等于滑塊的合外力，調節(jié)定滑輪，使連接滑塊的細線與氣墊導軌平行，故B正確；C項：對系統(tǒng)來說，無需滑塊與遮光條的總質量M遠大于鉤碼的質量m，故C錯誤；D項：使滑塊釋放的位置離光電門適當遠一些，可以減小測量滑塊運動位移的誤關，故D正確。故選：ABD。(3)滑塊通過光電門的速度為：v=d(4)由公式mgx=12(M+m)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、（1）0.5C（2）3m/s（3）12.56N（4）2.0W【解析】

（1）平均感應電動勢代入數據，可得:（2）幾何關系：解得:桿的速度等于小車速度沿繩方向的分量：（3）桿受的摩擦力桿受的安培力代入數據，可得根據牛頓第二定律：解得:（4）根據動能定理：解出，電路產生總的