2024-2025學(xué)年上海市理工大學(xué)附屬中學(xué)高考考前沖刺必刷卷（四）全國I卷物理試題含解析

2024-2025學(xué)年上海市理工大學(xué)附屬中學(xué)高考考前沖刺必刷卷（四）全國I卷物理試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、如圖所示，U形氣缸固定在水平地面上，用重力不計的活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體，已知氣缸不漏氣，活塞移動過程中與氣缸內(nèi)壁無摩擦.初始時，外界大氣壓強為p0，活塞緊壓小擋板.現(xiàn)緩慢升高氣缸內(nèi)氣體的溫度，則選項圖中能反映氣缸內(nèi)氣體的壓強p隨熱力學(xué)溫度T變化的圖象是（）A． B．C． D．2、如圖所示，在圓形空間區(qū)域內(nèi)存在關(guān)于直徑ab對稱、方向相反的兩個勻強磁場，兩磁場的磁感應(yīng)強度大小相等，一金屬導(dǎo)線制成的圓環(huán)剛好與磁場邊界重合，下列說法中正確的是A．若使圓環(huán)向右平動，感應(yīng)電流先沿逆時針方向后沿順時針方向B．若使圓環(huán)豎直向上平動，感應(yīng)電流始終沿逆時針方向C．若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動，a點的電勢高于b點的電勢D．若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動，b點的電勢高于a點的電勢3、橫截面為直角三角形的兩個相同斜面緊靠在一起，固定在水平面上，如圖所示。它們的豎直邊長都是底邊長的一半。現(xiàn)有三個小球從左邊斜面的頂點以不同的初速度向右平拋，最后落在斜面上，其落點分別是a、b、c。下列判斷正確的是A．a(chǎn)球落在斜面上的速度方向與斜面平行B．三小球比較，落在c點的小球飛行時間最長C．三小球比較，落在b點的小球飛行過程速度變化最快D．無論小球拋出時初速度多大，落到斜面上的瞬時速度都不可能與斜面垂直4、如圖所示，滑塊以初速度v0沿表面粗糙且足夠長的固定斜面，從頂端下滑，直至速度為零．若用x、v、a分別表示滑塊下滑的位移、速度和加速度的大小，t表示時間，則下列圖象中能正確描述該過程的是A． B．C． D．5、某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系和電阻R1、R2的電壓與電流的關(guān)系圖如圖所示.用此電源和電阻R1、R2組成電路.R1、R2可以同時接入電路，也可以單獨接入電路.為使電源輸出功率最大，可采用的接法是()A．將R1單獨接到電源兩端B．將R1、R2并聯(lián)后接到電源兩端C．將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端D．將R2單獨接到電源兩端6、如圖甲是建筑工地將樁料打入泥土中以加固地基的打夯機示意圖，打夯前先將樁料扶正立于地基上，樁料進入泥土的深度忽略不計。已知夯錘的質(zhì)量為，樁料的質(zhì)量為。每次打夯都通過卷揚機牽引將夯錘提升到距離樁頂處再釋放，讓夯錘自由下落，夯錘砸在樁料上后立刻隨樁料一起向下運動。樁料進入泥土后所受阻力隨打入深度的變化關(guān)系如圖乙所示，直線斜率。取，則下列說法正確的是A．夯錘與樁料碰撞前瞬間的速度為B．夯錘與樁料碰撞后瞬間的速度為C．打完第一夯后，樁料進入泥土的深度為D．打完第三夯后，樁料進入泥土的深度為二、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、如圖，理想變壓器上接有3個完全相同的燈泡，其中1個燈泡與原線圈串聯(lián)，另外2個燈泡并聯(lián)后接在副線圈兩端。已知交流電源的電壓usin100t（V），3個燈泡均正常發(fā)光，忽略導(dǎo)線電阻，則變壓器（）A．副線圈電壓的頻率為100HzB．原線圈兩端的電壓為12VC．原副線圈的電流比為2︰1D．原副線圈的匝數(shù)比為2︰18、如圖所示，質(zhì)量為M的小車置于光滑的水平地面上，小車的右端固定著豎直擋板，擋板與彈簧右端相連，彈簧的左端連接質(zhì)量為m的木塊。彈簧處于原長狀態(tài)，木塊與小車間的滑動摩擦因數(shù)為μ。從某時刻開始給小車施加水平向右的外力F，外力F從零開始緩慢均勻增大，當(dāng)F增大到2μ(m+M)g時保持大小不變。彈簧一直處于彈性限度內(nèi)，木塊的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列各種說法中正確的是（）A．木塊所受的摩擦力先均勻增大，后保持不變B．當(dāng)彈簧產(chǎn)生彈力時，外力F的大小為μ(m+M)gC．在外力F從零達最大的過程中，靜摩擦力和彈簧對木塊所做的功相等D．在外力F從零達最大的過程中，彈簧獲得的彈性勢能等于系統(tǒng)獲得的內(nèi)能9、理論研究表明，無限大的均勻帶電平板在周圍空間會形成與平面垂直的勻強電場．現(xiàn)有兩塊無限大的均勻絕緣帶電平板正交放置，如圖所示，A1B1板兩面帶正電，A2B2板兩面帶負(fù)電，且兩板單位面積所帶電荷量相等(設(shè)電荷不發(fā)生移動)．圖中直線A1B1和A2B2分別為帶正電平面和帶負(fù)電平面與紙面正交的交線，O為兩交線的交點，C、D、E、F恰好位于紙面內(nèi)正方形的四個頂點上，且CE的連線過O點．則下列說法中正確的是A．D、F兩點電勢相同B．E、F兩點場強相同C．UEF＝UEDD．在C、D、E、F四個點中電子在F點具有的電勢能最大10、下列說法正確的是（）A．外界對氣體做功，氣體的內(nèi)能可能減少B．單晶體有固定的熔點，多晶體和非晶體沒有固定的熔點C．空氣中水蒸氣的壓強越大，空氣的相對濕度就越小D．內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運動的平均動能可能相同E.一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能隨溫度的升高而增大三、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）如圖甲所示為利用多用電表的電阻擋研究電容器的充、放電的實驗電路圖。多用電表置于×1k擋，電源電動勢為，內(nèi)阻為，實驗中使用的電解電容器的規(guī)格為“”。歐姆調(diào)零后黑表筆接電容器正極，紅表筆接電容器負(fù)極。(1)充電完成后電容器兩極板間的電壓________（選填“大于”“等于”或“小于”）電源電動勢，電容器所帶電荷量為________C；(2)如圖乙所示，充電完成后未放電，迅速將紅、黑表筆交換，即黑表筆接電容器負(fù)極，紅表筆接電容器正極，發(fā)現(xiàn)電流很大，超過電流表量程，其原因是___________。12．（12分）某實驗小組用來研究物體加速度與質(zhì)量的關(guān)系，實驗裝置如圖甲所示。其中小車和位移傳感器的總質(zhì)量為，所掛鉤碼總質(zhì)量為，小車和定滑輪之間的繩子與軌道平面平行，不計輕繩與滑輪之間的摩擦及空氣阻力，重力加速度為。(1)若已平衡摩擦力，在小車做勻加速直線運動過程中，繩子中的拉力大小=__________（用題中所給已知物理量符號來表示）；當(dāng)小車的總質(zhì)量和所掛鉤碼的質(zhì)量之間滿足__________時，才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于所掛鉤碼的重力；(2)保持鉤碼的質(zhì)量不變，改變小車的質(zhì)量，某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出圖線，如圖乙所示，可知細線的拉力為__________（保留兩位有效數(shù)字）。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）在xOy平面的x軸上方區(qū)域范圍內(nèi)存在著范圍足夠大的勻強磁場（如圖甲所示）。在空間坐標(biāo)（x=0，y=a）處有一粒子源，在某一時刻向平面內(nèi)各個方向均勻發(fā)射N個（N足夠大）質(zhì)量為m、電荷量為-q，速度為v0的帶電粒子：（不計粒子重力及粒子間的相互作用，題中N、a、m、-q、v0均為已知量）(1)若放射源所發(fā)出的粒子恰好有不能到達x軸，求磁感應(yīng)強度為多大；(2)求解第(1)問中，x軸上能接收到粒子的區(qū)域長度L；(3)若磁場僅限制在一個半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，圓心在坐標(biāo)處。保持磁感應(yīng)強度不變，在x軸的正半軸區(qū)間上鋪設(shè)擋板，粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在擋板上并被擋板吸收，求：這部分粒子在先后到達板上的時間內(nèi)對擋板的平均作用力。14．（16分）如圖(a)，水平地面上固定一傾角為37°的斜面，一寬為l＝0.43m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一正方形金屬線框abcd，線框沿斜面下滑時，ab、cd邊始終與磁場邊界保持平行。以地面為零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E與位移s之間的關(guān)系如圖(b)所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為m＝0.1kg，電阻為R＝0.06Ω。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2）求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)ab邊剛進入磁場時，線框的速度v1；(3)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t；(4)線框穿越磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的最大電功率Pm；15．（12分）如圖所示，“＜”型光滑長軌道固定在水平面內(nèi)，電阻不計．軌道中間存在垂直水平面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B．一根質(zhì)量m、單位長度電阻R0的金屬桿，與軌道成45°位置放置在軌道上，從靜止起在水平拉力作用下從軌道的左端O點出發(fā)，向右做加速度大小為a的勻加速直線運動，經(jīng)過位移L．求：(1)金屬桿前進L過程中的平均感應(yīng)電動勢．(2)已知金屬桿前進L過程中水平拉力做功W．若改變水平拉力的大小，以4a大小的加速度重復(fù)上述前進L的過程，水平拉力做功多少？(3)若改用水平恒力F由靜止起從軌道的左端O點拉動金屬桿，到金屬桿速度達到最大值vm時產(chǎn)生熱量．（F與vm為已知量）(4)試分析(3)問中，當(dāng)金屬桿速度達到最大后，是維持最大速度勻速直線運動還是做減速運動？

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】

當(dāng)緩慢升高缸內(nèi)氣體溫度時，氣體先發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律，缸內(nèi)氣體的壓強P與熱力學(xué)溫度T成正比，在P-T圖象中，圖線是過原點的傾斜的直線；當(dāng)活塞開始離開小擋板（小擋板的重力不計），缸內(nèi)氣體的壓強等于外界的大氣壓，氣體發(fā)生等壓膨脹，在P-T中，圖線是平行于T軸的直線．A．該圖與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．該圖與結(jié)論相符，選項B正確；C．該圖與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．該圖與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選B．該題考查了氣體狀態(tài)變化時所對應(yīng)的P-T圖的變化情況，解答該類型的題，要熟練地掌握P-T圖線的特點，當(dāng)體積不變時，圖線是通過坐標(biāo)原點的傾斜直線，壓強不變時，是平行于T軸的直線，當(dāng)溫度不變時，是平行于P軸的直線．2、A【解析】若圓環(huán)向右平動，由楞次定律知感應(yīng)電流先沿逆時針方向后沿順時針方向，A正確；若圓環(huán)豎直向上平動，由于穿過圓環(huán)的磁通量未發(fā)生變化，所以圓環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，B錯誤；若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動，在0～90°內(nèi)，由右手定則知b點的電勢高于a點的電勢，在90°～180°內(nèi)，由右手定則知a點的電勢高于b點的電勢，以后a、b兩點電勢按此規(guī)律周期性變化，CD錯誤．故選A.3、D【解析】

A．根據(jù)平拋運動的推論可知，設(shè)a球落在斜面上的速度方向與水平方向夾角為θ，對應(yīng)處位置位移與水平方向偏轉(zhuǎn)角為α，即，根據(jù)題意，所以θ=45°，不可能與斜面平行，選項A錯誤。B．根據(jù)平拋運動規(guī)律，a球豎直方向下落距離最大，所以a球飛行時間最長，選項B錯誤；C．三個球都做平拋運動，即速度變化快慢（加速度）均相同，選項C錯誤。D．通過A的分析可知，a球不可能與斜面垂直。對于b、c點而言，豎直方向分速度gt，水平速度v0，假設(shè)能與斜面垂直，則對應(yīng)的豎直方向的距離為水平方向的距離為顯然這是不可能滿足的，因此選項D正確。4、D【解析】

AB．滑塊以初速度v0沿表面粗糙且足夠長的固定斜面，從頂端下滑，直至速度為零；滑塊下滑過程中做勻減速直線運動，下滑過程中，其速度時間圖線是一條斜向下的直線；下滑過程中，其加速度時間圖線與時間軸平行．故AB兩項錯誤．CD．用x、v、a分別表示滑塊下滑的位移、速度和加速度的大小，據(jù)速度位移關(guān)系可得：解得：所以下滑過程中，其速度位移圖線是一條切線斜率變大的向下彎曲的曲線；故C項錯誤，D項正確．5、A【解析】

根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=E?Ir知，I=0時，U=E，圖象的斜率等于r，則由電源的U?I圖線得到：電源的電動勢為E=3V，內(nèi)阻為r=0.5Ω.由電阻的伏安特性曲線求出R1=0.5Ω、R2=1Ω，R1單獨接到電源兩端時，兩圖線的交點表示電路的工作狀態(tài)，可知，電路中的電流為3A，路端電壓為1.5V，則電源的輸出功率為P出1=1.5V×3A=4.5W，同理，當(dāng)將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端，利用歐姆定律可得電路電流I串=1.5A，此時電源的輸出功率P串=I2串(R1+R2)=3.75W；兩電阻并聯(lián)時，利用歐姆定律可得電路電流I并=3.6A,此時電源的輸出功率P并=EI并?I2并r=4.32W；R2單獨接到電源兩端輸出功率為P出2=2V×2A=4W.所以將R1單獨接到電源兩端時電源的輸出功率最大。故A正確，BCD錯誤。故選：A由電源的U-I圖線縱橫截距讀出電源的電動勢，由斜率求出電源的內(nèi)阻．由電阻的U-I圖線求出電阻．再分別求出四種情況下電源的輸出功率進行選擇．6、C【解析】

夯錘先自由下落，然后與樁料碰撞，先由運動學(xué)公式求出與樁料碰撞前瞬間的速度，對于碰撞過程，由于內(nèi)力遠大于外力，所以系統(tǒng)的動量守恒，由動量守恒定律求出碰后共同速度；夯錘與樁料一起下沉的過程，重力和阻力做功，由動能定理可求得樁料進入泥土的深度；【詳解】A、夯錘與樁料碰撞前瞬間的速度，得取向下為正方向，打擊過程遵守動量守恒定律，則得：

代入數(shù)據(jù)解得：，故選項AB錯誤；C、由乙圖知，樁料下沉過程中所受的阻力是隨距離均勻變化，可用平均力求阻力做功，為打完第一夯后，對夯錘與樁料，由動能定理得：即：代入數(shù)據(jù)解得，故選項C正確；D、由上面分析可知：第二次夯后樁料再次進入泥土的深度為則對夯錘與樁料，由動能定理得：同理可以得到：第三次夯后樁料再次進入泥土的深度為則對夯錘與樁料，由動能定理得：則打完第三夯后，樁料進入泥土的深度為代入數(shù)據(jù)可以得到：，故選項D錯誤。本題的關(guān)鍵是要分析物體的運動過程，抓住把握每個過程的物理規(guī)律，要知道當(dāng)力隨距離均勻變化時，可用平均力求功，也可用圖象法，力與距離所夾面積表示阻力做功的大小。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、BD【解析】

A．根據(jù)交流電源的電壓usin100t（V），可知角速度為：rad/s，則頻率為：50HzA錯誤；CD．設(shè)每只燈的額定電流為I，額定電壓為U，因并聯(lián)在副線圈兩端的兩只小燈泡正常發(fā)光，所以副線圈中的總電流為2I，原副線圈電流之比為1：2，根據(jù)原副線圈中電流之比與匝數(shù)成反比得原、副線圈的匝數(shù)之比為：故C錯誤，D正確；B．根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比：得原線圈兩端電壓為：根據(jù)閉合電路歐姆定律得交流電源電壓為：該交流電的最大值為V，則有效值為18V，所以3U=18V則燈泡的額定電壓為6V，原線圈兩端得電壓等于2U=12V，B正確；故選BD。8、AB【解析】

A．當(dāng)F較小時，木塊和小車相對靜止，由牛頓第二定律有F=(m+M)aFf=ma得Ff=Ff與F成正比，當(dāng)Ff增大到等于μmg后，木塊與小車間緩慢相對移動，F(xiàn)f保持不變，故A正確；B．當(dāng)彈簧產(chǎn)生彈力時，摩擦力達最大Ff=μmg可得F=μ(m+M)g故B正確；C．當(dāng)F達最大時，有2μ(m+M)g=(m+M)a′μmg+F′=ma′得F′=μmg所以靜摩擦力和彈簧彈力都是由零增大到μmg，但由于靜摩擦力產(chǎn)生在先，彈簧彈力產(chǎn)生在后，木塊的速度不相同，木塊的位移不相同，所以兩力做功不相等，故C錯誤；D．彈簧的彈性勢能等于彈簧的彈力做功，相對應(yīng)的位移為木塊在小車上滑動的距離，系統(tǒng)的內(nèi)能等于滑動摩擦力與木塊在小車上滑動的距離的乘積，但由于兩力并不相等，所以彈簧獲得的彈性勢能與系統(tǒng)獲得的內(nèi)能不相等，故D錯誤。故選AB。9、BD【解析】無限大的均勻帶電平面在周圍空間會形成與平面垂直的勻強電場，故A1B1在四點單獨產(chǎn)生的電場均向上，A2B2在四點單獨產(chǎn)生的電場均向左，四點場強方向均是左偏上45°，大小相等，故B正確；D、F兩點在一條電場線上，而沿著電場線電勢是降低的，故電勢不等，故A錯誤；E、F兩點間電勢差和E、D兩點間電勢差絕對值相同而正負(fù)相反，故C錯誤；C、D、E、F四個點，場強方向均是左偏上45°，故CE是等勢面，D點電勢最高，F(xiàn)點電勢最低，故D正確．所以BD正確，AC錯誤．10、ADE【解析】

A．如果氣體吸熱的同時對外做功，吸收的熱量小于對外所做的功，則內(nèi)能可能減小，故A正確；B．晶體都有固定的熔點，故B錯誤；C．空氣的相對濕度定義為空氣中所含水蒸氣的壓強與相同溫度時水的飽和蒸汽壓之比，故C錯誤；D．內(nèi)能是所有分子動能和分子勢能之和。內(nèi)能不同的物體，當(dāng)它們的溫度相同時，則它們分子熱運動的平均動能可能相同，故D正確；E．一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度越高，內(nèi)能越大，故E正確。故選ADE。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、等于此時電容器為電源，且與多用電表內(nèi)部電源串聯(lián)【解析】

(1)[2][3]電容器充電完成后，電容器兩極板間的電壓等于電源電動勢。由公式可得(2)[4]紅、黑表筆交換后，電容器視為電源，且與多用電表內(nèi)部電源串聯(lián)，總的電動勢變大，電路中電流變大。12、0.20【解析】

(1)[1]平衡摩擦力后：解得：；[2]當(dāng)小車和位移傳感器的總質(zhì)量和所掛鉤碼的質(zhì)量之間滿足時，才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于所掛鉤碼的重力；(2)由牛頓第二定律知：則的圖線的斜率是合外力，即繩子拉力，則：。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)；(2)；(3)【解析】

(1)由幾關(guān)系可知左右兩個相切圓為臨界條件，由于有不能到達要x軸，所以由幾何關(guān)系知，磁場中做圓周運動半徑為R=a洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得則磁感應(yīng)強度(2)粒子打x軸上的范圍如圖所示，x軸右側(cè)長度為x軸左側(cè)，與軸相切，由幾何關(guān)系知聯(lián)立可得(3)粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在擋板上，根據(jù)幾何關(guān)系則有解