2024-2025學年上海市楊浦區(qū)市級名校學業(yè)水平考試物理試題模擬卷(五)含解析

2024-2025學年上海市楊浦區(qū)市級名校學業(yè)水平考試物理試題模擬卷(五)考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，輕質(zhì)彈簧下端固定，上端與一質(zhì)量為m的物塊連接，物塊經(jīng)過點時速度大小為，方向豎直向下。經(jīng)過t秒物塊又回到點。速度大小為，方向豎直向上，則在時間內(nèi)（）A．物塊受到彈簧力的沖量大小為B．物塊受到合力的沖量大小為C．彈簧彈力對物塊所做的功大小為D．合力對物塊所做的功大小為2、如圖所示，OAB為四分之一圓柱體的豎直截面，半徑為R，在B點上方的C點水平拋出一個小球，小球軌跡恰好在D點與圓柱體相切，OD與OB的夾角為53°，則C點到B點的距離為（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）（）A． B． C． D．3、如圖所示，一U型粗糙金屬導軌固定在水平桌面上，導體棒MN垂直于導軌放置，整個裝置處于某勻強磁場中。輕輕敲擊導體棒，使其獲得平行于導軌向右的速度并做切割磁感線運動，運動過程中導體棒MN與導軌始終保持垂直且接觸良好。欲使導體棒能夠在導軌上滑行距離較大，則磁感應強度的方向可能為（）A．垂直導體棒向上偏左B．垂直導體棒向下偏左C．垂直金屬導軌平面向上D．垂直金屬導軌平面向下4、2019年2月15日，一群中國學生拍攝的地月同框照，被外媒評價為迄今為止最好的地月合影之一。如圖所示，把地球和月球看做繞同一圓心做勻速圓周運動的雙星系統(tǒng)，質(zhì)量分別為M、m，相距為L，周期為T，若有間距也為L的雙星P、Q，P、Q的質(zhì)量分別為2M、2m，則（）A．地、月運動的軌道半徑之比為 B．地、月運動的加速度之比為C．P運動的速率與地球的相等 D．P、Q運動的周期均為5、如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行不計電阻的金屬導軌與水平面夾角為θ，處于方向垂直導軌平面向下且磁感應強度為B的勻強磁場中。將金屬桿ab垂直放在導軌上，桿ab由靜止釋放下滑距離x時速度為v。已知金屬桿質(zhì)量為m，定值電阻以及金屬桿的電阻均為R，重力加速度為g，導軌桿與導軌接觸良好。則下列說法正確的是（）A．此過程中流過導體棒的電荷量q等于B．金屬桿ab下滑x時加速度大小為gsinθ－C．金屬桿ab下滑的最大速度大小為D．金屬桿從開始運動到速度最大時，桿產(chǎn)生的焦耳熱為mgxsinθ－6、如圖所示，某同學練習定點投籃，其中有兩次籃球垂直撞在豎直籃板上，籃球的軌跡分別如圖中曲線1、2所示。若兩次拋出籃球的速度v1和v2的水平分量分別為v1x和v2x，豎直分量分別為v1y和v2y，不計空氣阻力，下列關(guān)系正確的是（）A．v1x<v2x，v1y>v2y B．v1x>v2x，v1y<v2yC．v1x<v2x，v1y<v2y D．v1x>v2x，v1y>v2y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、如圖所示，半徑為R的半圓弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直徑水平，一個質(zhì)量為m的物塊從P點由靜止釋放剛好從槽口A點無碰撞地進入槽中，并沿圓弧槽勻速率地滑行到B點，不計物塊的大小，P點到A點高度為h，重力加速度大小為g，則下列說法正確的是（）A．物塊從P到B過程克服摩擦力做的功為mgRB．物塊從A到B過程與圓弧槽間正壓力為C．物塊在B點時對槽底的壓力大小為D．物塊滑到C點（C點位于A、B之間）且OC和OA的夾角為θ，此時時重力的瞬時功率為8、兩個等量同種電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點，如圖甲所示，一個電荷量為2×10-5C，質(zhì)量為1g的小物塊在水平面上從C點靜止釋放，其運動的v-t圖像如圖乙所示，其中B點處為整條圖線切線斜率最大的位置（圖中標出了該切線）。則下列說法正確的是（）A．B點為中垂線上電場強度最大的點，場強E=100N/CB．由C點到A點電勢逐漸減小C．由C到A的過程中物塊的電勢能先變大后變小D．A、B兩點間的電勢差UAB=－500V9、下列各種說法中正確的是________A．熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體B．布朗運動是由于液體分子無規(guī)則運動引起的C．當氣體分子熱運動的劇烈程度減弱時，氣體分子的平均動能減小D．已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，氧氣的摩爾質(zhì)量為M、密度為ρ，則每個氧氣分子的質(zhì)量為，每個氧氣分子的體積為E.有兩個相距較遠的分子甲和乙，設乙分子固定不動，現(xiàn)讓甲分子以一定的初速度向乙運動且兩分子始終在同一直線上，當甲分子到達r=r0處時，甲、乙分子系統(tǒng)的分子勢能最小10、2018年世界排球錦標賽上，中國女排姑娘們的頑強拼搏精神與完美配合給人留下了深刻的印象。某次比賽中，球員甲接隊友的一個傳球，在網(wǎng)前L＝3.60m處起跳，在離地面高H＝3.20m處將球以v0＝12m/s的速度正對球網(wǎng)水平擊出，對方球員乙剛好在進攻路線的網(wǎng)前，她可利用身體任何部位進行攔網(wǎng)阻擊。假設球員乙的直立和起跳攔網(wǎng)高度分別為h1＝2.50m和h2＝2.95m，g取10m/s2.下列情景中，球員乙可能攔網(wǎng)成功的是（）A．乙在網(wǎng)前直立不動 B．乙在甲擊球時同時起跳離地C．乙在甲擊球后0.18s起跳離地 D．乙在甲擊球前0.3s起跳離地三、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）用圖甲所示的實驗裝置來測量勻變速直線運動的加速度．（1）實驗的主要步驟：①用游標卡尺測量擋光片的寬度d，結(jié)果如圖乙所示，讀得d=________mm；②用刻度尺測量A點到光電門所在位置B點之間的水平距離x；③滑塊從A點靜止釋放（已知砝碼落地前擋光片已通過光電門）；④讀出擋光片通過光電門所用的時間t；⑤改變光電門的位置，滑塊每次都從A點靜止釋放，測量相應的x值并讀出t值．（1）根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，以x為橫坐標，為縱坐標，在坐標紙中作出圖線如圖丙所示，求得該圖線的斜率k＝____________m–1s–1；由此進一步求得滑塊的加速度a=____________m·s–1．（計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）12．（12分）某學習小組用如圖甲所示的實驗裝置來探究“小車加速度與合外力的關(guān)系”，并用此裝置測量軌道與小車之間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置中的微型力傳感器質(zhì)量不計，水平軌道表面粗糙程度處處相同，實驗中選擇了不可伸長的輕質(zhì)細繩和輕定滑輪。實驗中保持小車和位移傳感器（發(fā)射器）的總質(zhì)量不變，小車和位移傳感器（發(fā)射器）的加速度由位移傳感器（接收器）及與之相連的計算機得到。多次改變重物的質(zhì)量進行實驗得小車和位移傳感器（發(fā)射器）的加速度與力傳感器的示數(shù)的關(guān)系圖象如圖乙所示。重力加速度取。(1)用該實驗裝置測量小車與水平軌道間的動摩擦因數(shù)時，下列選項中必須要做的一項實驗要求是______（填寫選項對應字母）A．要使重物的質(zhì)量遠遠小于小車和位移傳感器（發(fā)射器）的總質(zhì)量B．要將軌道的一端適當墊高來平衡摩擦力C．要使細線與水平軌道保持平行D．要將力傳感器的示數(shù)作為小車所受的合外力(2)根據(jù)圖象乙可知該水平軌道的摩擦因數(shù)______（用分數(shù)表示）。(3)該學習小組用該裝置來驗證“小車和位移傳感器（發(fā)射器）質(zhì)量不變情況下，小車和位移傳感器（發(fā)射器）的加速度與作用在小車上的拉力成正比”，那么應該將軌道斜面調(diào)整到_____（用角度表示）。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）如圖所示為某水池的截面圖，其截面為深度h=2m、上底寬度d=4m的等腰梯形，當水池加滿水且陽光與水平面的夾角θ最小時（為37°），陽光恰好可以照射到整個水池的底部。已知水池的腰與水平面的傾角=53°，sin53°=0.8，cos53°=0.6.（i）求水池中水的折射率；（ii）若在水池底部中心放一點光源，求站在池邊的觀察者看到光源的最小視深H。（結(jié)果可帶根號）14．（16分）如圖（甲）所示，粗糙直軌道OB固定在水平平臺上，A是軌道上一點，B端與平臺右邊緣對齊，過B點并垂直于軌道的豎直面右側(cè)有大小E=1.0×106N/C，方向水平向右的勻強電場。帶負電的小物體P電荷量是2.0×10－5C，質(zhì)量為m=1kg。小物塊P從O點由靜止開始在水平外力作用下向右加速運動，經(jīng)過0.75s到達A點，當加速到4m/s時撤掉水平外力F，然后減速到達B點時速度是3m/s，F(xiàn)的大小與P的速率v的關(guān)系如圖（乙）所示。P視為質(zhì)點，P與軌道間動摩擦因數(shù)μ=0.5，直軌道上表面與地面間的距離為h=1.25m，P與平臺右邊緣碰撞前后速度大小保持不變，忽略空氣阻力，取g=10m/s2。求：(1)P從開始運動至速率為1m/s所用的時間；(2)軌道OB的長度；(3)P落地時的速度大小。15．（12分）如圖所示，一個初速為零、帶電量為e、質(zhì)量為m的正離子，被電壓為U的電場加速后，經(jīng)過一段勻速直線運動，垂直于邊界MN進入磁感應強度為B的勻強磁場，磁場的水平寬度為d（忽略粒子所受重力），求：(1)離子在磁場中做圓周運動的半徑R；(2)離子在磁中運動的時間

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】

AB．以小球為研究對象，取向上為正方向，整個過程中根據(jù)動量定理可得得受到合力的沖量大小為小球所受彈簧彈力沖量的大小為選項A錯誤，B正確；CD.整個過程中根據(jù)動能定理可得而整個過程重力做功WG=0得合力對物塊所做的功大小為小球所受彈簧彈力做功的大小為選項CD錯誤。故選B。2、B【解析】

由題意知得：小球通過D點時速度與圓柱體相切，則有vy=v0tan53°小球從C到D，水平方向有Rsin53°=v0t豎直方向上有聯(lián)立解得根據(jù)幾何關(guān)系得，C點到B點的距離故B正確，ACD錯誤。

故選B。3、B【解析】

欲使導體棒能夠在導軌上滑行距離較大，則導體棒在滑行過程中所受摩擦力應較小，則安培力的方向應為斜向上，由右手定則和左手定則可知，磁感應強度的方向可能為垂直導體棒向下偏左，故B正確。故選B。4、D【解析】

雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，對兩顆星分別運用牛頓第二定律和萬有引力定律列式，進行求解即可。【詳解】A．對于地、月系統(tǒng)，兩者具有相同的角速度和周期，萬有引力提供向心力則地、月系統(tǒng)，兩者運動的軌道半徑之比為故A錯誤；B．對于地、月系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律，得故B錯誤；D．同理，P、Q系統(tǒng)，萬有引力提供向心力P、Q系統(tǒng)的軌道半徑運行周期同理，對于地、月系統(tǒng)，運行周期聯(lián)立解得故D正確；C．根據(jù)得：地球的運動速率同理可得P運動速率聯(lián)立解得故C錯誤。故選D。5、A【解析】

A．根據(jù)、、可得此過程中流過導體棒的電荷量為故A正確；B．桿下滑距離時，則此時桿產(chǎn)生的感應電動勢為回路中的感應電流為桿所受的安培力為根據(jù)牛頓第二定律有解得故B錯誤；C．當桿的加速度時，速度最大，最大速度為故C錯誤；D．桿從靜止開始到最大速度過程中，設桿下滑距離為，根據(jù)能量守恒定律有總又桿產(chǎn)生的焦耳熱為桿總所以得：桿故D錯誤；故選A。6、A【解析】

將籃球的運動反向處理，即為平拋運動，由圖可知，第二次運動過程中的高度較小，所以運動時間較短，水平射程相等，但第二次用的時間較短，故第二次水平分速度較大，即在豎直方向上做自由落體運動，由公式可知，第二次運動過程中的高度較小，所以第二次豎直分速度較小，即故選A。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、ACD【解析】

A．物塊從A到B做勻速圓周運動，動能不變，由動能定理得mgR-Wf=0可得克服摩擦力做功：Wf=mgR故A正確；B．物塊從A到B過程做勻速圓周運動，合外力提供向心力，因為重力始終豎直，但其與徑向的夾角始終變化，而圓弧槽對其的支持力與重力沿徑向的分力的合力提供向心力，故圓弧槽對其的支持力是變力，根據(jù)牛頓第三定律可知，物塊從A到B過程與圓弧槽間正壓力是變力，非恒定值，故B錯誤；C．物塊從P到A的過程，由機械能守恒得可得物塊A到B過程中的速度大小為物塊在B點時，由牛頓第二定律得解得：根據(jù)牛頓第三定律知物塊在B點時對槽底的壓力大小為，故C正確；D．在C點，物體的豎直分速度為重力的瞬時功率故D正確。故選：ACD。8、ABD【解析】

A．根據(jù)v—t圖象可知物塊在B點的加速度最大所受的電場力最大為故B點的場強最大為故A正確；B．根據(jù)兩個等量的同種正電荷，其連線中垂線上電場強度方向由O點沿中垂線指向外側(cè)，故由C點到A點電勢逐漸減小，B正確；C．根據(jù)v—t圖象可知C到A的過程中物塊的速度增大，電場力做正功，電勢能減小，故C錯誤；D．由A到B根據(jù)動能定理可得又因故故D正確。故選ABD。9、BCE【解析】

A．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，若引起其他的變化，熱量可以從低溫物體傳向高溫物體，如空調(diào)，故A錯誤；B．布朗運動是由于液體分子的無規(guī)則運動而不斷撞擊懸浮顆粒，從而引起懸浮顆粒的無規(guī)則運動，這個無規(guī)則運動稱為布朗運動，故B正確；C．溫度是分子平均動能的標志，氣體分子熱運動的劇烈程度減弱時，說明氣體的溫度降低，那么氣體分子的平均動能減小，故C正確；D．已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，氧氣的摩爾質(zhì)量為M，則每個氧氣分子的質(zhì)量為且氣體的摩爾體積為由于氣體分子間的間隔較大，故可算出則每個氧氣分子所占空間的體積為并不能算出每個氧氣分子的體積，故D錯誤；E．分子甲從遠處趨近固定不動的分子乙，一直到分子甲受到分子乙的作用力為零，這個過程中分子力表現(xiàn)為引力，一直做正功，分子的動能一直增大，則系統(tǒng)分子勢能減小，當兩分子之間的距離r<r0時，分子力對乙分子做負功，此后分子系統(tǒng)的勢能增加，故E正確。故選BCE。10、BC【解析】

A．若乙在網(wǎng)前直立不動，則排球到達乙的位置的時間排球下落的高度為則不能攔網(wǎng)成功，選項A錯誤；B．因為乙在空中上升的時間為乙在甲擊球時同時起跳離地，在球到達乙位置時，運動員乙剛好到達最高點，因2.95m>3.2m-0.45m=2.75m，則可以攔住，故B正確；C．結(jié)合選項B的分析，乙在甲擊球后0.18s起跳離地，初速度為v=gt1=10×0.3=3m/s上升時間t′=0.12s時球到達乙位置，上升的高度為2.50m+0.288m=2.788m＞2.75m，可以攔網(wǎng)成功，故C正確；D．乙在甲擊球前0.3s起跳離地，因為乙在空中的時間為0.6s；則當排球到達球網(wǎng)位置時，乙已經(jīng)落地，則不能攔網(wǎng)成功，選項D錯誤。故選BC。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、6.601.38×104（1.18×104～1.51×104均正確）0.518（0.497～0.549均正確）【解析】

（1）①主尺刻度為6mm，分尺刻度為0.05mm11=0.60mm，最終刻度為6.60mm．（1）滑塊通過光電門的瞬時速度為：，根據(jù)速度位移公式得：，有：，整理得：，根據(jù)圖線知圖線的斜率為：；根據(jù)得：．12、C【解析】

（1）[1]小車所受到的水平拉力即為力傳感器的示數(shù)，由圖象可知當，小車開始有加速度，即摩擦力為5N，由牛頓第二定律可知：，得：，所以既不需要使重物的質(zhì)量遠遠小于小車和位移傳感器（發(fā)射器）的總質(zhì)量，也不需要將軌道的一端適當墊高來平衡摩擦力，選項ABD錯誤；實驗中保持細線與軌道平行時，小車和位移傳感器（發(fā)射器）所受的拉力為力傳感器的示數(shù)，選項C正確。故選：C。（2）[2]選小車和位移傳感器（發(fā)射器）為研究對象，由牛頓第二定律可得，即，由圖乙可知圖象的斜率，即，得：，由時可解得：；（3）[3]若要驗證“小車和位移傳感器（發(fā)射器）質(zhì)量不變情況下，小車和位移傳感器（發(fā)射器）的加速度與作用在小車上的拉力成正比”要將軌道一端墊高來平衡摩擦力。對小車和位移傳感器（發(fā)射器）受力分析可得：，即，所以。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、（ⅰ）；（ⅱ）?！窘馕觥?/p>

(ⅰ)水池加滿水時，陽光可以照射到整個水