资源描述
2026届上海市储能中学高三第四次联合测试卷物理试题文试卷
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、如图,两梯形木块M、P(均可看成质点)叠放在水平地面上,M、P之间的接触面倾斜。连接M与天花板之间的细绳沿竖直方向。关于力的分析,下列说法正确( )
A.木块M不可能受二个力作用
B.木块M可能受三个力作用
C.木块M一定受四个力作用
D.地面可能受到水平方向的摩擦力
2、投壶是古代士大夫宴饮时做的一种投掷游戏,也是一种礼仪。某人向放在水平地面的正前方壶中水平投箭(很短,可看做质点),结果箭划着一条弧线提前落地了(如图所示)。不计空气阻力,为了能把箭抛进壶中,则下次再水平抛箭时,他可能作出的调整为( )
A.减小初速度,抛出点高度变小
B.减小初速度,抛出点高度不变
C.初速度大小不变,降低抛出点高度
D.初速度大小不变,提高抛出点高度
3、2018年12月8日2时23分,我国成功发射“嫦娥四号”探测器。“嫦娥四号”探测器经历地月转移、近月制动、环月飞行,最终于2019年1月3日10时26分实现人类首次月球背面软着陆。假设“嫦娥四号"在环月圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力,则有关“嫦娥四号”的说法中不正确的是( )
A.由地月转移轨道进人环月轨道,可以通过点火减速的方法实现
B.在减速着陆过程中,其引力势能逐渐减小
C.嫦娥四号分别在绕地球的椭圆轨道和环月椭圆轨道上运行时,半长轴的三次方与周期的平方比不相同
D.若知其环月圆轨道距月球表面的高度、运行周期和引力常量,则可算出月球的密度
4、一质点做匀加速直线运动,在通过某段位移x内速度增加了v,动能变为原来的9倍。则该质点的加速度为( )
A. B. C. D.
5、如图所示,匀强磁场中有一电荷量为q的正离子,由a点沿半圆轨迹运动,当它运动到b点时,突然吸收了附近若干电子,接着沿另一半圆轨迹运动到c点,已知a、b、c在同一直线上,且ac=ab。电子的电荷量为e,质量可忽略不计,则该离子吸收的电子个数为
A. B.
C. D.
6、如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为10:1,原线圈接有正弦交流电源u=220sin314t(V),副线圈接电阻R,同时接有理想交流电压表和理想交流电流表。则下列说法中正确的是( )
A.电压表读数为22V
B.若仅将原线圈的匝数减小到原来的一半,则电流表的读数会增加到原来的2倍
C.若仅将R的阻值增加到原来的2倍,则变压器输入功率增加到原来的4倍
D.若R的阻值和副线圈的匝数同时增加到原来的2倍,则变压器输入功率不变
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、如图所示,两个带电小球、分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上,且在同一竖直平面内,用水平向左的推力F作用于球,两球在图示位置静止,现将球沿斜面向下移动一小段距离,发现球随之向上移动少许,两球在新位置重新平衡,重新平衡后与移动前相比,下列说法正确的是( )
A.推力F变小 B.斜面对的弹力不变
C.墙面对的弹力不变 D.两球之间的距离减小
8、一列简谐横波沿轴正方向传播,在处的质元的振动图线如图1所示,在处的质元的振动图线如图2所示。下列说法正确的是( )
A.该波的周期为12s
B.处的质元在平衡位置向上振动时,处的质元在波峰
C.在内处和处的质元通过的路程均为6cm
D.该波的波长不可能为8m
9、2019年9月11日,《自然天文学》杂志登载了英国伦敦大学一个研究小组的报告:他们成功通过开普勒望远镜发现,一颗代号为K2-18b的类地行星的大气中有水汽,含量可能在0.1%至50%之间。如果K2-18b和地球均视为均匀球体,其半径与地球半径之比为p,其质量与地球质量之比为q,则K2-18b和地球( )
A.表面的重力加速度之比为 B.表面的重力加速度之比为
C.第一宇宙速度之比为 D.第一宇宙速度之比为
10、如图,在光滑的水平面上有一个长为L的木板,小物块b静止在木板的正中间,小物块以某一初速度从左侧滑上木板。已知物块、与木板间的摩擦因数分别为、,木块与木板质量均为,、之间的碰撞无机械能损失,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。下列说法正确的是( )
A.若没有物块从木板上滑下,则无论多大整个过程摩擦生热均为
B.若,则无论多大,都不会从木板上滑落
C.若,则一定不相碰
D.若,则可能从木板左端滑落
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)某同学要将一满偏电流为3mA的毫安表G改装为量程为30mA的电流表。他先测量出毫安表G的电阻,然后对表进行改装,最后再利用一标准毫安表,对改装后的电流表进行检测
具体实验步骤如下:
①按电路原理图a连接线路
②将R1的阻值调到最大,闭合开关S1后调节R1的阻值,使毫安表G的指针偏转到满刻度
③闭合S2,保持R1不变,调节R2的阻值,使毫安表G的指针偏转到满刻度的三分之一的位置
④记下R2的阻值
回答下列问题:
(1)如果按正确操作步骤测得R2的阻值为90Ω,则毫安表G内阻的测量值Rg=___Ω,与毫安表内阻的真实值相比,Rg____(填“>”、“=”或“<”)
(2)若忽略实验的误差,将上述毫安表G改装成量程为30mA的电流表,则需要并联一个阻值R=___Ω的电阻
(3)根据图b所示电路对改装后的电表进行检测,当标准毫安表的示数为16.0mA时,改装表的指针位置如图c所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,改装电流表的量程是__mA
(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k=____
12.(12分)国标(GB/T)规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω·m。某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移动。实验器材还有:
电源(电动势约为3 V,内阻可忽略);电压表V1(量程为3 V,内阻很大);
电压表V2(量程为3 V,内阻很大);定值电阻R1(阻值4 kΩ);
定值电阻R2(阻值2 kΩ);电阻箱R(最大阻值9 999 Ω);
单刀双掷开关S;导线若干;游标卡尺;刻度尺。
实验步骤如下:
A.用游标卡尺测量玻璃管的内径d;
B.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L;
C.把S拨到1位置,记录电压表V1示数;
D.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同,记录电阻箱的阻值R;
E.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤C、D,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R;
F.断开S,整理好器材。
(1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙,则d=_______mm;
(2)玻璃管内水柱的电阻值Rx的表达式为:Rx=_______(用R1、R2、R表示);
(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图丙所示的关系图象。则自来水的电阻率ρ=_______Ω·m(保留两位有效数字);
(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大,则自来水电阻率测量结果将_____(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示,上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,两活塞用一根长度为L的刚性轻质细杆连接,两活塞间充有氧气,小活塞下方充有氮气,大、小活塞的质量分别为2m、m,横截面积分别为2S、S。氮气和汽缸外大气的压强均为p0,大活塞与大圆筒底部相距。现通过电阻丝缓慢加热氮气,使小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐位置。已知大活塞导热性能良好,汽缸及小活塞绝热,两活塞与汽缸壁之间的摩擦不计,重力加速度为g。求:
①初始状态下氧气的压强;
②小活塞与大圆筒底部平齐时,氧气的压强。
14.(16分)如图所示,在竖直平面内建立直角坐标系xOy,在x<0区域内存在一圆形的匀强磁场,圆心O1坐标为(-d,0),半径为d,磁感应强度大小为B,方向与竖直平面垂直,x≥0区域存在另一磁感应强度大小也为B的匀强磁场,方向垂直于纸面向里。现有两块粒子收集板如图所示放置,其中的端点A、B、C的坐标分别为(d,0)、(d,)、(3d,0),收集板两侧均可收集粒子。在第三象限中,有一宽度为2d粒子源持续不断地沿y轴正方向发射速率均为v的粒子,粒子沿x轴方向均匀分布,经圆形磁场偏转后均从O点进入右侧磁场。已知粒子的电荷量为+q,质量为m,重力不计,不考虑粒子间的相互作用,求:
(1)圆形磁场的磁场方向;
(2)粒子运动到收集板上时,即刻被吸收,求收集板上有粒子到达的总长度;
(3)收集板BC与收集板AB收集的粒子数之比。
15.(12分)某品牌汽车轮胎充气后,温度为时,胎内气体的压强为。已知该轮胎在胎压小于或大于时,汽车行驶中会造成安全事故。胎内气体可看做理想气体,轮胎容积恒为。(下列计算结果均保留一位小数)
(1)求汽车安全工作环境的温度范围。(汽车工作环境的温度与轮胎内气体的温度相同)
(2)若该汽车在的环境中工作,为了使其胎压达到,求应再向轮胎内充入压强为1atm、温度为的理想气体的体积。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
ABC、对A受力分析,若细线伸直且拉力等于重力时,AB间只接触无弹力,即A只受重力、拉力作用,此时A只受两个力,且AB之间无摩擦,若A细线未伸直即拉力为零,此时A受重力、支持力、摩擦力作用,故AC错误,B正确。
C、对整体进行分析,整体受重力、支持力或重力、支持力、拉力作用,而水平方向没有外力,故水平地面对B物体没有摩擦力,故D错误;
2、D
【解析】
设小球平抛运动的初速度为,抛出点离桶的高度为,水平位移为,则平抛运动的时间为:
水平位移为:
由题可知,要使水平位移增大,则当减小初速度或初速度大小不变时,需要时间变大,即抛出点的高度增大,故选项ABC错误,D正确;
故选D。
3、D
【解析】
A.“嫦娥四号”由地月转移轨道进入环月轨道,需点火减速,使得万有引力大于向心力,做近心运动,故A正确;
B.在减速着陆过程中,万有引力做正功,根据功能关系可知,引力势能减小,故B正确;
C.根据开普勒第三定律可知,半长轴的三次方与周期的平方的比值是与中心天体质量有关的量,“嫦娥四号”分别在绕地球的椭圆轨道和环月椭圆轨道上运行时,中心天体不同,半长轴的三次方与周期的平方比不相同,故C正确;
D.已知“嫦娥四号”环月段圆轨道距月球表面的高度,运动周期和引力常量,但不知道月球的半径,无法得出月球的密度,故D错误;
说法中不正确的,故选D。
4、A
【解析】
设质点的初速度为,则动能
由于末动能变为原来的9倍,则可知,末速度为原来的3倍,故
,
故平均速度
根据位移公式可知
根据加速度定义可知
A正确,BCD错误。
故选A。
5、D
【解析】
正离子由a到b的过程,轨迹半径,根据牛顿第二定律:,正离子在b点吸收n个电子,因电子质量不计,所以正离子的速度不变,电荷量变为q-ne,正离子从b到c的过程中,轨迹半径r2==ab,且(q-ne)vB=,解得:
n=
A.。故A不符合题意。
B.。故B不符合题意。
C.。故C不符合题意。
D.。故D符合题意。
6、B
【解析】
A.根据u=220sin314t(V)可知,原线圈的电压有效值为U1=220V,电压表的读数为变压器的输出电压的有效值,由得电压表读数为:U2=22V,故A错误;
B.若仅将原线圈的匝数减小到原来的一半,根据可知,U2增大到原来的2倍,由可知,电流表的读数增大到原来的2倍,故B正确;
C.若仅将R的阻值增加到原来的2倍,则变压器的输出电压不变,根据可知次级功率变为原来的一半,则变压器输入功率变为原来的一半,选项C错误;
D.若副线圈匝数增加到原来的2倍,则U2增加到原来的2倍,同时R的阻值也增加到原来的2倍,故输出功率变为原来的2倍,故D错误。
故选B。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、AB
【解析】
CD.先对小球A受力分析,受重力、支持力、静电力,如图所示:
根据共点力平衡条件,有:
,
由于减小,可知墙面对A的弹力变小,库仑力减小,故两球间距增加,选项CD错误;
AB.对AB整体受力分析,受重力、斜面支持力N、墙壁支持力FN、推力F,如图所示:
根据共点力平衡条件,有
解得
由于减小,不变,所以推力F减小,斜面对B的弹力N不变,选项AB正确。
故选AB。
8、AB
【解析】
A.由图可知,该波的周期为12s。故A正确;
B.由图可知,t=3s时刻,x=12m处的质元在平衡位置向上振动时,x=18m处的质元在波峰,故B正确;
C.由图可知,该波的振幅为4cm,圆频率
由图1可知,在t=0时刻x=12m处的质点在-4cm处,则其振动方程
4s时刻质元的位置
所以x=12m处的质元通过的路程
s12=4cm+2cm=6cm
据图2知t=0s时,在x=18m处的质元的位移为0cm,正通过平衡位置向上运动,其振动方程为
在t=4s时刻,在x=18m处的质元的位移
所以在0~4s内x=18m处的质元通过的路程
x18=4cm+(4−2)cm≈4.54cm<6cm
故C错误;
D.由两图比较可知,x=12m处比x=18m处的质元可能早振动T,所以两点之间的距离为
x=(n+)λ(n=0、1、2、3…)
所以
(n=0、1、2、3…)
n=0时,波长最大,为
故D错误;
故选AB。
9、AD
【解析】
根据星球表面物体受到的万有引力等于物体的重力有
得星球表面重力加速度
故
可知A正确,B错误;
根据万有引力提供向心力有
得第一宇宙速度
故
可知C错误,D正确。
故选AD。
10、ABD
【解析】
A.若没有物块从木板上滑下,则三者最后共速,以三者为整体,水平方向动量守恒,
mv0=3mv1 ①
则整个过程产生的热量等于动能的变化,有
Q=mv02−×3mv12 ②
联立①②,得
Q=mv02
故A正确;
BD.a、b之间的碰撞无机械能损失,故碰撞过程中动量守恒和机械能守恒,设碰前速度分别为v1、v2,碰后分别为v1'、v2',且有v1>v2,以v1方向为正方向,则有
mv1+mv2=mv1'+mv2'③
mv12+mv22=mv1′2+mv2′2 ④
联立③④,得
v1'=v2
v2'=v1
即碰后a和木板共速,b向右运动,以a和木板为整体,此时
a和木板的加速度
a1=
对a分析知,a的加速度最大值为
a0=μag
若μb<2μa 则a1<a0,a和木板保持相对静止,则无论v0多大,a都不会从木板上滑落;故B正确;
若μb>2μa,则a1>a0,a相对木板向左运动,故a可能从木板左端滑落,故D正确;
C.若a与b碰前三者已经共速,则ab一定不相碰,此时有
⑤
联立①⑤,得
故若,则ab一定不相碰,故C错误;
故选ABD。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、180 < 20 )32
【解析】
(1)[1]由于指针指在三分之一的位置,说明R2分得电流为电流计电流的两倍,所以电流计电阻是R2的两倍,为180Ω。闭合S2后,R2与Rg的并联值R并<Rg,所以I总>Ig,而此时G的示数为满偏电流的三分之一,所以IR2大于三分之二满偏电流,所以2R2<,即Rg<;
(2)[2]由并联电路分流特点,得
Ω=20Ω
(3)[3]标准毫安表的示数为16.0mA时,改装后的电表显示为刻度盘的中值刻度,故改装电流表的量程为32mA;
(4)[4]把毫安表改装成电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值
当量程为32mA时,则有
当量程为30mA时,则有
联立解得
12、30.00 14 偏大
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为:3.0cm=30mm,游标尺上第0个刻度和主尺上刻度对齐,所以最终读数为:30.00mm,所以玻璃管内径:
d=30.00mm
(2)[2]设把S拨到1位置时,电压表V1示数为U,则电路电流为:
总电压:
当把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U,则此时电路中的电流为
总电压
由于两次总电压等于电源电压E,可得:
解得:
(3)[3]从图丙中可知,R=2×103Ω时,,此时玻璃管内水柱的电阻:
水柱横截面积:
由电阻定律得:
(4)[4]若电压表V1内阻不是很大,则把S拨到1位置时,此时电路中实际电流大于,根据可知测量的Rx将偏大,因此自来水电阻率测量结果将偏大。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、①;②
【解析】
①分析初始状态下两活塞的受力情况,根据力的平衡有
解得初始状态下氧气的压强
②初始状态氧气体积
当小活塞缓慢上升到上表面与大圆筒底部平齐时,氧气体积,压强为p2,根据玻意耳定律有,解得
14、 (1)垂直纸面向外;(2) (3)1:1
【解析】
(1)粒子带正电且在圆形磁场中向右偏转,可知磁场方向垂直纸面向外;
(2)利用旋转圆可以知道,粒子平行于Y轴射入圆形磁场中,且都从同一点O射入右边的磁场中,则粒子运动的轨迹圆半径必与圆形磁场的半径是相同的,即为d;粒子进入右边磁场后,因为磁感应强度也为B,可知粒子在右边磁场中运动时的圆轨迹半径也为r=d;
打在AB收集板上的临界情况分别是轨迹圆与AB板相切,即沿x轴正方向射入的粒子,和粒子刚好过A点的粒子,故AB板上粒子打的区域长度为d。
而粒子只有从第四象限进入右边磁场才有可能打在收集板BC上。
根据几何关系可得,粒子刚好经过A点时,轨迹圆圆心O2和原点O以及A点构成一个正三角形,可得:粒子与x轴正方向成30°向下。此时粒子刚好打到BC板上的P1点。
由几何关系可知OAP1O1为菱形,且AP1与BC垂直,则由几何关系可得,
粒子在板上打的最远距离是当直径作为弦的时候,此时与BC的交点为P2,根据点A、B、C的坐标可得,三角形ABC是直角三角形,角C为30°
由余弦定理可得
解得:
第二个临界,轨迹圆恰好与BC收集板相切,由几何关系可得,此时交点与P1重合。
则打到收集板上粒子的总长:
(3)粒子打在AB收集板的角度范围是与x轴正方向0°~30°,打在BC板上的角度范围是与x轴正方向成30°~90°。由于粒子是沿x轴均匀分布,故需要计算找出入射粒子的长度之比。
由几何关系可得,进入第四象限的粒子入射的长度分布恰好是粒子源中左半部分的d,故只需找到与x轴正方向成30°入射的粒子进入圆心磁场的位置即可,
LMN=dsin30°=d/2
15、 (1);(2)
【解析】
(1)轮胎内的气体做等容变化,则有
即
解得
,
所以汽车安全工作环境的温度范围为;
(2)由理想气体状态方程可知
即
解得
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