2024届上海市理工附中高三下学期联考物理试题含解析

2024届上海市理工附中高三下学期联考物理试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、M、N是某电场中一条电场线上的两点，从M点由静止释放一质子，质子仅在电场力的作用下沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是A．M点的场强大于N点的场强B．M、N之间的电场线可能是一条曲线C．质子在M点的加速度小于在N点的加速度D．电场线方向由N点指向M点2、关于对平抛运动的理解，以下说法正确的是（）A．只要时间足够长，其速度方向可能沿竖直方向B．在任意相等的时间内速度的变化量相同C．可以运用“化曲为直”的方法，分解为竖直方向的匀速直线运动和水平方向的自由落体运动D．平抛运动的水平位移与竖直高度无关3、如图所示，木箱置于水平地面上，一轻质弹簧一端固定在木箱顶部，另一端系一小球，小球下端用细线拉紧固定在木箱底部。剪断细线，小球上下运动过程中木箱刚好不能离开地面。已知小球和木箱的质量相同，重力加速度大小为，若时刻木箱刚好不能离开地面，下面说法正确的是A．时刻小球速度最大B．时刻小球加速度为零C．时刻就是刚剪断细线的时刻D．时刻小球的加速度为4、如图所示，两个质量均为m的小球A、B套在半径为R的圆环上，圆环可绕竖直方向的直径旋转，两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。已知OA与竖直方向的夹角θ=53°，OA与OB垂直，小球B与圆环间恰好没有摩擦力，重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。下列说法正确的是（）A．圆环旋转角速度的大小为B．圆环旋转角速度的大小为C．小球A与圆环间摩擦力的大小为D．小球A与圆环间摩擦力的大小为5、在某种科学益智玩具中，小明找到了一个小型发电机，其结构示意图如图1、2所示。图1中，线圈的匝数为n，ab长度为L1，bc长度为L2，电阻为r；图2是此装置的正视图，切割处磁场的磁感应强度大小恒为B，有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90°。外力使线圈以角速度逆时针匀速转动，电刷M端和N端接定值电阻，阻值为R，不计线圈转动轴处的摩擦，下列说法正确的是（）A．线圈中产生的是正弦式交变电流B．线圈在图2所示位置时，产生感应电动势E的大小为BL1L2C．线圈在图2所示位置时，电刷M的电势低于ND．外力做功的平均功率为6、如图所示，箱子中固定有一根轻弹簧，弹簧上端连着一个重物，重物顶在箱子顶部，且弹簧处于压缩状态。设弹簧的弹力大小为F，重物与箱子顶部的弹力大小为FN。当箱子做竖直上抛运动时（）A．F=FN=0 B．F=FN≠0 C．F≠0，FN=0 D．F=0，FN≠0二、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，光滑细杆MN倾斜固定,与水平方向夹角为，一轻质弹簧一端固定在0点，另一端连接一小球，小球套在细杯上，O与杆MN在同一竖直平面内，P为MN的中点，且OP垂直于MN，已知小球位于杆上M、P两点时，弹簧的弹力大小相等且在弹性限度内。现将小球从细杆顶端M点由静止释放，则在小球沿细杆从M点运动到N点的过程中（重力加速度为g)，以下判断正确的是A．弹簧弹力对小球先做正功再做负功B．小球加速度大小等于gsinθ的位置有三个C．小球运动到P点时的速度最大D．小球运动到N点肘的动能是运动到P点时动能的两倍8、如图所示，用等长的绝缘线分别悬挂两个质量、电量都相同的带电小球A和B，两线上端固定于O点，B球固定在O点正下方。当A球静止时，两悬线的夹角为θ．下列方法中能保持两悬线的夹角不变的是（）A．同时使两悬线长度减半B．同时使两球的质量和电量都减半C．同时使A球的质量和电量都减半D．同时使两悬线长度减半和两球的电量都减半9、如图所示，a、b、c是均匀媒质中x轴上的三个质点．ab、bc两点间的距离分别为6m、10m．一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播，在t＝0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t＝3s时质点a第一次到达最大正位移处．则()A．当质点a向下运动时，质点b也向下运动B．当质点a的加速度最大时，质点b的速度一定最大C．当质点a完成10次全振动时，质点c完成8次全振动D．当质点a第三次到达位移最大值位置时，波恰好传到质点c10、如图所示，a、b、c为三颗绕地球做圆周运动的人造卫星，轨迹如图。这三颗卫星的质量相同，下列说法正确的是（）A．三颗卫星做圆周运动的圆心相同B．三颗卫星受到地球的万有引力相同C．a、b两颗卫星做圆周运动的角速度大小相等D．a、c两颗卫星做圆周运动的周期相等三、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）如图所示装置可以用来研究小车的匀变速直线运动。带有定滑轮的长木板放置在桌面上，重物通过跨过定滑轮的细线拉着小车向左加速运动，定滑轮与小车间的细线与长木板平行，打点计时器打下的纸带记录下小车的运动信息。（1）下面说法正确的是____________A．长木板必须水平放置B．小车的质量必须远大于重物的质量C．需要平衡小车与长木板间的摩擦力D．应该先接通打点计时器的电源，然后再释放小车（2）实验时将打点计时器接到频率为的交流电源上，选取一条点迹清晰的纸带，在纸带上每隔四个点取一个计数点，测出相邻计数点间的距离如图所示，其中。则打第4个计数点时小车的速度___，小车的加速度__________(结果均保留两位有效数字)。12．（12分）如图甲所示为某电阻R随摄氏温度t变化的关系，图中R0表示0℃时的电阻，K表示图线的斜率。若用该电阻与电池（电动势为E，内阻为r）、电流表（内阻为Rg）、滑动变阻器（1）实际使用时要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1<t2，则（2）在标识“电阻测温计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用E、R0、K、R（3）由（2）知，计算温度和电流的对应关系需要先测量电流表的内阻（约为200Ω）。已知实验室有下列器材：A．电阻箱（0∼99.99Ω）B．电阻箱（0∼999.9Ω）C．滑动变阻器（0∼20Ω）D．滑动变阻器（0∼20kΩ）此外，还有电动势合适的电源、开关、导线等。请在虚线框内设计一个用“半偏法”测电流表内阻Rg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，直角三角形ABC为一玻璃三棱镜的横截面其中∠A=30°，直角边BC=a．在截面所在的平面内，一束单色光从AB边的中点O射入棱镜，入射角为i．如果i=45°，光线经折射再反射后垂直BC边射出，不考虑光线沿原路返回的情况．(结果可用根式表示)(i)求玻璃的折射率n(ⅱ)若入射角i在0~90°之间变化时，求从O点折射到AC边上的光线射出的宽度．14．（16分）如图所示，一质子自M点由静止开始，经匀强电场加速运动了距离d后，由N点沿着半径方向进入直径为d的圆形匀强磁场区域，在磁场中偏转了弧度后飞出磁场，求质子在电场和磁场中运动的时间之比。15．（12分）如图所示，平面直角坐标系第一象限中，两个边长均为L的正方形与一个边长为L的等腰直角三角形相邻排列，三个区域的底边在x轴上，正方形区域I和三角形区域Ⅲ存在大小相等，方向沿y轴负向的匀强电场。质量为m、电量为q的带正电粒子由正方形区域I的顶点A以初速度v0沿x轴正向射入区域I，离开电场后打在区域Ⅱ底边的中点P。若在正方形区域Ⅱ内施加垂直坐标平面向里的匀强磁场，粒子将由区域Ⅱ右边界中点Q离开磁场，进入区域Ⅲ中的电场。不计重力，求：(1)正方形区域I中电场强度E的大小；(2)正方形区域Ⅱ中磁场磁感应强度的大小；(3)粒子离开三角形区域的位置到x轴的距离。

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、A【解析】

A．Ep一x图像斜率的变化反映了电场力的变化，所以M点的场强大于N点的场强，A项符合题意；B．电荷仅在电场力作用下沿电场线运动，电场线一定是直线，B项不符合题意；C．因为M点场强大于N点场强，所以质子在M点受到的电场力大于N点受到的电场力，质子在M点的加速度大于在N点的加速度，故C项不符合题意；D．由M到N质子的电势能减小，所以M点电势高于N点电势，所以电场线方向由M指向N，D项不符合题意.2、B【解析】

A．当平抛运动下落时间无论多么长，由于存在水平方向的分速度，则速度方向不可能竖直向下，故A错误；B．由公式△v=at=gt，可知平抛运动的物体在任意相等时间内速度的变化量相同，故B正确；C．平抛运动运用“化曲为直”的方法，分解为水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，故C错误；D．平抛运动的水平位移为知平抛运动的水平位移由初速度和拋出点的高度共同决定，故D错误。故选B。3、D【解析】

小球运动到最高点时木箱恰好不能离开地面，此时小球速度为零，对木箱受力分析有:，对小球受力分析有:又，，解得:A.A项与上述分析结论不相符，故A错误；B.B项与上述分析结论不相符，故B错误；C.C项与上述分析结论不相符，故C错误；D.D项与上述分析结论相符，故D正确。4、D【解析】

AB．小球B与圆环间恰好没有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：所以解得圆环旋转角速度的大小故选项A、B错误；CD．对小球A进行受力分析，如图所示，由牛顿第二定律得：在水平方向上竖直方向上解得所以选项C错误、D正确。故选D.5、D【解析】

AB．一个周期时间内，有半个周期线圈的两边在均匀辐向磁场中做切割磁感线运动，据法拉第电磁感应定律有：其中，解得不是正弦式交变电流，故A、B错误；C．根据右手定则，图2所示位置时外电路中电流由M经电阻R流向N，外电路电流由电势高处流向电势低处，则M的电势高于N的电势，故C错误；D．线圈转动一个周期时间内，产生电流的时间是半周期，故外力平均功率故D正确。6、B【解析】

刚开始时，对重物受力分析，根据受力平衡有，，弹簧的弹力大于重力；当箱子做竖直上抛运动时，重物处于完全失重状态，弹簧仍然处于压缩状态，弹簧的弹力F与箱子顶部的弹力FN大小相等，故B正确，ACD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、BD【解析】

A项：由题意不能确定在M点和在N点时弹簧是压缩还是拉伸状态，所以弹簧对小球可能先做正功后做负功，也可能先做负功后做正功，故A错误；B项：由于MP之间和PN之间各有一位置弹簧弹力为零，当弹力为零时小球的加速度为，在P点时由于弹簧的弹力与杆垂直，所以小球的加速度也为，所以小球加速度大小等于gsinθ的位置有三个，故B正确；C项：由于小球在P点的加速度为，所以小球的速度一定不为最大，故C错误；D项：从M到P由能量守恒得：，从P到N由能量守恒得：，联立解得：小球运动到N点肘的动能是运动到P点时动能的两倍，故D正确。故选：BD。8、CD【解析】

同时使两悬线长度减半，若角度θ不变，球间距减半，根据公式F=kQqr2，静电斥力增加为4倍，故重力和静电斥力的合力方向一定改变，不能在原位置平衡，故A错误；同时使两球的质量和电荷量减半，A球的重力减小为一半，静电力都减小为四分之一，故重力和静电斥力的合力方向一定改变，不能在原位置平衡，故B错误；同时使A球的质量和电荷量减半，A9、BC【解析】在t＝0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t＝3s时质点a第一次到达最大正位移处可知，，所以，波长A、B项：由于，所以当质点a向下运动时，b质点一定向上振动，当质点a的加速度最大时，即处在波峰（或波谷）所以b质点处于平衡位置，即速度最大，故A错误，B正确；C项：当质点a完成10次全振动所用时间为，波从a传到c所用的时间为，所以还有，所以b刚好完成8次全振动，故C正确；D项：当质点a第三次到达位移最大值位置所用的时间为，波从a传到c所用的时间，故D错误．10、AC【解析】

A．三颗卫星做圆周运动的圆心都是地心，是相同的，A正确；B．三颗卫星的质量相同，但轨道半径不同，所受到地球的万有引力不相同，B错误；C．根据万有引力充当向心力，得，解得：，a、b两颗卫星的轨道半径相等，所以做圆周运动的角速度大小相等，C正确；D．根据：，可得，a、c两颗卫星轨道半径不同，所以做圆周运动的周期不相等，D错误。故选AC。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、D1.22.0【解析】

（1）[1]只要小车做匀加速运动即可，因此，A、B、C选项是没有必要的，实验时需要先接通电源，再释放小车，以确保纸带上能够记录下较多的运动信息，选项D正确。（2）[2]交流电的频率为，相邻两计数点间的时间间隔[3]由逐差法可求得小车的加速度。根据代人数据，得。12、右EKI-1【解析】

第一空.由题图甲可知，温度升高时电阻阻值增大，导致流过电流表的电流减小，可知t1的刻度应在t第二空.由闭合电路欧姆定律知E=IR+R'+R第三空.应用半偏法测电流表的内阻实验时，滑动变阻器采用限流式，电流表和电阻箱并联，设计的电路如图所示：第四空.第五空.采用半偏法测电阻时，电阻箱的最大阻值应该大于电流表的内阻，同时滑动变阻器应该选择阻值较大的，故电阻箱选择B，滑动变阻器选择D.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、(i)(ii)【解析】

正确画出光路图，根据几何关系找到入射角和折射角求出折射率，再根据全反射的条件求解从O点折射到AC边上的光线射出的宽度【详解】(i)设光线进入棱镜是的折射角为r，如图1所示，由几何关系可知根据折射定律可求得(ⅱ)设光线进入棱镜在AC面发生全发射时的临界角为C，解得：如图2所示，当时，关系进入棱镜在AC面的入射点计为P，随着入射角的增大，光线在AC面的入射点由移，入射角增大，入