资源描述
上海市徐汇区上海师大附中2025-2026学年物理高三上期末达标检测模拟试题
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、一定质量的理想气体,在温度升高的过程中( )
A.气体的内能一定增加
B.外界一定对气体做功
C.气体一定从外界吸收热量
D.气体分子的平均动能可能不变
2、如图是电子射线管示意图。接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是( )
A.加一电场,电场方向沿z轴负方向
B.加一电场,电场方向沿y轴正方向
C.加一磁场,磁场方向沿z轴负方向
D.加一磁场,磁场方向沿y轴正方向
3、如图(甲)所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从高弹簧上端高h处自由下落.若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立一坐标轴OX,小球的速度v随时间t变化的图象如图(乙)所示.其中OA段为直线,切于A点的曲线AB和BC都是平滑的曲线,则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4、如图所示,空间存在垂直于斜面向下的匀强电场(图中未画出),两个带电物块A和B位于图中位置,A固定于水平地面上,B置于光滑斜面上,B的重力为G。则下列情况能让B在斜面上保持静止且让B对斜面的压力小于Gcosθ的是( )
A.A和B都带正电荷
B.A和B都带负电荷
C.A带正电荷,B带负电荷
D.A带负电荷,B带正电荷
5、在如图所示的变压器电路中,a、b端输入有效值为U的正弦式交变电压,原线圈电路中接有一个阻值为R0的定值电阻,副线圈电路中接有电阻箱R,变压器原副线圈的匝数比为1:3.若要使变压器的输出功率最大,则电阻箱的阻值为( )
A.9R0 B. C.3R0 D.
6、狞猫弹跳力惊人,栖息在干燥的旷野和沙漠,善于捕捉鸟类。一只狞猫以某一初速度斜向上与水平地面成θ角跳离地面,落地前其最大高度为h,最大水平位移为x。不考虑空气阻力。下列说法正确的是( )
A.保持起跳速度大小不变,增大θ角,狞猫在空中的运动时间不变
B.保持起跳速度大小不变,增大θ角,狞猫在空中的最大高度h增大
C.保持起跳角度θ不变,增大起跳速度,x与h的比值减小
D.保持起跳角度θ不变,增大起跳速度,x与h的比值增大
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,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的轻弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处,滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的动能Ek-h图象,其中h=0.18m时对应图象的最顶点,高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余为曲线,取g=10m/s2,由图象可知( )
A.滑块的质量为0.18kg
B.弹簧的劲度系数为100N/m
C.滑块运动的最大加速度为50m/s2
D.弹簧的弹性势能最大值为0.5J
8、如图,竖直放置的均匀等臂U型导热玻璃管两端封闭,管内水银封有A、B两段气柱,左管水银面高于右管水银面,高度差为h,稳定时A、B气柱的压强分别为pA和pB,则
A.若环境温度升高,pA增大,pB减小
B.若环境温度降低,稳定后AB气柱的压强比值增大
C.若环境温度升高,稳定后AB气柱压强变化△pA一定小于△pB
D.若环境温度降低,稳定后A处液面高度变化△h可能大于
9、如图所示,一由玻璃制成的直角三棱镜ABC,其中AB=AC,该三棱镜对红光的折射率大于。一束平行于BC边的白光射到AB面上。光束先在AB面折射后射到BC面上,接着又从AC面射出。下列说法正确的是________。
A.各色光在AB面的折射角都小于30°
B.各色光在BC面的入射角都大于45°
C.有的色光可能不在BC面发生全反射
D.从AC面射出的有色光束中红光在最上方
E. 从AC面射出的光束一定平行于BC边
10、如图是某初中地理教科书中的等高线图(图中数字的单位是米)。小山坡的右侧比左侧更陡些,如果把一个球分别从山坡左右两侧滚下(把山坡的两侧看成两个斜面,不考虑摩擦等阻碍),会发现右侧小球加速度更大些。现在把该图看成一个描述电势高低的等势线图,左右两侧各有a、b两点,图中数字的单位是伏特,下列说法正确的是( )
A.b点电场强度比a点大
B.左侧电势降低的更快
C.同一电荷在电势高处电势能也一定大
D.同一电荷在电场强度大处所受电场力也一定大
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)用图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度.
(1)实验的主要步骤:
①用游标卡尺测量挡光片的宽度d,结果如图乙所示,读得d =________mm;
②用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离x;
③滑块从A点静止释放(已知砝码落地前挡光片已通过光电门);
④读出挡光片通过光电门所用的时间t;
⑤改变光电门的位置,滑块每次都从A点静止释放,测量相应的x值并读出t值.
(1)根据实验测得的数据,以x为横坐标,为纵坐标,在坐标纸中作出图线如图丙所示,求得该图线的斜率k=____________m–1s–1;由此进一步求得滑块的加速度a=____________m·s–1.(计算结果均保留3位有效数字)
12.(12分)实验小组采用如图甲所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数μ,提供的器材有:带定滑轮的长木板,有凹槽的木块,质量为m0的钩码若干,打点计时器,电源,纸带,细线等.实验中将部分钩码悬挂在细线下,剩余的钩码放在木块的凹槽中,保持长木板水平,利用打出的纸带测量木块的加速度.
(1) 正确进行实验操作,得到一条纸带。纸带的一部分如左图所示,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s。该同学将纸带从每个计数点处截断,得到6条短纸带,再把6条短纸带的下端对齐贴在纸上,以纸带下端为横轴建立直角坐标系,并将刻度尺边缘紧靠纵轴,其示数如右图所示。则打下计数点“2”时小车的速度大小为____________m/s;小车的加速度大小为___________ m/s2(结果均保留两位有效数字)
(2) 将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端,改变悬挂钩码的总质量m,测得相应的加速度a,作出a-m图象如图所示.已知当地重力加速度g=9.8 m/s2,则木块与木板间动摩擦因数μ=________(保留两位有效数字);μ的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(3) 实验中________(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量.
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,质量m的小环串在固定的粗糙竖直长杆上,从离地h高处以一定初速度向上运动,运动过程中与长杆之间存在大小的滑动摩擦力.小环能达到的最大高度为3h,求:
(1)小环从h高处出发至第二次经过2h高处过程中,重力做功和摩擦力做功分别为多少?
(2)在高中我们定义“由相互作用的物体的相对位置决定的能量”叫势能,如相互吸引的物体和地球,其相对位置关系决定重力势能.对比(1)问中两力做功,说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念.
(3)以地面为零势能面.从出发至小环落地前,小环的机械能E随路程s的变化关系是什么?
14.(16分)如图 1 所示,在直角坐标系 xOy 中,MN 垂直 x 轴于 N 点,第二象限中存在方向沿 y 轴负方向的匀强电场,Oy 与 MN 间(包括 Oy、MN)存在均匀分布的磁场,取垂直纸面向里为磁场的正方向,其感应强度随时间变化的规律如图 2 所示。一比荷的带正电粒子(不计重力)从 O 点沿纸面以大小 v0=、方向与 Oy 夹角θ=60°的速度射入第一象限中,已知场强大小 E=(1+) ,ON=L
(1)若粒子在 t=t0 时刻从 O 点射入,求粒子在磁场中运动的时间 t1;
(2)若粒子在 0~t0 之间的某时刻从 O 点射入,恰好垂直 y 轴进入电场,之后从 P 点离开电场, 求从 O 点射入的时刻 t2 以及 P 点的横坐标 xP;
(3)若粒子在 0~t0 之间的某时刻从 O 点射入,求粒子在 Oy 与 MN 间运动的最大路程 s。
15.(12分)如图所示,质量均为m=1kg的长方体物块A、B叠放在光滑水平面上,两水平轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上,另一端分别与A、B相连接,两弹簧的原长均为L0=0.2m,与A相连的弹簧的劲度系数kA=100N/m,与B相连的弹簧的劲度系数kB=200N/m。开始时A、B处于静止状态。现在物块B施加一水平向右的拉力F,使A、B静止在某一位置,此时拉力F=3N,使A、B静止在某一位置,A、B间的动摩擦因数为μ=0.5,撤去这个力的瞬间(A、B无相对滑动,弹簧处于弹性限度内),求:
(1)物块A的加速度的大小;
(2)如果把拉力改为F′=4.5N(A、B无相对滑动,弹簧处于弹性限度内),其它条件不变,则撤去拉力的瞬间,求物块B对A的摩擦力比原来增大多少?
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】
AD.理想气体不计分子势能,温度升高,平均动能增大,内能一定增加,选项A正确,D错误;
BC.温度升高,外界可能对气体做功,也可能从外界吸收热量,选项BC错误。
故选A.
2、D
【解析】
AB.由于电子带负电,要使电子向下偏转(z轴负方向),如果仅加一电场实现此偏转,需要加向上的电场,即加沿z轴正方向的电场,故选项AB均错误;
CD.仅加一磁场电子向下偏转(z 轴负方向),由左手定则可知,四指需要指向x轴的负方向,大拇指向下,故磁场的方向是沿y 轴正方向的,选项C错误,D正确。
故选D。
3、B
【解析】
AB.OA段对应着小球下落h的过程,则XA=h,到达A点时的加速度为aA=g,选项B正确,A错误;
C.B点是速度最大的地方,此时重力和弹力相等,合力为0,加速度也就为0,由mg=kx,可知,所以B得坐标为h+,所以C错误.
D.取一个与A点对称的点为D,由A点到B点的形变量为,由对称性得由B到D的形变量也为,故到达C点时形变量要大于 h+2,加速度ac>g,所以D错误.
4、B
【解析】
CD.B能保持静止,说明B受到的合力为零,两物块A、B带异种电荷,B受到的合力不为零,CD错误;
A.如果B带正电,则让B对斜面的压力大于Gcosθ,A错误;
B.如果B带正电,则让B对斜面的压力小于Gcosθ,B正确。
故选B。
5、A
【解析】
理想变压器原线圈接有电阻,可运用等效电阻法把副线圈的电阻箱搬到原线圈上,则
得
而等效的全电路要使外电阻R效的功率最大,需要
满足可变电阻的功率能取最大值,解得
故A正确,BCD错误。
故选A。
6、B
【解析】
A.狞猫做斜抛运动,在竖直方向则有
狞猫在空中的运动时间
保持起跳速度大小不变,增大角,狞猫在空中的运动时间增大,故A错误;
B.狞猫在空中的最大高度
保持起跳速度大小不变,增大角,狞猫在空中的最大高度增大,故B正确;
CD.狞猫最大水平位移为
最大水平位移与最大高度的比值为
保持起跳角度不变,增大起跳速度,与的比值不变,故C、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、BD
【解析】
A.在从0.2m上升到0.35m范围内,△Ek=△Ep=mg△h,图线的斜率绝对值为:
则
m=0.2kg
故A错误;
B.由题意滑块与弹簧在弹簧原长时分离,弹簧的原长为0.2m,h=0.18m时速度最大,此时
mg=kx1
x1=0.02m
得
k=100N/m
故B正确;
C.在h=0.1m处时滑块加速度最大
kx2-mg=ma
其中x2=0.1m,得最大加速度
a=40m/s2
故C错误;
D.根据能量守恒可知,当滑块上升至最大高度时,增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能,所以
Epm=mg△hm=0.2×10×(0.35-0.1)J=0.5J
故D正确。
故选BD。
8、BC
【解析】
AC.假设若环境温度升高后,不变化,则两部分气体均做等容变化,由查理定律得:
由题意知:
,
则水银柱向左移动,增大,的体积减小,温度升高,由理想气体状态方程可知,的压强增大,由于,则的压强也增大,故A错误,C正确;
B.假设若环境温度降低后,不变化,则两部分气体均做等容变化,由查理定律得:
由题意知:
,
若温度降低,压强都减小,左边气体压强降的多,则水银柱会向下移动,将减小,由于,减小,压强减小的多,压强减小的少,若环境温度降低,稳定后、气柱的压强比值增大,故B正确;
D.假设若环境温度降低,水银柱向下运动,但,所以左侧气体的压强仍然大于右侧的压强,所以稳定后左侧的液面仍然低于右侧的液面,所以小于,故D错误;
故选BC。
9、ABE
【解析】
由临界角的范围,由临界角公式求出折射率的范围,从而确定各色光的折射角大小,根据临界角的性质确定能否发生发全射,并根据几何关系和折射定律确定各色光的位置。
【详解】
设光在AB面的折射角为α,由折射定律知,,解得sin α<,即各色光在AB面的折射角都小于30°,故A正确;由几何关系知,各色光射向BC面时,入射角都大于45°,故B正确;由临界角公式sin θ=1/n知,各色光全反射的临界角都小于45°,各色光都在BC面发生全反射,故C错误;从AC面射出的光束一定平行于BC边,由于红光射向BC面时的入射角最大,故红光射到AC面时处于最下方,故E正确,D错误。故选ABE。
10、AD
【解析】
A.根据
U=Ed
相同电势差右侧b点的距离更小,所以b点电场强度比a点大,故A正确;
B.等势线越密集的地方电势降落的越快,b点等势线更密集,所以右侧电势降低的更快,故B错误;
C.电势能还与电荷的正负有关,所以同一电荷在电势高处电势能也不一定大,故C错误;
D.同一电荷在电场强度大处所受电场力一定大,故D正确。
故选AD。
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、6.60 1.38×104(1.18×104~1.51×104均正确) 0.518(0.497~0.549均正确)
【解析】
(1)①主尺刻度为6mm,分尺刻度为0.05mm11=0.60mm,最终刻度为6.60mm.
(1)滑块通过光电门的瞬时速度为:,根据速度位移公式得: ,有: ,整理得: ,根据图线知图线的斜率为: ;根据 得: .
12、0.47; 0.70; 0.33; 大于; 不需要;
【解析】
(1)依据中时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,那么计数点“2”时小车的速度大小为: ;根据∆x=aT2结合逐差法可得:。
(2)根据牛顿第二定律可知mg-μ(M-m)g=Ma,解得,由图可知,-μg=-3.3,解得μ=0.33;
μ的测量值大于真实值,原因是滑轮与轴承、细线间有摩擦,纸带与打点计时器间有摩擦等;
(3)在此实验中,由于把小车和砝码的质量作为了整体,结合第二问可知,不需要满足悬挂钩码质量远小于木块和槽中的钩码总质量;
此题在求解加速度时还可这样做:纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的速度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比,这种等效替代的方法减小了解题难度,要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
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)﹣mgh;﹣mgh(2)不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”(3)E=4mgh﹣
【解析】
(1)重力做功为
WG=﹣mgh
摩擦力做功
Wf=﹣fs=﹣•3h=﹣mgh
(2)重力做功与路径无关,仅与初末位置有关.势能的变化与初末位置有关.两者都与位置有关,所以重力有对应的重力势能.摩擦力做功与路径有关,所以不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”。
(3)小环能达到的最大高度为3h,则:
解得:
若以地面为零势能面,小环初始势能为mgh,初始动能为3mgh,则初始机械能为4mgh;从出发到落地前,通过路程s,克服摩擦力所做的功为;则机械能变化的表达式为:
E=4mgh﹣
14、 (1);(2),;(3)(5+)L
【解析】
(1)若粒子在t0时刻从O点射入,粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,如图所示:
由几何关系可知圆心角
洛伦兹力提供向心力,则
已知
周期
粒子在磁场中运动的时间
符合题意。
(2)由(1)可知
解得
设t2时刻粒子从点射入时恰好垂直轴进入电场,如图所示:
则
解得
粒子在电场中做类平抛运动,分解位移
根据牛顿第二定律有
解得
(3)粒子在磁场中转动,已知周期
运动轨迹如图所示:
则
由于
粒子从点开始恰好做匀速圆周运动一圈回到点,时刻运动到,则
粒子从点开始恰好做匀速圆周运动一圈回到点,后沿做直线运动,则
因为
恰好等于的长度,所以最大路程为
15、 (1)1.5m/s2;(2)0.25N
【解析】
(1)在拉力撤去前,根据受力平衡有
代入数据解得
x1=0.01m
拉力F撤去后的瞬间,对A、B整体根据牛顿第二定律有
F=2ma1
解得
a1=1.5m/s2
以A为研究对象,用隔离法有
kAx1+Ff =ma1
解得
即A、B之间相对静止,为静摩擦力,所以物块A的加速度为
a1=1.5m/s2
(2)在拉力改为F′=4.5N后,撤去拉力前,根据受力平衡有
代入数据解得
x2=0.015m
拉力F撤去后的瞬间,对A、B整体根据牛顿第二定律有
F′=2ma2
解得
a2=2.25m/s2
以A为研究对象,用隔离法有
kAx2+Ff ′=ma2
解得
Ff′=0.75N
故
ΔFf =Ff′-Ff =0.25N
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