2025-2026学年上海理工大学附属中学高三物理试题全国三卷模拟卷2含解析.doc

2025-2026学年上海理工大学附属中学高三物理试题全国三卷模拟卷2
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图所示，同时作用在质点O上有三个共点力F1、F2、F3，其中F1、F2是正六边形的两条边，F3是正六边形的一条对角线。已知F1=F2=2N，则这三个力的合力大小等于

A．6N B．8N C．10N D．12N
2、如图所示，由三个铝制薄板互成120°角均匀分开的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个匀强磁场区域，其磁感应强度分别用表示．现有带电粒子自a点垂直Oa板沿逆时针方向射入磁场中，带电粒子完成一周运动，在三个磁场区域中的运动时间之比为1∶2∶3，轨迹恰好是一个以O为圆心的圆，则其在b、c处穿越铝板所损失的动能之比为

A．1∶1 B．5∶3
C．3∶2 D．27∶5
3、某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（ ）

A．t =1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值
B．t =2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值
C．t =3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零
D．t =4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值
4、放射性同位素钍（）经α、β衰变会生成氡（），其衰变方程为→＋xα＋yβ，其中（　　）
A．x＝1，y＝3 B．x＝3，y＝2 C．x＝3，y＝1 D．x＝2，y＝3
5、如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图．M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒的半径比R小得多，可忽略不计．筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度ω绕其中心轴线匀速转动．M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为v1和v2的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不变，ω取某合适值，则以下结论中正确的是（ ）

A．当时（n为正整数），分子落在不同的狭条上
B．当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上
C．只要时间足够长，N筒上到处都落有分子
D．分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上
6、汽车A、B在同一水平路面上同一地点开始做匀加速直线运动，A、B两车分别在t0和2t0时刻关闭发动机，二者速度一时间关系图象如图所示。已知两车的质量相同，两车运动过程中受阻力都不变。则A、B两车（　　）

A．阻力大小之比为2：1
B．加速时牵引力大小之比为2：1
C．牵引力的冲量之比为1：2
D．牵引力做功的平均功率之比为2：1
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、电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的杀伤武器。下图是电磁炮的原理示意图，与电源的正、负极相连的水平平行金属轨道位于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道所在平面向上，通电的导体滑块将在磁场中向右加速，下列说法正确的是（　　）

A．a为电源正极
B．仅增大电源电动势滑块出射速度变大
C．仅将磁场反向，导体滑块仍向右加速
D．仅减小弹体质量，其速度变化率增大
8、如图所示，以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中，圆所在平面与电场方向平行，M、N为圆周上的两点。带正电粒子只在电场力作用下运动，在M点速度方向如图所示，经过M、N两点时速度大小相等。已知M点电势高于O点电势，且电势差为U，下列说法正确的是（　　）

A．M，N两点电势相等
B．粒子由M点运动到N点，电势能减小
C．该匀强电场的电场强度大小为
D．粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点
9、如图，光滑水平面上两虚线之间区域内存在竖直方向的足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B。边长为a的正方形导线框PQMN沿图示速度方向进入磁场，当对角线PM刚进入磁场时线框的速度大小为v，方向与磁场边界成角，若线框的总电阻为R，则

A．PM刚进入磁场时线框中的感应电流为
B．PM刚进入磁场时线框所受安培力大小为
C．PM刚进入磁场时两端的电压为
D．PM进入磁场后线框中的感应电流将变小
10、一定质量理想气体的图象如图所示，从状态经过程Ⅰ缓慢变化到状态，再由状态b经过程Ⅱ缓慢变化到状态a，表示两个过程的图线恰好围成以ab为直径的圆。以下判断正确的是________。

A．过程Ⅰ中气体的温度保持不变
B．过程Ⅱ中气体的温度先升高后降低
C．过程Ⅰ中气体的内能先减少后增加
D．过程Ⅱ中气体向外界释放热量
E.过程Ⅱ中气体吸收的热量大于过程Ⅰ中放出的热量
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，是把量程为0~10mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E=1.5V。

(1)经改装后，若要确定“0”Ω刻度位置，应将红、黑表笔短接，并调节滑动变阻器R的阻值，使原电流表指针指到____________mA刻度处；
(2)改装后的欧姆表的内阻值为____________Ω，电流表2mA刻度处应标____________Ω。
12．（12分）光敏电阻是阻值随着光照度变化而发生变化的元件。照度可以反映光的强弱。光越强，照度越大，照度单位为lx。某光敏电阻R在不同照度下的阻值如图甲所示。

某同学采用光敏电阻以及其他器材，通过改变光照度来测定一节干电池的电动势和内阻。现备有下列器材：
A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）
B．电流表：量程0~0.6A，内阻0.1Ω
C．电流表：量程0~3A，内阻0.024Ω
D．电压表：量程0~3V，内阻约3kΩ
E.电压表：量程0~15V，内阻约15kΩ
F.光敏电阻（符号：）
H.开关，导线若干
在测定电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)在上述器材中电流表选___，电压表选___（填写选项前的字母）；
(2)在图乙方框中两出相应的实验电路图____；
(3)多次改变光的照度，得到多组电压、电流值。利用测出的数据在图丙所示的坐标图中描出对应的点，由此绘出U－1图象____，在修正了实验系统误差后。得出干电池的电动势E=1.50V，内电阻r=___Ω；
(4)当电流表读数为0.30A时，光的照度为___lx。（结果保留两位有效数字）
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）如图甲所示，足够宽水槽下面有一平面镜，一束单色光以入射角i射入水面，经平面镜反射后的光线恰好沿水平方向射出．已知水对该单色光的折射率为n＝.
①若平面镜与水平方向的夹角为θ＝30°，求该单色光在水面入射角的正弦值sini；
②使该单色光从水槽左壁水平向右射出，在平面镜上反射后恰好在水面上发生全反射，如图乙所示，求平面镜与水平方向的夹角α.

14．（16分）《道路交通安全法》规定汽车通过红绿灯路口时，需按信号灯指示行驶．若某路口有等待通行的多辆汽车，第一辆汽车前端刚好与路口停止线对齐，汽车质量均为m=1 500 kg，车长均为L=4.8 m，前后相邻两车之间的距离均为x=1.2 m．每辆汽车匀加速起动t1=4 s后保持v=10 m/s的速度匀速行驶，运动过程中阻力恒为f=1 800 N，求：
（1）汽车匀加速阶段的牵引力F大小；
（2）由于人的反应时间，绿灯亮起时，第一个司机滞后△t=0.8 s起动，且后面司机都比前一辆汽车滞后0.8 s起动汽车，绿灯时长20 s．绿灯亮起后经多长时间第五辆汽车最后端恰好通过停止线．
15．（12分）如图所示，有一玻璃做成的工件，上半部分是半径为的半球体，球心为。下半部分是半径为，高的圆柱体。圆柱体底面是一层发光面。发光面向上竖直发出平行于中心轴的光线，有些光线能够从上半部的球面射出（不考虑半球的内表面反射后的光线）。已知从球面射出的光线对应的入射光线间的最大距离为。（取，）
(1)求该玻璃工件的折射率；
(2)求从发射面发出的光线中入射角都为的入射光线经球面折射后交于中心轴的交点离发光面中心的距离。

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】
将F1、F2合成如图，由几何关系得，F1、F2的合力

由于F12与F3的方向相同，由几何关系可得，三力的合力

故A项正确，BCD三项错误。

2、D
【解析】
带电粒子在磁场运动的时间为，在各个区域的角度都为，对应的周期为，则有，故 ，则三个区域的磁感应强度之比为，三个区域的磁场半径相同为，又动能，联立得，故三个区域的动能之比为：，故在b处穿越铝板所损失的动能为，故在c处穿越铝板所损失的动能为，故损失动能之比为，D正确，选D.
3、A
【解析】
根据振动图象判断质点振动方向的方法：沿着时间轴看去，“上坡”段质点向上振动，“下坡”段质点向下振动．
【详解】
AC．在t=1 s和t=3 s时，振子偏离平衡位置最远，速度为零，回复力最大，加速度最大，方向指向平衡位置，A正确，C错误；
BD．在t=2 s和t=4 s时，振子位于平衡位置，速度最大，回复力和加速度均为零，BD错误．
4、B
【解析】
粒子为，粒子为，核反应满足质量数守恒和质子数守恒：

解得：x＝3，y＝2，ACD错误，B正确。
故选B。
5、A
【解析】
微粒从M到N运动时间 ，对应N筒转过角度 ，即如果以v1射出时，转过角度： ，如果以v2射出时，转过角度： ，只要θ1、θ2不是相差2π的整数倍，即当 时（n为正整数），分子落在不同的两处与S平行的狭条上，故A正确，D错误；若相差2π的整数倍，则落在一处，即当 时（n为正整数），分子落在同一个狭条上．故B错误；若微粒运动时间为N筒转动周期的整数倍，微粒只能到达N筒上固定的位置，因此，故C错误．故选A
点睛：解答此题一定明确微粒运动的时间与N筒转动的时间相等，在此基础上分别以v1、v2射出时来讨论微粒落到N筒上的可能位置．
6、C
【解析】
A．关闭发动机后，汽车在阻力的作用下做匀减速运动，由v—t图像知
a3：a4=1：2
再根据牛顿第二定律知，汽车A、B所受阻力分别为
f1=ma3，f2=ma4
得
f1：f2=1：2
A错误；
B．在加速阶段，对A车
F1－f1=ma1
对B车
F2－f2=ma2
由v-t图像知
a1：a2=2：1，a1=a4=2a2=2a3
联立解得
F1：F2=1：1
B错误；
D．由图知，在加速阶段，两车的平均速度相等均为，牵引力相等，所以牵引力平均功率

得
P1=P2
D错误；
C．牵引力作用的时间
t1：t2=1：2
牵引力的冲量

C正确。
故选C。

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．根据左手定则可知，受到的安培力向右，电流方向由下向上流过滑块，则b为电源正极，故A错误；
B．仅增大电源电动势，流过滑块的电流增大，安培力增大，加速度增大，速度变化增大，故B正确；
C．仅将磁场反向，根据左手定则可知，滑块向左加速，故C错误；
D．仅减小弹体质量，滑块的合力不变，根据牛顿第二定律可知，加速度增大，速度变化量增大，故D正确。
故选BD。
8、AC
【解析】
A．带电粒子仅在电场力作用下，由于粒子在M、N两点动能相等，则电势能也相等，根据可知M、N两点电势相等，A正确；
B．因为匀强电场，所以两点的连线MN即为等势面。根据等势面与电场线垂直和沿电场线方向电势降低的特性，从而画出电场线CO如图

由曲线运动条件可知，正电粒子所受的电场力沿着CO方向；可知，速度方向与电场力方向夹角先大于90°后小于90°，电场力对粒子先做负功后做正功，所以电势能先增大后减小，B错误；
C．匀强电场的电场强度式中的d是沿着电场强度方向的距离，则

C正确；
D．粒子在匀强电场受到的是恒定的电场力，不可能做圆周运动，D错误。
故选AC。
9、AD
【解析】
A. PM刚进入磁场时有效的切割长度等于a，产生的感应电动势为
E=Bav，
感应电流为
，
故A正确；
B.NM边所受的安培力大小为
F1=BIa=，
方向垂直NM向下。PN边所受的安培力大小为
F2=BIa=，
方向垂直PN向下，线框所受安培力大小
，
故B错误；
C. PM两端的电压为
，
故C错误；
D. PM刚进入磁场后，有效的切割长度逐渐减小，感应电动势逐渐减小，感应电流将减小，故D正确。
故选：AD。
10、BCE
【解析】
ABC．根据理想气体状态方程可知，a、b两状态的温度相同，过程I中，从a到圆上最低点过程中，压强减小，体积减小，根据理想气体状态方程可知，温度降低，则。过程I中从a到圆最低点过程中，压强减小，体积减小，则温度降低，则过程Ⅰ中气体的温度先降低后升高，气体的内能先减少后增加，同理可知，过程Ⅱ中气体温度先升高后降低，气体的内能先增加后减少，故A错误，BC正确：
D．过程Ⅱ中气体的体积变大气体对外界做功，且内能不变，且内能不变，根据热力学第一定律可知，气体吸热，故D错误；
E．在图象中，图线与横坐标轴围成的“面积”对应功，过程Ⅱ气体对外界做的功大于过程Ⅰ外界对气体做的功，故过程Ⅱ中气体吸收的热量大于过程Ⅰ中气体放出的热量，故E正确。
故选BCE。

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、10 150 600
【解析】
(1)[1]根据闭合欧姆定律

可知，当电流最大时，测量电阻最小，即若要确定“0”Ω刻度位置，应将红、黑表笔短接，并调节滑动变阻器R的阻值，使原电流表指针指到10mA刻度处
(2)[2]改装后欧姆表的内阻为

[3]2mA刻度处标

12、B D 0.76（0.74﹣0.78） 0.54（0.50-0.56）
【解析】
(1)[1][2]一节干电池的电动势为1.5V，则电压表选择D，因电流较小，故电流表选择B
(2)[3]电流表的内阻已知，可采用电流表外接电路，电路如图

(3)[4]根据描点，画出U－I图像，如图

[5]由实验原理得

变形得

由图像可知，内阻为

由于误差(0.74V－0.78V)均可
(4)[6]当电流表读数为0.30A时，读出

则

对照图像可知，光的照度为0.54lx，由于误差(0.50-0.56)lx均可

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) 15°
【解析】
解：（i）由折射定律有
由几何关系可知g＋2q＝90°
可解得：sini＝nsing＝
（ii）光在水面上发生全反射，有

由几何关系可知C＋2a＝90°
联立可解得平面镜与水平方向的夹角为a＝15°
14、 (1)5550N；(2)8.88s
【解析】
（1）依题意得，汽车前4s的加速度:a=v/t1=2.5m/s2①
由牛顿第二定律得:F-f=ma②
解得：F=5550N③
（2）第五辆车最后端通过停止线，需前进距离:s=4×(x+L)+L=28.8m④
已知汽车匀加速阶段加速时间：t1=4s⑤
所以汽车匀加速的位移:⑥
汽车匀速行驶时间:⑦
第五辆车延迟时间：t3=5Δt=4s⑧
第五辆汽车最后端恰好通过停止线的时间:t=t1+t2+t3=8.88s＜20s⑨
15、 (1)；(2)
【解析】
（1）在球面上发生折射时的入射角等于发生全反射临界角时对应入射光之间的间距最大，
，
由几何关系可得
，
解得
；
（2）光路图如图所示，

由折射定律可得：
，
由题知，则
，
在三角形中，由正弦定理可得
，
由几何关系可知：
，
解得
，
所以入射角的光线经球面折射后交于的交点距的距离为