2026年上海大学市北附属中学高三模拟考试物理试题试卷含解析.doc

2026年上海大学市北附属中学高三模拟考试物理试题试卷
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、如图所示，斜面固定在水平面上，斜面上一个物块在沿斜面向下拉力F1作用下匀速下滑，某时刻在物块上再施加一个竖直向下的恒力F2，则之后较短的一段时间内物块的运动状态是（　　）

A．仍匀速下滑 B．匀加速下滑
C．匀减速下滑 D．不确定，这与接触面摩擦系数的大小有关
2、如图，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点．有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以同样的速率通过P点进入磁场．这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的1/1．将磁感应强度的大小从原来的变为，结果相应的弧长变为原来的一半，则：等于

A．2 B． C． D．1
3、如图，理想变压器的原线圈接在输出电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈的中间有一抽头将副线圈分为匝数分别为n1和n2的两部分，抽头上接有定值电阻R。开关S接通“1”、“2”时电流表的示数分别为I1、I2，则为（　　）

A． B． C． D．
4、如图甲所示为由某材料制成的电阻R的阻值随温度t变化的图象，若用该电阻与电池(电动势E=1.5V，内阻不计)、电流表(量程为50mA，内阻不计)、电阻箱申联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头。将电阻箱的阻值调为R'=15Ω，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“电阻温度计”。下列说法错误的是（ ）

A．温度升高，电路中的电流减小
B．电流表刻度较大处对应的温度刻度较小
C．电流表的示数为50mA时，电阻R的阻值为30Ω
D．电流表的示数为50mA时，对应的温度为5℃
5、如图所示，为某运动员(可视为质点)参加跳板跳水比赛时，其竖直方向的速度随时间变化的v－t图象以他离开跳板时为计时起点，不计空气阻力。则下说法中正确的是（ ）

A．t3时刻达到最高点
B．t2时刻的位移最大
C．t1时刻的加速度为负
D．在t1~t2时间内重力做功WG小于t2~t3时间内克服阻力做功Wf
6、如图（甲）所示，质最m=2kg的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径R=0.5m的薄圆筒上。t=0时刻，圆筒由静止开始绕竖直中心轴转动，其角速度ω随时间t的变化规律如图（乙）所示，小物体和地面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g=10m/s2。则下列判断正确的是（　　）

A．细线的拉力大小为4N
B．细线拉力的瞬时功率满足P=4t
C．小物体的速度随时间的变化关系满足v=4t
D．在0-4s内，小物体受合力的冲量为4N•g
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、下列说法正确的是_____．
A．放热的物体，其内能也可能增加
B．液体中的扩散现象是由液体的对流形成的
C．液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子间表现为引力
D．同一液体在不同温度下的饱和汽压不同
E.只两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等
8、如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化，内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R的负载，如果要求负载上消耗的电动率最大，则下列说法正确的是（ ）

A．该交流电源的电动势的瞬时值表达式为V
B．变压器原副线圈匝数的比值为
C．电流表的读数为
D．负载上消耗的热功率
9、下列说法中正确的是（　　）
A．物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大
B．一定质量气体的体积增大，但既不吸热也不放热，内能减小
C．相同质量的两种物体，提高相同的温度，内能的增量一定相同
D．物体的内能与物体的温度和体积都有关系
E.凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性
10、在等边△ABC的顶点处分别固定有电荷量大小相等的点电荷，其中A点电荷带正电，B、C两点电荷带负电，如图所示。O为BC连线的中点，a为△ABC的中心，b为AO延长线上的点，且aO=bO。下列说法正确的是（　　）

A．a点电势高于O点电势
B．a点场强小于b点场强
C．b点的场强方向是O→b
D．a、O间电势差的绝对值大于b、O间电势差的绝对值
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）某实验小组设计了如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，其主要步骤如下：

（1）物块P、Q用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，P底端固定了一竖直宽度为d的轻质遮光条。托住P，使系统处于静止状态（如图所示），用刻度尺测出遮光条所在位置A与固定在铁架台上的光电门B之间的高度h。
（2）现将物块P从图示位置由静止释放，记下遮光条通过光电门的时间为t，则遮光条通过光电门时的速度大小v=___________。
（3）己知当地的重力加速度为g，为了验证机械能守恒定律，还需测量的物理量是_________（用相应的文字及字母表示）。
（4）利用上述测量的实验数据，验证机械能守恒定律的表达式是_________。
（5）改变高度h，重复实验，描绘出v2-h图象，该图象的斜率为k。在实验误差允许范围内，若k= _________，则验证了机械能守恒定律。
12．（12分）有一电压表V，量程为3V，要求测量其内阻RV。可选用的器材有：
滑动变阻器甲，最大阻值；
滑动变阻器乙，最大阻值；
电阻箱，最大阻值9999.9Ω；
电源，电动势约为4V，内阻不计；
电源，电动势约为10V，内阻不计；
电压表V0，量程6V；
开关两个，导线若干；

(1)小兰采用如图甲所示的测量电路图，在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接________；
(2)连接好实验电路后，小兰进行实验操作，请你补充完善下面操作步骤：
①断开开关和，将的滑片移到最左端的位置；
②闭合开关和，调节，使V满偏；
③断开开关，保持________不变，调节，使V示数为2.00V，读取并记录此时电阻箱的阻值为，为使得测量结果尽量准确，滑动变阻器应选择________（填“甲”或“乙”），电源应选择________（填“”或“”），小兰测出的电压表内阻________，它与电压表内阻的真实值RV相比，________RV（选填“＞”、“=”或“＜”）；
(3)小兵同学采用了如图乙所示的测量电路图，实验步骤如下：
①断开开关和将的滑片移到最左端的位置；
②闭合开关和，调节，使V满偏，记下此时V0的读数；’
③断开开关，调节和，使V示数达到半偏，且V0的读数不变；
读取并记录此时电阻箱的阻值为，理论上分析，小兵测出的电压表V内阻的测量值与真实值相比，________RV（选填“＞”“=”或“＜”）。

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）我们已经学过了关于两个质点之间万有引力的大小是：F=．但是，在某些特殊情况下，非质点之间的万有引力计算及其应用的问题，我们可以利用下面两个已经被严格证明是正确的结论，而获得快速有效地解决：
a．若质点m放置在质量分布均匀的大球壳M（球壳的厚度也均匀）的空腔之内，那么m和M之间的万有引力总是为零．
b．若质点m放置在质量分布均匀的大球体M之外（r≥r0），那么它们之间的万有引力为：F=，式中的r为质点m到球心之间的距离; r0为大球体的半径．
假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为ρ的球体，通过地球的南北两极之间能够打通一个如图所示的真空小洞．若地球的半径为R，万有引力常数为G，把一个质量为m的小球从北极的洞口由静止状态释放后，小球能够在洞内运动．

（1）求：小球运动到距地心为0.5R处的加速度大小a；
（2）证明：小球在洞内做简谐运动；
（3）求：小球在运动过程中的最大速度vm．
14．（16分）如图所示，在光滑水平面上静止放置质量M=2kg、长L=2.17m、高h=0.2m的长木板C。距该板左端距离x=1.81m处静止放置质量mA=1kg的小物块A，A与C间的动摩擦因数μ=0.2。在板右端静止放置质量mB=1kg的小物块B，B与C间的摩擦忽略不计。A、B均可视为质点，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。现在长木板C上加一水平向右的力F，求：
(1)当F=3N时，小物块A的加速度；
(2)小物块A与小物块B碰撞之前运动的最短时间；
(3)若小物块A与小物块B碰撞之前运动的时间最短，则水平向右的力F的大小本小题计算结果保留整数部分)；
(4)若小物块A与小物块B碰撞无能量损失，当水平向右的力F=10N，小物块A落到地面时与长木板C左端的距离。

15．（12分）如图所示，半径为R的光滑轨道竖直放置，质量为m的球1在恒力F（力F未知，且未画出）的作用下静止在P点，OP连线与竖直方向夹角为，质量也为m的球2静止在Q点。若某时刻撤去恒力F，同时给小球1一个沿轨道切向方向的瞬时冲量I（未知），恰能使球1在轨道内侧沿逆时针方向做圆周运动且与球2发生弹性正碰。小球均可视为质点，重力加速度为g，不计空气阻力。求：
(1)恒力F的最小值为多大？
(2)瞬时冲量I大小为多大？
(3)球2碰撞前后对轨道Q点的压力差为多大？

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、C
【解析】
设物块与斜面间的动摩擦因数为μ，斜面倾角为θ，以物体为研究对象进行受力分析如图所示：

沿斜面方向根据共点力的平衡条件可得：
F1+mgsinθ=μmgcosθ
所以μtanθ；当物块上再施加一个竖直向下的恒力F2，则有：
F2sinθμF2cosθ
所以某时刻在物块上再施加一个竖直向下的恒力F2后，物块将匀减速下滑，故ABD错误、C正确。
故选C。
2、B
【解析】
画出导电粒子的运动轨迹，找出临界条件好角度关系，利用圆周运动由洛仑兹力充当向心力，分别表示出圆周运动的半径，进行比较即可．
【详解】
磁感应强度为B1时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，∠POM=120°，如图所示：

所以粒子做圆周运动的半径R为：sin60°=，得：
磁感应强度为B2时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为N，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，∠PON=60°，如图所示：

所以粒子做圆周运动的半径R′为：sin10°=，得：
由带电粒子做圆周运动的半径：得：

联立解得：．
故选B．
带电粒子在电磁场中的运动一般有直线运动、圆周运动和一般的曲线运动；直线运动一般由动力学公式求解，圆周运动由洛仑兹力充当向心力，一般的曲线运动一般由动能定理求解．
3、C
【解析】
设变压器原线圈两端的电压为U0、匝数为n0，根据变压器原理可知副线圈n1和n2的电压分别为
，
根据能量守恒
，
整理得

故ABD错误，C正确。
故选C。
4、C
【解析】
AB．由图甲可知，温度升高，电阻R的阻值增大，电路中电流减小，因此电流表刻度较大处对应的温度刻度较小，AB项正确，不符合题意；
CD．电流表的示数为50mA时，电路总电阻为30Ω，电阻箱的阻值R' =15Ω。则R=15Ω，由图甲可得对应的温度为5℃，C项错误，符合题意，D项正确，不符合题意；
故选C。
5、D
【解析】
A．运动员起跳时的速度方向向上，可知，t1时刻达到最高点，故A错误。
B．在0-t2时间内，v-t图象为直线，加速度不变，所以在0-t2时间内人在空中，t1时刻达到最高点，t1-t2时间内下落，t2时刻开始进入水面，t3时刻达到水中最深处，t3时刻的位移最大，故B错误。
C．根据速度图象的斜率表示加速度，知t1时刻的加速度为正，故C错误。
D．在t1-t3时间内，根据动能定理知

即

所以在t1~t2时间内重力做功WG12小于t2~t3时间内克服阻力做功Wf23，故D正确。
故选D。
6、D
【解析】
AC．根据图象可知，圆筒做匀加速转动，角速度随时间变化的关系式为

圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同，根据得

物体运动的加速度

根据牛顿第二定律得

解得细线的拉力大小为

AC错误；
B．细线拉力的瞬时功率

故B错误；
D．物体的合力大小为

在0-4s内，小物体受合力的冲量为

故D正确。
故选D。

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、ACD
【解析】
A.放热的物体，如果外界对物体做的功大于放出的热量，则其内能增加， A正确；
B.液体中的扩散 现象都是由于分子热运动而产生的， B错误；
C.液体不浸润某种固体时，例如水银对玻璃：当水银与玻璃 接触时，附着层中的水银分子受玻璃分子的吸引比内部水银分子弱，结果附着层的水银分子比水银内部稀疏，这时在附着层中的分子之间相互吸引，就出现跟表面张力相似的收缩力，使跟玻璃接触的水银表而有缩小的 趋势，因而形成不浸润现象，C正确；
D.饱和汽压随温度的升高而增大，所以同一液体在不同温度下的饱 和汽压不同，D正确；
E.物体的内能等于组成该物体的所有分子做热运动的动能与分子势能的总和，两物 体的温度相同则分子的平均动能相等，但是物体的总动能与分子数有关，质量和体积相等的物体仅说明物体 的平均密度相同，如果不是同一种物质，它们的总分子数不一定相等，因此两物体的内能不一定相等，E错误．
8、BC
【解析】
A．由图可知周期T＝4×10-2s，角速度

所以该交流电源的电动势的瞬时值表达式为
e＝Emsin(50πt)
故A错误；
B．设原副线圈中的匝数分别为n1和n2，电流分别为I1和I2，电压分别为U1和U2，则
U1＝E−I1r
电阻R消耗的功率
P＝U2I2=U1I
即
P＝(E−I1r)I1＝−I12r−EI1
可见
I1＝
时，P有最大值

此时

则

所以

故B正确；
C．电流表的读数为有副线圈电流的有效值：原线圈电流有效值为

则

故C正确；
D．负载上消耗的功率

故D错误。
故选BC.
9、BDE
【解析】
A．速度增大，不会改变物体的分子的动能，故A错误；
B．体积增大时，气体对外做功，不吸热也不放热时，内能减小，故B正确；
C．质量相同，但物体的物质的量不同，故温度提高相同的温度时，内能的增量不一定相同，故C错误；
D．物体的内能与物体的温度和体积都有关系，故D正确；
E．由热力学第二定律可知，凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性，故E正确。
故选BDE。
10、AD
【解析】
A．若将一正电荷从a点移到O点，则电场力做正功，则电势能减小，则从a点到O点电势降低，可知a点电势高于O点电势，选项A正确；
B．因为BC两处的负电荷在a点的合场强向下，在b处的合场强向上，而A处的正电荷在ab两点的场强均向下，则根据场强叠加可知，a点场强大于b点场强，选项B错误；
C．根据场强叠加可知，b点的场强等于两个负点电荷BC在b点的场强与正点电荷A在b点场强的叠加，因BC在b点的合场强竖直向上，大小等于B在b点场强的大小，此值大于A在b点的场强大小，可知b点的场强方向是b→O，竖直向上，选项C错误；
D．由场强叠加可知，aO之间的场强大于Ob之间的场强，根据U=Ed可知，a、O间电势差的绝对值大于b、O间电势差的绝对值，选项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、 P的质量M，Q的质量m （M-m）gh=
【解析】
（1）[1]光电门的遮光条挡住光的时间极短，则平均速度可作为瞬时速度，有：
；
（2）[2]两物块和轻绳构成的系统，只有重力做功，机械能守恒：

故要验证机械能守恒还需要测量P的质量M、Q的质量m；
（3）[3]将光电门所测速度带入表达式：

则验证机械能守恒的表达式为：
；
（4）[4]将验证表达式变形为：

若在误差允许的范围内，系统满足机械能守恒定律，图像将是一条过原点的倾斜直线，其斜率为：
。
12、 R 甲 E1 ＞ =
【解析】
(1)[1]．实物连线如图

(2)③[2][3][4][5][6]．断开开关，保持R不变，调节R2，使V示数为2.00V，读取并记录此时电阻箱的阻值为R0，为使得测量结果尽量准确，滑动变阻器R1应选择阻值较小的甲；电源应选择E1；当电压表读数为2V时，电阻箱两端电压为1V，则由串联电路的特点可知，测出的电压表内阻；因断开开关后，电阻箱与电压表串联，则电阻值变大，此时电阻箱与电压表两端电压之和要大于3V，而电压表读数为2V时电阻箱两端电压大于1V，则实际上电压表内阻小于2R0，则电压表内阻的真实值RV相比，＞RV；
(3)[7]．此测量方法中，S2闭合时电压表两端电压等于S2断开时电压表和R2两端的电压之和，则当S2断开时电压表半偏时，电压表的内阻等于电阻箱R2的阻值，此方法测量无误差产生，即。

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） 做简谐运动（3）
【解析】
解：（1）根据题意可知，小球距离地心为r=0.5R处万有引力大小
又
由牛顿第二定律可知
三式联立可得：
（2）假设小球相对于球心的位移是x，则有：
又
两式联立可得：
考虑万有引力F的方向总是指向地心，即F的方向和小球相对于地心的位移x的方向总是方向相反的， 若令 ：
则有：
结论：小球在洞内做简谐振动．
（3） 由可知，从洞口到地心，小球的万有引力大小F是随着做功的距离线性减少的
所以
所以
14、 (1)1m/s2；(2)t=0.6s；(3)6N≤F≤26N；(4)x2=0.78m
【解析】
(1)若长木板C和小物块一起向右加速运动，设它们之间是静摩擦力为f，由牛顿第二定律得:
F=（M+mA）a
解得
a=1m/s2
则f=mAa=1N＜μmAg=2N，这表明假设正确，即A的加速度为1m/s2
(1)要使小物块A在与小物块B碰撞之前运动时间最短，小物块A的加速度必须最大，则A所受的摩擦力为最大静摩擦力或滑动摩擦力，有
μmAg=mAa1

解得
t=0.6s
(3)要使小物块A加速度最大，且又不从长木板C的左端滑落，长木板C的加速度有两个临界条件:
①由牛顿第二定律得:
F1=（M+mA）a1
则
F1=6N
②由牛顿第二定律得:
F2-f=Ma2

则
F2=26N
故6N≤F≤26N
(4)若小物块A与小物块B碰撞点距从长木板C的左端距离为x1
F3-f=Ma3

解得
x1=1.45m
设小物块A发生碰撞到从长木板C左端滑落的时间为t1，因有物块A、B发生弹性碰撞，速度交换，故有

解得
t1=0.5s
设小物块A碰撞到从长木板C左端滑落时各自的速度分别为vm、vM，小物块A落到地面时与长木板C左端的距离为x2

F3=Ma4
vm=a1t1
vM=a3t+a3t1
则有
vMt2+-vmt2=x2
x2=0.78m
15、 (1) ；(2) ；(3) 5mg
【解析】
(1)恒力F垂直OP斜向上时，恒力F最小，此时恒力F与水平方向的夹角，则

(2)球1恰运动到圆周的最高点，有

球1由P点运动到最高点，根据动能定理有

小球的瞬时冲量为

联立解得

(3)由于发生弹性碰撞，且质量相等，故二者速度交换，球2也能恰好通过最高点，
对球2，碰后由最高点到Q点的过程中，据机械能守恒定律有

且有

联立解得

碰前球2静止，故

故支持力差为

根据牛顿第三定律可知球2碰撞前后对轨道Q点的压力差为5mg.