2026届上海市上外附中高三第四次模拟考试物理试卷含解析

这是一份2026届上海市上外附中高三第四次模拟考试物理试卷含解析，共15页。
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、如图所示是旅游景区中常见的滑索。研究游客某一小段时间沿钢索下滑，可将钢索简化为一直杆，滑轮简化为套在杆上的环，滑轮与滑索间的摩擦力及游客所受空气阻力不可忽略，滑轮和悬挂绳重力可忽略。游客在某一小段时间匀速下滑，其状态可能是图中的（ ）
A．B．C．D．
2、如图所示，在竖直平面内一根不可伸长的柔软轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物。轻绳一端固定在墙壁上的A点，另一端从墙壁上的B点先沿着墙壁缓慢移到C点，后由C点缓慢移到D点，不计一切摩擦，且墙壁BC段竖直，CD段水平，在此过程中关于轻绳的拉力F的变化情况，下列说法正确的是（ ）
A．F一直减小B．F一直增小
C．F先增大后减小D．F先不变后增大
3、如图所示，abcd为边长为L的正方形，在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从b点沿ba方向射入磁场，结果粒子恰好能通过c点，不计粒子的重力，则粒子的速度大小为
A．B．C．D．
4、如图所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力，若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是
A．增大抛射速度，同时减小抛射角θ
B．增大抛射角θ，同时减小抛出速度
C．减小抛射速度，同时减小抛射角θ
D．增大抛射角θ，同时增大抛出速度
5、下列说法正确的是
A．加速度为正值，物体一定做加速直线运动
B．百米比赛时，运动员的冲刺速度越大成绩越好
C．做直线运动的物体，加速度为零时，速度不一定为零，速度为零时，加速度一定为零
D．相对于某参考系静止的物体，对地速度不一定为零
6、如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°，一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点，细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧．调节A、B间细线的长度，当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦．设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1∶m2等于( )
A．tan 15°B．tan 30°C．tan 60°D．tan 75°
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．石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体
B．一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，其内能不一定增加
C．足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果
D．当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其他分子作用力的合力总是指向液体内部
E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
8、倾角为30°的光滑斜面上放一质量为m的盒子A，A盒用轻质细绳跨过定滑轮与B盒相连，B盒内放一质量的物体。如果把这个物体改放在A盒内，则B盒加速度恰好与原来等值反向，重力加速度为g，则B盒的质量mB和系统的加速度a的大小分别为（ ）
A．B．
C．a＝0.2gD．a＝0.4g
9、如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m= 0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量x 之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计,（弹性势能，g取10m/s 2），则下列说法正确的是（ ）
A．小球刚接触弹簧时加速度最大
B．当x=0.1m时，小球的加速度为零
C．小球的最大加速度为51m/s2
D．小球释放时距弹簧原长的高度约为 1.35m
10、如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与直面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（ ）
A．O点处的磁感应强度为零
B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D．a、c两点处磁感应强度的方向不同
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）如图甲所示为由半导体材料制成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线，图乙为用此热敏电阻和继电器设计的温控电路。设继电器的线圈电阻，当继电器线圈中的电流大于或等于时，继电器的衔铁被吸合。

（1）实验过程中发现，开关闭合后电路不工作。某同学为排查电路故障用多用电表测量各接入点间的电压，则应将如图丙所示的选择开关旋至__________（选填“”“”“”或“”）。
（2）用调节好的多用电表进行排查，在图乙电路中，断开开关时，发现表笔接入、时指针发生偏转，多用表指针偏转如图丁所示，示数为__________；闭合开关，接入、和接入、时指针均发生偏转，接入、时指针不发生偏转，则电路中__________（选填“”“”或“”）段发生了断路。
（3）故障排除后，在图乙电路中，闭合开关若左侧电源电动势为内阻可不计，滑动变阻器接入电路的阻值为，则温度不低于__________时，电路右侧的小灯泡就会发光。
12．（12分）用图甲所示的电路测量一电流表的内阻。图中是标准电流表，是滑动变阻器，是电阻箱，S和分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，实验电路电源电动势为E。依据实验原理完成下列填空。
（1）将S拨向接点1，闭合，调节________，使指针偏转到适当位置，记下此时标准电表的读数I。
（2）然后将S拨向接点2，调节________至适当位置，使的读数仍为I，此时R的读数即为待测电表内阻的测量值。
（3）若在某一次测量中的示数如图乙所示，其电阻为________。该电阻箱可以提供的阻值范围为________。

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，在平面内存在大小随时间周期性变化的匀强磁场和匀强电场，变化规律分别如图乙、丙所示（规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，沿轴负方向为电场强度的正方向）。在时刻由原点发射一个初速度大小为、方向沿轴正方向的带正电粒子，粒子的比荷，、、均为已知量，不计粒子受到的重力。
(1)求在内粒子转动的半径；
(2)求时，粒子的位置坐标；
(3)若粒子在时首次回到坐标原点求电场强度与磁感应强度的大小关系。
14．（16分）如图所示，竖直固定的绝热气缸，上下由横截面不同的圆筒制成，气缸内壁光滑，导热薄活塞、用长为的细杆连接，活塞内封闭一定质量理想气体，活塞移动过程中不漏气，、面积。初始时理想气体温度，活塞距气缸连接处，处于静止状态，已知活塞下部气体与大气相通，大气压强保持为不变，已知圆柱气缸足够长，活塞和杆重力可忽略，求：
(1)初始时气体压强大小；
(2)气体温度缓慢降至时，气体压强大小。
15．（12分）如图所示，矩形PQMN区域内有水平向左的匀强电场，电场强度大小为E，已知PQ长度为3L，PN长度为L。质量为m、电量大小为q的带负电粒子以某一初速度从P点平行PQ射入匀强电场，恰好从M点射出，不计粒子的重力，可能用到的三角函数值sin30°=0.5，sin37°=0.6，sin45°=。
(1)求粒子入射速度v0的大小；
(2)若撤走矩形PQMN区域内的匀强电场，加上垂直纸面向里的匀强磁场。该粒子仍以相同的初速度从P点入射，也恰好从M点射出磁场。求匀强磁场磁感应强度B的大小和粒子在磁场中运动的时间t。
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】
设索道的倾角为α，若不考虑任何阻力，对滑轮和乘客组成的整体，由牛顿第二定律得
（M+m）gsinα=（M+m）a
对乘客由于满足
Mgsinα=Ma
可知绳子与索道垂直。若索道与滑轮之间有摩擦，而乘客不受空气阻力，则当匀速运动时，绳子在竖直方向；若同时考虑滑轮与索道之间的摩擦以及人所受的空气阻力，则绳子应该在垂直于索道与竖直方向之间，则选项B正确，ACD错误；故选B。
2、D
【解析】
当轻绳另一端在C点时，设轻绳左右两侧间的夹角为2θ以滑轮为研究对象，分析受力情况，受力分析图如图所示∶
根据平衡条件得
2Fcsθ=mg
得到轻绳的拉力
F=
轻绳另一端从B点沿墙壁缓慢移到D点，由几何知识可知，θ先不变后增大，csθ先不变后减小，轻绳的拉力F先不变后增大，D项正确，ABC错误；
故选D。
3、C
【解析】
粒子沿半径方向射入磁场，则出射速度的反向延长线一定经过圆心，由于粒子能经过C点，因此粒子出磁场时一定沿ac方向，轨迹如图：
由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径为

根据牛顿第二定律得：

解得： ，故C正确。
故选：C。
4、B
【解析】
由于篮球垂直击中A点，其逆过程是平抛运动，抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，由于平抛运动的高度不变，运动时间不变，水平位移减小，初速度减小。
水平速度减小，则落地速度变小，但与水平面的夹角变大。因此只有增大抛射角，同时减小抛出速度，才能仍垂直打到篮板上。
A.增大抛射速度，同时减小抛射角θ。与上述结论不符，故A错误；
B.增大抛射角θ，同时减小抛出速度。与上述结论相符，故B正确；
C.减小抛射速度，同时减小抛射角θ。与上述结论不符，故C错误；
D. 增大抛射角θ，同时增大抛出速度。与上述结论不符，故D错误。
故选：B。
5、D
【解析】
A.加速度为正向，速度不一定是正向，不一定做加速直线运动，故A错误；
B.百米比赛时，运动员的冲刺速度大成绩不一定好，但平均速度越大，成绩- -定越好，选项B错误；
C.做直线运动的物体，加速度为零时，速度不-一定为零，速度为零时，加速度也不一一定A为零，选项C错误
D.相对于参考系静止的物体，其相对地面的速度不一-定为零，选项D正确。
6、C
【解析】
试题分析：小球C为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为600，C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为300，A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为300，
乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为600，根据平衡条件，对甲环：，对乙环有：，得，故选C．
【名师点睛】小球C为轻环，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，可以根据平衡条件得到A段与竖直方向的夹角，然后分别对甲环和乙环进行受力分析，根据平衡条件并结合力的合成和分解列式求解．
考点：共点力的平衡条件的应用、弹力．
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、ADE
【解析】
A．石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体，A正确；
B．根据可知，一定质量的理想气体经过等容过程，，吸收热量，则，即其内能一定增加，B错误；
C．足球充气后很难压缩，是因为足球内大气压作用的结果，C错误；
D．由于表面张力的作用，当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是沿液体的表面，即表面形成张力，合力指向内部，D正确；
E．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关，E正确。
故选ADE。
8、BC
【解析】
当物体放在B盒中时，以AB和B盒内的物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
当物体放在A盒中时，以AB和A盒内的物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
联立解得
加速度大小为
a=0.2g
故AD错误、BC正确。
故选BC。
9、BC
【解析】
AC．由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当△x为0.1m时，小球的速度最大，然后减小，说明当△x为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力，所以可得
k△x=mg
解得
弹簧的最大缩短量为△xm=0.61m，所以弹簧的最大值为
Fm=20N/m×0.61m=12.2N
弹力最大时的加速度
小球刚接触弹簧时加速度为10m/s2，所以压缩到最短的时候加速度最大，故A错误，C正确；
B．当△x=0.1m时，速度最大，则弹簧的弹力大小等于重力大小，小球的加速度为零，故B正确；
D．设小球从释放点到弹簧的原长位置的高度为h，小球从静止释放到速度最大的过程，由能量守恒定律可知
解得
故D错误。
故选BC。
10、C
【解析】
A．由安培定则和磁场叠加原理可判断出O点处的磁感应强度方向向下，一定不为零，A错误；
B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，均向下，选项B错误；
C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，，均向下选项C正确；
D．a、c两点处磁感应强度的方向相同，选项D错误。
故选C。
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、C 6.1 42
【解析】
(1)[1]挡位测量电阻值，挡位测量交流电压，挡位测量直流电压，挡位测量电流值，为测量各接入点间的电压，选择挡位。
(2)[2][3]选择“”电压挡，则每一大格表示，每一小格表示，测量的精确度为，应估读到（此时应为估读），指针对应的示数为。闭合开关，接入、和接入、时指针均发生偏转，说明点到电源的正极、点到电源的负极都是通路，接入、时指针不发生偏转，是因为电流为零，所以段发生了断路。
(3)[4]热敏电阻与继电器串联，若使电流不小于，则总电阻不大于
由于
则不大于。由题甲图可看出，当时，温度，即温度不低于。
12、 50
【解析】
（1）[1]．将S拨向接点1，接通，调节使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表的读数I。
（2）[2]．然后将S拨向接点2，调节，使标准电流表的读数仍为I，记下此时的读数。
（3）[3]．读取电阻箱各旋盘对应的数值后，再乘相应的倍率。其电阻为
[4]．该电阻箱可以提供的最大阻值为
电阻箱可以提供的阻值范围为
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) ；(3)
【解析】
(1)粒子在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力，则有
解得
(2)若粒子在磁场中做完整的圆周运动，则其周期
解得
在时间内，粒子在磁场中转动半周，时粒子位置的横坐标
在时间内，粒子在电场中沿轴负方向做匀加速直线运动
解得
故时，粒子的位置坐标为。
(3)带电粒子在轴上方做圆周运动的轨道半径
当时，粒子的速度大小
时间内，粒子在轴下方做圆周运动的轨道半径
由几何关系可知，要使粒子经过原点，则必须满足
，
当时,，解得
14、 (1) (2)
【解析】
(1)对、活塞整体进行受力分析，有
解得
(2)温度缓慢降低，初始时压强不变，体积减小，因此活塞、均向上移动，当活塞到达连接处时，根据盖•吕萨克定律
根据计算可得：
此后气体体积不变，根据查理定律
可得
15、（1）；（2），
【解析】
(1)粒子做类平抛运动，有

解得
(2)洛伦磁力作为向心力，有
由几何关系得
得
回旋角
又因为
联立解得