2026届上海市静安、杨浦、青浦、宝山四区高三第三次模拟考试物理试卷含解析
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这是一份2026届上海市静安、杨浦、青浦、宝山四区高三第三次模拟考试物理试卷含解析,共17页。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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、一质量为m的物体在光滑水平面上以速度v0运动,t=0时刻起对它施加一与速度v0垂直、大小为F的水平恒力,则t时刻力F的功率为( )
A.0B.C.D.
2、在光滑的水平桌面上有两个质量均为m的小球,由长度为2l的拉紧细线相连.以一恒力作用于细线中点,恒力的大小为F,方向平行于桌面.两球开始运动时,细线与恒力方向垂直.在两球碰撞前瞬间,两球的速度在垂直于恒力方向的分量为 ( )
A.B.C.D.
3、甲、乙两汽车在同一平直公路上做直线运动,其速度时间(v-t)图像分别如图中a、b两条图线所示,其中a图线是直线,b图线是抛物线的一部分,两车在t1时刻并排行驶。下列关于两车的运动情况,判断正确的是( )
A.甲车做负方向的匀速运动
B.乙车的速度先减小后增大
C.乙车的加速度先减小后增大
D.在t2时刻两车也可能并排行驶
4、家庭装修中释放的甲醛和射线是白血病的重要诱因。家庭装修中的射线来源往往是不合格的瓷砖、洁具等,瓷砖、洁具释放的氡气()具有放射性,氡222衰变为钋218()的半衰期为3.8天,则氡222衰变释放出的粒子和密闭房间中氡气浓度减小1.5%需要的时间分别为
A.电子,11.4天B.质子,7.6天C.中子,19天D.α粒子,11.4天
5、某探究小组计划以下述思路分析电容器间电场(可看作匀强电场)的特点。如图所示,把电容器的一个极板接地,然后用直流电源给电容器充电,接地极板连接电源正极,充电结束后电容器与电源断开。在两极板之间的P点固定一个负试探电荷,正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离。在平移过程中,电容C、场强E、P点电势、试探电荷在P点电势能与负极板移动距离x的关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6、如图所示,质量为m的滑块从斜面底端以平行于斜面的初速度v0冲上固定斜面,沿斜面上升的最大高度为h.已知斜面倾角为α,斜面与滑块间的动摩擦因数为 μ,且μ0)。M、N间接一阻值为R的电阻,质量为m的金属杆ab垂直导轨放置,与导轨接触良好,其接入轨道间的电阻为R,与轨道间的动摩擦因数为μ,Pb=Ma=L(不计导轨电阻,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g),从t=0到ab杆刚要运动的这段时间内( )
A.通过电阻R的电流方向为M→P
B.回路的感应电流I=
C.通过电阻R的电量q=
D.ab杆产生的热功率P=
9、如图所示,平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度。若不改变电容器的带电量,下列操作可能使静电计指针的偏转角度变小的是( )
A.将左极板向左移动少许,同时在两极板之间插入电介质
B.将左极板向左移动少许,同时取出两极板之间的金属板
C.将左极板向左移动少许,同时在两极板之间插入金属板
D.将左极板向下移动少许,同时取出两极板之间的电介质
10、两列简谐横波的振幅都是20cm,传播速度大小相同.实线波的频率为2Hz,沿x轴正方向传播;虚线波沿x轴负方向传播.某时刻两列波在如图所示区域相遇,则
A.在相遇区域会发生干涉现象
B.实线波和虚线波的频率之比为3:2
C.平衡位置为x=6m处的质点此刻速度为零
D.平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y>20cm
E.从图示时刻起再经过0.25s,平衡位置为x=5m处的质点的位移y<0
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)测量物块(视为质点)与平板之间动摩擦因数的实验装置如图所示。是四分之一的光滑的固定圆弧轨道,圆弧轨道上表面与水平固定的平板的上表面相切、点在水平地面上的垂直投影为。重力加速度为。实验步骤如下:
A.用天平称得物块的质量为;
B.测得轨道的半径为、的长度为和的高度为;
C.将物块从点由静止释放,在物块落地处标记其落地点;
D.重复步骤,共做5次;
E.将5个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量其圆心到的距离。
则物块到达点时的动能__________;在物块从点运动到点的过程中,物块克服摩擦力做的功_______;物块与平板的上表面之间的动摩擦因数______。
12.(12分)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN 、PQ,并测出间距d。开始时让木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0 ,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到P Q处的时间t。则:
(1)木板的加速度可以用d、t表示为a=_______ 。
(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是________ 。
(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是_______。
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以更方便地获取多组实验数据
C.可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度
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,足够长的光滑水平台面M距地面高h=0.80m,平台右端紧接长度L=5.4m的水平传送带NP,A、B两滑块的质量分别为mA=4kg、mB=2kg,滑块之间压着一条轻弹簧(不与两滑块栓接)并用一根细线锁定,两者一起在平台上以速度v=1m/s向右匀速运动;突然,滑块间的细线瞬间断裂,两滑块与弹簧脱离,之后A继续向右运动,并在静止的传送带上滑行了1.8m,已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,g=10m/s2,求:
(1)细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能EP;
(2)若在滑块A冲到传送带时传送带立即以速度v1=1m/s逆时针匀速运动,求滑块A与传送带系统因摩擦产生的热量Q;
(3)若在滑块A冲到传送带时传送带立即以速度v2顺时针匀速运动,试讨论滑块A运动至P点时做平抛运动的水平位移x与v2的关系?(传送带两端的轮子半径足够小)
14.(16分)如图所示.在距水平地面高h=0.80m的水平桌面一端的边缘放置一个质量m=0.80kg的木块B,桌面的另一端有一块质量M=1.0kg的木块A以初速度v0=4.0m/s开始向着木块B滑动,经过时间t=0.80s与B发生碰撞,碰后两木块都落到地面上,木块B离开桌面后落到地面上的D点.设两木块均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知D点距桌面边缘的水平距离s=0.60m,木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.15,重力加速度取g=10m/s1.求:
(1)木块B离开桌面时的速度大小;
(1)两木块碰撞前瞬间,木块A的速度大小;
(3)两木块碰撞后瞬间,木块A的速度大小.
15.(12分)某工地一传输工件的装置可简化为如图所示的情形,为一段足够大的圆弧固定轨道,圆弧半径,为水平轨道,为一段圆弧固定轨道,圆弧半径,三段轨道均光滑.一长为、质量为的平板小车最初停在轨道的最左端,小车上表面刚好与轨道相切,且与轨道最低点处于同一水平面.一可视为质点、质量为的工件从距轨道最低点高处沿轨道自由滑下,滑上小车后带动小车也向右运动,小车与轨道左端碰撞(碰撞时间极短)后即被粘在处.工件只有从轨道最高点飞出,才能被站在台面上的工人接住.工件与小车间的动摩擦因数为,重力加速度取.当工件从高处静止下滑,求:
(1)工件到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小;
(2)工件滑上小车后,小车恰好到达处时与工件共速,求之间的距离;
(3)若平板小车长,工件在小车与轨道碰撞前已经共速,则工件应该从多高处下滑才能让台面上的工人接住?
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】
根据牛顿第二定律有
因,则恒力F的方向为初速度为零的匀加速直线运动,t时刻的速度为
根据功率的定义可知
故B正确,ACD错误。
故选B。
2、B
【解析】
以两球开始运动时细线中点为坐标原点,恒力F方向为x轴正方向建立直角坐标系如图1,设开始到两球碰撞瞬间任一小球沿x方向的位移为s,根据对称性,在碰撞前瞬间两球的vx、vy、v大小均相等,对其中任一小球,在x方向做初速度为零的匀加速直线运动有:;; ;细线不计质量,F对细线所做的功等于细线对物体所做的功,故对整体全过程由动能定理有:F(s+l)=2×mv2 ;由以上各式解得: ,故选B.
3、C
【解析】
A.甲车向正方向做匀减速运动,选项A错误;
B.由图像可知,乙车的速度先增大后减小,选项B错误;
C.图像的斜率等于加速度,可知乙车的加速度先减小后增大,选项C正确;
D.因t1到t2时间内乙的位移大于甲的位移,可知在t2时刻两车不可能并排行驶,选项D错误。
故选C。
4、D
【解析】
氡222衰变为钋218的过程,质量数减少4,质子数减少2,可判断发生了α衰变,放出的粒子为α粒子;根据半衰期公式方程
氡气浓度减小1.5%时有
解得:
t=3T=11.4天
故ABC错误,D正确。
故选D。
5、D
【解析】
设原两极板的距离为,负极板右移x时,两极板的距离为
两极板间的距离减小;
A.两极板间距减小为时,由知
则C增大,但C与x的关系不是一次函数,其图像不是直线,故A错误;
B.由
,
则有
则E与x无关,其图像为平行于x轴的直线,故B错误;
C.正极板接地其电势为0,且为最高值。P点与正极板距离不变,设为l,其电势为
得
则与x无关,其图像为平行于x轴的直线,且为负值,故C错误;
D.负试探电荷电势能为
则与x无关,其图像为平行于x轴的直线,且为正值,故D正确。
故选D。
6、D
【解析】
本题考查动能、势能、机械能有关知识,势能Ep=" mgh" 势能与高度成正比,上升到最大高度H时,势能最大,A错;由能量守恒,机械损失,克服摩擦力做功,转化为内能,上升过程E=E0-mgcsh/sin="E0-"mgh/tan,下行时,E=mgH-mg(H-h)/tan,势能E与高度h为线性关系,B错;上行时,动能EK=EK0-(mgsin+mgcs)h/cs下行时EK= (mgsin-mgcs)(H-h)/cs动能EK高度h是线性关系,C错,D正确
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、ABD
【解析】
A.由题意可知,两物块随圆盘转动的角速度相同,当最大静摩擦力提供物体向心力时,此时的角速度为物体随圆盘做圆周运动的最大角速度,为临界角速度,根据牛顿第二定律得
解得b物体滑离圆盘乙的临界角速度为
同理可得,a物块的临界角速度为
由几何知识知,物体a滑离圆盘时,其位移的最小值为
由题意知,其未与圆盘乙相碰,根据平抛运动规律可知
解得
所以A正确;
B.离开圆盘前,a随圆盘一起做匀速圆周运动,由静摩擦力来提供向心力,所以a所受的摩擦力方向一定指向转轴,B正确;
C.由于
所以一定是b物块先离开圆盘,离开圆盘后,物块做平抛运动,对b物体的水平位移为
同理可得,a物体的水平位移为
故离开圆盘后a的水平位移等于b的水平位移,所以C错误;
D.当
时
a的落地点距转轴的距离为
同理,b的落地点距转轴的距离为
故
所以D正确。
故选ABD。
8、AC
【解析】
A.由楞次定律可知,通过电阻R的电流方向为M→P,故A正确;
B.产生的感应电动势为
E=S=kL2
根据欧姆定律可得电流为
故B错误;
C.杆刚要运动时
μmg-ktIL=0
又因q=It,联立可得
故C正确;
D.根据功率公式
故D错误。
故选AC。
9、AC
【解析】
A.将左极板向左移动少许,则d变大,同时在两极板之间插入电介质,则ε变大,根据可知C可能变大,根据Q=CU可知,U可能减小,即静电计指针的偏转角度可能变小 ,选项A正确;
B.将左极板向左移动少许,则d变大,同时取出两极板之间的金属板,则也相当于d变大,根据可知C一定变小,根据Q=CU可知,U变大,即静电计指针的偏转角度变大 ,选项B错误;
C.将左极板向左移动少许,则d变大,同时在两极板之间插入金属板,则相当于d又变小,则总体来说可能d减小,根据可知C可能变大,根据Q=CU可知,U变小,即静电计指针的偏转角度可能变小 ,选项C正确;
D.将左极板向下移动少许,则S减小,同时取出两极板之间的电介质,则ε变小,根据可知C一定减小,根据Q=CU可知,U变大,即静电计指针的偏转角度一定变大 ,选项D错误;
故选AC。
10、BDE
【解析】
传播速度大小相同.实线波的频率为2Hz,其周期为1.5s,波长4m,则波速 ;由图可知:虚线波的波长为6m,则周期为,频率: ,则两波的频率不同.所以不能发生干涉现象.故A错误;实线波和虚线波的频率之比为,选项B正确;平衡位置为x=6m处的质点由实线波和虚线波引起的振动方向均向上,速度是两者之和,故此刻速度不为零,选项C错误;两列简谐横波在平衡位置为x=8.5m处的质点是振动加强的,此刻各自位移都大于11cm,故质点此刻位移y>21cm,选项D正确;从图示时刻起再经过1.25s,实线波在平衡位置为x=5m处于波谷,而虚线波也处于y轴上方,但不在波峰处,所以质点的位移y<1.故E正确;故选BDE.
点睛:此题主要考查波的叠加;关键是理解波的独立传播原理和叠加原理,两列波相遇时能互不干扰,各个质点的速度和位移都等于两列波在该点引起的振动的矢量和.
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、
【解析】
[1]从A到B,由动能定理得:
mgR=EKB-0,
则物块到达B时的动能:
EKB=mgR,
离开C后,物块做平抛运动,水平方向:
x=vCt,
竖直方向:
,
物块在C点的动能,联立可得:
;
[2][3]由B到C过程中,由动能定理得:
,
B到C过程中,克服摩擦力做的功:
可得:
。
12、 C BC
【解析】
(1)[1]木板做初速度为零的匀加速直线运动,根据得
解得
即木板的加速度为。
(2)[2]AB.由于摩擦力的存在,所以当时,木板才产生加速度,即图线不过原点,与横轴有交点,AB错误;
CD.据题意,木板受到的滑动摩擦力为,对木板和矿泉水瓶组成的系统根据牛顿第二定律应有
联立解得
其中m为矿泉水瓶的质量,M为木板的质量根据函数斜率和截距的概念可知,当时,近似不变,即图像的斜率不变,当矿泉水的质量逐渐增大到一定量后变小,即图像向下弯曲,C正确D错误。
故选C。
(3)[3]A.木板与桌面间的正压力以及动摩擦因数不变,所以加水的方法不改变滑动摩擦力的大小,A错误;
BC.缓慢向瓶中加水,拉力是连续增大,而挂钩码时拉力不是连续增大的,所以可以更方便地获取多组实验数据,比较精确地测出摩擦力的大小,BC正确;
D.由于加速度越大需要水的质量越大,而水的质量越大时图象的斜率越小,实验的精确度会越小,D错误。
故选BC。
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)Ep=24J (2) (3)若,;,;
【解析】
(1)设A、B与弹簧分离瞬间的速度分别为vA、vB,取向右为正方向,由动量守恒定律得:
A向N运动的过程,运用动能定理得:
细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能为:
解得:vA=3m/s,vB=-3m/s,Ep=24J
(2)滑块A在皮带上向右减速到0后向左加速到与传送带共速,之后随传送带向左离开,设相对滑动时间为△t
滑块A加速度大小为:
由运动学公式得:
滑块与传送带间的相对滑动路程为:
在相对滑动过程中产生的摩擦热:
由以上各式得:
(3)设A平抛初速度为v2,平抛时间为t,则:
得t=0.4s
若传送带A顺时针运动的速度达到某一临界值vm,滑块A将向右一直加速,直到平抛时初速度恰为vm,
则
解得vm=6m/s
讨论:
(1)若传送带顺时针运动的速度,则A在传送带上与传送带相对滑动后,能与传送带保持共同速度,平抛初速度等于,水平射程;
(2)若传送带顺时针运动的速度,则A在传送带上向右一直加速运动,平抛初速度等于vm=6m/s,水平射程.
14、 (1) (1) (3)
【解析】
(1)木块离开桌面后均做平抛运动,设木块B离开桌面时的速度大小为,在空中飞行的时间为t′.根据平抛运动规律有:,
解得:
(1)木块A在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动,根据牛顿第二定律,木块A的加速度:
设两木块碰撞前A的速度大小为v,根据运动学公式,得
(3)设两木块碰撞后木块A的速度大小为,根据动量守恒定律有:
解得:.
15、(1)40N,(2)5.2m,(3)3.47m.
【解析】
试题分析:1)根据机械能守恒定律求解下滑到底端的速度,根据牛顿第二定律求解压力;(2)由动量守恒定律求解共速的速度,由动能定理求解位移;(3)由动量守恒定律、能量守恒定律、机械能守恒定律列方程联立求解.
(1)工件下滑到B处,速度为,此过程机械能守恒:
在B处:
联立以上两式求得
由牛顿第三定律得:工件对轨道最低点B的压力
(2)工件与小车共速为,由动量守恒定律得:
小车移动位移,由动能定理得:
联立求得:
则
(3)设工件滑至B点时速度为,与小车共速为,工件到达C点时速度为
由动量守恒定律得:
由能量守恒定律得:
工件恰好滑到CD轨道最高点,由机械能守恒定律得:
工件从高为h′处下滑,则
联立,代入数据解得:
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