2026届上海市晋元高中高三第五次模拟考试物理试卷含解析

这是一份2026届上海市晋元高中高三第五次模拟考试物理试卷含解析，共15页。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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、据科学家研究发现，由于潮汐作用，现阶段月球每年远离地球3.8cm，在月球远离地球的过程中，地球正转得越来越慢，在此过程中月球围绕地球的运动仍然看成圆周运动，与现在相比，若干年后（ ）
A．月球绕地球转动的角速度会增大B．地球同步卫星轨道半径将会增大
C．近地卫星的环绕速度将会减小D．赤道上的重力加速度将会减小
2、下列单位中属于国际单位制（SI）基本单位的是（ ）
A．牛顿B．焦耳C．千克D．库仑
3、如图所示，空间有两个等量异种点电荷Q1和Q2，Q1带正电、Q2带负电，两点电荷间的距离为L，O为连线的中点。在以Q1、Q2为圆心，为半径的两个圆上有A、B、C、D、M、N六个点，A、B、C、D为竖直直径的端点，M、N为水平直径的端点，下列说法中正确的是（ ）
A．A、C两点电场强度相同
B．带正电的试探电荷在M、N两点时受到的电场力方向相反
C．把带正电的试探电荷从C点沿圆弧移动到N点的过程中电势能不变
D．带负电的试探电荷在M点的电势能小于在A点的电势能
4、一质量为中的均匀环状弹性链条水平套在半径为R的刚性球体上，已知不发生形变时环状链条的半径为R/2，套在球体上时链条发生形变如图所示，假设弹性链条满足胡克定律，不计一切摩擦，并保持静止．此弹性链条的弹性系数k为
A．B．
C．D．
5、米歇尔•麦耶和迪迪埃•奎洛兹因为发现了第一颗太阳系外行星﹣飞马座51b而获得2019年诺贝尔物理学奖。飞马座51b与恒星相距为L，构成双星系统（如图所示），它们绕共同的圆心O做匀速圆周运动。设它们的质量分别为m1、m2且（m1＜m2），已知万有引力常量为G．则下列说法正确的是（ ）
A．飞马座51b与恒星运动具有相同的线速度
B．飞马座51b与恒星运动所受到的向心力之比为m1：m2
C．飞马座51b与恒星运动轨道的半径之比为m2：m1
D．飞马座51b与恒星运动周期之比为m1：m2
6、下列关于电磁感应现象的认识，正确的是( )
A．它最先是由奥斯特通过实验发现的
B．它说明了电能生磁
C．它是指变化的磁场产生电流的现象
D．它揭示了电流受到安培力的原因
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、如图所示，从处发出的电子经加速电压加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子向下极板偏转。设两极板间电场的电场强度大小为，磁场的磁感应强度大小为。欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是（ ）
A．适当减小电场强度大小
B．适当减小磁感应强度大小
C．适当增大加速电场两极板之间的距离
D．适当减小加速电压
8、2018年7月27日将发生火星冲日现象，我国整夜可见，火星冲日是指火星、地球和太阳儿乎排列成一线，地球位于太阳与火星之间 此时火星被太阳照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于观察．地球和火星绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近似为团，火最公转轨道半径为地球的1.5倍，则（ ）
A．地球的公转周期比火星的公转周期小
B．地球的运行速度比火星的运行速度小
C．火星冲日现象每年都会出现
D．地球与火星的公转周期之出为：
9、如图所示，、是两列波的波源，时，两波源同时开始垂直纸面做简谐运动。其振动表达式分别为m，m，产生的两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播。是介质中的一点，时开始振动，已知，，则_________。
A．两列波的波速均为
B．两列波的波长均为
C．两列波在点相遇时，振动总是减弱的
D．点合振动的振幅为
E.，沿着传播的方向运动了
10、随着北京冬奥会的临近，滑雪项目成为了人们非常喜爱的运动项目。如图，质量为m的运动员从高为h的A点由静止滑下，到达B点时以速度v0水平飞出，经一段时间后落到倾角为θ的长直滑道上C点，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则运动员（ ）
A．落到斜面上C点时的速度vC=
B．在空中平抛运动的时间t=
C．从B点经t=时， 与斜面垂直距离最大
D．从A到B的过程中克服阻力所做的功W克=mgh－mv02
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）用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。
(1)下列操作正确且必要的有__________。
A．使用天平测出重物的质量
B．应先接通打点计时器的电源，再松开纸带，让重物自由下落
C．用刻度尺测出物体下落的高度h，通过v=gt算出瞬时速度v
D．选择体积小、质量大的重物，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小系统误差
(2)图乙是实验中得到的一条纸带，将起始点记为O，依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出各点与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为T，在打B点和E点这段时间内，如果重物的机械能守恒，在误差允许的范围内应满足的关系式为_______________（已知重力加速度为g）。
12．（12分）用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动。图乙是某次实验得到的一条纸带，纸带上相邻两个计数点间还有四个打点画出。已知A、B两点间距离为，D、E两点间距离为，且有，交变电流的频率为。
回答下列问题。
(1)纸带上显示的运动方向为____________；（选填“从左向右”或““从右向左”）
(2)小车运动的加速度为____________；（用题给物理量字母表示）
(3)点的速度为___________（用题给物理量字母表示）。
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，倾斜轨道AB的倾角为37°，CD、EF轨道水平，AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接，CD右端与竖直光滑圆周轨道相连．小球可以从D进入该轨道，沿轨道内侧运动，从E滑出该轨道进入EF水平轨道．小球由静止从A点释放，已知AB长为5R，CD长为R，重力加速度为g，小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5，sin37°=0.6，cs37°=0.8，圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为l.8R．求：(在运算中，根号中的数值无需算出)
(1)小球滑到斜面底端C时速度的大小．
(2)小球刚到C时对轨道的作用力．
(3)要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R/应该满足什么条件？
14．（16分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，一个电子电量为e．该导线通有恒定电流时，导线两端的电势差为U，假设自由电子定向移动的速率均为v．
（1）求导线中的电流I；
（2）所谓电流做功，实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功．为了求解在时间t内电流做功W为多少，小红和小明给出了不同的想法：
小红记得老师上课讲过，W=UIt，因此将第（1）问求出的I的结果代入，就可以得到W的表达式．但是小红不记得老师是怎样得出W=UIt这个公式的．小明提出，既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，那么应该先求出导线中的恒定电场的场强，即，设导体中全部电荷为q后，再求出电场力做的功，将q代换之后，小明没有得出W=UIt的结果．
请问你认为小红和小明谁说的对？若是小红说的对，请给出公式的推导过程；若是小明说的对，请补充完善这个问题中电流做功的求解过程．
（3）为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量．若已知该导线中的电流密度为j，导线的电阻率为ρ，试证明：．
15．（12分）如图所示，ABC为某玻璃砖的截面，OBC是半径为R的四分之一圆，O为圆心，AOB为等腰直角三角形，玻璃砖放在水平面上，一束单色光从AO边上的中点D垂直AO面射入，光线在AB面上刚好发生全反射．已知光在真空中传播的速度为c，求
（i）试判断光线第一次照射到圆面上会不会发生全反射，如果不发生全反射，则发生折射的折射角为多大;
（ⅱ）圆弧面的反射光线第一次照射到CO面上的入射点到D点的距离．
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、B
【解析】
A．对月球绕地球转动，则

随着月球绕地球转动半径的增大，角速度减小，选项A错误；
B．对地球的同步卫星，由可知，T变大，则r变大，即地球同步卫星轨道半径将会增大，选项B正确；
C．对近地卫星，由 可得
可知，近地卫星的环绕速度不变，选项C错误；
D．由可知，赤道上的重力加速度将不变，选项D错误。
故选B。
2、C
【解析】
国际单位制基本单位一共只有七个。据此判断即可。
【详解】
ABD．牛顿、焦耳和库伦都是国际单位制中力学的导出单位，ABD不符合题意．
C．千克是质量单位，是国际单位制中力学的基本单位，C符合题意．
故选C。
3、D
【解析】
A．由等量异种点电荷的电场分布可知，A、C两点电场强度大小相等，方向不同，故A错误；
B．带正电的试探电荷在M、N两点时受到的电场力方向都水平向左，故B错误；
C．由于C、N两点离负点电荷距离相等，但C点离正点电荷更近，则C、N两点电势不同，则电势能不同，故C错误；
D．由于M、A两点离正点电荷距离相等，但A点离负点电荷更近，则A点电势更低，根据负电荷在电势低处电势能大，则带负电的试探电荷在M点的电势能小于在A点的电势能，故D正确。
故选D。
4、C
【解析】
在圆环上取长度为的一小段为研究对象，这一段的重力为
设其余弹簧对这一小段的作用力为T，对这一小段受力分析如图(因为是对称图形，对任一段的受力一样，可对在圆球的最右侧一小侧研究)：
据平衡条件可得：
弹簧弹力F与弹簧对这一小段作用力的关系如图：
由图得
解得
不发生形变时环状链条的半径为，套在球体上时链条发生形变如题图所示，则弹簧的伸长量
弹簧弹力与伸长量关系
解得
故C正确，ABD错误。
5、C
【解析】
BD．双星系统属于同轴转动的模型，具有相同的角速度和周期，两者之间的万有引力提供向心力，故两者向心力相同，故BD错误；
C．根据＝，则半径之比等于质量反比，飞马座51b与恒星运动轨道的半径之比，即r1：r2＝m2：m1，故C正确；
A．线速度之比等于半径之比，即v1：v2＝m1：m2，故A错误。
故选C.
6、C
【解析】
电磁感应现象最先是由法拉第通过实验发现的，它说明了磁能生电的问题，它是指变化的磁场产生电流的现象，故选项C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、BD
【解析】
电子通过加速电场的过程，有
欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，则应有
而电子流向下极板偏转，则
故应增大或减小，故BD正确，AC错误。
故选BD。
8、AD
【解析】
A. 地球和火星绕太阳转动，万有引力提供向心力，，得，火星的公转轨道半径大，加速度小，故A错误；
B. 根据公式，可知火星的运行速度比地球小，故B错误；
CD、地球公转周期为1年，而火星的周期大于1年，每个冲日周期内，地球比火星多转一圈，所以不是每年出现火星冲日现象，故C错误；
D．根据开普勒第三定律，火星公转轨道半径为地球的1.5倍，所以地球与火星的公转周期之比为 ，故D正确．
故选D.
点睛：根据万有引力提供向心力，分析地球和火星加速度、线速度之间的关系；根据地球公转周期为1年，每个冲日周期内，地球比火星多转一圈，所以不是每年出现火星冲日现象，根据开普勒定律分析火星周期与地球周期的关系．
9、ACD
【解析】
A．两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播，故两列波的波速相同；根据质点P开始振动的时间可得
故A正确；
B．由振动方程可得，两列波的周期T相同，由公式
T=1s
故两列波的波长均为
λ=vT=0.2m
故B错误；
CD．根据两波源到P点的距离差
可知，B波比A波传到P点的时间晚，根据振动方程可得，A波起振方向与B波起振方向相同，故两波在P点的振动反向，那么，P点为振动减弱点，故两列波在P点相遇时振动总是减弱的，P点合振动的振幅为
0.5m－0.1m=0.4m
故CD正确；
E．介质中的各质点不随波逐流，只能在各自平衡位置附近振动，故E错误。
故选ACD。
10、CD
【解析】
A．从B点飞出后，做平抛运动，在水平方向上有
在竖直方向上有
落到C点时，水平和竖直位移满足
解得
从B点到C点，只有重力做功，根据动能定理可得
解得
AB错误；
C．当与斜面垂直距离最大时，速度方向平行于斜面，故有
解得
C正确；
D．从A到B的过程中重力和阻力做功，根据动能定理可得
解得
D正确。
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、BD
【解析】
(1)[1]A．机械能守恒等式左右两边都有质量，所以不用天平测出重物的质量，故A错误；
B． 操作上，应先接通打点计时器的电源，再松开纸带，让重物自由下落，故B正确；
C．在验证机械能守恒时，计算速度应利用纸带处理，不能直接应用自由落体公式，故C错误；
D． 选择体积小、质量大的重物，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小系统误差，故D正确。
故选：BD。
(2)[2]根据机械能守恒有：
得
12、从左向右
【解析】
(1)[1]小车加速运动，相邻两点间距离越来越大，所以依次打出点的顺序是E、D、C、B、A，则纸带显示的运动方向为从左向右。
(2)[2]交变电流的频率为，则相邻打点的时间间隔为
则图乙中相邻计数点间的时间为，由运动规律得
解得
(3)由运动规律得
解上述两式得
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）6.6mg，竖直向下（3）
【解析】
试题分析：（1）设小球到达C点时速度为v，a球从A运动至C过程，由动能定理有
（2分）
可得（1分）
（2）小球沿BC轨道做圆周运动，设在C点时轨道对球的作用力为N，由牛顿第二定律
， （2分） 其中r满足 r+r·sin530=1.8R （1分）
联立上式可得：N=6.6mg （1分）
由牛顿第三定律可得，球对轨道的作用力为6.6mg ，方向竖直向下． （1分）
（3）要使小球不脱离轨道，有两种情况：
情况一：小球能滑过圆周轨道最高点，进入EF轨道．则小球b在最高点P应满足（1分）
小球从C直到P点过程，由动能定理，有（1分）
可得（1分）
情况二：小球上滑至四分之一圆轨道的Q点时，速度减为零，然后滑回D．则由动能定理有
（1分）
（1分）
若，由上面分析可知，小球必定滑回D，设其能向左滑过DC轨道，并沿CB运动到达B点，在B点的速度为vB,，则由能量守恒定律有（1分）
由⑤⑨式，可得（1分）
故知，小球不能滑回倾斜轨道AB，小球将在两圆轨道之间做往返运动，小球将停在CD轨道上的某处．设小球在CD轨道上运动的总路程为S，则由能量守恒定律，有（1分）
由⑤⑩两式，可得 S=5.6R （1分）
所以知，b球将停在D点左侧，距D点0.6R处． （1分）
考点：本题考查圆周运动、动能定理的应用，意在考查学生的综合能力．
14、（1）（2）见解析（3）见解析
【解析】
（1）电流定义式，在t时间内，流过横截面的电荷量，因此；
（2）小红和小明说的都有一定道理
a.小红说的对．由于，在t时间内通过某一横截面的电量Q=It，对于一段导线来说，每个横截面通过的电量均为Q，则从两端来看，相当于Q的电荷电势降低了U，则
．
b.小明说的对．恒定电场的场强，导体中全部电荷为，
电场力做的功；
又因为，则．
（3）由欧姆定律：、，、由电阻定律：；
则，则；
由电流密度的定义：；
故；
15、（i）45°；（ii）（）R
【解析】
（i）由几何关系可知，光照射到AB面时，入射角i=45°
由于光在AB面刚好发生全反射，则临界角C=45°
玻璃砖对光的折射率：
n=
由几何关系可知，光线照射到圆弧面上时入射角i满足：
sini=
i=30°