2026上海杨浦区高三上学期模拟质量调研（一模）物理试卷含解析

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（试卷共6页，答题纸共1页）
特别提示：
1.本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选1个选项。
2.本试卷标注“计算”“简答”“论证”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
3.除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取。
神舟和天宫
神舟飞天，天宫对接，让我们尝试用学过的物理知识来解释。
1. 牛顿曾提出“抛苹果”的理想实验（忽略空气阻力）。
（1）在距水平地面高48m的山顶水平抛出一个苹果，为使其落地时的水平位移达到48m，其抛出的初速度大小为______m/s。（结果保留2位有效数字）
（2）假设在距水平地面高8km高山之巅以大小为v的初速度水平抛出一个苹果，为使其绕地球做圆周运动，v最接近______。（地球半径为）

2. 神舟二十一号载人飞船在太空中远离地球飞行的过程中，向地球发出一列频率为、波速为的电磁波信号。地面上的观测者测得该电磁波的频率为、波速为。不考虑广义相对论效应，则______。（多选）
A. B. C. D. E. F.
3. 如图，神舟二十一号与组合体的前向端口对接的最后阶段，以地心为参照，可近似认为两者的轨道半径和速度都相等。则______。（多选）
A. 两者具有相同的角速度
B. 两者具有相同的引力势能
C. 在空间站微重力环境下，空间站里燃烧的火焰近似为球形
D. 考虑广义相对论效应，空间站里的时钟比地面上的时钟快
4. 空间站和月球都绕地球做匀速圆周运动，已知空间站的轨道半径是月球公转轨道半径的，月球绕地球公转周期为T。则空间站绕地球运行的周期为______。
【答案】1. ①. ②. C 2. CD 3. ACD
4.
【解析】
【1题详解】
[1] 平抛运动可分解为竖直方向自由落体、水平方向匀速直线运动.
竖直方向，水平方向
解得
[2] 苹果绕地球做圆周运动时，万有引力提供向心力，且地面附近
可得。
故选C。
【2题详解】
电磁波在真空中的波速恒为光速c（与光源运动无关），故；飞船远离地球时，观测者接收到的电磁波频率会因多普勒效应降低，故。
故选C D。
【3题详解】
A．角速度，两者轨道半径r、速度v均相等，故角速度相同，A 正确。
B．引力势能，两者质量m不一定相等，故引力势能不一定相同，B 错误；
C．空间站处于微重力环境，火焰无对流（重力导致的密度差消失），仅靠分子扩散传播，故火焰近似球形，C 正确；
D．广义相对论中，强引力场下时钟变慢，空间站轨道处引力弱于地面，故空间站时钟比地面快，D 正确。
故选ACD。
【4题详解】
根据开普勒第三定律，设空间站轨道半径（月球轨道半径），月球周期，则：
医学中的物理知识
物理学是医学的基础之一，为现代医学的发展提供了基础和技术手段。
5. 血管内混入若干气泡后，如图所示，血液对血管______。
A. 浸润B. 不浸润
6. 正常成年人的主动脉（从心脏出来的主血管）的横截面积约为，毛细血管的直径约为。在安静状态下主动脉内血液的流速约为30cm/s，毛细血管内血液的流速约为0.05cm/s。估算人体内毛细血管的数量约为______根。
A. B. C. D.
7. 竖直固定在输送带上的采血管与输送带一起水平向右做匀加速直线运动，加速度为a。如图，管内血液中一质量为m的红细胞以相对管的速度沿竖直方向匀速下沉。（重力加速度大小为g）
（1）该红细胞受到周围血液对它的作用力大小为______。
（2）图示时刻管的速度为，经过时间t，该红细胞（未至管底）在这段时间内动量的变化量大小为______。
8. 医学研究发现每平方厘米微波泄漏的功率超过1.00mW时，人的眼底会受到损伤。若微波炉门上有泄漏点，以半球面波形向外辐射微波，且未超出我国规定的在微波炉门外5.00cm处测得的微波泄漏不得超过这一标准。根据上述信息，已知球体表面积，则微波炉运转时人和微波炉门的距离应大于______cm。（结果保留3位有效数字）
【答案】5. A 6. C
7. ①. ②.
8. 11.2
【解析】
【5题详解】
接触面液体分子被固体分子吸引而产生的润湿现象，血管壁吸引血管，所以是浸润，A正确，B错误。
故选A。
【6题详解】
定义单位体积流量定义为横截面积与流速的乘积，即
根据连续性方程，在没有分支或分流的情况下，流入的体积流量等于流出的体积流量。因此，主动脉的体积流量应等于所有毛细血管的总体积流量之和。
设主动脉的横截面积为，流速为，则主动脉的体积流量为
设毛细血管的直径为，其横截面积为，设毛细血管的流速为，设毛细血管的总数量为，则所有毛细血管的总体积流量为
又因为
解得
故选C。
【7题详解】
[1] 采血管与输送带一起水平向右做匀加速直线运动，加速度为a，管内血液中一质量为m的红细胞以相对管的速度沿竖直方向匀速下沉，则此时红细胞受的合力为；
[2] 根据动量定理
经过时间t，该红细胞（未至管底）在这段时间内动量的变化量大小为
【8题详解】
设泄漏点的总辐射功率为。根据国家标准，在距离处，功率密度(单位面积功率)为由于微波以半球面辐射，该处的半球面面积为
则总功率
设安全距离为，此时功率密度需满足
同理，总功率
由于总功率不变，则有
化简得
代入数据得。
风
风是地球上空气流动形成的自然现象，也是可利用的能源之一。
9. 风力发电机的原理是风吹在叶片上推动叶片转动发电，将风能转化为电能。假设空气密度均匀，则其发电功率，k为无单位的常数，为空气密度，r为风力发电机叶片长度，v为风速。则______。（多选）
A. B. C.
D. E. F.
G. H. I.
10. 热线风速计利用通电金属丝在风中的散热与风速有关这一规律来测量风速。若流动的风带走的热量等于金属丝通电产生的热量，则金属丝的温度不变。
（1）金属丝在一定的风速下通以某一电流，稳定后温度为t。若风速增大，则______。（多选）
A.在电流不变的前提下，金属丝散热变慢
B.在电流不变的前提下，金属丝散热变快
C.为保持金属丝在风中的温度仍为t，需减小通过金属丝的电流
D.为保持金属丝在风中的温度仍为t，需增大通过金属丝的电流
（2）采用图（a）的电路测量金属丝的阻值。根据图（a）电路，用笔画线代替导线，在实物图（b）中完成接线______。
（3）若圆柱形金属丝的单位横截面积上允许通过的安全电流为，金属丝直径为d，电阻率为，长度为L，求该金属丝两端所加的安全电压最大值。（简答）______
【答案】9. AEI 10. ①. BD ②. ③.
【解析】
【9题详解】
叶片旋转所形成的圆面积为
时间内流过该圆面积的空气柱体积为
空气柱的质量为
空气柱的动能为
转化成的电能为
发电功率
故选AEI。
10题详解】
[1]AB．当风速增大时，对流换热增强，金属丝散热变快，故A错误，B正确
CD．为保持金属丝温度不变，需使发热量等于散热量。风速增大导致散热量增加，因此需要增大电流以提高发热量，故C错误，D正确。
故选BD
[2]
[3]由电阻定律
金属丝两端所加的安全电压最大值
碰撞现象的研究
碰撞现象在自然界和生活中普遍存在，其规律也可通过类比延伸到其他物理现象中。
11. 用图示装置验证动量守恒定律。
（1）先将小车B从轨道上移走，从左侧轻推小车A，测得小车A在轨道上向右经过两个光电门传感器的遮光时间变长，其可能原因是______（写出一条就可）。
（2）消除上述影响后，将两小车装有弹性圈的一端相对，小车A从轨道左侧向右碰撞静止的小车B，测量碰撞前后小车的速度，将实验数据计入下表：
①如果满足______这一表达式，则可认为在碰撞前后两小车组成的系统动量守恒（用表中测量的物理量符号表示）；
②若，，，将两小车的碰撞视作弹性碰撞，求碰撞后小车A的速度。（计算）______
12. 理想气体的分子之间以及分子与容器器壁之间的碰撞视为弹性碰撞。在等温情况下将一密闭容器内的气体体积压缩为原来的。则______（多选）
A. 气体从外界吸收热量
B. 单位体积内的气体分子数增加为原来的3倍
C. 大量气体分子热运动的平均动能减小为原来的
D. 大量气体分子作用在容器器壁单位面积上的平均作用力增大为原来的3倍
13. 光的反射所遵循的规律和弹性碰撞类似。
（1）如图，一束平行光垂直入射到一球心为O、半径为R的半球形玻璃砖的整个前表面上，玻璃砖的折射率为。能在玻璃砖的球形后表面发生全反射的入射光在前表面的照射面积为______。
（2）如图，单缝屏和光屏间有一平面镜，激光器发出的光照射单缝，在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹。测得单缝与镜面延长线的距离为d，与光屏的距离为L，光屏上相邻明条纹间距为，则该激光的频率为______。（真空中光速为c）
【答案】11. ①. 在平直轨道运动时存在摩擦力，使小车A的速度逐渐减小 ②. ③. ，方向向左 12. BD
13. ①. ②.
【解析】
【11题详解】
（1）[1]考虑到小车A与平直轨道存在摩擦力，使小车A的速度逐渐减小，在先后经过两个光电门时，遮光时间变长。
（2）①[2]由动量守恒定律可知AB碰撞瞬间应满足
②[3]根据弹性碰撞规律可知碰撞瞬间系统动量守恒，机械能也守恒，则有，
代入题中数据，方程联立解得碰撞后小车的速度
则小车的速度大小为，方向向左。
【12题详解】
A．温度不变，理想气体内能不变，根据热力学第一定律，，气体体积减小，外界对气体做功，，则，气体放热，故A错误；
B．分子的总数量不变，体积变为原来的，则单位体积内的气体分子数增加为原来的3倍，故B正确；
C．由于理想气体的温度不变则分子热运动的平均动能不变，故C错误；
D．根据理想气体状态方程，一定质量的理想气体，温度不变时，体积减小为原来的，则压强增大为原来的倍，根据可得大量气体分子作用在容器器壁单位面积上的平均作用力增大为原来的3倍，故D正确。
故选BD。
【13题详解】
（1）[1]光在球形后表面发生全反射时有
代入题中数据，解得全反射时的临界角为，则入射光在前表面的照射面积为
（2）[2]单缝在平面镜中的镜像与原来的单缝共同组成一组双缝，所以双缝间距为，根据双缝干涉公式可知
又因为
则该激光的频率为
发电技术
除传统的火力发电外，还可以利用海洋里的波浪能发电。某科技小组的同学们在实验室里搭建了如图的研究装置，模拟海浪从下管中涌入，使竖直筒内水平放置的绝缘活塞上下做简谐运动。在活塞上表面固定一根长度为d的金属棒ab，空间存在方向水平且垂直于ab、磁感应强度大小为B的匀强磁场。已知活塞质量为M，金属棒的质量为m，重力加速度大小为g。
14. 若海浪把活塞推到最高点时，海浪对其作用力为零，则活塞在最低点时受到海浪对其作用力大小为______。
15. 金属棒ab的速度v随时间t的周期性变化规律如图所示。金属棒两端产生的电压能使电阻为R的小灯泡正常发光，该小灯泡的额定功率为______。
16. 如图，理想变压器原线圈的输入端接在金属棒ab两端，且ab做简谐运动的振幅不随时间改变。副线圈的电路中为定值电阻，为滑动变阻器，且滑动变阻器的最大阻值小于的阻值。电流表和电压表均为理想电表。当滑动变阻器滑动触头P向下滑动时，______。（多选）
A. 电流表读数变大B. 电压表读数变大
C. 消耗的功率变大D. 消耗的功率变大
【答案】14.
15. 16. BD
【解析】
【14题详解】
模拟海浪从下管中涌入，使竖直筒内水平放置的绝缘活塞上下做简谐运动；在最高点时，，感应电流为0，安培力为0，则有
解得在最高点的加速度大小为，方向竖直向下；
根据对称性可知，在最低点的加速度大小为，方向竖直向上，且，感应电流为0，安培力为0，则有
解得活塞在最低点时受到海浪对其作用力大小为
【15题详解】
金属棒产生的电动势最大值为
则电动势有效值为
金属棒两端产生的电压能使电阻为R的小灯泡正常发光，该小灯泡的额定功率为
【16题详解】
BC．根据，由于原线圈输入电压不变，则副线圈输出电压不变；当滑动变阻器滑动触头P向下滑动时，滑动变阻器接入电路阻值增大，则副线圈总电阻增大，根据欧姆定律可知副线圈电流减小，则定值电阻两端电压减小，消耗的功率变小，滑动变阻器两端电压增大，则电压表读数变大，故B正确，C错误；
A．根据，由于副线圈电流减小，则原线圈电流减小，则电流表读数变小，故A错误；
D．消耗的功率为
根据数学知识可知，当时，消耗的功率最大；由题意可知滑动变阻器的最大阻值小于的阻值，当滑动变阻器滑动触头P向下滑动时，滑动变阻器接入电路阻值增大，消耗的功率变大，故D正确。
故选BD。
电荷及其运动
从记录摩擦后的琥珀可以吸引轻小物体的现象起，人类对电荷及其运动的研究延续了几千年。
17. 如图为研究影响平行板电容器电容的因素的实验装置，验电器指针的偏转角可定性反映两极板间电势差U的大小。改变两极板间距离的过程中，观察到验电器的指针偏角增大，则电容器极板上的电荷量Q、电势差U和电容值C的变化为______。
A. U减小、C增大B. U增大，C减小
C. Q减小、C增大D. Q增大，C减小
18. 在位于上海的实验室里，一电子从加速管口水平飞出，其初速度方向由南指向北。（不考虑电子所受重力）
（1）在地磁场的竖直分量作用下，该电子将偏向______。
A.东 B.南 C.西 D.北 E.上 F.下
（2）我们在空间施加一个竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。经过一段时间在某一时刻观察到该电子在初速度方向上的位移分量大小为，在垂直初速度方向上的位移分量大小为（忽略地磁场的影响），已知电子质量为m，元电荷为e。则该电子从加速管口飞出时的初速度大小______。
19. 已知真空中一点电荷在距其r处产生的电场强度大小为E，电势为U（取无穷远处电势为零），对应关系为。如图（a），将一带正电的小球A固定在足够长的光滑绝缘斜面底端，斜面上另一带电量为、质量为0.01kg的小球B沿斜面向上滑动，测得AB间距离为10.0cm时B球的速度为5.0m/s，AB间距离为60.0cm时B球达到最大速率，此时B球所在处的电势。A、B两球内电荷分布均匀。求：（结果均保留2位有效数字）
（1）B球速度从5.0m/s达到最大速率的运动过程中，B球的电势能变化量；（计算）
（2）B球达到的最大速率；（计算）
（3）若给B球一个较大的沿斜面向上的初速度，其沿斜面向上运动的动能随距离r变化的图线如图（b）中曲线Ⅰ所示，直线Ⅱ为曲线Ⅰ的渐近线，求其斜率k。（计算）
【答案】17. B 18. ①. A ②.
19. (1)0.12J
(2)6.7m/s
(3)-0.04
【解析】
【17题详解】
平行板电容器与验电器相连，极板电荷量Q保持不变（无充放电回路）。观察到验电器的指针偏角增大，说明电容器两板间电势差U增大，，从而得知，改变板间距离导致的变化是电容减小。
故选B。
【18题详解】
[1]上海位于北半球，地磁场竖直分量方向竖直向下。电子初速度方向由南向北，根据左手定则（电子带负电，四指指向速度反方向）：
速度方向（北）→ 四指指向南，磁场方向（下）→ 掌心向上，大拇指指向东。
故选A。
[2] 已知：初速度方向位移（圆周运动的弦长），垂直于初速度方向位移（弦高，由几何关系可得
可得
根据牛顿第二定律
联立可得
【19题详解】
(1)电场中电势，
可得，即
由题中条件可得，，
联立可得
电势能
B球的电势能变化量
(2) 小球 B 沿斜面运动时，重力分力与库仑力平衡时速度最大（合力为 0）。
库仑力
平衡时
由能量守恒：电势能减少量转为两部分，一是转化为重力势能的增量，二是转化动能增加量
能量守恒关系
解得
(3) 当时，电势能趋近于 0，动能变化仅由重力分力做功决定。
动能
故图线的斜率为，
代入，解得斜率（负号表示动能随距离增大而减小）。实验序号
小车A质量
小车B质量
相互作用前小车速度
相互作用后小车速度
1
2
3