上海市2026-2027学年高考物理三模试卷（含答案解析）

这是一份上海市2026-2027学年高考物理三模试卷（含答案解析），共11页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号，，G为引力常量，，粒子的重力可忽略等内容，欢迎下载使用。
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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、如图所示，圆形磁场区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，三个带电粒子 A、B、C 先后从 P 点以相同的速度沿 PO 方向射入磁场，分别从 a、b、c 三点射出磁场，三个粒子在磁场中运动的时间分别用 tA、tB、tC 表示，三个粒子的比荷分别用 kA、kB、kC 表示，三个粒子在该磁场中运动的周期分别用 TA、TB、TC 表示， 下列说法正确的是（ ）
A．粒子 B 带正电B．tA＜tB＜tCC．kA＜kB＜kCD．TA＞TB＞TC
2、核电站使用的核燃料有一种典型的核裂变方程是，假设质量为m1，质量为m2，质量为m3，质量为m4，光速为c，则（ ）
A．该核反应属于人工转变
B．方程中x=56，y=142
C．核反应中释放的能量为(m1-2m2-m3-m4)c2
D．该裂变方程可以简化为
3、图甲为研究光电效应的电路图，当用频率为的光照射金属阴极时，通过调节光电管两端电压，测量对应的光电流强度，绘制了如图乙所示的图象。已知电子所带电荷量为，图象中遏止电压、饱和光电流及射光的频率、普朗克常量均为已知量。下列说法正确的是（ ）
A．光电子的最大初动能为
B．阴极金属的逸出功为
C．若增大原入射光的强度，则和均会变化
D．阴极金属的截止频率为
4、吴菊萍徒手勇救小妞妞，被誉为“最美妈妈”。若两岁的妞妞质量约为12kg，从十楼坠落，下落高度为28.8m，吴菊萍的手臂与妞妞的接触时间约为0.1s，已知重力加速度g=10m/s2，则她受到的冲击力约为
A．3000NB．2880NC．1440ND．3220N
5、如图所示，足够长的竖直绝缘管内壁的粗糙程度处处相同，处于方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场中．一带正电的小球从静止开始沿管下滑，下列小球运动速度v和时间t、小球所受弹力FN和速度v的关系图像中正确的是
A．B．
C．D．
6、水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，一光滑绝缘轻杆竖直立在地面上，轻杆上有两点A、B。轻杆左侧固定一带正电的点电荷，电荷量为+Q，点电荷在轻杆AB两点的中垂线上，一个质量为m，电荷量为+q的小球套在轻杆上，从A点静止释放，小球由A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球受到的电场力先减小后增大
B．小球的运动速度先增大后减小
C．小球的电势能先增大后减小
D．小球的加速度大小不变
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、以点电荷A、B的连线为x轴，以点电荷B为坐标原点建立如图所示的坐标系，点电荷A、B带电量分别为q1、q2，间距为x0。一电子以一定的初速度进入该电场，由靠近坐标原点的位置沿x轴正方向运动，其电势能的变化如图中实线所示，图线与x轴交点的横坐标为x1，图线最高点对应的横坐标为x2，则下列判断正确的是
A．0–x1之间电场强度沿x轴正方向B．A电荷带正电，B电荷带负电
C．D．
8、如图甲所示，轻弹簧下端固定在倾角37°的粗糙斜面底端A处，上端连接质量3kg的滑块（视为质点），斜面固定在水平面上，弹簧与斜面平行。将滑块沿斜面拉动到弹簧处于原长位置的D点，由静止释放到第一次把弹簧压缩到最短的过程中，其加速度a随位移x的变化关系如图乙所示，重力加速度取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。下列说法正确的是（ ）
A．滑块先做匀加速后做匀减速运动
B．滑块与斜面间的动摩擦因数为0.1
C．弹簧的劲度系数为180N/m
D．滑块在最低点时，弹簧的弹性势能为3.12J
9、如图所示，竖直平面内存在着两个方向竖直向上的相同带状匀强电场区，电场区的高度和间隔均为d，水平方向足够长．一个质量为m、电荷量为＋q的小球以初速度v0在距离电场上方d处水平抛出，不计空气阻力，则( )
A．小球在水平方向一直做匀速直线运动B．小球在电场区可能做直线运动
C．若场强大小为，小球经过两电场区的时间相等D．若场强大小为，小球经过两电场区的时间相等
10、如图所示，半径为R的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到B点，不计物块的大小，P点到A点高度为h，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A．物块从P到B过程克服摩擦力做的功为mgR
B．物块从A到B过程与圆弧槽间正压力为
C．物块在B点时对槽底的压力大小为
D．物块滑到C点（C点位于A、B之间）且OC和OA的夹角为θ，此时时重力的瞬时功率为
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）为了测定金属丝的电阻率，某实验小组将一段金属丝拉直并固定在米尺上，其两端可作为接线柱，一小金属夹夹在金属丝上，且可在金属丝上滑动．请完成以下内容．
(1)某次用螺旋测微器测该金属丝的直径，示数如图甲所示，则其直径d＝____mm．
(2)实验中先用欧姆表测出该金属丝的阻值约为3Ω．
(3)准备的实验器材如下：
A．电压表V(量程0~3 V，内阻约20 kΩ)
B．定值电阻10Ω
C．定值电阻100Ω
D．蓄电池(电动势约12 V，内阻不计)
E．开关S一只
F．导线若干
实验小组利用上述器材设计并完成实验．实验中通过改变金属夹的位置进行了多次测量，在实验操作和测量无误的前提下，记录了金属丝接入电路中的长度l和相应的电压表的示数U，并作出了－的关系图像，如图乙所示．根据题目要求，在图丙所示的虚线框内完成设
计的实验电路图．其中定值电阻R应选____(填“B”或“C”)；金属丝电阻率的表达式＝____________________(用a、b、c、d、R表示)．
12．（12分）某同学利用如图甲所示的实验装置，通过研究纸带上第一个点到某一个点之间的运动来验证机械能守恒定律。通过实验数据分析，发现本实验存在较大的误差，为此改用如图乙所示的实验装置：通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中球心正好经过光电门B时，通过与光电门B相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出A、B之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径，重力加速度为g。请回答下列问题：
(1)小铁球经过光电门时的瞬时速度v=______（用题中所给字母表示）。
(2)如果d、t、h、g满足关系式______，就可验证机械能守恒定律。
(3)比较两个方案，改进后的方案相比原方案主要的两个优点是______。
A．不需要测出小铁球的质量
B．电磁铁控制小铁球，更易保证小铁球的初速度为0
C．消除了纸带与打点计时器之间的摩擦力影响
D．数据处理大大简化
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 1 所示，在直角坐标系 xOy 中，MN 垂直 x 轴于 N 点，第二象限中存在方向沿 y 轴负方向的匀强电场，Oy 与 MN 间（包括 Oy、MN）存在均匀分布的磁场，取垂直纸面向里为磁场的正方向，其感应强度随时间变化的规律如图 2 所示。一比荷的带正电粒子（不计重力）从 O 点沿纸面以大小 v0=、方向与 Oy 夹角θ＝60°的速度射入第一象限中，已知场强大小 E=(1+) ，ON=L
(1)若粒子在 t=t0 时刻从 O 点射入，求粒子在磁场中运动的时间 t1；
(2)若粒子在 0~t0 之间的某时刻从 O 点射入，恰好垂直 y 轴进入电场，之后从 P 点离开电场， 求从 O 点射入的时刻 t2 以及 P 点的横坐标 xP；
(3)若粒子在 0~t0 之间的某时刻从 O 点射入，求粒子在 Oy 与 MN 间运动的最大路程 s。
14．（16分）牛顿说：“我们必须普遍地承认，一切物体，不论是什么，都被赋予了相互引力的原理”．任何两个物体间存在的相互作用的引力，都可以用万有引力定律计算，而且任何两个物体之间都存在引力势能，若规定物体处于无穷远处时的势能为零，则二者之间引力势能的大小为，其中m1、m2为两个物体的质量， r为两个质点间的距离（对于质量分布均匀的球体，指的是两个球心之间的距离），G为引力常量．设有一个质量分布均匀的星球，质量为M，半径为R．
（1）该星球的第一宇宙速度是多少？
（2）为了描述电场的强弱，引入了电场强度的概念，请写出电场强度的定义式．类比电场强度的定义，请在引力场中建立“引力场强度”的概念，并计算该星球表面处的引力场强度是多大？
（3）该星球的第二宇宙速度是多少？
（4）如图所示是一个均匀带电实心球的剖面图，其总电荷量为+Q（该带电实心球可看作电荷集中在球心处的点电荷），半径为R，P为球外一点，与球心间的距离为r，静电力常量为k．现将一个点电荷-q（该点电荷对实心球周围电场的影响可以忽略）从球面附近移动到p点，请参考引力势能的概念，求电场力所做的功．
15．（12分）如图所示，在xy平面内，虚线OP与x轴的夹角为30°。OP与y轴之间存在沿着y轴负方向的匀强电场，场强大小为E。OP与x轴之间存在垂直于xy平面向外的匀强磁场。现有一带电的粒子，从y轴上的M点以初速度v0、沿着平行于x轴的方向射入电场，并从边界OP上某点Q （图中未画出）垂直于OP离开电场，恰好没有从x轴离开第一象限。已知粒子的质量为m、电荷量为q（q>0），粒子的重力可忽略。求：
(1)磁感应强度的大小；
(2)粒子在第一象限运动的时间；
(3)粒子从y轴上离开电场的位置到O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】
根据题意做出ABC三种粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，
A．根据左手定则，可以判断B粒子带的电荷为负电荷，A错误；
C．由图可知，三粒子做圆周运动的半径C最大，A最小，根据
又粒子的速度都相等，所以比荷的大小关系是：kA＞kB＞kC，故C错误；
D．根据周期公式
及比荷的大小关系可知：TC＞TB＞TA，故D错误；
B．由图，ABC三个粒子形成的图象在磁场区域留下的弧长C最长，A最短，而三个粒子的速度相同，根据，所以有：tA＜tB＜tC，故B正确。
故选B。
2、C
【解析】
A．该核反应属于重核裂变，不属于人工转变，A错误；
B．根据质量数和电荷数守恒可知，x=56，y=144，B错误；
C．根据爱因斯坦质能方程，反应释放出的能量为：
C正确；
D．核反应方程不能进行简化，D错误。
故选C。
3、D
【解析】
A．光电子的最大初动能为，选项A错误；
B．根据光电效应方程：
则阴极金属的逸出功为
选项B错误；
C．若增大原入射光的强度，则最大初动能不变，则截止电压不变；但是饱和光电流会变化，选项C错误；
D．根据可得，阴极金属的截止频率为
选项D正确；
故选D.
4、A
【解析】
对妞妞下降过程有
得
规定向上为正向，由动量定理得
代入数据求得
A． 3000N与分析相符，故A正确；
B． 2880N与分析不符，故B错误；
C． 1440N与分析不符，故C错误；
D． 3220N与分析不符，故D错误；
故选：A。
5、D
【解析】
由题中“足够长的竖直绝缘管内壁的粗糙程度处处相同”可知，本题考查带电物体在复合场中的受力分析，根据电场力性质和洛伦兹力以及受力分析可解答本题。
【详解】
AB、当粒子速度足够大时，有
会有
此时，速度不再增加，故AB错误；
CD、根据受力分析，小球在水平方向受力平衡，即
故C错误，D正确。
6、C
【解析】
A．小球下滑时受匀强电场的电场力是不变的，受到点电荷的电场力先增加后减小，则小球受到的电场力先增大后减小，选项A错误；
B．小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负功，重力做正功，但是由于不能比较正功和负功的大小关系，则不能确定小球速度变化情况；在后半段，点电荷电场力和重力均对小球做正功，则小球的运动速度增大，选项B错误；
C．小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负功，在后半段对小球做正功，则小球的电势能先增大后减小，选项C正确；
D．由小球的受力情况可知，在A点时小球的加速度小于g，在AB中点时小球的加速度等于g，在B点时小球的加速度大于g，则加速度是不断变化的，选项D错误。
故选C。
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、AC
【解析】
A．0到之间电子的电势能增大，电场力对电子做负功，电场力沿轴负方向，故电场强度沿轴正方向，A正确；
B．0到过程中，电场力水平向左做负功，合电场强度水平向右，之后，电场力水平向右做正功，合电场强度水平向左，可知A电荷带负电，B电荷带正电，B错误；
CD．电场力做功改变电势能，所以电场力的大小表示为：
所以电势能随位移变化的图像的斜率为电场力，处电场力为0，电场强度为0，所以：
解得：，C正确，D错误。
故选AC。
8、BD
【解析】
A．因滑块的加速度先减小后反向增加，可知滑块先做变加速后做变减速运动，选项A错误；
B．弹簧处于原长时，加速度为a=5.2m/s2，由牛顿第二定律
解得
μ=0.1
选项B正确；
C．由图像可知，弹簧被压缩x=0.1m时滑块的加速度减为零，则
解得
k=156N/m
选项C错误；
D．由能量关系可知，滑块在最低点时，弹簧的弹性势能为
解得
EP=3.12J
选项D正确。
故选BD。
9、ABD
【解析】
A．将小球的运动沿着水平方向和竖直方向进行分解，水平方向不受外力，故小球在水平方向一直以速度v0做匀速直线运动，故A正确；
B．小球在电场区时，受到竖直向下的重力和竖直向下的电场力，若电场力与重力大小相等，二力平衡，小球能做匀速直线运动，故B正确；
C．若场强大小为，则电场力等于mg，在电场区小球所受的合力为零，在无电场区小球匀加速运动，故经过每个电场区时小球匀速运动的速度均不等，因而小球经过每一无电场区的时间均不等，故C错误；
D．当场强大小为，电场力等于2mg，在电场区小球所受的合力大小等于mg，方向竖直向上，加速度大小等于g，方向竖直向上，根据运动学公式，有经过第一个无电场区
d=
v1=gt1
经过第一个电场区
d=v1t-gt22
v2=v1-gt2
由①②③④联立解得
t1=t2
v2=0
接下来小球的运动重复前面的过程，即每次通过无电场区都是自由落体运动，每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动，因此，小球经过两电场区的时间相等，故D正确。
故选ABD。
10、ACD
【解析】
A． 物块从A到B做匀速圆周运动，动能不变，由动能定理得
mgR-Wf=0
可得克服摩擦力做功：
Wf=mgR
故A正确；
B． 物块从A到B过程做匀速圆周运动，合外力提供向心力，因为重力始终竖直，但其与径向的夹角始终变化，而圆弧槽对其的支持力与重力沿径向的分力的合力提供向心力，故圆弧槽对其的支持力是变力，根据牛顿第三定律可知，物块从A到B过程与圆弧槽间正压力是变力，非恒定值，故B错误；
C． 物块从P到A的过程，由机械能守恒得
可得物块A到B过程中的速度大小为
物块在B点时，由牛顿第二定律得
解得：
根据牛顿第三定律知物块在B点时对槽底的压力大小为，故C正确；
D．在C点，物体的竖直分速度为
重力的瞬时功率
故D正确。
故选：ACD。
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、0.750 B
【解析】
（1）螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm，可动刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数，由可动刻度读出毫米的小数部分。
（2）电路分为测量电路和控制电路两部分。测量电路采用伏安法。根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系，选择电流表外接法。变阻器若选择R2，估算电路中最小电流，未超过电流表的量程，可选择限流式接法。
【详解】
（1）螺旋测微器固定刻度为0.5mm，可动刻度为25.0×0.01mm，两者相加就是0.750mm。
（2）因为只有电压表，当连入电路的电阻丝变化时，其两端的电压也将发生变化，找到电压U与长度l的关系，画出图象就能求出电阻丝的电阻率，按题意就可以画出电路如图所示，
由于电阻丝的电阻只有3Ω，所以定值电阻选较小的B.
（4）据欧姆定律可以写出电阻丝两端的电压
所以
结合图象有： （截距）
当时，
而S=π()2
联立可得：
本实验测电阻丝的电阻率比较巧妙，利用图象法减小了偶然误差，再结合数学图象的知识，更是本题的精华部分；测量电阻最基本的原理是伏安法，电路可分为测量电路和控制电路两部分设计。测量电路要求精确，误差小。
12、 BC
【解析】
(1)[1]用平均速度代替小铁球经过光电门时的瞬时速度，即
(2)[2]若小铁球机械能守恒，则有
可得
(3)[3]比较两个方案，改进后的方案相比原方案最主要的优点：一是消除了纸带与打点计时器之间的摩擦力影响；二是电磁铁控制小铁球，更易保证小铁球的初速度为0，故BC正确，AD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)；(2)，；(3)(5+)L
【解析】
(1)若粒子在t0时刻从O点射入，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，如图所示：
由几何关系可知圆心角
洛伦兹力提供向心力，则
已知
周期
粒子在磁场中运动的时间
符合题意。
(2)由(1)可知
解得
设t2时刻粒子从点射入时恰好垂直轴进入电场，如图所示：
则
解得
粒子在电场中做类平抛运动，分解位移
根据牛顿第二定律有
解得
(3)粒子在磁场中转动，已知周期
运动轨迹如图所示：
则
由于
粒子从点开始恰好做匀速圆周运动一圈回到点，时刻运动到，则
粒子从点开始恰好做匀速圆周运动一圈回到点，后沿做直线运动，则
因为
恰好等于的长度，所以最大路程为
14、（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
(1)设靠近该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速度大小为，万有引力提供卫星做圆周运动的向心力

解得： ；
(2)电场强度的定义式
设质量为m的质点距离星球中心的距离为r，质点受到该星球的万有引力

质点所在处的引力场强度
得
该星球表面处的引力场强度
(3)设该星球表面一物体以初速度向外抛出，恰好能飞到无穷远，根据能量守恒定律

解得： ；
(4)点电荷-q在带电实心球表面处的电势能
点电荷-q在P点的电势能
点电荷-q从球面附近移动到P点，电场力所做的功
解得： ．
15、 (1)；(2)；(3)
【解析】
(1)由于粒子从Q点垂直于OP离开电场，设到Q点时竖直分速度为，由题意可知
设粒子从M点到Q点运动时间为，有
粒子做类平抛运动的水平位移如的
由磁场方向可知粒子向左偏转，根据题意可知粒子运动轨迹恰好与轴相切，设粒子在磁场中运动的半径为，由几何关系
设粒子在磁场中速度为，由前面分析可知
洛伦兹力提供向心力
解得
(2)粒子在磁场中运动周期
设粒子在磁场中运动时间为，
粒子离开磁场的位置到轴的距离为，则
沿着轴负方向做匀速直线运动，设经过时间到达轴，
即
(3)由几何关系可得粒子离开磁场的位置到轴距离
粒子离开磁场手，竖直方向做匀速直线运动，经过时间到达轴并离开电场
则
粒子离开电场的位置到点的距离
。