2025届上海市上外附中物理高三上期中联考模拟试题含解析

2025届上海市上外附中物理高三上期中联考模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。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、如图所示，一直角三角形处于平行于纸面的匀强电场中，∠A=91°，∠B=31°，AC长为L，已知A点的电势为，B点的电势为，C点的电势为1．一带电的粒子从C点以的速度出发，方向如图所示(与AC边成61°)．不计粒子的重力，下列说法正确的是A．电场强度的方向由B指向CB．电场强度的大小为C．若粒子能击中图中的A点，则该粒子的比荷为D．只要粒子的速度大小合适，就可能击中图中的B点2、如图所示，光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块P，将另一个带电小物块Q在斜面的某位置由静止释放，它将沿斜面向上运动。设斜面足够长，则在Q向上运动过程中A．物块Q的动能一直增大B．物块Q的电势能一直增大C．物块P、Q的重力势能和电势能之和一直增大D．物块Q的机械能一直增大3、如图所示，一质量M=3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m=1.0kg的小木块A(可视为质点)，同时给A和B以大小均为2.0m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，要使小木块A不滑离长木板B板，已知小木块与长木板之间的动摩擦因数为0.6，则长木板B的最小长度为()A．1.2mB．0.8mC．1.0mD．1.5m4、地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1，地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，向心加速度为a2。已知引力常量为G，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，且地球近地卫星轨道处的重力加速度为g0下列说法正确的是（）A．地球质量B．地球质量C．a1、a2、g、g0的关系是g0=g>a2>a1D．加速度之比5、如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为N，小球在最高点的速度大小为v，N－图像如乙图所示。下列说法正确的是（）A．当地的重力加速度大小为B．小球的质量为C．时，杆对小球弹力方向向上D．若，则杆对小球弹力大小为6、有一竖直放置的T型架，表面光滑，两质量均为m的滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B间用一不可伸长的轻细绳相连，A、B可看作质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A、B静止。现由静止释放B，下列关于两滑块以后运动中的说法正确的是A．在滑块B从释放到最低点的过程中，B物体减少的重力势能等于A物体增加的动能B．在滑块B从释放到最低点的过程中，绳中张力始终小于mgC．设细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B的速度为v，则连接A下降的高度为D．当细绳与竖直方向的夹角为60°时，A、B两物体的速度比为二、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，水平光滑长杆上套有一物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q，另一端悬挂一物块P．设细线的左边部分与水平方向的夹角为θ，初始时θ很小．现将P、Q由静止同时释放，在物块P下落过程中，下列说法正确的有A．当θ＝60°时，P、Q的速度之比是1:2B．当θ＝90°时，Q的速度最大C．物块P一直处于失重状态D．绳对Q的拉力始终大于P的重力8、兴趣小组的同学们利用弹弓放飞模型飞机。弹弓的构造如图1所示，其中橡皮筋两端点A、B固定在把手上。橡皮筋处于ACB时恰好为橡皮筋原长状态（如图2所示），将模型飞机的尾部放在C处，将C点拉至D点时放手，模型飞机就会在橡皮筋的作用下发射出去。C、D两点均在AB连线的中垂线上，橡皮筋的质量忽略不计。现将模型飞机竖直向上发射，在它由D运动到C的过程中A．模型飞机在D位置所受弹力最大B．模型飞机在C位置时的速度最大C．模型飞机的加速度先减小，后增大D．模型飞机的机械能一直在增大9、如图所示，竖直光滑管形圆轨道半径为R（管径远小于R）固定，小球a、b大小相同，质量相同，均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动，两球先后以相同的速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是A．速度v至少为时，才能使两球在管内偶完整圆周运动B．速度v至少为时，才能使两球在管内做完整圆周运动C．当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5mgD．只要，小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6mg10、在离水平地面高处将一质量为的小球水平抛出，在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为，落地时小球距抛出点的水平距离为，速率为，那么，在小球运动的过程中（）A．重力做功为B．克服空气阻力做的功为C．落地时，重力的瞬时功率为D．重力势能和机械能都逐渐减少三、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）在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，所选用的实验器材有：A．小灯泡“2.5V,0.2A”B．电流表0～0.6A～3A(内阻约1Ω)C．电压表0～3V～15V(内阻很大)D．滑动变阻器“2A,10Ω”E．电源(两节干电池)F．开关一个，导线若干(1)在实验时小杰同学采用了如图甲所示的实物电路，并且准备合上开关开始测量，则具体实验操作前电路存在错误或需改进的地方有(至少写出两处)_____________.(2)在改正电路需改进之处后，小杰同学进行了实验，但在实验中发现，无论怎样调节滑动变阻器，都不能使小灯泡两端电压达到2.5V额定电压，而是只能勉强达到1.8V，于是他猜想是否干电池太旧，总电动势只能达到1.8V，为了验证自己的猜想，他按图乙电路原理图进行测量该电源电动势和内阻的实验，在电路图中有一个电阻R0是起________作用的．(3)实验完毕得到6组数据后，小杰在U－I图上描好了点(如图丙)，则由图可得E＝________V，电源内阻为r＝________Ω(后一个结果保留三位有效数字)．12．（12分）某同学为了探究物体的质量不变时，加速度跟合外力的关系．将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图象．由于疏忽，实验者忘记了平衡摩擦力，将带滑轮的长木板固定在水平的桌面上了．（1）实验中是否需要钩码的质最远小于小车和传感器的总质量：______（填“是“或“否”）（2）由图象求出小车和传感器受到的摩擦阻力为______N，总质量为______kg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，从A点以某一水平速度v0抛出质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平．已知长木板的质量M=4kg，A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.7，长木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，g=10m/s1．sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）小物块在B点时的速度大小；（1）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力；（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）14．（16分）一飞船沿近地轨道绕地球做匀速圆周运动，周期为T。已知地球半径为R。求：（1）地球的第一宇宙速度；（2）距离地球表面高为3R处运行的人造卫星的周期。15．（12分）2019年1月4日上午10时许，科技人员在北京航天飞行控制中心发出指令，嫦娥四号探测器在月面上空开启发动机，实施降落任务。在距月面高为H=102m处开始悬停，识别障碍物和坡度，选定相对平坦的区域后，先以a1匀加速下降，加速至v1m/s时，立即改变推出力，以a2=2m/s2匀减速下降，至月表高度30m处速度减为零，立即开启自主避障程序，缓慢下降。最后距离月面3m时关闭发动机，探测器以自由落体的方式降落，自主着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑中，整个过程始终垂直月球表面作直线运动，取竖直向下为正方向。已知嫦娥四号探测器的质量m=40kg，月球表面重力加速度取1.5m/s2。求：（1）嫦娥四号探测器自主着陆月面时的瞬时速度大小v2；（2）匀加速直线下降过程推力F的大小和方向；（3）已知月球的半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，嫦娥四号执行探测任务结束后要返回地球，则在月球表面至少要获得多大的发射速度。（用字母表示）

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、C【解析】

A、根据电场的性质，可知BC的中点的电势为，所以电场强度的方向沿∠C的角平分线指向C，故A错误；B、根据可知电场强度的大小为，故B错误；C、粒子在电场中做类平抛运动，粒子能击中图中的A点，则有，，，联立解得，故C正确；D、粒子做类平抛运动，所以粒子速度不论多大在电场中都不能击中图中的B点，故D错误；故选C．【点睛】关键是找出等势线，再根据等势线找到电场方向，根据U=Ed求解电场强度．2、D【解析】

A.开始电场力大于重力沿斜面向下的分力，动能增大，但电场力不断减小，当电场力小于重力沿斜面向下的分力，合力与运动方向相反，动能减小，故A错误；B.P、Q之间越来越远，P、Q之间的排斥力（电场力）做正功，电势能越来越小，故B错误。C.物体动能、重力势能、电势能总和守恒，动能先增大后减小，物块P、Q的重力势能和电势能之和就先减小后增大，故C错误；D.P、Q之间越来越远，电势能越来越小，根据能量守恒，Q的动能和重力势能之和（机械能）肯定越来越大，故D正确。3、C【解析】

当从开始到AB速度相同的过程中，取水平向右方向为正方向，由动量守恒定律得：(M−m)v0＝(M+m)v解得：v=1m/s；由能量关系可知：μmgL=12M+mv04、C【解析】

AB．根据万有引力定律可得，对地球的同步卫星有解得地球的质量故AB错误；

C．地球赤道上的物体和地球同步卫星的角速度相等，根据a=ω2r知a1＜a2对于地球近地卫星有得地球表面的物体得对于地球同步卫星，有即得因为r＞R，所以a2＜g，综合得g0=g＞a2＞a1故C正确；

D．地球赤道上的物体与地球同步卫星角速度相同，则根据a=ω2r，地球赤道上的物体与地球同步卫星的向心加速度之比故D错误；故选C。5、B【解析】

AB.在最高点，若，则有：若，则有：解得：故A错误，B正确；C.由图可知：当时，杆对小球弹力方向向上，当时，杆对小球弹力方向向下，所以当时，杆对小球弹力方向向下，故C错误；D.若时，则有：解得杆对小球弹力大小为：故D错误。6、A【解析】当B滑到最低点时，B的速度为零，根据机械能守恒定律可知，在此过程中，B物体减少的重力势能等于A物体增加的动能，选项A正确；物块B先加速后减速，在减速过程中，可知T>mg，则选项B错误；当细绳与竖直方向的夹角为60°时，将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，两物体沿绳子方向的速度相等，有：vBcos60°=vAcos30°，所以；AB组成的系统机械能守恒，有：mgh=mvA2+mvB2，因滑块B的速度为v，所以：h=，绳长l=2h=．选项CD错误；故选A.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、AB【解析】

A、由题可知，P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，则当时，Q的速度解得：故A正确；B、P的机械能最小时，即为Q到达O点正下方时，此时Q的速度最大，即当时，Q的速度最大，故B正确；C、角逐渐增大到的过程中，Q的速度一直增大，P的速度先增大后减小，所以P是先失重后超重，故C错误；D、因为P是先失重后超重，因此绳对Q的拉力会等于P的重力，故D错误。8、ACD【解析】A.橡皮筋的伸长量逐渐减小,每根橡皮筋的弹力大小逐渐减小,两根橡皮筋的夹角增大,所以橡皮筋对模型飞机的弹力(合力)一直在减小，在D位置所受弹力最大。故A正确；B.从D到C，橡皮筋的弹力逐渐减小，弹力先大于重力，后小于重力，模型飞机的速度先增大后减小，弹力等于重力时，速度最大，故B错误；C.从D到C，橡皮筋的弹力逐渐减小，橡皮筋对模型飞机的弹力先大于重力，加速度逐渐减小；后小于重力，加速度逐渐增大，所以模型飞机的加速度先减小，后增大，故C正确；D.橡皮筋对模型飞机的弹力始终做正功，由功能关系知，模型飞机的机械能一直在增大，故D正确；故选：ACD。9、AD【解析】

小球恰好通过最高点时的速度为零，运动过程中只有重力做功，所以，解得，故A正确B错误；在最高点小球对轨道无压力，则重力完全充当向心力，则，解得，根据机械能守恒小球a在最低点的速度为，解得，在最高点无压力时，向心力；最低点时，向心力，即a球比b球所需向心力大4mg，C错误；当时，在最高点时，管道对小球有向下的压力，由，解得；最低点时，有；解得，所以，由机械能守恒可得：，解得：，根据牛顿第三定律得：只要能做完整的圆周运动，压力之差都等于6mg，故D正确。10、AD【解析】

A.重力做功为，故A正确；B.空气阻力做功与经过的路程有关，而小球经过的路程大于，故克服空气阻力做的功大于，故B错误．C.落地时，重力的瞬时功率为重力与沿重力方向的分速度的乘积，故落地时重力的瞬时功率小于，C错误；D.重力做正功，重力势能减少，空气阻力做负功，机械能减少，故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、电流表应外接电流表量程太大；滑动变阻器滑片应置于最左端保护3.0(2.9～3.1均可)3.57(3.33～3.80均可)【解析】(1)由于小灯泡的电阻很小，电流表应外接；小灯泡额定电流为0.2A，但图中电流表所选量程为3A，不合适；本实验采用分压式电路，合上开关前，滑动变阻器滑片应置于最左端；(2)由于电源内阻较小，当R调到比较小时，电流较大，R0起到保护电路的作用；(3)U－I图纵轴截距表示电动势E＝3.0V，电源内阻r＝＝Ω≈3.57Ω.12、（1）否；（2）2；2【解析】

（1）此实验中由于在小车上安装了拉力传感器，拉小车的力可以由拉力传感器测出，所以没有必要再用钩码的重力代替拉力，当然更没有必要使钩码的质最远小于小车和传感器的总质量．（2）从a-F图象可以看出，当F＞2N时，小车才有加速度，所以F=2N时是小车受到的最大静摩擦力，从而它又是等于滑动摩擦力，所以摩擦阻力为2N．根据牛顿第二定律，则图象的斜率就是小车质量的倒数，则．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)5m/s(1)