2025屆上海市實驗學校高三第一次模擬考試物理試卷含解析

2025屆上海市實驗學校高三第一次模擬考試物理試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、在地球同步軌道上等間距布置三顆地球同步通訊衛(wèi)星，就可以讓地球赤道上任意兩位置間實現(xiàn)無線電通訊，現(xiàn)在地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為地球半徑的1．1倍。假設將來地球的自轉周期變小，但仍要僅用三顆地球同步衛(wèi)星實現(xiàn)上述目的，則地球自轉的最小周期約為A．5小時 B．4小時 C．1小時 D．3小時2、“天津之眼”是一座跨河建設、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標之一．摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內做勻速圓周運動．下列敘述正確的是（）A．摩天輪轉動過程中，乘客的機械能保持不變B．在最高點，乘客重力大于座椅對他的支持力C．摩天輪轉動一周的過程中，乘客重力的沖量為零D．摩天輪轉動過程中，乘客重力的瞬時功率保持不變3、若宇航員在月球表面附近自高h處以初速度v0水平拋出一個小球，測出小球從拋出到落地的位移為L。已知月球半徑為R，萬有引力常量為G，則下列說法正確的是（）A．月球表面的重力加速度B．月球的質量C．月球的第一宇宙速度D．月球的平均密度4、一足夠長的傳送帶與水平面的傾角為θ，以一定的速度勻速運動，某時刻在傳送帶適當?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊男∥飰K，如圖甲所示，以此時為計時起點t=0，小物塊之后在傳送帶上運動速度隨時間的變化關系如圖乙所示，圖中取沿斜面向上的運動方向為正方向，v1>v2，已知傳送帶的速度保持不變，則（）A．小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ<tanθB．小物塊在0~t1內運動的位移比在t1~t2內運動的位移小C．0~t2內，傳送帶對物塊做功為D．0~t2內物塊動能變化量大小一定小于物體與皮帶間摩擦而產生的熱量5、硅光電池是一種直接把光能轉換成電能的半導體器件，它的工作原理與光電效應類似：當光照射硅光電池，回路里就會產生電流。關于光電效應，下列說法正確的是（）A．任意頻率的光照射到金屬上，只要光照時間足夠長就能產生光電流B．只要吸收了光子能量，電子一定能從金屬表面逸出C．逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率有關D．超過截止頻率的入射光光強越強，所產生的光電子的最大初動能就越大6、如圖所示，物體A、B的質量分別為m、2m，物體B置于水平面上，B物體上部半圓型槽的半徑為R，將物體A從圓槽的右側最頂端由靜止釋放，一切摩擦均不計。則（）A．A、B物體組成的系統(tǒng)動量守恒B．A不能到達圓槽的左側最高點C．A運動到圓槽的最低點時A的速率為D．A運動到圓槽的最低點時B的速率為二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、4月20日深夜，“長征三號乙”運載火箭成功發(fā)射第44顆“北斗”導航衛(wèi)星。這是“北斗”導航衛(wèi)星在2019年的首次發(fā)射，“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)今年繼續(xù)高密度全球組網(wǎng)。若某顆衛(wèi)星入軌后繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為，運動周期為。已知地球半徑為，引力常量為，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的線速度大小 B．地球的質量C．地球的平均密度 D．地球表面重力加速度大小8、如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A．其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程．該循環(huán)過程中，下列說法正確的是__________．A．A→B過程中，氣體對外界做功，吸熱B．B→C過程中，氣體分子的平均動能增加C．C→D過程中，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少D．D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化E.該循環(huán)過程中，氣體吸熱9、如圖所示，水平面上固定著兩根足夠長的平行導槽，質量為的形管恰好能在兩導槽之間自由滑動，一質量為的小球沿水平方向，以初速度從形管的一端射入，從另一端射出。已知小球的半徑略小于管道半徑，不計一切摩擦，下列說法正確的是（）A．該過程中，小球與形管組成的系統(tǒng)機械能守恒B．小球從形管的另一端射出時，速度大小為C．小球運動到形管圓弧部分的最左端時，速度大小為D．從小球射入至運動到形管圓弧部分的最左端的過程中，平行導槽受到的沖量大小為10、我國計劃在2030年之前實現(xiàn)飛船載人登月計劃，假設你有幸成為登上月球的第一位中國人，如果告知萬有引力常量，你可以完成以下哪項工作（）A．測出一個石塊在月球表面上方自由下落的高度和時間，求出月球表面上該石塊的重量B．測出一個石塊在月球表面上方做平拋運動的高度和時間，求出月球的質量C．從月球表面上撿取100塊石頭，測量它們的質量和體積，求出月球的平均密度D．測出飛船貼近月球表而繞月球做勻速圓周運動的周期求出月球的平均密度三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實驗小組做“探究加速度和力、質量的關系”實驗。(1)用如圖甲所示的裝置做實驗，圖中帶滑輪的長木板放置于水平桌面上，拉力傳感器可直接顯示細線所受拉力的大小。實驗時，下列操作必要且正確的是__________。A．將長木板右端適當墊高，使小車前端的滑輪不掛砂桶時，小車能自由勻速滑動B．為了減小誤差，實驗中要保證砂和砂桶的質量遠小于小車的質量C．實驗時，拉小車前端滑輪的細線必須保持水平D．實驗時，使小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數(shù)(2)在正確、規(guī)范的操作下，打出一條如圖乙所示的紙帶，每相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個計時點沒有畫出來，紙帶上的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離，打點計時器電源的頻率為。則打計數(shù)點3時，小車的速度大小__________；小車做勻加速直線運動的加速度大小__________。（結果均保留三位有效數(shù)字）(3)帶滑輪的長木板水平放置，保持小車質量不變，改變砂桶里砂的質量測出每次拉力傳感器的示數(shù)和小車對應的加速度，作圖象。下列圖線正確的是_____。A．B．C．D．12．（12分）小明同學在“研究物體做勻變速直線運動規(guī)律”的實驗中，利用打點計時器（電源頻率為50Hz）記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，并取其中的A、B、C、D、E、F、G七個計數(shù)點進行研究（每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點未畫出）。其中，，，________cm（從圖中讀取），，。則打點計時器在打D點時小車的速度________m/s，小車的加速度________m/s2。（計算結果均保留到小數(shù)點后兩位）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，MN板間存在勻強電場，場強E=300N/C，方向豎直向上電場上A、B兩點相距10cm，AB連線與電場方向夾角，A點和M板相距2cm，求：（1）求AB兩點間的電勢差大?。唬?）若M板接地（電勢為0），A點電勢；（3）將點電荷從A移到B，電場力做的功。14．（16分）如圖所示，ABC為某玻璃磚的截面，OBC是半徑為R的四分之一圓，O為圓心，AOB為等腰直角三角形，玻璃磚放在水平面上，一束單色光從AO邊上的中點D垂直AO面射入，光線在AB面上剛好發(fā)生全反射．已知光在真空中傳播的速度為c，求（i）試判斷光線第一次照射到圓面上會不會發(fā)生全反射，如果不發(fā)生全反射，則發(fā)生折射的折射角為多大;（ⅱ）圓弧面的反射光線第一次照射到CO面上的入射點到D點的距離．15．（12分）如圖所示，光滑的水平桌面邊緣處固定一輕質定滑輪，A為質量為2m的足夠長的木板，B、C、D為三個質量均為m的可視為質點的物塊，B放在A上，B通過水平且不可伸長的輕繩跨過定滑輪與D連接，D懸在空中。C靜止在水平桌面上A的右方某處（A、C和滑輪在同一直線上）。A、B間存在摩擦力，且認為最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，在D的牽引下，A和B由靜止開始一起向右加速運動，一段時間后A與C發(fā)生時間極短的彈性碰撞，設A和C到定滑輪的距離足夠遠，D離地面足夠高，不計滑輪摩擦，已知重力加速度為g。(1)為使A與C碰前A和B能相對靜止一起加速運動，求A與B間的動摩擦因數(shù)μ應滿足的條件；(2)若A與B間的動摩擦因數(shù)μ=0.75，A與C碰撞前A速度大小為v0，求A與C碰后，當A與B剛好相對靜止時，C與A右端的距離。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

設地球的半徑為R，則地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r=1.1R，已知地球的自轉周期T=24h，地球同步衛(wèi)星的轉動周期與地球的自轉周期一致，若地球的自轉周期變小，則同步衛(wèi)星的轉動周期變小。由公式可知，做圓周運動的半徑越小，則運動周期越小。由于需要三顆衛(wèi)星使地球赤道上任意兩點之間保持無線電通訊，所以由幾何關系可知三顆同步衛(wèi)星的連線構成等邊三角形并且三邊與地球相切，如圖。由幾何關系可知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r′=2R由開普勒第三定律得故B正確，ACD錯誤。故選B。2、B【解析】摩天輪運動過程中做勻速圓周運動，乘客的速度大小不變，則動能不變，但高度變化，所以機械能在變化，選項A錯誤；圓周運動過程中，在最高點由重力和支持力的合力提供向心力，即，所以重力大于支持力，選項B正確；轉動一周，重力的沖量為I=mgT，不為零，C錯誤；運動過程中，乘客的重力大小不變，速度大小不變，但是速度方向時刻在變化，根據(jù)P=mgvcosθ可知重力的瞬時功率在變化，選項D錯誤．故選B．3、C【解析】

A．由小球平拋，依題意有則故A錯誤；B．由則故B錯誤；C．第一宇宙速度故C正確；D．根據(jù)則月球平均密度故D錯誤。故選C。4、D【解析】

v-t圖象與坐標軸所圍成圖形的面積等于物體位移大小，根據(jù)圖示圖象比較在兩時間段物體位移大小關系；由圖看出，物塊先向下運動后向上運動，則知傳送帶的運動方向應向上。0～t1內，物塊對傳送帶的摩擦力方向沿傳送帶向下，可知物塊對傳送帶做功情況。由于物塊能向上運動，則有μmgcosθ＞mgsinθ．根據(jù)動能定理研究0～t2內，傳送帶對物塊做功。根據(jù)能量守恒判斷可知，物塊的重力勢能減小、動能也減小都轉化為系統(tǒng)產生的內能，則系統(tǒng)產生的熱量大小一定大于物塊動能的變化量大小?！驹斀狻吭趖1～t2內，物塊向上運動，則有μmgcosθ＞mgsinθ，解得：μ＞tanθ，故A錯誤。因v1>v2，由圖示圖象可知，0～t1內圖象與坐標軸所形成的三角形面積大于圖象在t1～t2內與坐標軸所圍成的三角形面積，由此可知，物塊在0～t1內運動的位移比在t1～t2內運動的位移大，故B錯誤；0～t2內，由圖“面積”等于位移可知，物塊的總位移沿斜面向下，高度下降，重力對物塊做正功，設為WG，根據(jù)動能定理得：W+WG=mv22-mv12，則傳送帶對物塊做功W≠mv22-mv12，故C錯誤。0～t2內，物塊的重力勢能減小、動能也減小，減小的重力勢能與動能都轉化為系統(tǒng)產生的內能，則由能量守恒得知，系統(tǒng)產生的熱量大小一定大于物塊動能的變化量大小，即：0～t2內物塊動能變化量大小一定小于物體與皮帶間摩擦而產生的熱，故D正確。故選D。5、C【解析】

AB．當入射光的頻率大于金屬的截止頻率時就會有光電子從金屬中逸出，發(fā)生光電效應現(xiàn)象，并且不需要時間的積累，瞬間就可以發(fā)生。所以AB錯誤；CD．根據(jù)愛因斯坦的光電效應方程對于同一種金屬，可知光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與入射光的光強無關。所以C正確，D錯誤。故選C。6、D【解析】

A．A、B物體組成的系統(tǒng)只有水平方向動量守恒，選項A錯誤；B．運動過程不計一切摩擦，故機械能守恒，那么A可以到達B圓槽的左側最高點，且A在B圓槽的左側最高點時，A、B的速度都為零，故B錯誤；CD．對A運動到圓槽的最低點的運動過程由水平方向動量守恒對AB整體應用機械能守恒可得所以A運動到圓槽的最低點時B的速率為故C錯誤，D正確；故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】

A．根據(jù)線速度的定義可知衛(wèi)星的線速度大小為選項A正確；B．由，得地球的質量為選項B錯誤；C．根據(jù)密度公式可知地球的密度選項C正確；D．根據(jù)萬有引力提供向心力有地球表面萬有引力近似等于重力有聯(lián)立解得地球表面的重力加速度大小選項D錯誤。故選AC。8、ADE【解析】

過程中，體積增大，氣體對外界做功，過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，溫度降低，過程中，等溫壓縮，過程中，絕熱壓縮，外界對氣體做功，溫度升高．【詳解】A.過程中，體積增大，氣體對外界做功，溫度不變，內能不變，氣體吸熱，故A正確；B.過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，內能減小，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故B錯誤；C.過程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，故C錯誤；D.過程中，絕熱壓縮，外界對氣體做功，內能增加，溫度升高，分子平均動能增大，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化，故D正確；E.該循環(huán)中，氣體對外做功大于外界對氣體做功，即；一個循環(huán)，內能不變，，根據(jù)熱力學第一定律，，即氣體吸熱，故E正確；故選ADE【點睛】本題考查了理想氣體狀態(tài)方程的應用，根據(jù)圖象判斷出氣體體積如何變化，從而判斷出外界對氣體做功情況，再應用熱力學第一定律與題目所給條件即可正確解題；要知道：溫度是分子平均動能的標志，理想氣體內能由問題溫度決定．9、ABD【解析】

A．小球和U形管組成的系統(tǒng)整體在運動過程中沒有外力做功，所以系統(tǒng)整體機械能守恒，所以A正確；B．小球從U形管一端進入從另一端出來的過程中，對小球和U形管組成的系統(tǒng)，水平方向不受外力，規(guī)定向左為正方向，由動量守恒定律可得再有機械能守恒定律可得解得所以B正確；C．從小球射入至運動到形管圓弧部分的最左端的過程時，小球和U形管速度水平方向速度相同，對此過程滿足動量守恒定律，得由能量守恒得解得所以C錯誤；D．小球此時還有個分速度是沿著圓形管的切線方向，設為，由速度的合成與分解可知對小球由動量定理得由于力的作用是相互的，所以平行導槽受到的沖量為所以D正確。故選ABD。10、AD【解析】

A．根據(jù)得則月球表面上該石塊的重量G=mg=m故A正確；B．一個石塊在月球表面上方做平拋運動的高度和時間，同樣有豎直方向得又根據(jù)任意一星球表面物體重力等于萬有引力G=mg得因不知道月球半徑，則求不出月球的質量，故B錯誤；C．從月球表面上撿取100塊石頭，測量它們的質量和體積，只能大體測出月球上石頭的密度，但月球密度不一定與月球上石頭的密度相同，故C錯誤；D．由萬有引力提供向心力得：得：又M=ρπR3，聯(lián)立解得：故D正確。故選AD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、AD1.132.50B【解析】

(1)[1]A．為使小車的合外力等于小車受到的拉力，必須平衡摩擦力，故A正確；B．小車受到的拉力等于拉力傳感器的兩倍，不需要用細線的拉力近似等于砂和砂桶的重力，實驗中不需要保證砂和砂桶的質量遠小于小車的質量，故B錯誤；C．細線必須與木板保持平行，因為平衡了摩擦力，木板不水平，所以細線也不水平，故C錯誤；D．為充分利用紙帶，小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄傳感器的示數(shù)，故D正確。故選AD。(2)[2]打點計時器電源的頻率為，相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個計時點沒有畫出來，則相鄰計數(shù)點間時間間隔根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的速度等于這段的平均速度可得代入數(shù)據(jù)可得[3]根據(jù)逐差法有代入數(shù)據(jù)可得(3)[4]木板水平放