2025屆上海市四中物理高三上期中質量檢測模擬試題含解析

2025屆上海市四中物理高三上期中質量檢測模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、2018年2月，我國500m口徑射電望遠鏡（天眼）發(fā)現毫秒脈沖星“J0318+0253”，其自轉周期T=5.19ms，假設星體為質量均勻分布的球體，已知萬有引力常量為．以周期T穩(wěn)定自轉的星體的密度最小值約為（）A． B．C． D．2、沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度–時間圖線如圖所示．已知物體與斜面之間的動摩擦因數為常數，在0~5s、5~10s、10~15s內F的大小分別為F1、F2和F3，則A．F1<F2 B．F2>F3C．F1>F3 D．F1=F33、如圖所示，質量形狀均相同的木塊緊靠在一起，放在光滑的水平面上，現用水平恒力F推1號木塊，使10個木塊一起向右勻加速運動，則第7號對第8號木塊的推力（）A．FB．0.8FC．0.4FD．0.3F4、一質量為M、帶有掛鉤的球形物體套在傾角為θ的細桿上，并能沿桿勻速下滑，如在掛鉤上再吊一質量為m的物體，讓它們沿細桿下滑，如圖所示，則球形物體（）A．仍勻速下滑B．沿細桿加速下滑C．受到的摩擦力不變D．受到的合外力增大5、如圖所示，可視為質點的小球，位于半徑為m的半圓柱體左端點A的正上方某處，以一定的初速度水平拋出小球，其運動軌跡恰好能與半圓柱體相切于B點．過B點的半圓柱體半徑與水平方向的夾角為60°，則小球的初速度為(不計空氣阻力，g＝10m/s2)()A．3m/s B．4m/s C．m/s D．m/s6、如圖所示，單擺擺球的質量為m，做簡諧振動的周期為T，擺球從最大位移A處由靜止開始釋放，運動到最低點B時的速度大小為v。則擺球從A運動到B的過程中，下列說法正確的是A．擺球重力做功為1B．擺球受到的合力的平均功率為mC．擺球運動到B點時重力的瞬時功率為mgvD．擺球受到的合力提供圓周運動的向心力二、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、如圖所示，O處為地心，衛(wèi)星1環(huán)繞地球做勻速四周運動，衛(wèi)星2環(huán)繞地球運行的軌道為橢圓，兩軌道不在同一平面內．已知圓軌道的直徑等于橢圓軌道的長軸，且地球位于橢圓軌道的一個焦點上，引力常量為G，地球的質量為M，衛(wèi)星1的軌道半徑為R，OQ=1.5R．下列說法正確的是A．衛(wèi)星1的運行周期大于衛(wèi)星2的運行周期B．衛(wèi)星2在P、Q點的速度大小關系為C．衛(wèi)星2在Q點的速度D．如果衛(wèi)星1的加速度為a，衛(wèi)星2在P點的加速度為ap，則a＜ap8、關于物體的內能，下列說法正確的是（）A．物體的內能是指物體內所有分子的動能和勢能的總和B．一定質量的0℃的水凝結為0℃的冰時，分子平均動能不變，分子勢能減少C．通電時電阻發(fā)熱，它的內能增加是通過“熱傳遞”方式實現的D．溫度高的物體一定比溫度低的物體內能大E.一定質量的理想氣體吸收熱量，它的內能可能不變9、以下關于物理學史的說法正確的是首發(fā)（）A．康普頓的學生，中國留學生吳有訓測試了多種物質對X射線的散射，證實了康普頓效應的普遍性；B．湯姆遜用不同材料的陰極做實驗，所得的陰極射線具有相同的比荷，這種粒子后來被稱為電子；C．居里夫婦和貝克勒爾由于對光電效應的研究一起獲得了1903年的諾貝爾物理學獎；D．德國物理學家哈恩和斯特拉斯曼通過中子轟擊鈾核的實驗發(fā)現重核裂變．10、如圖所示的電路中，E為電源電動勢，r為電源內阻，R1和R3均為定值電阻，R2為滑動變阻器．當R2的滑動觸點在ab的中點時合上開關S，此時三個電表A1、A2和V的示數分別為I1、I2和U．現將R2的滑動觸點向a端移動，則（

）A．電源的總功率減小 B．R3消耗的功率增大C．I1增大，I2減小，U增大 D．I1減小，I2不變，U減小三、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）在“驗證機械能守恒定律”的實驗（1）實驗室提供了鐵架臺、夾子、導線、紙帶等器材．為完成此實驗，除了所給的器材，從圖中還必須選取的實驗器材是________．（2）下列方法有助于減小實驗誤差的是________．A．在重錘的正下方地面鋪海綿B．必須從紙帶上第一個點開始計算驗證機械能是否守恒C．重復多次實驗，重物必須從同一位置開始下落D．重物的密度盡量大一些（3）完成實驗后，小明用刻度尺測量紙帶距離時如圖（乙），已知打點計時器每0.02s打一個點，則B點對應的速度vB＝________m/s.若H點對應的速度為vH，重物下落的高度為hBH，重物質量為m，當地重力加速度為g，為得出實驗結論完成實驗，需要比較mghBH與________的大小關系（用題中字母表示）．12．（12分）物理興趣小組的同學用圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律，電源的頻率為50Hz，重錘的質量為m＝1.0kg，重力加速度g＝9.8m/s2，他們通過正確的實驗操作得到了如圖乙所示的紙帶．為了驗證機械能是否守恒，該小組同學采用了以下兩種方法．(1)方法一：打點計時器打下計時點5時重錘的瞬時速度為__________m/s，在打點計時器打下計時點0和5的過程中，重錘重力勢能的變化量為ΔEp＝__________J，重錘動能的變化量為ΔEk＝__________J，若它們近似相等，則可知重錘的機械能守恒．(2)方法二：打點計時器打下計時點2時重錘的瞬時速度為__________m/s，在打點計時器打下計時點2和5的過程中，重錘重力勢能的變化量為ΔEp′＝__________J，重錘動能的變化量為ΔEk′＝__________J，若它們近似相等，則可知重錘的機械能守恒．(3)以上兩種方法，你認為__________(選填“方法一”或“方法二”)誤差?。摹⒂嬎泐}：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）如圖一長木板置于光滑水平地面上，木板左端放置一小物塊；在木板右方有一墻壁，如圖所示。小物塊與木板一起以的共同速度向右運動，直至時木板與墻壁碰撞,碰撞時間極短。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；小物塊與木板間的動摩擦因數.運動過程中小物塊始終未離開木板。木板的質量M是小物塊質量m的15倍，重力加速度大小g=10m/s2。求：（1）以撞墻后瞬間為起點，小木塊相對地面向右運動的最遠距離；（2）撞墻后經歷多長時間系統進入穩(wěn)定狀態(tài)?（3）木板的最小長度14．（16分）一顆在赤道上空運行的人造衛(wèi)星，其軌道半徑為r=2R(R為地球半徑)，衛(wèi)星的轉動方向與地球自轉方向相同.已知地球自轉的角速度為，地球表面處的重力加速度為g.求：

(1)該衛(wèi)星所在處的重力加速度g′；

(2)該衛(wèi)星繞地球轉動的角速度ω；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經過赤道上同一建筑物正上方的時間間隔.15．（12分）如圖所示，abcd為固定在豎直平面內的光滑軌道，其中ab傾斜、bc水平、cd為半徑R＝0.25m的圓弧軌道三部分平滑連接，c為圓弧軌道的最低點，可為質點的小球m1和m2中間壓縮輕質彈簧靜止在水平軌道上(彈簧與兩小球不栓接且被鎖定)，水平檔板c與d點豎直距離h＝0.15m．現解除對彈簧的鎖定，小球m1脫離彈簧后恰能沿軌道運動到a處，ab的豎直高度差H＝1.8m，小球m2沿軌道cd運動沖出軌道打在水平檔板e上．已知m1＝0.5kg，m2＝1.0kg，在c點時小球m2對軌道壓力的大小為46N，已知彈簧恢復原長時小球仍處于水平軌道，不計空氣阻力，g＝10m/s2求:（1）彈簧最大的彈性勢能（2）小球m2離開d點到打在水平檔板e上的時間．

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、C【解析】試題分析;在天體中萬有引力提供向心力，即，天體的密度公式，結合這兩個公式求解．設脈沖星值量為M，密度為根據天體運動規(guī)律知：代入可得：，故C正確；故選C點睛：根據萬有引力提供向心力并結合密度公式求解即可．2、A【解析】由v–t圖象可知，0~5s內加速度a1="0.2"m/s2，沿斜面向下，根據牛頓第二定律有mgsinθ–f–F1=ma1，F1="mgsin"θ–f–0.2m；5~10s內加速度a2=0，根據牛頓第二定律有mgsinθ–f–F2=ma2，F2="mgsin"θ–f；10~15s內加速度a3="–0.2"m/s2，沿斜面向上，根據牛頓第二定律有mgsinθ–f–F3=ma3，F3="mgsin"θ–f+0.2m．故可得：F3>F2>F1，選項A正確．圖像，牛頓第二定律【名師點睛】本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的基本運用，知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁，基礎題．3、D【解析】

先對整體研究，求出加速度，然后對后面3個木塊整體運用牛頓第二定律列式求解?！驹斀狻吭O每個木塊的質量為m，對整體運用牛頓第二定律，有：a=F對8-10個木塊整體受力分析，受重力、支持力和7對8-10個木塊整體的推力，根據牛頓第二定律，有：F7～8故應選：D?！军c睛】本題關鍵是先用整體法求解出加速度，然后靈活地選擇研究對象進行分析研究。4、A【解析】

不掛重物時，對球形物體受力分析，根據平衡條件列式可求動摩擦因數；對球形物體和所掛重物整體分析，受重力、支持力和摩擦力，根據平衡條件列式分析即可．【詳解】不掛重物時，球形物體受重力、支持力和摩擦力而勻速下滑，根據平衡條件，在平行斜面方向，有：Mgsinθ?f=0，在垂直斜面方向，有：N?Mgcosθ=0，其中：f=μN，聯立解得：μ=tanθ；當掛鉤掛重物后，對球形物體和所掛重物整體，在平行斜面方向：F合=(M+m)gsinθ?μN′，垂直斜面方向：N′=(M+m)gcosθ，聯立解得：F合=0，故整體依然做勻速直線運動；故A正確，BCD錯誤；故選：A5、A【解析】

飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點，可知速度與水平方向的夾角為，設位移與水平方向的夾角為，則有，又因為，所以可得豎直方向上的位移為．在豎直方向有，代入，可得．故A正確．6、A【解析】

重力做功與路徑無關只與高度差有關，也可以運動動能定理求解；根據公式P=Fvcosθ來判斷瞬時功率；

小球不是做勻速圓周運動，不是合力提供向心力；【詳解】A、擺球從最大位移A處由靜止開始釋放，擺球運動到最低點B，根據動能定理得：WGB、整個過程中只有重力做功，則合力做功的平均功率為：P=C、根據瞬時功率的公式P=Fvcosθ，擺球運動到B時的速度方向是水平的，即θ=900，所以重力的瞬時功率是0，故D、對小球進行受力分析，將重力分解如圖所示：可知由拉力T和重力分力mgcosθ的合力提供向心力，故選項D錯誤?！军c睛】本題需要區(qū)分平均功率和瞬時功率的求解方法，同時注意小球做單擺運動，不是勻速圓周運動，沿圓心方向的合力提供向心力。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、CD【解析】

A．由開普勒第三定律可得：已知圓軌道的半徑等于橢圓軌道的半長軸，則兩衛(wèi)星的運行周期相等，故A錯誤；B．衛(wèi)星2做橢圓運動，單位時間內，衛(wèi)星和地球連線掃過的面積相等，在P點衛(wèi)星2和地球連線長度小于在Q點衛(wèi)星2和地球連線的長度，所以，B錯誤；C．由題可知衛(wèi)星2由Q點開始做向心運動，因此衛(wèi)星2在過Q點時的萬有引力大于向心力，即解得C正確；D．衛(wèi)星在運行過程中只受萬有引力作用，則有：所以加速度由題意可知，OP=0.5R<R，所以a<aP，故D正確．8、ABE【解析】A、物體的內能由分子動能和分子勢能兩種，內能是指物體內所有分子的動能和勢能之和，故A正確；B、一定質量的0℃的水在凝結成0℃的冰的過程中，溫度保持不變，則分子的平均動能保持不變，分子個數保持不變，而此過程中要放出熱量，內能減小，所以分子勢能減小，B正確；C、電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內能增加是通過電流做功方式實現的，C錯誤；D、物體的內能是由分子熱運動的總動能與分子勢能的總和，在宏觀上表現為,內能與物體的分子數、溫度、體積有關，所以,溫度高的物體內能不一定比溫度低的物體內能大，D錯誤；E、一定質量的理想氣體從外界吸收熱量，如果同時對外做功，根據熱力學第一定律知內能可能不變，E正確；故選ABE。9、ABD【解析】

A、康普頓效應說明光具有粒子性，該效應表明光子不僅具有能量，還具有動量，康普頓的學生中國物理學家吳有訓測試了多種物質對X射線的散射，證實了康普頓效應的普遍性，故A正確；B、1897年，英國物理學家湯姆孫根據陰極射線在電場和磁場中的偏轉情況斷定，它的本質是帶負電的粒子流并求出了這種粒子的比荷，這種粒子后來被稱為電子，但是電荷量是后來有密立根通過油滴實驗測定，故B正確；C、因為對天然放射現象的研究，居里夫婦和貝克勒爾一起獲得了諾貝爾物理學獎，愛因斯坦因光電效應規(guī)律的發(fā)現而獲得諾貝爾物理學獎，故C錯誤；D.德國物理學家哈恩和斯特拉斯曼通過中子轟擊鈾核的實驗發(fā)現重核裂變，故選項D正確．【點睛】本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內容之一．10、AC【解析】由圖知電壓表測量路端電壓，電流表A1測量流過R1的電流，電流表A2測量流過R2的電流；R2的滑動觸點向a端移動時，R2增大，整個電路的總電阻增大，總電流減小，則有電源的總功率減小；電源的內電壓減小，則路端電壓增大，即電壓表示數U增大，R3電壓減小，則有R3消耗的功率減??；R1、R2并聯電壓增大，通過R1的電流I1增大，，而總電流I減小，則流過R2的電流I2減小，故BD錯誤，AC正確；故選AC．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、電磁打點計時器和學生電源或者是電火花計時器，毫米刻度尺D1.35m/smvH2－mvB2【解析】

（1）[1]．打點計時器的工作電源是交流電源，在實驗中需要刻度尺測量紙帶上點與點間的距離從而可知道重錘下降的距離，以及通過紙帶上兩點的距離，求出平均速度，從而可知瞬時速度．紙帶上相鄰兩計時點的時間間隔已知，所以不需要秒表．必須選取的實驗器材其名稱是學生電源、電磁打點計時器或者是電火花計時器、毫米刻度尺．（2）[1]．A、在重錘的正下方地面鋪海綿，是防止損壞儀器，故A錯誤；B、不一定要從紙帶上第一個點開始計算驗證機械能是否守恒，故B錯誤；C、重復多次實驗時，重物不需要從同一位置開始下落，故C錯誤；D．選重物的密度盡量大一些，可以減小受到的阻力的影響，可減少實驗誤差，故D正確；（3）[3]．根據刻度尺的指示可知：AC之間的距離為：xAC=5.90-0.50=5.40cm，根據勻變速直線運動中時間中的速度等于該過程中的平均速度，可以求出B點瞬時速度的大小為：根據功能關系可知因此需要比較，與mghBH

的大小，即可驗證機械能是否守恒，所以要驗證的表達式為12、1.1550.6590.6670.5750.5080.502方法二【解析】

考查落體法驗證機械能守恒定律實驗步驟、數據處理，根據實驗原理分析計算可得．【詳解】(1)[1]根據勻變速直線運動中某段時間內的平均速度等于該段時間內中間時刻的瞬時速度可得打點計時器打下計時點5時重錘下落的速度v5＝＝1.155m/s，[2]在打點計時器打下計時點0和5的過程中，重錘重力勢能的變化量ΔEp＝mgh5＝0.659J，[3]動能的變化量ΔEk＝mv52＝0.667J．(2)[4]根據勻變速直線運動中某段時間內的平均速度等于該段時間內中間時刻的瞬時速度可得打點計時器打下計時點2時重錘下落的速度v2＝＝0.575m/s，[5]在打點計時器打下計時點2和5的過程中，重錘重力勢能的變化量為ΔEp′＝mg(h5－h(huán)2)＝0.508J，[6]在打點計時器打下計時點2和5的過程中，重錘動能的變化量為ΔEk′＝m(v52－v22)＝0.502J．(3)[7]重錘剛下落的時候運動狀態(tài)不穩(wěn)定；方法二避開了剛開始的一段紙帶，故方法二誤差比較?。军c睛】落體法研證機械能守恒實驗，重物下落實的高度是用刻度尺測量出來的，不是計算出來的．某點的瞬時速度是由相鄰兩點的平均速度計算出來的，不能根據自由落體運動學公式求出．因下落過程中有阻力做功，重物獲得的動能往往小于重物減少的重力勢能．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、（1）4m（2）3.75s（3）L=15m【解析】：(1)碰撞后以木塊為對象由牛頓第二定律：得運動學公式：得(2)撞墻后系統動量守恒，取木板方向為正：得：木塊全程勻減速