2025届上海市四中物理高三上期中质量检测模拟试题含解析

2025届上海市四中物理高三上期中质量检测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、2018年2月，我国500m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T=5.19ms，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为．以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为（）A． B．C． D．2、沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度–时间图线如图所示．已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0~5s、5~10s、10~15s内F的大小分别为F1、F2和F3，则A．F1<F2 B．F2>F3C．F1>F3 D．F1=F33、如图所示，质量形状均相同的木块紧靠在一起，放在光滑的水平面上，现用水平恒力F推1号木块，使10个木块一起向右匀加速运动，则第7号对第8号木块的推力（）A．FB．0.8FC．0.4FD．0.3F4、一质量为M、带有挂钩的球形物体套在倾角为θ的细杆上，并能沿杆匀速下滑，如在挂钩上再吊一质量为m的物体，让它们沿细杆下滑，如图所示，则球形物体（）A．仍匀速下滑B．沿细杆加速下滑C．受到的摩擦力不变D．受到的合外力增大5、如图所示，可视为质点的小球，位于半径为m的半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点．过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°，则小球的初速度为(不计空气阻力，g＝10m/s2)()A．3m/s B．4m/s C．m/s D．m/s6、如图所示，单摆摆球的质量为m，做简谐振动的周期为T，摆球从最大位移A处由静止开始释放，运动到最低点B时的速度大小为v。则摆球从A运动到B的过程中，下列说法正确的是A．摆球重力做功为1B．摆球受到的合力的平均功率为mC．摆球运动到B点时重力的瞬时功率为mgvD．摆球受到的合力提供圆周运动的向心力二、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，O处为地心，卫星1环绕地球做匀速四周运动，卫星2环绕地球运行的轨道为椭圆，两轨道不在同一平面内．已知圆轨道的直径等于椭圆轨道的长轴，且地球位于椭圆轨道的一个焦点上，引力常量为G，地球的质量为M，卫星1的轨道半径为R，OQ=1.5R．下列说法正确的是A．卫星1的运行周期大于卫星2的运行周期B．卫星2在P、Q点的速度大小关系为C．卫星2在Q点的速度D．如果卫星1的加速度为a，卫星2在P点的加速度为ap，则a＜ap8、关于物体的内能，下列说法正确的是（）A．物体的内能是指物体内所有分子的动能和势能的总和B．一定质量的0℃的水凝结为0℃的冰时，分子平均动能不变，分子势能减少C．通电时电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大E.一定质量的理想气体吸收热量，它的内能可能不变9、以下关于物理学史的说法正确的是首发（）A．康普顿的学生，中国留学生吴有训测试了多种物质对X射线的散射，证实了康普顿效应的普遍性；B．汤姆逊用不同材料的阴极做实验，所得的阴极射线具有相同的比荷，这种粒子后来被称为电子；C．居里夫妇和贝克勒尔由于对光电效应的研究一起获得了1903年的诺贝尔物理学奖；D．德国物理学家哈恩和斯特拉斯曼通过中子轰击铀核的实验发现重核裂变．10、如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在ab的中点时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U．现将R2的滑动触点向a端移动，则（

）A．电源的总功率减小 B．R3消耗的功率增大C．I1增大，I2减小，U增大 D．I1减小，I2不变，U减小三、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“验证机械能守恒定律”的实验（1）实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材．为完成此实验，除了所给的器材，从图中还必须选取的实验器材是________．（2）下列方法有助于减小实验误差的是________．A．在重锤的正下方地面铺海绵B．必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒C．重复多次实验，重物必须从同一位置开始下落D．重物的密度尽量大一些（3）完成实验后，小明用刻度尺测量纸带距离时如图（乙），已知打点计时器每0.02s打一个点，则B点对应的速度vB＝________m/s.若H点对应的速度为vH，重物下落的高度为hBH，重物质量为m，当地重力加速度为g，为得出实验结论完成实验，需要比较mghBH与________的大小关系（用题中字母表示）．12．（12分）物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置验证机械能守恒定律，电源的频率为50Hz，重锤的质量为m＝1.0kg，重力加速度g＝9.8m/s2，他们通过正确的实验操作得到了如图乙所示的纸带．为了验证机械能是否守恒，该小组同学采用了以下两种方法．(1)方法一：打点计时器打下计时点5时重锤的瞬时速度为__________m/s，在打点计时器打下计时点0和5的过程中，重锤重力势能的变化量为ΔEp＝__________J，重锤动能的变化量为ΔEk＝__________J，若它们近似相等，则可知重锤的机械能守恒．(2)方法二：打点计时器打下计时点2时重锤的瞬时速度为__________m/s，在打点计时器打下计时点2和5的过程中，重锤重力势能的变化量为ΔEp′＝__________J，重锤动能的变化量为ΔEk′＝__________J，若它们近似相等，则可知重锤的机械能守恒．(3)以上两种方法，你认为__________(选填“方法一”或“方法二”)误差小．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）如图一长木板置于光滑水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，如图所示。小物块与木板一起以的共同速度向右运动，直至时木板与墙壁碰撞,碰撞时间极短。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；小物块与木板间的动摩擦因数.运动过程中小物块始终未离开木板。木板的质量M是小物块质量m的15倍，重力加速度大小g=10m/s2。求：（1）以撞墙后瞬间为起点，小木块相对地面向右运动的最远距离；（2）撞墙后经历多长时间系统进入稳定状态?（3）木板的最小长度14．（16分）一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R(R为地球半径)，卫星的转动方向与地球自转方向相同.已知地球自转的角速度为，地球表面处的重力加速度为g.求：

(1)该卫星所在处的重力加速度g′；

(2)该卫星绕地球转动的角速度ω；(3)该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔.15．（12分）如图所示，abcd为固定在竖直平面内的光滑轨道，其中ab倾斜、bc水平、cd为半径R＝0.25m的圆弧轨道三部分平滑连接，c为圆弧轨道的最低点，可为质点的小球m1和m2中间压缩轻质弹簧静止在水平轨道上(弹簧与两小球不栓接且被锁定)，水平档板c与d点竖直距离h＝0.15m．现解除对弹簧的锁定，小球m1脱离弹簧后恰能沿轨道运动到a处，ab的竖直高度差H＝1.8m，小球m2沿轨道cd运动冲出轨道打在水平档板e上．已知m1＝0.5kg，m2＝1.0kg，在c点时小球m2对轨道压力的大小为46N，已知弹簧恢复原长时小球仍处于水平轨道，不计空气阻力，g＝10m/s2求:（1）弹簧最大的弹性势能（2）小球m2离开d点到打在水平档板e上的时间．

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】试题分析;在天体中万有引力提供向心力，即，天体的密度公式，结合这两个公式求解．设脉冲星值量为M，密度为根据天体运动规律知：代入可得：，故C正确；故选C点睛：根据万有引力提供向心力并结合密度公式求解即可．2、A【解析】由v–t图象可知，0~5s内加速度a1="0.2"m/s2，沿斜面向下，根据牛顿第二定律有mgsinθ–f–F1=ma1，F1="mgsin"θ–f–0.2m；5~10s内加速度a2=0，根据牛顿第二定律有mgsinθ–f–F2=ma2，F2="mgsin"θ–f；10~15s内加速度a3="–0.2"m/s2，沿斜面向上，根据牛顿第二定律有mgsinθ–f–F3=ma3，F3="mgsin"θ–f+0.2m．故可得：F3>F2>F1，选项A正确．图像，牛顿第二定律【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，基础题．3、D【解析】

先对整体研究，求出加速度，然后对后面3个木块整体运用牛顿第二定律列式求解。【详解】设每个木块的质量为m，对整体运用牛顿第二定律，有：a=F对8-10个木块整体受力分析，受重力、支持力和7对8-10个木块整体的推力，根据牛顿第二定律，有：F7∼8故应选：D。【点睛】本题关键是先用整体法求解出加速度，然后灵活地选择研究对象进行分析研究。4、A【解析】

不挂重物时，对球形物体受力分析，根据平衡条件列式可求动摩擦因数；对球形物体和所挂重物整体分析，受重力、支持力和摩擦力，根据平衡条件列式分析即可．【详解】不挂重物时，球形物体受重力、支持力和摩擦力而匀速下滑，根据平衡条件，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，联立解得：μ=tanθ；当挂钩挂重物后，对球形物体和所挂重物整体，在平行斜面方向：F合=(M+m)gsinθ−μN′，垂直斜面方向：N′=(M+m)gcosθ，联立解得：F合=0，故整体依然做匀速直线运动；故A正确，BCD错误；故选：A5、A【解析】

飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，可知速度与水平方向的夹角为，设位移与水平方向的夹角为，则有，又因为，所以可得竖直方向上的位移为．在竖直方向有，代入，可得．故A正确．6、A【解析】

重力做功与路径无关只与高度差有关，也可以运动动能定理求解；根据公式P=Fvcosθ来判断瞬时功率；

小球不是做匀速圆周运动，不是合力提供向心力；【详解】A、摆球从最大位移A处由静止开始释放，摆球运动到最低点B，根据动能定理得：WGB、整个过程中只有重力做功，则合力做功的平均功率为：P=C、根据瞬时功率的公式P=Fvcosθ，摆球运动到B时的速度方向是水平的，即θ=900，所以重力的瞬时功率是0，故D、对小球进行受力分析，将重力分解如图所示：可知由拉力T和重力分力mgcosθ的合力提供向心力，故选项D错误。【点睛】本题需要区分平均功率和瞬时功率的求解方法，同时注意小球做单摆运动，不是匀速圆周运动，沿圆心方向的合力提供向心力。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、CD【解析】

A．由开普勒第三定律可得：已知圆轨道的半径等于椭圆轨道的半长轴，则两卫星的运行周期相等，故A错误；B．卫星2做椭圆运动，单位时间内，卫星和地球连线扫过的面积相等，在P点卫星2和地球连线长度小于在Q点卫星2和地球连线的长度，所以，B错误；C．由题可知卫星2由Q点开始做向心运动，因此卫星2在过Q点时的万有引力大于向心力，即解得C正确；D．卫星在运行过程中只受万有引力作用，则有：所以加速度由题意可知，OP=0.5R<R，所以a<aP，故D正确．8、ABE【解析】A、物体的内能由分子动能和分子势能两种，内能是指物体内所有分子的动能和势能之和，故A正确；B、一定质量的0℃的水在凝结成0℃的冰的过程中，温度保持不变，则分子的平均动能保持不变，分子个数保持不变，而此过程中要放出热量，内能减小，所以分子势能减小，B正确；C、电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过电流做功方式实现的，C错误；D、物体的内能是由分子热运动的总动能与分子势能的总和，在宏观上表现为,内能与物体的分子数、温度、体积有关，所以,温度高的物体内能不一定比温度低的物体内能大，D错误；E、一定质量的理想气体从外界吸收热量，如果同时对外做功，根据热力学第一定律知内能可能不变，E正确；故选ABE。9、ABD【解析】

A、康普顿效应说明光具有粒子性，该效应表明光子不仅具有能量，还具有动量，康普顿的学生中国物理学家吴有训测试了多种物质对X射线的散射，证实了康普顿效应的普遍性，故A正确；B、1897年，英国物理学家汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负电的粒子流并求出了这种粒子的比荷，这种粒子后来被称为电子，但是电荷量是后来有密立根通过油滴实验测定，故B正确；C、因为对天然放射现象的研究，居里夫妇和贝克勒尔一起获得了诺贝尔物理学奖，爱因斯坦因光电效应规律的发现而获得诺贝尔物理学奖，故C错误；D.德国物理学家哈恩和斯特拉斯曼通过中子轰击铀核的实验发现重核裂变，故选项D正确．【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．10、AC【解析】由图知电压表测量路端电压，电流表A1测量流过R1的电流，电流表A2测量流过R2的电流；R2的滑动触点向a端移动时，R2增大，整个电路的总电阻增大，总电流减小，则有电源的总功率减小；电源的内电压减小，则路端电压增大，即电压表示数U增大，R3电压减小，则有R3消耗的功率减小；R1、R2并联电压增大，通过R1的电流I1增大，，而总电流I减小，则流过R2的电流I2减小，故BD错误，AC正确；故选AC．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、电磁打点计时器和学生电源或者是电火花计时器，毫米刻度尺D1.35m/smvH2－mvB2【解析】

（1）[1]．打点计时器的工作电源是交流电源，在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度．纸带上相邻两计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表．必须选取的实验器材其名称是学生电源、电磁打点计时器或者是电火花计时器、毫米刻度尺．（2）[1]．A、在重锤的正下方地面铺海绵，是防止损坏仪器，故A错误；B、不一定要从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒，故B错误；C、重复多次实验时，重物不需要从同一位置开始下落，故C错误；D．选重物的密度尽量大一些，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验误差，故D正确；（3）[3]．根据刻度尺的指示可知：AC之间的距离为：xAC=5.90-0.50=5.40cm，根据匀变速直线运动中时间中的速度等于该过程中的平均速度，可以求出B点瞬时速度的大小为：根据功能关系可知因此需要比较，与mghBH

的大小，即可验证机械能是否守恒，所以要验证的表达式为12、1.1550.6590.6670.5750.5080.502方法二【解析】

考查落体法验证机械能守恒定律实验步骤、数据处理，根据实验原理分析计算可得．【详解】(1)[1]根据匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度可得打点计时器打下计时点5时重锤下落的速度v5＝＝1.155m/s，[2]在打点计时器打下计时点0和5的过程中，重锤重力势能的变化量ΔEp＝mgh5＝0.659J，[3]动能的变化量ΔEk＝mv52＝0.667J．(2)[4]根据匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度可得打点计时器打下计时点2时重锤下落的速度v2＝＝0.575m/s，[5]在打点计时器打下计时点2和5的过程中，重锤重力势能的变化量为ΔEp′＝mg(h5－h2)＝0.508J，[6]在打点计时器打下计时点2和5的过程中，重锤动能的变化量为ΔEk′＝m(v52－v22)＝0.502J．(3)[7]重锤刚下落的时候运动状态不稳定；方法二避开了刚开始的一段纸带，故方法二误差比较小．【点睛】落体法研证机械能守恒实验，重物下落实的高度是用刻度尺测量出来的，不是计算出来的．某点的瞬时速度是由相邻两点的平均速度计算出来的，不能根据自由落体运动学公式求出．因下落过程中有阻力做功，重物获得的动能往往小于重物减少的重力势能．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）4m（2）3.75s（3）L=15m【解析】：(1)碰撞后以木块为对象由牛顿第二定律：得运动学公式：得(2)撞墙后系统动量守恒，取木板方向为正：得：木块全程匀减速