2026届上海市市北高级中学高三第四次模拟考试物理试卷含解析

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2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、一质点在做匀变速直线运动，依次经过四点。已知质点经过段、段和段所需的时间分别为、、，在段和段发生的位移分别为和，则该质点运动的加速度为（ ）
A．B．C．D．
2、近年来，人类发射了多枚火星探测器，火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。假设火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，若测得该探测器运动的周期为，则可以算得火星的平均密度，式中是一个常量，该常量的表达式为（已知引力常量为）
A．B．C．D．
3、某同学按如图1所示连接电路，利用电流传感器研究电容器的放电过程。先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线，如图2所示。定值电阻R已知，且从图中可读出最大放电电流I0，以及图线与坐标轴围成的面积S，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，根据题目所给的信息，下列物理量不能求出的是（ ）
A．电容器放出的总电荷量B．电阻R两端的最大电压
C．电容器的电容D．电源的内电阻
4、一定质量的理想气体由状态A沿平行T轴的直线变化到状态B，然后沿过原点的直线由状态B变化到状态C，p－T图像如图所示，关于该理想气体在状态A、状态B和状态C时的体积VA、VB、VC的关系正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5、若用假想的引力场线描绘质量相等的两星球之间的引力场分布，使其他星球在该引力场中任意一点所受引力的方向沿该点引力场线的切线上并指向箭头方向．则描述该引力场的引力场线分布图是( )
A．B．
C．D．
6、材料相同质量不同的两滑块，以相同的初动能在同一水平面上运动，最后都停了下来。下列说法正确的是（ ）
A．质量大的滑块摩擦力做功多
B．质量大的滑块运动的位移大
C．质量大的滑块运动的时间长
D．质量大的滑块摩擦力冲量大
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，电路中均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器的极板水平放置。闭合开关，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，如果仅满足下列各选项中的条件，油滴仍可能静止不动的是（ ）
A．增大的阻值，增大的阻值
B．增大的阻值，减小的阻值
C．减小的阻值，增大的阻值
D．减小的阻值，减小的阻值
8、如图所示，一物块从光滑斜面上某处由静止释放，与一端固定在斜面底端的轻弹簧相碰。设物块运动的加速度为a，机械能为E，速度为v，动能Ek，下滑位移为x，所用时间为t。则在物块由释放到下滑至最低点的过程中（取最低点所在平面为零势能面），下列图象可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
9、如图甲，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧车离地高度h=0.1m处，滑块与弹簧不拴接.现由静止释放滑块，通过传感器测量出滑块的速度和离地高度h，并作出如图乙所示滑块的动能Ek与h的关系图像，其中h=0.2m~0.35m图线为直线，其余部分为曲线，h=0.18m时，滑块动能最大，不计空气阻力，取g=10m/s2，则由图像可知（ ）
A．图线各点斜率的绝对值表示合外力大小
B．滑块的质量为0.1kg
C．弹簧的原长为0.18m
D．弹簧的劲度系数为100N/m
10、一物体沿一直线运动，先后经过匀加速、匀速和减速运动过程，已知物体在这三个运动过程中的位移均为s，所用时间分别为2t、t和t，则( )
A．物体做匀加速运动时加速度大小为
B．物体做匀减速运动时加速度大小为
C．物体在这三个运动过程中的平均速度大小为
D．物体做匀减速运动的末速度大小为
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）某同学采用如图甲所示的实验装置来验证钢球沿斜槽滚下过程中机械能守恒．实验步骤如下：
A．将斜槽固定在实验台边缘，调整斜槽出口使出口处于水平；
B．出口末端拴上重锤线，使出口末端投影于水平地面0点．在地面上依次铺上白纸.复写纸；
C．从斜槽某高处同一点A由静止开始释放小球，重复10次．用圆规画尽量小的圆把小球所有的落点都圈在里面，圆心P就是小球落点的平均位置；
D．用米尺测出A点与槽口之间的高度h，槽口B与地面的高度H以及0点与钢球落点P之间的距离s．
(1)实验中，0点与钢球平均落点P之间的距离s如图乙所示，则s=______cm；
(2)请根据所测量数据的字母书写，当s²=_____时，小球沿斜槽下滑过程中满足机械能守恒．
12．（12分）如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与形变量的关系的实验。
(1)实验中还需要的测量工具有______。
(2)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x。由图像可知：弹簧的劲度系数k=______N/m（g取10m/s2）。
(3)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L关系的F-L图像。下列说法正确的是______。
A．a的原长比b的长
B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小
D．弹力与弹簧长度成正比
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，在xOy坐标平面的第一象限内有沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场。有一质量为m，电荷量为q，带负电的粒子（重力不计）从坐标原点O射入磁场，其入射方向与y轴负方向成45°角。当粒子第一次进入电场到达P点时速度大小为v0，方向与x轴正方向相同，P点坐标为（4L，L）。求：
（1）粒子从O点射入磁场时速度v的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）粒子从O点运动到P点所用的时间。
14．（16分）研究比较复杂的运动时，可以把一个运动分解为两个或几个比较简单的运动，从而使问题变得容易解决。
(1)如图，一束质量为m，电荷量为q的粒子，以初速度v0沿垂直于电场方向射入两块水平放置的平行金属板中央，受到偏转电压U的作用后离开电场，已知平行板长为L，两板间距离为d，不计粒子受到的重力及它们之间的相互作用力。试求∶
①粒子在电场中的运动时间t；
②粒子从偏转电场射出时的侧移量y。
(2)深刻理解运动的合成和分解的思想，可以帮助我们轻松处理比较复杂的问题。小船在流动的河水中行驶时，如图乙所示。假设河水静止，小船在发动机的推动下沿OA方向运动，经时间t运动至对岸A处，位移为x1；若小船发动机关闭，小船在水流的冲击作用下从O点沿河岸运动，经相同时间t运动至下游B处，位移为x2。小船在流动的河水中，从O点出发，船头朝向OA方向开动发动机行驶时，小船同时参与了上述两种运动，实际位移x为上述两个分运动位移的矢量和，即此时小船将到达对岸C处。请运用以上思想，分析下述问题∶
弓箭手用弓箭射击斜上方某位置处的一个小球，如图丙所示。弓箭手用箭瞄准小球后，以初速度v0将箭射出，同时将小球由静止释放。箭射出时箭头与小球间的距离为L，空气阻力不计。请分析说明箭能否射中小球，若能射中，求小球下落多高时被射中；若不能射中，求小球落地前与箭头的最近距离。
15．（12分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始经状态B到达状态C，已知气体在状态C时的压强为，该理气体的内能与温度关系满足U＝kT．求:
(i)气体在A点的压强大小;
(ii)气体从A变化到B再变化到C吸收的热量．
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】
设A点的速度为v，由匀变速直线运动的位移公式有
联立解得
故C正确，ABD错误。
故选C。
2、C
【解析】
由万有引力定律，知
得
又
而火星探测器绕火星做“近地”圆周运动，有，解得
故题中的常量
故选C。
3、D
【解析】
A.根据可知图像与两坐标轴围成的面积表示电容器放出的总电荷量，即，故选项A可求；
B.电阻两端的最大电压即为电容器刚开始放电的时候，则最大电压，故选项B可求；
C.根据可知电容器的电容为，故选项C可求；
D.电源的内电阻在右面的充电电路中，根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压，也就是刚开始放电时的电压，即，但内电阻没法求出，故选项D不可求。
4、B
【解析】
从A到B为等压变化，根据可知，随着温度的升高，体积增大，故
从B到C为坐标原点的直线，为等容变化，故
所以
故ACD错误，B正确。
故选B。
5、B
【解析】
根据题意，其他星球受到中心天体的引力指向中心天体，所以引力场线应该终止于中心天体，故AD错误；其他星球在该引力场中每一点的场力应该等于两星球单独存在时场力的矢量和，所以除了两星球连线上其他各处的合力并不指向这两个星球，所以引力场线应该是曲线，故C错误，B正确。
故选B。
6、D
【解析】
AB．滑块匀减速直线运动停下的过程，根据动能定理有
得
故摩擦力做功相同，质量大的滑块位移小，故AB错误；
CD．根据动量定理有
故质量大的滑块受到的冲量大，运动时间短，故C错误，D正确。
故选D。
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、AD
【解析】
A．电路稳定时，电容器的电压等于可变电阻R2的电压，当增大R1、R2阻值时，可导致总电流减小，根据欧姆定律，电阻R2两端电压可能不变，则极板间电压不变，电场强度不变，油滴受到的电场力不变，则油滴静止不动，故A符合题意；
B．电路稳定时，当增大R1的阻值，减小R2的阻值，则根据闭合电路欧姆定律可知，电阻R2两端的电压减小，极板间电场强度减小，油滴受到的电场力减小，则油滴向下运动，故B不符合题意；
C．电路稳定时，当减小R1的阻值，增大R2的阻值，则根据闭合电路欧姆定律可知，电阻R2两端的电压增大，极板间电场强度增大，油滴受到的电场力增大，则油滴向上运动，故C不符合题意；
D．电路稳定后，当减小R1的阻值，减小R2的阻值，可能导致总电流增大，根据欧姆定律，电阻R2两端电压可能不变，则极板间电压不变，电场强度不变，油滴受到的电场力不变，则油滴静止不动，故D符合题意。
故选AD。
8、AC
【解析】
AB．设斜面的倾角为，在物块自由下滑的过程中，根据牛顿第二定律可得
解得
物块与弹簧接触后，根据牛顿第二定律可得
当弹力与重力相等时，加速度为零，随后反向增大，且加速度与时间不是线性关系，故A正确，B错误；
C．以物体和弹簧组成的系统为研究对象，整个过程中整体的机械能守恒，即有
总
解得
总
与弹簧接触前，物体的机械能守恒，与弹簧接触后弹簧的弹性势能增加，则物体的机械能减小，根据数学知识可知C图象正确，故C正确；
D．在物块自由下落的过程中，加速度恒定，速度图象的斜率为定值，与弹簧接触后，加速度先变小后反向增大，速度图象的斜率发生变化，故D错误；
故选AC。
9、AD
【解析】
A．根据动能定理可得
故图像的斜率表示滑块受到的合外力大小，A正确；
B．在图象中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，即只受重力作用，所以从h=0.2m，滑块与弹簧分离，弹簧的原长的0.2m，斜率大小为
即重力大小为
所以
故BC错误；
D．在滑块与弹簧未分离的过程中，当滑块受到的重力和弹力等大时，滑块的速度最大，即动能最大，故有
根据题意可知0.18m时动能最大，而弹簧原长为0.2m，代入解得
D正确。
故选AD。
10、BD
【解析】
A．匀速运动的速度
，
设匀加速运动的初速度为，根据平均速度公式有：
，
联立上面两式得：
，
对匀加速运动，根据位移公式有：
，
解得：
，
A错误；
BD．设匀减速直线运动的末速度为，对匀减速直线运动，根据平均速度公式有：
，
解得：
，
匀减速直线运动的加速度大小：
，
BD正确；
C．三个过程中的平均速度大小
，
C错误。
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、40.5 4hH
【解析】
（1）由图可知s=40.5cm；
（2）从起点O到P的过程中重力势能减少量是：△Ep=mgH；槽口B与地面的高度h以及O点与钢球落点P之间的距离S，根据平抛运动的规律，则有：S=v0t；h=gt2，因此v0=S；那么增加的动能：△EK=；若机械能守恒，则需满足，即S2=4hH
12、刻度尺 5 B
【解析】
（1）[1]需要测弹簧的长度、形变量，故还需要的实验器材有：刻度尺；
(2)[2]图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。可得
（3）[3]A.在图象中横截距表示弹簧的原长，故b的原长比a的长，故A错误；
BC.在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k，故a的劲度系数比b的大，故B正确，C错误；D.弹簧的弹力满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误。
故选：B。
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）
【解析】
带电粒子以与x轴成45°垂直进入匀强磁场后，在O点根据平行四边性定则可得射入磁场时的速度；粒子在电场中运动根据运动学方程和几何关系求出半径，再根据牛顿第二定律求出磁感应强度；求出粒子在电场中的运动时间和在磁场中运的运动时间，即可求得总时间。
【详解】
（1）粒子从O点射入磁场时的速度为
（2）粒子在电场中运动，沿y轴方向： ，
沿x轴方向：
解得:
粒子在磁场中的运动轨迹为圆周，由几何关系得：
粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：
解得
（3）粒子在电场中的运动时间为
粒子在磁场中运的运动时间为
则从O点运动到P点所用的时间为
【点睛】
可将粒子的运动轨迹逆向思考，看成粒子在电场中以一定速度做类平抛运动后，进入匀强磁场中做匀速圆周运动。
14、 (1)①；②；(2)能，
【解析】
(1)①沿垂直电场方向粒子不受外力，做匀速直线运动
②粒子在偏转电场中运动的加速度
根据运动学公式，得
(2)箭能够射中小球，如答图1所示：
箭射出后，若不受重力，将沿初速度方向做匀速直线运动，经时间t从P运动至小球初始位置D处，位移为
x1=L
脱离弓后，若箭的初速度为零，将沿竖直方向做自由落体运动，经相同时间t从P运动至E，位移为x2；箭射出后的实际运动，同时参与了上述两种运动，实际位移x为上述两个分运动位移的矢量和（遵循平行四边形定则），即此时箭将到达F处。小球由静止释放后做自由落体运动，经相同时间t运动的位移与箭在竖直方向的分位移x2相同，即小球与箭同时到达F处，能够射中小球。
若不受重力，箭从P运动至小球初始位置D处的时间
射中时小球下落的高度h=gt2，解得
h=
15、（i）；（ii）V0 +
【解析】
（i ）已知气体在状态C时的压强为p0，设气体在A点时的压强为pA，根据几何关系可知，气体在状态A时的温度为
根据理想气体状态方程有
得：
pA=
（ii）由于气体从A到B发生的是等压变化，此过程气体对外做功
W=pA△V=×（2V0-V0）=V0
气体从A变化到B再变化到C，气体的内能增量：
△U=k（2T0-）=
根据热力学第一定律可知：
△U=Q-W
气体吸收的热量：
Q=V0 +