上海市崇明区2025-2026学年高三上学期期末考试（一模）物理试卷

2025学年第一学期期末学业质量调研 高 三 物 理 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟． 2．本考试分设试卷和答题纸．作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分． 3．标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项．标注“计算”、“简答”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，需给出必要的图示、文字说明、公式、演算等． 一、传感器 传感器是一种检测装置，能将感受到的信息按照一定规律转变为电信号或其他所需形式的信息输出。 1．力传感器的敏感元件是悬臂梁和应变片，如图所示是其内部原理示意图。悬臂梁左侧固定，右侧为受力端，其上下表面分别固定两个完全相同的电阻应变片A、B。当受力端受到一个竖直向下的外力作用时，悬臂梁发生微小形变，导致A、B的电阻发生变化。则应变片B 应变片A F （1）应变片A的长度________（选填“变长”、“不变”或“变短”）。 （2）两应变片的电阻变化情况是（ ） A．RA变大，RB不变 B．RA变大，RB变小 C．RA变小，RB变大 D．RA变大，RB变大 2．分体式位移传感器是由发射器和接收器组成。如图（a）所示，工作时发射器同时向接收器发射一个红外线和超声波脉冲信号，其中属于电磁波的是__________。接收器接收到脉冲信号后通过计算机算得两者间的距离。若某次测量中发射器和接收器均保持静止，脉冲信号发射与接收的时间分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在空气中的传播速度为v，则发射器离接收器的距离为_______。发射器 红外线 超声波 （a） 接收器 O t 发射信号 t1 （b） O t 接收信号 t1 t2 （c） 3．手机的环境光传感器能感知环境光强，其核心元件是光敏电阻RG，RG的阻值会随光照强度的增大而减小，从而实现自动调节屏幕亮度。基层 光敏元件 透明保护层 θ α （1）光敏电阻的外壳通常有一层透明材料保护层，以达到既透光又能保护内部光敏元件的效果。如图是一个简化模型。若一束光入射时与保护层表面的夹角为α，进入保护层后折射光与表面成θ角，则该透明保护层的折射率为n =________。如果改变入射角大小，在该界面上能否发生全反射？________（选填“能”或“不能”） （2）将一光敏电阻RG与定值电阻R1、R2及电源连接成图所示闭合电路．当环境光强增大时，电路中（ ）R1 RG R2 E r V2 V1 A A．电流表A示数增大 B．电压表V1示数增大 C．电压表V2示数增大 D．电源消耗总功率减小 二、振动的研究 某同学利用如图所示的力传感器研究简谐运动过程。弹性良好的轻质弹簧上端固定一力传感器，下端连接一定质量的钩码。取钩码处于静止状态时位置为坐标原点、向上为正方向建立坐标轴。x/cm 0 20 10 − 10 − 20 4．将钩码向下拉动至 − 20 cm处后静止释放，则在钩码从释放位置至第一次到达平衡位置的过程中，钩码（ ） A．处于超重状态，减小的弹性势能等于增加的动能 B．处于超重状态，减小的弹性势能大于增加的动能 C．处于失重状态，减小的弹性势能等于增加的动能 D．处于失重状态，减小的弹性势能大于增加的动能 5．如图所示是该同学通过实验得到的力传感器的示数随时间变化的曲线，由此推断钩码O t F 2t0 t0 3t0 （1）在t0时刻加速度a1和在2t0时刻加速度a2的关系是（ ） A．a1 = a2，方向相反 B．a1 = a2，方向相同 C．a1 < a2，方向相反 D．a1 < a2，方向相同 （2）振动过程中其位移–时间图像应当是（ ） O t x t0 A 2t0 3t0 O t x t0 B 2t0 3t0 O t x t0 C 2t0 3t0 O t x t0 D 2t0 3t0 三、力学研究A D B C 弹簧发射器 如图为某创新实验室制作的一个“圆环轨道力学装置”示意图。其中直轨道AB与光滑竖直半圆轨道BCD平滑连接，直径BD处于竖直方向，C点位于圆心等高处一小球经固定的弹簧发射器发射出后，沿直轨道运动，经B点沿半圆轨道上升，并从D点水平抛出，最后落在轨道AB上。已知小球质量为m = 0.5 kg，半圆轨道半径R = 0.4 m，安装于D处的光电门测得速度vD = 3 m/s。重力加速度为g = 10 m/s2。（不考虑空气阻力） 6．小球从A点弹出时获得的动能由____________能转化而来。运动到B点时发现速度有所减小，可能的原因是_______________________________。 7．（多选）小球沿BCD轨道上升过程中，小球（ ） A．在D点时加速度方向向下 B．在C点时加速度方向向左 C．从B到D的过程中，只有重力做功 D．从B到D的过程中，支持力先做正功后做负功 8．小球从B点到达D点的过程中，其速度大小vt与其离B点的竖直高度h的关系，下列vt–h图可能正确的是（ ） h O vt h O vt h O vt h O vt A B C D 9．计算：①若AB轨道水平，则小球从D点抛出后，落地点距B点距离s； ②当小球在B点速度小于多少时，将无法到达D点？ 四、手摇起电机 手摇起电机是教学中产生静电的重要装置。它由粘有薄铝片的绝缘转盘、莱顿瓶、电刷、集电针等零件构成，如图是其结构示意图。 10．静电的产生有接触起电、感应起电和摩擦起电等方式。其中摩擦起电过程中，如果有P、Q两物体发生摩擦，使得P带上了正电。则（ ） A．质子从P转移到Q B．质子从Q转移到P C．电子从P转移到Q D．电子从Q转移到P 11．通过如图所示简述感应起电原理。A、B是绝缘转盘上粘贴的一对薄铝片，如先将一正电荷靠近铝片A，稳定后，A的右端带______（选填“正电”、“负电”或“不带电”）。此时再用导线将A和B连接，稳定后再移除导线，此后铝片B带________（选填“正电”、“负电”或“不带电”）。A B 12．若与两个莱顿瓶相连的金属小球A、B的直径为1 cm，分别带上q = 1×10−7 C的等量异种电荷，如图所示。2 cm A B （1）当两金属球逐渐靠近的过程中，两球间的电场强度将________（选填“增大”、“减小”、“不变”），两球电势能将________（选填“增大”、“减小”、“不变”）。 （2）当距离减小到d = 2 cm时，出现空气被电离击穿而形成火花放电现象。若此时两球间电压UAB = 6×104 V。小崇同学用所学的知识，求出了此时两金属球间的电场强度。请对其求解过程做简要评价，说明结论正确与否，并说明理由。 根据电场强度公式：E = = N/C = 3.0×106 N/C 答：是否正确________，理由：________________________________________________。 13．在研究电容器电容特性时，将两个靠近且彼此绝缘的平行金属板A、B组成一个平行板电容器。让两个极板分别与验电器的金属球和外壳相连，验电器指针的偏转角可以定性地反映两极板间的电势差U的大小。用起电机给两极板充电后断开，保持极板上电荷量Q不变。按如图（a）所示，保持极板A不动，向左移动极板B，增大极板间距离，则电容器电容C会________（选填“增大”、“减小”、“不变”）；按如图（b）所示，将B板向上移动一段距离，减小两极正对面积，则验电器的张角将________（选填“增大”、“减小”、“不变”）。（a） （b） 五、验证动量守恒定律 如图所示为验证动量守恒定律的实验装置。将两光电门传感器安置在水平导轨上，导轨上的碰撞小车A和B分别装有挡光片和弹性圈（或尼龙搭扣）。A B 14．如果一个系统在相互作用过程中系统的总动量保持不变，其条件是__________________。 15．第一次实验：将小车装有弹性圈的一端相对，使两车靠近并压缩弹性圈，然后从静止同时释放两小车。 （1）（多选题）实验中，下列哪些因素会影响实验结果（ ） A．两小车质量是否相等 B．光电门安装的位置 C．两弹性圈的弹性性能 D．两小车释放是否同时 （2）实验测得两车上挡光片的宽度均为d，小车的质量分别是mA和mB，相对应的光电门测出的挡光时间分别为tA和tB，若两小车碰撞前后动量守恒，其表达式可以表示为________。 16．第二次实验：已知mA = mB = 0.4 kg，A车上挡光片宽度d = 0.8 cm，B车不带挡光片，将两车分别装有尼龙搭扣的一端相对，保持B车静止，让A车以一定的速度向B车运动。相碰后两车搭在一起运动。挡光片第一次通过光电门的时间为t1 = 0.01 s，相撞后挡光片通过第二个光电门的时间t2 = 0.02 s。 计算：（1）该碰撞过程中，A车受到的冲量IA； （2）通过计算判断碰撞过程中系统的动量是否守恒？ 六、自行车运动 低碳时代，自行车不仅作为一种重要的交通工具，自行车运动也已经成为一种时髦休闲运动方式。 17．如图所示，若某自行车的后车轮半径R1 = 0.3 m，固定在轮轴上的飞轮半径R2 = 0.04 m，与脚踏板关联的链轮半径R3 = 0.12 m。运动员骑行时每秒蹬脚踏板2圈，不考虑车轮打滑等传递损耗。R1 R2 R3 链轮 飞轮 （1）当自行车在水平路面上向右匀速骑行时，其后轮受到地面的作用力F的方向可能是（ ） F B C F A F F D （2）链轮的角速度ω1 =________rad/s；自行车前行速度v =________m/s。（结果保留π） 18．某智能电动助力自行车在水平平直公路上由静止开始运动，运动过程中各类机械摩擦等损耗可折合成一个恒定的阻力f0，其大小为车和人总重力的0.06倍（g = 10 m/s²）。已知骑行者与自行车总质量m = 100 kg。骑行者做了如下的一个实验研究，将工作模式分为二个阶段： （1）第一阶段：0 ~ 6 s内电动辅助驱动阶段。电动车从静止开始，骑行者提供沿运动方向恒定牵引力F0，同时电动驱动系统提供恒定功率P1 = 200 W。3 s末速度达到最大，且vm = 5 m/s。 ①该过程中，自行车的加速度变化情况是（ ） A．一直变大 B．先变大后不变 C．一直变小 D．先变小后不变 ②计算：求人提供的牵引力F0的大小。 （2）第二阶段：6 s以后制动减速阶段。骑行者停止施力，自行车在受到阻力f0的同时，启动了电磁制动模式。通过电磁制动，把部分机械能转化为电能，实现能量回收，直到自行车静止。已知该过程中自行车克服电磁阻力做的功为W电 = 650 J。计算： ①第二阶段通过的位移x2； ②假设在第一阶段的电动驱动过程中，电源消耗的功率有75%转化为驱动系统的输出功率；在能量回收过程中，克服电磁阻力做功有60%可以回收为电源能量．则在整个实验过程中，电源储存的能量总共减少了多少？ 19．电磁制动过程相当于将启动时的电动机变为发电机。如图为一个小型发电机原理图。在磁感应强度为B的匀强磁场中，单匝正方形线圈abcd的边长为L、电阻为R，绕OOʹ轴逆时针（沿OOʹ方向看）匀速转动，角速度为ω。线圈中产生的交流电。B L a b c d O O' ω （1）线圈转到图示位置（线圈平面与磁场平行）时，线圈中感应电流方向为__________（选填“abcda”或“adcba”） （2）此时，线圈中（ ） A．磁通量最大，感应电动势最小 B．磁通量最大，感应电动势最大 C．磁通量最小，感应电动势最大 D．磁通量最小，感应电动势最小 （3）线圈中交流电的最大值Im =_______，在时间t内，线圈电阻上产生的热量Q =_______。 26届崇明高三一模参考答案 全卷单选题3分；多选题3分，部分答对得2分，有错选不得分。填空题每空2分，其中12（2）第一空1分。计算题按步得分。 一、传感器（16分） 1．（1）变长 （2）B 2．红外线；v(t2 – t1) 3．（1）（或）；不能 （2）C 二、振动的研究（9分） 4．B 5．（1）A （2）C 三、力学研究（17分） 6．弹性势；AB轨道粗糙，小球克服摩擦力做功（或AB轨道斜向右上）（只要答对一种可能就可得分） 7．AC 8．D 9．（1）（共3分）h = 2R = gt2，t = （1分） s = vDt = vD= 3×m = 1.2 m （公式1分，结论1分） （2）（共4分）对于D点，mg = m vD = = m/s = 2 m/s （公式1分，结论1分） mvB2 = mvD2 + 2mgR，vB = = m/s = 2m/s = 4.47 m/s （公式 1分，结论1分） 四、手摇起电机（18分） 10．C 11．正电、正电 12．（1）增大、减小 （2）否（错误）（1分）；该公式只适用于匀强电场，本题中电场不能看做匀强电场（2分） 13．减小；增大 五、验证动量守恒定律（13分） 14．系统所受合外力为零或系统不受外力（两项都写得2分，如果只写其中一项，得1分，有写错得0分） 15．（1）BD （2）mA = mB 或（mA − mB = 0） 16．（1）（共3分）vA = = m/s = 0.8 m/s，vAʹ = = m/s = 0.4 m/s （1分） IA = Δp = mA(vAʹ − vA) = 0.4×(0.4 – 0.8) N·s = − 0.16 N·s （公式1分结论1分） （2）（共3分）碰撞前：p = pA + pB = mAvA + 0 = 0.4×0.8 N·s = 0.32 N·s （1分） 碰撞后：pʹ = pAʹ + pBʹ = (mA + mB) vA = 0.8×0.4 N·s = 0.32 N·s （1分） 因为p = pʹ，所以动量守恒。 （1分） 六、自行车运动（27分） 17．（1）B （2）4π、3.6π 18．（1）①D ②（共2分）当速度达到最大时，此时加速度为0，即此时合力为0 F0 + F − f0 = 0，F0 = f0 − F = 0.06G − = (0.06×100×10 − )N = 20 N （过程1分，结论1分） （2）①（共3分）对第二阶段，根据动能定理： − f0x2 − W电 = 0 − mvm2 x2 = = m = 10 m （公式1分，过程 1分，结论1分） ②（共3分）E耗 = p耗t = p1t/0.75 = 1600 J （1分） E充 = 0.6 W电 = 390 J （1分） ΔE = E耗 − E充 = 1210 J （1分） 19．（1）abcda （2）C （3）， 高三物理 共6页 第9页 学科网（北京）股份有限公司 $