2025屆上海市曹揚(yáng)第二中學(xué)高三下學(xué)期第五次調(diào)研考試物理試題試卷含解析

2025屆上海市曹揚(yáng)第二中學(xué)高三下學(xué)期第五次調(diào)研考試物理試題試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、我國“北斗三號”全球組網(wǎng)衛(wèi)星采用星載氫原子鐘。如圖所示為氫原子的能級圖，現(xiàn)讓一束單色光照射到一群處于基態(tài)（量子數(shù)n=l）的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為（）A．13.6eV B．3.4eV C．12.09eV D．12.75eV2、如圖所示，兩根相距為L的平行直導(dǎo)軌水平放置，R為固定電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。電阻阻值也為R的金屬桿MN垂直于導(dǎo)軌放置，桿與導(dǎo)軌之間有摩擦，整個裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。t=0時刻對金屬桿施加一水平外力F作用，使金屬桿從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動。下列關(guān)于通過R的電流I、桿與導(dǎo)軌間的摩擦生熱Q、外力F、外力F的功率P隨時間t變化的圖像中正確的是（）A． B． C． D．3、5G是“第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)”的簡稱，目前世界各國正大力發(fā)展5G網(wǎng)絡(luò)．5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波通信頻率在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段（如圖所示），比目前4G及以下網(wǎng)絡(luò)（通信頻率在0.3GHz～3.0GHz間的特高頻段）擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率．未來5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率（指單位時間傳送的數(shù)據(jù)量大?。┛蛇_(dá)10Gbps（bps為bitspersecond的英文縮寫，即比特率、比特/秒），是4G網(wǎng)絡(luò)的50-100倍．關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波，下列說法正確的是A．在真空中的傳播速度更快B．在真空中的波長更長C．衍射的本領(lǐng)更強(qiáng)D．頻率更高，相同時間傳遞的信息量更大4、關(guān)于原子核的相關(guān)知識，下面說法正確的是（）A．原子核內(nèi)相鄰質(zhì)子之間存在相互排斥的核力B．原子核的比結(jié)合能越小，說明原子核越不穩(wěn)定C．溫度越高放射性元素的半衰期越小D．β射線是電子流，表明原子核內(nèi)除質(zhì)子中子之外還有電子5、水平面上有質(zhì)量相等的a、b兩個物體，水平推力F1、F2分別作用在a、b上，一段時間后撤去推力，物體繼續(xù)運(yùn)動一段距離后停下，兩物體的圖象如圖所示，圖中AB//CD.則整個過程中A．F1的沖量等于F2的沖量B．F1的沖量大于F2的沖量C．摩擦力對a物體的沖量等于摩擦力對b物體的沖量D．合外力對a物體的沖量等于合外力對b物體的沖量6、如圖所示，繞地球做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星的角速度為，對地球的張角為弧度，萬有引力常量為。則下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的運(yùn)動屬于勻變速曲線運(yùn)動B．張角越小的衛(wèi)星，其角速度越大C．根據(jù)已知量可以求地球質(zhì)量D．根據(jù)已知量可求地球的平均密度二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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，空間中存在一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為磁場方向與豎直面垂直，磁場的上、下邊界均為水平面且間距為，紙面（豎直平面）內(nèi)磁場上邊界的上方有一質(zhì)量為、電阻為的正方形導(dǎo)線框，其邊長為上下兩邊均與磁場邊界平行。將線框以初速度水平拋出，線框恰能勻速進(jìn)入磁場，重力加速度為，不計(jì)空氣阻力，則（）A．線框拋出時邊距離磁場上邊界的高度為B．線框進(jìn)入磁場的過程中通過線框某橫截面的電荷量C．線框通過磁場的過程中水平位移為D．線框通過磁場的過程中邊產(chǎn)生的熱量為8、如圖，在光滑的水平面上有一個長為L的木板，小物塊b靜止在木板的正中間，小物塊以某一初速度從左側(cè)滑上木板。已知物塊、與木板間的摩擦因數(shù)分別為、，木塊與木板質(zhì)量均為，、之間的碰撞無機(jī)械能損失，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。下列說法正確的是（）A．若沒有物塊從木板上滑下，則無論多大整個過程摩擦生熱均為B．若，則無論多大，都不會從木板上滑落C．若，則一定不相碰D．若，則可能從木板左端滑落9、粗細(xì)均勻的正方形金屬線框abcd靜止在光滑絕緣的水平面上，整個裝置處在垂直水平面的勻強(qiáng)磁場中，ab邊與磁場邊界MN重合，如圖所示?，F(xiàn)用水平向左的外力F將線框拉出磁場，且外力與時間的函數(shù)關(guān)系為F=b+kt，b和k均為常數(shù)。在拉出線框的過程中，用i表示線框中的電流，Q表示流過線框某截面的電荷量，下列描述電流與時間及電荷量與時間變化關(guān)系的圖象可能正確的是（）A． B． C． D．10、拉格朗日點(diǎn)又稱平動點(diǎn)。地球和月球連線之間，存在一個拉格朗日點(diǎn)，處在該點(diǎn)的空間站在地球和月球引力的共同作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球做勻速圓周運(yùn)動。已知空間站、月球圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑分別約為3.2×105km和3.8×105，月球圍繞地球公轉(zhuǎn)周期約為27天。g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．地球的同步衛(wèi)星軌道半徑約為4.2×104kmB．空間站的線速度與月球的線速度之比約為0.84C．地球的同步衛(wèi)星的向心加速度大于空間站的向心加速度D．月球的向心加速度小于空間站向心加速度三、實(shí)驗(yàn)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）從坐標(biāo)原點(diǎn)O產(chǎn)生的簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，t=0時刻波的圖像如圖所示，此時波剛好傳播到M點(diǎn)，x=1m的質(zhì)點(diǎn)P的位移為10cm，再經(jīng)，質(zhì)點(diǎn)P第一次回到平衡位置，質(zhì)點(diǎn)N坐標(biāo)x=-81m（圖中未畫出），則__________________．A．波源的振動周期為1.2sB．波源的起振方向向下C．波速為8m/sD．若觀察者從M點(diǎn)以2m/s的速度沿x軸正方向移動，則觀察者接受到波的頻率變大E．從t=0時刻起，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)N第一次到達(dá)波峰位置時，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為5.2m12．（12分）圖（甲）是演示簡諧運(yùn)動圖像的裝置，它由一根較長的細(xì)線和較小的沙漏組成。當(dāng)沙漏擺動時，漏斗中的細(xì)沙均勻流出，同時勻速拉出沙漏正下方的木板，漏出的細(xì)沙在板上會形成一條曲線，這條曲線可以理解為沙漏擺動的振動圖像。圖（乙）是同一個沙漏分別在兩塊木板上形成的曲線（圖中的虛線表示）。（1）圖（乙）的P處堆積的細(xì)沙比Q處_________________（選填“多”、“少”或“一樣多”）。（2）經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)圖（乙）中OB=O′B′，若木板1的移動速度v1=3m/s，則木板2的移動速度v2=_________________。四、計(jì)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，一固定的水平氣缸有一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞，已知大活塞的橫截面積為S，小活塞的橫截面積為；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l，氣缸外大氣壓強(qiáng)為p0，溫度為T，初始時大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為2T，活塞在水平向右的拉力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，拉力的大小為F且保持不變?，F(xiàn)氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢向右移動，忽略兩活塞與氣缸壁之間的摩擦，則：(1)請列式說明，在大活塞到達(dá)兩圓筒銜接處前，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)如何變化？(2)在大活塞到達(dá)兩圓筒銜接處前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度是多少？(3)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)是多少？14．（16分）U形管兩臂粗細(xì)不同，開口向上，封閉的粗管橫截面積是開口的細(xì)管的三倍，管中裝入水銀，大氣壓為76cmHg.開口管中水銀面到管口距離為11cm，且水銀面比封閉管內(nèi)高4cm，封閉管內(nèi)空氣柱長為11cm，如圖所示.現(xiàn)在開口端用小活塞封住，并緩慢推動活塞，使兩管液面相平，推動過程中兩管的氣體溫度始終不變，試求：（1）粗管中氣體的最終壓強(qiáng)；（2）活塞推動的距離.15．（12分）如圖所示，在上端開口的絕熱汽缸內(nèi)有兩個質(zhì)量均為的絕熱活塞（厚度不計(jì)）、，、之間為真空并壓縮一勁度系數(shù)的輕質(zhì)彈簧，、與汽缸無摩擦，活塞下方封閉有溫度為的理想氣體。穩(wěn)定時，活塞、將汽缸等分成三等分。已知活塞的橫截面積均為，，大氣壓強(qiáng)，重力加速度取。(1)現(xiàn)通過加熱絲對下部分氣體進(jìn)行緩慢加熱，當(dāng)活塞剛好上升到氣缸的頂部時，求封閉氣體的溫度；(2)在保持第(1)問的溫度不變的條件下，在活塞上施加一豎直向下的力，穩(wěn)定后活塞回到加熱前的位置，求穩(wěn)定后力的大小和活塞、間的距離。

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

由題意應(yīng)該有得即能發(fā)出6種頻率光的一定是n=4能級，則照射氫原子的單色光的光子能量為故ABC錯誤，D正確。故選D。2、B【解析】

A．t時刻桿的速度為v=at產(chǎn)生的感應(yīng)電流則I∝t；故A錯誤。

B．摩擦生熱為則Q∝t2，故B正確。C．桿受到的安培力根據(jù)牛頓第二定律得F-f-F安=ma得F隨t的增大而線性增大，故C錯誤。

D．外力F的功率為P-t圖象應(yīng)是曲線，故D錯誤。

故選B。3、D【解析】

A、無線電波（電磁波）在真空的傳播速度與光速相同，保持不變，其速度與頻率沒有關(guān)系，故A錯誤；BC、由公式可知：，頻率變大，波長變短，衍射本領(lǐng)變?nèi)?，故BC錯誤；D、無線電波（電磁波）頻率越高，周期越小，相同時間內(nèi)可承載的信息量越大，故D正確．4、B【解析】

A．原子核內(nèi)相鄰質(zhì)子之間存在強(qiáng)相互吸引的核力，A錯誤；B．原子核比結(jié)合能越小，拆開原子核越容易，說明原子核越不穩(wěn)定，B正確；C．放射性元素的半衰期是原核的衰變規(guī)律，由原子核內(nèi)部因素決定，即與元素的種類有關(guān)，與溫度無關(guān)，C錯誤；D．射線是原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時產(chǎn)生的，不能說明原子核內(nèi)有電子，選項(xiàng)D錯誤。故選B。5、D【解析】

C．由圖，AB與CD平行，說明推力撤去后兩物體的加速度相同，而撤去推力后物體的合力等于摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律可知，兩物體受到的摩擦力大小相等。但a的運(yùn)動總時間小于b的時間，根據(jù)I=ft可知，摩擦力對a物體的沖量小于摩擦力對b物體的沖量，故C錯誤。AB．根據(jù)動量定理，對整個過程研究得F1t1-ftOB=0F2t2-ftOD=0由圖看出，tOB＜tOD，則有F1t1＜F2t2即F1的沖量小于F2的沖量。故AB錯誤。D．根據(jù)動量定理可知，合外力的沖量等于物體動量的變化量，ab兩個物體動量的變化量都為零，所以相等，故D正確；6、D【解析】

A．衛(wèi)星的加速度方向一直改變，故加速度一直改變，不屬于勻變速曲線運(yùn)動，故A錯誤；B．設(shè)地球的半徑為R，衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的半徑為r，由幾何知識得可知張角越小，r越大，根據(jù)得可知r越大，角速度越小，故B錯誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力，則有解得地球質(zhì)量為因?yàn)閞未知，所以由上面的式子可知無法求地球質(zhì)量，故C錯誤；D．地球的平均密度則知可以求出地球的平均密度，故D正確。故選D。二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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．線框下邊界進(jìn)入磁場時根據(jù)閉合電路歐姆定律在豎直方向上，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式解得A正確；B．線框進(jìn)入磁場的過程中通過線框某橫截面的電荷量B錯誤；C．線框在磁場中勻速運(yùn)動的時間水平位移解得C正確；D．線框進(jìn)入磁場后做勻速直線運(yùn)動，減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)能量守恒定律則邊產(chǎn)生的熱量D錯誤。故選AC。8、ABD【解析】

A．若沒有物塊從木板上滑下，則三者最后共速，以三者為整體，水平方向動量守恒，mv0=3mv1

①則整個過程產(chǎn)生的熱量等于動能的變化，有Q=mv02?×3mv12

②聯(lián)立①②，得Q=mv02故A正確；

BD．a(chǎn)、b之間的碰撞無機(jī)械能損失，故碰撞過程中動量守恒和機(jī)械能守恒，設(shè)碰前速度分別為v1、v2，碰后分別為v1'、v2'，且有v1＞v2，以v1方向?yàn)檎较?，則有mv1+mv2=mv1'+mv2'③mv12+mv22＝mv1′2+mv2′2

④聯(lián)立③④，得v1'=v2v2'=v1即碰后a和木板共速，b向右運(yùn)動，以a和木板為整體，此時

a和木板的加速度a1=對a分析知，a的加速度最大值為a0=μag若μb＜2μa

則a1＜a0，a和木板保持相對靜止，則無論v0多大，a都不會從木板上滑落；故B正確；

若μb＞2μa，則a1＞a0，a相對木板向左運(yùn)動，故a可能從木板左端滑落，故D正確；

C．若a與b碰前三者已經(jīng)共速，則ab一定不相碰，此時有⑤聯(lián)立①⑤，得故若，則ab一定不相碰，故C錯誤；

故選ABD。9、AC【解析】

A．根據(jù)牛頓第二定律可得b+kt－BIL=ma當(dāng)b=ma時，線框勻加速離開磁場，電流與時間成正比，故A正確；B．由于i最后恒定，即速度恒定，而外力在增加，不可能實(shí)現(xiàn)，故B錯誤；C．電流可以與時間成正比，而由A圖象可知電流與時間包圍的面積為電荷量，因此Q可以與t2成正比，圖象可以是曲線，故C正確；D．若Q與t成正比，則電流為恒量，不可能實(shí)現(xiàn)，故D錯誤。故選AC。10、ABC【解析】

A．由題知，月球的周期T2=27天=648h，軌道半徑約為r2=3.8×105km，地球同步衛(wèi)星的周期T1=24h，軌道半徑約r1，根據(jù)開普勒第三定律有：代入數(shù)據(jù)解得：r1=4.2×104km，A正確；B．空間站與月球相對靜止，角速度相同，根據(jù)得兩者線速度之比為：B正確；C．根據(jù)萬有引力提供向心力有：解得：，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑小于空間站的軌道半徑，所以地球的同步衛(wèi)星的向心加速度大于空間站的向心加速度，C正確；D．空間站與月球相對靜止，角速度相同，根據(jù)月球的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以月球的向心加速度大于空間站向心加速度，D錯誤。故選ABC。三、實(shí)驗(yàn)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、ABE【解析】AC、由函數(shù)關(guān)系可得本題說對應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù)為：，由題條件可知當(dāng)x=1時，y=10cm,代入解得，P點(diǎn)在經(jīng)過第一次回到平衡位置，所以在波的傳播方向0.1s前進(jìn)了1m，所以波速為周期，故A正確；C錯誤；B、t=0時刻波剛好傳播到M點(diǎn)，則M點(diǎn)的振動方向即為波源的起振方向，結(jié)合波振動方向的判斷方法知波源的起振方向向下，故B正確；D、若觀察者從M點(diǎn)以2m/s的速度沿x軸正方向移動，由多普勒效應(yīng)知觀察者接受到波的頻率變小，故D錯誤；E、波傳播到N需要，剛傳到N點(diǎn)時N的振動方向向下，那么再經(jīng)過，所以質(zhì)點(diǎn)P一共振動了所以,在此過程中質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動的路程為:

故E正確；綜上所述本題答案是:ABE點(diǎn)睛：根據(jù)波的傳播方向得到質(zhì)點(diǎn)P的振動方向,進(jìn)而得到振動方程,從而根據(jù)振動時間得到周期;

由P的坐標(biāo)得到波的波長,進(jìn)而得到波速;根據(jù)N點(diǎn)位置得到波峰傳播距離,從而求得波的運(yùn)動