2025屆上海市寶山區(qū)上海交大附中物理高三第一學期期末教學質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2025屆上海市寶山區(qū)上海交大附中物理高三第一學期期末教學質(zhì)量檢測模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、“笛音雷”是春節(jié)期間常放的一種鞭炮，其著火后一段時間內(nèi)的速度一時間圖像如圖所示（不計空氣阻力，取豎直向上為正方向），其中t0時刻為笛音雷起飛時刻、DE段是斜率大小為g的直線。則關于笛音雷的運動，下列說法正確的是（）A．“笛音雷”在t1時刻加速度最小B．“笛音雷”在t2時刻改變運動方向C．“笛音雷”在t3時刻徹底熄火D．t3~t4時間內(nèi)“笛音雷"做自由落體運動2、用如圖a所示的圓弧一斜面裝置研究平拋運動，每次將質(zhì)量為m的小球從半徑為R的四分之一圓弧形軌道不同位置靜止釋放，并在弧形軌道最低點水平部分處裝有壓力傳感器測出小球?qū)壍缐毫Φ拇笮．已知斜面與水平地面之間的夾角θ=45°，實驗時獲得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如圖b所示的F﹣x圖象，g取10m/s2，則由圖可求得圓弧軌道的半徑R為（）A．0.125m B．0.25m C．0.50m D．1.0m3、氫原子的能級圖如圖所示，有一群處于n=4能級的氫原子，若氫原子從n=4能級向n=2能級躍遷時所輻射出的光恰能使某種金屬A發(fā)生光電效應，則下列說法中正確的是（）A．這群氫原子輻射出的光中共有3種頻率的光能使金屬A發(fā)生光電效應B．如果輻射進來能量為0.32eV的光子，可以使氫原子從n＝4能級向n＝5能級躍遷C．如果輻射進來能量為1.32eV的光子，不可以使處于n＝4能級的氫原子發(fā)生電離D．用氫原子從n＝4能級向n＝1能級躍遷時輻射出的光照射金屬A，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為10.2eV4、已知地球和火星繞太陽公轉的軌道半徑分別為R1和R2（公轉軌跡近似為圓），如果把行星和太陽連線掃過的面積和與其所用時間的比值定義為掃過的面積速率，則地球和火星繞太陽公轉過程中掃過的面積速率之比是（）A． B． C． D．5、下列說法正確的是（）A．物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加B．物體對外界做功，其內(nèi)能一定減少C．物體溫度降低，其分子熱運動的平均動能增大D．物體溫度升高，其分子熱運動的平均動能增大6、磁流體發(fā)電機的結構簡圖如圖所示。把平行金屬板A、B和電阻R連接，A、B之間有很強的磁場，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子）以速度v噴入磁場，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓，成為電源的兩個電極。下列推斷正確的是（）A．A板為電源的正極B．電阻R兩端電壓等于電源的電動勢C．若減小兩極板的距離，則電源的電動勢會減小D．若增加兩極板的正對面積，則電源的電動勢會增加二、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、有一輕桿固定于豎直墻壁上的點，另一端固定一輕滑輪，一足夠長的細繩一端掛一質(zhì)量為的物體，跨過定滑輪后另一端固定于豎直墻壁上的點，初始時物體處于靜止狀態(tài)，兩點間的距離等于兩點間的距離，設與豎直墻壁的夾角為，不計滑輪與細繩的摩擦，下列說法正確的是（）A．系統(tǒng)平衡時桿對滑輪的力一定沿桿的方向B．若增大桿長，與位置不變且保持，使角增大，則桿對滑輪彈力的方向?qū)⑵x桿C．若保持點的位置不變，將繩子的固定點點向上移動，則桿對滑輪的彈力變大D．若保持與豎直墻壁的夾角不變，將輕桿的固定點向下移動，則桿對滑輪彈力的方向不變8、如圖所示，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一紅蠟塊R（R視為質(zhì)點）。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與軸重合，在R從坐標原點以速度勻速上浮的同時，玻璃管沿軸正向做初速度為零的勻加速直線運動，合速度的方向與軸夾角為。則紅蠟塊R的（）A．分位移的平方與成正比 B．分位移的平方與成反比C．與時間成正比 D．合速度的大小與時間成正比9、如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關與電源連接，另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導線連接成回路．將一小磁針懸掛在直導線正上方，開關未閉合時小磁針處于靜止狀態(tài)．下列說法正確的是（）A．開關閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉動B．開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C．開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D．開關閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉動10、關于熱力學定律，下列說法正確的是（）A．氣體吸熱后溫度一定升高B．對氣體做功可以改變其內(nèi)能C．理想氣體等壓膨脹過程一定放熱D．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E.如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達到熱平衡三、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“測定一節(jié)干電池電動勢和內(nèi)阻”的實驗中：(1)第一組同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量，電壓表選擇量程“3V”，實驗后得到了如圖乙的圖像，則電池內(nèi)阻為_______Ω；(2)第二組同學也利用圖甲的實驗裝置測量另一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，初始時滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路，合上開關后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑動的過程中，電流表的示數(shù)先始終為零，滑過一段距離后，電流表的示數(shù)才逐漸增大。該組同學記錄了多組電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)、滑片P向左滑動的距離x。然后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分別作出了U-x圖象、I-x圖象，如圖丙所示，則根據(jù)圖像可知，電池的電動勢為______V，內(nèi)阻為_______Ω。12．（12分）某學習小組利用圖甲所示的電路測量電源的電動勢及內(nèi)阻．(1)按照原理圖甲將圖乙中的實物連線補充完整________．(2)正確連接電路后，進行如下實驗．①閉合開關S，通過反復調(diào)節(jié)滑動變阻器R1、R2，使電流表A3的示數(shù)為0，此時電流表A1、A2的示數(shù)分別為100.0mA和80.0mA，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為1.60V和1.00V．②再次反復調(diào)節(jié)R1、R2，使電流表A3的示數(shù)再次為0，此時電流表A1、A2的示數(shù)分別為180.0mA和40.0mA，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為0.78V和1.76V．i．實驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器R1、R2，當電流表A3示數(shù)為0時，電路中B點與C點的電勢______．（選填“相等”或“不相等”）ii．為了提高測量的精確度，電流表A3的量程應選擇________A．0～0.6AB．0～100mAC．0～500μAⅲ．測得電源的電動勢E=_______V，內(nèi)阻r=_______Ω．（結果保留3位有效數(shù)字）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．（10分）理論研究表明暗物質(zhì)湮滅會產(chǎn)生大量高能正電子，所以在宇宙空間探測高能正電子是科學家發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的一種方法。下圖為我國某研究小組設計的探測器截面圖：開口寬為的正方形鋁筒，下方區(qū)域Ⅰ、Ⅱ為方向相反的勻強磁場，磁感應強度均為B，區(qū)域Ⅲ為勻強電場，電場強度，三個區(qū)域的寬度均為d。經(jīng)過較長時間，儀器能接收到平行鋁筒射入的不同速率的正電子，其中部分正電子將打在介質(zhì)MN上。已知正電子的質(zhì)量為m，電量為e，不考慮相對論效應及電荷間的相互作用。(1)求能到達電場區(qū)域的正電子的最小速率；(2)在區(qū)域Ⅱ和Ⅲ的分界線上寬度為的區(qū)域有正電子射入電場，求正電子的最大速率；(3)若L=2d，試求第（2）問中最大速度的正電子打到MN上的位置與進入鋁筒位置的水平距離。14．（16分）如圖所示，在平面坐標系xOy的第Ⅰ象限內(nèi)有M、N兩個平行金屬板，板間電壓為U，在第Ⅱ象限內(nèi)存在沿y軸負方向的勻強電場，在第Ⅲ、IV象限內(nèi)存在垂直坐標平面向里的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子(不計粒子重力)從靠近M板的S點由靜止釋放后，經(jīng)N板上的小孔穿出，從y軸上的A點(yA=l)沿x軸負方向射入電場，從x軸上的C點(xc=-2l)離開電場，經(jīng)磁場偏轉后恰好從坐標原點O處再次進入電場。求：(1)粒子運動到A點的速度大小(2)電場強度E和磁感應強度B的大小15．（12分）靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為，；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側的豎直墻壁距離，如圖所示．某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為．釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動．A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為．重力加速度?。瓵、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短．（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？

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】

A．t1時刻的斜率不是最小的，所以t1時刻加速度不是最小的，故A錯誤；B．t2時刻速度的方向為正，仍舊往上運動，沒有改變運動方向，故B錯誤；C．從圖中看出，t3時刻開始做加速度不變的減速運動，所以“笛音雷”在t3時刻徹底熄火，故C正確；D．t3~t4時間內(nèi)“笛音雷”做向上運動，速度方向為正，不可能做自由落體運動，故D錯誤。故選C。2、B【解析】

在圓軌道上運動時，小球受到重力以及軌道的支持力作用，合力充當向心力，所以有小球做平拋運動時時的水平射程小球的豎直位移：根據(jù)幾何關系可得聯(lián)立即得x圖像的縱截距表示重力，即mg=5N所以有解得：R=0.25m故選B；【名師點睛】知道平拋運動水平方向和豎直方向上運動的規(guī)律，抓住豎直位移和水平位移的關系，尤其是掌握平拋運動的位移與水平方向夾角的正切值的表達式進行求解．注意公式和圖象的結合，重點是斜率和截距3、D【解析】

A．氫原子從n=4能級向低能級躍遷時可以輻射出6種頻率的光子，其中只有從n=4能級向n=3能級躍遷時所輻射出的光子以及從n=3能級向n=2能級躍遷時所輻射出的光子的能量小于從n=4能級向n=2能級躍遷時所輻射出的光子的能量，不能使金屬A發(fā)生光電效應，故共有4種頻率的光能使金屬A發(fā)生光電效應，故A錯誤；B．因為從n=4能級向n=5能級躍遷時所需要的能量為不等于光子能量為0.32eV，故B錯誤；C．因為要使處于n=4能級的氫原子發(fā)生電離，所需要的能量只要大于0.85eV就可以，故C錯誤；D．由題意可知，金屬A的逸出功為2.55eV，氫原子從n=4能級向n=1能級躍遷時所輻射出光子的能量為由愛因斯坦光電效應方程可得最大初動能故D正確。故選D。4、A【解析】

公轉的軌跡近似為圓，地球和火星的運動可以看作勻速圓周運動，根據(jù)開普勒第三定律知：運動的周期之比：在一個周期內(nèi)掃過的面積之比為：面積速率為，可知面積速率之比為，故A正確，BCD錯誤。故選A。5、D【解析】

A．如果物體從外界吸收熱量時，再對外做功，則內(nèi)能可能減小，可能不變，可能增加，A錯誤；B．如果物體對外界做功的同時，再從外界吸收熱量，則其內(nèi)能可能減小，可能不變，可能增加，B錯誤；CD．溫度是分子平均動能大小的標志，溫度升高，物體內(nèi)大量分子熱運動的平均動能增大，C錯誤D正確。故選D。6、C【解析】

A．等離子體進入磁場，根據(jù)左手定則，正電荷向下偏轉，所以B板帶正電，為電源的正極，A極為電源的負極，故A錯誤；B．分析電路結構可知，A、B為電源的兩極，R為外電路，故電阻R兩端電壓為路端電壓，小于電源的電動勢，故B錯誤；CD．粒子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，有解得減小兩極板的距離d，電源的電動勢減小，增加兩極板的正對面積，電動勢不變，故C正確，D錯誤。故選C。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、AD【解析】

A．繩子上的彈力大小等于物體的重力mg，則繩子對滑輪的兩彈力的合力方向在兩彈力的角平分線上，根據(jù)平衡條件可得桿對滑輪的彈力方向也在角平分線上，OB兩點間的距離等于AB兩點間的距離，根據(jù)幾何關系可得，桿OA恰好在兩彈力的角平線方向上，故A正確；B．若保持OB兩點位置不變，增大桿長OA，使AB與豎直墻壁的夾角增大，仍保持OB兩點間的距離等于AB兩點間的距離，桿OA仍在兩彈力的角平分線上，桿對滑輪的彈力仍沿桿方向，故B錯誤；C．若保持A點的位置不變，將繩子的固定點B向上移動，繩子對滑輪的兩力夾角變大，合力變小，滑輪處于平衡狀態(tài)，則桿對滑輪的彈力變小，故C錯誤；D．若保持AB與豎直墻壁的夾角不變，將輕桿的固定點O向下移動，兩繩對滑輪的彈力大小方向都不變，則桿對滑輪的力仍在兩繩彈力的角平分線上，所以桿對滑輪彈力的方向不變，故D正確。故選AD。8、AC【解析】

AB．由題意可知，y軸方向y=v0t而x軸方向x=at2聯(lián)立可得故A正確，B錯誤；C．設合速度的方向與y軸夾角為α，則有故C正確；

D．x軸方向vx=at那么合速度的大小則v的大小與時間t不成正比，故D錯誤；

故選AC。9、AD【解析】

A．斷出直導線中電流方向為由南向北，由安培定則可判斷出小磁針處的磁場方向垂直紙面向里，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉動，A正確；BC．開關閉合并保持一段時間后，左側線圈中磁通量不變，線圈中感應電動勢和感應電流為零，直導線中電流為零，小磁針恢復到原來狀態(tài)，BC錯誤；D．開關閉合并保持一段時間后再斷開后的瞬間，左側的線圈中磁通量變化，產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，由楞次定律可判斷出直導線中電流方向為由北向南，由安培定則可判斷出小磁針處的磁場方向垂直紙面向外，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉動，D正確．10、BDE【解析】

A．氣體吸熱后，若再對外做功，溫度可能降低，故A錯誤；B．改變氣體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳導，故B正確；C．理想氣體等壓膨脹過程是吸熱過程，故C錯誤；D．根據(jù)熱力學第二定律，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，故D正確；E．如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達到熱平衡，否則就不會與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，故E正確。故選BDE．【點睛】本題主要考查了熱力學定律、理想氣體的性質(zhì)．此題考查了熱學中的部分知識點，都比較簡單，但是很容易出錯，解題時要記住熱力學第一定律E=W+Q、熱力學第二定律有關結論以及氣體的狀態(tài)變化方程等重要的知識點．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、1.51.51【解析】

(1)[1]．由圖乙圖像可知，電源內(nèi)阻(2)[2][3]．由圖示圖像可知，時，，；當時，，，則由U=E-Ir可得1.20=E-0.3r1.35=E-0.15r解得：r=1ΩE=1.5V12、（1）如圖所示；i．相等ii．Cⅲ．2.871.50【解析】（1）根據(jù)原理圖連接實物圖如圖所示；（2）i、實驗中，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當電流表示數(shù)為0時，說明電流表兩端電勢差為零，故電路中B點與C點的電勢相等；ii、為了使實驗結果更精確，必須嚴格控制B、C兩點電流為零，如果電流表A3的量程相比與電路中的電流太大，會造成BC中有電流，但是讀不出來，顯示為零，所以應選擇量程非常小的，故選C；iii、根據(jù)電路規(guī)律可知，第一次實驗中，路端電壓為，干路電流為；第二次實驗中有，干路電流為；由閉合電路歐姆定律可知，聯(lián)立解得．【點睛】該實驗的關鍵是明確實驗原理，即利用等勢法求解，要求BC兩點的電勢相等，即無電流通過BC，所以在選擇A3時一定要選擇量程非常小的電流表，然后利用電路結構，結合閉合回路歐姆定律，求解電源電動勢和內(nèi)阻．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)；(2)；(3)【解析】

(1)正電子在磁場中只受洛倫茲力作用，故正電子做勻速圓周運動，洛倫茲力做向心力；在電場中正電子只受電場力作用，做勻變速運動；正電子離開電場運動到MN的過程不受力，做勻速直線運動；

根據(jù)兩磁場磁場方向相反，磁感應強度相等，故正電子在其中做勻速圓周運動的軌道半徑相等，偏轉方向相反，所以正電子離開磁場時的速度豎直向下；

故正電子能到達電場區(qū)域，則正電子在磁場中在勻速圓周運動的軌道半徑R≥d；

那么由洛倫茲力做向心力可得所以正電子速度故能到達電場區(qū)域的正電子的最小速率為；(2)根據(jù)幾何關系可得：正電子進入磁場運動到區(qū)域Ⅱ和Ⅲ的分界線時，正電子水平位移偏移故軌道半徑R越大，水平偏移量越??；由(1)可得：最大偏移量△xmax=2d；故有探測器正方向開口寬為，在區(qū)域Ⅱ和Ⅲ的分界線上寬度為的區(qū)域有正電子射入電場可得：正電子最小偏移量所以由可得正電子運動軌道半徑最大為故根據(jù)洛倫茲力做向心力可得：正電子的最大速率(3)速度最大的正電子垂直射入電場時，在電場中運動的時間在電場中水平方向的位移解得進入無場區(qū)域時運動的時間在無場區(qū)域內(nèi)運動的水平位移解得則最大速度的正電子打到MN上的位置與進入鋁筒位置的水平距離14、（1）（2）；【解析】

(1)設粒子運動到A點的速度大小為v0，由動能定理得可得粒子運動到A點的速度大小(2)粒子在電場中做類平拋運動，設經(jīng)歷時間為t1，則聯(lián)立解得設粒子離開電場時速度大小為v，與x軸的夾角為a。則設粒子在磁場中做圓周運動的半徑為R，則2Rsinα=2l可得15、（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）B先停止；0.50m；（3）0.91m；