2025屆上海市上海理工大附中物理高三第一學期期末綜合測試試題含解析

2025屆上海市上海理工大附中物理高三第一學期期末綜合測試試題考生請注意：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(jié)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、火箭向后噴氣后自身獲得向前的速度。某一火箭在噴氣前的質(zhì)量為，間斷性完成了多次向后噴氣，每秒鐘可完成5次噴氣。設(shè)每一次噴氣均噴出氣體，氣體噴出后的速度為，則第三次噴氣后火箭的速度為（題中涉及各速度均以地面為參考系）（）A． B． C． D．2、電容器是一種常用的電學元件，在電工、電子技術(shù)中有著廣泛的應用。以下有關(guān)電容式傳感器在生活中應用說法正確的是（）甲：電容式觸摸屏乙：電容式壓力傳感器丙：電容式油位傳感器?。弘娙菔郊铀俣葌鞲衅鰽．甲圖中，手指作為電容器一電極，如果改用絕緣筆在電容式觸摸屏上仍能正常操作B．乙圖中，力F增大過程中，電流計中的電流從a流向bC．丙圖中，油箱液位上升時，電容變小D．丁圖中，當傳感器由靜止突然向左加速，電容器處于充電狀態(tài)3、下列核反應方程正確的是（）A．輕核聚變反應方程中，x表示電子B．鈾核裂變的一種核反應方程C．核反應方程為輕核聚變D．放射性元素發(fā)生的α衰變方程為4、如圖所示，實線表示某電場的電場線，虛線表示一帶正電的粒子只在電場力作用下的運動軌跡，設(shè)A和B點的電勢分別為和粒子在A、B兩點加速度大小分別為和，速度大小為和，電勢能分別為和，下列判斷正確的是（）A． B． C． D．5、用一束紫外線照射某金屬時不能產(chǎn)生光電效應，可能使該金屬產(chǎn)生光電效應的措施是A．改用強度更大的紫外線照射 B．延長原紫外線的照射時間C．改用X射線照射 D．改用紅外線照射6、如圖所示，在水平地面上O點正上方的A、B兩點水平拋出兩個相同小球，兩小球同時落在水平面上的C點，不計空氣阻力。則兩球A．可能同時拋出B．落在C點的速度方向可能相同C．落在C點的速度大小一定不同D．落在C點時重力的瞬時功率一定不同二、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、兩根平行的通電長直導線、均垂直于紙面放置，其中的電流方向如圖所示，電流分別為和。此時所受安培力大小為。若在、的上方再放置一根與之平行的通電長直導線，導線、、間的距離相等，此時所受安培力的合力的大小也是。則下列說法中正確的是（）A．導線中的電流為 B．導線中的電流為C．導線受到安培力的合力的大小為 D．導線受到安培力的合力的大小為8、如圖所示，一個小型旋轉(zhuǎn)式交流發(fā)電機，其矩形線圈的面積為S，共有n匝，總電阻為r，外電路上接有一個阻值為R的定值電阻和一個理想交流電流表A．線圈以角速度在磁感應強度為B的勻強磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸勻速運動，圖中線圈平面平行于磁場方向，由此位置開始計時，下列說法正確的是（）A．發(fā)電機所產(chǎn)生電動勢的最大值為B．從初始位置開始，在四分之一個周期內(nèi)通過的電荷量為C．R兩端電壓的有效值D．交流電流表的示數(shù)一直在變化9、如圖甲所示，輕彈簧下端固定在傾角37°的粗糙斜面底端A處，上端連接質(zhì)量3kg的滑塊（視為質(zhì)點），斜面固定在水平面上，彈簧與斜面平行。將滑塊沿斜面拉動到彈簧處于原長位置的D點，由靜止釋放到第一次把彈簧壓縮到最短的過程中，其加速度a隨位移x的變化關(guān)系如圖乙所示，重力加速度取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列說法正確的是（）A．滑塊先做勻加速后做勻減速運動B．滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.1C．彈簧的勁度系數(shù)為180N/mD．滑塊在最低點時，彈簧的彈性勢能為3.12J10、如圖所示,一固定斜面傾角為θ,將小球A從斜面頂端以速率v0水平向右拋出,擊中了斜面上的P點;將小球B從空中某點以相同速率v0水平向左拋出,恰好垂直斜面擊中Q點。不計空氣阻力,重力加速度為A．若小球A在擊中P點時速度方向與水平方向所夾銳角為φ,則tanB．若小球A在擊中P點時速度方向與水平方向所夾銳角為φ,則tanC．小球A、B在空中運動的時間比為2D．小球A、B在空中運動的時間比為tan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）用電流表和電壓表測定2節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組的電動勢和內(nèi)電阻。要求盡量減小實驗誤差。（1）實驗電路應該選擇下圖中的________（選填“甲”或“乙”）。（2）現(xiàn)有電壓表（）、開關(guān)和導線若干，以及以下器材：A．電流表（）B．電流表（）C．滑動變阻器（）D．滑動變阻器（）實驗中電流表應選用___________；滑動變阻器應選用____________。（選填相應器材前的字母）（3）某位同學記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，請在坐標系上標出6組數(shù)據(jù)的對應點，畫出圖線____________________________________。序號123456電壓2.802.502.201.901.601.30電流0.120.320.500.680.881.06（4）根據(jù)（3）中所畫圖線可得出電池組的電動勢___________，內(nèi)電阻_______。12．（12分）某同學改裝和校準電壓表的電路如圖所示，圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路所用電池的電動勢為，內(nèi)阻為（均保持不變）。(1)已知表頭G滿偏電流為，表頭上標記的內(nèi)阻值為和是定值電阻，利用和表頭構(gòu)成量程為的電流表，然后再將其改裝為兩個量程的電壓表。若使用兩個接線柱，電壓表的量程為；若使用兩個接線柱，電壓表的量程為。則定值電阻的阻值為_________，_____，______。(2)用量程為，內(nèi)阻為的標準電壓表對改裝表擋的不同刻度進行校準?；瑒幼冏杵饔袃煞N規(guī)格，最大阻值分別為和。為了方便實驗中調(diào)節(jié)電壓，圖中應選用最大阻值為______的滑動變阻器。校準時，在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應靠近端______（填“”或“”）。(3)在擋校對電路中，開關(guān)全部閉合，在保證電路安全前提下讓滑片從端緩慢向端滑動的過程中，表頭的示數(shù)_________，電源的輸出功率_______，電源的效率_______（填變化情況）。(4)若表頭上標記的內(nèi)阻值不準，表頭內(nèi)阻的真實值小于，則改裝后電壓表的讀數(shù)比標準電壓表的讀數(shù)__________（填“偏大”或“編小”）。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）光滑水平面上有截面為半圓形柱體A，半徑為R，在圓柱體截面圓心O正上方處用輕質(zhì)細線懸掛小球B。小球B靜止在A上時，細線與豎直方向夾角為，OB與垂直，A在水平向右推力F作用下處于靜止狀態(tài)，已知A、B質(zhì)量均為m，B可看成質(zhì)點，不計一切摩擦。當撤去F，小球推動半圓柱體向左運動，兩者分離后，經(jīng)過t時間小球第一次向左擺到最大高度。（重力加速度大小為g）求：(1)水平推力F的大?。?2)自撤掉F后到小球第一次向左擺到最高處的過程中，圓柱體位移大小。14．（16分）如圖所示，一半徑為R=30.0cm，橫截面為六分之一圓的透明柱體水平放置，O為橫截面的圓心，該柱體的BO面涂有反光物質(zhì)，一束光豎直向下從A點射向柱體的BD面，入射角i=45°，進入柱體內(nèi)部后，經(jīng)過一次反射恰好從柱體的D點射出。已知光在真空中的速度為c=3.00×108m/s，sin37.5°=0.608，sin45°=0.707，sin15°=0.259，sin22.5°=0.383，試求：（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(1)透明柱體的折射率；(2)光在該柱體的傳播時間t。15．（12分）如圖所示，直角邊AC長度為d的直角棱鏡ABC置于桌面上，D為斜邊BC的中點，桌面上的S點發(fā)射一條光線經(jīng)D點折射后，垂直于AB邊射出．已知SC＝CD，光線通過棱鏡的時間，c為真空中光速，不考慮反射光線．求：(i)棱鏡的折射率n；(ii)入射光線與界面BC間的夾角．

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、D【解析】

取噴氣前的火箭整體為研究對象，噴氣過程動量守恒。設(shè)每次噴出氣體的速度為v，三次噴氣后火箭的速度為，由動量守恒定律得解得故ABC錯誤，D正確。故選D。2、D【解析】

A．甲圖中，絕緣筆與工作面不能形成一個電容器，所以不能在電容屏上進行觸控操作。故A錯誤。B．乙圖中，力F增大過程中，電容器極板間距減小，電容變大，電容器充電，電流計中的電流從b流向a，選項B錯誤；C．丙圖中，油箱液位上升時，正對面積變大，電容變大，選項C錯誤；D．丁圖中，當傳感器由靜止突然向左加速，電介質(zhì)插入電容器，電容變大，電容器處于充電狀態(tài)，選項D正確。故選D。3、D【解析】

A．據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，輕核聚變反應方程為即x表示中子，故A項錯誤；B．鈾核需要俘獲一個慢中子才能發(fā)生裂變，其中鈾核裂變的一種核反應方程為故B項錯誤；C．核反應方程為人工轉(zhuǎn)變，故C項錯誤；D．據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，放射性元素發(fā)生的α衰變方程為故D項正確。4、C【解析】

AD．帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，若粒子從A到B過程，電場力做負功，動能減小，電勢能增加，故帶電粒子通過A點時的速度比通過B點時的速度大，即，，選項AD錯誤；B．根據(jù)電場線疏密可知，，根據(jù)F=Eq和牛頓第二定律可知，，選項B錯誤；C．根據(jù)沿著電場線方向，電勢逐漸降低，故，選項C正確。故選C。5、C【解析】

用一束紫外線照射某金屬時不能產(chǎn)生光電效應，知紫外線的頻率小于金屬的極限頻率，要能發(fā)生光電效應，需改用頻率更大的光照射（如X射線）。能否發(fā)生光電效應與入射光的強度和照射時間無關(guān)。

A．改用強度更大的紫外線照射，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．延長原紫外線的照射時間，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．改用X射線照射，與結(jié)論相符，選項C正確；D．改用紅外線照射，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選C。6、D【解析】

A．平拋運動的時間由豎直高度決定，根據(jù)：可知兩小球拋出高度不同，落地時間不同，不可能同時拋出，A錯誤；B．平拋運動的末速度方向的反向延長線必過水平位移的中點，兩小球平拋的水平位移相同，豎直位移不同，所以在C點的末速度方向不同，B錯誤；C．平拋運動的末速度：若，則代入上述公式解得：，有解，說明速度可以相等，C錯誤；D．落地C點重力的瞬時功率：兩小球落地時間不同，落地時重力的瞬時功率不同，D正確。故選D。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、BD【解析】

AB．如圖所示由右手螺旋定則知導線在處產(chǎn)生豎直向下的磁場，導線受該磁場向左的安培力由牛頓第三定律知導線也受到導線的磁場向右的安培力，大小也是。產(chǎn)生的磁場對有安培力，結(jié)合題意分析得：與夾角為120°，且則、導線在點的磁感應強度大小相等，又、導線與的距離相等，則、導線電流大小相等，為。所以B正確，A錯誤；CD．導線在、處產(chǎn)生的磁感應強度大小相等，則受其安培力為。由余弦定理得所以D正確，C錯誤。故選BD。8、AC【解析】

A．在初始位置線圈產(chǎn)生的電動勢最大，且故A正確；B．從初始位置開始，在四分之一個周期內(nèi)通過R的電荷量為故B錯誤；C．電動勢的有效值為電阻R兩端電壓的有效值為故C正確；D．交流電流表測的是有效值，其示數(shù)不會變化，故D錯誤。故選：AC。9、BD【解析】

A．因滑塊的加速度先減小后反向增加，可知滑塊先做變加速后做變減速運動，選項A錯誤；B．彈簧處于原長時，加速度為a=5.2m/s2，由牛頓第二定律解得μ=0.1選項B正確；C．由圖像可知，彈簧被壓縮x=0.1m時滑塊的加速度減為零，則解得k=156N/m選項C錯誤；D．由能量關(guān)系可知，滑塊在最低點時，彈簧的彈性勢能為解得EP=3.12J選項D正確。故選BD。10、BC【解析】

AB、由題圖可知，斜面的傾角θ等于小球A落在斜面上時的位移與水平方向的夾角，則有tanθ=12gt2v0t；小球ACD、設(shè)小球A在空中運動的時間為t1，小球B在空中運動的時間為t2，則由平拋運動的規(guī)律可得tanθ=12三、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、乙BC3.00（2.96-3.02）1.60（1.58-1.62）【解析】

(1)[1]干電池內(nèi)阻較小，為減小實驗誤差，相對電源來說，電流表應采用外接法，應選擇圖乙所示電路圖。

(2)[2][3]一節(jié)干電池電動勢約為1.5V，兩節(jié)干電池電動勢約為3V，電路最大電流為1A左右，電流A量程太小，電流表應選擇B；為方便實驗操作，應選阻值小的滑動變阻器，故滑動變阻器應選C；

(3)[4]根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)描出對應點，然后作出電源的U-I圖象如圖所示：

(4)[5][6]由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點坐標值是3.0，則電源電動勢E=3.00V，斜率表示電源內(nèi)阻：。12、1502865120050增大增大減小偏大【解析】

(1)[1]電阻與表頭G并聯(lián)，改裝成量程為的電流表，表頭滿偏電流為，此時通過電阻的電流為，由并聯(lián)分流規(guī)律可知得改裝后電流表內(nèi)阻[2]將其與串聯(lián)改裝為的電壓表由歐姆定律可知，量程電壓表的內(nèi)阻解得[3]再串聯(lián)改裝為量程電壓表，所分電壓為，所以(2)[4]在校準電路中，滑動變阻器采用分壓式接法，故選用最大阻值較小的滑動變