上海市市北中學2025屆高三壓軸卷物理試卷含解析

上海市市北中學2025屆高三壓軸卷物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．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、如圖所示，a、b兩個帶正電的粒子以相同的速度先后垂直于電場線從同一點進入平行板間的勻強電場，a粒子打在B板的點，b粒子打在B板的點，若不計重力，則A．a(chǎn)的電荷量一定大于b的電荷量B．b的質(zhì)量一定大于a的質(zhì)量C．a(chǎn)的比荷一定大于b的比荷D．b的比荷一定大于a的比荷2、如圖所示，邊長為L的等邊三角形ABC內(nèi)、外分布著兩方向相反的勻強磁場，三角形內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，兩磁場的磁感應強度大小均為B．頂點A處有一粒子源，粒子源能沿∠BAC的角平分線發(fā)射不同速度的粒子粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為+q，粒子重力不計．則粒子以下列哪一速度值發(fā)射時不能通過C點（）A． B． C． D．3、一帶電粒子從電場中的A點運動到B點，其運動軌跡如圖中虛線所示，若不計粒子所受重力，下列說法中正確的是（）A．粒子帶負電荷B．粒子的初速度不為零C．粒子在A點的速度大于在B點的速度D．粒子的加速度大小先減小后增大4、一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運動，其電勢能Ep隨位移x變化的關系如圖所示，其中0～x2段是關于直線x=x1對稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是A．x1處電場強度最小，但不為零B．粒子在0～x2段做勻變速運動，x2～x3段做勻速直線運動C．若x1、x3處電勢為?1、?3，則?1<?3D．x2～x3段的電場強度大小方向均不變5、如圖所示，一小物塊在一足夠長的木板上運動時，其運動的v-t圖象，如圖所示，則下列說法正確的是（）A．木板的長度至少為12m B．木板的長度至少為6mC．小物塊在0～4s內(nèi)的平均速度是2m/s D．在0～4s內(nèi)，木板和小物塊的平均加速度相同6、如圖所示，物體A、B的質(zhì)量分別為m、2m，物體B置于水平面上，B物體上部半圓型槽的半徑為R，將物體A從圓槽的右側最頂端由靜止釋放，一切摩擦均不計。則（）A．A、B物體組成的系統(tǒng)動量守恒B．A不能到達圓槽的左側最高點C．A運動到圓槽的最低點時A的速率為D．A運動到圓槽的最低點時B的速率為二、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、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．理想氣體絕熱膨脹過程內(nèi)能一定減少E.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體8、下列說法正確的是A．大氣中PM1．5的運動是分子的無規(guī)則運動B．晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點C．擴散運動和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關D．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體9、兩根相距為的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為的金屬細桿、與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為，每根桿的電阻均為，導軌電阻不計。整個裝置處于磁感應強度大小為，方向豎直向上的勻強磁場中。當桿在平行于水平導軌的拉力作用下以速度沿水平方向的導軌向右勻速運動時，桿正以速度沿豎直方向的導軌向下勻速運動，重力加速度為。則以下說法正確的是（）A．桿所受拉力的大小為B．桿所受拉力的大小為C．桿下落高度為的過程中，整個回路中電流產(chǎn)生的焦耳熱為D．桿水平運動位移為的過程中，整個回路中產(chǎn)生的總熱量為10、如圖甲為研究光電效應實驗的部分裝置示意圖。實驗中用頻率為的光照射某種金屬，其光電流隨光電管外電源電壓變化的圖像如圖乙。已知普朗克常量為，電子帶的電荷量為。下列說法中正確的是（）A．測量電壓時，光電管的極應連接外電源的負極B．光電子的最大初動能為C．該金屬的逸出功為D．當電壓大于時，增加光照強度則光電流增大三、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）如圖甲所示裝置，可以進行以下實驗：A.“研究勻變速直線運動”B.“驗證牛頓第二定律”C.“研究合外力做功和物體動能變化關系(1)在A、B、C這三個實驗中，______需要平衡摩擦阻力．(2)已知小車的質(zhì)量為M，盤和砝碼的總質(zhì)量為m，且將mg視為細繩對小車的拉力；為此需要滿足前述A、B、C三個實驗中，______不需要滿足此要求．(3)如果用此裝置做“研究合外力做功和物體動能變化關系這個實驗，由此可求得如圖乙紙帶上由O點到D點所對應的運動過程中，盤和砝碼受到的重力所做功的表達式______，該小車動能改變量的表達式______．由于實驗中存在系統(tǒng)誤差，所以W______選填“小于”、“等于”或“大于”．12．（12分）某同學利用下述裝置對輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進行探究，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連:彈簧處于原長時，小球恰好在桌面邊緣，如圖（a）所示．向左推小球，使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放．小球離開桌面后落到水平地面．通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能．回答下列問題：（1）本實驗中可認為，彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時的動能Ek相等．已知重力加速度大小為g，為求得Ek，至少需要測量下列物理量中的（填正確答案標號）．A．小球的質(zhì)量mB．小球拋出點到落地點的水平距離sC．桌面到地面的高度hD．彈簧的壓縮量△xE.彈簧原長l0（2）用所選取的測量量和已知量表示Ek，得Ek=．（3）圖（b）中的直線是實驗測量得到的s—△x圖線．從理論上可推出，如果h不變．m增加，s—△x圖線的斜率會（填“增大”、“減小”或“不變”）；如果m不變，h增加，s—△x圖線的斜率會（填“增大”、“減小”或“不變”）．由圖（b）中給出的直線關系和Ek的表達式可知，Ep與△x的次方成正比．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）湯姆孫利用磁偏轉法測定電子比荷的裝置如圖所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計初速度、重力和電子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過B中心的小孔沿中心軸的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板D1和D2間的區(qū)域。當D1、D2兩極板間不加偏轉電壓時，電子束打在熒光屏的中心P1點處，形成了一個亮點；加上圖示的電壓為U的偏轉電壓后，亮點移到P2點，再加上一個方向垂直于紙面的勻強磁場，調(diào)節(jié)磁場的強弱，當磁感應強度的大小為B時，亮點重新回到P1點，去掉偏轉電壓后，亮點移到P3點。假設電子的電量為e，質(zhì)量為m，D1、D2兩極板的長度為L，極板間距為d，極板右端到熒光屏中心的距離為s，R與P豎直間距為y，水平間距可忽略不計。（只存在磁場時電子穿過場區(qū)后的偏角很小，tan≈sin；電子做圓周運動的半徑r很大，計算時略去項的貢獻）。（1）判定磁場的方向，求加速電壓的大小；（2）若測得電子束不偏轉時形成的電流為I，且假設電子打在熒光屏。上后不反彈，求電子對熒光屏的撞擊力大??；（3）推導出電子比荷的表達式。14．（16分）如圖所示，一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖中的實線所示，此時這列波恰好傳播到P點，再經(jīng)過1.5s，坐標為x=8m的Q點開始起振，求：①該列波的周期T和振源O點的振動方程；②從t=0時刻到Q點第一次達到波峰時，振源O點相對平衡位置的位移y及其所經(jīng)過的路程s。15．（12分）如圖所示，將某正粒子放射源置于原點，其向各方向射出的粒子速度大小均為，質(zhì)量均為，電荷量均為.在的第一、二象限范圍內(nèi)分布著一個勻強電場，方向與軸正方向相同，在的第一、二象限范圍內(nèi)分布著一個勻強磁場，方向垂直于平面向里.粒子離開電場上邊緣時，能夠到達的最右側的位置為.最終恰沒有粒子從磁場上邊界離開磁場.若只考慮每個粒子在電場中和磁場中各運動一次，不計粒子重力以及粒子間的相互作用.求：（1）電場強度；（2）磁感應強度；（3）粒子在磁場中運動的最長時間.

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】

設任一粒子的速度為v，電量為q，質(zhì)量為m，加速度為a，運動的時間為t，則加速度為：時間為：偏轉量為：因為兩個粒子的初速度相等，則，則得a粒子的運動時間短，則a的加速度大，a粒子的比荷就一定大，但a、b的電荷量和質(zhì)量無法確定大小關系，故C正確，ABD錯誤。2、C【解析】

粒子帶正電，且經(jīng)過C點，其可能的軌跡如圖所示：

所有圓弧所對圓心角均為60°，所以粒子運行半徑：r=（n=1，2，3，…），粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：（n=1，2，3，…），則的粒子不能到達C點，故ABD不合題意，C符合題意。故選C?！军c睛】粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，根據(jù)題意作出粒子的運動軌跡是解題的關鍵，應用數(shù)學知識求出粒子的可能軌道半徑，應用牛頓第二定律求出粒子的速度即可解題．3、B【解析】

A．由粒子的運動軌跡彎曲方向可知，帶電粒子受電場力的方向沿電場線向右，與電場強度方向相同，故粒子帶正電，故A錯誤；B．依據(jù)運動軌跡，可知，粒子的初速度不為零，否則運動軌跡與電場力共線，故B正確；C．根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知，A點電勢比B點電勢高，帶正電的粒子在A點的電勢能大于B點的電勢能，由能量守恒可知，粒子在A點的動能比B點的小，即粒子在A點的速度小于在B點的速度D．依據(jù)電場線密集，電場強度大，電場力大，加速度大，所以粒子的加速度先增大后減小，故D錯誤。故選B。4、D【解析】EP-x圖像的斜率表示粒子所受電場力F，根據(jù)F=qE可知x1處電場強度最小且為零，故A錯誤；B、粒子在0～x2段切線的斜率發(fā)生變化，所以加速度也在變化，做變速運動，x2～x3段斜率不變，所以做勻變速直線運動，故B錯誤；C、帶負電的粒子從x1到x3的過程中電勢能增加，說明電勢降低，若x1、x3處電勢為?1、?3，則?1>?3,故C錯誤；D、x2～x3段斜率不變，所以這段電場強度大小方向均不變，故D正確；故選D點睛：EP-x圖像的斜率表示粒子所受電場力F，根據(jù)F=qE判斷各點場強的方向和大小，以及加速度的變化情況。至于電勢的高低，可以利用結論“負電荷逆著電場線方向移動電勢能降低，沿著電場線方向移動電勢能升高”來判斷。5、B【解析】

AB．由圖像可知，當物塊和木板共速時，物塊相對木板的位移即為木板的最小長度，即選項A錯誤，B正確；C．小物塊在0～4s內(nèi)的位移負號表示物塊的位移向右，則平均速度是選項C錯誤；D．在0～4s內(nèi)，木板的位移根據(jù)可知，木板和小物塊的平均加速度不相同，選項D錯誤；故選B。6、D【解析】

A．A、B物體組成的系統(tǒng)只有水平方向動量守恒，選項A錯誤；B．運動過程不計一切摩擦，故機械能守恒，那么A可以到達B圓槽的左側最高點，且A在B圓槽的左側最高點時，A、B的速度都為零，故B錯誤；CD．對A運動到圓槽的最低點的運動過程由水平方向動量守恒對AB整體應用機械能守恒可得所以A運動到圓槽的最低點時B的速率為故C錯誤，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、BDE【解析】

A．氣體吸熱，若同時對外做功，則氣體內(nèi)能可能減小，溫度也可能降低，A錯誤；B．改變氣體的內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞，B正確；C．理想氣體等壓膨脹，根據(jù)蓋—呂薩克定律可知理想氣體溫度升高，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學第一定律理想氣體膨脹對外做功，所以理想氣體一定吸熱，C錯誤；D．理想氣體絕熱膨脹過程，理想氣體對外做功，沒有吸放熱，根據(jù)熱力學第一定律可知內(nèi)能一定減少，D正確；E．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，E正確。故選BDE。8、BC【解析】試題分析：大氣中PM1．5的運動是固體顆粒的無規(guī)則運動，選項A錯誤；晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，選項B正確；擴散運動和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關，溫度越高越明顯，選項C正確；熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也能從低溫物體傳到高溫物體，但要引起其他的變化，選項D錯誤；故選BC.考點：晶體和非晶體；布朗運動和擴散現(xiàn)象；熱力學第二定律.9、BD【解析】

AB．a(chǎn)b桿切割磁感線時產(chǎn)生沿abdc方向的感應電流，大小為①cd桿中的感應電流方向為d→c，cd桿受到的安培力方向水平向右，大小為F安=BIL②cd桿向下勻速運動，有mg=μF安③解①②③式得，ab桿勻速運動的速度為④導體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得F=F安+μmg⑤由③⑤解得選項A錯誤，B正確．

C．設cd桿以v2速度向下運動h過程中，ab桿勻速運動了s距離，則．整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功Q=F安s得選項C錯誤；D．a(chǎn)b桿水平運動位移為s的過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為ab桿摩擦生熱cd桿摩擦生熱則總熱量選項D正確；故選BD.10、BD【解析】

A．電壓為反向遏止電壓，此時光電管的極應連接外電源的正極，A錯誤；B．光電子克服電場力做功，根據(jù)能量守恒定律，光電子的最大初動能B正確；C．光電效應方程為結合B選項解得金屬的逸出功為C錯誤；D．電壓對應正向飽和電流，已收集了相應光照強度下的所有的光電子。若增大光照強度，光子數(shù)量增加，光電子數(shù)量增加，則電路中的光電流增大，D正確。故選BD。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、BCA大于【解析】

根據(jù)實驗原理與實驗注意事項分析答題．由勻變速直線運動的推論求出打D點的速度，然后根據(jù)重力勢能與動能的計算公式分析答題．【詳解】：在A、B、C這三個實驗中，“驗證牛頓第二定律”、“研究合外力做功和物體動能變化關系，都需要平衡摩擦阻力；故選BC．已知小車的質(zhì)量為M，盤和砝碼的總質(zhì)量為m，且將mg視為細繩對小車的拉力．為此需要滿足前述A、B、C三個實驗中，實驗A只需要小車做勻加速運動即可，不需要滿足此要求；故選A．紙帶上由O點到D點所對應的運動過程中，盤和砝碼受到的重力所做功的表達式：；打D點時的速度：，則小車動能的改變量：；由于實驗中存在系統(tǒng)誤差，所以盤和砝碼受到的重力所做功W大于小車動能的增量．故答案為

；

；

大于【點睛】此題涉及到三個高中物理的重要實驗，基本裝置都相同，只是實驗的原理及目的不同；關鍵是弄清每個實驗的原理及操作的方法、注意事項等問題，做到融會貫通不混淆．12、（1）ABC(2)（3）減小增大2【解析】

（1）由平拋規(guī)律可知，由水平距離和下落高度即可求出平拋時的初速度，進而可求出物體動能，所以本實驗至少需要測量小球的質(zhì)量m、小球拋出點到落地點的水平距離s、桌面到地面的高度h，故選ABC．（2）由平拋規(guī)律可知：豎直方向上：h=gt2，水平方向上：s=vt，而動能Ek=mv2聯(lián)立可得Ek=；（3）由題意可知如果h不變，m增加，則相同的△L對應的速度變小，物體下落的時間不變，對應的水平位移s變小，s-△L圖線的斜率會減??；只有h增加，則物體下落的時間增加，則相同的△L下要對應更大的水平位移s，故s-△L圖線的斜率會增大．彈簧的彈性勢能等于物體拋出時的動能，即Ep=，可知Ep與△s的2次方成正比，而△s與△L成正比，則Ep與△L的2次方成正比．【點睛】本題的關鍵是通過測量小球的動能來間接測量彈簧的彈性勢能，然后根據(jù)平拋規(guī)律以及動能表達式即可求出動能的表達式，彈性勢能轉化為物體的動能，從而得出結論．根據(jù)x與△L的圖線定性說明m增加或h增加時x的變化，判斷斜率的變化．彈簧的彈性勢能等于物體拋出時的動能和動能的表達式，得出彈性勢能與△x的關系，△x與△L成正比，得出Ep與△L的關系．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）垂直紙面向外，；（2）；（3）【解析】