2025屆上海市進才實驗中學物理高三上期末考試模擬試題含解析

2025屆上海市進才實驗中學物理高三上期末考試模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、水平地面上的物體由靜止開始豎直向上運動，在運動過程中，物體的動能Ek與位移x的關系圖像如圖所示，則滿足機械能守恒的階段是（）A．0～h B．h～2h C．2h～3h D．3h～5h2、若已知引力常量G，則利用下列四組數(shù)據(jù)可以算出地球質量的是（）A．一顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的運行速率和周期B．一顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的質量和地球的第一宇宙速度C．月球繞地球公轉的軌道半徑和地球自轉的周期D．地球繞太陽公轉的周期和軌道半徑3、中國核學會發(fā)布消息稱，截至2019年6月底，中國大陸在運核電機組47臺，裝機容量4873萬千瓦，位居全球第三。鈾核（）是獲得核能的主要原料之一，其中一種核反應方程為并釋放核能，下列說法正確的是（）A．該核反應是重核裂變，產(chǎn)物的結合能之和大于鈾核（）的結合能B．該核反應在中子的轟擊下發(fā)生，核反應為人工轉變C．X原子核中的核子數(shù)為140個，中子數(shù)為84個D．因為裂變時釋放能量，根據(jù)E=mc2，所以裂變后的總質量數(shù)減少4、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星定位和導軌系統(tǒng)，預計2020年形成全球覆蓋能力。如圖所示是北斗導航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做勻速圓周運動，軌道半徑ra=rA．a(chǎn)的向心力小于c的向心力B．a(chǎn)、b衛(wèi)星的加速度一定相等C．c在運動過程中不可能經(jīng)過北京上空D．b的周期等于地球自轉周期5、軌道平面與赤道平面夾角為90°的人造地球衛(wèi)星被稱為極地軌道衛(wèi)星。它運行時能到達南北極區(qū)的上空，需要在全球范圍內(nèi)進行觀測和應用的氣象衛(wèi)星、導航衛(wèi)星等都采用這種軌道。如圖所示，若某顆極地軌道衛(wèi)星從北緯45°的正上方按圖示方向首次運行到南緯45°的正上方用時45分鐘，則（）A．該衛(wèi)星發(fā)射速度一定小于7.9km/sB．該衛(wèi)星軌道半徑與同步衛(wèi)星軌道半徑之比為1∶4C．該衛(wèi)星加速度與同步衛(wèi)星加速度之比為2∶1D．該衛(wèi)星的機械能一定小于同步衛(wèi)星的機械能6、在如圖所示的電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，R1、R3為定值電阻，R2為滑動變阻器，C為電容器。將滑動變阻器的滑動觸頭P置于位置a，閉合開關S，電路穩(wěn)定時理想電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2，理想電流表A的示數(shù)為I。當滑動變阻器的滑動觸頭P由a滑到b且電路再次穩(wěn)定時，理想電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1′、U2′，理想電流表A的示數(shù)為I′。則以下判斷中正確的是（）A．滑動變阻器的滑動觸頭P由a滑向b的過程中，通過R3的電流方向由左向右B．滑動變阻器的滑動觸頭P由a滑向b的過程中，電容器的帶電量減小C．，，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、如圖所示為電磁抽水泵模型，泵體是一個長方體，ab邊長為L1，左右兩側面是邊長為L2的正方形，在泵體內(nèi)加入導電劑后，液體的電阻率為ρ，泵體所在處于方向垂直紙面向外的勻強磁場B。工作時，泵體的上下兩表面接電壓為U的電源（內(nèi)阻不計）上。若電磁泵和水面高度差為h，理想電流表示數(shù)為I，不計水在流動中和管壁之間的阻力，重力加速度為g。在抽水泵正常工作過程中，下列說法正確的是（）A．泵體上表面應接電源正極B．電磁泵不加導電劑也能抽取純水C．電源提供總的功率為D．若t時間內(nèi)抽取水的質量為m，這部分水離開電磁泵時的動能為UIt-mgh-t8、阿列克謝·帕斯特諾夫發(fā)明的俄羅斯方塊經(jīng)典游戲曾風靡全球，會長自制了如圖所示電阻為R的導線框，將其放在光滑水平面上，邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直于水平面向下的磁感應強度為B的勻強磁場。已知L>3l，現(xiàn)給金屬框一個向右的速度（未知）使其向右穿過磁場區(qū)域，線框穿過磁場后速度為初速度的一半，則下列說法正確的是A．線框進入磁場的過程中感應電流方向沿abcdaB．線框完全進入磁場后速度為初速度的四分之三C．初速度大小為D．線框進入磁場過程中克服安培力做的功是出磁場的過程中克服安培力做功的五分之七9、如圖所示，直線a、拋物線b和c為某一穩(wěn)恒直流電源在純電阻電路中的總功率PE、輸出功率PR、電源內(nèi)部發(fā)熱功率Pr，隨路端電壓U變化的圖象，但具體對應關系未知，根據(jù)圖象可判斷A．PE-U圖象對應圖線a．由圖知電動勢為9V，內(nèi)阻為3ΩB．Pr-U圖象對應圖線b，由圖知電動勢為3V，阻為1ΩC．PR-U圖象對應圖線c，圖象中任意電壓值對應的功率關系為PE=Pr+PRD．外電路電阻為1.5Ω時，輸出功率最大為2.25W10、如圖甲所示，B、C和P是同一水平面內(nèi)的三個點，沿豎直方向振動的橫波I在介質中沿BP方向傳播，P與B相距40cm，B點的振動圖像如圖乙所示；沿豎直方向振動的橫波I在同一介質中沿CP方向傳播，P與C相距50cm，C點的振動圖像如圖丙所示。在t=0時刻，兩列波同時分別經(jīng)過B、C兩點，兩列波的波速都為20cm/s，兩列波在P點相遇，則以下說法正確的是（）A．兩列波的波長均為20cmB．P點為減弱點，振幅是為10cmC．4.5s時P點在平衡位置且向下振動D．波遇到40cm的障礙物將發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象E.P點為加強點，振幅為70cm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）在一次實驗中,某同學想描繪一標有“3V，1.5W”的小燈泡的伏安特性曲線，除導線開關外還有:A．直流電源(電動勢約為4V，內(nèi)阻可不計)B．直流電流表A1(量程0~3A，內(nèi)阻約為0.1Ω)C．直流電流表A2(量程0~300mA，內(nèi)阻為1Ω)D．直流電壓表V1(量程0~15V，內(nèi)阻很大)E.直流電壓表V2(量程0~4V，內(nèi)陽很大)F.滑動變阻器(最大阻值10Ω，允許通過的最大電流為2A)G.滑動變阻器(最大阻值1kΩ，允許通過的最大電流為0.5A)H.定值電阻R1=1ΩI.定值電阻R2=10Ω實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù)。(1)實驗中電流表應選用_____，電壓表應選用_______，滑動變阻器應選用_____(均用序號字母表示)。(2)請按要求設計實驗電路_______(3)某同學通過實驗正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖所示，現(xiàn)把實驗中使用的兩個相同的小燈泡串聯(lián)后由E=3V，內(nèi)阻不計的電源供電，此時燈泡的實際功率約為______W(結果保留兩位有效數(shù)字)。12．（12分）某興趣小組要將一塊量程為1mA，內(nèi)阻約為幾十歐的電流表改裝成量程為3V的電壓表。首先要測量該電流表的內(nèi)阻，現(xiàn)有如下器材：待測電流表G（量程1mA、阻值約幾十歐）；滑動變阻器（總阻值5000、額定電流0.5A）、滑動變阻器（總阻值500、額定電流1A）、電阻箱R2（總阻值999.9）；電源（電動勢為1.5V，內(nèi)阻很?。㈦娫矗妱觿轂?V，內(nèi)阻很?。㈤_關、導線若干。(1)該小組如果選擇如圖甲所示的電路來測量待測電表G的內(nèi)阻，則滑動變阻器R1應該選擇____（選填“A”或“B”；A．滑動變阻器（總阻值5000、額定電流0.5A）；B．滑動變阻器（總阻值500、額定電流1A）），電源應選擇____（選填“A”或“B”；A．電源（電動勢為1.5V，內(nèi)阻很?。?；B．電源（電動勢為3V，內(nèi)阻很?。?2)實驗時，先斷開S2，閉合開關S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，使得G的示數(shù)為Ig；保證R1的阻值不變，再閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使得G表示數(shù)為，此時電阻箱R2的示數(shù)如圖乙所示，則G表的內(nèi)阻的測量值是______（選填“A”或“B”；A．24.0；B．96.0）。以上三空答案依次是（____________）A．(1)A、B(2)AB．(1)B、A(2)BC．(1)A、B(2)BD．(1)B、A(2)A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）將電容器的極板水平放置分別連接在如圖所示的電路上，改變滑動變阻器滑片的位置可調(diào)整電容器兩極板間電壓。極板下方三角形ABC區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強磁場，其中∠B=、∠C=，底邊AB平行于極板，長度為L，磁感應強度大小為B。一粒子源O位于平行板電容器中間位置，可產(chǎn)生無初速度、電荷量為+q的粒子，在粒子源正下方的極板上開一小孔F，OFC在同一直線上且垂直于極板。已知電源電動勢為E，內(nèi)阻忽略不計，滑動變阻器電阻最大值為R，粒子重力不計，求：(1)當滑動變阻器滑片調(diào)節(jié)到正中央時，粒子從小孔F射出的速度；(2)調(diào)整兩極板間電壓，粒子可從AB邊射出。若使粒子從三角形直角邊射出且距離C點最遠，兩極板間所加電壓應是多少。14．（16分）如圖所示，在豎直面內(nèi)有一個光滑弧形軌道，其末端水平，且與處于同一豎直面內(nèi)光滑圓形軌道的最低端相切，并平滑連接．A，B兩滑塊（可視為質點）用輕細繩拴接在一起，在它們中間夾住一個被壓縮的微小輕質彈簧．兩滑塊從弧形軌道上的某一高度P點處由靜止滑下，當兩滑塊剛滑入圓形軌道最低點時拴接兩滑塊的繩突然斷開，彈簧迅速將兩滑塊彈開，其中前面的滑塊A沿圓形軌道運動恰能通過圓形軌道的最高點，后面的滑塊B恰能返回P點．己知圓形軌道的半徑，滑塊A的質量，滑塊B的質量，重力加速度g取，空氣阻力可忽略不計．求：（1）滑塊A運動到圓形軌道最高點時速度的大?。唬?）兩滑塊開始下滑時距圓形軌道底端的高度h；（3）彈簧在將兩滑塊彈開的過程中釋放的彈性勢能．15．（12分）在水面上P點正下方有兩個點光源a、b，a、b分別發(fā)出紅光和綠光，它們對水的折射率分別為n1和n2。結果發(fā)現(xiàn)在水面上只形成了一個半徑為R的藍色圓形區(qū)域，顯然這是紅光和綠光復合而成的。求：(i)a、b點的高度差是多少?(ii)若點光源a到P的距離加倍，圓圈邊緣為什么顏色?圓圖面積變化多少?

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】

0-h階段，動能增加量為2mgh，重力勢能的增加量為mgh，所以機械能增加了3mgh；h-2h階段，動能不變，重力勢能增加mgh，所以機械能不守恒；2h-3h階段，重力勢能增加mgh，動能減小mgh，所以機械能守恒；3h-5h階段，重力勢能增加2mgh，動能減小mgh，機械能增加，ABD錯誤，不符合題意；C正確，符合題意。故選C。2、A【解析】

ABC．可根據(jù)方程和聯(lián)立可以求出地球質量M，選項BC錯誤，A正確；D．已知地球繞太陽公轉的周期和軌道半徑可以求出太陽質量，選項D錯誤。故選A。3、A【解析】

A．結合質量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知，鈾核裂變的產(chǎn)物為氙核和鍶核，并會釋放能量，則裂變產(chǎn)物的結合能之和一定大于鈾核的結合能，故A正確；B．該核反應為重核裂變，不是人工轉變，故B錯誤；C．X原子核中的核子數(shù)為（235+1）-（94+2）=140個，中子數(shù)為140-（92-38）=86個，故C錯誤；D．裂變時釋放能量，出現(xiàn)質量虧損，但是總質量數(shù)不變，故D錯誤。故選A。4、D【解析】因a、c的質量關系不確定，則無法比較兩衛(wèi)星的向心力的大小，選項A錯誤；a、b衛(wèi)星的半徑相同，則加速度的大小一定相同，選項B錯誤；c是一般的人造衛(wèi)星，可能會經(jīng)過北京的上空，選項C錯誤；a、b的半徑相同，則周期相同，因a是地球的同步衛(wèi)星，則兩衛(wèi)星的周期都等于地球自轉的周期，選項D正確；故選D.5、B【解析】

A．根據(jù)第一宇宙速度的概念可知，該衛(wèi)星發(fā)射速度一定大于7.9km/s，故A錯誤；

B．由題意可知，衛(wèi)星的周期萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得該衛(wèi)星軌道半徑與同步衛(wèi)星軌道半徑之比故B正確；C．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得該衛(wèi)星加速度與同步衛(wèi)星加速度之比故C錯誤；D．由于由于不知該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的質量關系，無法比較其機械能大小，故D錯誤。

故選AB。6、D【解析】

AB．電容C與電阻R1、R2并聯(lián)，其電壓等于電源的路端電壓，當滑動變阻器滑動觸頭P由a滑向b的過程中，變阻器的電阻增大，總電阻增大，總電流減小，路端電壓增大，根據(jù)可知，電容器的電荷量增加，電容器充電，通過R3的電流方向由右向左，故AB項錯誤；C．因電路電流減小，故，則R1兩端電壓減小，即。因路端電壓增大，則R2兩端電壓增大，即，故C項錯誤；D．將R1等效為電源內(nèi)阻，則可視為等效電源的路段電壓，根據(jù)U—I圖像的斜率關系可得故D項正確。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、AD【解析】

A．當泵體上表面接電源的正極時，電流從上向下流過泵體，這時受到的磁場力水平向左，拉動液體；故A正確；

B．電磁泵不加導電劑，不能抽取不導電的純水，故B錯誤；C．根據(jù)電阻定律，泵體內(nèi)液體的電阻那么液體消耗的電功率為而電源提供的電功率為UI，故C錯誤；

D．若t時間內(nèi)抽取水的質量為m，根據(jù)能量守恒定律，則這部分水離開泵時的動能為故D正確；

故選AD。8、BCD【解析】

A．由右手定則可知，線框進磁場過程電流方向為adcba，故A錯誤；B．將線框分為三部分，其中左右兩部分切割邊長同為2l，中間部分切割邊長為l，由動量定理可得其中由于線框進、出磁場的過程磁通量變化相同，故速度變化兩相同，故故線框完全進入磁場后的速度為故B正確；C．根據(jù)線框形狀，進磁場過程中，對線框由動量定理解得故C正確；D．線框進、出磁場的過程中克服安培力做功分別為故，故D正確；故選BCD。9、BC【解析】

A.總功率：，可知PE-U圖象對應圖線a，由數(shù)學知識得知，圖象a的斜率大小：；當U=0時，，聯(lián)立解得E=3V，r=1Ω，故A錯誤；B.內(nèi)阻消耗的功率：，由數(shù)學知識可知，圖象的對應圖線b，故B正確；C.根據(jù)功率關系可得：，則，由數(shù)學知識可知，圖象的對應圖線c，故C正確；D.當內(nèi)外電阻相等時，電源的輸出功率最大，即當外電路電阻為1Ω時，輸出功率最大，最大輸出功率為，故D錯誤。故選：BC。10、ACE【解析】

A．兩列波的周期都是計算波長A正確；BE．根據(jù)題意而時刻兩波的振動方向相反，則P是振動加強的點，振幅等于兩波振幅之和，即為70cm，B錯誤，E正確；C．波從C傳到P的時間波從B傳到P的時間在時刻，橫波I與橫波II兩波疊加，P點經(jīng)過平衡位置向下運動，在時刻，經(jīng)過了兩個周期，P點經(jīng)過平衡位置向下運動，C正確；D．因波長為20cm，則當波遇到40cm的障礙物將不會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，D錯誤。故選ACE。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、CEF0.54--0.57【解析】

(1)[1][2]小燈泡的額定電壓為3V，因此電壓表選擇量程大于等于3V的即可，電壓表故選E；而小燈泡的額定電流為電流表A1量程太大，測量誤差太大，故應用電流表A2和定值電阻并聯(lián)，改裝成電流表，電流表故選C；[3]還需要調(diào)節(jié)電路的滑動變阻器，為了方便操作，且小燈泡兩端的電壓從零開始變化，滑動變阻器應選阻值較小的F；(2)[4]本實驗小燈泡兩端的電壓從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法；同時因電流表內(nèi)阻與小燈泡的電阻接近，電壓表內(nèi)阻遠大于小燈泡的電阻，故電流表選用外接法；實驗電路圖如圖所示：(3)[5]電源內(nèi)阻不計，兩燈泡串聯(lián)，每個燈泡兩端電壓相等為，根據(jù)圖象可知，此電壓下流經(jīng)燈泡的電流為則小燈泡的功率12、A【解析】

[1]用半偏法測電流表內(nèi)阻，為減小實驗誤差，滑動變阻器最大阻值與電源電動勢應大些，由實驗器材可知，為減小實驗誤差，滑動變阻器R1應選擇A，電源應選擇B；由圖示電阻箱可知，電阻箱示數(shù)為閉合開關S2后認為電路電流不變，電流表示數(shù)為，由并聯(lián)電路特點可知，流過電阻箱的電流為，電流表與電阻箱并聯(lián)，其兩端電壓相等，則解得，電流表內(nèi)阻故電流表應選A。綜上所述三空答案依次是A、B、A，故選A。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)【解析】

(1)當滑動變阻器調(diào)到時，兩極板間電壓為設粒子加速電壓為，則有由動能定理可得解得(2)粒子在磁場中做勻速圓周運動，與AB相切，設軌道半徑為r，由幾何關系得由牛頓第二定律可知設兩極板間電壓為