上海市楊浦區(qū)控江中學(xué)2025屆物理高三上期末綜合測試試題含解析

上海市楊浦區(qū)控江中學(xué)2025屆物理高三上期末綜合測試試題注意事項：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，虛線1、2、3是豎直方向勻強(qiáng)電場中間距相等的等勢線。將重力不可忽略、帶等量異種電荷的小球、同時以相等的速率分別沿1、3等勢線拋出，時刻兩小球經(jīng)過等勢線2。不計兩小球間的相互作用。下列說法正確的是（）A．的質(zhì)量比的小B．在時刻，的動能比的大C．在時刻，和的電勢能相等D．在時刻，和的動量大小相等2、一靜止的鈾核放出一個粒子衰變成釷核，衰變方程為.下列說法正確的是（）A．衰變后釷核的動能等于粒子的動能B．衰變后釷核的動量大小等于粒子的動量大小C．鈾核的半衰期等于其放出一個粒子所經(jīng)歷的時間D．衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量3、某城市創(chuàng)衛(wèi)工人用高壓水槍沖洗墻面上的廣告，如圖所示，若水柱截面為S，水流以速v垂直射到墻面上，之后水速減為零，已知水的密度為p，則水對墻面的沖力為（）A． B．C． D．4、2019年被稱為5G元年。這一年全球很多國家開通了5G網(wǎng)絡(luò)，開啟了一個全新的通信時代，即萬物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時代，5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電電波通信頻率是在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段（如圖所示），比目前4G及通信頻率在0.3GHz~3.0GHz間的特高頻段網(wǎng)絡(luò)擁有更大的帶寬和更快的的傳輸速率。下列說法正確的是（）A．4G信號是縱波，5G信號足橫波B．4G信號和5G信號相遇能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象C．4G信號比5G信號更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D．5G信號比4G信號波長更長，相同時間傳遞的信息量更大5、如圖所示，一充電后的平行板電容器的兩極板間距離為l，在正極板附近有一質(zhì)量為m1、電荷量為q1（q1>0）的粒子A，在負(fù)極板附近有一質(zhì)量為m2，電荷量為－q2（q2>0）的粒子B僅在電場力的作用下兩粒子同時從靜止開始運動。已知兩粒子同時經(jīng)過一平行于正極板且與其相距方的平面Q。兩粒子間相互作用力可忽略，不計粒子重力，則下列說法正確的是（）A．粒子A、B的加速度大小之比4：3B．粒子A、B的比荷之比為3：4C．粒子A、B通過平面Q時的速度大小之比為：2D．粒子A、B通過平面Q時的動能之比為3：46、通信衛(wèi)星一般是相對地面“靜止”的同步衛(wèi)星，三顆同步衛(wèi)星就可以實現(xiàn)全球通信。設(shè)地球的半徑為，地面的重力加速度為，地球的自轉(zhuǎn)周期為。則速度為的電磁波從一顆衛(wèi)星直線傳播至相鄰的另一顆衛(wèi)星，傳播時間為（）A． B．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，在邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子（不計重力），分別以相同的速率v從A點沿不同方向垂直磁場方向射入磁場，當(dāng)沿AC方向射入時，垂直于BC邊射出磁場。則粒子（）A．帶負(fù)電B．運動速率C．在磁場中運動的最長時間D．在磁場中運動的最長時間8、如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處由靜止釋放。某同學(xué)探究小球在接觸彈簧后向下的運動過程，他以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸Ox，作出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，不計空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是A．當(dāng)x=h+x0時，重力勢能與彈性勢能之和最小 B．最低點的坐標(biāo)為x=h+2x0C．小球受到的彈力最大值等于2mg D．小球動能的最大值為9、如圖所示，質(zhì)量為m的小球與輕質(zhì)彈簧相連，穿在豎直光滑的等腰直角三角形的桿AC上，桿BC水平彈簧下端固定于B點，小球位于桿AC的中點D時，彈簧處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)把小球拉至D點上方的E點由靜止釋放，小球運動的最低點為E，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．小球運動D點時速度最大B．ED間的距離等于DF間的距離C．小球運動到D點時，桿對小球的支持力為D．小球在F點時彈簧的彈性勢能大于在E點時彈簧的彈性勢能10、科學(xué)實驗證明，通電長直導(dǎo)線周圍磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，式中常量k>0，I為電流強(qiáng)度，l為距導(dǎo)線的距離。如圖所示，三根完全相同且通有恒定電流的長直導(dǎo)線a、b、c，其截面位于等邊三角形的三個頂點，a、b、c通過的恒定電流大小分別為Ia、Ib、Ic，b、c位于光滑絕緣水平面上，三根導(dǎo)線均可保持靜止?fàn)顟B(tài)，則（）A．a(chǎn)、b通有同向的恒定電流B．導(dǎo)線a受的合磁場力豎直向上C．導(dǎo)線a、b所受的合磁場力大小相等、方向相反D．導(dǎo)線a、b、c上通有的電流大小關(guān)系為Ia＝2Ib＝2Ic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）某實驗興趣小組用如圖甲所示實驗裝置來驗證機(jī)械能守恒定律并求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣取A斜氣墊導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端與水平桌面相接并安裝有速度傳感器可以直接測出小物塊經(jīng)過上端時的速度，氣墊導(dǎo)軌和水平桌面上均有刻度值可讀出長度。導(dǎo)軌下端有一固定擋板，輕質(zhì)彈簧下端與擋板相連，測出不放小物塊時彈簧上端與傳感器之間的長度為L。氣墊導(dǎo)軌開始工作后把質(zhì)量為m的小物塊輕放在彈簧上端，用外力向下緩慢推動小物塊到不同位置后撤去外力，小物塊從靜止開始向上運動，經(jīng)過一段時間后落在水平桌面上。（1）通過實驗，該小組測出了多組不同的速度v和對應(yīng)的落點到導(dǎo)軌上的長度x，畫出了如圖乙所示的圖象，已知該圖象為一過原點的直線、直線斜率為k，則通過該象可求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭的值為_________，考慮到空氣阻力，該小組測出的值________（填“偏大”“偏小”或“不變”）。（2）通過事先對輕彈簧的測定，、研究得出彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系為。若每次釋放小物塊時彈簧的壓縮量均為L的n倍，為了驗證小物塊和輕彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，該小組需要驗證的表達(dá)式為__________________（用x、n、L表示）。12．（12分）如圖所示裝置可以用來測量滑塊和水平面間動摩擦因數(shù)。在水平面上將彈簧一端固定，另一端與滑塊接觸（兩者不固連）。壓縮彈簧，靜止釋放，滑塊被彈出，離開彈簧后經(jīng)過光電門O，最終停在P點。已知擋光片的寬度d，記錄滑塊上擋光片通過光電門的時間t，重力加速度大小為g。(1)滑塊經(jīng)過O點的速度為____________。(2)除了記錄滑塊擋光片通過D點光電門的擋光時間之外，還需要測量的一個物理量是____________（填選項前的字母）。A．滑塊釋放點到P點距離xB．光電門與P點間的水平距離sC．滑塊（帶擋光片）質(zhì)量mD．彈簧的長度l(3)動摩擦因數(shù)的表達(dá)式為____________（用上述測量量和重力加速度g表示）。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）如圖所示，平行導(dǎo)軌寬為L、傾角為θ，處在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感強(qiáng)度為B，CD為磁場的邊界，導(dǎo)軌左端接一電流傳感器，CD右邊平滑連一足夠長的導(dǎo)軌。質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒ab長也為L，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，自導(dǎo)軌上某處由靜止滑下。其余電阻不計，不計一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g。(1)棒ab上的感應(yīng)電流方向如何？(2)棒ab在磁場內(nèi)下滑過程中，速度為v時加速度為多大？(3)若全過程中電流傳感器指示的最大電流為I0。求棒ab相對于CD能上升的最大高度。14．（16分）如圖所示，MN板間存在勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E=300N/C，方向豎直向上電場上A、B兩點相距10cm，AB連線與電場方向夾角，A點和M板相距2cm，求：（1）求AB兩點間的電勢差大小；（2）若M板接地（電勢為0），A點電勢；（3）將點電荷從A移到B，電場力做的功。15．（12分）如圖所示，一個初速為零、帶電量為e、質(zhì)量為m的正離子，被電壓為U的電場加速后，經(jīng)過一段勻速直線運動，垂直于邊界MN進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的水平寬度為d（忽略粒子所受重力），求：(1)離子在磁場中做圓周運動的半徑R；(2)離子在磁中運動的時間

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、B【解析】

A．根據(jù)題述可以判斷電場方向垂直于題圖中等勢線，由于兩小球同時經(jīng)過等勢線2，所以小球a向下加速運動，小球b向上加速運動，豎直方向上，a的位移大小等于b的位移大小，由可知a的加速度大小等于b的加速度大小，即豎直方向：對小球a，由牛頓第二定律得對小球b，由牛頓第二定律得解以上兩式得則故A錯誤；BD．兩小球初速度大小相等，加速度大小相等，時刻兩小球合速度大小相等，，根據(jù)可知，時刻a的動能比b的動能大，根據(jù)可知，時刻a的動量大小大于b的動量大小，故B正確，D錯誤；C．由于在時刻兩小球經(jīng)過同一等勢線，根據(jù)可知，此時a和b的電勢能不相等，故C錯誤。故選B。2、B【解析】

A．根據(jù)可知，衰變后釷核的動能小于粒子的動能，故A錯誤；B．根據(jù)動量守恒定律可知，生成的釷核的動量與粒子的動量等大反向，故B正確；C．鈾核的半衰期等于一半數(shù)量的鈾核衰變需要的時間，而放出一個粒子所經(jīng)歷的時間是一個原子核衰變的時間，故兩者不等，故C錯誤；D．由于該反應(yīng)放出能量，由質(zhì)能方程可知，衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和小于衰變前鈾核的質(zhì)量，故D錯誤。3、B【解析】

設(shè)t時間內(nèi)有V體積的水打在鋼板上，則這些水的質(zhì)量為：m=ρV=ρSvt以這部分水為研究對象，它受到鋼板的作用力為F，以水運動的方向為正方向，由動量定理有：Ft=0-mv，即：F=-=-ρSv1，負(fù)號表示水受到的作用力的方向與水運動的方向相反；由牛頓第三定律可知，水對鋼板的沖擊力大小也為ρSv1．

A.，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.，與結(jié)論相符，選項B正確；C.，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.，與結(jié)論不相符，選項D錯誤。4、C【解析】

A．電磁波均為橫波，A錯誤；B．兩種不同頻率的波不能發(fā)生干涉，B錯誤；C．因5G信號的頻率更高，則波長小，故4G信號更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，C正確；D．5G信號頻率更高，光子的能量越大，故相同時間傳遞的信息量更大，故D錯誤。故選C。5、B【解析】

設(shè)電場強(qiáng)度大小為E，兩粒子的運動時間相同，對粒子A有對粒子B有聯(lián)立解得故A錯誤，B正確；C．由v=at得故C錯誤；D．由于質(zhì)量關(guān)系未知，動能之比無法確定，故D錯誤。故選B。6、C【解析】

衛(wèi)星繞地球運行，萬有引力提供向心力，則有可得綜合“黃金代換”有如圖所示由幾何關(guān)系知聯(lián)立整理得根據(jù)運動規(guī)律，電磁波傳播有可得故C正確，A、B、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、BC【解析】

A．由左手定則可知粒子帶正電，選項A錯誤；B．根據(jù)粒子的運動軌跡可知由可得選項B正確；CD．從C點射出的粒子在磁場中運動的時間最長，圓弧所對的圓心角為60°，則最長時間為選項C正確，D錯誤。故選BC。8、AD【解析】

由圖象結(jié)合小球的運動過程為:先自由落體運動，當(dāng)與彈簧相接觸后，再做加速度減小的加速運動，然后做加速度增大的減速運動，直到小球速度為零。A．當(dāng)x=h+x0時，彈力等于重力，加速度為零，小球速度最大，動能最大，由于系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以重力勢能與彈性勢能之和最小，A正確；B．在最低點小球速度為零，從剛釋放小球到小球運動到最低點，小球動能變化量為零，重力做的功和彈力做的功的絕對值相等，即到最低點圖中實線與x軸圍成的面積應(yīng)該與mg那條虛線與x軸圍成的面積相同，所以最低點應(yīng)該在h+2x0小球的后邊，B錯誤；C．由B知道最低點位置大于，所以彈力大于2mg，C錯誤；D．當(dāng)x=h+x0時，彈力等于重力，加速度為零，小球速度最大，動能最大，由動能定理可得，故D正確。9、CD【解析】

分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況，只有重力和彈簧的拉力做功，所以圓環(huán)機(jī)械能不守恒，但是系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；沿桿方向合力為零的時刻，圓環(huán)的速度最大?！驹斀狻緼．圓環(huán)沿桿滑下，ED段受到重力和彈簧彈力（桿對小球的支持力垂直于桿，不做功），且與桿的夾角均為銳角，則小球加速，D點受重力和桿對小球的支持力，則加速度為，仍加速，DF段受重力和彈簧彈力，彈力與桿的夾角為鈍角，但一開始彈力較小，則加速度先沿桿向下，而F點速度為0，則DF段，先加速后減速，D點時速度不是最大，故A錯誤；B．若ED間的距離等于DF間的距離，則全過程，全過程小球重力勢能減少，彈性勢能不變，則系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故B錯誤；C．D點受重力和桿對小球的支持力，垂直于桿方向受力分析得桿對小球的支持力為，故C正確；D．若ED間的距離等于DF間的距離，則全過程，全過程小球重力勢能減少，彈性勢能不變，則ED間的距離應(yīng)小于DF間的距離，則全過程，全過程小球重力勢能減少，彈性勢能增大，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D正確；故選CD?！军c睛】本題考查彈簧存在的過程分析，涉及功能關(guān)系。10、BD【解析】

AB．對長直導(dǎo)線分析，長直導(dǎo)線受到重力、長直導(dǎo)線對長直導(dǎo)線的磁場力和長直導(dǎo)線對長直導(dǎo)線的磁場力，根據(jù)平衡條件可知長直導(dǎo)線與長直導(dǎo)線作用力是相互排斥，長直導(dǎo)線對長直導(dǎo)線作用力是相互排斥，所以長直導(dǎo)線與長直導(dǎo)線有反向的恒定電流，長直導(dǎo)線受的合磁場力豎直向上，且有大小等于長直導(dǎo)線的重力，故A錯誤，B正確；C．視長直導(dǎo)線、、整體，對其受力分析，根據(jù)平衡條件可得光滑絕緣水平面對長直導(dǎo)線支持力等于長直導(dǎo)線重力的倍；對長直導(dǎo)線受力分析，受到重力、光滑絕緣水平面對其支持力、長直導(dǎo)線對其吸引力和長直導(dǎo)線對其排斥力，根據(jù)力的合成與分解可得長直導(dǎo)線所受的合磁場力大小等于長直導(dǎo)線重力的倍，方向豎直向下，故C錯誤；D．對長直導(dǎo)線受力分析，在水平方向，根據(jù)平衡條件可得即可得對長直導(dǎo)線受力分析，同理可得故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、偏大【解析】

（1）[1][2]物塊到達(dá)斜面頂端時的速度為v，則：物塊離開斜面后做斜上拋運動，運動時間：水平位移：整理得：由v2-x圖象可知圖象斜率：所以重力加速度：考慮空氣阻力影響，所測重力加速度偏大.（2）[3]每次釋放小物塊時彈簧的壓縮量均為L的n倍，則：彈簧的彈性勢能：以釋放點所處水平面為重力勢能的零