上海市曹楊第二中學2025屆高三物理第一學期期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

上海市曹楊第二中學2025屆高三物理第一學期期末學業(yè)水平測試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(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、一半徑為R的球形行星自轉(zhuǎn)周期為T，其同步衛(wèi)星距離行星表面的高度為3R，則在該行星表面繞其做勻速圓周運動的衛(wèi)星線速度大小為（）A． B． C． D．2、如圖所示，用材料、粗細均相同的電阻絲做成ab、cd、ef三種形狀的導線，分別放在電阻可忽略的足夠長的相同的光滑金屬導軌上，勻強磁場的方向垂直于導軌平面，在相同的水平外力F作用下，三根導線均向右做勻速運動，某一時刻撤去外力F，已知三根導線接入導軌間的長度關(guān)系滿足lab<lcd<lef，且每根導線與導軌的兩個觸點之間的距離均相等，則下列說法中正確的是（）A．三根導線勻速運動的速度相同B．三根導線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同C．勻速運動時，三根導線的熱功率相同D．從撤去外力到三根導線停止運動，通過導線ef的電荷量最大3、頻率為的入射光照射某金屬時發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。已知該金屬的逸出功為W，普朗克常量為h，電子電荷量大小為e，下列說法正確的是（）A．該金屬的截止頻率為B．該金屬的遏止電壓為C．增大入射光的強度，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)不變D．增大入射光的頻率，光電子的最大初動能不變4、下列粒子流中貫穿本領(lǐng)最強的是（）A．α射線

B．陰極射線

C．質(zhì)子流 D．中子流5、甲、乙兩運動員在做花樣滑冰表演，沿同一直線相向運動，速度大小都是2m/s，甲、乙相遇時用力推對方，此后都沿各自原方向的反方向運動，速度大小分別為1m/s和2m/s。求甲、乙兩運動員的質(zhì)量之比（）A． B． C． D．6、在平直公路上行駛的甲車和乙車，它們沿同一方向運動的圖像如圖所示。已知時刻乙車在甲車前方處，下列說法正確的是（）A．時，甲、乙兩車相遇B．內(nèi)，甲、乙兩車位移相等C．甲、乙兩車之間的最小距離為D．相遇前甲、乙兩車之間的最大距離為18m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、如圖所示是導軌式電磁炮的原理結(jié)構(gòu)示意圖。兩根平行長直金屬導軌沿水平方向固定，其間安放炮彈。炮彈可沿導軌無摩擦滑行，且始終與導軌保持良好接觸。內(nèi)阻為r可控電源提供的強大恒定電流從一根導軌流入，經(jīng)過炮彈，再從另一導軌流回電源，炮彈被導軌中的電流形成的磁場推動而發(fā)射。在發(fā)射過程中，該磁場在炮彈所在位置始終可以簡化為磁感應(yīng)強度為B的垂直平行軌道勻強磁場。已知兩導軌內(nèi)側(cè)間距L，炮彈的質(zhì)量m，炮彈在導軌間的電阻為R，若炮彈滑行s后獲得的發(fā)射速度為v。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)為電源負極B．電磁炮受到的安培力大小為C．可控電源的電動勢是D．這一過程中系統(tǒng)消耗的總能量是8、如圖所示，一充電后與電源斷開的平行板電容器的兩極板水平放置，板長為L，板間距離為d，距板右端L處有一豎直屏M。一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點以初速度v0沿中線射入兩板間，最后垂直打在M上，已知重力加速度為g，下列結(jié)論正確的是（）A．兩極板間電場強度大小為B．兩極板間電壓為C．整個過程中質(zhì)點的重力勢能增加D．若僅增大兩極板間距，該質(zhì)點仍能垂直打在M上9、下列說法中正確的是A．物體做受迫振動，驅(qū)動力頻率越高，物體振幅越大B．機械波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)傳播時，其頻率保持不變C．質(zhì)點做簡諧運動，在半個周期的時間內(nèi)，合外力對其做功一定為零D．用單擺測重力加速度的實驗時，在幾個體積相同的小球中，應(yīng)選擇質(zhì)量大的小球E.交通警察向遠離警車的車輛發(fā)送頻率為的超聲波，測得返回警車的超聲波頻率為，則10、某單位應(yīng)急供電系統(tǒng)配有一小型發(fā)電機，該發(fā)電機內(nèi)的矩形線圈面積為S=0.2m2、匝數(shù)為N=100匝、電阻為r=5.0Ω，線圈所處的空間是磁感應(yīng)強度為B=T的勻強磁場，發(fā)電機正常供電時線圈的轉(zhuǎn)速為n=r/min．如圖所示是配電原理示意圖，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為5︰2，R1=5.0Ω、R2=5.2Ω，電壓表電流表均為理想電表，系統(tǒng)正常運作時電流表的示數(shù)為I=10A，則下列說法中正確的是A．交流電壓表的示數(shù)為720VB．燈泡的工作電壓為272VC．變壓器輸出的總功率為2720WD．若負載電路的燈泡增多，發(fā)電機的輸出功率會增大三、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）利用如圖所示電路測量一量程為300mV的電壓表的內(nèi)阻Rv（約為300Ω）。某同學的實驗步驟如下：①按電路圖正確連接好電路，把滑動變阻器R的滑片P滑到a端，閉合電鍵S2，并將電阻箱R0的阻值調(diào)到較大；②閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使電壓表的指針指到滿刻度；③保持電鍵S1閉合和滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開電鍵S2，調(diào)整電阻箱R0的阻值大小，使電壓表的指針指到滿刻度的三分之一；讀出此時電阻箱R0=596Ω的阻值，則電壓表內(nèi)電阻RV=_____________Ω。實驗所提供的器材除待測電壓表、電阻箱（最大阻值999.9Ω）、電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻可忽略不計）、導線和電鍵之外，還有如下可供選擇的實驗器材：A滑動變阻器：最大阻值200ΩB滑動變阻器：最大值阻10ΩC定值電阻：阻值約20ΩD定值電阻：阻值約200根據(jù)以上設(shè)計的實驗方法，回答下列問題。①為了使測量比較精確，從可供選擇的實驗器材中，滑動變阻器R應(yīng)選用___________，定值電阻R'應(yīng)選用______________（填寫可供選擇實驗器材前面的序號）。②對于上述的測量方法，從實驗原理分析可知，在測量操作無誤的情況下，實際測出的電壓表內(nèi)阻的測量值R測___________真實值RV（填“大于”、“小于”或“等于”），這誤差屬于____________誤差（填”偶然”或者”系統(tǒng)”）且在其他條件不變的情況下，若RV越大，其測量值R測的誤差就越____________（填“大”或“小”）。12．（12分）用如圖1所示的電路圖測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。(1)在下表中選出適當?shù)膶嶒炂鞑倪M行實驗。器材（代號）規(guī)格電壓表（）0~3V，內(nèi)阻約3k電壓表（）0~15V，內(nèi)阻約15k電流表（）0~0.6A，內(nèi)阻約0.125電流表（）0~3A，內(nèi)阻約0.025滑動變阻器（）總阻值約20滑動變阻器（）總阻值約1000待測干電池電動勢約為1.5V開關(guān)（）導線若干實驗中電流表應(yīng)選用_____；電壓表應(yīng)選用_____；滑動變阻器應(yīng)選用____（填器材代號）。(2)完成圖2中實物間的連線_________。(3)甲同學在實驗中記錄了6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標在坐標紙上，請標出余下一組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標點，并畫出U-I圖線____________。序號123456電壓（）1.451.401.301.251.201.10電流（）0.060.120.240.260.360.48根據(jù)所畫圖線，可得出干電池的電動勢_______。(4)甲同學認為若不考慮電壓表和電流表內(nèi)阻對實驗的影響，則電壓表的讀數(shù)與對應(yīng)的電流表的讀數(shù)的比值就等于干電池的內(nèi)阻；乙同學認為電壓表的讀數(shù)變化量與相對應(yīng)的電流表的讀數(shù)變化量的比值的絕對值才等于電源的內(nèi)阻。請判斷哪位同學的觀點是正確的，并說明你的判斷依據(jù)___________。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，一根勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧豎直放置，上下兩端各固定質(zhì)量均為的物體A和B（均視為質(zhì)點），物體B置于水平地面上，整個裝置處于靜止狀態(tài)，一個質(zhì)量的小球P從物體A正上方距其高度處由靜止自由下落。與物體A發(fā)生彈性正碰（碰撞時間極短且只碰一次），彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力，取。求：(1)碰撞后瞬間物體A的速度大??；(2)當?shù)孛鎸ξ矬wB的彈力恰好為零時，A物體的速度大小。14．（16分）某精密光學儀器上有一塊玻璃磚是由一塊長方體的勻質(zhì)玻璃下部分挖掉一個半徑為R的半圓柱形成的，其截面如圖所示，CD為半圓柱體的直徑，O為圓心，AD長為。一束單色光從AD邊的中點E垂直射入玻璃磚，經(jīng)過折射后從玻璃磚中射出。已知玻璃磚對該單色光的折射率為，光在真空中的傳播速度為c。①請畫出此光束在玻璃磚中的光路圖，并求出該單色光從進入玻璃磚到第一次射出玻璃磚時的折射角；②該單色光從進入玻璃磚到第一次射出玻璃磚所經(jīng)歷的時間。15．（12分）2019年1月3日，嫦娥四號探測器成功著陸在月球背面，并通過“鵲橋”中繼衛(wèi)星傳回了世界上第一張近距離拍攝月球背面的圖片。此次任務(wù)實現(xiàn)了人類探測器首次在月球背面軟著陸、首次在月球背面通過中繼衛(wèi)星與地球通訊，因而開啟了人類探索月球的新篇章。（1）為了盡可能減小著陸過程中月球?qū)︼w船的沖擊力，探測器在距月面非常近的距離h處才關(guān)閉發(fā)動機，此時速度相對月球表面豎直向下，大小為v，然后僅在月球重力作用下豎直下落，接觸月面時通過其上的“四條腿”緩沖，平穩(wěn)地停在月面，緩沖時間為t，如圖1所示。已知月球表面附近的力加速度為，探測器質(zhì)量為，求：①探測器與月面接觸前瞬間相對月球表面的速度v′的大小。②月球?qū)μ綔y器的平均沖擊力F的大小。（2）探測器在月球背面著陸的難度要比在月球正面著陸大很多，其主要的原因在于：由于月球的遮擋，著陸前探測器將無法和地球之間實現(xiàn)通訊。2018年5月，我國發(fā)射了一顆名為“鵲橋”的中繼衛(wèi)星，在地球和月球背面的探測器之間搭了一個“橋”，從而有效地解決了通訊的問題。為了實現(xiàn)通訊和節(jié)約能量，“鵲橋”的理想位置就是固繞“地一月”系統(tǒng)的一個拉格朗日點運動，如圖2所示。所謂“地一月”系統(tǒng)的拉格朗日點是指空間中的某個點，在該點放置一個質(zhì)量很小的天體，該天體僅在地球和月球的萬有引力作用下保持與地球和月球敏相對位置不變。①設(shè)地球質(zhì)量為M，月球質(zhì)量為m，地球中心和月球中心間的距離為L，月球繞地心運動，圖2中所示的拉格朗日點到月球球心的距離為r。推導并寫出r與M、m和L之間的關(guān)系式。②地球和太陽組成的“日一地”系統(tǒng)同樣存在拉格朗日點，圖3為“日一地”系統(tǒng)示意圖，請在圖中太陽和地球所在直線上用符號“*”標記出幾個可能拉格朗日點的大概位置。

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】

衛(wèi)星的軌道半徑r=R+3R=4R，根據(jù)線速度的計算公式可得：根據(jù)萬有引力提供向心力可得所以解得。A．，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．，與結(jié)論相符，選項D正確；故選D。2、D【解析】

A．當勻速運動時，由可知，三種情況下F、B、L相同，但是R不同，則速度v不同，ef電阻較大，則速度較大，選項A錯誤；B．因速度v不同，則由E=BLv可知，三根導線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不相同，選項B錯誤；C．勻速運動時，三根導線的熱功率等于外力F的功率，即P=Fv，因v不同，則熱功率不相同，選項C錯誤；D．撤去F后由動量定理：而則因ef的速度v和質(zhì)量m都比較大，則從撤去外力到三根導線停止運動，通過導線ef的電荷量q最大，選項D正確；故選D。3、B【解析】

A．金屬的逸出功大小和截止頻率都取決于金屬材料本身，用光照射某種金屬，要想發(fā)生光電效應(yīng)，要求入射光的頻率大于金屬的截止頻率，入射光的能量為，只有滿足便能發(fā)生光電效應(yīng)，所以金屬的逸出功為即金屬的截止頻率為所以A錯誤；B．使光電流減小到0的反向電壓稱為遏制電壓，為再根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程，可得光電子的最大初動能為所以該金屬的遏止電壓為所以B正確；C．增大入射光的強度，單位時間內(nèi)的光子數(shù)目會增大，發(fā)生了光電效應(yīng)后，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)將增大，所以C錯誤；D．由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知，增大入射光的頻率，光電子的最大初動能將增大，所以D錯誤。故選B。4、D【解析】

α射線射線的穿透能力最弱，一張紙即可把它擋住，但是其電離能力最強，陰極射線是電子流，能穿透0.5mm的鋁板；質(zhì)子流比電子流的穿透能力要強一些，中子不帶電，相同的情況下中子的穿透能力最強．A．α射線，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；

B．陰極射線

，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．質(zhì)子流，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．中子流，與結(jié)論相符，選項D正確；故選D．5、B【解析】

甲、乙相遇時用力推對方的過程系統(tǒng)動量守恒，以甲的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得m甲v甲+m乙v乙=m甲v甲′+m乙v乙′代入數(shù)據(jù)可得m甲×2+m乙×（-2）=m甲×（-1）+m乙×2解得m甲：m乙=4：3故B正確，ACD錯誤。

故選B。6、B【解析】

AD．0時刻，乙車在甲車前處，前內(nèi)乙車的速度大于甲車的速度，所以兩車的距離逐漸變大，在時刻速度相等，距離最遠，圖線和時間軸圍成的面積為位移AD錯誤；B．圖線和時間軸圍成的面積為位移，前內(nèi)，根據(jù)幾何關(guān)系可知甲乙兩車的圖線和時間軸圍成的面積相等，所以二者位移相等，B正確；C．甲車速度大于乙車速度，二者最終可以相遇，最小距離為0m，C錯誤。故選B。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．若電源a、b分別為負極、正極，根據(jù)左手定則可知，受到的安培力向右，則導體滑塊可在磁場中向右加速；故A正確；B．因安培力F=BIL，根據(jù)動能定理所以選項B錯誤；C．由勻加速運動公式由安培力公式和牛頓第二定律，有F=BIL=ma根據(jù)閉合電路歐姆定律根據(jù)閉合電路歐姆定律聯(lián)立以上三式解得選項C錯誤；D．因這一過程中的時間為所以系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為Q=I2（R+r）t聯(lián)立解得炮彈的動能為由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律得這一過程中系統(tǒng)消耗的總能量為所以D正確。故選AD。8、BD【解析】

AB．據(jù)題分析可知，小球在平行金屬板間軌跡應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)，做類平拋運動，飛出電場后，小球的軌跡向下偏轉(zhuǎn)，才能最后垂直打在M屏上，前后過程質(zhì)點的運動軌跡有對稱性，如圖可見兩次偏轉(zhuǎn)的加速度大小相等，根據(jù)牛頓第二定律得：qE-mg=mg得到：由U=Ed可知板間電壓為：故A錯誤，B正確；C．小球在電場中向上偏轉(zhuǎn)的距離為：y＝at2而a＝＝g，t＝解得：y＝故小球打在屏上的位置與P點的距離為：S＝2y＝重力勢能的增加量為：EP＝mgs＝故C錯誤。D．僅增大兩板間的距離，因兩板上電量不變，根據(jù)E＝＝而C＝，解得：E＝可知，板間場強不變，小球在電場中受力情況不變，則運動情況不變，故仍垂直打在屏上，故D正確。故選BD。9、BCD【解析】

A．物體做受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，當系統(tǒng)的固有頻率等于驅(qū)動力的頻率時，振幅達最大，這種現(xiàn)象稱為共振。故A錯誤；B．機械波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)傳播時，其頻率保持不變，故B正確；C．振子做簡諧運動，在半個周期時間內(nèi)，振子的速率不變，根據(jù)動能定理得知合外力做的功一定為0，故C正確；D．為了減小阻力的影響，用單擺測重力加速度的實驗時，在幾個體積相同的小球中，應(yīng)選擇質(zhì)量大的小球，故D正確；E．交通警察向遠離警車的車輛發(fā)送頻率為的超聲波，測得返回警車的超聲波頻率為，因為相互遠離，根據(jù)開普勒效應(yīng)可知，故E錯誤。故選BCD。10、CD【解析】

（1）根據(jù)求出電動勢的有效值（2）根據(jù)閉合回路歐姆定律求出原線圈的電壓（3）利用及求出副線圈的電壓（4）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)求電動機的輸出功率【詳解】A、根據(jù)題意電流表的示數(shù)為10A，根據(jù)解得原線圈的電流為4A，線圈在磁場中產(chǎn)生電動勢的有效值為,則電壓表的讀數(shù)為，故A錯；BC、原線圈的電壓為根據(jù)可以求出副線圈上的電壓為，所以副線圈上的功率為此時燈泡上的電壓為故B錯；C對D、把發(fā)電機外的所有用電器等效為一個電阻為R的電阻，根據(jù)題意可知，若負載電路的燈泡增多，則等效電阻R減小，根據(jù)電源輸出功率與電阻之間關(guān)系的函數(shù)圖像可知，此時發(fā)電機的輸出功率會增大，故D對；故選CD【點睛】此題比較復雜，對于原線圈中有用電器的變壓器問題來說，一般做題的方向是利用前后功率相等來求解的．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、298BC大于系統(tǒng)小【解析】

[1]由實驗原理可知，電壓表的指針指到滿刻度的三分之一，因此電阻箱分得總電壓的三分之二，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知，，故電壓表內(nèi)阻為298Ω。①[2][3]該實驗中，滑動變阻器采用了分壓接法，為方便實驗操作，要選擇最大阻值較小的滑動變阻器，即選擇B；定值電阻起保護作用，因電源電動勢為1.5V，若保護電阻太大，則實驗無法實現(xiàn)，故定值電阻應(yīng)選用C。②[4]從實驗原理分析可知，當再斷開開關(guān)S2，調(diào)整電阻箱R0的阻值，當當電壓表半偏時，閉合電路的干路電流將減小，故內(nèi)電壓降低，路端電壓升高，從而使得滑動變阻器并聯(lián)部分兩端電壓變大，即使電壓表示數(shù)為一半。[5]而電阻箱R0的電壓超過電壓表電壓，導致所測電阻也偏大，所以測量電阻大于真實電阻；本誤差是由實驗原理造成的，屬于系統(tǒng)誤差。[6]在其他條件不變的情況下，若RV越大，滑動變阻器并聯(lián)部分兩端電壓變化越小，其測量值R測的誤差就越小。12、V1A1R11.49乙正確【解析】

(1)[1]干電池的電動勢約為1.5V，所以電壓表選用0~3V量程的，故選V1；[2]干電池所在電路電流非常小，所以選用的電流表應(yīng)為0~0.6A量程的，故選A1；[3]滑動變阻器阻值過大，會造成電路中電流變化不明顯，不利于數(shù)據(jù)的采集，所以選用滑動變阻器。(2)[4]滑動變阻器采用的限流接法，電流表采用內(nèi)接法，故實物圖連接如圖所示。(3)[5]圖像如圖所示：[6]圖線與坐標軸的縱截距表示電源電動勢，故。(4)[7]乙同學說法正確。根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E－Ir，在電路變化過程中，U與I的變化趨勢是相反的（即一個變大，另一個就變小），因此U與I的比值是不斷變化的，不可能等于內(nèi)阻。而在電路變化過程中，電動