2025屆上海市北中學(xué)物理高三上期末調(diào)研模擬試題含解析

2025屆上海市北中學(xué)物理高三上期末調(diào)研模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、馬路施工處警示燈是紅色的，這除了因?yàn)榧t色光容易引起視覺注意以外，還因?yàn)榧t色光比其它可見光（）A．容易發(fā)生明顯衍射 B．容易發(fā)生穩(wěn)定干涉C．容易發(fā)生折射現(xiàn)象 D．容易發(fā)生光電效應(yīng)2、如圖所示，同時(shí)作用在質(zhì)點(diǎn)O上有三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3，其中F1、F2是正六邊形的兩條邊，F(xiàn)3是正六邊形的一條對角線。已知F1=F2=2N，則這三個(gè)力的合力大小等于A．6N B．8N C．10N D．12N3、如圖甲所示，一個(gè)圓形線圈放于一個(gè)隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面（紙面），以垂直紙面向里為正方向。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。取圖示線圈中電流方向?yàn)檎较颍胕表示線圈中的感應(yīng)電流，則下列表示電流隨時(shí)間變化的4幅i-t圖像正確的是（）A． B． C． D．4、如圖所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向，下列說法正確的是()A．M處受到的支持力豎直向上B．N處受到的支持力豎直向上C．M處受到的靜摩擦力沿MN方向D．N處受到的靜摩擦力沿水平方向5、如圖所示，一質(zhì)量為M的楔形木塊放在水平桌面上，它的頂角為90°，兩底角為α和β；a、b為兩個(gè)位于斜面上質(zhì)量均為m的小木塊，已知所有接觸面都是光滑的．現(xiàn)發(fā)現(xiàn)a、b沿斜面下滑，而楔形木塊靜止不動，這時(shí)楔形木塊對水平桌面的壓力等于（）A．Mg+mgB．Mg+2mgC．Mg+mg（sinα+sinβ）D．Mg+mg（cosα+cosβ）6、某探究小組計(jì)劃以下述思路分析電容器間電場（可看作勻強(qiáng)電場）的特點(diǎn)。如圖所示，把電容器的一個(gè)極板接地，然后用直流電源給電容器充電，接地極板連接電源正極，充電結(jié)束后電容器與電源斷開。在兩極板之間的P點(diǎn)固定一個(gè)負(fù)試探電荷，正極板保持不動，將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離。在平移過程中，電容C、場強(qiáng)E、P點(diǎn)電勢、試探電荷在P點(diǎn)電勢能與負(fù)極板移動距離x的關(guān)系正確的是（）A．B．C．D．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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，把能在絕緣光滑水平面上做簡諧運(yùn)動的彈簧振子放在水平向右的勻強(qiáng)電場中，小球在O點(diǎn)時(shí)，彈簧處于原長，A、B為關(guān)于O對稱的兩個(gè)位置，現(xiàn)在使小球帶上負(fù)電并讓小球從B點(diǎn)靜止釋放，則下列說法不正確的是（）A．小球仍然能在A、B間做簡諧運(yùn)動，O點(diǎn)是其平衡位置B．小球從B運(yùn)動到A的過程中動能一定先增大后減小C．小球仍然能做簡諧運(yùn)動，但其平衡位置不在O點(diǎn)D．小球不可能再做簡諧運(yùn)動8、如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體P、Q靜止在傾角為的固定斜面與固定擋板之間.擋板與斜面垂直。P、Q的質(zhì)量分別為m、2m，半徑分別為r、2r，重力加速度大小為g，不計(jì)一切摩擦。下列說法正確的是（）A．P受到四個(gè)力的作用 B．擋板對P的支持力為3mgC．P所受彈力的合力大于mg D．Q受到P的支持力大于mg9、一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，在處的質(zhì)元的振動圖線如圖1所示，在處的質(zhì)元的振動圖線如圖2所示。下列說法正確的是（）A．該波的周期為12sB．處的質(zhì)元在平衡位置向上振動時(shí)，處的質(zhì)元在波峰C．在內(nèi)處和處的質(zhì)元通過的路程均為6cmD．該波的波長不可能為8m10、2019年北京時(shí)間4月10日21時(shí)，人類歷史上首張黑洞照片被正式披露，引起世界轟動．黑洞是一類特殊的天體，質(zhì)量極大，引力極強(qiáng)，在它附近（黑洞視界）范圍內(nèi)，連光也不能逃逸，并伴隨很多新奇的物理現(xiàn)象．傳統(tǒng)上認(rèn)為，黑洞“有進(jìn)無出”，任何東西都不能從黑洞視界里逃逸出來．但霍金、貝肯斯坦等人經(jīng)過理論分析，認(rèn)為黑洞也在向外發(fā)出熱輻射，此即著名的“霍金輻射”，因此可以定義一個(gè)“黑洞溫度”T：，其中h為普朗克常量，c為真空中的光速，G為萬有引力常量，M為黑洞質(zhì)量，k是一個(gè)有重要物理意義的常量，叫做“玻爾茲曼常量”．以下能用來表示“玻爾茲曼常量”單位的是（）A． B． C． D．三、實(shí)驗(yàn)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）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。他準(zhǔn)備了可拆變壓器、多用電表、開關(guān)和導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)需要以下哪種電源_________；A．低壓直流電源B．高壓直流電源C．低壓交流電源D．高壓交流電源(2)該同學(xué)認(rèn)真檢查電路無誤后，先保證原線圈匝數(shù)不變，改變副線圈匝數(shù)：再保證副線圈匝數(shù)不變，改變原線圈匝數(shù)。分別測出相應(yīng)的原、副線圈電壓值。由于交變電流電壓是變化的，所以，我們實(shí)際上測量的是電壓的___值（填“有效或“最大”）。其中一次多用電表讀數(shù)如圖所示，此時(shí)電壓表讀數(shù)為___________；(3)理想變壓器原、副線圈電壓應(yīng)與其匝數(shù)成____（填“正比”"或“反比”），實(shí)驗(yàn)中由于變壓器的銅損和鐵損導(dǎo)致原線圈與副線圈的電壓之比一般____（填“大于"“小于”或“等于"）原線圈與副線圈的匝數(shù)之比。12．（12分）某物理興趣小組的同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，輕繩一端固定在光滑固定轉(zhuǎn)軸O處，另一端系一小球．（1）張小明同學(xué)在小球運(yùn)動的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)附近分別放置了一組光電門，用螺旋測微器測出了小球的直徑，如圖乙所示，則小球的直徑d＝____mm，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，測出小球經(jīng)過最高點(diǎn)的擋光時(shí)間為Δt1，經(jīng)過最低點(diǎn)的擋光時(shí)間為Δt2.（2）戴小軍同學(xué)在光滑水平轉(zhuǎn)軸O處安裝了一個(gè)拉力傳感器，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，通過拉力傳感器讀出小球在最高點(diǎn)時(shí)繩上的拉力大小是F1，在最低點(diǎn)時(shí)繩上的拉力大小是F2.（3）如果要驗(yàn)證小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)機(jī)械能守恒，張小明同學(xué)還需要測量的物理量有_____（填字母代號）．戴小軍同學(xué)還需要測量的物理量有______（填字母代號）．A．小球的質(zhì)量mB．輕繩的長度LC．小球運(yùn)行一周所需要的時(shí)間T（4）根據(jù)張小明同學(xué)的思路，請你寫出驗(yàn)證小球從最低點(diǎn)運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式：________________(用題目所給得字母表示）（5）根據(jù)戴小軍同學(xué)的思路，請你寫出驗(yàn)證小球從最低點(diǎn)運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式：____________________(用題目所給得字母表示）四、計(jì)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，真空中以為圓心，半徑r=0.1m的圓形區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，圓形區(qū)域的最下端與xoy坐標(biāo)系的x軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O，圓形區(qū)域的右端與平行y軸的虛線MN相切，在虛線MN右側(cè)x軸的上方足夠大的范圍內(nèi)有方向水平向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=1.0×105N/C．現(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿xoy平面在y軸兩側(cè)各30°角的范圍內(nèi)發(fā)射速率均為v0=1.0×106m/s的帶正電粒子，粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r=0.1m，已知粒子的比荷，不計(jì)粒子的重力、粒子對電磁場的影響及粒子間的相互作用力，求：（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）沿y軸正方向射入磁場的粒子，在磁場和電場中運(yùn)動的總時(shí)間；（3）若將勻強(qiáng)電場的方向改為豎直向下，其它條件不變，則粒子達(dá)到x軸的最遠(yuǎn)位置與最近位置的橫坐標(biāo)之差．14．（16分）圖中MN和PQ為豎直方向的兩個(gè)無限長的平行直金屬導(dǎo)軌，間距為L，電阻不計(jì)．導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直．質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸，導(dǎo)軌一端接有阻值為R的電阻．由靜止釋放導(dǎo)體棒ab，重力加速度為g．（1）在下滑加速過程中，當(dāng)速度為v時(shí)棒的加速度是多大；（2）導(dǎo)體棒能夠達(dá)到的最大速度為多大；（3）設(shè)ab下降的高度為h，求此過程中通過電阻R的電量是多少？15．（12分）如圖所示，導(dǎo)熱良好的氣缸直立在水平地面上，氣缸的質(zhì)量為m，高度為L，底面面積為S，用活塞把一定量的氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞可沿氣缸壁無摩擦移動，活塞及氣體的質(zhì)量可忽略不計(jì)，氣體可看作理想氣體。平衡時(shí)，活塞處于距氣缸底L處?，F(xiàn)用力F緩慢向上拉動活塞，直至氣缸剛要離開地面，此過程中活塞未移動到氣缸口處。（環(huán)境溫度保持不變，環(huán)境氣體壓強(qiáng)為p0）求：(1)氣缸剛要離開地面時(shí)，活塞距氣缸底的距離；(2)若此過程中力F做功為W，則封閉氣體需從外界吸收多少熱量？

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

A．紅光在可見光中的波長最長，容易發(fā)生明顯衍射，故選項(xiàng)A正確；B．干涉與光的顏色無關(guān)，選項(xiàng)B錯誤；C．所有的光都能發(fā)生折射，選項(xiàng)C錯誤；D．紅光在可見光中頻率最小，最不容易發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D錯誤.2、A【解析】

將F1、F2合成如圖，由幾何關(guān)系得，F(xiàn)1、F2的合力由于F12與F3的方向相同，由幾何關(guān)系可得，三力的合力故A項(xiàng)正確，BCD三項(xiàng)錯誤。3、B【解析】

AB．由楞次定律判定感應(yīng)電流方向。0~1s、4~5s兩時(shí)間段內(nèi)電流方向與題意正方向相反，1~2s、2～3s兩時(shí)間段內(nèi)電流方向與題意正方向相同。所以B正確，A錯誤；CD．由電磁感應(yīng)定律和歐姆定律得感應(yīng)電流則i的大小與的大小成正比。結(jié)合題圖乙知，3~4s時(shí)間內(nèi)無感應(yīng)電流。其他時(shí)間段內(nèi)的大小相等，則感應(yīng)電流大小恒定，即各段電流大小相等。所以CD錯誤。故選B。4、A【解析】M處受到的支持力的方向與地面垂直向上，即豎直向上，故A正確；N處受到的支持力的方向與原木P垂直向上，不是豎直向上，故B錯誤；原木相對于地有向左運(yùn)動的趨勢，則在M處受到的摩擦力沿地面向右，故C錯誤；因原木P有沿原木向下的運(yùn)動趨勢，所以N處受到的摩擦力沿MN方向，故D錯誤．故選A．5、A【解析】

本題由于斜面光滑，兩個(gè)木塊均加速下滑，分別對兩個(gè)物體受力分析，求出其對斜面體的壓力，再對斜面體受力分析，求出地面對斜面體的支持力，然后根據(jù)牛頓第三定律得到斜面體對地面的壓力?！驹斀狻繉δ緣Ka受力分析，如圖，受重力和支持力

由幾何關(guān)系，得到：N1=mgcosα故物體a對斜面體的壓力為：N1′=mgcosα…①同理，物體b對斜面體的壓力為：N2′=mgcosβ…②對斜面體受力分析，如圖，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，得到：N2′cosα-N1′cosβ=0…③F支-Mg-N1′sinβ-N2′sinα=0…④根據(jù)題意有：α+β=90°…⑤由①～⑤式解得：F支=Mg+mg根據(jù)牛頓第三定律，斜面體對地的壓力等于Mg+mg；故選：A。【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵先對木塊a和b受力分析，求出木塊對斜面的壓力，然后對斜面體受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求出各個(gè)力。也可以直接對三個(gè)物體整體受力分析，然后運(yùn)用牛頓第二定律列式求解，可使解題長度大幅縮短，但屬于加速度不同連接體問題，難度提高。6、D【解析】

設(shè)原兩極板的距離為，負(fù)極板右移x時(shí)，兩極板的距離為兩極板間的距離減??；A．兩極板間距減小為時(shí)，由知則C增大，但C與x的關(guān)系不是一次函數(shù)，其圖像不是直線，故A錯誤；B．由，則有則E與x無關(guān)，其圖像為平行于x軸的直線，故B錯誤；C．正極板接地其電勢為0，且為最高值。P點(diǎn)與正極板距離不變，設(shè)為l，其電勢為得則與x無關(guān)，其圖像為平行于x軸的直線，且為負(fù)值，故C錯誤；D．負(fù)試探電荷電勢能為則與x無關(guān)，其圖像為平行于x軸的直線，且為正值，故D正確。故選D。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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、ABD【解析】

A.當(dāng)彈簧彈力等于電場力時(shí)為平衡位置，此時(shí)彈簧被壓縮，平衡位置不再是O點(diǎn)，選項(xiàng)A錯誤；CD.由于電場力是恒力，不隨彈簧的長度發(fā)生變化。而彈簧的彈力隨彈簧的形變量發(fā)生變化，由受力特點(diǎn)可知，小球在電場力和彈力作用下依然做簡諧運(yùn)動，選項(xiàng)C正確，D錯誤；B.由于B點(diǎn)的彈簧彈力大小與電場力大小關(guān)系未知，所以無法判斷B點(diǎn)兩力關(guān)系，所以小球從B運(yùn)動到A的過程中，動能不一定先增大后減小，選項(xiàng)B錯誤。本題選不正確的，故選ABD。8、AD【解析】

A．P受到重力、斜面的支持力、擋板的支持力和Q的壓力，故A正確；B．兩球整體受力平衡，故擋板對P的支持力大小N1=3mgsin=mg故B錯誤；C．P所受三個(gè)彈力的合力與重力mg平衡，則P所受彈力的合力大小為mg，故C錯誤；D．Q受力如圖所示，有F=2mg故N2>Fsin=mg故D正確。故選AD。9、AB【解析】

A．由圖可知，該波的周期為12s。故A正確；

B．由圖可知，t=3s時(shí)刻，x=12m處的質(zhì)元在平衡位置向上振動時(shí)，x=18m處的質(zhì)元在波峰，故B正確；

C．由圖可知，該波的振幅為4cm，圓頻率由圖1可知，在t=0時(shí)刻x=12m處的質(zhì)點(diǎn)在-4cm處，則其振動方程4s時(shí)刻質(zhì)元的位置所以x=12m處的質(zhì)元通過的路程s12=4cm+2cm=6cm據(jù)圖2知t=0s時(shí)，在x=18m處的質(zhì)元的位移為0cm，正通過平衡位置向上運(yùn)動，其振動方程為在t=4s時(shí)刻，在x=18m處的質(zhì)元的位移所以在0～4s內(nèi)x=18m處的質(zhì)元通過的路程x18＝4cm+(4?2)cm≈4.54cm＜6cm故C錯誤；

D．由兩圖比較可知，x=12m處比x=18m處的質(zhì)元可能早振動T，所以兩點(diǎn)之間的距離為x＝(n+)λ（n=0、1、2、3…）所以（n=0、1、2、3…）n=0時(shí)，波長最大，為故D錯誤；故選AB。10、BCD【解析】

根據(jù)得h的單位為J?s=Nms=kg?m2/s，c的單位是m/s，G的單位是N?m2/kg2=kg?m3/s2，M的單位是kg，T的單位是K，代入上式可得k的單位是，不等于。A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；三、實(shí)驗(yàn)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、C有效7.2正比大于【解析】

(1)[1]因?yàn)樘骄孔儔浩髟?、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系，必須用交流電，又因?yàn)榘踩鹨姳仨氂玫蛪弘?，所以用低壓交流電，故選C。(1)[2]多用電表測量的交流電壓為有效值，不是最大值；[3]多用電表選用的檔位是交流電壓的10V檔位，所以應(yīng)該在0~10V檔位讀數(shù)，所以讀數(shù)應(yīng)該是7.2V；(4)[4]根據(jù)可知，理想變壓器原、副線圈電壓應(yīng)與其匝數(shù)成正比。[5]實(shí)驗(yàn)中由于變壓器的銅損和鐵損導(dǎo)致副線圈的電壓U2減小，所以導(dǎo)致，故填大于。12、5.700BAF2－F1＝6mg【解析】

（1）[1]．螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為5.5mm，可動刻度讀數(shù)為20.0×0.01mm，故最終讀數(shù)為兩者相加，即5.700mm.（3）[2][3]．根據(jù)小明同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v1＝小球在最低點(diǎn)的速度大小為v2＝設(shè)輕繩長度為L，則從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)依據(jù)機(jī)械能守恒定律有化簡得所以小明同學(xué)還需要測量的物理量是輕繩的長度L；根據(jù)小軍同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)小球做圓周運(yùn)動的半徑為r，則小球在最低點(diǎn)有在最高點(diǎn)有從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)依據(jù)機(jī)械能守恒定律有聯(lián)立方程化簡得F2－F1＝6mg所以小軍同學(xué)還需要測量的物理量就是小球的質(zhì)量m.（4）[4]．由（3）可知，根據(jù)小明同學(xué)的思路，驗(yàn)證小球從最低點(diǎn)運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式為（5）[5]．由（3）可知，根據(jù)小軍同學(xué)的思路，驗(yàn)證小球從最低點(diǎn)運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式為F2－F1＝6mg.四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分