2025屆上海市徐匯中學物理高三第一學期期末考試試題含解析

2025屆上海市徐匯中學物理高三第一學期期末考試試題考生請注意：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。考試結(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、如圖，金星的探測器在軌道半徑為3R的圓形軌道I上做勻速圓周運動，運行周期為T，到達P點時點火進入橢圓軌道II，運行至Q點時，再次點火進入軌道III做勻速圓周運動，引力常量為G，不考慮其他星球的影響，則下列說法正確的是（）A．探測器在P點和Q點變軌時都需要加速B．探測器在軌道II上Q點的速率大于在探測器軌道I的速率C．探測器在軌道II上經(jīng)過P點時的機械能大于經(jīng)過Q點時的機械能D．金星的質(zhì)量可表示為2、如圖所示，放在光滑水平桌面上的、木塊之間夾著一被壓縮的彈簧?，F(xiàn)釋放彈簧，、木塊被彈開后，各自在桌面上滑行一段距離飛離桌面。的落地點到桌左邊的水平距離為，的落地點到桌右邊的水平距離為，則（）A．、離開彈簧時的速度大小之比為1∶2B．、離開彈簧時的速度大小之比為2∶1C．、質(zhì)量之比為1∶2D．、質(zhì)量之比為1∶13、2019年10月5日2時51分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征四號丙”運載火箭，成功將“高分十號”衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入略低于地球同步軌道的圓軌道，任務獲得圓滿成功。下列關于“高分十號”衛(wèi)星的描述正確的是A．“高分十號”衛(wèi)星在軌運行周期可能大于24小時B．“高分十號”衛(wèi)星在軌運行速度在第一宇宙速度與第二宇宙速度之間C．“高分十號”衛(wèi)星在軌運行的機械能一定小于同步衛(wèi)星的機械能D．“高分十號”衛(wèi)星在軌運行的向心加速度大于地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度4、用相同頻率的光照射兩塊不同材質(zhì)的金屬板M、N，金屬板M能發(fā)生光電效應，金屬板N不能發(fā)生光電效應。則（）A．金屬板M的逸出功大于金屬板N的逸出功B．若增加光的照射強度，則金屬板N有可能發(fā)生光電效應C．若增加光的照射強度，則從金屬板M中逸出的光電子的最大初動能會增大D．若增加光的照射強度，則單位時間內(nèi)從金屬板M中逸出的光電子數(shù)會增加5、如圖所示，足夠長的U型光滑金屬導軌平面與水平面成θ角，其中MN與PQ平行且間距為L，N、Q間接有阻值為R的電阻，勻強磁場垂直導軌平面，磁感應強度為B，導軌電阻不計。質(zhì)量為m的金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑，并與兩導軌始終保持垂直且接觸良好，ab棒接入電路的電阻為r，當金屬棒ab下滑距離x時達到最大速度v，重力加速度為g，則在這一過程中（）A．金屬棒做勻加速直線運動B．當金屬棒速度為時，金屬棒的加速度大小為0.5gC．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為D．通過金屬棒某一橫截面的電量為6、熱核聚變反應之一是氘核（）和氚核（）聚變反應生成氦核（）和中子。已知的靜止質(zhì)量為2.0136u，的靜止質(zhì)量為3.0150u，的靜止質(zhì)量為4.0015u，中子的靜止質(zhì)量為1.0087u。又有1u相當于931.5MeV。則反應中釋放的核能約為（）A．4684.1MeV B．4667.0MeV C．17.1MeV D．939.6MeV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，用一輕繩將小球P系于光滑豎直墻壁上的O點，在墻壁和小球P之間夾有一正方體物塊Q，P、Q均處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)將一鉛筆緊貼墻壁壓在輕繩上并從O點開始緩慢下移，P、Q始終處于靜止狀態(tài)，則在鉛筆緩慢下移的過程中（）A．物塊Q受到的靜摩擦力將增大 B．小球P受到4個力的作用C．物塊Q受到4個力的作用 D．輕繩的拉力減小8、下列說法正確的是（）A．只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積B．第二類永動機不能制成是因為它違反了能量守恒定律C．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷緩慢的絕熱膨脹過程，氣體的內(nèi)能減小D．1kg的0℃的冰比1kg的0℃的水的內(nèi)能小些E.干濕泡溫度計的干泡與濕泡的示數(shù)差越大，相對濕度越小9、有四個完全相同的燈泡連接在理想變壓器的原、副線圈中，如圖所示。若開關接在位置1時，四個燈泡發(fā)光亮度相同；若將開關接在位置2時，燈泡均未燒壞。下列說法正確的是（）A．該變壓器是降壓變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比為3∶1B．該變壓器是升壓變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比為1∶3C．開關接在位置2時，副線圈中的燈泡發(fā)光亮度均減弱D．開關接在位置2時，副線圈中的燈泡發(fā)光亮度均加強10、如圖所示，兩條平行的光滑導軌水平放置(不計導軌電阻)，兩金屬棒垂直導軌放置在導軌上，整個裝置處于豎在向下的勻強磁場中．現(xiàn)在用水平外力F作用在導體棒B上，使導體棒從靜止開始向有做直線運動，經(jīng)過一段時間，安培力對導體棒A做功為，導體棒B克服安培力做功為，兩導體棒中產(chǎn)生的熱量為Q，導體棒A獲得的動能為，拉力做功為，則下列關系式正確的是A． B． C． D．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）如圖甲所示為某電阻R隨攝氏溫度t變化的關系，圖中R0表示0℃時的電阻，K表示圖線的斜率。若用該電阻與電池（電動勢為E，內(nèi)阻為r）、電流表（內(nèi)阻為Rg）、滑動變阻器（1）實際使用時要把電流表的刻度值改為相應的溫度刻度值，若溫度t1<t2，則（2）在標識“電阻測溫計”的溫度刻度時，需要弄清所測溫度和電流的對應關系。請用E、R0、K、R（3）由（2）知，計算溫度和電流的對應關系需要先測量電流表的內(nèi)阻（約為200Ω）。已知實驗室有下列器材：A．電阻箱（0～99.99Ω）B．電阻箱（0～999.9Ω）C．滑動變阻器（0～20Ω）D．滑動變阻器（0～20kΩ）此外，還有電動勢合適的電源、開關、導線等。請在虛線框內(nèi)設計一個用“半偏法”測電流表內(nèi)阻Rg12．（12分）用圖甲所示的裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣?。將金屬小球從一定高度由靜止釋放，在小球自由下落通過的軌跡上的合適位置固定一個光電門，能自動記錄小球通過光電門的時間，因小球經(jīng)過光電門的時間很短，通過的過程近似認為小球的速度不變。實驗中測量的物理量有：A．小球的直徑d；B．小球運動至光電門處下落的高度h；C．小球擋住光電門的時間t。請依據(jù)實驗要求，完成下列填空。（前兩個小題用測得的物理量的原字母表示）(1)小球經(jīng)過光電門的速度________；(2)當?shù)氐闹亓铀俣葹開_______；(3)用游標卡尺測量金屬球的直徑如圖乙所示，小球的直徑為________。若實驗中還測得，。則重力加速度________。（計算結(jié)果保留1位小數(shù)）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，半徑為a的圓內(nèi)有一固定的邊長為1.5a的等邊三角形框架ABC，框架中心與圓心重合，S為位于BC邊中點處的狹縫．三角形框架內(nèi)有一水平放置帶電的平行金屬板，框架與圓之間存在磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場．一束質(zhì)量為m、電量為q，不計重力的帶正電的粒子，從P點由靜止經(jīng)兩板間電場加速后通過狹縫S，垂直BC邊向下進入磁場并發(fā)生偏轉(zhuǎn)．忽略粒子與框架碰撞時能量與電量損失．求：(1)要使粒子進入磁場后第一次打在SB的中點，則加速電場的電壓為多大？(2)要使粒子最終仍能回到狹縫S，則加速電場電壓滿足什么條件？(3)回到狹縫S的粒子在磁場中運動的最短時間是多少？14．（16分）如圖所示，在區(qū)域Ⅰ中有水平向右的勻強電場，在區(qū)域Ⅱ中有豎直向上的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小；兩區(qū)域中的電場強度大小相等，兩區(qū)域足夠大，分界線如甲圖中虛線所示。一可視為質(zhì)點的帶電小球用絕緣細線拴住靜止在區(qū)域Ⅰ中的A點，小球的比荷，細線與豎直方向的夾角為，小球與分界線的距離x=0.4m。現(xiàn)剪斷細線，小球開始運動，經(jīng)過一段時間t1從分界線的C點進入?yún)^(qū)域Ⅱ，在其中運動一段時間后，從D點第二次經(jīng)過分界線。圖中除A點外，其余各點均未畫出，g=10m/s2，求：（以下結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）(1)小球到達C點時的速度大小v；(2)C、D兩點間的距離d及小球從C點運動到D點的時間t2。15．（12分）如圖所示，質(zhì)量相等的物塊A和B疊放在水平地面上，左邊緣對齊。A與B、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ。先敲擊A，A立即獲得水平向右的初速度，在B上滑動距離L后停下。接著敲擊B，B立即獲得水平向右的初速度，A、B都向右運動，左邊緣再次對齊時恰好相對靜止，此后兩者一起運動至停下。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。求：(1)A被敲擊后獲得的初速度大小vA；(2)在左邊緣再次對齊的前、后，B運動加速度的大小aB、aB'；

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．探測器在P點需要減速做近心運動才能由軌道I變軌到軌道II，同理，在軌道II的Q點需要減速做近心運動才能進入軌道III做圓周運動，故A錯誤；B．探測器在軌道II上P點的速率大于軌道I上的速率，在軌道II上，探測器由P點運行到Q點，萬有引力做正功，則Q點的速率大于P點速率，故探測器在軌道II上Q點的速率大于在探測器軌道I的速率，故B正確；C．在軌道II上，探測器由P點運行到Q點，萬有引力做正功，機械能守恒，故探測器在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點時的機械能等于經(jīng)過Q點時的機械能，故C錯誤；D．探測器在3R的圓形軌道運動，在軌道I上運動過程中，萬有引力充當向心力，故有解得，故D錯誤。故選B。2、A【解析】

AB．由于、下落的高度相同，則下落過程中的時間相同，兩者做平拋運動，水平方向的分運動為勻速直線運動，則水平初速度之比等于水平位移之比則A正確，B錯誤；CD．、被彈開的過程，對于、和彈簧構成的系統(tǒng)，動量守恒，則可得則C、D均錯誤。故選A。3、D【解析】

A．萬有引力提供向心力：解得：，因為“高分十號”軌道半徑略低于地球同步軌道的圓軌道，所以周期小于同步衛(wèi)星的周期24小時，A錯誤；B．第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球運行的最大環(huán)繞速度，所以“高分十號”衛(wèi)星在軌運行速度小于第一宇宙速度，B錯誤；C．“高分十號”和同步衛(wèi)星的質(zhì)量關系未知，所以機械能大小關系不確定，C錯誤；D．高空的衛(wèi)星由萬有引力提供向心加速度：可知“高分十號”衛(wèi)星的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度，同步衛(wèi)星和地球赤道上的物體角速度相同，根據(jù)：可知同步衛(wèi)星的向心加速度大于地球赤道上的物體的向心加速度，所以“高分十號”衛(wèi)星在軌運行的向心加速度大于地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，D正確。故選D。4、D【解析】

A．金屬板M能發(fā)生光電效應，金屬板N不能發(fā)生光電效應，說明入射光的頻率大于金屬板M的極限頻率而小于金屬板N的極限頻率，由，知金屬板M的逸出功小于金屬板N的逸出功，故A錯誤；B．能否發(fā)生光電效應取決于入射光的頻率和金屬的極限頻率的大小關系，而與光的照射強度無關，故B錯誤；C．根據(jù)愛因斯坦光電效應方程可知，在金屬板M逸出功一定的情況下，光電子的最大初動能只與入射光的頻率有關，故C錯誤；D．在能發(fā)生光電效應的前提下，若增加光的照射強度，則單位時間內(nèi)從金屬板M中逸出的光電子數(shù)增加，故D正確。故選D。5、D【解析】

A．對金屬棒，根據(jù)牛頓第二定律可得：可得：當速度增大時，安培力增大，加速度減小，所以金屬棒開始做加速度逐漸減小的變加速運動，不是勻加速直線運動，故A錯誤；B．金屬棒勻速下滑時，則有：即有：當金屬棒速度為時，金屬棒的加速度大小為：故B錯誤；C．對金屬棒，根據(jù)動能定理可得：解得產(chǎn)生的焦耳熱為：電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為：故C錯誤；D．通過金屬棒某一橫截面的電量為：故D正確；故選D。6、C【解析】

反應的質(zhì)量虧損根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，可得放出的能量為又有解以上各式得所以C正確，ABD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．Q處于靜止狀態(tài)，豎直墻壁光滑，由平衡條件可知，Q受到的靜摩擦力等于Q的重力大小，不變，故A錯誤；B．小球P受重力、Q對P的彈力、Q對P的摩擦力和輕繩的拉力的作用，故B正確；C．物塊Q受重力、壓力、支持力和靜摩擦作用，故C正確；D．P、Q作為一個整體分析，其受三個力的作用，并處于平衡狀態(tài)，輕繩的拉力鉛筆緩慢下移的過程中增大，輕繩的拉力增大，故D錯誤。故選BC。8、CDE【解析】

A．摩爾體積除以阿伏伽德羅常數(shù)算出的是氣體分子占據(jù)的空間，氣體分子間的空隙很大，所以氣體分子占據(jù)的空間不等于氣體分子的體積，故A錯誤；B．第二類永動機不能制成是因為它違反了熱力學第二定律，即自發(fā)的熱現(xiàn)象具有方向性，故B錯誤；C．因氣體絕熱膨脹，故氣體對外做功，沒有熱交換，由熱力學第一定律可知，氣體內(nèi)能減小，故C正確；D．1kg的的冰熔化成1kg的的水的內(nèi)能時，要吸收熱量，則知1kg的的冰比1kg的的水的內(nèi)能小些，故D正確；E．干濕泡濕度計的濕泡溫度計與干泡溫度計的示數(shù)差距越大，說明濕泡的蒸發(fā)非?？欤諝獾南鄬穸仍叫?，故E正確。故選CDE。9、AD【解析】

AB．四個燈泡發(fā)光程度相同，所以原線圈電流與副線圈電流之比為1：3，根據(jù)可知該變壓器是降壓變壓器，原副線圈匝數(shù)比為3：1，故A正確，B錯誤；CD．接到2位置，原線圈電壓變大，根據(jù)電壓與匝數(shù)的關系可知副線圈電壓變大，所以副線圈中的燈泡的電流變大，發(fā)光亮度均加強，故D正確，C錯誤。故選AD。10、AC【解析】

導體棒A在水平方向上只受到安培力作用，故根據(jù)動能定理可得，A正確；設B棒的動能變化量為，則對B分析，由動能定理可得①，將兩者看做一個整體，由于安培力是內(nèi)力，所以整體在水平方向上只受拉力作用，根據(jù)能量守恒定律可得②，聯(lián)立①②解得，由于，所以C正確BD錯誤．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、右EKI-1【解析】

第一空.由題圖甲可知，溫度升高時電阻阻值增大，導致流過電流表的電流減小，可知t1的刻度應在t第二空.由閉合電路歐姆定律知E=IR+R'+R第三空.應用半偏法測電流表的內(nèi)阻實驗時，滑動變阻器采用限流式，電流表和電阻箱并聯(lián)，設計的電路如圖所示：第四空.第五空.采用半偏法測電阻時，電阻箱的最大阻值應該大于電流表的內(nèi)阻，同時滑動變阻器應該選擇阻值較大的，故電阻箱選擇B，滑動變阻器選擇D.12、1.239.4【解析】

(1)[1]小球經(jīng)過光電門的位移大小為小球直徑d，運動時間為t，則速度為(2)[2]小球下落至光電門的過程有解得(3)[3]游標卡尺的主尺讀數(shù)為，游標尺的第3條刻線與主尺的某刻線對齊，則游標卡尺讀數(shù)為，則測量值為[4]在式中代入相關數(shù)據(jù)得四、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)；(3)【解析】

（1）帶電粒子在勻強電場中做勻加速直線運動，進入磁場后做圓周運動，結(jié)合幾何關系找到半徑，求解加速電場的電壓；（2）要使粒子能回到S，則每次碰撞時粒子速度都應與邊垂直，則可能的情況是：粒子與框架垂直碰撞，繞過三角形頂點時的軌跡圓弧的圓心應位于三角形頂點上，即SB為半徑的奇數(shù)倍；要使粒子能繞過頂點且不飛出磁場，臨界情況為粒子軌跡圓與磁場區(qū)域圓相切；（3）根據(jù)帶電粒子在