精品解析：2025届上海市黄浦区高三下学期4月模拟预测物理试卷

黄浦区2025年高中学业等级考模拟测试 物理试卷 （完成试卷时间：60分钟 总分：100分） 特别提示： 1、本试卷标注“多选”的试题，每小题有2个以上正确选项，漏选给部分分，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 2、在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3、除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取 汽车 作为交通工具的汽车，蕴含着大量的物理现象和规律。 1. 一辆汽车停放在小区露天停车场，户外温度为7℃。刚启动时，仪表盘上显示四个轮胎的胎压数据如图（a）所示，行驶一段时间后胎压数据如图（b）所示。 （1）（多选）对于左前胎内的封闭气体，这一过程中气体______。 A．分子数密度增大 B．分子平均速率增大 C．内能增大 D．向外界释放热量 （2）图（b）所示时刻，左前胎内封闭气体的温度为______℃。 2. 汽车在平直公路上沿直线行驶，发动机功率保持恒定，行驶时所受的阻力恒定，其加速度a和速度v的倒数（）关系如图。已知汽车质量为。则汽车所受阻力大小为______N，发动机的功率为_______W。 春晚舞台机器人 蛇年春晚舞台上，一群穿着花袄的机器人扭起秧歌，为我们带来了一场科技与艺术的盛宴。 3. 机器人传递信号或避障时会利用超声波和激光，这些在空中传播的超声波和激光______。 A. 都不需要介质 B. 都属于电磁波 C. 都是横波 D. 都能发生衍射现象 4. 有两个机器人静止在舞台上，持续发出同相、同频率的声波。收音设备在舞台上移动，收到声波的振幅随位置变化时大时小。 （1）这一现象叫做波的______。 （2）（多选）收音设备移动到a点时，收到声波的振幅基本为0，a点到这两个机器人的距离分别为10m和16m，则该声波的波长可能是______。 A．4m B．6m C．9m D．12m 5. （多选）机器人的避障系统使用超声波。甲、乙两机器人正沿同一直线相向运动，若甲发射一列频率为的超声波，乙测得接收到波的频率为，甲测得乙反射波的频率为，则______。 A. B. C. D. E. F. 6. 舞台中央的一个机器人从时由静止开始沿直线加速运动，时通过激光测距仪测得其正前方7.35m处有一固定障碍物，时测出到该障碍物的距离为6.90m，则机器人的加速度大小为______；该机器人从某时刻开始以相同大小的加速度做减速运动，为确保不撞到障碍物，机器人最迟应在______s时开始减速。 7. 机器人利用激光借助舞台上的水晶装饰柱进行精准定位。已知水晶折射率。 （1）（多选）一束激光从水晶进入空气，入射角为，则可能为______。 A．0.3 B.0.5 C.0.6 D.0.7 （2）水晶装饰柱是一透明圆柱体，其横截面如图所示。PQ是截面内的一条直径。机器人从柱体外发射一束平行于PQ的激光，调节入射点的位置，使这束激光射入水晶柱体后恰好从P点射出，则光线进入水晶体时折射角的度数为______°，光线从P点再次进入空气时折射角的度数为______°。（结果小数点后均保留1位数字） 原子核天然放射现象的发现开启了人类对位于物质深处的原子核的认识。 8. 原子核衰变时释放出带负电的射线是______。 A. 阴极射线 B. α射线 C. β射线 D. γ射线 9. 、是碳的同位素，它们具有相同的______。 A. 质子数 B. 中子数 C. 核子数 10. 一个静止的铀核（）发生一次衰变，生成钍核（Th），其衰变方程为→______，若衰变释放的能量全部转化为粒子和钍核的动能，则粒子与钍核分离瞬间的速率之比为______。 11. 如图，abcd、cdfg为相邻的两个正方形区域，边长均为L。abcd内有磁感应强度为B的匀强磁场，cdfg内有匀强电场，场强方向与B方向垂直。一质子以垂直于B方向的初速度从bc边中点进入磁场，恰好以垂直于电场方向的速度进入电场区域，最终从f点离开电场区域。已知质子的质量为m，电荷量为e。 （1）画出质子在这两个场区域内运动的轨迹； （2）求质子在这两个场区域内运动的总时间t； （3）求匀强电场的场强E。 中国空间站凌日 2024年8月29日10点07分38秒，中国空间站过境连云港上空凌日，这仅仅0.5秒的震撼瞬间被摄影师捕捉到。尽管在照片上，中国空间站只是一个小点，但这承载着祖国航天事业的奋斗征程。 12. 将空间站凌日过程的视频通过逐帧叠加处理，获得如图所示的照片。由图可确定拍摄帧率最接近______。 A. 0.4Hz B. 4Hz C. 40Hz D. 400Hz 13. 空间站凌日过程中，下列表示太阳、地球、空间站三者位置关系的示意图合理的是______。 A. B. C. D. 14. 某同学利用照片估算太阳的密度。他在照片中画了两条线段：AB是空间站运动轨迹的连线，AC是太阳所成像的直径，测出两线段间夹角。已知空间站的轨道离地面高为h，飞行速度为v，本次空间站凌日时长为t，地球绕日公转周期为T，万有引力恒量为G。 （1）用表示地球和太阳间的距离，表示太阳的半径，则下列关系式正确的是______。 A． B． C． D． （2）由以上已知条件可估算出太阳的平均密度，其表达式为______。 15. 设空间站质量为m，运行轨道离地面的高度为h，运行速度大小为v，地球半径为R，万有引力恒量为G，则地球的质量为______；将空间站从地面由静止发射至在轨道上正常运行的过程中，燃料需对空间站做的功为______。 电流 在纷繁复杂电磁现象中，电流是一个重要的核心概念。 16. 在电路中，当电流通过用电器时，可将电能转化为所需要的各种形式的能量。下列家用电器主要为了将电能转化为机械能的是______。 A. 吸尘器 B. 充电器 C. 电水壶 D. 电冰箱 17. 如图，单刀双掷开关S原来跟2相接，从开始，开关改接1，时刻，将开关改接2，则这段时间内通过电阻R的电流随时间变化的图像可能为______。 A. B. C. D. 18. 如图，OMN是半径为L、圆心角为的扇形导线框，电阻为R，线框平面竖直。过圆心O的水平虚线上方有垂直于线框平面、磁感应强度为B的匀强磁场。线框绕过O的水平轴在竖直平面内以角速度逆时针匀速转动。 （1）OMN处于图中位置时（半径OM与水平虚线夹角为），通过线圈的磁通量为______，ON边中的电流方向为______（选填“O-N”“N-O”），电流大小为______。 （2）线框产生交变电流的周期为______，产生交变电流的有效电流值为______。 19. 如图所示，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流强度分别为I和2I，此时a受到的磁场力为F，当在a、b的正中间再放置一根与a、b平行且共面的通电长直导线c后，b受到的磁场力恰好平衡。 （1）直导线c中电流流向为______（选填“向上”“向下”）。 （2）此时直导线c受到的磁场力方向向______（选填“左”“右”），大小为______。 20. 在测定一组干电池的电动势E和内电阻r的实验中，备有下列器材： ①待测干电池 ②电流传感器a ③电流传感器b ④定值电阻 ⑤滑动变阻器 ⑥开关和导线若干 某同学设计了如图（a）所示的电路来进行实验，图（b）为该同学利用两个电流传感器测出的实验数据绘出图线。 （1）纵坐标的数据是电流传感器______（选填“a”“b”）的测量数据； （2）根据图线可求得电源电动势。______V，内阻______。（结果均保留1位有效数字） 21. 一种依附建筑物架设的磁力缓降高楼安全逃生装置的原理如图所示：间距为L的两根导轨竖直放置，n个相同的导体棒将两导轨连接，相邻导体棒间距均为h；人和磁铁固定在一起，沿导轨共同下滑，磁铁产生磁感应强度为B的匀强磁场，且磁场区域的宽度也为h。在某次逃生试验中，测试者利用该装置下降，如图所示时刻导体棒cd恰好在磁场中。已知人和一起下滑装置的总质量为m，重力加速度取g，下降过程中没有受到摩擦力，导轨电阻不计，每个导体棒的电阻为r。 （1）（计算）若此时人和装置下滑的速率为v，求cd中的电流I； （2）（计算）若人从静止开始下滑，经过时间t速率增大为v，求人在这段时间内下降的距离x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 黄浦区2025年高中学业等级考模拟测试 物理试卷 （完成试卷时间：60分钟 总分：100分） 特别提示： 1、本试卷标注“多选”的试题，每小题有2个以上正确选项，漏选给部分分，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 2、在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3、除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取 汽车 作为交通工具的汽车，蕴含着大量的物理现象和规律。 1. 一辆汽车停放在小区露天停车场，户外温度为7℃。刚启动时，仪表盘上显示四个轮胎的胎压数据如图（a）所示，行驶一段时间后胎压数据如图（b）所示。 （1）（多选）对于左前胎内的封闭气体，这一过程中气体______。 A．分子数密度增大 B．分子平均速率增大 C．内能增大 D．向外界释放热量 （2）图（b）所示时刻，左前胎内封闭气体的温度为______℃。 2. 汽车在平直公路上沿直线行驶，发动机功率保持恒定，行驶时所受的阻力恒定，其加速度a和速度v的倒数（）关系如图。已知汽车质量为。则汽车所受阻力大小为______N，发动机的功率为_______W。 【答案】1. ①. BC ②. 42 2. ①. ②. 【解析】 【1题详解】 （1）A.气体体积不变，胎内气体的分子密集程度不变，故A错误； B.温度升高，分子平均速率增大，故B正确； C.温度升高，气体内能增大，故C正确； D.根据热力学第一定律 气体内能增大 气体体积不变 所以，气体吸收热量，故D错误。 故选BC。 （2）初状态温度为 根据查理定律 可得 【2题详解】 [1][2]根据牛顿第二定律 且 整理可得 结合图像可知， 解得， 春晚舞台机器人 蛇年春晚舞台上，一群穿着花袄的机器人扭起秧歌，为我们带来了一场科技与艺术的盛宴。 3. 机器人传递信号或避障时会利用超声波和激光，这些在空中传播的超声波和激光______。 A. 都不需要介质 B. 都属于电磁波 C. 都是横波 D. 都能发生衍射现象 4. 有两个机器人静止在舞台上，持续发出同相、同频率的声波。收音设备在舞台上移动，收到声波的振幅随位置变化时大时小。 （1）这一现象叫做波的______。 （2）（多选）收音设备移动到a点时，收到声波的振幅基本为0，a点到这两个机器人的距离分别为10m和16m，则该声波的波长可能是______。 A．4m B．6m C．9m D．12m 5. （多选）机器人的避障系统使用超声波。甲、乙两机器人正沿同一直线相向运动，若甲发射一列频率为的超声波，乙测得接收到波的频率为，甲测得乙反射波的频率为，则______。 A. B. C. D. E. F. 6. 舞台中央的一个机器人从时由静止开始沿直线加速运动，时通过激光测距仪测得其正前方7.35m处有一固定障碍物，时测出到该障碍物的距离为6.90m，则机器人的加速度大小为______；该机器人从某时刻开始以相同大小的加速度做减速运动，为确保不撞到障碍物，机器人最迟应在______s时开始减速。 7. 机器人利用激光借助舞台上的水晶装饰柱进行精准定位。已知水晶折射率。 （1）（多选）一束激光从水晶进入空气，入射角为，则可能为______。 A．0.3 B.0.5 C.0.6 D.0.7 （2）水晶装饰柱是一透明圆柱体，其横截面如图所示。PQ是截面内的一条直径。机器人从柱体外发射一束平行于PQ的激光，调节入射点的位置，使这束激光射入水晶柱体后恰好从P点射出，则光线进入水晶体时折射角的度数为______°，光线从P点再次进入空气时折射角的度数为______°。（结果小数点后均保留1位数字） 【答案】3. D 4. ①. 干涉 ②. AD 5. AD 6. ①. 1.2 ②. 2.5 7. ①. ABC ②. ③. 【解析】 【3题详解】 ABC．超声波是机械波、纵波，需要介质传播，而激光是电磁波、横波，可以在真空中传播，故ABC错误； D．超声波和激光都能发生衍射现象，这是波的共性，故D正确。 故选D。 【4题详解】 [1]两列频率相同、相位差恒定的波相遇时，某些区域振动加强，某些区域振动减弱，且加强和减弱区域相互间隔，这种现象叫做波的干涉。题目中两个机器人发出同相、同频率的声波，收音设备收到声波振幅随位置时大时小，符合波的干涉特征 。 [2]收音设备移动到a点时，收到声波的振幅基本为0，说明a点发生波的相消干涉。即为振动减弱点，满足 题意可知波程差 可知n取1时，波长为12m，n取2时，波长为4m，故选AD。 【5题详解】 ABC．甲发射超声波（波源），乙接收（观察者），甲、乙两机器人相向运动，即波源与观察者相互靠近。根据多普勒效应，此时乙接收到的频率大于甲发射的频率，即，故A正确，BC错误； DEF．乙反射超声波（此时乙相当于波源），甲接收（观察者），甲、乙两机器人依然是相向运动，波源与观察者相互靠近。乙反射波的频率是，甲接收到的频率是，根据多普勒效应，甲接收到的频率大于乙反射的频率，即，故D正确，EF错误。 故选AD。 【6题详解】 [1]设加速度大小为a，则根据题意有 [2]为确保不撞到障碍物，设t时刻开始减速，根据运动的对称性可知减速时间也为t，则有 联立解得 【7题详解】 [1]水晶折射率，临界角满足，则一束激光从水晶进入空气，需满足 则ABC选项符合。 故选ABC。 [2]设入射角为i，折射角为r 。因为入射光线平行于PQ，连接O与入射点，根据几何关系可知 。由折射定律 联立解得 [3]根据几何关系求出在P点的入射角大小为，再由折射定律（为折射角） 可算出折射角 原子核天然放射现象的发现开启了人类对位于物质深处的原子核的认识。 8. 原子核衰变时释放出带负电的射线是______。 A. 阴极射线 B. α射线 C. β射线 D. γ射线 9. 、是碳的同位素，它们具有相同的______。 A. 质子数 B. 中子数 C. 核子数 10. 一个静止的铀核（）发生一次衰变，生成钍核（Th），其衰变方程为→______，若衰变释放的能量全部转化为粒子和钍核的动能，则粒子与钍核分离瞬间的速率之比为______。 11. 如图，abcd、cdfg为相邻的两个正方形区域，边长均为L。abcd内有磁感应强度为B的匀强磁场，cdfg内有匀强电场，场强方向与B方向垂直。一质子以垂直于B方向的初速度从bc边中点进入磁场，恰好以垂直于电场方向的速度进入电场区域，最终从f点离开电场区域。已知质子的质量为m，电荷量为e。 （1）画出质子在这两个场区域内运动的轨迹； （2）求质子在这两个场区域内运动的总时间t； （3）求匀强电场的场强E。 【答案】8. C 9. A 10. ①. ②. 117:2 11. （1）（2） （3） 【解析】 【8题详解】 β射线由电子组成，带负电；α射线带正电，γ射线不带电，阴极射线不是原子核衰变产生，故选C 【9题详解】 同位素的质子数相同，中子数不同，核子数（质子数 + 中子数）也不同，故选A。 【10题详解】 [1]根据电荷数和质量数守恒知生成的元素核电荷数，核子数 故核反应方程式为 [2]衰变后系统动量守恒， 所以速度之比等于质量的反比 【11题详解】 （1）轨迹如图所示 （2）设在磁场中运动总时间为，电场中运动总时间为 则由轨迹及几何知磁场中运动时间为，磁场中运动半径 由 电场中水平方向做匀速运动，则 总时间 解得 （3）在电场中竖直方向 解得 中国空间站凌日 2024年8月29日10点07分38秒，中国空间站过境连云港上空凌日，这仅仅0.5秒的震撼瞬间被摄影师捕捉到。尽管在照片上，中国空间站只是一个小点，但这承载着祖国航天事业的奋斗征程。 12. 将空间站凌日过程的视频通过逐帧叠加处理，获得如图所示的照片。由图可确定拍摄帧率最接近______。 A. 0.4Hz B. 4Hz C. 40Hz D. 400Hz 13. 空间站凌日过程中，下列表示太阳、地球、空间站三者位置关系的示意图合理的是______。 A. B. C. D. 14. 某同学利用照片估算太阳的密度。他在照片中画了两条线段：AB是空间站运动轨迹的连线，AC是太阳所成像的直径，测出两线段间夹角。已知空间站的轨道离地面高为h，飞行速度为v，本次空间站凌日时长为t，地球绕日公转周期为T，万有引力恒量为G。 （1）用表示地球和太阳间的距离，表示太阳的半径，则下列关系式正确的是______。 A． B． C． D． （2）由以上已知条件可估算出太阳的平均密度，其表达式为______。 15. 设空间站质量为m，运行轨道离地面的高度为h，运行速度大小为v，地球半径为R，万有引力恒量为G，则地球的质量为______；将空间站从地面由静止发射至在轨道上正常运行的过程中，燃料需对空间站做的功为______。 【答案】12. C 13. A 14. ①. A ②. 15. ①. ②. 【解析】 【12题详解】 从图中可以数出中国空间站凌日过程留下的点数（可近似看作帧数）n约为20个 ，则拍摄周期 则拍摄帧率 故选C。 【13题详解】 空间站凌日现象类似于日食现象，是由于光沿直线传播形成的。当空间站运行到太阳和地球之间，并且三者在同一条直线上时，从地球上看，空间站会遮挡住太阳的一部分，就会发生空间站凌日现象。所以太阳、空间站、地球三者的位置关系应该是太阳、空间站、地球依次排列，A 选项符合该位置关系。 故选A。 【14题详解】 [1]根据匀速直线运动位移公式，空间站飞行速度为v，凌日时长为t，则空间站在凌日时长t内运动的距离 几何关系可得 联立解得 故选A。 [2]地球绕太阳运动，有 联立解得太阳质量 因为太阳密度 联立解得 【15题详解】 [1]根据万有引力提供向心力，空间站绕地球做匀速圆周运动时，有 解得地球质量 [2]燃料对空间站做的功等于空间站轨道运行时的机械能。轨道运行时的机械能为动能和增加的引力势能之和，即 将M代入并化简，得到 因此，燃料需对空间站做的功为 电流 在纷繁复杂电磁现象中，电流是一个重要的核心概念。 16. 在电路中，当电流通过用电器时，可将电能转化为所需要的各种形式的能量。下列家用电器主要为了将电能转化为机械能的是______。 A. 吸尘器 B. 充电器 C. 电水壶 D. 电冰箱 17. 如图，单刀双掷开关S原来跟2相接，从开始，开关改接1，时刻，将开关改接2，则这段时间内通过电阻R的电流随时间变化的图像可能为______。 A. B. C. D. 18. 如图，OMN是半径为L、圆心角为的扇形导线框，电阻为R，线框平面竖直。过圆心O的水平虚线上方有垂直于线框平面、磁感应强度为B的匀强磁场。线框绕过O的水平轴在竖直平面内以角速度逆时针匀速转动。 （1）OMN处于图中位置时（半径OM与水平虚线夹角为），通过线圈的磁通量为______，ON边中的电流方向为______（选填“O-N”“N-O”），电流大小为______。 （2）线框产生交变电流的周期为______，产生交变电流的有效电流值为______。 19. 如图所示，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流强度分别为I和2I，此时a受到的磁场力为F，当在a、b的正中间再放置一根与a、b平行且共面的通电长直导线c后，b受到的磁场力恰好平衡。 （1）直导线c中电流流向为______（选填“向上”“向下”）。 （2）此时直导线c受到的磁场力方向向______（选填“左”“右”），大小为______。 20. 在测定一组干电池的电动势E和内电阻r的实验中，备有下列器材： ①待测干电池 ②电流传感器a ③电流传感器b ④定值电阻 ⑤滑动变阻器 ⑥开关和导线若干 某同学设计了如图（a）所示的电路来进行实验，图（b）为该同学利用两个电流传感器测出的实验数据绘出图线。 （1）纵坐标的数据是电流传感器______（选填“a”“b”）的测量数据； （2）根据图线可求得电源电动势。______V，内阻______。（结果均保留1位有效数字） 21. 一种依附建筑物架设的磁力缓降高楼安全逃生装置的原理如图所示：间距为L的两根导轨竖直放置，n个相同的导体棒将两导轨连接，相邻导体棒间距均为h；人和磁铁固定在一起，沿导轨共同下滑，磁铁产生磁感应强度为B的匀强磁场，且磁场区域的宽度也为h。在某次逃生试验中，测试者利用该装置下降，如图所示时刻导体棒cd恰好在磁场中。已知人和一起下滑装置的总质量为m，重力加速度取g，下降过程中没有受到摩擦力，导轨电阻不计，每个导体棒的电阻为r。 （1）（计算）若此时人和装置下滑的速率为v，求cd中的电流I； （2）（计算）若人从静止开始下滑，经过时间t速率增大为v，求人在这段时间内下降的距离x。 【答案】16. A 17. C 18. ①. ②. N-O ③. ④. ⑤. 19. ①. 向下 ②. 右 ③. 20. ①. b ②. 3.0 ③. 2.0 21. （1）（2） 【解析】 【16题详解】 吸尘器装备有电动机，能够把电能转化为机械能；充电器是将电能转化为化学能的装置；电水壶是把电能转化为内能电器；电冰箱是把热量从低温物体转移到高温物体的装置，同时会产生热量。 故选A。 【17题详解】 开关改接1，电容充电，电流i从最大值开始逐渐减小。因为在充电初始时刻，电容两端电压为 0，此时电流 最大，之后随着电容不断充电，电流 i 逐渐减小，趋近于 0，开关接 2 时，此时电容开始放电，电容相当于电源，电流方向与充电时相反。放电初始时刻，电容两端电压最大，电流从反向最大值开始逐渐减小，最后趋近于 0 。综合这两个过程，符合的图像是 C 选项。 故选C。 【18题详解】 [1]线圈的磁通量 [2]右手定则可知ON边中的电流方向为N-O； [3]电流大小 [4]题意可知，线圈转动一周时间为，即线框产生交变电流的周期为； [5]线圈转动一周存在电流的时间为,根据电流热效应有 联立解得 【19题详解】 [1]两根平行通电直导线，电流方向相同时相互吸引，电流方向相反时相互排斥。图像可知a、b电流方向相反，它们相互排斥。放入c后b受到的磁场力恰好平衡，那么c对b的磁场力必然是引力，根据同向电流相互吸引，所以c中电流流向向下。 [2]c受到a和b的磁场力。a、c电流反向相互排斥，b、c 电流同向也相互吸引，所以c受到的磁场力方向向右。 [3]根据牛顿第三定律，a受到b的磁场力为F，则b受到a的磁场力也为F。设c对b的磁场力为，因为b受力平衡，所以  在距离相同情况下，安培力与电流成正比。c到a、b距离相等，b电流是a的2倍，c对a的磁场力与c对b的磁场力关系为 c受到a的引力和b的引力，即 【20题详解】 [1]由于R1远大于R2图像，因此流过R1的电流用mA，而流过R2的电流用A为单位，因此可知是电流传感器b的测量数据； [2]根据闭合电量欧姆定律有 整理得 结合图像可知斜率绝对值 图像纵截距 代入题中数据，解得， 【21题详解】 （1）此时cd产生的电动势 回路电阻 则cd中的电流 （2）对线框，由动量定理得 其中 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $