精品解析：2025年5月上海市普通高中学业水平等级性考试物理试卷

2025年上海市普通高中学业水平等级性考试 物理试卷 考生注意： 1、试卷满分100分，考试时间60分钟。 2、本考试分设试卷和答题纸，试卷为6个大题。20个小题组成。 3、答题前，务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 一、光 光是从哪里来，又回到哪里去？浦济之光，你见过吗？光是一个物理学名词，其本质是一种处于特定频段的光子流。光源发出光，是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道，电子就会进行加速运动，并以波的形式释放能量。如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位，从激发态到达稳定态，电子就停止跃迁。否则电子会再次跃迁回之前的轨道，并且以波的形式释放能量。 1. 以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干涉图样（ ） 2. 如图所示，自然光经过两个偏振片，呈现在光屏上，偏振片B绕圆心转动且周期为T，则光屏上两个光强最小的时间间隔为（　　） A. B. T C. D. 3. 物理王兴趣小组在做“测量玻璃的折射率”实验时，若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b；插入d时，应遮住______，依据图中所标数据，可得出该玻璃的折射率为______。 二、量子学 2025年被联合国宣布为国际量子科学与技术年，以致敬量子力学为科学技术领域带来巨大发展和深渊影响。 4. 太阳内部发生的核聚变反应称为P-P循环，其核反应方程为，则X是（　　） A. B. C. D. 5. （多选）部分金属的截止频率如下表所示。复色光频率为~，用此光照射下面金属可发生光电效应的是（ ） 几种金属的截止频率 金属 锌 钙 钠 钾 铷 频率 8.07 7.73 5.53 5.44 5.15 A. 锌 B. 钙 C. 钠 D. 钾 E. 铷 6. 氢原子的核外电子以半径r绕核做匀速圆周运动，若电子质量为m，，则电子动量大小是______。（元电荷为e，静电力常数为k） 7. 一氢原子在从量子数为的激发态，跃迁到量子数为2的激发态的过程中（　　），(里伯德常量为R，真空中的光速为c)； A. 吸收一频率为的光子 B. 发射一频率为的光子 C. 吸收一频率为的光子 D. 发射一频率为的光子 三、滑动变阻器 滑动变阻器是电路元件，它可以通过来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上，电阻丝外面涂有绝缘漆。 8. 电学实验中，进行“测量电源电动势和内阻”实验时，记录数据，当电流表示数时，电压表示数为；当电流表示数为，电压表示数；则此电源电动势为______V内阻为______。 9. 通过实验，某电阻两端的电压与通过它的电流关系如图所示，在实验过程中，电阻的横截面积和长度保持不变，依据图像分析： （1）电阻阻值为R，其材料电阻率为，由图可知，随着电阻两端的电压增大，则（ ） A.R增大，增大 B.R减小，减小 C.R增大，不变 D.R减小，不变 （2）当电阻两端电压为时，该电阻的功率为______W。 （3）根据图像，推测该实验电路为（ ） A. B. C. D. 四、圆周运动 如图，一光滑圆轨道竖直固定放置，a为轨道最低点， b、d是与轨道圆心O等高的点，c为轨道最高点，e为弧的中点。一小滑块以一定的水平初速度从a点出发，仅在重力和轨道对其弹力作用下沿圆轨道顺时针运动。 10. 若物块从a点运动到c点所用时间为，则在时，物块位于（　　） A. ac之间 B. e点 C. eb之间 D. b点 E. bc之间 11. 若质量为m的滑块从a点以水平速度出发，恰能运动到b点，且用时为t，则此过程中轨道对物块的弹力的冲量大小为（　　）（　重力加速度为g　） A. B. C. D. 12. 已知物块质量，以初速度可以完整运动一周。下图是物块的速度与物块和圆心连线转过的夹角的关系图像。 （1）求轨道半径R； （2）求时，物块克服重力做功的瞬时功率P。 五、特雷门琴 图示特雷门琴是一种“不能碰的乐器”，它的两根天线与演奏者的双手构成两个电容器。弹奏者通过在空中移动双手来控制音调和音量。 13. 特雷门琴电路的一部分可看成图的 回路。将其电磁振荡视为自由振荡。 （1）若将手与水平天线构成的电容器近似看成平行板电容器，则当手与水平天线之间的距离减小时，它们构成的电容器的电容______ A. 变大 B. 不变 C. 变小 （2）（多选）电容器放电完毕瞬间，以下各物理量中达到最大值的有（ ）。A．电场能 B．电流 C．磁场能 D．电压 14. 特雷门琴的电磁振荡通过扬声器转换为声波。扬声器的音圈绕在永磁体N上，其结构的剖面图和正视图分别如图（a）（b）所示。 （1）音的频率为，时空气中的声速为，则时音的声波在空气中的波长为______m （2）当音圈中电流的方向如图（a）所示时，图（a）中音圈所受安培力的方向为（ ） A．向左 B．向右 C．径向向内 D．径向向外 （3）音圈中一匝线圈的周长，若音圈所在处的径向磁场磁感应强度大小，音圈中的电流，其中，，则该电流的有效值为______A；音圈中一匝线圈受到的安培力的最大值为______N。 15. 有一平行板电容器，按如下图接入电路中。 （1）减小两平行板间距d时，电容会______（选填“变大”、“变小”、“不变”）。 （2）已知电源电压为U，电容器电容为C，闭合开关，稳定时，电容器的电荷量为______ 16. 有一质量为m，电荷量为q的正电荷从水平放置的平行板电容器左侧中央以速度水平射入，恰好从下极板最右边射出，已知板间距为d，两极板电压为U，求两极板的长度L（电荷的重力不计）。 17. 演奏特雷门琴时，一手控制音调，手与竖直天线间距离越小，琴发出的音调越高，另一手控制音量，手与水平天线间距越小，琴发出的音量越小。某特雷门琴输出的一列简谐声波如图中①所示，为使其输出一列波形图如②所示的简谐声波，应（　　） A. 一手靠近竖直天线，另一手远离水平天线 B. 一手远离竖直天线，另一手远离水平天线 C. 一手靠近竖直天线，另一手靠近水平天线 D. 一手远离竖直天线，另一手靠近水平天线 六、汽车制动防撞 再生制动与气囊减震相辅相成，共同提升车辆性能。再生制动通过能量回收提升能源利用效率，制动系统优先使用再生制动，不足部分由机械制动补充。气囊减震提升了乘坐舒适性和安全性。 18. 一电动汽车采用笼式感应电机，再生制动时电动机转为发电机模式，如图（a）所示的笼式电机在磁感应强度为B的匀强磁场中绕固定轴转动，磁场方向与各导体条垂直。当电机转到如图（b）所示位置时，感应电动势最大的导体条为 A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 19. 一质量的电动汽车沿斜坡的斜坡匀减速下坡。从减速至用时。若这5s内系统完全使用再生制动，且该车在行驶过程中受到的除制动力以外的其余阻力大小为，求这5s内该车的位移大小x和再生制动提供的制动力大小。重力加速度，， 20. 气囊减震技术中的气囊可简化为图示水平固定的气缸，质量为M，横截面积为S的光滑活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。开始时气缸内气体压强为，体积为，活塞静止于平衡位置O。外界大气压强恒为，以O为原点、水平向右为正方向，建立轴。 （1）若缸内气体经历等温过程，求活塞由平衡位置O右侧、位移为x时内外气体对活塞的压力的合力大小F。（计算） （2）若缸内气体经历等温过程，活塞由平衡位置O沿x轴正方向移动微小位移并由静止释放，证明活塞近似做简谐振动（论证）。与振子质量为m、弹簧进度系数为k的弹簧振子频率公式类比，可知该活塞做简谐振动的频率振动频率 = 。 【提示: 当】 （3）若气缸和活塞导热性均不佳，活塞移动微小位移并由静止释放，在短时间内活塞的运动仍可视为简谐运动。其频率为。 ①与等温情况下活塞近似做简谐运动的频率 相比， 。 A． B． C． ②对上述①的选择作出解释。（简单） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年上海市普通高中学业水平等级性考试 物理试卷 考生注意： 1、试卷满分100分，考试时间60分钟。 2、本考试分设试卷和答题纸，试卷为6个大题。20个小题组成。 3、答题前，务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 一、光 光是从哪里来，又回到哪里去？浦济之光，你见过吗？光是一个物理学名词，其本质是一种处于特定频段的光子流。光源发出光，是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道，电子就会进行加速运动，并以波的形式释放能量。如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位，从激发态到达稳定态，电子就停止跃迁。否则电子会再次跃迁回之前的轨道，并且以波的形式释放能量。 1. 以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干涉图样（ ） 2. 如图所示，自然光经过两个偏振片，呈现在光屏上，偏振片B绕圆心转动且周期为T，则光屏上两个光强最小的时间间隔为（　　） A. B. T C. D. 3. 物理王兴趣小组在做“测量玻璃的折射率”实验时，若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b；插入d时，应遮住______，依据图中所标数据，可得出该玻璃的折射率为______。 【答案】1. A 2. C 3. ①. ②. 【解析】 【1题详解】 干涉条纹是平行等距明暗相间的条纹，根据 红光的波长大于紫光，可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距，故选项A正确； 【2题详解】 根据偏振原理，偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强，再到最小，可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T，故选C。 【3题详解】 [1]若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b；插入d时，应遮住c以及ab的像； [2]该玻璃的折射率为。 二、量子学 2025年被联合国宣布为国际量子科学与技术年，以致敬量子力学为科学技术领域带来巨大发展和深渊影响。 4. 太阳内部发生的核聚变反应称为P-P循环，其核反应方程为，则X是（　　） A. B. C. D. 5. （多选）部分金属的截止频率如下表所示。复色光频率为~，用此光照射下面金属可发生光电效应的是（ ） 几种金属的截止频率 金属 锌 钙 钠 钾 铷 频率 8.07 7.73 5.53 5.44 5.15 A. 锌 B. 钙 C. 钠 D. 钾 E. 铷 6. 氢原子的核外电子以半径r绕核做匀速圆周运动，若电子质量为m，，则电子动量大小是______。（元电荷为e，静电力常数为k） 7. 一氢原子在从量子数为的激发态，跃迁到量子数为2的激发态的过程中（　　），(里伯德常量为R，真空中的光速为c)； A. 吸收一频率为的光子 B. 发射一频率为的光子 C. 吸收一频率为的光子 D. 发射一频率为的光子 【答案】4. B 5. CDE 6. 7. D 【解析】 【4题详解】 根据核反应方程，反应前氢核的质量数总和为4，电荷数总和为4×1。反应后两个正电子的质量数总和为2×0=0，电荷数总和为2×1=2。设X的质量数为A，电荷数为Z，则有A+0=4，Z+2=4 解得A=4，Z=2 的质量数为4，电荷数为2，故选B。 【5题详解】 复色光的频率~，当光的频率大于金属板的极限频率时，可发生光电效应，对比可知可发生光电效应的钠、钾、铷，故选CDE。 【6题详解】 电子绕氢原子核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力 整理得 电子动量大小是 【7题详解】 氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子，光子的能量等于两个能级的能量差。氢原子能级公式为，光子的能量 根据巴耳末-里德伯公式 又因为，可得 其中n是跃迁前的能级，k是跃迁后的能级。 氢原子从n=4跃迁到n=2，n=4，k=2，根据可得 且是从高能级向低能级跃迁，放出光子，D正确。故选D。 三、滑动变阻器 滑动变阻器是电路元件，它可以通过来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上，电阻丝外面涂有绝缘漆。 8. 电学实验中，进行“测量电源电动势和内阻”实验时，记录数据，当电流表示数时，电压表示数为；当电流表示数为，电压表示数；则此电源电动势为______V内阻为______。 9. 通过实验，某电阻两端的电压与通过它的电流关系如图所示，在实验过程中，电阻的横截面积和长度保持不变，依据图像分析： （1）电阻阻值为R，其材料电阻率为，由图可知，随着电阻两端的电压增大，则（ ） A.R增大，增大 B.R减小，减小 C.R增大，不变 D.R减小，不变 （2）当电阻两端电压为时，该电阻的功率为______W。 （3）根据图像，推测该实验电路为（ ） A. B. C. D. 【答案】8. ①. 4.5 ②. 1.5 9. ①. B ②. 0.225 ③. C 【解析】 【8题详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律 代入数据可得； 联立两式解得； 则此电源电动势为4.5V，内阻为1.5。 【9题详解】 [1]因为电阻图线上一点与原点连线的斜率代表“电阻的倒数”，随着电阻两端的电压增大，可知斜率在不断增大，故随着电阻两端的电压增大，R减小，再根据电阻定律 可得也在减小，B选项正确。 故选B。 [2]根据图像分析，当电阻两端电压为时，可读出此时流过电阻的电流为0.125V，根据公式 代入数据解得 该电阻的功率为0.225W。 [3]根据图像，当电阻两端的电压很小时，斜率几乎为零，电阻阻值很大，滑动变阻器用限流式接法不符合实际情况，所以滑动变阻器采用分压式接法。随着电阻两端的电压增大，流过电阻的电流也在增大，电流表测流过电阻的电流，可推测该实验电路符合条件的只有C选项。 故选C。 四、圆周运动 如图，一光滑圆轨道竖直固定放置，a为轨道最低点， b、d是与轨道圆心O等高的点，c为轨道最高点，e为弧的中点。一小滑块以一定的水平初速度从a点出发，仅在重力和轨道对其弹力作用下沿圆轨道顺时针运动。 10. 若物块从a点运动到c点所用时间为，则在时，物块位于（　　） A. ac之间 B. e点 C. eb之间 D. b点 E. bc之间 11. 若质量为m的滑块从a点以水平速度出发，恰能运动到b点，且用时为t，则此过程中轨道对物块的弹力的冲量大小为（　　）（　重力加速度为g　） A. B. C. D. 12. 已知物块质量，以初速度可以完整运动一周。下图是物块的速度与物块和圆心连线转过的夹角的关系图像。 （1）求轨道半径R； （2）求时，物块克服重力做功的瞬时功率P。 【答案】10. E 11. D 12. （1）；（2） 【解析】 【10题详解】 物块从a点运动到c点过程中一直做减速运动，可知物块沿圆弧从a点运动到b点的平均速率大于b点运动到c点的平均速率。若物块从a点运动到c点所用时间为，则在时，物块在段。 故选E。 【11题详解】 根据动量定理，在水平方向支持力的冲量为 设支持力在竖直方向上的冲量为，根据动量定理有 故该过程中轨道对物块的支持力的冲量为 故选D。 【12题详解】 （1）由图像可知，物块的初速度为，最高点位置的速度为。由动能定理得 解得 （2）由图像可知时，物块的速度为，则物块克服重力做功的瞬时功率 五、特雷门琴 图示特雷门琴是一种“不能碰的乐器”，它的两根天线与演奏者的双手构成两个电容器。弹奏者通过在空中移动双手来控制音调和音量。 13. 特雷门琴电路的一部分可看成图的 回路。将其电磁振荡视为自由振荡。 （1）若将手与水平天线构成的电容器近似看成平行板电容器，则当手与水平天线之间的距离减小时，它们构成的电容器的电容______ A. 变大 B. 不变 C. 变小 （2）（多选）电容器放电完毕瞬间，以下各物理量中达到最大值的有（ ）。A．电场能 B．电流 C．磁场能 D．电压 14. 特雷门琴的电磁振荡通过扬声器转换为声波。扬声器的音圈绕在永磁体N上，其结构的剖面图和正视图分别如图（a）（b）所示。 （1）音的频率为，时空气中的声速为，则时音的声波在空气中的波长为______m （2）当音圈中电流的方向如图（a）所示时，图（a）中音圈所受安培力的方向为（ ） A．向左 B．向右 C．径向向内 D．径向向外 （3）音圈中一匝线圈的周长，若音圈所在处的径向磁场磁感应强度大小，音圈中的电流，其中，，则该电流的有效值为______A；音圈中一匝线圈受到的安培力的最大值为______N。 15. 有一平行板电容器，按如下图接入电路中。 （1）减小两平行板间距d时，电容会______（选填“变大”、“变小”、“不变”）。 （2）已知电源电压为U，电容器电容为C，闭合开关，稳定时，电容器的电荷量为______ 16. 有一质量为m，电荷量为q的正电荷从水平放置的平行板电容器左侧中央以速度水平射入，恰好从下极板最右边射出，已知板间距为d，两极板电压为U，求两极板的长度L（电荷的重力不计）。 17. 演奏特雷门琴时，一手控制音调，手与竖直天线间距离越小，琴发出的音调越高，另一手控制音量，手与水平天线间距越小，琴发出的音量越小。某特雷门琴输出的一列简谐声波如图中①所示，为使其输出一列波形图如②所示的简谐声波，应（　　） A. 一手靠近竖直天线，另一手远离水平天线 B. 一手远离竖直天线，另一手远离水平天线 C. 一手靠近竖直天线，另一手靠近水平天线 D. 一手远离竖直天线，另一手靠近水平天线 【答案】13. ①. 变大 ②. BC 14. ①. B ②. ③. ④. 15. ①. 变大 ②. 16. 17. B 【解析】 【13题详解】 （1）根据平行板电容器电容的决定式，当人手靠近天线时，相当于改变了d，使d减小，从而电容变大。 （2）在LC振荡电路中，根据i−t图像（LC振荡电路中电流随时间变化的图像），当电荷量为零时，电流达到最大值。磁场能与电流成正相关，故磁场能也达到最大。而电荷量为零时，电压U=CQ​，电压也为零，电场能也为零。故选BC。 【14题详解】 （1）观察图a，根据左手定则可知线圈所受安培力方向为向右，故选B。 （2）[1]对于正弦式交变电流，电流的有效值与峰值​的关系为 则I的有效值为 [2]单匝线圈收到的安培力的最大值为 （3）根据波速、频率和波长的关系，则有 【15题详解】 （1）根据平行板电容器电容的决定式，当减小两平行板间距d时，其他量不变，所以电容C会变大。 （2）闭合开关，稳定时，根据电容的定义式可知电容器的电荷量为 【16题详解】 根据牛顿第二定律得 整理得 粒子恰好从下极板最右边射出，垂直于板的方向上，根据位移公式 解得 两极板的长度 【17题详解】 人手靠近竖直天线时，音调变高即波的频率变大，靠近水平天线时，声音变小，即波的振幅变小。声波由图像①变成图像②即频率变大了，振幅变小了，可得人手靠近竖直天线、靠近水平天线。故选B。 六、汽车制动防撞 再生制动与气囊减震相辅相成，共同提升车辆性能。再生制动通过能量回收提升能源利用效率，制动系统优先使用再生制动，不足部分由机械制动补充。气囊减震提升了乘坐舒适性和安全性。 18. 一电动汽车采用笼式感应电机，再生制动时电动机转为发电机模式，如图（a）所示的笼式电机在磁感应强度为B的匀强磁场中绕固定轴转动，磁场方向与各导体条垂直。当电机转到如图（b）所示位置时，感应电动势最大的导体条为 A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 19. 一质量的电动汽车沿斜坡的斜坡匀减速下坡。从减速至用时。若这5s内系统完全使用再生制动，且该车在行驶过程中受到的除制动力以外的其余阻力大小为，求这5s内该车的位移大小x和再生制动提供的制动力大小。重力加速度，， 20. 气囊减震技术中的气囊可简化为图示水平固定的气缸，质量为M，横截面积为S的光滑活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。开始时气缸内气体压强为，体积为，活塞静止于平衡位置O。外界大气压强恒为，以O为原点、水平向右为正方向，建立轴。 （1）若缸内气体经历等温过程，求活塞由平衡位置O右侧、位移为x时内外气体对活塞的压力的合力大小F。（计算） （2）若缸内气体经历等温过程，活塞由平衡位置O沿x轴正方向移动微小位移并由静止释放，证明活塞近似做简谐振动（论证）。与振子质量为m、弹簧进度系数为k的弹簧振子频率公式类比，可知该活塞做简谐振动的频率振动频率 = 。 【提示: 当】 （3）若气缸和活塞导热性均不佳，活塞移动微小位移并由静止释放，在短时间内活塞的运动仍可视为简谐运动。其频率为。 ①与等温情况下活塞近似做简谐运动的频率 相比， 。 A． B． C． ②对上述①的选择作出解释。（简单） 【答案】18. A 19. （1）；（2） 20. （1）；（2）；（3）①C；②见解析 【解析】 【18题详解】 由图可知，磁场方向竖直向下，图中各点的线速度都沿切线方向，而此时a1和a2点速度方向与磁场方向垂直，产生的感应电动势最大。 故选A。 【19题详解】 （1）小车的位移 （2）小车的加速度 方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律 解得 【20题详解】 （1）根据玻意耳定律 对活塞分析可知 解得 （2）设x方向为正方向，则此时活塞所受合力 当x很微小时，则 即活塞的振动可视为简谐振动。其中 振动频率为 （3）若若气缸和活塞导热性均不佳，则当气体体积增大时，气体对外做功，内能减小，温度降低，则压强减小，即，根据 则k值偏大，则 故选C。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $