精品解析：上海市青浦高级中学等五校2025-2026学年高三上学期10月阶段检测物理试题

2025学年第一学期阶段检测 高三物理试卷 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。答题前，务必在答题纸上填写姓名、考号。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 4．本试卷标注“计算”“简答”“论证”的试题，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。 5．除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小g均取10m/s2。 一、摆臂 日常生活中，摆臂是一种跑步、做操等运动中常见的肢体动作。 1. （多选）小明同学在跑步时高效省力的摆臂姿态应为（　　） A. 避免肘部打开过大，如呈现“大括号”状，以免增加风阻和肩部压力 B. 小幅度摆臂，避免摆臂超过下巴低于腰部，减少重心上下起伏 C. 摆臂轨迹贴近身体两侧，防止左右晃动改变重心，失去平衡 D. 迈开左腿时，应抬起左臂，保持手臂和脚步频率一致 2. 做操时通过肌肉力量控制摆臂，使两臂在竖直平面内匀速圆周运动，如图（a）所示，从水平伸直状态下摆的过程中，手臂重力做功的功率______；若对手臂不加以控制，任其自由摆下，该过程中重力做功的功率______。（选对应字母选项） A、变大 B、不变 C、变小 D、先变大后变小 E、先变小后变大 3. 如图（b）所示，小明在掷铅球时，通过摆臂将铅球抬高距地面至1.8m，以的速度与水平斜向上成角37°将铅球出手，铅球落地时的水平距离x为______，已知铅球质量为4kg，从出手到落地的过程中动量变化的大小和方向为______。 4. （简答）如图（c）所示，照片显示了家用摄像机以每秒25次的频率拍摄的摆臂甩水滴过程，A、B、C三点是拍摄到指尖的最后三张照片，测得A、B之间的距离为26cm，指尖B与腕关节N之间的长度约16cm。若把指尖从A到C的运动过程建模：开始阶段，指尖只以肘关节M为圆心做圆周运动，到接近B时，指尖只以腕关节N为圆心做圆周运动。根据上述模型，估算指尖在B处的向心加速度。 【答案】1. ABC 2. ①. C ②. D 3. ①. 11.6m ②. 大小，方向竖直向下 4. 【解析】 【1题详解】 A．避免肘部打开过大呈“大括号”状，能减少风阻和肩部压力，是高效省力的摆臂姿态，故A正确； B．小幅度摆臂，避免摆臂超过下巴低于腰部，可减少重心上下起伏，使跑步时的运动更加平稳高效，故B正确； C．摆臂轨迹贴近身体两侧，防止左右晃动改变重心，利于保持平衡，节省体力，故C正确； D．跑步时，迈开左腿应抬起右臂，保持手臂和脚步协调，故D错误。 故选ABC。 【2题详解】 [1] 当两臂在竖直平面内做匀速圆周运动时，从水平伸直状态下摆的过程中，速度大小不变，重力不变。设两臂下摆过程中速度方向与竖直方向的夹角为，则速度的竖直分量为 所以手臂重力做功的功率为 在从水平伸直状态下摆的过程中，由逐渐增大到，则逐渐减小，所以手臂重力做功的功率也逐渐减小。 故选C。 [2] 手臂自由下摆时，做加速圆周运动，速度大小不断增大。下摆过程中，竖直方向分速度先增大后减小，因此由 可知重力做功的功率也先变大后变小。 故选D。 3题详解】 [1]铅球做斜抛运动，水平方向匀速直线运动速度为 竖直方向竖直上抛运动的初速度为 在竖直方向上根据位移公式 将代入上式解得铅球从抛出到落地的时间为 所以铅球落地时的水平距离为 [2]铅球运动过程中，只受重力的作用，所以根据动量定理有 即从出手到落地的过程中铅球的动量变化的大小为，方向竖直向下。 【4题详解】 由题意可知，相邻两张照片的时间间隔为 由于时间间隔T很短，可认为指尖从A到B做圆周运动的弧长等于A、B之间的距离，即 所以根据圆周运动线速度的定义式 可得指尖从A到B圆周运动的线速度为 所以指尖在B处的向心加速度为 二、轮胎气压 家用自行车轮胎每隔一段时间打气，以保持合适的轮胎气压来便于骑行，又延长轮胎的使用寿命。 5. 骑行过程中，自行车后车轮所受摩擦力方向为______（选填“向前”或“向后”），前车轮所受摩擦力方向为______（选填“向前”或“向后”）。 6. 用打气筒对车胎打气，打气过程中车胎体积维持基本不变。 （1）（多选）车胎内气体内能增加，做功和热传递情况是（ ）。 A、体积不变，对气体不做功 B、压缩气体，对气体做功 C、外界气温无变化，无热传递 D、有摩擦生热 （2）胎内原来空气的压强为，温度为室温27℃，每打气一次的体积为，压强为，36次后胎内温度升高到33℃，此时胎压为______。 7. 通过对肥皂膜吹气能够获得五彩斑斓的泡泡，泡泡形成的原因是______，阳光下泡泡看起来五彩斑斓的原因是______。 【答案】5. ①. 向前 ②. 向后 6. ①. BD ②. 3.06×105Pa 7. ①. 表面张力 ②. 薄膜干涉 【解析】 【5题详解】 [1][2]骑行过程中，自行车后车轮相对地面有向后运动的趋势，则所受摩擦力方向为向前，前车轮相对地面有向前运动的趋势，则所受摩擦力方向为向后。 【6题详解】 （1）AB．用打气筒对车胎打气，气筒车胎内气体内能增加，主要是通过对气体做功使气体内能增加，故A错误、B正确； C．胎内温度高于外界，还要对外放热，故C错误； D．活塞与气缸之间存在摩擦，这也是内能增加的原因，故D正确； 故选BD。 （2）胎内原来空气的压强为p1=1.0×105Pa，温度为室温T1=（27+273）K=300K，每打气一次的体积为V0=0.1L，压强为p2=1.0×105Pa，打气n=36次后胎内温度升高到T2=（33+273）K=306K，此时胎压为p，根据“分态势”可得 解得p=3.06×105Pa 【7题详解】 [1][2]通过对肥皂膜吹气能够获得五彩斑斓的泡泡，泡泡形成的原因是由于表面张力的作用，阳光下泡泡看起来五彩斑斓的原因是薄膜干涉。 三、浮桶式发电灯塔 浮桶式发电灯塔可以利用波浪发电。如图所示，浮桶内磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶及其内置圆形线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动。 8. 已知水的密度为，浮桶的横截面积为S，质量为m的某浮桶及内置线圈静止在水面上。 （1）证明浮桶及内置线圈将做简谐运动（不计水的粘滞阻力）； （2）类比弹簧振子周期公式，写出浮桶的上下振动的周期表达式。 9. 线圈始终处于磁体产生的方向沿半径向外的水平辐射磁场中，与线圈串联的灯泡阻值。已知线圈匝数，总阻值，直径，线圈所处位置的磁感应强度，取。若线圈随波浪简谐运动的速度为，则： （1）若浮桶正从最高点向下运动，俯视时线圈中感应电流方向为（ ）； A、顺时针 B、逆时针 C、先顺时针后逆时针 D、先逆时针后顺时针 （2）线圈中感应电动势的最大值为______V，此时线圈处在______（选填“最高点”、“最低点”或“平衡位置”），1分钟内灯泡获得的电能为______J。 【答案】8. 见解析， 9. ①. A ②. ③. 平衡位置 ④. 【解析】 【8题详解】 （1）根据题意，设浮桶及线圈的总质量为m，在水面平衡时，排开水的体积为 平衡时有 设浮桶及线圈相对平衡位置的位移是x，可得F回=-F浮+mg=-ρg（V0+Sx）+ρgV0=-ρgSx 考虑到简谐运动的特征F回=-kx，可知浮桶及内置线圈将做简谐运动。 （2）类比弹簧振子周期公式，可得浮桶的上下振动的周期表达式 【9题详解】 [1] 若浮桶正从最高点向下运动，根据右手定则可知，俯视时线圈中感应电流沿顺时针方向。 故选A。 [2][3]圆形线圈切割磁感线运动速度最大时，产生的感应电动势最大，故线圈处于简谐振动的平衡位置时，线圈的速度最大，产生的感应电动势最大。线圈产生感应电动势的最大值为 [4] 电动势的有效值 回路中的电流 故小灯泡1分钟获得的电能 四、手机与现代科技 智能手机中与现代科技息息相关，智能手机中含有我们熟悉的芯片、各类传感器、OLED显示屏等有赖于半导体材料的发展，而无线充电、信号传输则离不开电磁场的传播。 10. 手机与基站之间传播信号主要依赖电磁波中的______，而基站之间传播信号需要光导纤维，光导纤维的纤芯相比于包层是______介质（选填“光密”或“光疏”）。 11. 手机中的晶体二极管是由PN结加上相应的电极引线封装而成，如图所示，PN结是由于P型和N型半导体紧密接触后，电子和空穴的扩散作用而形成，扩散作用后PN结内电场方向为______（选填“向左”或“向右”），具有______扩散的作用（选填“促进”或“阻碍”）。 12. 利用智能手机中的磁传感器和相关软件可以测量磁感应强度。 （1）（多选）磁传感器运用霍尔元件制成，为探究霍尔效应，取一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，给金属导体加与前后所在平面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下平面M、N间的电压为U。下列说法正确的是（ ） A、M平面的电势比N平面的电势低 B、M平面电势比N平面的电势高 C、导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大 D、导体中自由电子定向移动的速度 （2）如图所示，在水平放置的手机上建立直角坐标系，测得、、，手机显示屏的面积约为，根据测量数据可知（ ） A、该地磁感应强度大小为 B、测量地点位于北半球 C、通过手机显示屏的磁通量为 D、通过手机显示屏的磁通量为 13. （1）某智能手机有线充电过程中实际功率随时间变化如图所示，已知手机工作电压为5V，则该手机电池的实际容量约为______mA·h。 （2）充电宝作为可移动直流电源，对手机供电时其电动势和内阻是否发生变化呢？小明利用如下图所示实验装置展开探究。充电宝已通过连接线接入电路，两只数字多用表分别作为电压表和电流表。 ①根据实物图在方框区域画出实验电路图_____； ②分析测量数据，发现电压变化范围较小，请给小明提出两条改进措施_____、_____。 【答案】10. ①. 无线电波 ②. 光密 11. ①. 向左 ②. 阻碍 12. ①. AD ②. D 13. ①. 4800 ②. ③. 换用阻值范围更大的滑动变阻器 ④. 电源上串一个定制电阻 【解析】 【10题详解】 [1][2]手机与基站之间传播信号主要依赖电磁波中的无线电波；光导纤维利用光的全反射原理传输信号，全反射需要光从光密介质射向光疏介质。所以纤芯的折射率大于包层的折射率，纤芯相比于包层是光密介质。 【11题详解】 [1][2]P型半导体多余空穴，N型半导体多余电子，空穴向N型半导体扩散，电子向P型半导体扩散，扩散作用后PN结内电场方向为从N区指向P区，即内建电场方向向左；电子在电场中所受电场方向水平向右，阻碍电子的扩散作用； 【12题详解】 （1）AB．金属导体中自由电子定向移动形成电流，电子与运动方向与电流方向相反，向左运动，根据左手定则，电子受到的洛伦兹力方向使电子向M平面偏转，所以M平面带负电，电势比N平面低，故A正确，B错误； CD．当电子受到的洛伦兹力和电场力平衡时， 可得 又因为电流I=neSv=nebdv 可得 单位体积内自由电子数n越多，电压U越小，C错误，D正确。 故选AD。 （2）A．地磁感应强度大小，故A错误； B．地磁场的竖直分量向上（南半球地磁场竖直分量向上），手机中为正，说明测量地点位于南半球，故B错误； CD．磁通量Φ=BzS=21×10-6T×0.01m2=2.1×10-7Wb，故C错误，D正确。 故选D。 【13题详解】 （1）[1]功率-时间图像的面积计算能量，由W=UIt得容量 （2）①[2].实验电路图如图所示 ②[3][4]改进措施：换用阻值范围更大的滑动变阻器；增大电源内阻（电源上串一个定制电阻）。 五、电子 汤姆孙的研究表明，电子是构成原子的基本粒子之一，1909年卢瑟福用α粒子轰击金箔后，提出电子广泛存在于原子内部的核外空间中。设电子质量为m，电荷量为e。 14. 以一个α粒子以速度v与原来静止的电子发生弹性正碰为例，通过计算说明“枣糕模型”中的电子不足以影响α粒子的运动。（已知α粒子的质量为电子质量的7300倍） 15. 正电子发射计算机断层扫描是一种核医学成像技术，它的基本原理：将放射性同位素氟－18注入人体参与人体的代谢过程。氟－18在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测后，经计算机处理后产生清晰的图像。 （1）写出氟－18的衰变方程式______。 （2）设光速为c，普朗克常数为h，探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长______。 16. 如图，真空玻璃管两端的圆形金属电极K、A间的距离为d，电极A的半径为r，用频率为的光照射K，当电源接的是反向电压时，电流表恰无示数。已知普朗克常量为h。 （1）金属K的极限频率是______。 （2）（计算）当电源提供正向电压时，K、A之间的电场可看作匀强电场，为使从电极K中心逸出的光电子都能到达电极A，正向电压为多大？_____ 【答案】14. 见解析 15. ①. ②. 16. ①. ②. 【解析】 【14题详解】 设电子的质量为，碰撞后α粒子的速度为，电子的速度为ve，由动量守恒 由能量守恒 得 因 所以 即α粒子受电子的影响是微乎其微的，不会被反弹。 【15题详解】 （1）根据质量数与质子数守恒，则有氟18的衰方程 （2）正负电子湮灭方程： 由质能方程得： 由能量守恒得： 化简得： 【16题详解】 （1）根据动能定理有 根据光电效应方程有 又 解得 （2）假设光电子从K极板出来后，最大初动能对应的速度方向是平行K极板时，如果此种情况光电子都能达到A极板上，则所有的光电子都能达到A极板上，有 又，， 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第一学期阶段检测 高三物理试卷 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。答题前，务必在答题纸上填写姓名、考号。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 4．本试卷标注“计算”“简答”“论证”的试题，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。 5．除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小g均取10m/s2 一、摆臂 日常生活中，摆臂是一种跑步、做操等运动中常见的肢体动作。 1. （多选）小明同学在跑步时高效省力的摆臂姿态应为（　　） A. 避免肘部打开过大，如呈现“大括号”状，以免增加风阻和肩部压力 B. 小幅度摆臂，避免摆臂超过下巴低于腰部，减少重心上下起伏 C. 摆臂轨迹贴近身体两侧，防止左右晃动改变重心，失去平衡 D. 迈开左腿时，应抬起左臂，保持手臂和脚步频率一致 2. 做操时通过肌肉力量控制摆臂，使两臂在竖直平面内匀速圆周运动，如图（a）所示，从水平伸直状态下摆的过程中，手臂重力做功的功率______；若对手臂不加以控制，任其自由摆下，该过程中重力做功的功率______。（选对应字母选项） A、变大 B、不变 C、变小 D、先变大后变小 E、先变小后变大 3. 如图（b）所示，小明在掷铅球时，通过摆臂将铅球抬高距地面至1.8m，以的速度与水平斜向上成角37°将铅球出手，铅球落地时的水平距离x为______，已知铅球质量为4kg，从出手到落地的过程中动量变化的大小和方向为______。 4. （简答）如图（c）所示，照片显示了家用摄像机以每秒25次的频率拍摄的摆臂甩水滴过程，A、B、C三点是拍摄到指尖的最后三张照片，测得A、B之间的距离为26cm，指尖B与腕关节N之间的长度约16cm。若把指尖从A到C的运动过程建模：开始阶段，指尖只以肘关节M为圆心做圆周运动，到接近B时，指尖只以腕关节N为圆心做圆周运动。根据上述模型，估算指尖在B处的向心加速度。 二、轮胎气压 家用自行车轮胎每隔一段时间打气，以保持合适的轮胎气压来便于骑行，又延长轮胎的使用寿命。 5. 骑行过程中，自行车后车轮所受摩擦力方向为______（选填“向前”或“向后”），前车轮所受摩擦力方向为______（选填“向前”或“向后”）。 6. 用打气筒对车胎打气，打气过程中车胎体积维持基本不变 （1）（多选）车胎内气体内能增加，做功和热传递情况是（ ）。 A、体积不变，对气体不做功 B、压缩气体，对气体做功 C、外界气温无变化，无热传递 D、有摩擦生热 （2）胎内原来空气的压强为，温度为室温27℃，每打气一次的体积为，压强为，36次后胎内温度升高到33℃，此时胎压为______。 7. 通过对肥皂膜吹气能够获得五彩斑斓的泡泡，泡泡形成的原因是______，阳光下泡泡看起来五彩斑斓的原因是______。 三、浮桶式发电灯塔 浮桶式发电灯塔可以利用波浪发电。如图所示，浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶及其内置圆形线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动。 8. 已知水的密度为，浮桶的横截面积为S，质量为m的某浮桶及内置线圈静止在水面上。 （1）证明浮桶及内置线圈将做简谐运动（不计水的粘滞阻力）； （2）类比弹簧振子周期公式，写出浮桶的上下振动的周期表达式。 9. 线圈始终处于磁体产生的方向沿半径向外的水平辐射磁场中，与线圈串联的灯泡阻值。已知线圈匝数，总阻值，直径，线圈所处位置的磁感应强度，取。若线圈随波浪简谐运动的速度为，则： （1）若浮桶正从最高点向下运动，俯视时线圈中感应电流方向为（ ）； A、顺时针 B、逆时针 C、先顺时针后逆时针 D、先逆时针后顺时针 （2）线圈中感应电动势的最大值为______V，此时线圈处在______（选填“最高点”、“最低点”或“平衡位置”），1分钟内灯泡获得的电能为______J。 四、手机与现代科技 智能手机中与现代科技息息相关，智能手机中含有我们熟悉的芯片、各类传感器、OLED显示屏等有赖于半导体材料的发展，而无线充电、信号传输则离不开电磁场的传播。 10. 手机与基站之间传播信号主要依赖电磁波中的______，而基站之间传播信号需要光导纤维，光导纤维的纤芯相比于包层是______介质（选填“光密”或“光疏”）。 11. 手机中晶体二极管是由PN结加上相应的电极引线封装而成，如图所示，PN结是由于P型和N型半导体紧密接触后，电子和空穴的扩散作用而形成，扩散作用后PN结内电场方向为______（选填“向左”或“向右”），具有______扩散的作用（选填“促进”或“阻碍”）。 12. 利用智能手机中的磁传感器和相关软件可以测量磁感应强度。 （1）（多选）磁传感器运用霍尔元件制成，为探究霍尔效应，取一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，给金属导体加与前后所在平面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下平面M、N间的电压为U。下列说法正确的是（ ） A、M平面的电势比N平面的电势低 B、M平面的电势比N平面的电势高 C、导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大 D、导体中自由电子定向移动速度 （2）如图所示，在水平放置的手机上建立直角坐标系，测得、、，手机显示屏的面积约为，根据测量数据可知（ ） A、该地磁感应强度大小为 B、测量地点位于北半球 C、通过手机显示屏的磁通量为 D、通过手机显示屏的磁通量为 13. （1）某智能手机有线充电过程中实际功率随时间变化如图所示，已知手机工作电压为5V，则该手机电池的实际容量约为______mA·h。 （2）充电宝作为可移动直流电源，对手机供电时其电动势和内阻是否发生变化呢？小明利用如下图所示实验装置展开探究。充电宝已通过连接线接入电路，两只数字多用表分别作为电压表和电流表。 ①根据实物图在方框区域画出实验电路图_____； ②分析测量数据，发现电压变化范围较小，请给小明提出两条改进措施_____、_____。 五、电子 汤姆孙的研究表明，电子是构成原子的基本粒子之一，1909年卢瑟福用α粒子轰击金箔后，提出电子广泛存在于原子内部的核外空间中。设电子质量为m，电荷量为e。 14. 以一个α粒子以速度v与原来静止的电子发生弹性正碰为例，通过计算说明“枣糕模型”中的电子不足以影响α粒子的运动。（已知α粒子的质量为电子质量的7300倍） 15. 正电子发射计算机断层扫描是一种核医学成像技术，它基本原理：将放射性同位素氟－18注入人体参与人体的代谢过程。氟－18在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测后，经计算机处理后产生清晰的图像。 （1）写出氟－18的衰变方程式______。 （2）设光速为c，普朗克常数为h，探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长______。 16. 如图，真空玻璃管两端的圆形金属电极K、A间的距离为d，电极A的半径为r，用频率为的光照射K，当电源接的是反向电压时，电流表恰无示数。已知普朗克常量为h。 （1）金属K的极限频率是______。 （2）（计算）当电源提供正向电压时，K、A之间的电场可看作匀强电场，为使从电极K中心逸出的光电子都能到达电极A，正向电压为多大？_____ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $