精品解析：上海市（静安、闵行、青浦、金山四区联考）2025-2026学年高三上学期质量调研卷物理试题

2025年上海市普通高中学业水平等级性考试试测 物理试卷 （考试时间60分钟，满分100分） （试卷共5页，答题纸共1页） 特别提示： 1．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。 2．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。 3．除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取9.8m/s2。 蜘蛛 地面附近存在静电场，某些蜘蛛带电后在该电场中可以实现向上飞升。 1. 如图，地面附近的电场可近似为竖直向下的匀强电场，离地高度每增加h，电势升高U。 （1）该电场的电场强度大小为（ ） A．Uh B． C． （2）一带负电的蜘蛛在地面附近向上运动的过程中，电场力对蜘蛛做功为W，蜘蛛电势能变化量为ΔEp，则（ ） A．W>0，ΔEp>0 B．W<0，ΔEp>0　　　　　C．W>0，ΔEp<0 D．W<0，ΔEp>0 2. 一带电荷量为q的蜘蛛经过某点时速度大小为v、方向竖直向上，此时其在地磁场中所受洛伦兹力的大小为f。由此可知，该点地磁场的（　　） A. 竖直分量为 B. 水平分量为 C. 竖直分量为 D. 水平分量为 3. 小艾对一直径为340nm的蜘蛛丝做超分辨光学成像。若成像用光的波长要小于蜘蛛丝的直径，则所用光波的频率可选（　　） A. 3×1014Hz B. 5×1014Hz C. 3×1015Hz D. 5×1015Hz 星载激光器 利用卫星携带的激光器发出激光，可实现激光通讯、对地遥感等任务。 4. 卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，周期为T，则卫星的轨道半径为______。 5. 某卫星发出的激光照射到位于另一卫星上的玻璃元件表面并发生折射。如图，激光入射角为α，折射角为β，则该玻璃的折射率为（　　） A. B. C. D. 6. 激光可视为大量同频率光子组成的光子流，其每个光子的能量与激光频率成正比。根据相对论质能关系，将光子视为具有一定质量的粒子，则其在引力场中会具有势能。某一高空运行的卫星向地球发出一束频率为的激光，此激光到达地面时的频率（　　） A. 大于 B. 等于 C. 小于 “嫦娥”回家 “嫦娥六号”的返回器采用“再入返回”技术返回地球。返回器从点a首次进入大气层，经过点b后，从点c跃出大气层，经过点d后从点e再次进入大气层，其运动轨迹如图所示。（仅考虑地球引力和大气作用力） 7. 返回器从点a运动到点c的过程中： （1）返回器的机械能（ ） A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大再减小 D．先减小再增大 （2）返回器减速经过点b时，大气对其作用力F的方向可能为（ ） 8. 返回器经过大气层外的点d时，距地面高度为h、速度大小为v，此时返回器的加速度大小（　　）（已知引力常量为G，地球的质量为M、半径为R） A. 等于 B. 大于 C. 等于 D. 大于 自制电子秤 小嘉同学想利用电阻丝及弹簧等器材设计制作一个电子秤。 9. 为测量电子秤中所用电阻丝的电阻率，小嘉设计了如图（a）所示的电路。 （1）小嘉连接的实物电路如图（b）所示，其中连接错误的是导线（ ） A．a B．b C．c D．d （2）更正连线后进行实验，得到电阻丝的阻值为R。小嘉还测出该电阻丝的长度为L、直径为D，则该电阻丝的电阻率为________。 10. 小嘉设计的电子秤原理如图所示。劲度系数为k的金属弹簧悬于O点，其下端的金属滑片P始终与竖直放置的电阻丝接触良好。弹簧下端未挂重物时，滑片P刚好与电阻丝的最上端接触。已知电源电动势为E、内阻为r，电阻丝的阻值为R、总长度为L，定值电阻阻值为R0。（重力加速度大小为g，不计滑片的电阻及质量，不计摩擦阻力，弹簧形变始终在弹性限度内，电压表的量程足够大。） （1）受电阻丝长度限制，该电子秤可测量的最大质量M为________。 （2）不计弹簧电阻， ①悬挂一质量为m（m<M）的重物，弹簧稳定后，回路总电阻的阻值为________。 ②根据ab两点间电压与重物质量间的函数关系，将电压表的表盘改制成电子秤的表盘，则电子秤的表盘刻度可能为（ ） （3）当滑片P位于某一位置（不在最高点）时，由于弹簧存在电阻，电压表的示数为U，而不计弹簧电阻情况下算出的ab两点间电压记为Uʹ。 ①（简答）比较Uʹ与U的大小关系，并说明理由_______。 ②将一质量为m的重物悬挂在弹簧下，弹簧稳定后，从上述电子秤表盘读出的质量为mʹ，则（ ） A．m>mʹ B．m=mʹ C．m<mʹ 手机实验 手机除可用于通讯外，还可运用其内置传感器及配套软件测量手机运动的加速度。如图，将手机固定在秋千座椅上，可测得座椅摆动过程中的向心加速度。 11. 静止的手机发出频率为f的声波，在人快速靠近手机的过程中，其听到手机发出的声波频率（　　） A. 大于f B. 等于f C. 小于f 12. 已知秋千座椅和手机的总质量为m。（重力加速度大小为g，忽略秋千摆动时所受空气阻力） （1）用水平拉力F将座椅拉到如图位置，并保持静止。若绳子与竖直方向间夹角为θ0，则F的大小为________。撤去拉力F后，秋千从一侧最高点第一次摆动到另一侧最高点，用时为t。在此过程中两绳子对座椅拉力的冲量大小为________。 （2）秋千小角度摆动过程中，座椅的向心加速度大小an随时间t变化关系如图所示，则秋千摆动的周期为________，估算秋千绳子的长度为________。 13. 若秋千摆动过程中，绳子和竖直方向间夹角记为θ，则座椅的向心加速度大小an随cosθ变化关系如图所示，若图线斜率为k，则可推测当地重力加速度的大小为________。（忽略秋千摆动时所受空气阻力） 风洞实验 在某次风洞实验中，将一质量为m的小球，从点O以大小为v0的速度水平向左抛出。小球在运动过程中始终受到方向水平向右、大小为2mg的恒定风力。小球仅在重力和风力作用下运动的轨迹如图所示，轨迹上点Q位于点O正下方，轨迹上点P距离直线OQ最远。（重力加速度大小为g） 14. 若小球从O运动到P用时t1，从P运动到Q用时t2，则t1、t2的关系为（　　） A. t1>t2 B. t1=t2 C. t1<t2 15. 小球从O运动到Q的过程中，风力对小球做的功W=________。 16. （计算）求小球从O运动到Q所用的时间t及小球运动到Q时的速度v。 电磁弹射 电磁弹射有多种方式，如图为某种电磁弹射装置的简化原理图。图中理想升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，交直流转换器对外提供稳恒电压，电容器电容为C。 17. 若原线圈输入正弦交流电的电压有效值为U1。 （1）升压变压器输出电压的最大值为（ ） A． B． C． D． （2）若交直流转换器的输出电压恒为U，将开关S置于位置1，对电容器充电。完成充电后，电容器储存的电荷量为________。 18. 原理图中，两根光滑导轨相互平行、水平放置，其间距为L。两导轨间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。一质量为m、长度也为L的金属棒MN垂直于导轨放置，金属棒的电阻为R。电容器完成充电后，将开关S置于位置2，金属棒由静止开始向右运动。（重力加速度的大小为g，导轨足够长且电阻不计，忽略电路的自感、导轨产生的磁场） （1）在图中用箭头标出电容器放电过程中通过金属棒MN的电流i的方向_______。 （2）在电容器放电过程中，不计电磁辐射，电容器释放的电能转化为金属棒的________能和焦耳热。某时刻，金属棒的速度大小为v、通过金属棒的电流为i，此时电容器输出的电功率（即电容器单位时间内释放的电能）为________，电容器两端的电压为________。 （3）当金属棒速度达到最大时，通过金属棒的电流为________。 （4）（计算）若电容器完成充电后，其储存的电荷量为Q。求金属棒在导轨上运动的最大速率vm______。 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试测 物理试卷 （考试时间60分钟，满分100分） （试卷共5页，答题纸共1页） 特别提示： 1．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。 2．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。 3．除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取9.8m/s2。 蜘蛛 地面附近存在静电场，某些蜘蛛带电后在该电场中可以实现向上飞升。 1. 如图，地面附近的电场可近似为竖直向下的匀强电场，离地高度每增加h，电势升高U。 （1）该电场的电场强度大小为（ ） A．Uh B． C． （2）一带负电的蜘蛛在地面附近向上运动的过程中，电场力对蜘蛛做功为W，蜘蛛电势能变化量为ΔEp，则（ ） A．W>0，ΔEp>0 B．W<0，ΔEp>0　　　　　C．W>0，ΔEp<0 D．W<0，ΔEp>0 2. 一带电荷量为q的蜘蛛经过某点时速度大小为v、方向竖直向上，此时其在地磁场中所受洛伦兹力的大小为f。由此可知，该点地磁场的（　　） A. 竖直分量为 B. 水平分量为 C. 竖直分量为 D. 水平分量为 3. 小艾对一直径为340nm的蜘蛛丝做超分辨光学成像。若成像用光的波长要小于蜘蛛丝的直径，则所用光波的频率可选（　　） A. 3×1014Hz B. 5×1014Hz C. 3×1015Hz D. 5×1015Hz 【答案】1. ①. B ②. C 2. D 3. CD 【解析】 【1题详解】 [1] 根据电场强度与电势差的关系，可知 故选B。 [2] 一带负电的蜘蛛在地面附近向上运动的过程中，电场力做正功，电势能降低，故， 故选C。 【2题详解】 根据洛伦兹力 可知 由于速度大小为v，方向竖直向上，则竖直方向上的磁场与速度平行，不产生洛伦兹力，水平方向上的磁场分量产生洛伦兹力 故选D。 【3题详解】 根据频率 若成像用光的波长要小于蜘蛛丝的直径，则所有光频率必须大于 故选CD。 星载激光器 利用卫星携带的激光器发出激光，可实现激光通讯、对地遥感等任务。 4. 卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，周期为T，则卫星的轨道半径为______。 5. 某卫星发出的激光照射到位于另一卫星上的玻璃元件表面并发生折射。如图，激光入射角为α，折射角为β，则该玻璃的折射率为（　　） A. B. C. D. 6. 激光可视为大量同频率光子组成的光子流，其每个光子的能量与激光频率成正比。根据相对论质能关系，将光子视为具有一定质量的粒子，则其在引力场中会具有势能。某一高空运行的卫星向地球发出一束频率为的激光，此激光到达地面时的频率（　　） A. 大于 B. 等于 C. 小于 【答案】4. 5. A 6. A 【解析】 【4题详解】 卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，周期为T，根据 可得卫星的轨道半径为 【5题详解】 激光入射角为α，折射角为β，则该玻璃的折射率为 故选A。 【6题详解】 某一高空运行的卫星向地球发出一束频率为的激光，由于引力场对光子做正功，光子的势能转化为动能，光子的能量增大，则此激光到达地面时的频率大于。 故选A。 “嫦娥”回家 “嫦娥六号”的返回器采用“再入返回”技术返回地球。返回器从点a首次进入大气层，经过点b后，从点c跃出大气层，经过点d后从点e再次进入大气层，其运动轨迹如图所示。（仅考虑地球引力和大气作用力） 7. 返回器从点a运动到点c的过程中： （1）返回器的机械能（ ） A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大再减小 D．先减小再增大 （2）返回器减速经过点b时，大气对其作用力F的方向可能为（ ） 8. 返回器经过大气层外的点d时，距地面高度为h、速度大小为v，此时返回器的加速度大小（　　）（已知引力常量为G，地球的质量为M、半径为R） A. 等于 B. 大于 C. 等于 D. 大于 【答案】7. ①. B ②. C 8. BC 【解析】 【7题详解】 [1] 在跃出过程中地球引力和大气作用力做功，大气作用力是阻力，阻力做功机械能会减小。 故选B。 [2] 返回器减速经过点b时，做曲线运动，速度水平向右。由曲线运动的条件可知其速度和合力中间夹着轨迹，又由于大气还有阻力存在，所以大气对其作用力F的方向应斜向后方且向上。 故选C。 【8题详解】 AB．由运动学关系可知物体做匀速圆周运动时 返回器经过大气层外的点d后会做向心运动，所以经过d点时加速度，A错误，B正确； CD．由牛顿第二定律 可得，C正确，D错误。 故选BC。 自制电子秤 小嘉同学想利用电阻丝及弹簧等器材设计制作一个电子秤。 9. 为测量电子秤中所用电阻丝的电阻率，小嘉设计了如图（a）所示的电路。 （1）小嘉连接的实物电路如图（b）所示，其中连接错误的是导线（ ） A．a B．b C．c D．d （2）更正连线后进行实验，得到电阻丝的阻值为R。小嘉还测出该电阻丝的长度为L、直径为D，则该电阻丝的电阻率为________。 10. 小嘉设计的电子秤原理如图所示。劲度系数为k的金属弹簧悬于O点，其下端的金属滑片P始终与竖直放置的电阻丝接触良好。弹簧下端未挂重物时，滑片P刚好与电阻丝的最上端接触。已知电源电动势为E、内阻为r，电阻丝的阻值为R、总长度为L，定值电阻阻值为R0。（重力加速度大小为g，不计滑片的电阻及质量，不计摩擦阻力，弹簧形变始终在弹性限度内，电压表的量程足够大。） （1）受电阻丝长度限制，该电子秤可测量的最大质量M为________。 （2）不计弹簧电阻， ①悬挂一质量为m（m<M）的重物，弹簧稳定后，回路总电阻的阻值为________。 ②根据ab两点间电压与重物质量间的函数关系，将电压表的表盘改制成电子秤的表盘，则电子秤的表盘刻度可能为（ ） （3）当滑片P位于某一位置（不在最高点）时，由于弹簧存在电阻，电压表的示数为U，而不计弹簧电阻情况下算出的ab两点间电压记为Uʹ。 ①（简答）比较Uʹ与U的大小关系，并说明理由_______。 ②将一质量为m的重物悬挂在弹簧下，弹簧稳定后，从上述电子秤表盘读出的质量为mʹ，则（ ） A．m>mʹ B．m=mʹ C．m<mʹ 【答案】9. ①. C ②. 10. ①. ②. （1-）R+R0+r ③. D ④. Uʹ<U， 不计弹簧电阻时总电阻偏小，根据闭合电路欧姆定律，可知总电流增大，内电压增大，故外电压减小。 ⑤. A 【解析】 【9题详解】 （1）[1]根据滑动变阻器是分压接法，应接滑动变阻器下边两个接线柱和上边一个接线柱，c导线应接左边下侧接线柱。 故选C。 （2）[2]根据电阻定律 其中横截面积 联立，可得 【10题详解】 （1）[1]弹簧最大伸长量等于电阻丝总长度L（滑片到最下端），由胡克定律 此时弹力 伸长量 故 可得 （2）①[2]悬挂质量m的重物，弹簧伸长量 电阻丝单位长度电阻为，故接入电阻 回路总电阻 ②[3]ab间电压 而电流 代入得 可见U与m成非线性关系，故刻度不均匀。根据题意分析，物体的质量越大，滑动变阻器连入电路中的电阻越小，故电压越小，刻度盘应该是左边数值大右边数值小。 故选D。 （3）①[4]不计弹簧电阻情况下回路总电阻为，总电流为；考虑弹簧电阻情况下回路总电阻，总电流为。由于电源电动势E和内阻r均不变，，根据闭合电路欧姆定律 可知 根据 又电源电动势E、内阻r、R0均不变，可得 ②[5]实际电压U对应真实质量m，不计弹簧电阻时算出的电压U'对应读数m'。因故。 故选A。 手机实验 手机除可用于通讯外，还可运用其内置传感器及配套软件测量手机运动的加速度。如图，将手机固定在秋千座椅上，可测得座椅摆动过程中的向心加速度。 11. 静止的手机发出频率为f的声波，在人快速靠近手机的过程中，其听到手机发出的声波频率（　　） A. 大于f B. 等于f C. 小于f 12. 已知秋千座椅和手机的总质量为m。（重力加速度大小为g，忽略秋千摆动时所受空气阻力） （1）用水平拉力F将座椅拉到如图位置，并保持静止。若绳子与竖直方向间夹角为θ0，则F的大小为________。撤去拉力F后，秋千从一侧最高点第一次摆动到另一侧最高点，用时为t。在此过程中两绳子对座椅拉力的冲量大小为________。 （2）秋千小角度摆动过程中，座椅的向心加速度大小an随时间t变化关系如图所示，则秋千摆动的周期为________，估算秋千绳子的长度为________。 13. 若秋千摆动过程中，绳子和竖直方向间夹角记为θ，则座椅的向心加速度大小an随cosθ变化关系如图所示，若图线斜率为k，则可推测当地重力加速度的大小为________。（忽略秋千摆动时所受空气阻力） 【答案】11. A 12. ①. mgtanθ0 ②. mgt ③. 4t1 ④. 13. 【解析】 【11题详解】 根据多普勒效应，当观察者靠近波源时，观察者接收到的频率变高。 故选A。 【12题详解】 [1]根据受力分析 解得 [2]对座椅受力分析，根据受力平衡可得 撤去F后座椅从初速度为零开始运动，到另一侧最高点时速度又减为零，根据动量定理可得 所以可得，拉力的冲量为 [3] 根据图丙可得，摆动的周期为 根据单摆周期公式 代入数据得 【13题详解】 设座椅摆动最低点的速度为，摆长为，如图 当小球运动到与竖直方向的夹角为时，根据动能定理可得 根据向心力公式可得，此时的向心力为， 联立解得 即 解得 风洞实验 在某次风洞实验中，将一质量为m的小球，从点O以大小为v0的速度水平向左抛出。小球在运动过程中始终受到方向水平向右、大小为2mg的恒定风力。小球仅在重力和风力作用下运动的轨迹如图所示，轨迹上点Q位于点O正下方，轨迹上点P距离直线OQ最远。（重力加速度大小为g） 14. 若小球从O运动到P用时t1，从P运动到Q用时t2，则t1、t2的关系为（　　） A. t1>t2 B. t1=t2 C. t1<t2 15. 小球从O运动到Q的过程中，风力对小球做的功W=________。 16. （计算）求小球从O运动到Q所用的时间t及小球运动到Q时的速度v。 【答案】14. B 15. 0 16. ；，方向与水平方向成45°夹角斜向右下方 【解析】 【14题详解】 小球的运动可分解为水平方向的匀变速直线运动和竖直方向的自由落体运动。小球在水平方向受恒定风力的作用，先向左做匀减速直线运动再向右做匀加速直线运动，根据对称性可知，由于小球从O运动到P和从P运动到Q的水平位移相等，所以用时也相等，即 故选B。 【15题详解】 根据功的定义式可知，由于小球从O运动到Q的过程中，其水平方向的位移为零，所以水平风力对小球做的功等于零，即 【16题详解】 设小球水平方向匀变速直线运动的加速度为，则根据牛顿第二定律有 解得 根据匀变速直线运动的速度公式有 解得小球从O运动到P的时间为 所以小球从O运动到Q所用的时间为 同理根据对称性可知当小球运动到时水平方向的速度大小为，方向水平向右；小球在竖直方向做自由落体运动，则运动到时竖直方向的速度为 所以小球运动到Q时的速度大小为 设此时小球与水平方向的间夹角为，则有 解得 即小球运动到Q时的速度大小为，方向与水平方向成45°夹角斜向右下方。 电磁弹射 电磁弹射有多种方式，如图为某种电磁弹射装置的简化原理图。图中理想升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，交直流转换器对外提供稳恒电压，电容器电容为C。 17. 若原线圈输入正弦交流电的电压有效值为U1。 （1）升压变压器输出电压的最大值为（ ） A． B． C． D． （2）若交直流转换器的输出电压恒为U，将开关S置于位置1，对电容器充电。完成充电后，电容器储存的电荷量为________。 18. 原理图中，两根光滑导轨相互平行、水平放置，其间距为L。两导轨间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。一质量为m、长度也为L的金属棒MN垂直于导轨放置，金属棒的电阻为R。电容器完成充电后，将开关S置于位置2，金属棒由静止开始向右运动。（重力加速度的大小为g，导轨足够长且电阻不计，忽略电路的自感、导轨产生的磁场） （1）在图中用箭头标出电容器放电过程中通过金属棒MN的电流i的方向_______。 （2）在电容器放电过程中，不计电磁辐射，电容器释放的电能转化为金属棒的________能和焦耳热。某时刻，金属棒的速度大小为v、通过金属棒的电流为i，此时电容器输出的电功率（即电容器单位时间内释放的电能）为________，电容器两端的电压为________。 （3）当金属棒速度达到最大时，通过金属棒的电流为________。 （4）（计算）若电容器完成充电后，其储存的电荷量为Q。求金属棒在导轨上运动的最大速率vm______。 【答案】17. ①. D ②. CU 18. ①. ②. 动 ③. BiLv +i2R ④. BLv+iR ⑤. 0 ⑥. 【解析】 【17题详解】 [1] 根据理想变压器电压与匝数关系 解得 输出电压最大值 解得 故选D。 [2]电容器充电结束后两端电压为，由电容定义式 解得 【18题详解】 [1] 根据左手定则，磁场竖直向下时金属棒向右运动，感应电流方向由M指向N [2][3][4][5]放电过程中电容器电场能转化为焦耳热与金属棒动能。由闭合电路欧姆定律得 电容器输出功率 解得 当安培力为零时加速度为零，速度最大，此时 [6] 设金属棒速度达到时电容器剩余电量为q，此时金属棒中电流为0，金属棒不受安培力作用。 此时电容器两端电压， 设向右为正方向，电容器放电过程中，安培力F对金属棒的冲量 根据动量定理 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $