精品解析：2026届上海市徐汇区高三上学期一模考试物理试题

2025学年第一学期徐汇区学习能力诊断卷 高三物理试卷 一、光学实验 在对于光的认识过程中，有一系列实验起到关键作用。 1. 某同学用红、绿两种单色光源分别照射杯口的肥皂膜，观察到如图所示的纹样，其中（）图为 ； A. 红光照射下的干涉图样 B. 红光照射下的衍射图样 C. 绿光照射下的干涉图样 D. 绿光照射下的衍射图样 2. 如图所示，某同学将一束激光沿半圆形亚克力砖的半径射到它的平直面上，测得入射角和折射角分别为和。 （1）亚克力材料的折射率为____________； （2）（多选）增大入射角，可观察到____ A.反射光增强 B.反射光减弱 C.折射光增强 D.折射光减弱 3. 在“研究光电效应”实验中，用频率分别为、的两束单色光、先后照射同一光电管，得到光电流强度与光电管两端电压的关系如图所示。两组实验中光电子的最大初动能分别为、，则（　　） A. B. C. D. 二、周期运动 周期运动是物体在相等时间间隔内重复相同运动形式并恢复到初始状态的运动。 4. 某同学使用图示装置探究向心力与角速度的大小关系。 （1）（多选）实验中应保持不变的是砝码的____ A.线速度大小 B.角速度大小 C.加速度大小 D.质量 E.转动半径 F.转动周期 （2）测得多组向心力大小与角速度大小数据后，以为纵坐标、以________为横坐标作图，可得过原点的倾斜直线。 5. 某同学在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中将光电门传感器固定在摆动最低点来记录时间。将摆球拉开一小角度后静止释放，时间内光电门传感器输出如图所示电压信号，测得单摆摆长为，则重力加速度的大小_____。 6. 某同学上下抖动绳端，产生沿绳向右传播的绳波，绳上、两点的速度大小分别为、。图示时刻点正在 A. 向上运动， B. 向下运动， C. 向上运动， D. 向下运动， 7. 某人造卫星绕地球匀速圆周运动的轨道半径为。已知地球质量为，引力常量为，则人造卫星与地心连线在单位时间内扫过的面积大小为__________________。 三、高铁列车 如图为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将来自电网的高压正弦交流电降压至后，通过架空线与铁轨输送给列车。高铁机车运行时，动力车厢通过受电弓与车轮接入输电线路。 8. 架空线由电阻率为的铜合金材料制成，横截面积为，则输电线路上每架空线的电阻大小为_____________。（保留3位有效数字） 9. 牵引变电所的理想变压器原、副线圈匝数之比为_______________，变压器输出电压的最大值为_______________。（保留3位有效数字） 10. 当动力车厢中一台电机两端的电压为时，流过电机的电流为，电机的输出功率为。该电机的等效内阻____________________。 11. 两座牵引变电所之间的距离过远时，列车需要凭借惯性滑过一段无电区间。质量为的列车通过一段长的平直无电区间，动力车厢受电弓进入和离开区间时的速度大小分别为和。列车离开无电区间后立即以大小为的加速度加速行驶。整个过程中列车所受阻力大小保持不变。列车通过该段区间的时间为_________________；离开无电区间后的牵引力大小为___________________。（均保留2位有效数字） 四、电与磁 电能生磁，磁亦能生电。 12. 如图所示的电路中，电源电动势为、内阻为，电容器电容为，两定值电阻阻值均为，是电阻可忽略的电感线圈。 （1）闭合开关后电容器两极板间电压变化情况为______ A.不断增大 B.不断减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 （2）当电容器两端电压为时，电容器所带的电荷量为__________________。 （3）待各支路电流稳定后断开开关，开关断开前瞬间流过电感线圈的电流____________。 （4）开关断开后的极短时间内，电路中的______ A.电场能增大，磁场能减小 B.电场能、磁场能都增大 C.电场能减小，磁场能增大 D.电场能、磁场能都减小 13. 如图（）所示，两平行靠近异名磁极、之间，有一导体棒水平快速切割磁感线。导体棒与电流表组成闭合回路。图（）所示时刻导体棒中感应电流方向垂直纸面向里，感应电流磁场与磁极间磁场叠加后的磁感线（方向未画出）分布如图。其他磁场均可忽略不计。 （1）关于磁极和导体棒所受安培力，有_____ A. 为级，水平向左 B. 为级，水平向左 C. 为级，水平向右 D. 为级，水平向右 （2）导体棒切割磁感线运动方向为_____________________。 五、粒子 α粒子散射实验装置如图所示。 14. 单位时间内进入计数器的α粒子个数随散射角变化的关系图应为 A. B. C. D. 15. 钋（）发生α衰变后的产物为铅（），该衰变的核反应方程为：________________。 16. 根据规范场理论，α粒子与金原子核间电磁力的发生是通过交换 A. 光子 B. 胶子 C. W玻色子 D. Z玻色子 17. 如图所示，虚线框内存在有理想边界的电场或磁场，将速度大小为的α粒子沿轴正方向引入该场区域。当区域内仅存在沿轴方向场强为的匀强电场时，α粒子的运动轨迹为①；当区域内仅存在匀强磁场时，α粒子的运动轨迹为②；当区域内同时存在上述电场和磁场时，α粒子恰沿轨迹③匀速直线运动。已知虚线框宽度为，α粒子质量为、电量为，忽略粒子间相互作用及相对论效应。 （1）匀强磁场的方向为___ A. 轴正方向 B. 轴负方向 C.垂直纸面向里 D.垂直纸面向外 （2）（计算）沿轨迹①穿过电场时，进、出电场位置之间的电势差____。 （3）（计算）沿轨迹②做圆周运动的半径______。 （4）（论证）比较α粒子沿轨迹①、②穿过虚线框区域的时间、的大小关系，并做出解释_______。 六、飞机发动机 如图（）所示为某涡扇发动机的结构图。进入发动机的空气大部分经风扇加速后由外涵道向后流出；其余经内涵道被压气机压缩后进入燃烧室，燃烧后的炙热气体带动涡轮、压气机和风扇转动后与外涵道的空气在涡轮后汇合，随后以共同速度一起离开发动机。 18. 一定质量的空气流经压气机的过程中仍可近似视为密闭理想气体，其间气体体积被压缩至初始体积的，温度由升高至。 （1）上述过程中，这部分空气的压强约增大为其初始压强的____ A.4倍 B.11倍 C.50倍 D.200倍 E.550 倍 （2）上述过程中，这部分空气向外释放的热量为，内能变化量为，则该过程中____ A.气体对外做功 B.外界对气体做功 C.气体对外做功 D.外界对气体做功 19. 如图（）所示是涡轮叶片及其微观结构。发动机运转时，叶片需承受巨大拉力，为保证恶劣工况下的力学特性，制造叶片的材料应为（　　） A. 各向同性的晶体 B. 各向异性的晶体 C. 各向同性的非晶体 D. 各向异性的非晶体 20. 某飞机保持一定高度平飞时，空气阻力的功率大小随飞行速度大小变化的关系如图（）所示。当飞机在图示速度范围内做匀加速水平飞行的过程中，发动机水平推力的大小变化情况为（　　） A. 先增后减，最大时 B. 先减后增，最小时 C. 先增后减，最大时 D. 先减后增，最小时 E. 先增后减，最大时 F. 先减后增，最小时 21. 如图（）所示，当飞机以大小为的速度飞行时，空气近似以同样大小的速度进入发动机，经发动机加速后以大小为的共同速度离开发动机。已知单位时间内进入发动机的空气质量为，且远大于单位时间内燃油燃烧产生的气体质量。忽略发动机传动与摩擦所造成的能量损失以及空气流经发动机前后的温度和压强变化。 （1）（计算）求发动机喷气所获得的推力大小。 （2）（计算）求发动机的推进效率（有用机械功与总机械功之比）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第一学期徐汇区学习能力诊断卷 高三物理试卷 一、光学实验 在对于光的认识过程中，有一系列实验起到关键作用。 1. 某同学用红、绿两种单色光源分别照射杯口的肥皂膜，观察到如图所示的纹样，其中（）图为 ； A. 红光照射下的干涉图样 B. 红光照射下的衍射图样 C. 绿光照射下的干涉图样 D. 绿光照射下的衍射图样 2. 如图所示，某同学将一束激光沿半圆形亚克力砖的半径射到它的平直面上，测得入射角和折射角分别为和。 （1）亚克力材料的折射率为____________； （2）（多选）增大入射角，可观察到____ A.反射光增强 B.反射光减弱 C.折射光增强 D.折射光减弱 3. 在“研究光电效应”实验中，用频率分别为、的两束单色光、先后照射同一光电管，得到光电流强度与光电管两端电压的关系如图所示。两组实验中光电子的最大初动能分别为、，则（　　） A. B. C. D. 【答案】1. A 2. ①. ②. AD 3. D 【解析】 【1题详解】 用红、绿两种单色光源分别照射杯口的肥皂膜，发生干涉现象，红光的波长大于绿光，红光的条纹间距大于绿光的条纹间距，可得（）图为红光照射下的干涉图样。 故选A。 【2题详解】 [1]将一束激光沿半圆形亚克力砖的半径射到它的平直面上，根据折射定律可得亚克力材料的折射率为 [2]增大入射角，可得增大，折射光减弱，直至消失，反射光增强。 故选AD。 【3题详解】 由图可得单色光的遏止电压小于单色光，根据 可得 两组实验中光电子的最大初动能分别为、，有， 可得 故选D。 二、周期运动 周期运动是物体在相等时间间隔内重复相同运动形式并恢复到初始状态的运动。 4. 某同学使用图示装置探究向心力与角速度的大小关系。 （1）（多选）实验中应保持不变的是砝码的____ A.线速度大小 B.角速度大小 C.加速度大小 D.质量 E.转动半径 F.转动周期 （2）测得多组向心力大小与角速度大小数据后，以为纵坐标、以________为横坐标作图，可得过原点的倾斜直线。 5. 某同学在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中将光电门传感器固定在摆动最低点来记录时间。将摆球拉开一小角度后静止释放，时间内光电门传感器输出如图所示电压信号，测得单摆摆长为，则重力加速度的大小_____。 6. 某同学上下抖动绳端，产生沿绳向右传播的绳波，绳上、两点的速度大小分别为、。图示时刻点正在 A. 向上运动， B. 向下运动， C. 向上运动， D. 向下运动， 7. 某人造卫星绕地球匀速圆周运动的轨道半径为。已知地球质量为，引力常量为，则人造卫星与地心连线在单位时间内扫过的面积大小为__________________。 【答案】4. ①. DE ②. 5. 6. D 7. 【解析】 【4题详解】 [1]本实验目的是探究向心力与角速度的关系，根据控制变量法，应保持砝码的质量和转动半径不变，改变角速度进行实验。 故选DE。 [2]根据向心力 可知以F为纵坐标、以为横坐标作图，可得过原点的倾斜直线。 【5题详解】 由图可知时间内有4次挡光，对应2次全振动，即周期 根据单摆周期 联立解得 【6题详解】 绳波向右传播，同侧法可知a向下运动、b点向下振动，且从图中可见，b点更靠近平衡位置，a点更靠近最大位移处，故。 故选D。 【7题详解】 卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有 解得 则单位时间内扫过的面积为 三、高铁列车 如图为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将来自电网的高压正弦交流电降压至后，通过架空线与铁轨输送给列车。高铁机车运行时，动力车厢通过受电弓与车轮接入输电线路。 8. 架空线由电阻率为的铜合金材料制成，横截面积为，则输电线路上每架空线的电阻大小为_____________。（保留3位有效数字） 9. 牵引变电所的理想变压器原、副线圈匝数之比为_______________，变压器输出电压的最大值为_______________。（保留3位有效数字） 10. 当动力车厢中一台电机两端的电压为时，流过电机的电流为，电机的输出功率为。该电机的等效内阻____________________。 11. 两座牵引变电所之间的距离过远时，列车需要凭借惯性滑过一段无电区间。质量为的列车通过一段长的平直无电区间，动力车厢受电弓进入和离开区间时的速度大小分别为和。列车离开无电区间后立即以大小为的加速度加速行驶。整个过程中列车所受阻力大小保持不变。列车通过该段区间的时间为_________________；离开无电区间后的牵引力大小为___________________。（均保留2位有效数字） 【答案】8. 0.344 9. ①. 4∶1 ②. 38.9 10. 11. ①. 5.0 ②. 【解析】 【8题详解】 根据电阻定律可得输电线路上每架空线的电阻大小为 【9题详解】 [1] 根据理想变压器电压与匝数的关系可知，理想变压器原、副线圈匝数之比为 [2] 根据正弦式交变电流最大值与有效值间的关系可知，变压器输出电压的最大值为 【10题详解】 电动机消耗的总功率为 所以电动机的热功率为 又因为 故联立解得该电机的等效内阻为 【11题详解】 [1] 根据匀变速直线运动的规律有 解得列车通过无电区间的时间为 [2] 根据匀变速直线运动速度与位移的关系式有 解得列车通过无电区间的加速度为 加速度为矢量，负号代表其方向与正方向相反，所以列车通过无电区间的加速度大小为。则根据牛顿第二定律可得列车所受阻力大小为 列车离开无电区间后，根据牛顿第二定律有 解得列车离开无电区间后的牵引力大小为 四、电与磁 电能生磁，磁亦能生电。 12. 如图所示的电路中，电源电动势为、内阻为，电容器电容为，两定值电阻阻值均为，是电阻可忽略的电感线圈。 （1）闭合开关后电容器两极板间电压变化情况为______ A.不断增大 B.不断减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 （2）当电容器两端电压为时，电容器所带的电荷量为__________________。 （3）待各支路电流稳定后断开开关，开关断开前瞬间流过电感线圈的电流____________。 （4）开关断开后的极短时间内，电路中的______ A.电场能增大，磁场能减小 B.电场能、磁场能都增大 C.电场能减小，磁场能增大 D.电场能、磁场能都减小 13. 如图（）所示，两平行靠近异名磁极、之间，有一导体棒水平快速切割磁感线。导体棒与电流表组成闭合回路。图（）所示时刻导体棒中感应电流方向垂直纸面向里，感应电流磁场与磁极间磁场叠加后的磁感线（方向未画出）分布如图。其他磁场均可忽略不计。 （1）关于磁极和导体棒所受安培力，有_____ A. 为级，水平向左 B. 为级，水平向左 C. 为级，水平向右 D. 为级，水平向右 （2）导体棒切割磁感线运动方向为_____________________。 【答案】12. ①. C ②. ③. ④. A 13. ①. D ②. 水平向左 【解析】 【12题详解】 [1]闭合开关后，由于电感线圈L有自感作用，故此时电感线圈L相当于 “很大的电阻”，流过电感线圈L的电流较少，则电容器充电，故电容器的电量增大，所以电容器两端的电压增大，当电路稳定后，电感线圈L的自感作用消失，且电感线圈L电阻可忽略，此时电感线圈L相当于导线作用，则电容器放电，电容器的电量减小，所以电容器两端的电压减小，故电容器两极板间的电压先增大后减小。 故选C。 [2]根据 可得当电容器两端电压为时，电容器所带的电荷量为 [3] 待各支路电流稳定后，电感线圈L电阻可忽略，此时与L并联的支路中电容器相当于断路，所以电路可看成是电源、内阻r、一个电阻R以及电感线圈L构成的回路。根据闭合电路欧姆定律，可得总电流 故此时流过电感线圈的电流IL​等于总电流，即 [4]开关断开后的极短时间内，电感线圈L由于自感现象，会产生感应电动势，阻碍电流的减小，此时电感线圈中的电流会对电容器充电。在这个过程中，电感线圈的磁场能转化为电容器的电场能，所以磁场能减小，电场能增大。 故选A。 【13题详解】 [1] 图（）所示时刻导体棒中感应电流方向垂直纸面向里，根据安培定则，可知感应电流磁场方向为顺时针方向，故在导体棒最左侧的磁场方向为沿切线向上，由图（）可知感应电流磁场与磁极间磁场相排斥，即两磁场的方向相同，故磁极间磁场方向向上，故为级；根据左手定则，可知导体棒所受安培力水平向右。 故选D。 [2]由上可知，导体棒的感应电流方向为垂直纸面向里，磁极间磁场方向为向上，根据右手定则，可知导体棒切割磁感线运动方向为水平向左。 五、粒子 α粒子散射实验装置如图所示。 14. 单位时间内进入计数器的α粒子个数随散射角变化的关系图应为 A. B. C. D. 15. 钋（）发生α衰变后的产物为铅（），该衰变的核反应方程为：________________。 16. 根据规范场理论，α粒子与金原子核间电磁力的发生是通过交换 A. 光子 B. 胶子 C. W玻色子 D. Z玻色子 17. 如图所示，虚线框内存在有理想边界的电场或磁场，将速度大小为的α粒子沿轴正方向引入该场区域。当区域内仅存在沿轴方向场强为的匀强电场时，α粒子的运动轨迹为①；当区域内仅存在匀强磁场时，α粒子的运动轨迹为②；当区域内同时存在上述电场和磁场时，α粒子恰沿轨迹③匀速直线运动。已知虚线框宽度为，α粒子质量为、电量为，忽略粒子间相互作用及相对论效应。 （1）匀强磁场的方向为___ A. 轴正方向 B. 轴负方向 C.垂直纸面向里 D.垂直纸面向外 （2）（计算）沿轨迹①穿过电场时，进、出电场位置之间的电势差____。 （3）（计算）沿轨迹②做圆周运动的半径______。 （4）（论证）比较α粒子沿轨迹①、②穿过虚线框区域的时间、的大小关系，并做出解释_______。 【答案】14. C 15. 16. A 17. ①. D ②. ③. ④. α粒子沿轨迹①穿过虚线框区域时，沿初速度方向做匀速直线运动，则有；α粒子沿轨迹②穿过虚线框区域时，α粒子做匀速圆周运动，设轨迹对应的弧长为，则有，由于，则有。 【解析】 【14题详解】 α粒子散射实验结果是：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，极个别α粒子甚至被反弹回来；故单位时间内进入计数器的α粒子个数随散射角变化的关系图应为C。 【15题详解】 钋（）发生α衰变后的产物为铅（），根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可知该衰变的核反应方程为 【16题详解】 根据规范场理论，α粒子与金原子核间电磁力的发生是通过交换光子。 故选A。 【17题详解】 （1）[1]当区域内仅存在匀强磁场时，α粒子的运动轨迹为②，由于α粒子带正电，根据左手定则可知，匀强磁场的方向为垂直纸面向外。 故选D。 （2）[2]当区域内仅存在沿轴方向场强为的匀强电场时，α粒子做类平抛运动，则有，， 联立解得 则进、出电场位置之间的电势差为 （3）[3]当区域内仅存在匀强磁场时，由洛伦兹力提供向心力得 当区域内同时存在上述电场和磁场时，α粒子恰沿轨迹③匀速直线运动，则有 联立解得α粒子沿轨迹②做圆周运动的半径为 （4）[4]略。 六、飞机发动机 如图（）所示为某涡扇发动机的结构图。进入发动机的空气大部分经风扇加速后由外涵道向后流出；其余经内涵道被压气机压缩后进入燃烧室，燃烧后的炙热气体带动涡轮、压气机和风扇转动后与外涵道的空气在涡轮后汇合，随后以共同速度一起离开发动机。 18. 一定质量的空气流经压气机的过程中仍可近似视为密闭理想气体，其间气体体积被压缩至初始体积的，温度由升高至。 （1）上述过程中，这部分空气的压强约增大为其初始压强的____ A.4倍 B.11倍 C.50倍 D.200倍 E.550 倍 （2）上述过程中，这部分空气向外释放的热量为，内能变化量为，则该过程中____ A.气体对外做功 B.外界对气体做功 C.气体对外做功 D.外界对气体做功 19. 如图（）所示是涡轮叶片及其微观结构。发动机运转时，叶片需承受巨大拉力，为保证恶劣工况下的力学特性，制造叶片的材料应为（　　） A. 各向同性的晶体 B. 各向异性的晶体 C. 各向同性的非晶体 D. 各向异性的非晶体 20. 某飞机保持一定高度平飞时，空气阻力的功率大小随飞行速度大小变化的关系如图（）所示。当飞机在图示速度范围内做匀加速水平飞行的过程中，发动机水平推力的大小变化情况为（　　） A. 先增后减，最大时 B. 先减后增，最小时 C. 先增后减，最大时 D. 先减后增，最小时 E. 先增后减，最大时 F. 先减后增，最小时 21. 如图（）所示，当飞机以大小为的速度飞行时，空气近似以同样大小的速度进入发动机，经发动机加速后以大小为的共同速度离开发动机。已知单位时间内进入发动机的空气质量为，且远大于单位时间内燃油燃烧产生的气体质量。忽略发动机传动与摩擦所造成的能量损失以及空气流经发动机前后的温度和压强变化。 （1）（计算）求发动机喷气所获得的推力大小。 （2）（计算）求发动机的推进效率（有用机械功与总机械功之比）。 【答案】18. ①. D ②. B 19. B 20. B 21. （1）；（2） 【解析】 【18题详解】 [1]由题意知，，， 根据理想气体状态方程 解得，故选D。 [2] 热力学第一定律为 气体温度升高，内能增加，取正值，气体被压缩，是外界对气体做功，所以 W 为正，气体向外放热，所以 Q 为负。 代入可得 【19题详解】 涡轮叶片需要承受巨大拉力，并且在恶劣工况下保持稳定的力学特性，这要求材料具有各向异性的晶体结构，以在特定方向上获得更高的强度。 故选B。 【20题详解】 由功率公式，可得 匀加速飞行时，由牛顿第二定律 可得 在图上，是原点与曲线上某点连线的斜率，因此 先减小后增大，则 也先减小后增大，且F 最小与 f最小对应同一速度，由图可知最小值出现在 ，所以对应的速度大于。 【21题详解】 （1）发动机获得的推力与发动机对流经空气的平均冲力等大，即。 对时间内流经发动机的空气 可得 （2）推进效率 地面参照系下，时间内发动机推动飞机做功 发动机推动空气做功 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $