精品解析：2026届上海市静安区高三第二学期教学质量调研物理试卷

静安区2025学年度第二学期教学质量调研 高三物理试卷 特别提示： 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。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均取。 1. 空间站装置 空间站中固定有一种可装液体的装置。空间站稳定运行时，可更换装置中的液体。 （1）空间站绕地球做匀速圆周运动的角速度为， ①该装置所受合力______。 A.大小不变、方向不变 B.大小不变、方向改变 C.大小改变、方向不变 D.大小改变、方向改变 ②空间站升高轨道高度后，继续绕地球做匀速圆周运动。该装置的角速度将______。 A.大于 B.等于 C.小于 （2）空间站稳定运行时，将两端开口的细直玻璃管竖直插入装有水的装置中。当玻璃管中的液面达到稳定时，观察到管内液面高于管外液面。 ①玻璃管中的液面在上升过程中形状为______。 A B. C. ②（多选）若其他条件不变，仅更换液体种类。达到稳定状态后，玻璃管中的液面也上升到原来的高度。则两种液体______。 A.密度一定相同 B.密度可能不同 C.都浸润玻璃 D.都不浸润玻璃 2. 高原低压环境 高原地区气压低、空气稀薄，会对人的呼吸产生影响。（空气可视为理想气体） （1）相同气温下，高原地区的大气压通常低于平原地区，主要是因为高原地区______。 A. 空气分子平均动能更小 B. 空气分子势能更小 C. 单位体积内的空气分子数更少 D. 空气分子间引力更小 （2）一包密封薯片从平原带到高原后，因外界气压降低而缓慢鼓胀，直至内外压强相等。若将包装袋内气体的缓慢膨胀过程近似为等温过程，在此过程中______。 A. 气体对外做功，从外界吸热，内能不变 B. 气体对外做功，向外界放热，内能减少 C. 外界对气体做功，气体从外界吸热，内能增大 D. 外界对气体做功，气体向外界放热，内能不变 （3）人进入空气稀薄的高原（大气压为、温度为）后，会加深呼吸。 ①若在高原上吸入的空气，这些空气在标准状况（大气压约为，温度为）下的体积约为______。 ②若在高原非常缓慢地吸气一次，以肺部逐渐增加的气体为研究对象，它的压强随肺内体积的变化关系图线，最接近图______。 A. B. C. D. 3. 撑竿跳高 如图，运动员持竿助跑，借助竿的形变与弹力腾空而起，一般能跳过高。（忽略空气阻力） （1）运动员持竿助跑过程中，竿的前端发生振动。运动员的跑动节奏与竿的固有频率越接近，竿前端的振幅______。 A. 越大 B. 不变 C. 越小 D. 与节奏无关 （2）（多选）将运动员视为质点，他在空中离竿的瞬间，水平速度大小为，竖直速度大小为。运动员离竿后直至安全落在垫子上的过程中，运动员的______。 A. 水平位移仅与有关 B. 最大高度与有关 C. 加速度方向不断变化 D. 速度变化量的方向保持不变 （3）将运动员、撑竿和地球视为一个系统，当撑竿弯曲程度达到最大时，测得系统的动能、重力势能（起跳位置为零势能面）、弹性势能的大小关系为。当运动员重心上升到最高点时，、、的关系从大到小排列为______。 4. 电池包检测 新能源汽车电池包检测包含吊装稳定性测试。测试时，内置热敏电阻实时监测电池温度的变化。（重力加速度大小为，忽略空气阻力） （1）如图，质量为且分布均匀的电池包，被两根长度均为的对称轻绳竖直向上吊起，两根轻绳与电池包水平表面的夹角始终为。 ①电池包以恒定速度向上运动时，每根轻绳的拉力大小为______；两根轻绳拉力的总功率为______。 ②（简答）电池包向上做加速度减小的减速运动，直至静止。分析说明该过程中轻绳对电池包作用力的大小如何变化______。 ③电池包静止后受到扰动，在竖直平面内做微小角度摆动，估算其摆动周期为______；此时回复力大小与偏离平衡位置的距离成正比，该比例系数为______。 （2）电池包内部集成一个负温度系数热敏电阻（阻值随温度上升不断减小）。如图（a），将与电动势为的电源（内阻不计）、阻值为的定值电阻串联，两端的电压为。当时，电压表示数为。 ①______。 ②（简答）若电源内阻比较大，电压表示数为时，实际温度为。比较与的大小关系，并说明理由______。 ③两端的电压随温度的变化如图（b）所示，曲线在处的切线斜率为。若温度由起升高了极小的，热敏电阻的阻值减小量与满足，则______。（用、、表示） 5. 光传感器 光传感器在很多领域都起着重要的作用。 （1）光传感器的接收口由某种折射率为的特种玻璃制成，其导光管由可弯折的柔性光学纤维制成。如图，光纤芯层折射率为，涂层折射率为。 ①光以光速射入接收口的玻璃，光在玻璃中的传播速度变为______。 ②为保证光在导光管弯折处不发生泄漏，折射率小的应是______层；光线入射时与管面的夹角必须小于______。（用、表示） （2）如图（a），靠得极近的两个激光光源、发出的光，射在屏幕上形成稳定的明暗条纹，屏幕上有一点，此时位于两光源连线的垂直平分线上。 ①这些明暗相间的条纹是由光的______现象引起的。 A.折射 B.全反射 C.干涉 D.衍射 ②（多选）保持光源不动，沿图（a）所示方向缓慢移动光源，发现点出现明暗交替变化的现象。用光传感器记录下点的光强变化，得到光强一时间的图（b）。由此可推断出的结论有______。 A.仍有（1）的光学现象 B.没有（1）的光学现象 C.在匀速移动 D.在变速移动 （3）光传感器内部的主要元件是光电管，用某种金属作为其阴极。 ①传感器突然失灵，在排除了电路故障后，最合理的做法是检测______。 A.照射光的波长是否变长 B.照射光的强度是否减弱 C.光照时间是否变短 ②（作图）如图，该金属的遏止电压与入射光频率的关系为一条直线。若换用逸出功更大的另一种金属材料重复实验，在图上画出这种金属的图线_______。 ③（多选）利用图（a）所示装置可以研究单色光的光电效应规律，测得如图（b）所示的实验曲线，其中横轴表示加速电压，纵轴表示光电流，为遏止电压，为饱和光电流。由图可得______。 A.入射光的频率 B.光电子的最大初动能 C.光电管阴极金属的逸出功 D.单位时间内阴极逸出的光电子数 高能粒子 高能粒子治疗系统利用电磁场加速带电粒子形成束流，用于精准医疗。 6. 如图，在回旋加速器中，质子被不断加速。 （1）质子在、半圆金属盒内运动时，其______。 A.运动的速率均匀增加 B.运动的角速度保持不变 C.绕行一周所用的时间变长 D.所受的洛伦兹力保持不变 （2）当质子被加速到接近光速时，发现其运动周期变长，同时______。 A.质子电荷量发生变化 B.质子质量发生变化 C.磁场随半径增大而变化 D.电场随半径增大而变化 7. 为精确控制粒子的能量，先用特定波长的光激发氢原子至能级，其再向基态跃迁辐射光子。 （1）这些可能辐射的光子中，波长最短的是从______的光子。 A.跃迁到 B.跃迁到 C.跃迁到 D.跃迁到 （2）如图给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向。 ①碰撞后光子沿______方向运动。 A.① B.② C.③ ②碰撞后光的波长______。 A.变长 B.不变 C.变短 8. 治疗后的剩余粒子将打入拦截器回收能量。拦截器的能量回收部分可简化为图示装置。光滑平行金属导轨倾角为，间距为。导轨顶端连接一个电容为的理想电容器（初始未充电）。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中。一质量为、电阻不计的金属棒从导轨上高处由静止开始滑下。设金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为。 （1）（计算）若金属棒以大小为的加速度沿导轨向下做匀加速运动，求金属棒滑至导轨底端时的速度大小。 （2）（计算）求金属棒以加速度沿导轨匀加速下滑至底端的过程中，电容器储存的最大电能。 （3）（论证）金属棒在导轨上做匀加速直线运动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 静安区2025学年度第二学期教学质量调研 高三物理试卷 特别提示： 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。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均取。 1. 空间站装置 空间站中固定有一种可装液体的装置。空间站稳定运行时，可更换装置中的液体。 （1）空间站绕地球做匀速圆周运动的角速度为， ①该装置所受合力______。 A.大小不变、方向不变 B.大小不变、方向改变 C.大小改变、方向不变 D.大小改变、方向改变 ②空间站升高轨道高度后，继续绕地球做匀速圆周运动。该装置的角速度将______。 A.大于 B.等于 C.小于 （2）空间站稳定运行时，将两端开口的细直玻璃管竖直插入装有水的装置中。当玻璃管中的液面达到稳定时，观察到管内液面高于管外液面。 ①玻璃管中的液面在上升过程中形状为______。 A B. C. ②（多选）若其他条件不变，仅更换液体种类。达到稳定状态后，玻璃管中的液面也上升到原来的高度。则两种液体______。 A.密度一定相同 B.密度可能不同 C.都浸润玻璃 D.都不浸润玻璃 【答案】（1） ①. B ②. C （2） ①. C ②. BC##CB 【解析】 【小问1详解】 [1]空间站做匀速圆周运动，合力为万有引力，这个力提供了向心力，大小为，即大小不变，方向总是指向地球中心，故B正确。 故选B。 [2]根据万有引力提供向心力有 解得，高度升高即增大，则减小，故空间站升高轨道高度后角速度小于。故C正确。 故选C。 【小问2详解】 [1]由题意可知水对玻璃管是浸润的，由于表面张力作用，水在玻璃管壁处向上弯曲，形成凹液面，故C正确。 故选C。 [2]AB．毛细上升高度不仅与密度有关，还与张力系数、接触角有关，因此，上升高度相同，密度可能不同，故A错误、B正确； CD．因为两种液体均上升，说明都是浸润玻璃的，故C正确、D错误。 故选BC。 2. 高原低压环境 高原地区气压低、空气稀薄，会对人的呼吸产生影响。（空气可视为理想气体） （1）相同气温下，高原地区的大气压通常低于平原地区，主要是因为高原地区______。 A. 空气分子平均动能更小 B. 空气分子势能更小 C. 单位体积内的空气分子数更少 D. 空气分子间引力更小 （2）一包密封薯片从平原带到高原后，因外界气压降低而缓慢鼓胀，直至内外压强相等。若将包装袋内气体的缓慢膨胀过程近似为等温过程，在此过程中______。 A. 气体对外做功，从外界吸热，内能不变 B. 气体对外做功，向外界放热，内能减少 C. 外界对气体做功，气体从外界吸热，内能增大 D. 外界对气体做功，气体向外界放热，内能不变 （3）人进入空气稀薄的高原（大气压为、温度为）后，会加深呼吸。 ①若在高原上吸入的空气，这些空气在标准状况（大气压约为，温度为）下的体积约为______。 ②若在高原非常缓慢地吸气一次，以肺部逐渐增加的气体为研究对象，它的压强随肺内体积的变化关系图线，最接近图______。 A. B. C. D. 【答案】（1）C （2）A （3） ①. 0.3 ②. A 【解析】 【小问1详解】 A．因温度相同，则空气分子平均动能相同，A错误； BD．理想气体的分子间引力和分子势能均为零，BD错误； C．因空气稀薄，则单位体积内的空气分子数更少，C正确。 故选C。 【小问2详解】 气体的缓慢膨胀过程近似为等温过程，在此过程中气体的内能不变，气体体积变大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故选A。 【小问3详解】 ①[1]根据玻意耳定律 解得 ②[2]随着吸入气体的不断增加，则气体的质量和体积都变大，温度升高，但气体压强不变，故选A。 3. 撑竿跳高 如图，运动员持竿助跑，借助竿的形变与弹力腾空而起，一般能跳过高。（忽略空气阻力） （1）运动员持竿助跑过程中，竿的前端发生振动。运动员的跑动节奏与竿的固有频率越接近，竿前端的振幅______。 A. 越大 B. 不变 C. 越小 D. 与节奏无关 （2）（多选）将运动员视为质点，他在空中离竿的瞬间，水平速度大小为，竖直速度大小为。运动员离竿后直至安全落在垫子上的过程中，运动员的______。 A. 水平位移仅与有关 B. 最大高度与有关 C. 加速度方向不断变化 D. 速度变化量的方向保持不变 （3）将运动员、撑竿和地球视为一个系统，当撑竿弯曲程度达到最大时，测得系统的动能、重力势能（起跳位置为零势能面）、弹性势能的大小关系为。当运动员重心上升到最高点时，、、的关系从大到小排列为______。 【答案】（1）A （2）BD （3） 【解析】 【小问1详解】 竿与运动员发生共振，当驱动力频率即运动员跑动节奏的频率与物体的固有频率越接近，受迫振动的振幅越大。 故选A。 【小问2详解】 A．运动员离开竿后做斜抛运动，在水平方向上，有 在竖直方向上，有 设运动员离开竿时，离地面的高度为H，当运动员落地时，有 解得运动员落地的水平位移 故水平位移与、都有关，故A错误； B．上升的最大高度，故最大高度与有关，故B正确； C．斜抛过程仅受重力，加速度恒为g，方向始终竖直向下，不发生变化，故C错误； D．速度变化量的方向与加速度的方向始终保持一致，不发生变化，故D正确。 故选BD。 【小问3详解】 依题意可知，系统机械能守恒，撑竿弯曲程度达到最大到运动员离开竿的过程中，弹性势能转化为动能和重力势能； 运动员离开竿到重心上升到最高点的过程中，部分动能转化为重力势能。 故在最高点重力势能最大，动能次之，弹性势能最小。 4. 电池包检测 新能源汽车电池包检测包含吊装稳定性测试。测试时，内置热敏电阻实时监测电池温度的变化。（重力加速度大小为，忽略空气阻力） （1）如图，质量为且分布均匀的电池包，被两根长度均为的对称轻绳竖直向上吊起，两根轻绳与电池包水平表面的夹角始终为。 ①电池包以恒定速度向上运动时，每根轻绳的拉力大小为______；两根轻绳拉力的总功率为______。 ②（简答）电池包向上做加速度减小的减速运动，直至静止。分析说明该过程中轻绳对电池包作用力的大小如何变化______。 ③电池包静止后受到扰动，在竖直平面内做微小角度摆动，估算其摆动周期为______；此时回复力大小与偏离平衡位置的距离成正比，该比例系数为______。 （2）电池包内部集成一个负温度系数热敏电阻（阻值随温度上升不断减小）。如图（a），将与电动势为的电源（内阻不计）、阻值为的定值电阻串联，两端的电压为。当时，电压表示数为。 ①______。 ②（简答）若电源内阻比较大，电压表示数为时，实际温度为。比较与的大小关系，并说明理由______。 ③两端的电压随温度的变化如图（b）所示，曲线在处的切线斜率为。若温度由起升高了极小的，热敏电阻的阻值减小量与满足，则______。（用、、表示） 【答案】（1） ①. ②. ③. 逐渐增大 ④. ⑤. （2） ①. ②. 见解析 ③. 【解析】 【小问1详解】 ①[1][2]对电池包进行受力分析，在竖直方向上，两根轻绳拉力的竖直分力之和等于电池包重力，设每根轻绳拉力为，根据 解得 两根轻绳拉力的合力大小为，根据 可得两根轻绳拉力的总功率为 ②[3]电池包向上做减速运动，加速度方向向下，根据牛顿第二定律 方向向下，且逐渐减小，、不变，可知F逐渐增大，当速度减为零时，。 ③[4][5]电池包在竖直平面内做微小角度摆动可等效为单摆模型，等效摆长为，根据单摆周期公式可得周期 回复力 在最大位移处，回复力（为摆角） 因微小摆动，则 可得 所以 【小问2详解】 ①[1]当时，根据闭合电路欧姆定律可得 两端的电压 可得 ②[2]当电源内阻为零，时，电压表示数为，当电源内阻r比较大时，若要电压表示数仍为，根据闭合电路欧姆定律有 得 即此时的阻值比电源内阻不计且电压表示数为时的阻值大。因为热敏电阻阻值随温度t上升不断减小，所以此时对应的温度小于。 ③[3]根据闭合电路欧姆定律 对U关于求导可得 当时，则 已知曲线在处的切线斜率为k，根据导数的几何意义 又因为 当时， ，所以 可得 5. 光传感器 光传感器在很多领域都起着重要的作用。 （1）光传感器的接收口由某种折射率为的特种玻璃制成，其导光管由可弯折的柔性光学纤维制成。如图，光纤芯层折射率为，涂层折射率为。 ①光以光速射入接收口的玻璃，光在玻璃中的传播速度变为______。 ②为保证光在导光管弯折处不发生泄漏，折射率小的应是______层；光线入射时与管面的夹角必须小于______。（用、表示） （2）如图（a），靠得极近的两个激光光源、发出的光，射在屏幕上形成稳定的明暗条纹，屏幕上有一点，此时位于两光源连线的垂直平分线上。 ①这些明暗相间的条纹是由光的______现象引起的。 A.折射 B.全反射 C.干涉 D.衍射 ②（多选）保持光源不动，沿图（a）所示方向缓慢移动光源，发现点出现明暗交替变化的现象。用光传感器记录下点的光强变化，得到光强一时间的图（b）。由此可推断出的结论有______。 A.仍有（1）的光学现象 B.没有（1）的光学现象 C.在匀速移动 D.在变速移动 （3）光传感器内部的主要元件是光电管，用某种金属作为其阴极。 ①传感器突然失灵，在排除了电路故障后，最合理的做法是检测______。 A.照射光的波长是否变长 B.照射光的强度是否减弱 C.光照时间是否变短 ②（作图）如图，该金属的遏止电压与入射光频率的关系为一条直线。若换用逸出功更大的另一种金属材料重复实验，在图上画出这种金属的图线_______。 ③（多选）利用图（a）所示装置可以研究单色光的光电效应规律，测得如图（b）所示的实验曲线，其中横轴表示加速电压，纵轴表示光电流，为遏止电压，为饱和光电流。由图可得______。 A.入射光的频率 B.光电子的最大初动能 C.光电管阴极金属的逸出功 D.单位时间内阴极逸出的光电子数 【答案】（1） ①. ②. 涂 ③. （2） ①. C ②. AD （3） ①. A ②. 见解析 ③. BD 【解析】 【小问1详解】 [1]折射率定义为 得光在玻璃中速度 故填 [2]光纤全反射要求光从光密介质射入光疏介质，因此芯层折射率涂层折射率，折射率小的是涂层。 [3]设光线入射端面时折射角为，在芯层涂层界面发生全反射要求入射角临界角，其中  结合几何关系和折射定律可得 即 【小问2详解】 [1]两个相干光源产生稳定明暗条纹，是光的干涉现象，故选C。 [2]AB．O点出现明暗交替，说明仍满足干涉条件，存在干涉现象，故A正确、B错误； CD．图中明暗变化的时间间隔相等，即相同时间内路程差变化量恒定，由于路程差随移动的变化率越来越大，因此做变速移动，故C错误、D正确。 故选AD。 【小问3详解】 [1]光电管靠光电效应工作，排除电路故障后，若不能产生光电流，说明不能发生光电效应，光电效应的条件是入射光频率大于金属极限频率（波长小于极限波长），若照射光波长变长，频率降低，低于极限频率就无法产生光电效应，光传感器失灵；光强、光照时间不影响光电效应能否发生，仅影响光电流大小，故选A。  [2]根据光电效应方程 得 斜率为定值，逸出功更大时，极限频率更大，因此新图线和原线平行，横截距在原右侧。 [3]AC由 仅知道一个，没有其他条件无法求出入射光频率和逸出功，故A、C错误； B已知遏止电压可直接得到光电子最大初动能，故B正确； D饱和光电流（为单位时间逸出光电子数） 因此由​可得单位时间逸出的光电子数，故D正确。 故选BD。 高能粒子 高能粒子治疗系统利用电磁场加速带电粒子形成束流，用于精准医疗。 6. 如图，在回旋加速器中，质子被不断加速。 （1）质子在、半圆金属盒内运动时，其______。 A.运动的速率均匀增加 B.运动的角速度保持不变 C.绕行一周所用的时间变长 D.所受的洛伦兹力保持不变 （2）当质子被加速到接近光速时，发现其运动周期变长，同时______。 A.质子电荷量发生变化 B.质子质量发生变化 C.磁场随半径增大而变化 D.电场随半径增大而变化 7. 为精确控制粒子的能量，先用特定波长的光激发氢原子至能级，其再向基态跃迁辐射光子。 （1）这些可能辐射的光子中，波长最短的是从______的光子。 A.跃迁到 B.跃迁到 C.跃迁到 D.跃迁到 （2）如图给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向。 ①碰撞后光子沿______方向运动。 A.① B.② C.③ ②碰撞后光的波长______。 A.变长 B.不变 C.变短 8. 治疗后的剩余粒子将打入拦截器回收能量。拦截器的能量回收部分可简化为图示装置。光滑平行金属导轨倾角为，间距为。导轨顶端连接一个电容为的理想电容器（初始未充电）。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中。一质量为、电阻不计的金属棒从导轨上高处由静止开始滑下。设金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为。 （1）（计算）若金属棒以大小为的加速度沿导轨向下做匀加速运动，求金属棒滑至导轨底端时的速度大小。 （2）（计算）求金属棒以加速度沿导轨匀加速下滑至底端的过程中，电容器储存的最大电能。 （3）（论证）金属棒在导轨上做匀加速直线运动。 【答案】6. ①. B ②. B 7. ①. B ②. A ③. A 8. 见解析 【解析】 【6题详解】 [1]A．质子在、半圆金属盒内做匀速圆周运动，洛伦兹力不做功，质子在盒内速率不变，A错误； BC．由洛伦兹力提供向心力， 可得周期 故周期与速率无关，不变，角速度也不变，B正确，C错误； D．质子经过电场加速后速率逐渐增大，洛伦兹力随的增大而增大，D错误。 故选B。 [2]质子速度接近光速时，根据相对论效应，质子质量 可知质子质量随速度增大而增大，由周期公式 可知增大，则周期变长，质子电荷量不变，磁场和电场本身不发生变化。 故选B。 【7题详解】 [1]光子能量 故能级差越大，光子频率越高，波长越短，所以从跃迁到的能级差最大，波长最短。 故选B。 [2]光子与静止电子碰撞过程动量守恒，竖直方向总动量初始为0，碰撞后电子向下运动，动量有竖直向下的分量，因此光子动量的竖直分量必须向上，故光子沿①的方向运动。 故选A。 [3]碰撞后光子将部分动量转移给电子，光子动量减小，由 可得，动量减小，则波长变长。 故选A。 【8题详解】 （1）金属棒沿斜面下滑的位移 金属棒从静止开始下滑，根据运动学公式 解得 （2）重力做功等于金属棒动能与电容器电能之和，由能量守恒定律有 解得 （3）设在较短时间内，金属棒速度变化量为，则金属棒 电容器所带电量 充电电流 对金属棒受力分析，由牛顿第二定律有 解得 式子中各物理量均为定值，因此加速度恒定，故金属棒做匀加速直线运动，得证。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $