上海市延安中学2025-2026学年高三下学期质量检测物理试卷

上海市延安中学2025学年第二学期质量检测 高三年级 物理试卷 （考试时间：60分钟 满分100分） 一、物理学思想方法（共18分） 物理学的思想方法是人类认识世界的重要方式。 1．（3分）下列属于比值定义的是（ ） A． B． C． D． 2．（3分）下列思想方法正确的是（ ） A．重心概念的建立运用了理想化模型法 B．瞬时速度概念的建立体现了极限思维法 C．利用激光和平面镜观察桌面微小形变运用了等效替代法 D．探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系实验中，运用了等效替代法 3．（4分）（多选）下列图片涉及的重大发现正确的是（ ） A．甲图，牛顿发现万有引力定律并测出了万有引力常量 B．乙图，库仑通过扭秤实验，发现了两个点电荷相互作用的规律 C．丙图，伽利略根据理想实验，得出力不是维持物体运动的原因 D．丁图，伽利略通过斜面实验，直接测得自由落体的速度与时间成正比 4．用图甲所示装置测重力加速度，悬点O正下方固定一个光电门，小球静止时光电门发出的激光恰射到小球中心。测得悬线长度为、小球直径为。将小球拉到不同位置由静止释放，测得不同释放点细线与竖直方向夹角和光电门对应记录的遮光时间。 （1）（2分）小球通过光电门时的速度为_____。 （2）（6分）“图像思想”是处理实验数据的方法之一。利用实验数据作出图，图乙中图线斜率的绝对值为，则纵截距为_____，重力加速度为________________。 二、导航（共20分） 导航是利用卫星、地图等技术为用户提供实时位置定位、路线规划和引导指引的系统。 5．（3分）如图是某同学从校门口到地铁口的导航地图。图中标了两个数据：18分钟，约1.1公里。你认为正确的是（ ） A．导航中位置变化时不能将他看作质点 B．“18分钟”表示的是时刻 C．此次行程的位移大小为1.1 km D．此次行程的平均速度小于 6．（3分）导航系统的“心脏”是星载原子钟，它利用原子能级跃迁的精密频率，实现时间的精准测量。如图为氢原子能级图，a、b、c为氢原子能级跃迁过程中所发出的三种光。以下正确的是（ ） A．氢原子从低能级向高能级跃迁时辐射光子 B．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，形成的光谱总共有3条亮线 C．在相同条件下，此三种光中，光最容易发生明显的衍射 D．用光照射处于能级的氢原子，氢原子会发生电离 7．（4分）（多选）卫星导航在传递信息过程中主要依靠电磁波，以下正确的是（ ） A．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 B．电磁波在不同介质中的传播速度大小都相同 C．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场 D．电磁波也能通过光缆传输 8．（4分）为了定位更准确，导航系统需要进行相对论效应的修正。由狭义相对论在地面上的观察者认为卫星上的钟比地面上的钟走时较_____（A．快，B．慢）；由广义相对论他认为卫星上的钟比地面上的钟走时较_____（A．快，B．慢）。 9．（6分）北斗系统的卫星运行轨道半径越高，线速度越小，卫星运行状态视为匀速圆周运动，其图像如图所示，图中为地球半径，为北斗星座GEO卫星的运行轨道半径。则地球的密度为_______________，GEO卫星的加速度为_______________。 三、电磁驱动和电磁阻尼（共12分） 电磁驱动和电磁阻尼技术在生产生活中有广泛应用。 10．（3分）如图是磁性转速表的原理图，永久磁体随车轮系统的转轴转动，铝盘固定在指针轴上，与永久磁体有少许间距。以下正确的是（ ） A．铝盘接电源，有电流的铝盘在磁场力作用下带动指针转动 B．铝盘中产生感应电流，使铝盘受磁场力而转动 C．铝盘转动的方向与永久磁体转动方向相反 D．铝盘和永久磁体的转动是完全同步的 11．（3分）电阻不可忽略的两个相同铜盘可绕点转动。如图甲、乙连接的电路中忽略一切摩擦力。甲图O、A间的部分区域存在向右的匀强磁场。乙图圆盘所在区域内充满向右的匀强磁场。初始时两圆盘以相同角速度旋转，则（ ） A．若断开和，甲图中的圆盘会减速转动并最终静止 B．若断开和，乙图中的圆盘会减速转动并最终静止 C．若闭合和，甲图中的圆盘保持匀速转动 D．若闭合和，乙图中的圆盘保持匀速转动 12．如图，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为。abcd区域有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向竖直向上。两金属杆的质量均为，电阻均为。初始时，金属杆以初速度向右运动，金属杆处于静止状态。已知两杆未相撞且出磁场时的速度为。金属杆与导轨接触良好且始终与导轨垂直。感应电流产生的磁场及导轨电阻忽略不计。 （1）（2分）此系统在沿导轨方向动量_____（选择：A．守恒、B．不守恒）。 （2）（2分）金属杆M在磁场中的加速度（ ） A．一直变大 B．一直变小 C．先变大再变小 D．先变小再变大 （3）（2分）金属杆N的初始位置到ab的最小距离为___________。 四、潜望镜（共10分） 潜望镜是指从海面下伸出海面或从低洼坑道伸出地面，用以窥探海面或地面上活动的装置。 13．（2分）某潜望镜用两块等腰直角三棱镜制成，入射光沿水平方向垂直射入第一块棱镜的直角边，经斜边反射后沿竖直方向射入第二块棱镜，最后垂直第二块棱镜右侧直角边射出。棱镜材料的折射率应满足：____________________。 14．某玻璃砖截面如图，的连线与垂直，长为，，为一圆弧，其圆心在边的中点，此玻璃的折射率。若一束宽度与边长度相等的平行光从边垂直入射。真空中光速为。求： （1）（4分）经过圆心的光线从射入玻璃到第一次射出玻璃的时间； （2）（4分）从面直接射出的光束在射入前的宽度。 五、加热与保温（共24分） 科研、生产、生活中常常会见到加热与保温的情况。 15．（3分）月球夜温度极低，月球车携带的放射性元素钚会不断衰变释放能量为仪器保温。通过以下反应得到：①，②，下列正确的是（ ） A．，X为电子 B．衰变前的质量等于衰变后和的质量之和 C．核反应①是重核裂变 D．的平均结合能比的大 16．（3分）图1为采用电磁感应加热技术的即热式水龙头。将该系统等效为理想变压器模型如图2，原线圈匝数，副线圈匝数。水龙头正常加热时，输入电压，等效负载电阻，下列正确的是（ ） A．副线圈输出的交流电压有效值为4 V B．正常加热时，副线圈回路电流为10 A C．若在原、副线圈间插入一层铝箔，加热效率会显著提高 D．若原线圈匝数增加到100，输入电压不变，则副线圈输出功率变为原来的2倍 17．图甲是一容积为24 L的电热保温桶，其底部带有龙头。打开桶盖，倒入4 L豆浆后，扣上桶盖密封（状态A）。打开加热开关，使内部气体加热到一定温度（状态B）。切换到保温档，打开龙头，豆浆能缓慢流出，直到恰好全部流完（状态C）。已知整个过程桶内气体的压强与其体积的倒数满足图乙所示的关系，，大气压强，桶盖质量，桶盖横截面积。把桶内气体视为理想气体，忽略表面张力与水蒸气对压强的影响。 （1）（2分）从状态到状态，桶内气体分子数密度（ ） A．增大 B．减小 C．不变 （2）（2分）从状态到状态，桶内气体分子平均速度（ ） A．增大 B．减小 C．不变 （3）（2分）从状态到状态，桶内气体对外做功约为438 J，该过程气体所吸收的热量为_______J； （4）（4分）（计算）求状态的温度以及此时桶盖对桶身作用力。 18．图甲为饮水机，图乙是其简化电路图，A是额定电流为6 A的保险丝（电阻忽略不计），通过开关、实现高、中、低三挡温度的调节。部分参数如图丙，和均为定值电热丝，且。 额定电压 220V 额定功率 高温档 中温档 968W 低温档 丙 （1）（2分）电阻的阻值为_____； （2）（2分）用电高峰期时，饮水机在高温挡工作50 s消耗的电能为，则此时的实际电压为_____； （3）（4分）（论证）某同学只改变的阻值，想要高温挡功率等于最低档功率的3倍，请问他能否实现？通过计算说明。 六、光刻机（共16分） 一种将目标结构图样印刷到硅片等基底上的机器。 19．（3分）光刻机需要用较大能量光子的光照射，应选用的光源是（ ） A．波长长的光源 B．频率大的光源 C．强度小的光源 D．强度大的光源 20．（3分）光刻机所用光的波长越短，成像的精度就越高。如图为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测的光电流和电压的关系，成像精度最高的是（ ） A．a光 B．b光 C．c光 D．三种一样 21．离子注入是芯片制造的重要工序工作原理如图，离子经加速后沿水平方向进入速度选择器，然后通过磁分析器，选择出特定比荷的离子，经偏转系统后注入到处在水平面内的晶圆（硅片），速度选择器、磁分析器磁感应强度大小均为，方向均垂直纸面向外；速度选择器中的匀强电场场强大小为，方向竖直向上，磁分析器截面是内外半径分别为和的四分之一圆环，其两端中心位置和处各有一个小孔；偏转系统中电场和磁场的分布区域是同一边长为的正方体，其底面与晶圆所在水平面平行，间距也为。当偏转系统不加电场及磁场时，离子恰好由上表面中心竖直进入系统，并竖直注入到晶圆上的点。整个系统置于真空中，不计离子重力，经过偏转系统直接打在晶圆上的离子偏转的角度都很小，离子能从底面穿出偏转系统。 （1）（6分）注入离子的电性为_________，能通过速度选择器的离子速度大小为_________，能从孔N离开的离子的比荷为_________。 （2）（4分）（计算）若偏转系统没有磁场，仅加上与速度选择器场强大小相同，方向垂直于纸面向外的电场，求离子注入晶圆的位置坐标（第二问结果用L，，表示）。 参考答案 1．C 2．B 3．BC 4．（1）；（2）1； 5．D 6．C 7．AD 8．B；A 9．；； 10．B 11．A 12．（1）A；（2）B；（3）； 13． 14．（1）；（2） 15．D 16．B 17．（1）C；（2）A；（3）438；（4）；980 N，方向竖直向上； 18．（1）50 Ω；（2）210 V；（3）不能； 高温挡功率至少是最低档功率的4倍。 19．B 20．B 21．（1）正电；；；（2）； 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市延安中学2025学年第二学期质量检测 高三年级 物理试卷 （考试时间：60分钟 满分100分） 一、物理学思想方法（共18分） 物理学的思想方法是人类认识世界的重要方式。 1．（3分）下列属于比值定义的是（ ） A． B． C． D． 2．（3分）下列思想方法正确的是（ ） A．重心概念的建立运用了理想化模型法 B．瞬时速度概念的建立体现了极限思维法 C．利用激光和平面镜观察桌面微小形变运用了等效替代法 D．探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系实验中，运用了等效替代法 3．（4分）（多选）下列图片涉及的重大发现正确的是（ ） A．甲图，牛顿发现万有引力定律并测出了万有引力常量 B．乙图，库仑通过扭秤实验，发现了两个点电荷相互作用的规律 C．丙图，伽利略根据理想实验，得出力不是维持物体运动的原因 D．丁图，伽利略通过斜面实验，直接测得自由落体的速度与时间成正比 4．用图甲所示装置测重力加速度，悬点O正下方固定一个光电门，小球静止时光电门发出的激光恰射到小球中心。测得悬线长度为、小球直径为。将小球拉到不同位置由静止释放，测得不同释放点细线与竖直方向夹角和光电门对应记录的遮光时间。 （1）（2分）小球通过光电门时的速度为_____。 （2）（6分）“图像思想”是处理实验数据的方法之一。利用实验数据作出图，图乙中图线斜率的绝对值为，则纵截距为_____，重力加速度为________________。 二、导航（共20分） 导航是利用卫星、地图等技术为用户提供实时位置定位、路线规划和引导指引的系统。 5．（3分）如图是某同学从校门口到地铁口的导航地图。图中标了两个数据：18分钟，约1.1公里。你认为正确的是（ ） A．导航中位置变化时不能将他看作质点 B．“18分钟”表示的是时刻 C．此次行程的位移大小为1.1 km D．此次行程的平均速度小于 6．（3分）导航系统的“心脏”是星载原子钟，它利用原子能级跃迁的精密频率，实现时间的精准测量。如图为氢原子能级图，a、b、c为氢原子能级跃迁过程中所发出的三种光。以下正确的是（ ） A．氢原子从低能级向高能级跃迁时辐射光子 B．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，形成的光谱总共有3条亮线 C．在相同条件下，此三种光中，光最容易发生明显的衍射 D．用光照射处于能级的氢原子，氢原子会发生电离 7．（4分）（多选）卫星导航在传递信息过程中主要依靠电磁波，以下正确的是（ ） A．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 B．电磁波在不同介质中的传播速度大小都相同 C．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场 D．电磁波也能通过光缆传输 8．（4分）为了定位更准确，导航系统需要进行相对论效应的修正。由狭义相对论在地面上的观察者认为卫星上的钟比地面上的钟走时较_____（A．快，B．慢）；由广义相对论他认为卫星上的钟比地面上的钟走时较_____（A．快，B．慢）。 9．（6分）北斗系统的卫星运行轨道半径越高，线速度越小，卫星运行状态视为匀速圆周运动，其图像如图所示，图中为地球半径，为北斗星座GEO卫星的运行轨道半径。则地球的密度为_______________，GEO卫星的加速度为_______________。 三、电磁驱动和电磁阻尼（共12分） 电磁驱动和电磁阻尼技术在生产生活中有广泛应用。 10．（3分）如图是磁性转速表的原理图，永久磁体随车轮系统的转轴转动，铝盘固定在指针轴上，与永久磁体有少许间距。以下正确的是（ ） A．铝盘接电源，有电流的铝盘在磁场力作用下带动指针转动 B．铝盘中产生感应电流，使铝盘受磁场力而转动 C．铝盘转动的方向与永久磁体转动方向相反 D．铝盘和永久磁体的转动是完全同步的 11．（3分）电阻不可忽略的两个相同铜盘可绕点转动。如图甲、乙连接的电路中忽略一切摩擦力。甲图O、A间的部分区域存在向右的匀强磁场。乙图圆盘所在区域内充满向右的匀强磁场。初始时两圆盘以相同角速度旋转，则（ ） A．若断开和，甲图中的圆盘会减速转动并最终静止 B．若断开和，乙图中的圆盘会减速转动并最终静止 C．若闭合和，甲图中的圆盘保持匀速转动 D．若闭合和，乙图中的圆盘保持匀速转动 12．如图，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为。abcd区域有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向竖直向上。两金属杆的质量均为，电阻均为。初始时，金属杆以初速度向右运动，金属杆处于静止状态。已知两杆未相撞且出磁场时的速度为。金属杆与导轨接触良好且始终与导轨垂直。感应电流产生的磁场及导轨电阻忽略不计。 （1）（2分）此系统在沿导轨方向动量_____（选择：A．守恒、B．不守恒）。 （2）（2分）金属杆M在磁场中的加速度（ ） A．一直变大 B．一直变小 C．先变大再变小 D．先变小再变大 （3）（2分）金属杆N的初始位置到ab的最小距离为___________。 四、潜望镜（共10分） 潜望镜是指从海面下伸出海面或从低洼坑道伸出地面，用以窥探海面或地面上活动的装置。 13．（2分）某潜望镜用两块等腰直角三棱镜制成，入射光沿水平方向垂直射入第一块棱镜的直角边，经斜边反射后沿竖直方向射入第二块棱镜，最后垂直第二块棱镜右侧直角边射出。棱镜材料的折射率应满足：____________________。 14．某玻璃砖截面如图，的连线与垂直，长为，，为一圆弧，其圆心在边的中点，此玻璃的折射率。若一束宽度与边长度相等的平行光从边垂直入射。真空中光速为。求： （1）（4分）经过圆心的光线从射入玻璃到第一次射出玻璃的时间； （2）（4分）从面直接射出的光束在射入前的宽度。 五、加热与保温（共24分） 科研、生产、生活中常常会见到加热与保温的情况。 15．（3分）月球夜温度极低，月球车携带的放射性元素钚会不断衰变释放能量为仪器保温。通过以下反应得到：①，②，下列正确的是（ ） A．，X为电子 B．衰变前的质量等于衰变后和的质量之和 C．核反应①是重核裂变 D．的平均结合能比的大 16．（3分）图1为采用电磁感应加热技术的即热式水龙头。将该系统等效为理想变压器模型如图2，原线圈匝数，副线圈匝数。水龙头正常加热时，输入电压，等效负载电阻，下列正确的是（ ） A．副线圈输出的交流电压有效值为4 V B．正常加热时，副线圈回路电流为10 A C．若在原、副线圈间插入一层铝箔，加热效率会显著提高 D．若原线圈匝数增加到100，输入电压不变，则副线圈输出功率变为原来的2倍 17．图甲是一容积为24 L的电热保温桶，其底部带有龙头。打开桶盖，倒入4 L豆浆后，扣上桶盖密封（状态A）。打开加热开关，使内部气体加热到一定温度（状态B）。切换到保温档，打开龙头，豆浆能缓慢流出，直到恰好全部流完（状态C）。已知整个过程桶内气体的压强与其体积的倒数满足图乙所示的关系，，大气压强，桶盖质量，桶盖横截面积。把桶内气体视为理想气体，忽略表面张力与水蒸气对压强的影响。 （1）（2分）从状态到状态，桶内气体分子数密度（ ） A．增大 B．减小 C．不变 （2）（2分）从状态到状态，桶内气体分子平均速度（ ） A．增大 B．减小 C．不变 （3）（2分）从状态到状态，桶内气体对外做功约为438 J，该过程气体所吸收的热量为_______J； （4）（4分）（计算）求状态的温度以及此时桶盖对桶身作用力。 18．图甲为饮水机，图乙是其简化电路图，A是额定电流为6 A的保险丝（电阻忽略不计），通过开关、实现高、中、低三挡温度的调节。部分参数如图丙，和均为定值电热丝，且。 额定电压 220V 额定功率 高温档 中温档 968W 低温档 丙 （1）（2分）电阻的阻值为_____； （2）（2分）用电高峰期时，饮水机在高温挡工作50 s消耗的电能为，则此时的实际电压为_____； （3）（4分）（论证）某同学只改变的阻值，想要高温挡功率等于最低档功率的3倍，请问他能否实现？通过计算说明。 六、光刻机（共16分） 一种将目标结构图样印刷到硅片等基底上的机器。 19．（3分）光刻机需要用较大能量光子的光照射，应选用的光源是（ ） A．波长长的光源 B．频率大的光源 C．强度小的光源 D．强度大的光源 20．（3分）光刻机所用光的波长越短，成像的精度就越高。如图为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测的光电流和电压的关系，成像精度最高的是（ ） A．a光 B．b光 C．c光 D．三种一样 21．离子注入是芯片制造的重要工序工作原理如图，离子经加速后沿水平方向进入速度选择器，然后通过磁分析器，选择出特定比荷的离子，经偏转系统后注入到处在水平面内的晶圆（硅片），速度选择器、磁分析器磁感应强度大小均为，方向均垂直纸面向外；速度选择器中的匀强电场场强大小为，方向竖直向上，磁分析器截面是内外半径分别为和的四分之一圆环，其两端中心位置和处各有一个小孔；偏转系统中电场和磁场的分布区域是同一边长为的正方体，其底面与晶圆所在水平面平行，间距也为。当偏转系统不加电场及磁场时，离子恰好由上表面中心竖直进入系统，并竖直注入到晶圆上的点。整个系统置于真空中，不计离子重力，经过偏转系统直接打在晶圆上的离子偏转的角度都很小，离子能从底面穿出偏转系统。 （1）（6分）注入离子的电性为_________，能通过速度选择器的离子速度大小为_________，能从孔N离开的离子的比荷为_________。 （2）（4分）（计算）若偏转系统没有磁场，仅加上与速度选择器场强大小相同，方向垂直于纸面向外的电场，求离子注入晶圆的位置坐标（第二问结果用L，，表示）。 参考答案 1．C 2．B 3．BC 4．（1）；（2）1； 5．D 6．C 7．AD 8．B；A 9．；； 10．B 11．A 12．（1）A；（2）B；（3）； 13． 14．（1）；（2） 15．D 16．B 17．（1）C；（2）A；（3）438；（4）；980 N，方向竖直向上； 18．（1）50 Ω；（2）210 V；（3）不能； 高温挡功率至少是最低档功率的4倍。 19．B 20．B 21．（1）正电；；；（2）； 学科网（北京）股份有限公司 $