精品解析：上海交通大学附属中学2025-2026学年高三上学期期末物理试题

上海交通大学附属中学2025-2026学年高三上学期 期末物理试题 （满分100分，60分钟完成。答案一律写在答题纸上。） 注意事项： 1.本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上选项，但不可全选；标注“不定项”的试题，每小题应选一个或多个选项。未特别标注的选择题，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大小均取 一、乒乓球 乒乓球是一种世界流行的球类体育项目，被称为中国的“国球”。 1. 乒乓球转速为，乒乓球直径40mm，乒乓球上线速度最大值为_________。 2. 如图，运动员执拍将飞来的乒乓球以原速率反向击出，球和球拍碰撞过程中高度不变，则（　　） A. 球拍对乒乓球做功为零 B. 球拍对乒乓球的冲量为零 C. 球拍和球系统动量守恒 D. 球拍和球系统机械能守恒 3. 乒乓球规则规定：发球时，球上抛的高度至少16cm；抛出点和最高点的连线与竖直方向的夹角不得大于，如图。乒乓球质量2.7g。 （1）乒乓球抛出时的最小动能为_________J； （2）乒乓球抛出时的方向和竖直方向的最大夹角为_________。（均保留三位有效数字） 【答案】1. 18.8 2. A 3. ①. ②. 【解析】 【1题详解】 乒乓球上的点圆周运动的半径最大值为 乒乓球上线速度最大值为 【2题详解】 A．由题意知，乒乓球与球拍碰撞前后动能相等，乒乓球的动能变化量为零，又重力做功为零，根据动能定理可知，球拍对乒乓球做功为零，故A正确； B．乒乓球与球拍碰撞过程动量变化量不为零，根据动量定理可知，球拍对乒乓球的冲量不为零，故B错误； C．运动员的手对球拍有作用力，则系统所受合外力必不为零，球拍和球系统动量不守恒，故C错误； D．运动员的手对球拍和球组成的系统做功，故球拍和球系统机械能不守恒，故D错误。 故选A。 【3题详解】 [1]乒乓球抛出后竖直方向做竖直上抛运动，则竖直方向的最小速度满足 乒乓球竖直向上抛出则抛出时的动能最小，最小动能为 [2]乒乓球被抛出后运动到最高点的过程，有 设乒乓球抛出时的方向和竖直方向的夹角为，乒乓球抛出时速度的延长线过水平位移的中点，则 可得 则当等于最大值时，也最大，此时 则乒乓球抛出时的方向和竖直方向的最大夹角约为。 二、离开地面 从古至今，人类从未停止过对摆脱引力束缚、离地而起的追求。这背后是对未知的好奇、对自由的向往，以及对自身潜能的不断挑战。 4. 如图，运动员在水平地面上先快速下蹲，然后立即蹬腿起跳，此过程中，人受到的地面支持力随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 5. （不定项）如图，某人设计了甲、乙两组装置，想要分别利用这两组装置将自己拉离地面。若人的重力为，两组装置的重力均为，不计绳子和滑轮重力，（　　） A. 利用甲不能将自己拉离地面 B. 利用甲将自己拉离地面的最小拉力 C. 利用乙不能将自己拉离地面 D. 利用乙将自己拉离地面的最小拉力 6. 在《流浪地球2》电影中出现了太空电梯的科幻设想。人类可以乘坐电梯从固定在地面的基座出发，到达空间站。 （1）在电梯缓慢上升过程中（ ） A.电梯对人的支持力逐渐减小 B.电梯绕地球运行的线速度逐渐减小 C.电梯绕地球运行的角速度逐渐减小 D.电梯绕地球运行的向心加速度逐渐减小 （2）如图，在电梯顶部悬挂一弹簧振子，在电梯缓慢上升过程中，弹簧振子（ ） A.周期变小　　B.周期变大　　C.周期不变 7. 热气球通过加热气球内气体使气球离开地面。热气球加热前，气球内气体温度为，其分子热运动的速率分布曲线I如图所示。 （1）在图中大致画出气球加热后气体分子热运动的速率分布曲线Ⅱ_________； （2）气球质量为0.2kg，气球体积，大气密度，要使气球离开地面，至少要将气球内气体加热到_________。 【答案】4. A 5. AD 6. ①. A ②. C 7. ①. ②. 87 【解析】 【4题详解】 运动员快速下蹲，加速度先向下后向上，然后立即蹬腿起跳，加速度先向上后向下，则整个过程中运动员先失重、后超重、再失重，人受到的地面支持力F先小于重力，后大于重力，再小于重力，人离开地面时，支持力F等于0。 故选A。 【5题详解】 AB．设人对绳的拉力大小为，则装备受到的向下的力为，左侧绳子对装备向上的拉力大小为，因一定小于，故利用甲不能将自己拉离地面，，故A正确，B错误； CD．将人和装备看作整体，假设人刚好离开地面，此时绳子上的拉力大小为，则有 解得，故C错误，D正确。 故选AD。 【6题详解】 [1] AC．在电梯缓慢上升过程中，电梯以及人绕地球运行的角速度不变，都等于地球自转的角速度，对电梯内的人有 解得 随着电梯缓慢上升，人绕地球运行的半径r逐渐增大，可判断电梯对人的支持力逐渐减小，故A正确，C错误； B．根据可知，电梯绕地球运行的线速度逐渐增大，故B错误； D．根据可知，电梯绕地球运行的向心加速度逐渐增大，故D错误。 故选A。 [2]弹簧振子的周期由弹簧振子本身决定，与其它因素无关，故弹簧振子的周期不变。 故选C。 【7题详解】 [1]气球加热后分子热运动速率大的分子所占的比例增大，但曲线与横轴所包围的面积不变，气球加热后气体分子热运动的速率分布曲线Ⅱ如图所示 [2]将加热过程中气球内的气体和溢出气球的气体看作一个整体，虽然溢出气球的气体不再被加热，但是对于解决本题来说，将这个过程看作将溢出气球的气体一起加热与实际情况等效，故本题考虑将气球内的气体和溢出气球的气体一起加热。设气球恰好离开地面时气球内的气体的体积膨胀为，气球内气体的温度为，气球内的气体质量为，则有，， 联立解得 加热过程中气体（气球内的气体和溢出气球的气体的总和）做等压变化，根据盖-吕萨克定律有 解得 三、钍基熔盐堆 钍基熔盐堆是以钍作为核燃料、以液态氟化物熔盐作为冷却剂的一种核能系统，是中国自主研发、设计和建设的第四代先进核能系统，如图为核电站结构示意图。 8. 反应堆中控制棒的作用是（　　） A. 吸收中子 B. 使中子减速 C. 吸收热量 D. 屏蔽辐射 9. 在核电站各装置中的能量转化情况为（　　） 反应堆 （1）___________转化为（2）___________ 蒸汽轮机 （3）___________转化为（4）___________ 发电机 （5）___________转化为（6）___________ A.电能　　B.核能　　C.机械能　　D.内能 10. （论证）核能发电能否将反应释放的核能全部转化为电能？说明理由。 11. 如图为转化为并裂变的过程示意图。下列说法正确的是（　　） A. 比多一个质子 B. 转化为的过程是衰变 C. 转化为的过程中释放一个原子核外的电子 D. 的平均结合能小于的平均结合能 12. Th转化为Pa过程中放出大量带电粒子。 （1）如图1，在水平面内有一长度为的匀强磁场区域，使钍放出的带电粒子垂直进入磁场。当带电粒子离开磁场时，其在垂直初速度方向的最大位移为_________； （2）如图2，在水平面内有一长度为的匀强电场区域，使钍放出的带电粒子垂直进入电场。带电粒子离开电场时的动能最小的粒子在电场方向的位移大小为_________。 【答案】8. A 9. ①. B ②. D ③. D ④. C ⑤. C ⑥. A 10. 不能。理由：能量在转化过程中会有能量损耗。 11. BD 12. ①. ②. 【解析】 【8题详解】 反应堆中控制棒的作用是吸收中子，以此控制核反应的速率。 故选A。 【9题详解】 [1][2][3][4][5][6]反应堆是将核能（B）转化为内能（D），蒸汽轮机是将内能（D）转化为机械能（C），发电机是将机械能（C）转化为电能（A）。 【10题详解】 不能。在核能发电的过程中，能量会经过多次转化，每次转化都会有能量损耗，转化效率都不是，所以无法将核反应释放的核能全部转化为电能。 【11题详解】 A．的质子数为90，的质子数为91，故比少一个质子，故A错误； B．转化为的过程释放一个电子，是衰变，故B正确； C．转化为的过程中释放的电子是由原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子而产生的，不是原子核外的电子，故C错误； D．衰变后生成的原子核比衰变前的原子核更加稳定，平均结合能更大，的平均结合能小于的平均结合能，故D正确。 故选BD。 【12题详解】 [1]钍放出的带电粒子为电子，带负电，带电粒子的轨迹恰好与磁场的右边界相切时，带电粒子在垂直初速度方向的位移最大，此时 运动轨迹如图所示 带电粒子在垂直初速度方向的最大位移 [2]电子垂直进入匀强电场后做类平抛运动，水平方向和竖直方向分别有， 又 解得 根据动能定理得 联立得 根据均值不等式可知，当且仅当时，动能最小，此时 将代入y的表达式，得 四、家庭电路 家庭电路是现代生活中不可或缺的基础设施，其中接有各式各样的电器。 13. 一人在家中检修电路时不小心触碰了电线，设板凳绝缘性能良好，下列四种情况会发生触电事故的是（　　） A. A B. B C. C D. D 14. 家用测温仪中有金属热电阻，其阻值随温度变化的图像如图1所示。测温仪电路如图2所示，其中电源电动势，内阻，理想电压表量程为15V，定值电阻，根据两端电压和金属热电阻温度间的函数关系，将电压表的表盘改制成测温仪表盘。 （1）测温仪的表盘刻度（ ） A.左密右疏　　B.左疏右密　　C.均匀 （2）若测温仪能测的最低温度为，电阻箱应该调成_________；电压表示数为12V时，金属热电阻温度为_________。 （3）该测温仪器使用较长时间后，电源电动势减小，内阻变大，导致测量结果（ ） A.大于真实值　　B.小于真实值　　C.等于真实值 【答案】13. ACD 14. ①. B ②. 190 ③. 500 ④. A 【解析】 【13题详解】 AC．人站在大地上单手或双手触摸火线，则在火线与大地之间会形成电流，会有电流流过人体，会发生触电事故，故AC符合题意； B．人站在板凳上单手触摸火线，板凳与大地绝缘，没有电流流过人体，不会发生触电事故，故B不符合题意； D．人站在板凳上两只手分别触摸火线和零线，则在火线与零线之间会形成电流，会有电流流过人体，会发生触电事故，故D符合题意。 故选ACD。 【14题详解】 [1]由图1可知，与t的关系为 则理想电压表的示数 故与t不是线性关系，温度越高，减小得越慢，故测温仪的表盘刻度左疏右密。 故选B。 [2]由题意知，最低温度为时， 有 解得 [3]电压表示数为12V时，有 解得 [4]因，若该测温仪器使用较长时间后，电源电动势减小，内阻变大，则同一温度对应的变小，因越小表示温度越高，故测量结果大于真实值。 故选A。 五、二极管 二极管由半导体材料制成，具有单向导电性。它的符号如图所示，电流只能从其正极流向负极。 15. 利用二极管，可将交流电转换为直流电。如图，电路左端输入的正弦交流电，理想变压器原、副线圈匝数比为10:1。 （1）图1中，电阻R两端电压有效值为_________V； （2）图2中，电阻两端电压两次达到最大值的最小时间间隔为_________s。 16. 如图所示电路中，有4个二极管。 （1）开关闭合后最先导通的是（ ） A.　　B.　　C.　　D. （2）开关闭合一段时间后，再将开关断开，则从开关闭合到断开，一直没导通的是（ ） A.　　B.　　C.　　D. 17. 发光二极管（LED），是一种常用的发光器件。 （1）如图，双缝的中垂线与光屏交于点，使波长为640nm的两束相干红光垂直照射双缝，OP间光强分布如图所示；现用波长400nm的两束相干蓝光垂直照射双缝，OP间有_________条暗条纹。 （2）如图，LED的发光帽是由一个半径为的半球体与一个半径为的圆柱体组成，其材料的折射率为，点光源位于圆柱体内轴线上的点。光线到达半球体表面时恰好能全部射出，OP间的距离为_________。 【答案】15. ①. ②. 0.01 16. ①. B ②. C 17. ①. 4 ②. R 【解析】 【15题详解】 [1]根据，可求得副线圈两端电压的有效值 设电阻R两端电压有效值为，根据有效值的定义有 解得 [2]输入交流电频率，周期 图2为桥式全波整流，在原交流电的半个周期内就会出现一次电压最大值（正、负半周都能通过二极管形成电流），因此，两次达到最大值的最小时间间隔为半个周期，即0.01s。 【16题详解】 [1]开关闭合后，二极管b和d的导通方向与电流方向相同，但由于线圈的自感作用，二极管d中的电流会缓慢增大，故最先导通的是二极管b。 故选B。 [2]开关断开前，二极管b、d中有向右的电流，二极管a、c中无电流，开关断开瞬间，线圈产生自感电动势，右端相当于电源正极，左端相当于电源负极，二极管d中有向右的电流，二极管a中有向左的电流，二极管b、c中无电流，故一直没导通的是c。 故选C。 【17题详解】 [1]设波长为和时，相邻两条亮条纹（或暗条纹）之间的距离分别为和，则 根据，可知 求得 即 因O处始终为亮条纹，则OP间有4条暗条纹。 [2]临界角C满足 则 根据图可知，射向半球体和圆柱体交界处的光线恰好不发生全反射，即入射角等于，根据几何关系可知， 六、福建舰 福建舰是中国第一艘电磁弹射型航空母舰，可以起降歼-35、空警-600等舰载机。 18. 飞机相对空气运动时，会受到垂直于机翼向上的升力。升力的大小与空气密度、机翼面积、飞机相对空气的速度有关，关系式为，其中为升力系数，是一个无单位的常数。歼-35发动机推力方向水平，以最大起飞质量起飞时，最短起飞距离为200m，忽略一切阻力。 （1）速度的指数的数值为_________； （2）当歼-35以质量起飞时，最短起飞距离为_________m。 19. 福建舰配备了先进的电磁弹射系统，其原理可简化为如图所示的装置。两根固定于水平面内足够长的光滑平行金属导轨，间距，导轨区域内存在磁感应强度为的匀强磁场。金属棒质量为，电阻为，金属棒水平垂直放在两条直导轨上和两导轨保持良好接触。弹射时，飞机与金属棒锁定，开关掷向1，与一恒流源接通，恒流源输出电流恒为，飞机达到起飞速度后立即与金属棒解锁。同时，飞机起飞瞬间将开关立即掷向2，与电容为的电容器接通。一段时间后开关掷向3，与阻值为的电阻接通，直到金属棒停止。忽略导轨的电阻，忽略所有摩擦以及其他电阻。求： （1）起飞过程中，恒流源输出的最大功率为_________； （2）（计算）电容器上储存的最大电荷量为_________； （3）（计算）电阻上产生的最少焦耳热为_________。 【答案】18. ①. 2 ②. 128 19. ①. ②. ③. 【解析】 【18题详解】 [1]这个式子等号左边单位是N（即），等号右边的单位也必须是N（即），则 解得 [2]设最短起飞距离为L，推力大小为F，则，， 联立解得 故 故当歼-35以质量起飞时，最短起飞距离为 【19题详解】 [1]根据能量守恒可知，恒流源输出的功率等于安培力对金属棒做功的功率和金属棒的发热功率之和，故起飞过程中，恒流源输出的最大功率 [2]将开关立即掷向2后，金属棒减速运动，当电容器两极板间的电压等于金属棒产生的感应电动势时，通过金属棒的电流为零，金属棒的速度达到最小，此后金属棒匀速运动，设金属棒匀速运动的速度为v，根据动量定理得 两边分别求和得 又， 代入解得 电容器上储存的最大电荷量 [3]若开关掷向3之前，金属棒的速度最小，则金属棒的动能最小，开关掷向3之后直到金属棒停止运动的过程，金属棒减少的动能完全转化为电阻和金属棒的焦耳热，这种情况电阻产生的焦耳热最少，设金属棒产生的焦耳热为，根据能量守恒有 因通过电阻和金属棒的电流相等， 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海交通大学附属中学2025-2026学年高三上学期 期末物理试题 （满分100分，60分钟完成。答案一律写在答题纸上。） 注意事项： 1.本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上选项，但不可全选；标注“不定项”的试题，每小题应选一个或多个选项。未特别标注的选择题，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大小均取 一、乒乓球 乒乓球是一种世界流行的球类体育项目，被称为中国的“国球”。 1. 乒乓球转速为，乒乓球直径40mm，乒乓球上线速度最大值为_________。 2. 如图，运动员执拍将飞来的乒乓球以原速率反向击出，球和球拍碰撞过程中高度不变，则（　　） A. 球拍对乒乓球做功为零 B. 球拍对乒乓球的冲量为零 C. 球拍和球系统动量守恒 D. 球拍和球系统机械能守恒 3. 乒乓球规则规定：发球时，球上抛的高度至少16cm；抛出点和最高点的连线与竖直方向的夹角不得大于，如图。乒乓球质量2.7g。 （1）乒乓球抛出时的最小动能为_________J； （2）乒乓球抛出时的方向和竖直方向的最大夹角为_________。（均保留三位有效数字） 二、离开地面 从古至今，人类从未停止过对摆脱引力束缚、离地而起的追求。这背后是对未知的好奇、对自由的向往，以及对自身潜能的不断挑战。 4. 如图，运动员在水平地面上先快速下蹲，然后立即蹬腿起跳，此过程中，人受到的地面支持力随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 5. （不定项）如图，某人设计了甲、乙两组装置，想要分别利用这两组装置将自己拉离地面。若人的重力为，两组装置的重力均为，不计绳子和滑轮重力，（　　） A. 利用甲不能将自己拉离地面 B. 利用甲将自己拉离地面的最小拉力 C. 利用乙不能将自己拉离地面 D. 利用乙将自己拉离地面的最小拉力 6. 在《流浪地球2》电影中出现了太空电梯的科幻设想。人类可以乘坐电梯从固定在地面的基座出发，到达空间站。 （1）在电梯缓慢上升过程中（ ） A.电梯对人的支持力逐渐减小 B.电梯绕地球运行的线速度逐渐减小 C.电梯绕地球运行的角速度逐渐减小 D.电梯绕地球运行的向心加速度逐渐减小 （2）如图，在电梯顶部悬挂一弹簧振子，在电梯缓慢上升过程中，弹簧振子（ ） A.周期变小　　B.周期变大　　C.周期不变 7. 热气球通过加热气球内气体使气球离开地面。热气球加热前，气球内气体温度为，其分子热运动的速率分布曲线I如图所示。 （1）在图中大致画出气球加热后气体分子热运动的速率分布曲线Ⅱ_________； （2）气球质量为0.2kg，气球体积，大气密度，要使气球离开地面，至少要将气球内气体加热到_________。 三、钍基熔盐堆 钍基熔盐堆是以钍作为核燃料、以液态氟化物熔盐作为冷却剂的一种核能系统，是中国自主研发、设计和建设的第四代先进核能系统，如图为核电站结构示意图。 8. 反应堆中控制棒的作用是（　　） A. 吸收中子 B. 使中子减速 C. 吸收热量 D. 屏蔽辐射 9. 在核电站各装置中的能量转化情况为（　　） 反应堆 （1）___________转化为（2）___________ 蒸汽轮机 （3）___________转化为（4）___________ 发电机 （5）___________转化为（6）___________ A.电能　　B.核能　　C.机械能　　D.内能 10. （论证）核能发电能否将反应释放的核能全部转化为电能？说明理由。 11. 如图为转化为并裂变的过程示意图。下列说法正确的是（　　） A. 比多一个质子 B. 转化为的过程是衰变 C. 转化为的过程中释放一个原子核外的电子 D. 的平均结合能小于的平均结合能 12. Th转化为Pa过程中放出大量带电粒子。 （1）如图1，在水平面内有一长度为的匀强磁场区域，使钍放出的带电粒子垂直进入磁场。当带电粒子离开磁场时，其在垂直初速度方向的最大位移为_________； （2）如图2，在水平面内有一长度为的匀强电场区域，使钍放出的带电粒子垂直进入电场。带电粒子离开电场时的动能最小的粒子在电场方向的位移大小为_________。 四、家庭电路 家庭电路是现代生活中不可或缺的基础设施，其中接有各式各样的电器。 13. 一人在家中检修电路时不小心触碰了电线，设板凳绝缘性能良好，下列四种情况会发生触电事故的是（　　） A. A B. B C. C D. D 14. 家用测温仪中有金属热电阻，其阻值随温度变化的图像如图1所示。测温仪电路如图2所示，其中电源电动势，内阻，理想电压表量程为15V，定值电阻，根据两端电压和金属热电阻温度间的函数关系，将电压表的表盘改制成测温仪表盘。 （1）测温仪的表盘刻度（ ） A.左密右疏　　B.左疏右密　　C.均匀 （2）若测温仪能测的最低温度为，电阻箱应该调成_________；电压表示数为12V时，金属热电阻温度为_________。 （3）该测温仪器使用较长时间后，电源电动势减小，内阻变大，导致测量结果（ ） A.大于真实值　　B.小于真实值　　C.等于真实值 五、二极管 二极管由半导体材料制成，具有单向导电性。它的符号如图所示，电流只能从其正极流向负极。 15. 利用二极管，可将交流电转换为直流电。如图，电路左端输入的正弦交流电，理想变压器原、副线圈匝数比为10:1。 （1）图1中，电阻R两端电压有效值为_________V； （2）图2中，电阻两端电压两次达到最大值的最小时间间隔为_________s。 16. 如图所示电路中，有4个二极管。 （1）开关闭合后最先导通的是（ ） A.　　B.　　C.　　D. （2）开关闭合一段时间后，再将开关断开，则从开关闭合到断开，一直没导通的是（ ） A.　　B.　　C.　　D. 17. 发光二极管（LED），是一种常用的发光器件。 （1）如图，双缝的中垂线与光屏交于点，使波长为640nm的两束相干红光垂直照射双缝，OP间光强分布如图所示；现用波长400nm的两束相干蓝光垂直照射双缝，OP间有_________条暗条纹。 （2）如图，LED的发光帽是由一个半径为的半球体与一个半径为的圆柱体组成，其材料的折射率为，点光源位于圆柱体内轴线上的点。光线到达半球体表面时恰好能全部射出，OP间的距离为_________。 六、福建舰 福建舰是中国第一艘电磁弹射型航空母舰，可以起降歼-35、空警-600等舰载机。 18. 飞机相对空气运动时，会受到垂直于机翼向上的升力。升力的大小与空气密度、机翼面积、飞机相对空气的速度有关，关系式为，其中为升力系数，是一个无单位的常数。歼-35发动机推力方向水平，以最大起飞质量起飞时，最短起飞距离为200m，忽略一切阻力。 （1）速度的指数的数值为_________； （2）当歼-35以质量起飞时，最短起飞距离为_________m。 19. 福建舰配备了先进的电磁弹射系统，其原理可简化为如图所示的装置。两根固定于水平面内足够长的光滑平行金属导轨，间距，导轨区域内存在磁感应强度为的匀强磁场。金属棒质量为，电阻为，金属棒水平垂直放在两条直导轨上和两导轨保持良好接触。弹射时，飞机与金属棒锁定，开关掷向1，与一恒流源接通，恒流源输出电流恒为，飞机达到起飞速度后立即与金属棒解锁。同时，飞机起飞瞬间将开关立即掷向2，与电容为的电容器接通。一段时间后开关掷向3，与阻值为的电阻接通，直到金属棒停止。忽略导轨的电阻，忽略所有摩擦以及其他电阻。求： （1）起飞过程中，恒流源输出的最大功率为_________； （2）（计算）电容器上储存的最大电荷量为_________； （3）（计算）电阻上产生的最少焦耳热为_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $