2025届上海市徐汇区高三下学期一模物理试卷

**基本信息** 试卷以经典实验与现代科技情境为载体，通过理想气体状态分析、太空望远镜应用等问题，考查物理观念、科学思维与探究能力，适配高考一模综合测评需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |实验题|3/27|热学（理想气体模型）、振动与波（单摆与弹簧振子）、电磁感应（钳形电表）|结合状态变化图像与热力学第一定律，考查模型建构与实验数据处理| |综合题|3/36|机械能守恒、天体物理（引力势能）、核反应（中子发现）|以太空望远镜、中子发现等科技情境为背景，融合科学推理与论证，体现科学态度与责任|

2025年上海市徐汇区高考物理一模试卷 一、实验题：本大题共3小题，共27分。 1.一定质量的理想气体经过一系列变化后回到初始状态，其状态变化过程如图所示。 多选理想气体作为一种理想化的物理模型，完全忽略了______。 A.分子势能 B.分子体积 C.分子动能 D.分子间作用力 理想气体在A、B两状态下的热力学温度分别为、，由图可知：______。 表中给出了理想气体在各段变化过程中部分物理量的变化情况，其中Q为气体从外界吸收的热量、W为外界对气体做的功、为气体的内能变化量。试完成该表。 过程 0 ______ ______ ______ ______ ______ ______ 2.机械振动与电磁振荡、机械波与电磁波往往表现出相似的规律，但又性质迥异。 一列向右传播的水波在某时刻的剖面如图1，图中标记各点中此时具有竖直向上的最大速度的是______。 某同学设计了一种不使用秒表的测重力加速度方案。使一摆长为L的单摆与一弹簧劲度系数为k、振子质量为m的水平弹簧振子一起做简谐振动，数得单摆振动p次时振子恰振动q次。 ①当地重力加速度值可表示为______。 ②为使测量准确，振动次数p、q宜取______。 A.几次 B.十几次 C.几十次 D.几百次 将电感器、电容器与电池、单刀双掷开关、电流传感器按如图所示电路连接，先把开关置于1，电容器充电完毕后将开关置于2组成振荡回路，电流传感器记录的电流变化如图所示。 ①若电容器的电容为C，电池电动势为E，则发生电磁振荡的前四分之一周期内，电流图线与横轴所围成的图形面积大小应为______。 ②该振荡回路所辐射出的电磁波在真空中的波长约为______保留1位有效数字，属于电磁波谱中的______。 ③若上述过程发生在以倍光速沿地面水平运动的车厢内。车厢中的观察者与地面上的静止观察者观测到该振荡回路中电磁振荡的周期分别为和、发出的电磁波的传播速度大小分别为和，则有______。 A.， B.， C.， D.， ④从某振荡回路发出的一束电磁波在大气中的传播路径如图3所示。与在底层大气中的传播相比，该电磁波在上层大气中______。 A.折射率更大、波速更大 B.折射率更小、波速更大 C.折射率更大、波速更小 D.折射率更小、波速更小 3.在某些需要带电工作的情况下测量交变电流时，电工需要使用如图所示的钳形电表，图为其结构简图。测量时，使通有待测电流的导线AB穿过电表的钳形铁芯，铁芯上绕有匝数为n的线图并接入表内测量电路。 待测电流与线圈中感应电流的大小关系是______。 A. B. C. 多选设由A向B为待测电流正方向，当感应电流的方向如图所示时，待测电流的变化情况可能为______。 A.沿正方向增大 B.沿正方向减小 C.沿负方向增大 D.沿负方向减小 计算若表内测量电路可视为阻值为的纯电阻，连接测量电路的1000匝线圈总电阻为。某时刻流经测量电路的感应电流大小为，求此时铁芯中的磁通量变化率大小保留2位有效数字。 若AB中的电流随时间t的变化情况如图所示，导线AB段的电阻为r，则导线AB段在图示时间内所消耗的平均电功率______。 如图所示，某同学为监测家庭电路中是否有漏电故障电器中有电流直接流入地线，将电能表与总断路器之间的火线和零线一起绕在电表的钳形铁芯上，电表内部线路均未画出。家庭电路中有无漏电故障与钳形电表的电流表示数的对应关系为______。 A.漏电时示数为零，不漏电示数不为零 B.漏电时示数不为零，不漏电示数为零 C.无论是否漏电示数均为零 D.无论是否漏电示数均不为零 二、综合题：本大题共3小题，共36分。 4.某同学使用如图装置验证机械能守恒定律。重力加速度大小为g。 测量挡光片宽度宜选用______。 A.厘米刻度尺 B.游标卡尺 C.螺旋测微器 用水平推力从最低点缓慢推高摆锤的过程中，推力F与轻质连杆对摆锤的拉力T的变化情况为______。 A.F增大，T减小 B.F、T都增大 C.F减小，T增大 D.F、T都减小 将摆锤从图示位置静止释放，读取并记录各挡光片的对应高度h和摆锤经过各挡光片的挡光时间t，测得各挡光片的宽度均为d。利用实验数据，以h为横坐标，以______为纵坐标绘制图线，当图线为斜率大小近似为 g的倾斜直线时，可认为摆锤下摆过程中机械能守恒。 计算摆锤以大小为v的速度经过最低点后，在制动装置作用下静止于连杆与竖直方向夹角为位置。已知摆锤质量为m、摆长为L，求刹停过程中制动装置对摆锤做功W。 5.随着技术的发展，人类望向星空的视角已经从地面来到了太空。 某太空望远镜拍摄的星空照片中呈现如图1所示的星芒。则该望远镜成像光路上的障碍物分布情况可能为图2的______白色表示透光、黑色表示障碍物。 我们接收到的恒星星光的光谱多为吸收光谱，其形式为图3的______。 由于光电效应，太空望远镜很容易在太阳辐射下带______填写电荷种类。望远镜表层与无穷远处的电势差在增大为U后将保持不变。已知太阳辐射中频率大于的电磁波的影响均可忽略，普朗克常数为h，元电荷为e，望远镜表层材料发生光电效应的的极限频率为，则______。 作图如图4为一质量为m的太空望远镜的引力势能与可能的轨道半径r之间的关系图线。试在图中分别画出该望远镜绕地球匀速圆周运动的动能和机械能E随r变化的关系图线。取无穷远处引力势能为零，仅考虑地球引力作用 6.1930年，科学家发现用从钋发出的射线轰击铍时，会产生一种不带电、穿透能力很强的未知射线。如图1所示，这种射线能从富含氢原子的石蜡中轰击出质子。不考虑质子间相互作用及相对论效应，实验环境可视为真空。 发现中子的核反应方程是______。 如图2所示，若使石蜡中打出的质子通过障板ab上的小孔o进入一磁感应强度为B的匀强磁场区域。质子在磁场中偏转后落回障板。 ①质子的落点将______。 A.仅散布于oa间 B.仅散布于ob间 C.在ab间均有分布 ②已知质子的质量为，电量为e，测得质子落点与小孔o之间在沿图中ab方向上的最大距离为D。则质子进入磁场时的最大速度大小______。 ③对质量为，动能为E的质子，其德布罗意波长远小于孔径可表示为______。 A. B. C. 若使质子沿水平方向进入长度为L、场强为E的竖直匀强电场区域。标记为①、②的两质子在匀强电场中的偏转轨迹如图3所示。忽略电场的边缘效应。 ①两质子进入电场时初速度较大的是______；穿过电场过程中电势能变化较大的是______均选填“①”或“②”。 ②论证两质子离开电场时的末速度大小能否相等。 计算为检验从铍中打出的未知射线是否可能由卢瑟福所预言的中子组成，查德威克假设未知射线中的中性粒子x以最大速度，与石蜡中一初速度可忽略不计氢原子核p发生碰撞。碰撞前后系统动量和动能都不变，当碰撞后p的速度与同向时，p可获得大小为的最大速度。查德威克又用中性粒子x轰击氮核，可使其获得大小为的最大速度。求未知中性粒子x的质量与质子质量之比保留2位有效数字。 答案和解析 1.【答案】ABD  4：7    0          【解析】解：理想气体作为一种理想化的物理模型，实际上并不存在，其特点是：气体分子间距离较大，分子本身的体积相对整个气体体积来说较小，分子间的作用力可以忽略，无须考虑分子势能，只有分子动能，故C错误，ABD正确。 故选：ABD。 理想气体在A、B两状态下，由理想气体状态方程有 代入数据解得 由热力学第一定律 对过程中气体的内能变化量 对过程中发生等容变化，所以，气体的内能变化量 对过程中发生等压变化，所以 气体的内能变化量 表格如下： 过程 0 0 答：；：7； 表格如下： 过程 0 0 根据理想气体的特点判断； 由理想气体状态方程求：； 由热力学第一定律求解。 本题考查了一定质量的理想气体状态方程、热力学第一定律等知识点。解答一定质量的理想气体状态方程与热力学第一定律的综合问题的关键在于找到两个规律之间的联系，弄清气体状态变化过程中各状态量的变化情况。热力学第一定律本质上是能量守恒定律，我们应该从能量守恒定律角度来加深对其理解。 2.【答案】C   C  CE    无线电波  C  B  【解析】解：在平衡位置的质点速度最大，根据上下坡法可以判断质点C正在向上运动，所以质点C具有竖直向上的最大速度。 ①振子的周期为，单摆的周期为，则，联立解得 ②为使测量准确，振动次数p、q宜取几十次，可以减小测量带来的偶然误差。故C正确，ABD错误。 故选：C。 ①电流图线与横轴所围成的图形面积表示电荷量，经过四分之一周期电容器放电完毕，则电荷量为 ②根据图像可知该电磁波的周期为，则该波的波长为，该电磁波属于无线电波。 ③根据光速不变原理可知，根据时间延长可知它们的观察到的周期是不同的，故C正确，ABD错误。 故选：C。 ④底层的空气密度相对上层的空气密度较大，所以光的折射率较大，根据可知，电磁波在底层的传播速度较小，即该电磁波在上层大气中折射率更小，波速更大，故B正确，ACD错误。 故选：B。 故答案为：；①；②C；①CE；②，无线电波；③C；④B。 根据上下坡法判断运动方向，根据在平衡位置具有更大速度分析； ①根据单摆周期公式和弹簧振子周期公式计算； ②要多测几次以减小测量误差，据此分析； ①根据图像所围面积表示电荷量分析； ②根据波长、周期和光速的关系计算，根据电磁波谱分析； ③根据光速不变原理和时间延长效应分析； ③上层空气稀薄，折射率小，根据传播速度和折射率关系分析。 本题考查了电磁波的发射，对光折射率的认识，以及单摆和弹簧振子周期公式的应用等，基础性较强。 3.【答案】A  AD   B  【解析】解：钳形电流表测量电流时将正在运行的待测导线夹入钳形电流表的钳形铁芯内，原绕组匝数视为1匝，副线圈匝数为n，根据变流规律可得，，所以，故A正确，BC错误。 故选：A。 根据楞次定律和安培定则可知，当当感应电流的方向如图所示时，待测电流的变化情况可能为沿正方向增大，或者沿反方向减小，故AD正确，BC错误。 故选：AD。 测量电路两端的总电压为，根据法拉第电磁感应定律有，把和代入解得， 电路中电流的有效值为，导线AB段在图示时间内所消耗的平均电功率，解得 当漏电时，穿过铁芯的磁通量不为零，要发生变化，会有电磁感应现象产生，电流表有示数；如果没有漏电现象，则穿过铁芯的磁通量为零，不会发生电磁感应现象，电流表示数应该为零，故B正确，ACD错误。 故选：B。 故答案为：；；此时铁芯中的磁通量变化率大小；；。 根据变压器的变流规律分析； 根据楞次定律和安培定则分析； 根据欧姆定律和法拉第电磁感应定律分析计算； 根据有效值计算； 根据发生电磁感应的条件分析。 本题考查了楞次定律的应用，对变压器变流规律的应用，以及楞次定律和安培定则的应用等。 4.【答案】B  B   【解析】解：为提高测量精度和易于操作，测量挡光片宽度宜选用游标卡尺，故B错误，AC错误。 故选：B。 用水平推力从最低点缓慢推高摆锤的过程中，摆锤始终处于平衡状态，受力如下图所示，设轻质连杆与竖直方向的夹角为。 推力 拉力 从最低点缓慢推高摆锤的过程，增大，可得F与T均增大，故B正确，ACD错误。 故选：B。 设摆锤静止释放时的高度为，根据机械能守恒定律可得： 根据光电门测速原理可得： 联立可得： 若使图线为斜率大小近似为g的倾斜直线，则应以为纵坐标绘制图线。 对刹停过程，根据动能定理得： 解得： 故答案为：；；； 刹停过程中制动装置对摆锤做功W为。 从提高测量精度和易于操作的角度，选择测量工具。 用水平推力从最低点缓慢推高摆锤的过程中，摆锤始终处于平衡状态，对摆锤受力分析，根据平衡条件解答。 根据光电门测速原理得到摆锤经过挡光片的速度大小，根据机械能守恒定律求得要验证的表达式，得到满足要求的纵坐标的物理量。 对刹停过程，根据动能定理解答。 本题围绕着验证机械能守恒定律的实验，考查了受力的动态平衡问题，机械能守恒定律的应用，动能定理求解变力的问题，题目难度适中。解答受力的动态平衡问题是可采用图解法或解析法，应用动能定理时注意做功的正负。 5.【答案】E  B  正电   【解析】解：由照片中星芒的形状可知，星点周围出现了“四条彼此成直角或对角的衍射条纹看上去像“+“和“”重叠。选项E所示的中心圆面被四条径向黑线障碍物分割，最符合该衍射现象，故E正确，ABCD错误。 故选：E。 恒星光谱在大范围内接近连续分布，但由于恒星大气中某些原子的吸收作用，会在连续背景上出现若干吸收线暗线，因此属于“在连续谱背景上带暗线“的吸收光谱。选项A所示为线状谱，选项B所示为吸收状谱，选项C所示为连续谱。 故选：B。 望远镜在太阳辐射下易因光电效应而失去电子，故会带正电。 当望远镜表面的正电累积到一定程度后，被剥离电子所能获得的最大动能恰好被表面与无穷远之间的电势差所抵消，电势差保持稳定。由光电效应方程 又 解得 只考虑地球引力、取无穷远处引力势能。对半径为r的匀速圆周轨道。引力势能图中已给出，为负值随r增大趋近于。. 根据 又 得动能 作图时它在横轴上方，且数值为的一半。 机械能 在图上仍为负值，随r增大也趋近于0。在给定坐标图中，曲线应在横轴上方且与成正比，E曲线在横轴下方且数值恰为的一半负值，都随r增大逐渐逼近零。该望远镜绕地球匀速圆周运动的动能E和机械能E随r变化的关系图线如图所示 故答案为：；；正电；；见解析 根据衍射条纹的特点分析解答； 根据能级跃迁理论分析； 根据光电效应方程分析解答； 根据万有引力提供向心力结合功能关系解答。 本题考查知识点较多，解题关键掌握光电效应方程的应用、能级跃迁理论，机械能守恒定律等内容，注意对基本知识点的拓展应用。 6.【答案】  A   C  ①  ②  【解析】解：发现中子的核反应方程是 ①质子带正电，根据左手定则可知质子的落点将仅散布于oa间，故A正确，BCD错误； 故选：A。 ②根据几何关系可知 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 ③根据动能与动量的关系有 由德布罗意波长公式可知 解得 故AB错误，C正确； 故选：C。 ①质子进入电场后做类平抛运动，有 解得 由轨迹可知进入电场时初速度较大的是① 根据电场力做功与电势能的变化关系可知 则②的电势能变化大； ②根据类平抛运动规律可知 其中 解得 若两质子末速度相等，应满足 解得 由于aL恒定，则可证得两质子末速度相等。 中性粒子x轰击氮核，动量守恒，则有 碰撞前后总动能不变，则有 联立可得 同理中性粒子x轰击氢核时有 则有 解得 故答案为：；；；C；①；②；证明过程见解析；未知中性粒子x的质量与质子质量之比为 根据衰变的特点分析； 根据左手定则结合洛伦兹力提供向心力以及动能与动量的关系解答； 根据类平抛运动规律解答； 撞击过程中动量守恒，根据动量守恒规律解答。 本题考查衰变、带电粒子在电场和磁场中的运动，解题关键掌握衰变的特点，注意动量守恒定律的运用。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $