2025届上海市杨浦区高三下学期一模物理试卷

**基本信息** 2025年杨浦高考物理一模卷以复兴号、杂技表演等真实情境为载体，融合经典与现代物理知识，注重科学思维与探究能力考查，适配高考复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |实验题|2/40|相对论尺缩效应、电磁感应、电路实验|以复兴号为背景，结合相对运动计算与电磁感应分析，考查物理观念与科学推理| |计算题|1/10|电荷在电、磁场中运动|多过程问题设计，需动能定理与洛伦兹力建模，体现科学论证能力| |综合题|3/50|机械振动、气体状态方程、光的折射|杂技单摆运动估算、激光相干性应用，融合文化与科技，突出模型建构与创新应用|

2025年上海市杨浦区高考物理一模试卷 一、实验题：本大题共2小题，共40分。 1.复兴号动车组列车是我国研制的具有完全自主知识产权、目前世界上运营时速最高的高铁列车。外出旅游的小洛同学坐在一辆沿直轨道高速行驶的列车里。已知列车车窗高度为，长度为。 站在站台上的观察者小庞同学测量小洛同学乘坐的列车车窗，假设列车车速达到______不定项选择 A.，小庞同学发现明显变长 B.，小庞同学发现明显变长 C.，小庞同学发现明显变短 D.，小庞同学发现明显变短 如图，小洛同学坐在离车窗距离为50cm的座位上，观察到与铁轨在同一水平面内且平行于铁轨的公路上，有一辆与列车行驶方向相反的拖拉机从车窗右侧出现到车窗左侧消失，用时约2s，公路与铁轨间距离为100m。已知列车匀速行驶的速度大小为，车窗长度为80cm，则拖拉机行驶速度大小约为______。 如图，列车行驶的水平轨道处于竖直向上的匀强磁场中，在列车底部固定一根与导轨垂直放置的导体棒ab，在列车匀减速进站的过程中： ①导体棒a、b两端的电势、______ A. B. C. ②列车动能随运动时间t、运动距离s变化的关系可能为______多选 2.电学已经改变了我们的生活方式，电能每时每刻都在为人类作着巨大的贡献。 自动体外除颤器的电池能在几秒内使电容为的电容器充电到5000V，充电完成后电容器所带的电荷量为______ C。成人模式下第一次脉冲放电的能量约为150J，时长为3ms，该脉冲的功率为______ W。 两根材料、长度均相同的圆柱形金属丝a、b，并联后接在同一电源上，金属丝a、b的发热功率之比为1：3，则流过金属丝a、b的电流之比为______，金属丝 a、b的直径之比为______。 用可拆变压器进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中： ①下列有助于减小铁芯的涡流损耗的是______ A.用低压直流电源 B.用无铁芯的变压器 C.用低电阻率的金属作为铁芯材料 D.用多层相互绝缘 ②已知线圈1匝数为200匝，线圈2匝数为400匝，实验测得的数据如表所示。 序号 线圈1电压 线圈2电压 1 2 3 ⅰ根据测量数据可判断连接电源的是______ A.线圈1 B.线圈2 ⅱ你的判断依据是______。 如图，在铁棒上缠绕两个线圈a和b，其中a线圈匝数为100匝，b线圈匝数为300匝。闭合开关、，线圈a输入交流电压，图为与b线圈相连的灯泡L两端测得的电压随时间t按正弦规律变化的图线。 ①线圈b中磁通量随时间t的变化图线可能为______ ②下列操作和灯泡亮度变化相符合的是______ A.断开开关，灯泡L立刻熄灭 B.断开开关，灯泡L立刻熄灭 C.同时断开开关、，灯泡L先变亮后慢慢熄灭 ③将线圈a、b视作理想变压器的原线圈和副线圈，求线圈a输入交流电压的有效值计算______。 二、计算题：本大题共1小题，共10分。 3.电荷的相互吸引和排斥会产生很多有趣的现象，对电荷运动的研究推动了科学的发展。 在地球大气层的某个区域内电场方向竖直向下，一电子向上运动一段距离，电子______ A.向电势高处运动，电势能增大 B.向电势高处运动，电势能减小 C.向电势低处运动，电势能增大 D.向电势低处运动，电势能减小 计算如图，虚线左侧存在水平向右的匀强电场电场方向与虚线垂直，电场强度大小为E。虚线右侧分布垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m的带电粒子在电场中A点以大小为v的初速度沿电场方向向右运动，A点到虚线的距离为L。该粒子运动到虚线上O点时的速度大小为2v。粒子在磁场中运动过程中离虚线最远的距离也为L。忽略粒子所受重力和场的边缘效应。 ①判断带电粒子的电性并求出电荷量q的数值； ②求匀强磁场的磁感应强度B的大小； ③若带电粒子初速度大小不变，方向平行虚线方向从A点射出，求带电粒子第一次离开磁场时在虚线上的位置到O点的距离。 三、综合题：本大题共3小题，共50分。 4.中国杂技表演历史悠久，专业演员需经过专业训练并做好全面的安全防护。已知杂技演员阿科的质量为m，当地重力加速度大小为g。 阿科用手捏住长绸带的一端连续上下抖动，形成一列从左向右传播的简谐横波。某一时刻的波形如图，绸带上a、c两质点处于波峰位置，b质点处于波谷位置______ A.a、b两质点之间的距离为半个波长 B.a、b两质点振动开始时刻相差半个周期 C.a质点完成全振动次数比c质点少一次 D.再过一个周期a质点运动到c质点的位置 如图，阿科沿竖直平面内圆弧形滑道ABC下滑，B为轨道最低点。他在C点飞出，D为空中飞行的最高点。阿科在A、D两点的速率都为v，A、D两点高度差为h。将阿科视作质点，不计空气阻力。阿科多选______ A.在B点的速率可能等于v B.在C点的速率一定大于v C.从A点到D点的机械能变化量为零 D.从A点到C点的机械能减小了mgh 如图，阿科身系轻质长绳绳长远大于运动员身高从舞台一侧由静止出发小角度摆动到等高的另一侧用时为t，悬点O固定，摆角为。估算绳长______，阿科出发时绳上拉力大小______，阿科的加速度大小______。 5.液体和气体由大量做无规则运动且无固定平衡位置的分子构成，已知阿伏加德罗常数。 一定质量的理想气体经等压过程从状态a变化到状态b、再经等容过程从状态b变化到状态c，最后经等温过程从状态c回到状态a。其压强p与体积V的关系如图所示。已知过程外界对气体做功大小为W，气体内能改变、均为绝对值，则______ A.过程，气体对外做功为W B.过程，气体内能增加 C.过程，气体对外做功为W D.过程，气体内能增加 一体积可变的密闭容器内气体处在某一平衡状态，此时容器内气体压强为p。为简化问题，假设气体分子与器壁发生弹性碰撞且方向垂直容器器壁，气体分子平均速率为v，每个分子的质量为m，则单位时间撞击在容器壁单位面积上的分子数为______。为减小容器内的压强，可采取的方法有______和______。 在实验室中获得温度为273K、压强为的真空，在这样的真空中每立方厘米中的气体分子数约为______个。 水龙头流出的水竖直下落，刚从水龙头流出时水流的截面半径为，下落后截面变细，半径为。刚从水龙头流出的水流速度______假设流体不可压缩。 6.人类对光的本质的认识经历了一个漫长的过程。 图为激光通过狭缝后在光屏上产生的图样。则狭缝形状和放置方向为______ 下列激光的应用中利用了激光的哪些特性不定项选择。 ①全息照片的拍摄______ A.方向性好 B.相干性好 C.单色性好 D.亮度高 ②用激光做“手术刀”______ A.方向性好 B.相干性好 C.单色性好 D.亮度高 当光线通过人眼中的瞳孔时，点光源在视网膜上形成的光斑大小限制了我们眼睛能够分辨的最小细节。光学仪器包括人眼的最小分辨角，其中是光波长，D是仪器孔径，已知人眼的最小分辨角约为，根据图中的电磁波谱，可估算人眼瞳孔直径约为______ A. B. C. D. 如图，放置于O点的光源发出一束光照射在矩形透明介质砖abcd上，O、a、b三点在同一直线上。当光线与Oa的夹角为时，光线从介质砖上c点射出。已知，，。 ①介质砖的折射率______； ②如图，光源从ab面中点入射，光线与ab面的夹角为。讨论当介质砖的折射率n满足什么条件时，光线只能从cd面出射______计算。 答案和解析 1.【答案】D    B  CD  【解析】解：根据相对论的“尺缩效应”，即，式中为物体的固有长度，v为物体运动的速度，可知，当小庞同学的速度接近光速c时，在小庞同学看来，车窗长度明显缩短了，在垂直车的运动方向上，所以观察到车窗的高度没有变化，故ABC错误，D正确。 故选：D。 设小洛同学离车窗距离为d，公路与铁轨间距离为L，车窗长度为s，车窗内看到的公路上的距离为x，由相似三角形可得 解得 列车与拖拉机的相对速度 且 解得拖拉机的速度为 ①列车进站时，根据右手定则可知，产生由a到b的感应电动势，则b端电势比较高，即，故AC错误，B正确。 故选：B。 ②ABC、列车动能随运动时间t变化的图像的斜率为 列车匀减速进站，加速度不变，速度减小，则图像的斜率减小，故AB错误，C正确； DEF、列车动能随运动距离s变化的图像的斜率为 列车匀减速进站，加速度不变，则图像的斜率不变，故D正确，EF错误。 故选：CD。 故答案为：；；①B；②CD。 根据相对论的“尺缩效应”结合分析； 先根据相似三角形法求出车窗内看到的公路上的距离x，由求出列车与拖拉机的相对速度，再由解得拖拉机的速度； ①根据右手定则判断电势高低； ②推导出图像的斜率与加速度、速度的关系，再分析图像斜率的变化情况。推导出图像的斜率与加速度的关系，再分析图像斜率的变化，从而选择图像。 本题的难点是理解并掌握相对论的“尺缩效应”，要注意观察的方向，在垂直车的运动方向观察车窗的高度没有变化。对于图像，往往根据物理规律分析斜率的意义。 2.【答案】    1：3   CD  B  由于有铜损，铁损和漏磁，所以副线圈测量电压应该小于理论电压值，所以线圈2为输入端，线圈1为输出端  C  B   【解析】解：根据电容定义变形后得到： 代入数据可得，电容器充电完成后所带电荷量为： 由功率公式： 可得该脉冲的功率为： 对于纯电阻，发热功率表达式为： 由题可知：：：3 两金属丝并联后，电压相等，则电流之比为：：：3 对于纯电阻，发热功率表达式也可写为： 根据电阻定律表达式： 由题可知：：：3 所以两金属丝的直径之比为： ①A、本实验中要使用交流电源，故A错误； B、变压器的铁芯有聚磁的作用，不能没有，故B错误； C、若用低电阻率的金属作为铁芯材料，会减小铁芯的涡流损耗，故C正确； D、若铁芯采用多层相互绝缘，也可以减小铁芯的涡流损耗，故D正确。 故选：CD ②进行实验中，从输入端到输出端，如果不考虑铜损，铁损和漏磁，则满足： 但实际各种损耗都有，所以输出端的电压要小于理想状态下的电压。结合题中表格数据分析可知，输入端为线圈2，输出端为线圈1，即线圈2连接电源。 ①根据法拉第电磁感应定律可知：， 结合题目中的电压随时间t的变化图像可知，当时： 即此时： 当时： 即此时： 故选：C。 ②断开开关，b线圈会产生感应电动势，会对与灯泡L形成的回路放电，所以灯泡会逐渐熄灭，故A错误； B.断开开关，灯泡无回路，无电流，所以灯泡会立即熄灭，故B正确； C.同时断开开关、，灯泡无回路，无电流，所以灯泡会立即熄灭，故C错误。 故选：B。 ③由图像可知，b线圈产生的感应电动势的最大值为15V，由正弦交流电最大值与有效值之间的关系可得，b线圈两端电压的有效值为： a线圈与b线圈的磁通量相同，磁通量的变化率也相同，即： 则线圈a输入交流电压的有效值为： 故答案为：、；：3、；①CD；②ⅰ；ⅱ由于有铜损，铁损和漏磁，所以副线圈测量电压应该小于理论电压值，所以线圈2为输入端，线圈1为输出端；①C；②B；③。 根据电容的定义变形后求电荷量，根据功率的定义求该脉冲的电功率； 根据功率公式、欧姆定律和电阻定律示直径之比； 根据变压器的原理和变压规律分析判断； 根据法拉第电磁感应定律结合图像的变化率、交流电的有效值等相关规律进行分析判断。 本题考查电路关于功率以及交流电产生的原理等内容，抓住功率公式、欧姆定律、法拉第电磁感应定律、正弦交流电有效值与峰值的关系等可以解决问题。 3.【答案】B  【解析】解：沿电场线方向电势降低，可知电子向上运动，即向电势高处运动，电子所受的电场力向上，根据电场力做功特点，可知电场力做正功，电势能减少，故B正确，ACD错误。 故选B。 ①由题意可知带电粒子受到的电场力水平向右，与电场强度方向相同，故粒子带正电。 带电粒子从A点出发到O点，由动能定理有 解得电荷量为 ②带电粒子在右边磁场中做匀速圆周运动，转半圆后离开磁场，如图所示 由题意可知带电粒子的轨迹半径为L，由洛伦兹力提供向心力有 联立解得磁感应强度为 ③带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，由运动学知识可知： 垂直电场方向上做匀速直线运动 在平行电场方向有 代入数据解得离开电场时平行电场方向的速度为 垂直电场方向上的位移为 根据平行四边形定则可知离开电场时的速度大小为 速度方向与电场方向的夹角为 即 。 因为带电粒子仍以2v的速度大小进入磁场，故带电粒子在磁场中的轨迹半径仍为L，如图所示 由几何关系可知带电粒子在磁场中在垂直电场方向上运动的距离为 故带电粒子第一次离开磁场时距O点的距离为 解得 答：。 ①带电粒子为正电，电荷量为； ②匀强磁场的磁感应强度B为； ③带电粒子第一次离开磁场时在虚线上的位置到O点的距离为。 根据电场力做功特点和电势能的关系判断电子的运动方向和电势能的变化； ①根据电场力的方向和动能定理判断带电粒子的电性并求出电荷量q的数值； ②由洛伦兹力提供向心力求匀强磁场的磁感应强度B的大小； ③根据类平抛运动的规律和几何关系求带电粒子第一次离开磁场时在虚线上的位置到O点的距离。 本题考查了粒子在电场与磁场中的运动，粒子在电场中做匀变速运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据题意分析清楚粒子运动过程是解题的前提。 4.【答案】B  BD       【解析】解：由波形图可知a质点在波峰时，b质点在波谷，a、b两质点之间的距离不是半个波长，a、b两质点的平衡位置之间的距离才为半个波长，故A错误； B.由波形图可知a质点在波峰时，b质点在波谷，波由左向右传播，所以b质点比a质点晚振动半个周期，故B正确； C.波是由左向右传播，故a质点比c质点早振动一个周期，故C错误； D.波传播的是振动形式，质点不随波传播，只在自己的平衡位置附近上下振动，故D错误。 故选：B。 由题意可知阿科沿圆弧轨道从B到C运动时，克服摩擦力做功，克服重力做功，故在B点的速度大于C点的速度，离开C点后做斜抛运动，重力做负功，所以在C点的速度大于D点的速度，故A错误；B正确； 从A到C克服摩擦力做功，机械能减少，从C到D，只受重力，机械能守恒，所以在C点的机械能等于在D点的机械能，因此从A到C机械能的减少量等于从A到D机械能的减少量，阿科在A、D两点的速率都为v，所以从A到C机械能减少了mgh，故C错误，D正确。 故选：BD。 由题意可知小球做单摆运动的周期为2t，根据单摆周期公式 代入数据可知绳长为 阿科出发时速度为零，此时阿科受重力和沿绳收缩方向的拉力F，正交分解可得 沿垂直于绳子的分子由牛顿第二定律 出发时加速度大小为 故答案为：； ； ；；。 相邻两个波峰间的距离等于一个波长；振动在一个周期内传播一个波长的距离，波传播的过程中，质点不随波向前传播； 根据机械能的公式判断机械能，根据机械能守恒的条件判断是否守恒； 根据单摆的周期公式求出摆长；根据受力分析求出阿科出发时绳上拉力大小，根据牛顿第二定律求出阿科的加速度大小。 本题关键要掌握波长的定义及简谐波的特点：振动在一个周期内传播一个波长的距离但质点不随波向前传播。 5.【答案】B   降低温度  增大体积  27   【解析】解：、在b到c过程中，气体体积不变，外界不对气体做功，气体也不对外界做功，故A错误； B、从状态c回到状态a过程发生的是等温变化，则内能不变，在b到c过程中，气体体积不变，外界不对气体做功，气体也不对外界做功，压强增大，温度升高，内能增加，且内能增加量等于a到b过程中内能减少量，故B正确； C、在c到a过程中，气体体积增大，气体对外界做功，做功的多少等于图像所围成的面积，可知c到a过程中气体对外界做功大小大于a到b过程中外界对气体做功大小，故C错误； D、从状态c回到状态a过程发生的是等温变化，则内能不变，故D错误。 故选：B。 假设气体分子与器壁发生弹性碰撞且方向垂直容器器壁，可知碰撞前后速度大小不变，方向相反，以气体分子为研究对象，以分子碰撞器壁时的速度方向为正方向，根据动量定理： 由牛顿第三定律可知，分子受到的冲量与分子给器壁的冲量大小相等方向相反，所以一个分子与器壁碰撞一次给器壁的冲量为： 设单位时间撞击在容器壁单位面积上的分子数为，以器壁的面积S为底，在时间内，碰撞分子总数为 设N个分子对面积为S的器壁产生的作用力为F，N个分子对器壁产生的冲量： 根据压强的定义： 解得气体分子对器壁的压强： 解得： 根据上述解析可知，减小气体压强的办法有减小分子平均动能或者减小分子与容器壁的撞击次数，即降低温度或增大体积。 在标准状态温度为273K、压强为下，气体的摩尔体积为，根据理想气体状态方程： 解得： 同理解得该气体每立方厘米中物质的量为： 每立方厘米中的气体的分子数为： 水龙头在单位时间内流出的水的体积即流量不变，可知： 水流下落过程有： 代入数据得： 对下落阶段，根据运动学关系有： 解得： 故答案为：；、降低温度、增大体积；；。 根据图像的特点，由热力学第一定律和各过程的特点判断做功和内能的增加情况； 根据动量定理和分子动理论计算单位面积上撞击的分子数，分析减压的措施； 根据一定质量理想气体状态方程求单位体积内的分子数； 根据液体运动的特点，结合运动学公式求流出的速度。 本题考查热力学中的分子动理论、一定质量理想气体状态方程及图像的相关应用，对图像问题要抓住第一阶段的状态不变量，再结合热力学第一定律可以解题。 6.【答案】A  B  AD  B    【解析】解：该衍射图样为单缝衍射图样，因图样在竖直方向，可知单缝为竖直方向。故BCD错误，A正确； 故选：A。 ①全息照片的拍摄利用了激光相干性好的特点，故ACD错误，B正确； 故选：B； ②用激光做“手术刀”是利用激光的方向性好、亮度高的特点，故BC错误，AD正确； 故选：AD。 根据题设条件知：，其中， 若可见光的波长取：，可得人眼瞳孔直径约为：，故ACD错误，B正确。 故选：B。 ①光线射到ad面上的入射较为： 入射点到d点的距离为： 折射角的正弦： 可得折射率： ②若光线只能从cd射出，则光线在侧面发生全反射，若光线在侧面恰能发生全反射，可知： 所以： 则折射率： 即当介质砖的折射率n满足：时，光线只能从cd面出射。 故答案为：；①B；②AD；；①、②。 对单缝衍射和双缝干涉的特点，结合题设条件判断缝的性质和放置方向； 由激光的特点判断； 根据最小分辨角的定义，变形后求眼睛的直径； 根据折射定律和临界角公式，结合题图几何关系等分析解答。 本题考查光的衍射与全反射的现象的应用，理解它们的原理与区别，注意单缝衍射与双缝干涉的区别。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $