2025年上海市金山区市级名校物理高三第一学期期末学业质量监测试题.doc

2025年上海市金山区市级名校物理高三第一学期期末学业质量监测试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、下列说法中正确的是
A．α粒子散射实验发现了质子
B．玻尔理论不仅能解释氢的原子光谱，也能解释氦的原子光谱
C．热核反应的燃料是氢的同位素，裂变反应的燃料是铀
D．中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量
2、如图所示，轻质弹簧一端固定在竖直墙面上， 另一端拴接一质量为m的小滑块。刚开始时弹簧处于原长状态，现给小滑块上施加一水平力F，使之沿光滑水平面做匀加速直线运动，运动过程中弹簧未超出弹性限度。下列关于水平力F随位移x变化的图像正确的是（　　）

A． B．
C． D．
3、如图所示，两根相距为L的平行直导轨水平放置，R为固定电阻，导轨电阻不计。电阻阻值也为R的金属杆MN垂直于导轨放置，杆与导轨之间有摩擦，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。t=0时刻对金属杆施加一水平外力F作用，使金属杆从静止开始做匀加速直线运动。下列关于通过R的电流I、杆与导轨间的摩擦生热Q、外力F、外力F的功率P随时间t变化的图像中正确的是（　　）

A． B． C． D．
4、质量为m的小球套在竖直的光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．让小球从A点开始释放，此时弹簧处于原长，当小球下降的最大竖直高度为h时到达B点，若全过程中弹簧始终处于弹性限度内，竖直杆与OB的夹角为30°，下列研究小球从A到B全过程的说法正确的是

A．当弹簧与杆垂直时，小球速度最大
B．小球的加速度为重力加速度的位置共有三个
C．弹簧的弹性势能先增大后减小
D．弹簧的弹性势能增加量大于mgh
5、如图所示，两束单色光a、b分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P，下列说法正确的是（ ）

A．a光一个光子的能量小于b光一个光子的能量
B．a光的折射率大于b光的折射率
C．实验条件完全相同的情况下做双缝干涉实验，b光比a光条纹间距大
D．若用b光照射某种金属时能发生光电效应现象，则用a光照射该金属也一定能发生光电效应现象
6、如图所示为某稳定电场的电场线分布情况，A、B、C、D为电场中的四个点，B、C点为空心导体表面两点，A、D为电场中两点。下列说法中正确的是（　　）

A．D点的电势高于A点的电势
B．A点的电场强度大于B点的电场强度
C．将电子从D点移到C点，电场力做正功
D．将电子从B点移到C点，电势能增大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、1966年科研人员曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的实验。实验时，用双子星号宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组（可视为质点），接触后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速，如图所示。推进器的平均推力为F，开动时间Δt，测出飞船和火箭的速度变化是Δv，下列说法正确的有（　　）

A．推力F通过飞船传递给火箭，所以飞船对火箭的弹力大小应为F
B．宇宙飞船和火箭组的总质量应为
C．推力F越大，就越大，且与F成正比
D．推力F减小，飞船与火箭组将分离
8、甲乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，用某测速仪描绘出两物体的v-t图象如图所示，已知甲物体的图象是两段半径相同的圆弧，乙物体的图象是一倾斜直线，t4=2t2，甲的初速度末速度均等于乙的末速度。已知则下列说法正确的（　　）

A．0～t1时间内，甲乙两物体距离越来越小
B．t1时刻，甲乙两物体的加速度大小可能相等
C．t3～t4时间内，乙车在甲车后方
D．0～t4时间内，两物体的平均速度相等
9、如图所示，两个平行的导轨水平放置，导轨的左侧接一个阻值为R的定值电阻，两导轨之间的距离为L.导轨处在匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向上.一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直于两导轨放置，导体棒与导轨的动摩擦因数为μ。导体棒ab在水平外力F作用下，由静止开始运动了x后，速度达到最大，重力加速度为g，不计导轨电阻。则（　　）

A．导体棒ab的电流方向由a到b
B．导体棒ab运动的最大速度为
C．当导体棒ab的速度为v0（v0小于最大速度）时，导体棒ab的加速度为
D．导体棒ab由静止达到最大速度的过程中，ab棒获得的动能为Ek，则电阻R上产生的焦耳热是
10、如图甲所示，一木块沿固定斜面由静止开始下滑，下滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）

A．在位移从0增大到的过程中，木块的重力势能减少了
B．在位移从0增大到的过程中，木块的重力势能减少了
C．图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小
D．图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为______mm，如图乙所示，用游标卡尺测其长度为_____cm，如图丙所示，用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为_____Ω。

(2)为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，除待测圆柱体R外，实验室还备有的。实验器材如下，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则电压表应选______，电流表应选_________，滑动变阻器应选_________。（均填器材前的字母代号）
A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）；
B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）；
C．电流表A1（量程1．6A，内阻约为1Ω）；
D．电流表A2（量程3A，内阻约为1.2Ω）；
E．滑动变阻器R1（阻值范围1~5Ω，1.1A）；
F．滑动变阻器R2（阻值范围1~2111Ω，1.1A）；
G．直流电源E（电动势为3V，内阻不计）
H．开关S，导线若干。
(3)请设计合理的实验电路，并将电路图画在虚线框中_______________。

(4)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示该圆柱体电阻率的关系式为=___________。
12．（12分）某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的仪表——欧姆表．
（1）先用如图a所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关，将电阻箱阻值调到3kΩ时，电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到12 kΩ时，电压表指针指在如图b所示位置，则电压表的读数为____V．由以上数据可得电压表的内阻RV＝____kΩ.

（2）将图a的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表，如图c所示，为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，进行了如下操作：闭合开关，将两表笔断开，调节电阻箱，使指针指在“3.0V”处，此处刻度应标阻值为____（填“0”或“∞”）；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度，则“1 V”处对应的电阻刻度为____kΩ.
（3）若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻不能忽略且变大，电动势不变，但将两表笔断开时调节电阻箱，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果将____．
A.偏大 B.偏小　C.不变　 D.无法确定
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）第24届冬奥会将于2022年2月4日在中国北京和张家口联合举行。如图为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图。助滑坡由AB和BC组成，AB为斜坡，BC为R=10m的圆弧面，二者相切于B点，与水平面相切干C点，AC间的竖直高度差为h1=50m CD为竖直跳台。运动员连同滑雪装备总质量为m=80kg，从A点由睁止滑下，假设通过C点时雪道对运动员的支持力为F=8000N水平飞出段时间后落到着陆坡 DE的E点上。CE间水平方向的距离x=150m。不计空气阻力，取g=10m/s2。求：
(1)运动员到达C点速度vc的大小；
(2)CE间竖直高度差h2；
(3)运动员从A点滑到C点的过程中克服摩擦力做的功W。

14．（16分）如图甲所示，正方形闭合线圈的边长、总电阻、匝数，匀强磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度大小随时间的变化关系如图乙所示，周期，磁场方向以垂直线圈平面向里为正。试求：
（1）时，线圈的边所受安培力的大小和方向。
（2）在时间内，通过导线横截面的电荷量。

15．（12分）如图所示，xOy为竖直面内的直角坐标系，在y轴两侧存在电场强度大小相等的匀强电场，y轴右侧电场方向竖直向下，y轴左侧电场方向竖直向上。y轴左侧还存在一个方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场（图中未画出），磁场边界与y轴相切于O点。现有一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，用长为l、不可伸长的绝缘细线悬挂在P点的钉子上，P点与坐标原点O的距离亦为l。将小球拉至细线绷直且与y轴负方向成60°角无初速释放，小球摆至O点即将进入磁场时细线恰好断裂。最终小球刚好击中P点的钉子，此时速度方向与y轴正方向成30°角。已知细线能承受的最大张力Fm=4mg，小球可视为质点，重力加速度为g，不计阻力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）磁感应强度的大小和磁场区域的面积；
（3）小球在x＜0区域运动的时间。（结果用m、q、l、g表示）

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】
试题分析：卢瑟福通过α粒子散射实验否定了汤姆生的枣糕模型，从而提出了原子核式结构模型，质子的发现是卢瑟福通过α粒子轰击氮核而发现质子，选项A错．波尔理论把原子能级量子化，目的是解释原子辐射的线状谱，但是波尔理论只能很好的解释氢原子的线状谱，在解释氦的原子光谱和其他原子光谱时并不能完全吻合，选项B错．热核反应主要是氘核氚核在高温高压下发生的聚变反应，氘核和氚核都是氢的同位素，裂变主要是铀核裂变，选项C对．中子和质子结合成氘核是聚变反应，该过程释放能量，选项D错．
考点：原子 原子核
2、D
【解析】
小滑块运动过程中受到水平向右的拉力以及水平向左的弹力作用，而小滑块运动的位移大小等于弹簧的形变量，根据牛顿第二定律有

所以有

所以水平力随位移变化的图像是不过原点的一条倾斜直线，故A、B、C错误，D正确；
故选D。
3、B
【解析】
A．t时刻杆的速度为
v=at
产生的感应电流

则I∝t；故A错误。
B．摩擦生热为

则Q∝t2，故B正确。
C．杆受到的安培力

根据牛顿第二定律得
F-f-F安=ma
得

F随t的增大而线性增大，故C错误。
D．外力F的功率为

P-t图象应是曲线，故D错误。
故选B。
4、B
【解析】
小球A运动过程如右图所示：

当小球滑至C点时，弹簧与杆垂直，水平方向弹簧弹力与杆的弹力平衡，小球在竖直方向受重力，则小球的加速度为重力加速度，小球仍向下加速，此时速度不是最大，当合力为零时速度最大，而合力为零的位置应在弹簧与杆垂直位置的下方，故A错误．在图中A、D两位置，弹簧处于原长，小球只受重力，即小球加速度为重力加速度的位置有A、C、D三个，故B正确；弹簧的形变量先增大后减小再增大，其弹性势能先增大后减小再增大，故C错误；小球与弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，所以系统的机械能守恒．根据系统机械能守恒定律可知，小球从A到B全过程中增加的弹性势能应等于减少的重力势能mgh，故D错误．所以B正确，ACD错误．
5、A
【解析】
AB．从图中我们可以看出，a光的入射角要比b光的入射角要大，它们的折射角相同。根据（此处θ1指的是折射角，θ2指的是入射角）可知b的折射率大，所以b的频率大，根据公式，可知a光光子的能量小于b光光子的能量，故A正确，B错误；
C．因为b的频率大于a的频率，所以b的波长小，根据条纹间距公式可知b光比a光条纹间距小，故C错误；
D．光的频率越大光子能量越大就越容易发生光电效应，因为b光的频率大于a光的频率，所以b光照射某种金属时能发生光电效应现象，a光不一定能发生光电效应现象，故D错误。
故选A。
6、A
【解析】
A．沿电场线方向电势降低，所以D点的电势高于A点的电势，A正确；
B．电场线的疏密程度表示电场强度的弱强，所以A点的电场强度小于B点的电场强度，B错误；
C．电子带负电，所以将电子从D点移到C点，电场力与运动方向夹角为钝角，所以电场力做负功，C错误；
D．处于静电平衡的导体是等势体，所以B、C两点电势相等，根据

可知电子在B、C两点电势能相等，D错误。
故选A。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BC
【解析】
A．对飞船和火箭组组成的整体，由牛顿第二定律，有

设飞船对火箭的弹力大小为N，对火箭组，由牛顿第二定律，有

解得

故A错误；
B．由运动学公式，有，且

解得

故B正确；
C．对整体

由于（m1+m2）为火箭组和宇宙飞船的总质量不变，则推力F越大，就越大，且与F成正比，故C正确；
D．推力F减小，根据牛顿第二定律知整体的加速度减小，速度仍增大，不过增加变慢，所以飞船与火箭组不会分离，故D错误。
故选BC。
8、BD
【解析】
A．甲乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，0～t1时间内，甲的速度比乙的大，则甲在乙的前面，甲乙两物体距离越来越大，故A错误。
B．根据速度时间图线的斜率表示加速度，可知，t1时刻，甲乙两物体的加速度大小可能相等，故B正确。
C．根据“面积”表示位移，结合几何知识可知，0～t4时间内，两物体的位移相等，t4时刻两车相遇，而在t3～t4时间内，甲车的位移比乙车的位移大，则知在t3～t4时间内，乙车在甲车前方，故C错误。
D．0～t4时间内，两物体的位移相等，用时相等，则平均速度相等，故D正确。
故选BD。
9、BC
【解析】
A．根据楞次定律，导体棒ab的电流方向由b到a，A错误；
B．导体棒ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小
E=BLv
由闭合电路的欧姆定律得

导体棒受到的安培力
FA=BIL
当导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得

解得最大速度

B正确；
C．当速度为v0由牛顿第二定律得

解得

C正确；
D．在整个过程中，由能量守恒定律可得
Ek+μmgx+Q=Fx
解得整个电路产生的焦耳热为
Q=Fx－μmgx－Ek
D错误。
故选BC。
10、BD
【解析】
AB．木块沿斜面下滑过程中，动能增大，则图线为木块的动能随位移变化的关系。由机械能的变化量等于动能的变化量与重力势能变化量之和，有

得，即木块的重力势能减少了，故A错误，B正确；
C．由功能关系可知图线斜率的绝对值表示木块所受的除重力之外的合力大小，故C错误；
D．由功能关系可知图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小，故D正确。
故选BD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、1.844（1.842~1.846均可） 4.241 6 A C E
【解析】
(1)[1]螺旋测微器的读数为固定刻度读数+可动刻度读数+估读，由题图甲知，圆柱体的直径为刻度读数十估读，由题图甲知，圆柱体的直径为
1.5mm+34.4×1.11mm=1.844mm
由于误差则1.842mm~1.846mm均可
[2]游标卡尺读数为主尺读数+游标尺读数×精度，由题图乙知，长度为
42mm+8×1.15 mm=42.41mm=4.241cm
[3]多用电表的读数为电阻的粗测值，其电阻为
(2)[4][5][6]待测电阻大约，若用滑动变阻器R2（阻值范围，）调节非常不方便，且额定电流太小，所以应用滑动变阻器R1（阻值范围，1.1A），电源电动势为3V，所以电压表应选3V量程的
为了测多组实验数据，滑动变阻器应用分压接法，电压表内电阻较大，待测圆柱体的电阻较小，故采用电流表外接法误差较小；电路中的电流约为

所以电流表量程应选1.6A量程的。
(3)[7]根据以上分析，设计的电路图如图所示

(4)[8]由，及得

12、1.50 6 ∞ 1 C
【解析】
（1）[1][2]由图（b）所示电压表表盘可知，其分度值为0.1 V，示数为1.50 V；电源内阻不计，由图a所示电路图可知，电源电动势：
E＝U＋IR＝U＋R
由题意可知：
E＝3＋×3 000
E＝1.5＋×12 000
解得RV＝6 000 Ω＝6kΩ，E＝4.5V
（2）两表笔断开，处于断路情况，相当于两表笔之间的电阻无穷大，故此处刻度应标阻值为∞，当指针指向3V时，电路中的电流为：
Ig＝A＝0.000 5 A
此时滑动变阻器的阻值：
R＝Ω＝3 kΩ
当电压表示数为1 V时，有：
1＝
解得Rx＝1 kΩ.
（3）[5][6]根据闭合电路欧姆定律可知电池新时有：
Ig＝＝，
测量电阻时电压表示数为：
U＝
欧姆表用一段时间调零时有：
Ig＝，
测量电阻时：
U＝
比较可知：
r＋R＝r′＋R′
所以若电流相同则R′x＝Rx，即测量结果不变，故选C。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)30 m/s；(2)125m；(3)4000J
【解析】
(1)运动员到达C点，由牛顿第二定律得

解得vc=30 m/s。
(2)CE过程运动员做平抛运动
水平方向

竖直方向

解得h2=125m。
(3)AC过程，由动能定理得

解得W =4000J。
14、（1）2.5N，方向向左；（2）。
【解析】
（1）设在时间内线圈中感应电动势的大小为

线圈中电流

时，磁感应强度大小，则线圈边所受安培力大小

根据左手定则，安培力方向向左。
（2）设在时间内，线圈中感应电动势的大小为
，
前时间内，通过导线横截面的电荷量

15、 (1) ；(2) ，；(3)
【解析】
（1）设小球从静止释放运动到O点时的速率为v0，由动能定理得

在O处细线恰好断裂，由牛顿第二定律得

而
Fm=4mg
联立解得
，
（2）由前面分析可知小球在O处进入磁场后，重力与电场力恰好平衡，粒子做匀速圆周运动。出磁场后做匀速直线运动到达P处。粒子运动轨迹如图所示

O1、O2分别为轨迹圆心、磁场圆心，设r、R分别为轨迹圆、磁场圆的半径，根据几何关系有

解得

由牛顿第二定律得

解得

方向垂直于纸面向外；由几何关系可知
，
解得

（3）小球在磁场中运动轨迹所对的圆心角为，所用的时间

出磁场后匀速直线运动，所用时间

故小球在x<0区域运动的时间