上海市闵行区2025年物理高三上期末学业质量监测模拟试题.doc

上海市闵行区2025年物理高三上期末学业质量监测模拟试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．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、中国北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS）是继美国全球定位系统（GPS）俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗导航系统中有几颗卫星是地球同步卫星，GPS导航系统是由周期约为12h的卫星群组成。则北斗导航系统的同步卫星与GPS导航卫星相比（　　）
A．北斗导航系统的同步卫星的角速度大
B．北斗导航系统的同步卫星的轨道半径小
C．GPS导航卫星的线速度大
D．GPS导航卫星的向心加速度小
2、如图所示，条形磁铁静止放在桌面上，当在其左上方放一电流方向垂直纸面向里的通电直导线后，则磁铁受到的摩擦力和弹力

A．摩擦力为零
B．摩擦力方向向左
C．弹力保持不变
D．摩擦力方向向右
3、据科学家研究发现，由于潮汐作用，现阶段月球每年远离地球3.8cm，在月球远离地球的过程中，地球正转得越来越慢，在此过程中月球围绕地球的运动仍然看成圆周运动，与现在相比，若干年后（　　）
A．月球绕地球转动的角速度会增大 B．地球同步卫星轨道半径将会增大
C．近地卫星的环绕速度将会减小 D．赤道上的重力加速度将会减小
4、下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　）
A．根据公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比
B．根据公式可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功
C．根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多
D．根据公式可知，电容与电容器所带电荷成正比，与两极板间的电压成反比
5、背越式跳高采用弧线助跑，距离长，速度快，动作舒展大方。如图所示是某运动员背越式跳高过程的分解图，由图可估算出运动员在跃起过程中起跳的竖直速度大约为

A．2m/s B．5m/s C．8m/s D．11m/s
6、地动仪是世界上最早的感知地震装置，由我国杰出的科学家张衡在洛阳制成，早于欧洲1700多年如图所示，为一现代仿制的地动仪，龙口中的铜珠到蟾蜍口的距离为，当感知到地震时，质量为的铜珠（初速度为零）离开龙口，落入蟾蜍口中，与蟾蜍口碰撞的时间约为，则铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小约为

A． B．
C． D．
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、如图所示，卫星a没有发射停放在地球的赤道上随地球自转；卫星b发射成功在地球赤道上空贴着地表做匀速圆周运动；两卫星的质量相等。认为重力近似等于万有引力。下列说法正确的是（　　）

A．a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期
B．b做匀速圆周运动的向心加速度等于重力加速度g
C．a、b做匀速圆周运动所需的向心力大小相等
D．a、b做匀速圆周运动的线速度大小相等，都等于第一宇宙速度
8、2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器成功在月球背面着陆，标志着我国探月航天工程达到了一个新高度，如图所示为“嫦娥四号”到达月球背面的巡视器。已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响，则下列判断中最接近实际的是（　　）

A．地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为9：4
B．地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为81：16
C．地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为9：2
D．地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为2：9
9、下列说法正确的是 。
A．物体的摄氏温度变化了1℃，其热力学温度变化了1K
B．气体放出热量时，其分子的平均动能一定减小
C．气体之所以能充满整个空间，是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱
D．如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关
E.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）向外界释放热量，而外界对其做功
10、如图所示，半径为R的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到B点，不计物块的大小，P点到A点高度为h，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是

A．物块从P到B过程克服摩擦力做的功为mg(R+h)
B．物块从A到B过程重力的平均功率为
C．物块在B点时对槽底的压力大小为
D．物块到B点时重力的瞬时功率为mg
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）甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图甲、图乙、图丙所示的实验装置做实验。甲小组测小车匀变速运动的加速度，乙小组探究小车的加速度与合外力的关系，丙小组探究小车的速度和合外力做的功的关系总质量用M表示（图乙中M为小车与力传感器的总质量，图丙中M为小车和与小车固连的小滑轮的总质量），钩码总质量用m表示，重力加速度为g，试回答下列问题：

（1）甲、乙、丙三组实验不需要平衡小车与长木板之间的摩擦力的是___填“甲”“乙”“丙”或“都不需要”）。
（2）甲、乙、丙三组实验需要满足的是________（填“甲”“乙”“丙”或“都不需要”）。
（3）若三组同学分别用各自的实验装置做探究小车的加速度和合外力的关系实验，各组同学的操作均完全正确，甲、乙、丙三组同学作出的a-F图线如图丁所示（乙组同学所用F为力传感器示数，丙组同学所用F为弹簧测力计示数），则乙组实验对应的图线是________（填“A”“B”或“C”。）
12．（12分）在做“用单摆测定重力加速度”的实验过程中：
(1)小李同学用游标卡尺测得摆球的直径如图所示，则摆球直径d＝________cm。

(2)小张同学实验时却不小心忘记测量小球的半径，但测量了两次摆线长和周期，第一次测得悬线长为L1，对应振动周期为T1；第二次测得悬线长为L2，对应单摆的振动周期为T2，根据以上测量数据也可导出重力加速度的表达式为_________________。
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）如图所示，一圆柱形汽缸竖直放置，汽缸正中间有挡板，位于汽缸口的活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S．开始时，活塞与汽缸底部相距L，测得气体的温度为T1．现缓慢降温，让活塞缓慢下降，直到恰好与挡板接触但不挤压．然后在活塞上放一重物P，对气体缓慢加热，让气体的温度缓慢回升到T1，升温过程中，活塞不动．已知大气压强为p1，重力加速度为g，不计活塞与汽缸间摩擦．

(ⅰ)求活塞刚与挡板接触时气体的温度和重物P的质量的最小值；
(ⅱ)整个过程中，气体是吸热还是放热，吸收或放出的热量为多少？
14．（16分）半径为R的球形透明均匀介质，一束激光在过圆心O的平面内与一条直径成为60°角射向球表面，先经第一次折射，再经一次反射，最后经第二次折射射出，射出方向与最初入射方向平行。真空中光速为c。求：
(1)球形透明介质的折射率；
(2)激光在球内传播的时间。

15．（12分）如图所示，薄木板在外力F的作用下带着小物块一起沿粗糙水平面向右匀速运动，薄木板的质量M=5kg，小物块的质量m=1kg，小物块位于薄木板的最右端，薄木板和小物块与水平地面的摩擦因数分别为μ1=0.5、μ2=0.2。从某时刻开始，外力F大小不变方向相反的作用在薄木板上，g取10m/s2。求：
(1)外力F的大小；
(2)忽略薄木板的高度，当小物块静止时，距薄木板的右端L=15.5m，则两者一起匀速运动的速度是多少？

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】
A．地球同步卫星的周期为24h，GPS导航系统周期约为12h，根据周期与角速度的关系

可知北斗导航系统的同步卫星的周期大，则其角速度小，故A错误；
B．由万有引力提供向心力有

得卫星绕地球做圆周运动的周期

北斗导航系统的同步卫星的周期大，则其轨道半径大，故B错误；
C．由万有引力提供向心力有

得卫星绕地球做圆周运动的线速度

北斗导航系统的轨道半径大，则其线速度小，GPS导航卫星的线速度大，故C正确；
D．根据

可知北斗导航系统的角速度小、线速度小，则其加速度小，GPS导航卫星的向心加速度大，故D错误。
故选C。
2、B
【解析】
磁铁的磁感线从N到S，故通电导线所处位置的磁场方向为斜向左下，根据左手定则可知导线受到斜向左上的安培力，根据牛顿第三定律可得磁铁受到导线给的斜向右下的作用力，该作用力可分解为水平向右和竖直向下，故磁铁受到的摩擦力水平向左，弹力增大，B正确．
3、B
【解析】
A．对月球绕地球转动，则

随着月球绕地球转动半径的增大，角速度减小，选项A错误；
B．对地球的同步卫星，由可知，T变大，则r变大，即地球同步卫星轨道半径将会增大，选项B正确；
C．对近地卫星，由 可得

可知，近地卫星的环绕速度不变，选项C错误；
D．由可知，赤道上的重力加速度将不变，选项D错误。
故选B。
4、C
【解析】
A．电阻率是由导体本身的性质决定的，其大小与电阻无关，选项A错误；
B．公式适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流所做功，选项B错误；
C．根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，选项C正确；
D．电容的公式采用的是比值定义法，电容大小与电量和电压无关，选项D错误。
故选C。
5、B
【解析】
运动员跳高过程可以看做竖直上抛运动，当重心达到横杆时速度恰好为零，运动员重心升高高度约为：，根据机械能守恒定律可知：；解得：，故B正确，ACD错误。
6、A
【解析】
铜珠做自由落体运动，落到蟾蜍口的速度为：

以竖直向上为正方向，根据动量定理可知：
Ft-mgt=0-（-mv）
解得：

A．，与结论相符，选项A正确；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论不相符，选项C错误；
D．，与结论不相符，选项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、AB
【解析】
A．a在赤道上随地球自转而做圆周运动，所以a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期，A正确；
B．对卫星b重力近似等于万有引力，万有引力全部用来充当公转的向心力

所以向心加速度等于重力加速度g，B正确；
C．两卫星受到地球的万有引力相等。卫星a万有引力的一部分充当自转的向心力，即

卫星b万有引力全部用来充当公转的向心力，因此a、b做匀速圆周运动所需的向心力大小不相等，C错误；
D．a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期，根据可知

万有引力提供向心力

解得线速度表达式

因为

所以b卫星的速度等于第一宇宙速度

D错误。
故选AB。
8、BC
【解析】
AB．根据天体表面物体的重力等于万有引力，有

可得

所以地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为

故A错误，B正确；
CD．当质量为m的物体在环绕天体表面飞行时的速度即为天体第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力有

可得第一宇宙速度

所以地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为

故C正确，D错误。
故选BC。
9、ACE
【解析】
A．由热力学温度与摄氏温度的关系：T=t+273，可知摄氏温度变化1℃，热力学温度变化1K，故A正确；
B．气体放出热量时，若外界对气体做功，则气体的温度也可能升高，其分子的平均动能增加，选项B错误；
C．无论是气体，液体还是固体，其分子间都存在间距，但气体的间距最大，由于分子间存在较大的间距，气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱，气体分子可以在空间自由运动，所以气体能充满整个空间，C正确；
D．气体的内能除分子势能、分子平均动能有关外，还与气体的质量有关。对于气体分子间作用力可以忽略时，气体的内能只由温度和质量决定。分子越多，总的能量越大，所以D错误；
E．不计分子势能时，气体温度降低，则内能减小，向外界释放热量；薄塑料瓶变扁，气体体积减小，外界对其做功，故E正确。
故选ACE。
10、BC
【解析】
A项：物块从A到B做匀速圆周运动，根据动能定理有： ，因此克服摩擦力做功，故A错误；
B项：根据机械能守恒，物块在A点时的速度大小由得：，从A到B运动的时间为 ，因此从A到B过程中重力的平均功率为，故B正确；
C项：根据牛顿第二定律：，解得：，由牛顿第三定律得可知，故C正确；
D项：物块运动到B点，速度与重力垂直，因此重务的瞬时功率为0，故D错误。
故选：BC。

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、甲 都不需要 B
【解析】
（1）[1]．甲小组测小车匀变速运动的加速度，不需要平衡摩擦力；乙和丙实验小组都需要平衡摩擦力；故选甲；
（2）[2]．甲小组测小车匀变速运动的加速度，不需要满足M≫m；乙和丙小组绳子的拉力可以由力传感器和弹簧测力计直接得到，所以两组不需要满足M≫m；即三个小组都不需要满足M≫m；
（3）[3]．甲组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足M≫m，随着m的增大，不满足M≫m时，图象出现弯曲，所以甲组对应的是C；根据装置可知，乙图中小车受到的拉力等于传感器的读数，丙图中受到的拉力等于弹簧测力计读数的2倍，当F相等时，丙组的加速度大，所以乙组对应B，丙组对应A；
12、2.030
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为20mm，游标尺读数为0.05×6mm＝0.30mm，则摆球的直径d＝20.30mm＝2.030cm
(2)[2]设小球的半径为r，根据单摆的周期公式得
T1＝2π
T2＝2π
联立方程组解得

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、(ⅰ) 　m＋ (ⅱ)放热　
【解析】
(ⅰ)由题意可得，缓慢降温过程是一个等压过程
初态：温度T1，体积V1＝LS，
末态：温度T1，体积V1＝
由盖—吕萨克定律有，解得T1＝
升温过程中，活塞不动，是一个等容过程，设重物P的质量的最小值为M
初态：温度T1＝，压强p1＝p1＋，
末态：温度T2＝T1，压强p2＝p1＋
由查理定律有，解得M＝m＋．
(ⅱ)整个过程中，理想气体的温度不变，内能不变；降温过程，气体体积变小，外界对气体做的功为
升温过程，气体体积不变，气体不对外界做功，外界也不对气体做功；由热力学第一定律，整个过程中，气体放出热量
Q＝W＝．
点睛：本题考查了求内能变化、温度等问题，分析清楚气体状态变化过程、应用热力学第一定律、理想气体状态方程即可正确解题．
14、 (1)；(2)
【解析】
(1)激光在球形透明介质里传播的光路如图所示：

其中A、C为折射点，B为反射点，连接A与C，作OD平行于入射光线，则

解得

设球形透明介质的折射率为n，根据折射定律

解得

(2)由于，所以AC垂直于入射光线，即

又由于

所以为等边三角形，即激光在球内运动路程为

设激光在介质中传播速度为t，则

传播时间

15、 (1)30N；(2)m/s
【解析】
(1)两者一起匀速运动，由平衡条件有
F=μ1(M+m)g=30N
(2)外力F反向后，小物块脱离长木板在水平面上做减速运动，加速度
a1==μ2g=2m/s2
设初速度为v0，有，0=v0 －a1t1，得
，
薄木板也做减速运动，加速度
=11m/s2
由于a2＞a1，所以薄木板的速度先减到零，有=x2，0=v0－a2t2，得
，
然后薄木板向左加速运动，加速度
=1m/s2
有，小物块距薄木板右端的距离
L=x1－x2+x3
解得
m/s