2025年上海市華東師大一附中高三沖刺模擬考試（5月）物理試題含解析

2025年上海市華東師大一附中高三沖刺模擬考試（5月）物理試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、4月1日，由于太陽光不能照射到太陽能電池板上，“玉兔二號(hào)”月球車開始進(jìn)入第十六個(gè)月夜休眠期。在之后的半個(gè)月內(nèi)，月球車采用同位素電池為其保暖供電，已知是人工放射性元素，可用中子照得到。衰變時(shí)只放出射線，其半衰期為88年。則（）A．用中子輻照Np237制造Pu238時(shí)將放出電子B．Pu238經(jīng)一次衰變會(huì)有兩個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)中子C．Pu238經(jīng)一次衰變形成的新核含有144個(gè)中子D．當(dāng)?shù)竭_(dá)下個(gè)月晝太陽能電池板工作時(shí)，Pu238停止衰變不再對(duì)外供電2、撐桿跳是一種技術(shù)性和觀賞性都極高的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。如果把撐桿跳全過程分成四個(gè)階段：a~b、b~c、c~d、d~e，如圖所示，不計(jì)空氣阻力，桿為輕桿，則對(duì)這四個(gè)階段的描述不正確的是（）A．a(chǎn)~b階段：加速助跑，人和桿的總機(jī)械能增加B．b~c階段：桿彎曲、人上升，系統(tǒng)動(dòng)能減少，重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能增加C．c~d階段：桿伸直、人上升，人的動(dòng)能減少量等于重力勢(shì)能增加量D．d~e階段：人過橫桿后下落，重力所做的功等于人動(dòng)能的增加量3、意大利科學(xué)家伽利略在研究物體變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，做了著名的“斜面實(shí)驗(yàn)”，他測(cè)量了銅球在較小傾角斜面上的運(yùn)動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大,于是他對(duì)大傾角情況進(jìn)行了合理的外推，由此得出的結(jié)論是（）A．自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．力是使物體產(chǎn)生加速度的原因C．力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D．物體都具有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性，即慣性4、中國自主研發(fā)的世界首座具有第四代核電特征的核電站—華能石島灣高溫氣冷堆核電站，位于山東省威海市榮成石島灣。目前核電站使用的核燃料基本都是濃縮鈾，有一種典型的鈾核裂變方程是＋x→＋＋3x。下列關(guān)于x的說法正確的是（）A．x是α粒子，具有很強(qiáng)的電離本領(lǐng)B．x是α粒子，穿透能力比較弱C．x是中子，中子是盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)最先發(fā)現(xiàn)的D．x是中子，中子是查德威克通過實(shí)驗(yàn)最先發(fā)現(xiàn)的5、關(guān)于近代物理的知識(shí)，下列說法正確的有（）A．結(jié)合能越大，原子核內(nèi)核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定B．鈾核裂變的一種核反應(yīng)方程為C．中X為中子，核反應(yīng)類型為β衰變D．平均結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成平均結(jié)合能大的原子核時(shí)一定放出核能6、如圖所示，一光滑小球與一過球心的輕桿連接，置于一斜面上靜止，輕桿通過光滑鉸鏈與豎直墻壁連接，已知小球所受重力為G，斜面與水平地面的夾角為60°，輕桿與豎直墻壁的夾角也為60°，則輕桿和斜面受到球的作用力大小分別為（）A．G和G B．G和C．G和G D．G和2G二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖甲所示為足夠長、傾斜放置的平行光滑導(dǎo)軌，處在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌上端接有一定值電阻，導(dǎo)軌平面的傾角為，金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉著金屬棒由靜止向上運(yùn)動(dòng)，金屬棒的質(zhì)量為0.2kg，其速度大小隨加速度大小的變化關(guān)系如圖乙所示，且金屬棒由靜止加速到最大速度的時(shí)間為1s，金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，sin=0.6，cos=0.8，g取10m/s2，則（）A．F為恒力B．F的最大功率為0.56WC．回路中的最大電功率等于0.56WD．金屬棒由靜止加速到最大速度這段時(shí)間內(nèi)定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱是0.26J8、如圖所示，質(zhì)量為3.2m的物塊放在水平面上，跨過輕小動(dòng)滑輪的細(xì)繩連接在物塊A和物塊B上，與物塊A相連的細(xì)繩與水面間的夾角為53°且保持不變，已知物塊B的質(zhì)量為m，重力加速度為g，，，現(xiàn)用力F沿兩段繩的角平分線方向向上拉，物塊A、B均恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）A．拉力F為mgB．物塊與水平面的摩擦力為0.6mgC．細(xì)繩拉力為3.2mgD．物塊A與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.259、質(zhì)量m=2kg的小物塊在某一高度以v0=5m/s的速度開始做平拋運(yùn)動(dòng)，若g=10m/s2，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到豎直位移與水平位移相等時(shí)，對(duì)于物塊（）A．此時(shí)的瞬時(shí)速度大小為5m/s B．此時(shí)重力的瞬時(shí)功率大小為200WC．此過程動(dòng)量改變大小為10（-1）kgm/s D．此過程重力的沖量大小為20Ns10、如圖甲所示，質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直放置在光滑水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌由兩根足夠長、間距為d的平行金屬桿組成，其電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌左端接有阻值R的電阻，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。從某時(shí)刻開始，導(dǎo)體棒在水平外力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)(導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直)，水平外力隨著金屬棒位移變化的規(guī)律如圖乙所示，當(dāng)金屬棒向右運(yùn)動(dòng)位移x時(shí)金屬棒恰好勻速運(yùn)動(dòng)。則下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒ab勻速運(yùn)動(dòng)的速度為B．從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，電阻R上通過的電量為C．從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱D．從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，金屬棒克服安培力做功三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示為彈簧彈射裝置，在內(nèi)壁光滑、水平固定的金屬管中放有輕彈簧，在其兩端各放置一個(gè)金屬小球1和2（兩球直徑略小于管內(nèi)徑且與彈簧不固連），壓縮彈簧并鎖定．現(xiàn)解除鎖定，則兩個(gè)小球同時(shí)沿同一直線向相反方向彈射．按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①用天平測(cè)出兩球質(zhì)量分別為m1、m2；②用刻度尺測(cè)出兩管口離地面的高度均為h；③解除彈簧鎖定彈出兩球，記錄兩球在水平地面上的落點(diǎn)P、Q．回答下列問題：（1）要測(cè)定彈射裝置在彈射時(shí)所具有的彈性勢(shì)能，還需測(cè)量的物理量有______．（已知重力加速度g）A．彈簧的壓縮量ΔxB．兩球落點(diǎn)P、Q到對(duì)應(yīng)管口M、N的水平距離x1、x2C．小球直徑dD．兩球從管口彈出到落地的時(shí)間t1、t2（2）根據(jù)測(cè)量結(jié)果，可得彈性勢(shì)能的表達(dá)式為EP=_______________．（3）由上述測(cè)得的物理量來表示，如果滿足關(guān)系式_______________，那么說明彈射過程中兩小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒．12．（12分）某實(shí)驗(yàn)興趣小組用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律并求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。傾斜氣墊導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端與水平桌面相接并安裝有速度傳感器可以直接測(cè)出小物塊經(jīng)過上端時(shí)的速度，氣墊導(dǎo)軌和水平桌面上均有刻度值可讀出長度。導(dǎo)軌下端有一固定擋板，輕質(zhì)彈簧下端與擋板相連，測(cè)出不放小物塊時(shí)彈簧上端與傳感器之間的長度為L。氣墊導(dǎo)軌開始工作后把質(zhì)量為m的小物塊輕放在彈簧上端，用外力向下緩慢推動(dòng)小物塊到不同位置后撤去外力，小物塊從靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后落在水平桌面上。（1）通過實(shí)驗(yàn)，該小組測(cè)出了多組不同的速度v和對(duì)應(yīng)的落點(diǎn)到導(dǎo)軌上的長度x，畫出了如圖乙所示的圖象，已知該圖象為一過原點(diǎn)的直線、直線斜率為k，則通過該象可求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭的值為_________，考慮到空氣阻力，該小組測(cè)出的值________（填“偏大”“偏小”或“不變”）。（2）通過事先對(duì)輕彈簧的測(cè)定，、研究得出彈簧的彈性勢(shì)能與壓縮量的關(guān)系為。若每次釋放小物塊時(shí)彈簧的壓縮量均為L的n倍，為了驗(yàn)證小物塊和輕彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，該小組需要驗(yàn)證的表達(dá)式為__________________（用x、n、L表示）。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，用質(zhì)量為m，橫截面積為S的活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，不計(jì)活塞厚度及活塞和氣缸之間的摩擦。開始時(shí)活塞距氣缸底的高度為h且氣缸足夠高，氣體溫度為T0，外界大氣壓強(qiáng)為P0，重力加速度為g，其中求∶（i）封閉氣體的壓強(qiáng)；（ii）在活塞上面放置一個(gè)物體，物體的質(zhì)量也為m，再次平衡后，發(fā)現(xiàn)活塞距氣缸底的高度為h，則此時(shí)氣體。的溫度為多少。14．（16分）如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過長L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個(gè)豎直向上的初速度="4"m/s，g取10．（1）若鎖定滑塊，試求小球通過最高點(diǎn)P時(shí)對(duì)輕桿的作用力大小和方向．（2）若解除對(duì)滑塊的鎖定，試求小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小．(3)在滿足（2）的條件下，試求小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置點(diǎn)與小球起始位置點(diǎn)間的距離．15．（12分）如圖所示為回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于半圓型且中空的金屬盒D1和D2，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬盒的半徑為R，兩盒之間有一狹縫，其間距為d，且R?d，兩盒間電壓為U。A處的粒子源可釋放初速度不計(jì)的帶電粒子，粒子在兩盒之間被加速后進(jìn)入D1盒中，經(jīng)半個(gè)圓周之后再次到達(dá)兩盒間的狹縫。通過電源正負(fù)極的交替變化，可使帶電粒子經(jīng)兩盒間電場(chǎng)多次加速后獲得足夠高的能量。已知帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q。(1)不考慮加速過程中的相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響。①求粒子可獲得的最大動(dòng)能Ekm；②若粒子第1次進(jìn)入D1盒在其中的軌道半徑為r1，粒子第2次進(jìn)入D1盒在其中的軌道半徑為r2，求r1與r2之比；③求粒子在電場(chǎng)中加速的總時(shí)間t1與粒子在D形盒中回旋的總時(shí)間t2的比值，并由此分析：計(jì)算粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間時(shí)，t1與t2哪個(gè)可以忽略？（假設(shè)粒子在電場(chǎng)中的加速次數(shù)等于在磁場(chǎng)中回旋半周的次數(shù)）；(2)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：通過該回旋加速器加速的帶電粒子能量達(dá)到25~30MeV后，就很難再加速了。這是由于速度足夠大時(shí)，相對(duì)論效應(yīng)開始顯現(xiàn)，粒子的質(zhì)量隨著速度的增加而增大。結(jié)合這一現(xiàn)象，分析在粒子獲得較高能量后，為何加速器不能繼續(xù)使粒子加速了。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

A．用中子輻照Np237時(shí)的核反應(yīng)方程為根據(jù)核反應(yīng)方程可知，有電子放出，故A正確；BC．Pu238經(jīng)一次衰變，衰變方程為Pu238經(jīng)一次衰變會(huì)把2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子作為一個(gè)整體拋射出來，衰變后形成的新核中有中子數(shù)為（個(gè)）故BC錯(cuò)誤；D．放射性元素有半衰期是由放射性元素本身決定的，與外界環(huán)境無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選A。2、C【解析】

A．a(chǎn)～b階段：人加速過程中，人的動(dòng)能增加，重力勢(shì)能不變，人的機(jī)械能增加，故A正確，不符合題意；B．b～c階段：人上升過程中，人和桿的動(dòng)能減少，重力勢(shì)能和桿的彈性勢(shì)能均增加，故B正確，不符合題意；C．c～d階段：桿在恢復(fù)原長的過程中，人的動(dòng)能和彈性勢(shì)能減少量之和等于重力勢(shì)能的增加量，故C不正確，符合題意；D．d～e階段：只有重力做功，人的機(jī)械能守恒，重力所做的功等于人動(dòng)能的增加量，故D正確，不符合題意。故選：C。3、A【解析】

A．銅球在較小傾角斜面上的運(yùn)動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，傾角最大的情況就是90°時(shí)，這時(shí)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，由此得出的結(jié)論是自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng)。故A正確；B．該實(shí)驗(yàn)不能得出力是使物體產(chǎn)生加速度的原因這個(gè)結(jié)論，故B錯(cuò)誤。C．物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，但是該實(shí)驗(yàn)不能得出該結(jié)論，故C錯(cuò)誤。D．該實(shí)驗(yàn)不能得出慣性這一結(jié)論，故D錯(cuò)誤。故選A。4、D【解析】

AB．根據(jù)該反應(yīng)的特點(diǎn)可知，該核反應(yīng)屬于重核裂變，根據(jù)核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，x為中子，故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)物理學(xué)史可知，盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，預(yù)言了中子的存在，中子是查德威克通過實(shí)驗(yàn)最先發(fā)現(xiàn)的，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5、D【解析】

A.比結(jié)合能越大，原子核內(nèi)核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.鈾核裂變的核反應(yīng)方程中，反應(yīng)物必須有中子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.中X質(zhì)量數(shù)為4電荷數(shù)為2，為α粒子，核反應(yīng)類型為α衰變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.平均結(jié)合能是核子與核子結(jié)合成原子核時(shí)平均每個(gè)核子放出的能量，平均結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，平均結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成平均結(jié)合能大的原子核時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量虧損，一定放出核能。故D正確。故選D。6、A【解析】

對(duì)小球受力分析如圖，由幾何關(guān)系，三力互成120°角，據(jù)平衡條件有則輕桿和斜面受到球的作用力大小故選A．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ACD【解析】

AB．對(duì)棒受力分析有變形得結(jié)合圖乙可知聯(lián)立解得且由可知，F(xiàn)的最大功率為故A正確，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)棒的速度為1m/s時(shí)，回路中的電流最大，回路中的電功率最大為故C正確；D．金屬棒由靜止加速到最大速度由動(dòng)量定理得即解得金屬棒由靜止加速到最大速度，由動(dòng)能定理得解得由功能關(guān)系可知故D正確。故選ACD。8、BD【解析】

AC．滑輪兩邊繩子的拉力均為B的重力，即T=mg，因滑輪兩邊繩子的夾角為37°，可知拉力F大于mg，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤；BD．對(duì)物塊A受力分析可知，水平方向即物塊與水平面的摩擦力為0.6mg；豎直方向：解得N=2.4mg則物塊A與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為選項(xiàng)BD正確；故選BD。9、BD【解析】

物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到豎直位移與水平位移相等時(shí)解得t=1sA．此時(shí)豎直方向的速度為vy=gt=10m/s則此時(shí)的速度為故A錯(cuò)誤；

B．此時(shí)的重力瞬時(shí)功率為P=mgvy=200W故B正確；

C．根據(jù)動(dòng)量定理I=△P=mgt=20kgm/s故C錯(cuò)誤；D．此過程重力的沖量大小為I=mgt=20N?s故D正確。

故選BD。10、AD【解析】

A．金屬棒在外力F的作用下從開始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，在位移為x時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件有根據(jù)閉合電路歐姆定律有根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有聯(lián)立解得，故A正確；B．此過程中金屬棒R上通過的電量根據(jù)閉合電路歐姆定律有根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有聯(lián)立解得又解得，故B錯(cuò)誤；CD．對(duì)金屬棒，根據(jù)動(dòng)能定理可得由乙圖可知，外力做功為聯(lián)立解得而回路中產(chǎn)生的總熱量根據(jù)回路中的熱量關(guān)系有所以電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）B（2）（3）m1x1=m2x2【解析】

（1）由題意可知，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，則由EP=mv2即可求得彈性勢(shì)能；故應(yīng)測(cè)量小球的質(zhì)量m以及通過光電門的速度v，為了測(cè)量小球的速度，在做平拋動(dòng)的水平位移，壓縮量以及時(shí)間和小球的直徑均不需要測(cè)量；故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B；（2）由（1）可知，EP=m1v12+m2v22由h=gt2可得：平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=；根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知：v1=；v2=即EP=m1v12+m2v22=（3）根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知，兩球碰前動(dòng)量為零，碰后方向向反，設(shè)向左為正，則有：0=m1v1-m2v2再根據(jù)水平方向x=vt可得：m1x1=m2x2；12、偏大【解析】

（1）[1][2]物塊到達(dá)斜面頂端時(shí)的速度為v，則：物塊離開斜面后做斜上拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間：水平位移：整理得：由v2-x圖象可知圖象斜率：所以重力加速度：考慮空氣阻力影響，所測(cè)重力加速度偏大.（2）[3]每次釋放小物塊時(shí)彈簧的壓縮量均為L的n倍，則：彈簧的彈性勢(shì)能：以釋放點(diǎn)所處水平面為重力勢(shì)能的零勢(shì)面，由機(jī)械能守恒定律得：整理得：四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（i）；（ii）【解析】

（i）以活塞為研究對(duì)象，由平衡條件得得（ii）對(duì)活塞由平衡條件可知，，由理想氣體方程得解得14、（1），方向豎直向上（2）（3）【解