上海市民立中學2025屆高三下學期第五次調(diào)研考試物理試題含解析

上海市民立中學2025屆高三下學期第五次調(diào)研考試物理試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，邊長為L、總阻值為R的等邊三角形單匝金屬線圈abc從圖示位置開始繞軸EF以角速度勻速轉(zhuǎn)動，EF的左右兩側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小分別為B和，下列說法正確的是（）A．圖示位置線圈的磁通量最大，磁通量的變化率也最大B．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過一周的過程中，產(chǎn)生的感應電流先沿acba方向后沿abca方向C．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過一周的過程中，產(chǎn)生的感應電動勢的最大值為D．線圈轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的交流電的電動勢的有效值為2、如圖所示，在半徑為R的半圓和長為2R、寬為的矩形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于紙面向里。一束質(zhì)量為m、電量為q的粒子（不計粒子間相互作用）以不同的速率從邊界AC的中點垂直于AC射入磁場.所有粒子從磁場的EF圓弧區(qū)域射出（包括E、F點）其中EO與FO（O為圓心）之間夾角為60°。不計粒子重力.下列說法正確的是（）A．粒子的速率越大，在磁場中運動的時間越長B．粒子在磁場中運動的時間可能為C．粒子在磁場中運動的時間可能為D．粒子的最小速率為3、如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，它是分析同位素的一種儀器，其工作原理是帶電粒子（不計重力）經(jīng)同一電場加速后，垂直進入同一勻強磁場做圓周運動，擋板D上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。若（）A．只增大粒子的質(zhì)量，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大B．只增大加速電壓U，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大C．只增大粒子的比荷，則粒子在磁場中的軌道半徑變大D．只增大磁感應強度，則粒子在磁場中的軌道半徑變大4、中澳美“科瓦里-2019”特種兵聯(lián)合演練于8月28日至9月4日在澳大利亞舉行，中國空軍空降兵部隊首次派員參加，演習中一名特種兵從空中靜止的直升飛機上，抓住一根豎直懸繩由靜止開始下滑，運動的速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示，時刻特種兵著地，下列說法正確的是（）A．在～時間內(nèi)，平均速度B．特種兵在0～時間內(nèi)處于超重狀態(tài)，～時間內(nèi)處于失重狀態(tài)C．在～間內(nèi)特種兵所受阻力越來越大D．若第一個特種兵開始減速時第二個特種兵立即以同樣的方式下滑，則他們在懸繩上的距離先減小后增大5、對以下幾位物理學家所做的科學貢獻，敘述正確的是（）A．德布羅意認為任何一個運動的物體，小到電子、質(zhì)子、中子，大到行星、太陽都有一種波與之相對應，這種波叫物質(zhì)波B．愛因斯坦通過對黑體輻射現(xiàn)象的研究，提出了量子說C．盧瑟福通過a粒子散射實驗，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型D．貝克勒爾通過對氫原子光譜的分析，發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象6、如圖，一小孩在河水清澈的河面上以1m/s的速度游泳，t=0時刻他看到自己正下方的河底有一小石塊，t=3s時他恰好看不到小石塊了，河水的折射率n=，下列說法正確的是（）A．3s后，小孩會再次看到河底的石塊B．前3s內(nèi)，小孩看到的石塊越來越明亮C．這條河的深度為mD．t=0時小孩看到的石塊深度為m二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放兩個質(zhì)量均為M的物體A、B（B物體與彈簧連接），彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時物體處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上，使物體A開始向上做加速度為a（a＜g）的勻加速運動，重力加速度為g，則下列說法不正確的是A．施加外力F大小恒為M（g＋a）B．A、B分離時，彈簧彈力恰好為零C．A、B分離時，A上升的距離為M(g-a)D．彈簧恢復到原長時，物體B的速度達到最大值8、如圖所示為用同一雙縫干涉實驗裝置得到的甲、乙兩種單色光的干涉條紋，下列有關兩種單色光的說法正確的是______。A．甲光的波長大于乙光的波長B．甲光在真空中的傳播速率大于乙光在真空中的傳播速率C．若甲光是黃光，乙光可能是紅光D．若兩種單色光以相同的人射角進入同種介質(zhì)，甲光的折射角較大E.若兩種單色光都從玻璃射入空氣，逐漸增大人射角，乙光的折射光線最先消失9、在水平地面上有一質(zhì)量為m的物體，物體所受水平外力F與時間t的關系如圖A，物體速度v與時間t的關系如圖B，重力加速度g已知，m、F、v0均未知，則（）A．若v0已知，能求出外力F的大小B．可以直接求得外力F和阻力f的比值C．若m已知，可算出動摩擦因數(shù)的大小D．可以直接求出前5s和后3s外力F做功之比10、如圖所示為手機無線充電原理圖，若連接電源的為發(fā)射線圈，手機端為接收線圈，接收線圈匝數(shù)為，電阻為，橫截面積為，手機可看成純電阻，勻強磁場平行于線圈軸線穿過線圈。下列說法正確是（）A．只要發(fā)射線圈中有電流流入，接收線圈兩端一定可以獲得電壓B．只要接收線圈兩端有電壓，發(fā)射線圈中的電流一定不是恒定電流C．當接收線圈中磁感應強度大小均勻增加時，接收線圈中有均勻增加的電流D．若時間內(nèi)，接收線圈中磁感應強度大小均勻增加，則接收線圈兩端的電壓為三、實驗題：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）某同學用長木板、小車、光電門等裝置做探究加速度與質(zhì)量關系的實驗。裝置如圖所示。(1)實驗前先用游標卡尺測出安裝在小車上遮光條的寬度d。(2)按圖示安裝好裝置，將長木板沒有定滑輪的一端適當墊高，小車_______________(填“連接”或“不連接)砝碼盤，輕推小車，如果計時器記錄小車通過光電門的時間t1、t2滿足t1________t2(填“大于”“小于”或“等于”），則摩擦力得到了平衡。(3)保證砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，調(diào)節(jié)好裝置后，將小車由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門A、B的時間分別為t1、t2，測出兩光電門間的距離為L，則小車的加速度a=_________________(用已知或測出的物理量字母表示）。(4)保持兩個光電門間的距離、砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量均不變，改變小車的質(zhì)量M重復實驗多次，測出多組加速度a的值，及對應的小車質(zhì)量M，作出a-1/M圖象。若圖象為一條過原點的傾斜直線，則得出的結(jié)論_______________________________________________。12．（12分）某同學用圖（a）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其中打點計時器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20Hz、30Hz和40Hz，打出紙帶的一部分如圖（b）所示．該同學在實驗中沒有記錄交流電的頻率，需要用實驗數(shù)據(jù)和其他條件進行推算．（1）若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用和圖（b）中給出的物理量可以寫出：在打點計時器打出B點時，重物下落的速度大小為_________，打出C點時重物下落的速度大小為________，重物下落的加速度的大小為________.（2）已測得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；當重力加速度大小為9.80m/，試驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%．由此推算出為________Hz．四、計算題：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，一內(nèi)壁光滑的長圓柱形容器，器壁絕熱、底面積為S且導熱性能良好。初始時開口向上豎直放置。容器內(nèi)有兩個質(zhì)量均為的絕熱活塞A和B。在A與B之間封有一定質(zhì)量溫度為T0、高度為d的理想氣體甲，B與容器底面之間封有一定質(zhì)量的理想氣體乙，平衡時甲、乙兩部分氣體的體積均相等?，F(xiàn)讓容器緩慢倒過來開口向下豎直放置，兩個活塞再次平衡，此時氣體甲的體積變?yōu)樵瓉淼谋??；钊c器壁間密閉性能好，且無摩擦，外界的溫度不變，大氣壓強為p0，重力加速度取g。求：①容器開口向下放置時氣體甲的溫度；②容器開口向下放置時氣體乙的體積。14．（16分）如圖所示，半徑均為的光滑圓弧軌道與在點平滑連接，固定在豎直面內(nèi)，端與固定水平直桿平滑連接，兩段圓弧所對的圓心角均為60°，一個質(zhì)量為的圓環(huán)套在直桿上，靜止在點，間的距離為，圓環(huán)與水平直桿間的動摩擦因數(shù)，現(xiàn)給圓環(huán)施加一個水平向右的恒定拉力，使圓環(huán)向右運動，圓環(huán)運動到點時撤去拉力，結(jié)果圓環(huán)到達點時與圓弧軌道間的作用力恰好為零，重力加速度，求：(1)拉力的大??；(2)若不給圓環(huán)施加拉力，而是在點給圓環(huán)一個初速度，結(jié)果圓環(huán)從點滑出后，下落高度時的位置離點距離也為，初速度應是多大。15．（12分）如圖所示，在勻強磁場中水平放置兩根平行的金屬導軌，導軌間距L＝1.0m。勻強磁場方向垂直于導軌平面向下，磁感應強度B＝0.20T。兩根金屬桿ab和cd與導軌的動摩擦因數(shù)μ＝0.5。兩金屬桿的質(zhì)量均為m＝0.20kg，電阻均為R＝0.20Ω。若用與導軌平行的恒力F作用在金屬桿ab上，使ab桿沿導軌由靜止開始向右運動，經(jīng)過t＝3s，達到最大速度v，此時cd桿受靜摩擦力恰好達到最大。整個過程中兩金屬桿均與導軌垂直且接觸良好，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，金屬導軌的電阻可忽略不計，取重力加速度g＝10m/s2。求：(1)ab桿沿導軌運動的最大速度v；(2)作用在金屬桿ab上拉力的最大功率P；(3)ab棒由靜止到最大速度的過程中通過ab棒的電荷量q。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

A．圖示位置線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，A錯誤；B．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過一周的過程中，產(chǎn)生的感應電流先沿abca方向后沿acha方向，B錯誤；C．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過一周的過程中，產(chǎn)生的感應電動勢的最大值為C錯誤；D．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過一周的過程中，有半個周期電動勢的最大值為有半個周期電動勢的最大值為根據(jù)有效值的定義可求得交流電的有效值D正確。故選D。2、B【解析】

ABC．粒子從F點和E點射出的軌跡如圖甲和乙所示；

對于速率最小的粒子從F點射出，軌跡半徑設為r1，根據(jù)圖中幾何關系可得：解得根據(jù)圖中幾何關系可得解得θ1=60°，所以粒子軌跡對應的圓心角為120°；

粒子在磁場中運動的最長時間為對于速率最大的粒子從E點射出，軌跡半徑設為r2，根據(jù)圖中幾何關系可得解得根據(jù)圖中幾何關系可得所以θ2＜60°，可見粒子的速率越大，在磁場中運動的時間越短，粒子的速率越小運動時間越長，粒子在磁場中運動的最長時間為，不可能為，故B正確、AC錯誤；

D．對從F點射出的粒子速率最小，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得解得最小速率為故D錯誤。

故選B。3、B【解析】

AB．粒子在電場中加速時，根據(jù)動能定理可得①即所以粒子質(zhì)量增大，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變小，只增大加速電壓U，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大，A錯誤B正確；CD．粒子在磁場中運動時有②聯(lián)立①②解得所以只增大粒子的比荷（增大）或只增大磁感應強度，半徑都減小，CD錯誤。故選B。4、C【解析】

A．在t1-t2時間內(nèi)，若特種兵做勻減速直線運動，由v1減速到v2，則平均速度為，根據(jù)圖線與時間軸圍成的面積表示位移可知，特種兵的位移大于勻減速直線運動的位移，則平均速度，故A錯誤；

B．0-t1時間內(nèi)，由圖線可知，圖線的斜率大于零，則加速度方向豎直向下，發(fā)生失重；在t1-t2時間內(nèi)，圖線的切線的斜率小于零，則加速度方向豎直向上，發(fā)生超重；故B錯誤；

C．在t1-t2時間內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律可知f-mg=ma解得f=mg+ma因為曲線的斜率變大，則加速度a增大，則特種兵所受懸繩的阻力增大，故C正確；

D．若第一個特種兵開始減速時，第二個特種兵立即以同樣的方式下滑，由于第一個特種兵的速度先大于第二個特種兵的速度，然后又小于第二個特種兵的速度，所以空中的距離先增大后減小，故D錯誤；

故選C。5、A【解析】

A．德布羅意認為任何一個運動的物體，小到電子、質(zhì)子、中子，大到行星、太陽都有一種波與之相對應，這種波叫物質(zhì)波，故A正確；B．普朗克通過對黑體輻射現(xiàn)象的研究，提出了量子說，故B錯誤；C．盧瑟福通過a粒子散射實驗，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，該實驗沒有發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子，故C錯誤；D．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，但并不是通過對氫原子光譜的分析發(fā)現(xiàn)的，故D錯誤。故選A。6、C【解析】

A．t=3s時他恰好看不到小石塊了，說明在此位置從小石塊射到水面的光發(fā)生了全反射，則3s后的位置從小石塊射到水面的光仍發(fā)生全反射，則小孩仍不會看到河底的石塊，選項A錯誤；B．前3s內(nèi)，從小石子上射向水面的光折射光線逐漸減弱，反射光逐漸增強，可知小孩看到的石塊越來越暗，選項B錯誤；C．由于則可知水深選項C正確；D．t=0時小孩看到的石塊深度為選項D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABD【解析】

題中彈簧彈力根據(jù)胡克定律列式求解，先對物體AB整體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列方程；再對物體B受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列方程；t1時刻是A與B分離的時刻，之間的彈力為零?！驹斀狻緼項：施加F前，物體AB整體平衡，根據(jù)平衡條件，有：2Mg=kx解得：x=2Mg加外力F后到物體A、B分離前，對AB整體有F-2Mg+F又因F彈由于壓縮量x減小，故F為變力，物體A、B分離時，此時A、B具有共同的v和a，且FAB對A有：F-Mg=Ma解得此時：F=M(g+a)，故A錯誤；B、D項：A、B分離后，B將做加速度減小的加速運動，當F彈C項：對B有：F彈-Mg=Ma，解得：F彈=M(g+a），此時彈簧的壓縮量為x本題選不正確的，故應選：ABD?！军c睛】本題關鍵是明確A與B分離的時刻，它們間的彈力為零這一臨界條件；然后分別對AB整體和B物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列方程分析。8、ADE【解析】

A．根據(jù)得，在d、l相同的條件下，Δx與λ成正比，甲光的條紋間距大，甲光的波長長，故A正確；B．每種單色光在真空中的傳播速率是相同的，都是3.0×108m/s，故B錯誤；C．甲光的波長長，紅光的波長比黃光的波長長，故C錯誤；D．根據(jù)c=λv得，甲光的頻率比乙光頻率低，則甲光的折射率小，由得若兩種單色光以相同的入射角進入同種介質(zhì)，甲光的折射角較大，故D正確；E．根據(jù)得乙光的臨界角較小，兩種單色光都從玻璃射入空氣，逐漸增大入射角，乙光的折射光線最先消失，故E正確。故選ADE。9、BD【解析】

A．若v0已知，根據(jù)速度圖象可以求出加速運動的加速度大小還能夠求出減速運動的加速度大小根據(jù)牛頓第二定律可得其中m不知道，不能求出外力F的大小，故A錯誤；B．由于，可以直接求得外力F和阻力f的比值，故B正確；C、若m已知，v0不知道，無法求解加速度，則無法求出動摩擦因數(shù)的大小，故C錯誤；D．前5s外力做的功為后3s外力F做功前5s和后3s外力F做功之比故D正確。故選BD。10、BD【解析】

A．若發(fā)射線圈中有恒定電流，則產(chǎn)生的磁場不變化，在接收線圈中不會產(chǎn)生感應電流，也就不會獲得電壓，A錯誤；B．只要接收線圈兩端有電壓，說明穿過接收線圈的磁場變化，所以發(fā)射線圈中的電流一定不是恒定電流，B正確；C．若穿過接收線圈的磁感應強度均勻增加，如果線圈閉合，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知線圈中產(chǎn)生恒定的感應電動勢，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知接收線圈中有感應電流且恒定，C錯誤；D．根據(jù)法拉第電磁感應定律有根據(jù)分壓規(guī)律得兩端的電壓D正確。故選BD。三、實驗題：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、不連接等于在砝碼和砝碼盤總質(zhì)量不變時，即小車所受拉力不變時，小車的加速度與拉力成反比【解析】

(2)[1][2]平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力來抵消摩擦力的作用，具體做法是：將小車輕放（靜止）在長木板上，掛好紙帶（紙帶和打點計時器的限位孔之間有摩擦力）、不連接砝碼盤，將長木板靠近打點計時器的一端適當墊高，形成斜面，輕推小車，使小車做勻速運動即可，此時小車通過光電門的時間t1、t2滿足t1等于t2。(3)[3]遮光條經(jīng)過光電門A時的速度表達式經(jīng)過光電門B時的速度表達式所以(4)[4]由牛頓第二定律可知，保持兩個光電門間的距離、砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量均不變，改變小車的質(zhì)量M重復實驗多次，是一條過原點的直線，