2025年上海市普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試物理試卷一、綜合題1.光是從哪里來，又回到哪里去？浦濟(jì)之光，你見過嗎？光是一個(gè)物理學(xué)名詞，其本質(zhì)是一種處于特定頻段的光子流。光源發(fā)出光，是因?yàn)楣庠粗须娮荧@得額外能量。如果能量不足以使其躍遷到更外層的軌道，電子就會(huì)進(jìn)行加速運(yùn)動(dòng)，并以波的形式釋放能量。如果躍遷之后剛好填補(bǔ)了所在軌道的空位，從激發(fā)態(tài)到達(dá)穩(wěn)定態(tài)，電子就停止躍遷。否則電子會(huì)再次躍遷回之前的軌道，并且以波的形式釋放能量。

(1)以下哪個(gè)選項(xiàng)中的圖樣符合紅光和紫光的雙縫干涉圖樣(______)(2)如圖所示，自然光經(jīng)過兩個(gè)偏振片，呈現(xiàn)在光屏上，偏振片B繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)且周期為T，則光屏上兩個(gè)光強(qiáng)最小的時(shí)間間隔為(______)A.2T

B.T

C.0.5T

D.0.25T

(3)物理王興趣小組在做“測量玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，若從c側(cè)觀察，插入c時(shí)，應(yīng)遮住a、b的像；插入d時(shí)，應(yīng)遮住______，依據(jù)圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)，可得出該玻璃的折射率為______。2.量子力學(xué)(Quantum

Mec?anics)，為物理學(xué)理論，是研究物質(zhì)世界微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)分支，主要研究原子、分子、凝聚態(tài)物質(zhì)，以及原子核和基本粒子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的基礎(chǔ)理論。它與相對論一起構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)。量子力學(xué)不僅是現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)理論之一，而且在化學(xué)等學(xué)科和許多近代技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。19世紀(jì)末，人們發(fā)現(xiàn)舊有的經(jīng)典理論無法解釋微觀系統(tǒng)，于是經(jīng)由物理學(xué)家的努力，在20世紀(jì)初創(chuàng)立量子力學(xué)，解釋了這些現(xiàn)象。量子力學(xué)從根本上改變?nèi)祟悓ξ镔|(zhì)結(jié)構(gòu)及其相互作用的理解。除了廣義相對論描寫的引力以外，迄今所有基本相互作用均可以在量子力學(xué)的框架內(nèi)描述(量子場論)。

(1)太陽內(nèi)部發(fā)生的反應(yīng)是核聚變，即氫原子核在高溫高壓條件下聚合成氦原子核并釋放能量的過程；其核反應(yīng)方程為411H→X+210e，則X是(______)

A.H核

B.He核

C.Li核

D.Be核

(2)(多選)金屬的極限頻率金屬鋅鈣鈉鉀銣頻率/8.077.735.535.445.15選項(xiàng)ABCDE(3)氫原子核外電子以半徑r繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若電子質(zhì)量為m，元電荷為e，靜電力常數(shù)為k，則電子動(dòng)量大小是______。

(4)一群氫原子處于量子數(shù)n=4的激發(fā)態(tài)，這些氫原子能夠自發(fā)地躍遷到n=2的較低能量狀態(tài)，R為里伯德常量，c是真空中的光速；則在此過程中(______)。

A.吸收光子，ν=Rc(12?14)

B.放出光子，ν=Rc(12?143.滑動(dòng)變阻器是電路元件，它可以通過滑動(dòng)來改變自身的電阻，從而起到控制電路的作用。在電路分析中，滑動(dòng)變阻器既可以作為一個(gè)定值電阻，也可以作為一個(gè)變值電阻?；瑒?dòng)變阻器的構(gòu)成一般包括接線柱、滑片、電阻絲、金屬桿和瓷筒等五部分。滑動(dòng)變阻器的電阻絲繞在絕緣瓷筒上，電阻絲外面涂有絕緣漆。

(1)電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行“測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)時(shí)，記錄數(shù)據(jù)，當(dāng)電流表示數(shù)為I1=1A時(shí)，電壓表示數(shù)為U1=3V；當(dāng)電流表示數(shù)為I2=2A時(shí)，電壓表示數(shù)為U2=1.5V；則此電源的電動(dòng)勢為______①電阻阻值為R，其材料電阻率為ρ，由圖可知，隨著電阻兩端的電壓增大，則(______)

A.R增大，ρ增大

B.R減小，ρ減小

C.R增大，ρ不變

D.R減小，ρ不變

②根據(jù)圖像分析，當(dāng)電阻兩端電壓為1.8V時(shí)，該電阻的功率為______W。

③根據(jù)I?U圖像，推測該實(shí)驗(yàn)電路為(______)

A.

B.

C.

D.

4.質(zhì)點(diǎn)在以某點(diǎn)為圓心半徑為r的圓周上運(yùn)動(dòng)，即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)其軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)叫“圓周運(yùn)動(dòng)”。它是一種最常見的曲線運(yùn)動(dòng)。例如電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、車輪、皮帶輪等都作圓周運(yùn)動(dòng)。

如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一光滑圓形軌道，a為軌道最低點(diǎn)，c為軌道最高點(diǎn)，b點(diǎn)、d點(diǎn)為軌道上與圓心等高的兩點(diǎn)，e為ab段的中點(diǎn)。一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊在軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)。(1)若物塊從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)所用時(shí)間為t0，則在0.5t0時(shí)，物塊在(______)

A.A段

B.B點(diǎn)

C.C段

D.D點(diǎn)

E.E段

(2)若物塊在a點(diǎn)的速度為v0，經(jīng)過時(shí)間t剛好到達(dá)b點(diǎn)，則在該過程中軌道對物塊的支持力的沖量為(______)

A.

mv0

B.

mgt

C.

mv0+mgt

D.

m①求軌道半徑R；

②求θ=60°時(shí)，物塊克服重力做功的瞬時(shí)功率P5.特雷門琴是世界第一件電子樂器。特雷門琴生產(chǎn)于1919年，由前蘇聯(lián)物理學(xué)家利夫?特爾門(LevTermen)教授發(fā)明，藝名雷奧?特雷門(LeonT?eremin)。同年已經(jīng)由一位女演奏家作出公開演奏，尤甚者連愛因斯坦都曾參觀，依然是世上唯一不需要身體接觸的電子樂器。

(1)人手與豎直天線構(gòu)成可視為如圖所示的等效電容器，與自感線圈L構(gòu)成LC振蕩電路。

①當(dāng)人手靠近天線時(shí)，電容

______(選填“變大”、“不變”、“變小”)。

②(多選)在電容器電荷量為零的瞬間，(

)達(dá)到最大值。

A.電場能

B.電流

C.磁場能

D.電壓

(2)特雷門琴的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)如圖所示，圖a為正面切面圖，磁鐵外圈為S極，中心橫柱為N極，橫柱上套著線圈，其側(cè)面圖如圖b所示。

①此時(shí)線圈的受力方向?yàn)?

)

A.左

B.右

C.徑向向外

D.徑向向內(nèi)

②若單匝線圈周長為2.0cm，磁場強(qiáng)度B=0.5T，I=I0sin(2πft)，I0=0.71A，f=100Hz，則I的有效值為______A；單匝線圈收到的安培力的最大值為______？

③已知當(dāng)溫度為25°C時(shí)，聲速v=347.6m/s，求琴的A5(440Hz)的波長為______？

(3)有一平行板電容器，按如圖接入電路中。

①減小兩平行板間距d時(shí)，電容會(huì)

______(選填“變大”、“變小”、“不變”)。

②已知電源電壓為U，電容器電容為C，閉合開關(guān)，穩(wěn)定時(shí)，電容器的電荷量為______。

(4)有一質(zhì)量為m，電荷量為q的正電荷從電容器左側(cè)中央以速度v0水平射入，恰好從下極板最右邊射出，板間距為d，兩極板電壓為U，求兩極板的長度L(電荷的重力不計(jì))。

(5)已知人手靠近豎直天線時(shí)，音調(diào)變高，靠近水平天線時(shí)，聲音變?。荒敲慈粝肼暡ㄓ蓤D像①變成圖像②，則人手(

)

A.靠近豎直天線，遠(yuǎn)離水平天線

B.靠近豎直天線，靠近水平天線

C.遠(yuǎn)離豎直天線，遠(yuǎn)離水平天線

6.自MCB系統(tǒng)是由若干控制器和傳感器組成，評估汽車當(dāng)前速度和移動(dòng)情況，并檢查踏板上是否有駕駛者介入，若是MCB判斷安全氣囊彈出后駕駛者沒有踩踏板或是踩踏力度不夠，則啟動(dòng)電子穩(wěn)定控制機(jī)制，向車輪施加與車輛速度和移動(dòng)幅度匹配的制動(dòng)力，以防止二次事故發(fā)生。

(1)如圖，下列元件在勻強(qiáng)磁場中繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，下列電動(dòng)勢最大的是(______)

A.A1和A2

B.B1和B2

C.C1和C2

D.D1和D2

(2)在傾斜角為4.8°的斜坡上，有一輛向下滑動(dòng)的小車在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，存在動(dòng)能回收系統(tǒng)；小車的質(zhì)量m=1500kg。在t=5s時(shí)間內(nèi)，速度從v0=72km/?減速到vt=18km/?，運(yùn)動(dòng)過程中所有其他阻力的合力f=500N。求這一過程中：

①小車的位移大小x？

②回收作用力大小F？

(3)如圖，大氣壓強(qiáng)為p0，一個(gè)氣缸內(nèi)部體積為V0，初始壓強(qiáng)為p0，內(nèi)有一活塞橫截面積為S，質(zhì)量為M。

①等溫情況下，向右拉開活塞移動(dòng)距離X，求活塞受拉力F？

②在水平彈簧振子中，彈簧勁度系數(shù)為k，小球質(zhì)量為m，則彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)振動(dòng)頻率為f=12πkm，論證拉開微小位移X時(shí)，活塞做簡諧振動(dòng)，并求出振動(dòng)頻率f。

③若氣缸絕熱，活塞在該情況下振動(dòng)頻率為f2，上題中等溫情況下，活塞在氣缸中的振動(dòng)頻率為答案和解析1.【答案】A；

C；

a、b的像和c；sinθ【解析】(1)雙縫干涉圖樣是平行等距明暗相間的條紋，紅光波長大于紫光，由Δx=ldλ可知，紅光的條紋間距大于紫光，故選A；

(2)根據(jù)偏振原理，偏振片B每轉(zhuǎn)過半周透光強(qiáng)度從最小到最強(qiáng)再到最小，則光屏上兩個(gè)光強(qiáng)最小的時(shí)間間隔為0.5T，故選C；

(3)若從c側(cè)觀察，插入c時(shí)，應(yīng)遮住a、b的像；插入d時(shí)，應(yīng)遮住a、b的像和c2.【答案】(1)B；

(2)CDE；(3)

kme2r；【解析】解：(1)根據(jù)核反應(yīng)方程411H→X+210e，反應(yīng)前氫核的質(zhì)量數(shù)總和為4，電荷數(shù)總和為4。反應(yīng)后兩個(gè)正電子的質(zhì)量數(shù)總和為0，電荷數(shù)總和為2。設(shè)X的質(zhì)量數(shù)為A，電荷數(shù)為Z，則有：A+0=4，Z+2=4，解得：A=4，Z=2，?24He核的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，故ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選：B。

(2)復(fù)色光的頻率ν=5.50×1014Hz～6.50×1014Hz，當(dāng)入射光的頻率大于金屬板的極限頻率時(shí)，可發(fā)生光電效應(yīng)，對比可知可發(fā)生光電效應(yīng)的有鈉、鉀、銣，故選：CDE。

(3)電子繞氫原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由庫侖力提供向心力得：ke2r2=mv2r，解得：v=ke2mr

電子動(dòng)量大小為：p=mv=kme2r

(4)氫原子從高能級向低能級躍遷時(shí)會(huì)放出光子，光子的能量等于兩個(gè)能級的能量差。

根據(jù)里德伯公式：1λ=R(1k2?1m2)，其中m是躍遷前的能級，k是躍遷后的能級。

氫原子從n=4躍遷到3.【答案】(1)4.5；1.5；(2)B；0.225；C

【解析】(1)當(dāng)電流表示數(shù)I1=1A時(shí)，電壓表示數(shù)U1=3V，由閉合電路歐姆定律有E=U1+I1r；

當(dāng)電流表示數(shù)I2=2A時(shí)，電壓表示數(shù)U2=1.5V，由閉合電路歐姆定律有E=U2+I2r；

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：電動(dòng)勢E=4.5V，內(nèi)阻r=1.5Ω。

(2)①由歐姆定律有I=1R?U，故I?U圖線的斜率k=1R，因此隨著電阻兩端的電壓增大，電阻R減??；

由電阻定律R=ρlS可知，在長度l和橫截面積S不變時(shí)，導(dǎo)體的電阻率ρ4.【答案】(1)E；(2)D；(3)①0.59m；②23.8W

【解析】(1)物塊從a點(diǎn)到c點(diǎn)過程中一直做減速運(yùn)動(dòng)，則物塊從a點(diǎn)到b點(diǎn)的平均速率大于從b點(diǎn)到c點(diǎn)的平均速率；

若物塊從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)所用時(shí)間為t0，則在0.5t0時(shí)，物塊在E段，故選E。

(2)以初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量定理，支持力在水平方向的沖量Ix=0?mv0，豎直方向由動(dòng)量定理有Iy?mgt=0，

故該過程中軌道對物塊的支持力的沖量I=Ix2+Iy2=mv02+5.【答案】(1)①變大；②BC；(2)①B；②0.5A；7.1×10?3N；③0.79m；(3)①變大；②Q=CU；

(4)兩極板的長度L=【解析】解：(1)①根據(jù)平行板電容器電容的決定式C=εrS4πkd

當(dāng)人手靠近天線時(shí)，相當(dāng)于改變了電容器的介電常數(shù)εr(人手會(huì)使周圍介質(zhì)的介電性質(zhì)改變)，使得介電常數(shù)增大，從而電容變大。

②在LC振蕩電路中，i?t圖像和q?t圖像如圖所示：

根據(jù)i?t圖像可知，當(dāng)電荷量為零時(shí)，電流達(dá)到最大值，電場能全部轉(zhuǎn)化為磁場能，磁場能達(dá)到最大值；

電荷量為零時(shí)，電容器兩端電壓為零，電場能也為零，故AD錯(cuò)誤，BC正確。

故選：BC。

(2)①觀察圖a，根據(jù)左手定則可知線圈所受安培力方向?yàn)橄蛴?，故ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選：B。

②根據(jù)正弦式交變電流有效值與峰值的關(guān)系，有效值I=I02=0.711.414A≈0.5A

根據(jù)安培力公式，單匝線圈收到的安培力的最大值為Fm=BI0L=0.5×0.71×2.0×10?2N=7.1×10?3N

③根據(jù)波速、頻率和波長的關(guān)系v=λf，則有λ=vf=347.6440m=0.79m

(3)①根據(jù)平行板電容器電容的決定式C=εrS4πkd可知，當(dāng)減小兩平行板間距d6.【答案】解：(1)由圖可知，磁場方向豎直向下，圖中各點(diǎn)的線速度都沿切線方向，而此時(shí)A1和A2點(diǎn)速度方向與磁場方向垂直，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大。故BCD錯(cuò)誤，A正確；

故選：A。

(2)①小車的位移x=v0+vt2t=20+52×5m=62.5m

②小車的加速度a=vt?v0t=5?205m/s2=?3m/s2

方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律F+f?mgsin4.8°=ma