文档内容
2025 年上海市普通高中学业水平等级性考试
物理试卷
考生注意:
1、试卷满分 100分,考试时间 60分钟。
2、本考试分设试卷和答题纸,试卷为 6个大题。20个小题组成。
3、答题前,务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号,并将核对后
的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不
得分。
一、光
光是从哪里来,又回到哪里去?浦济之光,你见过吗?光是一个物理学名词,其本质是一种
处于特定频段的光子流。光源发出光,是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使
其跃迁到更外层的轨道,电子就会进行加速运动,并以波的形式释放能量。如果跃迁之后刚
好填补了所在轨道的空位,从激发态到达稳定态,电子就停止跃迁。否则电子会再次跃迁回
之前的轨道,并且以波的形式释放能量。
1.以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干涉图样( )
2.如图所示,自然光经过两个偏振片,呈现在光屏上,偏振片B绕圆心转动且周期为T,
则光屏上两个光强最小的时间间隔为( )
A.2T B.T C.0.5T D.0.25T
3.物理王兴趣小组在做“测量玻璃的折射率”实验时,若从c侧观察,插入c时,应遮住a、
b;插入d时,应遮住 ,依据图中所标数据,可得出该玻璃的折射率为 。
试卷第1页,共7页二、量子学
量子力学(QuantumMechanics),为物理学理论,是研究物质世界微观粒子运动规律的物理
学分支,主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理
论。它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。量子力学不仅是现代物理学的基础理论之
一,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用。19世纪末,人们发现旧有的经典
理论无法解释微观系统,于是经由物理学家的努力,在20世纪初创立量子力学,解释了这
些现象。量子力学从根本上改变人类对物质结构及其相互作用的理解。除了广义相对论描写
的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。
4.太阳内部发生的反应是核聚变,即氢原子核在高温高压条件下聚合成氦原子核并释放能
量的过程;其核反应方程为41HX20e,则X是( )
1 1
A.H核 B.He核 C.Li核 D.Be核
5.(多选)若复色光的频率v5.501014Hz~6.501014Hz,用复色光照射下面金属,可发
生光电效应的可能是( )
金属的极限频率
金属 锌 钙 钠 钾 铷
频率/1014Hz 8.07 7.73 5.53 5.44 5.15
选项 A B C D E
6.氢原子核外电子以半径r绕核做匀速圆周运动,若电子质量为m,元电荷为e,静电力常
数为k,则电子动量大小是 ?
7.一群氢原子处于量子数n4的激发态,这些氢原子能够自发地跃迁到n2的较低能量
状态,R为里伯德常量,c是真空中的光速;则在此过程中( )
试卷第2页,共7页1 1 1 1
A.吸收光子,Rc B.放出光子,Rc
2 4 2 4
1 1 1 1
C.吸收光子,Rc D.放出光子,Rc
22 42 22 42
三、滑动变阻器
滑动变阻器是电路元件,它可以通过来改变自身的电阻,从而起到控制电路的作用。在电路
分析中,滑动变阻器既可以作为一个定值电阻,也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构
成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘
瓷筒上,电阻丝外面涂有绝缘漆。
8.电学实验中,进行“测量电源电动势和内阻”实验时,记录数据,当电流表I 1A时,电
1
压表示数为U 3V;当电流表示数为I 2A,电压表示数U 1.5V;则此电源电动势为
1 2 2
V内阻为 。
9.通过实验,某电阻两端的电压与通过它的电流关系,描绘如图所示,在实验过程中,电
阻的横截面积和长度保持不变,依据图像分析:
(1)电阻阻值为R,其材料电阻率为,由图可知,随着电阻两端的电压增大,则(
)
A.R增大,增大 B.R减小,减小
C.R增大,不变 D.R减小,不变
(2)根据图像分析,当电阻两端电压为1.8V时,该电阻的功率为 W。
(3)根据IU图像,推测该实验电路为( )
A. B.
试卷第3页,共7页C. D
四、圆周运动
质点在以某点为圆心半径为r的圆周上运动,即质点运动时其轨迹是圆周的运动叫“圆周运
动”。它是一种最常见的曲线运动。例如电动机转子、车轮、皮带轮等都作圆周运动。
如图所示,在竖直平面内有一光滑圆形轨道,a为轨道最低点,c为轨道最高点,b点、d
点为轨道上与圆心等高的两点,e为ab段的中点。一个质量为m的小物块在轨道内侧做圆
周运动。
10.若物块从a点运动到c点所用时间为t ,则在0.5t 时,物块在( )
0 0
A.A段 B.B点 C.C段 D.D点 E.E段
11.若物块在a点的速度为v ,经过时间t刚好到达b点,则在该过程中轨道对物块的支持
0
力的冲量为( )
A.mv B.mgt C.mv mgt D.m v2g2t2
0 0 0
12.若物块质量为0.5kg,下图是物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角的关系图像。
试卷第4页,共7页(1)求轨道半径R;
(2)求60时,物块克服重力做功的瞬时功率P。
五、特雷门琴
特雷门琴是世界第一件电子乐器。特雷门琴生产於1919年,由前苏联物理学家利夫·特尔门
(LevTermen)教授发明,艺名雷奥·特雷门(LeonTheremin)。同年已经由一位女演奏家作
出公开演奏,尤甚者连爱因斯坦都曾参观,依然是世上唯一不需要身体接触的电子乐器。
13.人手与竖直天线构成可视为如下图所示的等效电容器,与自感线圈L构成LC振荡电路。
(1)当人手靠近天线时,电容变大 (选填“变大”、“不变”、“变小”)。
(2)(多选)在电容器电荷量为零的瞬间,( )达到最大值。
A.电场能 B.电流 C.磁场能 D.电压
14.特雷门琴的扬声器结构如图所示,图a为正面切面图,磁铁外圈为S极,中心横柱为N
极,横柱上套着线圈,其侧面图如图b所示。
(1)此时线圈的受力方向为( )
试卷第5页,共7页A.左 B.右 C.径向向外 D.径向向内
(2)若单匝线圈周长为2.0cm,磁场强度B0.5T,I I sin2ft,I 0.71A,f 100Hz,
0 0
则I的有效值为 A;单匝线圈收到的安培力的最大值为 ?
(3)已知当温度为25℃时,声速v347.6m/s,求琴的A5440Hz的波长为 ?
15.有一平行板电容器,按如下图接入电路中。
(1)减小两平行板间距d时,电容会变大 (选填“变大”、“变小”、“不变”)。
(2)已知电源电压为U,电容器电容为C,闭合开关,稳定时,电容器的电荷量为
16.有一质量为m,电荷量为q的正电荷从电容器左侧中央以速度v 水平射入,恰好从下极
0
板最右边射出,板间距为d,两极板电压为U,求两极板的长度L(电荷的重力不计)。
17.已知人手靠近竖直天线时,音调变高,靠近水平天线时,声音变小;那么若想声波由图
像①变成图像②,则人手( )
A.靠近竖直天线,远离水平天线 B.靠近竖直天线,靠近水平天线
C.远离竖直天线,远离水平天线 D.远离竖直天线,靠近水平天线
六、汽车制动防撞
自MCB系统是由若干控制器和传感器组成,评估汽车当前速度和移动情况,并检查踏板上
是否有驾驶者介入,若是MCB判断安全气囊弹出后驾驶者没有踩踏板或是踩踏力度不够,
则启动电子稳定控制机制,向车轮施加与车辆速度和移动幅度匹配的制动力,以防止二次事
故发生。
18.如图,下列元件在匀强磁场中绕中心轴转动,下列电动势最大的是( )
试卷第6页,共7页A.A和A B.B 和B C.C 和C D.D 和D
1 2 1 2 1 2 1 2
19.在倾斜角为4.8°的斜坡上,有一辆向下滑动的小车在做匀速直线运动,存在动能回收系
统;小车的质量m1500kg。在t 5s时间内,速度从v 72km/h减速到v 18km/h,运
0 t
动过程中所有其他阻力的合力 f 500N。求这一过程中:
(1)小车的位移大小x?
(2)回收作用力大小F?
20.如图,大气压强为p ,一个气缸内部体积为V,初始压强为 p ,内有一活塞横截面积
0 0 0
为S,质量为M。
(1)等温情况下,向右拉开活塞移动距离X,求活塞受拉力F?
(2)在水平弹簧振子中,弹簧劲度系数为k,小球质量为m,则弹簧振子做简谐运动振动
1 k
频率为 f ,论证拉开微小位移X时,活塞做简谐振动,并求出振动频率f。
2 m
(3)若气缸绝热,活塞在该情况下振动频率为 f ,上题中等温情况下,活塞在气缸中的振
2
动频率为 f ,则两则的大小关系为( )
1
A. f f B. f f C. f f
1 2 1 2 1 2
试卷第7页,共7页sin
1.A 2.C 3. abc n 1
sin
2
l
【解析】1.干涉条纹是平行等距明暗相间的条纹,根据x
d
红光的波长大于紫光,可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距,故选项A正确;
2.根据偏振原理,偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强,再到最小,可知光屏上两
个光强最小的时间间隔为0.5T,故选C。
3.[1]若从c侧观察,插入c时,应遮住a、b;插入d时,应遮住c以及ab的像;
sin
[2]该玻璃的折射率为n 1 。
sin
2
kme2
4.B 5.CDE 6. 7.D
r
【解析】4.根据核反应方程41HX20e,反应前氢核的质量数总和为4,电荷数总和为
1 1
4×1。反应后两个正电子的质量数总和为2×0=0,电荷数总和为2×1=2。设X的质量数为A,
电荷数为Z,则有A+0=4,Z+2=4
解得A=4,Z=2
4He的质量数为4,电荷数为2,故选B。
2
5.复色光的频率v5.501014Hz~6.501014Hz,当光的频率大于金属板的极限频率时,可
发生光电效应,对比可知可发生光电效应的钠、钾、铷,故选CDE。
e2 v2
6.电子绕氢原子核做匀速圆周运动,库仑力提供向心力k m
r2 r
ke2
整理得v
mr
kme2
电子动量大小是 pmv
r
7.氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子,光子的能量等于两个能级的能量差。氢原
13.6eV
子能级公式为E ,光子的能量E h
n n2
1 1 1
根据巴耳末-里德伯公式 R
k2 n2
c 1 1
又因为 ,可得cR
k2 n2
其中n是跃迁前的能级,k是跃迁后的能级。
答案第1页,共5页 1 1 1 1
氢原子从n=4跃迁到n=2,n=4,k=2,根据cR 可得Rc
k2 n2 22 42
且是从高能级向低能级跃迁,放出光子,D正确。故选D。
8. 4.5 1.5 9. B 0.225 C
【解析】8.[1][2]根据闭合电路欧姆定律EUIr
代入数据可得E3r;E1.52r
联立两式解得E4.5V;r1.5Ω
则此电源电动势为4.5V,内阻为1.5Ω。
9.[1]因为电阻IU图线的斜率为电阻的倒数,随着电阻两端的电压增大,可知斜率在不
l
断增大,故随着电阻两端的电压增大,R减小,再根据电阻定律R
S
可得也在减小,B选项正确。
故选B。
[2]根据图像分析,当电阻两端电压为1.8V时,可读出此时流过电阻的电流为0.125V,根据
公式PUI
代入数据解得P0.225W
该电阻的功率为0.225W。
[3]根据IU图像,当电阻两端的电压很小时,斜率几乎为零,电阻阻值很大,滑动变阻器
用限流式接法不符合实际情况,所以滑动变阻器采用分压式接法。随着电阻两端的电压增大,
流过电阻的电流也在增大,电流表测流过电阻的电流,可推测该实验电路符合条件的只有C
选项。
故选C。
10.E 11.D 12.(1)0.59m;(2)23.8W
【解析】10.物块从a点运动到c点过程中一直做减速运动,可知沿圆弧物块a点运动到b
点的平均速率大于b点运动到c点的平均速率。若物块从a点运动到c点所用时间为t ,则
0
在0.5t 时,物块在E段。
0
故选E。
11.根据动量定理,支持力在水平方向的冲量为I 0mv
x 0
竖直方向上根据动量定理有I mgt 0
y
故该过程中轨道对物块的支持力的冲量为I I2I2 m v2g2t2
x x 0
答案第2页,共5页故选D。
12.(1)由图像可知,物块的初速度为6m/s,最高点位置的速度为3.5m/s。由动能定理得
1 1
mg2R mv2 mv2
2 2 0
解得R0.59m
(2)由图像可知60时,物块的速度为5.5m/s,则物块克服重力做功的瞬时功率
Pmgvsin60 23.8W
13. 变大 BC 14. B 0.5A 7.1103N 0.79m
m
15. 变大 QCU 16.Lv d 17.B
0 Uq
S
【解析】13.(1)根据平行板电容器电容的决定式C ,当人手靠近天线时,相当于
4kd
改变了电容器的介电常数ε(人手会使周围介质的介电性质改变),使得介电常数增大,从而
电容变大。
(2)在LC振荡电路中,根据i−t图像(LC振荡电路中电流随时间变化的图像),当电荷量
为零时,电流达到最大值。磁场能与电流成正相关,故磁场能也达到最大。而电荷量为零时,
电压U=CQ ,电压也为零,电场能也为零。故选BC。
14.(1)观察图a,根据左手定则可知线圈所受安培力方向为向右,故选B。
I
(2)[1]对于正弦式交变电流,电流的有效值与峰值 的关系为I 0
有
2
0.71
则I的有效值为I A0.5A
有
2
[2]单匝线圈收到的安培力的最大值为F BI L7.1103N
0
v 347.6
(3)根据波速、频率和波长的关系vf ,则有 m 0.79m
f 440
S
15.(1)根据平行板电容器电容的决定式C ,当减小两平行板间距d时,其他量不
4kd
变,所以电容C会变大。
(2)闭合开关,稳定时,根据电容的定义式可知电容器的电荷量为QCU
U
16.根据牛顿第二定律得q ma
d
qU
整理得a
md
d 1
粒子恰好从下极板最右边射出,垂直于板的方向上,根据位移公式 at2
2 2
答案第3页,共5页m
解得td
qU
m
两极板的长度Lvtv d
0 0 Uq
17.人手靠近竖直天线时,音调变高即波的频率变大,靠近水平天线时,声音变小,即波的
振幅变小。声波由图像①变成图像②即频率变大了,振幅变小了,可得人手靠近竖直天线、
靠近水平天线。故选B。
p S2X 1 PS2
18.A 19.(1)x62.5m;(2)F 5230N 20.(1)F 0 ;(2)f 0 ;
V SX 2 MV
0 0
(3)C
【解析】18.由图可知,磁场方向竖直向下,图中各点的线速度都沿切线方向,而此时A
1
和A 点速度方向与磁场方向垂直,产生的感应电动势最大。
2
故选A。
v v 205
19.(1)小车的位移x 0 t t 5m 62.5m
2 2
v v 520
(2)小车的加速度a t 0 m/s2 3m/s2
t 5
方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律F f mgsin4.8 ma
解得F 5230N
20.(1)根据玻意耳定律 pV p(V XS)
0 0 0
对活塞分析可知F (p p)S
0
p S2X
解得F 0
V SX
0
p S2
(2)设X方向为正方向,则此时活塞所受合力F (p p)S 0 X
回 0 V SX
0
p S2
当X很微小时,则F 0 X kX
回
V
0
p S2
即活塞的振动可视为简谐振动。其中k 0
V
0
答案第4页,共5页1 k 1 p S2
振动频率为 f 0
2 M 2 V M
0
(3)若气缸绝热,则当气体体积增大时,气体对外做功,内能减小,温度降低,则压强减
p S2
小,即 p' p,根据F (p p)S 0 X
回 0 V SX
0
则k值偏大,则 f f
1 2
故选C。
答案第5页,共5页