2025届上海外国语大学附属中学物理高三上期末经典试题含解析

2025届上海外国语大学附属中学物理高三上期末经典试题考生请注意：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、我国“北斗三号”全球组网卫星采用星载氢原子钟。如图所示为氢原子的能级图，现让一束单色光照射到一群处于基态（量子数n=l）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为（）A．13.6eV B．3.4eV C．12.09eV D．12.75eV2、科学家已经成功检测定位了纳米晶体结构中的氢原子。按玻尔氢原子理论，氢原子的能级图如图所示，下列判断正确的是（）A．氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态需要吸收光子B．一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出6条光谱线C．用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可观测到多种不同频率的光子D．氢原子的核外电子由低能级跃迁到高能级时，电势能减小，动能增大3、如图所示，在光滑水平桌面内，固定有光滑轨道，其中半圆轨道与直轨道相切于点，物体受到与平行的水平拉力，从静止开始运动，拉力的大小满足如图乙所示（以为坐标原点，拉力从指向为正方向）。若，，半圆轨道的半径，重力加速度取。则下列说法中正确的是（）A．拉力从到做功为B．物体从到过程中，所受的合外力为0C．物体能够到达点，且速度大小为D．物体能够到达点，且速度大小为4、如图所示，将一交流发电机的矩形线圈abcd通过理想变压器外接电阻R=5Ω，已知线圈边长ab=cd=0.1m，ad=bc=0.2m，匝数为50匝，线圈电阻不计，理想交流电压表接在原线圈两端，变压器原副线圈匝数比n1︰n2=l︰3，线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以ω=200rad/s的角速度匀速转动，则（）A．从图示位置开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为e=40sin200t（V）B．交流电压表的示数为20VC．电阻R上消耗的电动率为720WD．电流经过变压器后频率变为原来的2倍5、如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上，开口向下，质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为S=2×10-3m2，与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离h=24cm，活塞距汽缸口10cm。汽缸所处环境的温度为300K，大气压强p0=1.0×105Pa，取g=10m/s2；现将质量为m=4kg的物块挂在活塞中央位置上，活塞挂上重物后，活塞下移，则稳定后活塞与汽缸底部之间的距离为（）A．25cm B．26cm C．28cm D．30cm6、如图，在真空中的绝缘光滑水平面上，边长为L的正三角形的三个顶点上分别固定放置电量为+Q、+Q、-Q的点电荷，以图中顶点为圆心、0.5L为半径的圆与其腰及底边中线的交点分别为A、B、C、D。下列说法正确的是（）A．A点场强等于C点场强B．B点电势等于D点电势C．由A点静止释放一正点电荷+q，其轨迹可能是直线也可能是曲线D．将正点电荷+q沿圆弧逆时针从B经C移到D，电荷的电势能始终不变二、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，A球用不可伸长的细线悬挂在天花板上，处于静止状态，B球和A球用橡皮筋连接，B球在A球正下方某一位置，此时橡皮筋处于松弛状态。现由静止释放B球，不计空气阻力，则在B球下落的过程中（细线与橡皮筋均不会断），下列说法正确的是A．细线的张力先不变后增大B．A球受到的合力先不变后增大C．B球的动能与橡皮筋的弹性势能之和不断增大D．B球的重力势能与机械能均不断减小8、如图所示，在纸面内有一个半径为r、电阻为R的线圈，线圈处于足够大的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，线圈与磁场右边界相切与P点。现使线圈绕过P点且平行于磁场方向的轴以角速度ω顺时针方向匀速转过90°，到达图中虚线位置，则下列说法正确的是（）A．线圈中产生沿逆时针方向的感应电流B．线圈受到的安培力逐渐增大C．线圈经过虚线位置时的感应电动势为2Br2ωD．流过线圈某点的电荷量为9、关于波的干涉和衍射，下列说法正确的是_______。A．对于同一列机械波，障碍物越小，越容易绕过去B．如果波在传播过程中遇到尺寸比波长大得多的障碍物，该波就不能发生衍射C．猛击音叉，围绕振动的音叉转一圈的过程中，会听到声音忽强忽弱，这是干涉现象D．一束白光通过三棱镜后，在屏上出现彩色条纹，这是光的一种干涉现象E.机械波、电磁波、光波均能产生衍射现象10、下列说法正确的是（）A．悬浮颗粒的无规则运动并不是分子的运动，但能间接地反映液体分子运动的无规则性B．一种物质温度升高时，所有分子热运动的动能都要增加C．液体能够流动说明液体分子间的相互作用力比固体分子间的作用力要小D．一定质量的物质，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等E.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行三、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）某实验小组利用频闪照相的方法在暗室中用“滴水法”测重力加速度的大小，当频闪仪频率等于水滴滴落的频率时，看到一串仿佛固定不动的水滴悬在空中。已知水滴下落的时间间隔为。(1)若频闪间隔，刚好离开水龙头的水滴记为第1滴，测得此时第3滴和第4滴的间距为，则当地的重力加速度为______（结果保留三位有效数字）。(2)若将频闪间隔调整到，则水滴在视觉上的运动情况为_____（填“向上运动”“静止”或“向下运动”）。12．（12分）图甲是简易多用电表的电路原理图，图中E是电源，R1、R2、R3、R4、R5是定值电阻，R6是可变电阻，表头G的满偏电流为200μA。内阻为600Ω，其表盘如图乙所示。图甲中虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连，该多用电表有5个挡位，分别为：直流电流1A挡和500μA挡，欧姆×1kΩ挡，直流电压2.5V挡和10V挡。(1)若用欧姆×1kΩ挡测二极管的反向电阻，则A端与二极管的_________（选填“正”或“负”）极相接触，测得的示数如图乙中a所示，则该二极管的反向电阻为_______kΩ。(2)某次测量时该多用电表指针位置如图乙中b所示，若此时B端是与“1”相连的，则多用电表的示数为______________；若此时B端是与“4”相连的则多用电表的示数为______________。(3)根据题中所给的条件可得R1、R2的阻值之和为_____________Ω。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，两根足够长的平行竖直导轨，间距为L，上端接有两个电阻和一个耐压值足够大的电容器，R1∶R22∶3，电容器的电容为C且开始不带电。质量为m、电阻不计的导体棒ab垂直跨在导轨上，S为单刀双掷开关。整个空间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将开关S接1，ab以初速度v0竖直向上运动，当ab向上运动h时到达最大高度，此时迅速将开关S接2，导体棒开始向下运动，整个过程中导体棒与导轨接触良好，空气阻力不计，重力加速度大小为g。试问：(1)此过程中电阻R1产生的焦耳热；(2)ab回到出发点的速度大小；(3)当ab以速度v0向上运动时开始计时，t1时刻ab到达最大高度h处，t2时刻回到出发点，请大致画出ab从开始运动到回到出发点的v-t图像（取竖直向下方向为正方向）。14．（16分）一列简谐横波某时刻的波形如图所示，质点P正在向上运动，它所在的平衡位置为x=2m，质点P的振动方程为y=0.2sin5πt（m），从该时刻开始计时，求∶（i）该简谐横波在介质中的传播速率；（ii）经过0.5s时间，质点P的位移和路程；（iii）从图示位置开始计时，经多长时间质点P第三次到达波峰。15．（12分）如图所示，ABC为某玻璃砖的截面，OBC是半径为R的四分之一圆，O为圆心，AOB为等腰直角三角形，玻璃砖放在水平面上，一束单色光从AO边上的中点D垂直AO面射入，光线在AB面上刚好发生全反射．已知光在真空中传播的速度为c，求（i）试判断光线第一次照射到圆面上会不会发生全反射，如果不发生全反射，则发生折射的折射角为多大;（ⅱ）圆弧面的反射光线第一次照射到CO面上的入射点到D点的距离．

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、D【解析】

由题意应该有得即能发出6种频率光的一定是n=4能级，则照射氢原子的单色光的光子能量为故ABC错误，D正确。故选D。2、C【解析】

A．氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态是从高能级向低能级跃迁，要辐射光子，故A错误；B．一个氢原子，从激发态向基态跃迁，最多可以辐射出3种频率的光子，故B错误；C．用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，氢原子可以跃迁到的激发态，再向低能级跃迁可以辐射出10种频率的光子，故C正确；D．氢原子的核外电子由低能级跃迁到高能级时，轨道半径变大，动能变小，电势能变大，故D错误。故选C。3、D【解析】

A．图像与坐标轴所围面积表示功，则拉力从到做功为故A错误；B．物体从到过程中，做圆周运动，合力不变0，故B错误；CD．从A到B由动能定理有解得由于滑轨道在水平面内，则物体从B到C做匀速圆运动，物体能够到达点，且速度大小为，故C错误，D正确。故选D。4、B【解析】

A．线圈绕垂直磁场的虚线轴匀速转动，产生正弦式交流电，交变电动势最大值：Em=NBSω=50×0.2×0.1×0.2×200V=40V图示位置为与中性面垂直的位置，感应电动势为最大，则从此时开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为e=40cos200t（V）故A错误；B．线圈内阻不计，则电压表示数为交变电动势的有效值故B正确；C．根据变压比可知，副线圈输出电压：电阻R上消耗的功率：故C错误；D．变压器不会改变交流电的频率，故D错误。故选：B。5、D【解析】

该过程中气体初末状态的温度不变，根据玻意耳定律有代入数据解得h1=30cm故D正确，ABC错误。故选D。6、B【解析】

A．由场强叠加可知，A点和C点场强大小和方向都不同，选项A错误；B．由于底边上的正负电荷在BD两点形成电场的电势叠加后的总电势均为零，则BD两点的电势就等于顶端电荷在BD两点的电势，则B点电势等于D点电势，选项B正确；C．两个正电荷形成的电场在两个电荷连线的垂直平分线上，即与过-Q的电荷的直线上，可知A点与-Q连线上的电场线是直线，且指向-Q，则由A点静止释放一正点电荷+q，其轨迹一定是指向-Q的直线，选项C错误；D．由B的分析可知，BD两点电势相等，但是与C点的电势不相等，则将正点电荷+q沿圆弧逆时针从B经C移到D，电荷的电势能要发生变化，选项D错误。故选B。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、AC【解析】

A．细线的张力先等于A球的重力，当橡皮筋的弹力不断增大后，细线的张力不断增大。故A正确。B．A球始终静止，合力始终为零。故B错误。C．B球的动能与橡皮筋的弹性势能及B球的重力势能之和为一定值，B球的重力势能不断减小，则B球的动能与橡皮筋的弹性势能之和不断增大。故C正确。D．B球高度一直减小，B球的重力势能不断减小；橡皮筋伸直前，B球做自由落体运动，机械能守恒，橡皮筋被拉长后，B球的一部分机械能转化为橡皮筋的弹性势能，B球的机械能减小，所以B机械能先不变后减小。故D错误。8、BC【解析】

A．线圈顺时针方向匀速转动时，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，线圈中产生沿顺时针方向的感应电流，选项A错误；B．线圈顺时针方向匀速转动时，切割磁感线的有效长度逐渐变大，感应电流逐渐变大，根据F=BIL可知，线圈受到的安培力逐渐增大，选项B正确；C．线圈经过虚线位置时的感应电动势为选项C正确；D．流过线圈某点的电荷量为选项D错误。故选BC。9、ACE【解析】

A．障碍物越小，机械波越容易绕过去，越容易发生衍射，A正确；B．只有当障碍物的尺寸与波的波长差不多或比波长短时，才会发生明显的衍射现象，当障碍物的尺寸比波的波长大得多时，也能发生衍射现象，只是不明显，B错误；C．围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，是声波叠加产生加强与减弱的干涉的结果，C正确；D．白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的折射现象，D错误；E．衍射是波的特性，一切波都能发生衍射，E正确。故选ACE.10、AE【解析】

A．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动并不是分子的运动，但能间接地反映液体分子运动的无规则性，A正确；B．一种物质温度升高时，分子的平均动能增加，这是一种统计规律，可能有的分子热运动的动能要增加，有的反而要减少，B错误；C．液体能够流动与液体分子间作用力无必然联系，固体有固定形状也与固体间分子作用力无必然联系，C错误；D．一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等，D错误；E．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，E正确。故选AE。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、向上运动【解析】

(1)[1]频闪间隔不影响水滴下落的实际时间间隔，第4滴的下落时间为第3滴的下落时间为由得解得(2)[2]由于频闪间隔小于水滴下落间隔，观察者会发现水滴出现在上一滴水滴位置的上方，即观察者认为水滴向上运动。12、负7.00.30A0.75V400【解析】

(1)[1][2]若测二极管的反向电阻，则电流从二极管的负极流入；又欧姆表的电流从A端流出，故A端与二极管的负极相接触；根据刻度盘，得出示数为7.0，又选用了×1kΩ挡，故二极管的反向电阻为7.0kΩ。

(2)[3]若此时B端是与“1”相连的，则此时是大量程电流表，为直流1A档，故此时每小格表示0.02A，读数为0.30A；

[4]若此时B端是与“4”相连的，则此时为小量程的电压表，为直流电压2.5V档，故此时每小格表示0.05V，读数为0.75V。(3)[5]由电路特点，由题意知（500-200）×10-6×（R1+R2）=200×10-6×600整理得R1+R2=400Ω四、计算题：本