【上海】2025年5月上海普通高中学业水平等级性考试物理试题（含答案）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页2025年度上海市高中学业水平等级考试物理试卷请考生留意：1.本次考试总分为100分，答题时长为60分钟。2.本次考试由试卷与答题纸两部分组成，试卷共包含6道大题，细分为20道小题。3.在开始作答之前，请确保在答题卡上准确填写姓名、报名号、考场号及座位号，并将经核对无误的条形码粘贴至规定区域。所有答案必须填写或涂写在答题纸上，凡是在试卷上作答的均不予计分。一、光光的来源与去向究竟如何？你是否曾目睹过浦济之光？在物理学定义中，光本质上是指处于特定频率范围内的光子流。光源之所以能够产生光，是因为其内部的电子获取了额外的能量。当能量不足以支撑电子跃迁至更外层轨道时，电子会通过加速运动，以波的形式将能量释放。若跃迁后的电子恰好填补了该轨道的空缺，从而由激发态转为稳定态，则跃迁过程停止。反之，电子将再次跃迁回原轨道，并再次以波的形式释放能量。1．在下列给出的选项中，哪一个图样正确地描述了红光与紫光进行双缝干涉时的图样特征（）2．如下图所示，自然光依次穿过两个偏振片后投射在光屏上。若偏振片B绕其中心旋转，且旋转周期为T，则光屏上出现两次连续光强最小值之间的时间间隔是（）A．B．TC．D．3．在物理王兴趣小组开展的玻璃折射率测量实验中，若从c侧进行观察，当插入c时，需要遮挡a和b；而当插入d时，则应遮挡____。根据图中给出的相关数据，可以计算出该玻璃的折射率为____。二、量子力学量子力学（QuantumMechanics）是物理学的一个重要分支，专门探讨微观粒子运动的规律。该理论主要聚焦于原子、分子、基本粒子及原子核的结构与性质，同时也涵盖凝聚态物质的研究。量子力学与相对论共同奠定了现代物理学的理论基石。它不仅是物理学核心理论之一，还被广泛应用于化学领域及诸多现代技术之中。20世纪初，由于传统的经典物理理论无法有效解释微观系统的现象，物理学家们通过共同努力创立了量子力学。这一理论从根本上颠覆了人类对物质结构及其相互作用方式的认知。目前，除了由广义相对论所描述的引力之外，所有基本相互作用均能在量子力学的体系（即量子场论）中得到阐述。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，则X是（）A．H核B．核C．核D．核5．（多选）若复色光的频率~，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8.077.735.535.445.15选项ABCDE6．在氢原子模型中，电子在核外以半径$r$进行匀速圆周运动。已知电子的质量为$m$，电荷量为$e$，静电力常数为$k$，请计算该电子的动量大小。7．一群氢原子处于量子数的激发态，这些氢原子能够自发地跃迁到的较低能量状态，R为里伯德常量，c是真空中的光速；则在此过程中（）A．吸收光子，B．放出光子，C．吸收光子，D．放出光子，三、关于滑动变阻器的相关知识作为一种电路元件，滑动变阻器能够通过调节其自身电阻值来达到控制电路的目的。在进行电路分析时，它可以被视作一个定值电阻，也可以被视为一个变值电阻。通常情况下，滑动变阻器由金属杆、滑片、电阻丝、接线柱以及瓷筒这五个部分组成。其中，电阻丝被均匀地绕在绝缘的瓷筒表面，且其外部涂有绝缘漆。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，当电流表时，电压表示数为；当电流表示数为，电压表示数；则此电源电动势为V内阻为。9．在一次实验中，记录了某电阻两端电压与通过电流的对应关系，并绘制成如图所示的图像。已知在整个实验操作期间，该电阻的长度及横截面积均未发生改变。请根据该图像进行分析：（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，当电阻两端电压为时，该电阻的功率为W。（3）根据图像，推测该实验电路为()A.B.C.D四、圆周运动分析当一个质点沿着一个以特定点为圆心、半径为r的圆路径进行运动时，这种轨迹为圆周的运动方式被称为圆周运动。它是曲线运动中最典型的一种形式，实际生活中的电动机转子、车辆轮毂以及皮带轮等均属于圆周运动的实例。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，则在时，物块在（）A.A部分

B.B位置

C.C部分

D.D位置

E.E部分11．若物块在a点的速度为，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力的冲量为（）A．B．C．D．12．若物块质量为，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。（1）计算该轨道的半径R；（2）求时，物块克服重力做功的瞬时功率P。五、关于特雷门琴作为全球首款电子乐器，特雷门琴诞生于1919年。它是由前苏联的物理学家利夫特尔门（LevTermen）教授所创造，其艺术化名为雷奥特雷门（LeonTheremin）。该乐器在发明同年便由一名女音乐家进行了公开演示，甚至吸引了爱因斯坦前来观摩。时至今日，它依然是世界上唯一无需身体接触即可演奏的电子乐器。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构成振荡电路。（1）若将手移向天线附近，电容将会（选填变大、不变、变小）。（2）（多选）当电容器内的电荷量为零时，（）处于最大状态。A．电场能量

B．电流

C．磁场能量

D．电压14．如图所示为特雷门琴扬声器的结构示意图。其中图a展示了其正面切面，磁铁的外环为S极，中间的横柱为N极；线圈套在横柱之上，其侧视图如b所示。（1）在该状态下，线圈所受力的方向是（）A．向左B．向右C．沿半径向外D．沿半径向内（2）若单匝线圈周长为，磁场强度，，，，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，求琴的的波长为？15．如图所示，电路中接入了一个平行板电容器。（1）若缩短两块平行板之间的距离d，电容将（选填变大、变小、不变）。（2）若电源电压量值为U，电容器的电容为C，在闭合开关且电路达到稳定状态后，电容器所存储的电荷量为____。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水平射入，恰好从下极板最右边射出，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．已知当人手接近竖直天线时，声音的频率（音调）会升高，而接近水平天线时，声音的幅度（音量）会减小。若希望声波的波形由图A变为图B，则人手应当（）A．接近竖直天线，远离水平天线

B．接近竖直天线，接近水平天线C．与竖直天线保持距离，与水平天线保持距离

D．与竖直天线保持距离，靠近水平天线六、车辆制动防碰撞系统MCB系统通过集成多个传感器与控制器，实时监测车辆的行驶速度及运动状态，并同步检测驾驶员对踏板的操作情况。当MCB判定安全气囊触发后，若驾驶员未踩踏踏板或踩踏力度不足，系统将自动激活电子稳定控制功能，根据车辆当前的速值与位移幅度施加相应的制动力，旨在有效避免二次事故的发生。18．如图所示，以下几种元件在匀强磁场中均绕其中心轴线旋转，其中能够产生最大电动势的是（）A．和B．和C．和D．和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。在时间内，速度从减速到，运动过程中所有其他阻力的合力。求这一过程中：（1）求出小车移动的距离x是多少？（2）求出回收作用力$F$的数值是多少？20．如图，大气压强为，一个气缸内部体积为，初始压强为，内有一活塞横截面积为S，质量为M。（1）在温度保持不变的条件下，将活塞向右侧拉动一段距离X，请计算此时活塞所受的拉力F是多少？（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频率为，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。（3）若气缸绝热，活塞在该情况下振动频率为，上题中等温情况下，活塞在气缸中的振动频率为，则两则的大小关系为（）A．B．C．答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页1．A2．C3．【解析】1．干涉条纹是平行等距明暗相间的条纹，根据由于红光的波长比紫光长，可以推断出红光产生的条纹间距要比紫光的条纹间距更宽，因此选项A是正确的；2．由偏振原理可知，当偏振片B旋转半个周期时，透光强度经历从最小值$\rightarrow$最大值$\rightarrow$最小值的变化过程。因此，光屏上两次出现光强最小值的时间差为$0.5T$，故正确选项为C。3．[1]从c侧向内观察，当插入c时，a和b应当被遮挡；而当插入d时，则应遮挡住c以及a、b的成像；[2]该玻璃的折射率为。4．B5．CDE6．7．D【解析】4．根据核反应方程，反应前氢核的质量数总和为4，电荷数总和为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计算结果为A=4，Z=2的质量数为4，电荷数为2，故选B。5．复色光的频率~，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。6．电子绕氢原子核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力整理得电子动量大小是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。氢原子能级公式为，光子的能量根据巴耳末-里德伯公式又因为，可得这里，n代表电子跃迁之前的能级，k则表示跃迁之后的能级。氢原子从n=4跃迁到n=2，n=4，k=2，根据可得由于电子是从高能级向低能级跃迁，在此过程中会释放出光子，因此选项D是正确的。综上所述，应选择D。8．A.4.5B.1.5C.9D.0.225【解析】8．[1][2]根据闭合电路欧姆定律代入数据可得；联立两式解得；则此电源电动势为4.5V，内阻为1.5。9．[1]因为电阻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，当电阻两端电压为时，可读出此时流过电阻的电流为0.125V，根据公式代入数据解得该电阻元件的额定功率值为0.225W。[3]根据图像，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．E11．D12．（1）；（2）【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，则在时，物块在E段。故选E。11．根据动量定理，支持力在水平方向的冲量为竖直方向上根据动量定理有故该过程中轨道对物块的支持力的冲量为故选D。12．（1）由图像可知，物块的初速度为，最高点位置的速度为。由动能定理得解得（2）由图像可知时，物块的速度为，则物块克服重力做功的瞬时功率13．变大BC14．B15．变大16．17．B【解析】13．（1）根据平行板电容器电容的决定式，当人手靠近天线时，相当于改变了电容器的介电常数（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）分析LC振荡电路的$i-t$图像可知，在电荷量$Q$为零的时刻，电路中的电流$i$处于峰值。由于磁场能量与电流的大小正相关，此时磁场能达到最大。与此同时，当电荷量为零时，根据公式$U=CQ$，电压$U$也为零，意味着电场能此时为零。因此，正确选项为BC。14．（1）通过分析图a，利用左手定则可以判定线圈受到的安培力指向右侧，因此选项B正确。（2）[1]对于正弦式交变电流，电流的有效值与峰值的关系为则I的有效值为[2]单匝线圈收到的安培力的最大值为（3）根据波速、频率和波长的关系，则有15．（1）根据平行板电容器电容的决定式，当减小两平行板间距d时，其他量不变，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16．根据牛顿第二定律得整理得粒子恰好从下极板最右边射出，垂直于板的方向上，根据位移公式解得两极板的长度17．当手部接近竖直天线时，音调升高，意味着波的频率增加；而当手部接近水平天线时，音量降低，意味着波的振幅减小。观察图像变化可知，声波由图甲变为图乙，其频率有所提高且振幅有所降低。由此可以推断，人手先后靠近了竖直天线和水平天线。因此，正确选项为B。18．