北京市平谷区2025届徐汇区学习能力诊断卷高三物理试题试卷含解析

北京市平谷区2025届徐汇区学习能力诊断卷高三物理试题试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、在平直公路上行驶的甲车和乙车，它们沿同一方向运动的图像如图所示。已知时刻乙车在甲车前方处，下列说法正确的是（）A．时，甲、乙两车相遇B．内，甲、乙两车位移相等C．甲、乙两车之间的最小距离为D．相遇前甲、乙两车之间的最大距离为18m2、托卡马克（Tokamak）是一种复杂的环形装置，结构如图所示．环心处有一欧姆线圈，四周是一个环形真空室，真空室外部排列着环向场线圈和极向场线圈．当欧姆线圈中通以变化的电流时，在托卡马克的内部会产生巨大的涡旋电场，将真空室中的等离子体加速，从而达到较高的温度．再通过其他方式的进一步加热，就可以达到核聚变的临界温度．同时，环形真空室中的高温等离子体形成等离子体电流，与极向场线圈、环向场线圈共同产生磁场，在真空室区域形成闭合磁笼，将高温等离子体约束在真空室中，有利于核聚变的进行．已知真空室内等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，下列说法正确的是A．托卡马克装置中核聚变的原理和目前核电站中核反应的原理是相同的B．极向场线圈和环向场线圈的主要作用是加热等离子体C．欧姆线圈中通以恒定电流时，托卡马克装置中的等离子体将不能发生核聚变D．为了约束温度为T的等离子体，所需要的磁感应强度B必须正比于温度T3、意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大,于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是（）A．自由落体运动是一种匀变速直线运动B．力是使物体产生加速度的原因C．力不是维持物体运动的原因D．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性4、分别用频率为ν和2ν的甲、乙两种单色光照射某金属，逸出光电子的最大初动能之比为1∶3，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，电子电量为e。下列说法正确的是（）A．用频率为2ν的单色光照射该金属，单位时间内逸出的光电子数目一定较多B．用频率为的单色光照射该金属不能发生光电效应C．甲、乙两种单色光照射该金属，对应光电流的遏止电压相同D．该金属的逸出功为5、质子的静止质量为，中子的静止质量为，粒子的静止质量为，光速。则粒子的结合能约为（）A．B．C．D．6、一列简谐横波沿轴正方向传播，速度为0.5m/s，周期为4s。t=1s时波形如图甲所示，是波上的四个质点。如图乙所示是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是（）A．这列波的波长为1mB．t=0s时质点a的速度与质点b的速度相等C．t=1s质点a的加速度大小比质点b的加速度大D．如图乙表示的是质点b的振动图像二、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（a），静止在水平地面上的物体，受到水平拉力F的作用，F与时间t的变化关系如图（b）所示．设物块与地面间的最大静摩擦力Ffm的大小与滑动摩擦力大小相等，则t1～t3时间内（）A．t2时刻物体的加速度最大B．t2时刻摩擦力的功率最大C．t3时刻物体的动能最大D．t3时刻物体开始反向运动8、在天文观察中发现，一颗行星绕一颗恒星按固定轨道运行，轨道近似为圆周。若测得行星的绕行周期T，轨道半径r，结合引力常量G，可以计算出的物理量有（）A．恒星的质量 B．行星的质量 C．行星运动的线速度 D．行星运动的加速度9、下列说法正确的是（）A．在完全失重的情况下，气体的压强为零B．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏，分子间的引力大于斥力C．当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越小D．水中气泡上浮过程中，气泡中的气体在单位时间内与气泡壁单位面积碰撞的分子数减小E.不可能利用高科技手段将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化10、如图所示，两个平行的导轨水平放置，导轨的左侧接一个阻值为R的定值电阻，两导轨之间的距离为L.导轨处在匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向上.一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直于两导轨放置，导体棒与导轨的动摩擦因数为μ。导体棒ab在水平外力F作用下，由静止开始运动了x后，速度达到最大，重力加速度为g，不计导轨电阻。则（）A．导体棒ab的电流方向由a到bB．导体棒ab运动的最大速度为C．当导体棒ab的速度为v0（v0小于最大速度）时，导体棒ab的加速度为D．导体棒ab由静止达到最大速度的过程中，ab棒获得的动能为Ek，则电阻R上产生的焦耳热是三、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）如图所示为“研究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系”实验装置，实验步骤如下：①把注射器活塞移至注射器满刻度处，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；③用V﹣图像处理实验数据，得出如图2所示图线．（1）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是________和________．（2）如果实验操作规范正确，但如图2所示的V﹣图线不过原点，则V0代表________．（3）小明同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强p与注射器刻度值V．在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误．V﹣关系图像应是________12．（12分）某同学手头有一个标有“5V9W”的小灯泡L，想描绘该小灯泡的伏安特性曲线，实验室中如下的实验器材：A．电压表V1(量程为2V，内阻为2kΩ)B．电压表V2(量程为15V，内阻为15kΩ)C．电流表A1(量程为2A，内阻约为1Ω)D．电流表A2(量程为0.6A，内阻约为10Ω)E.定值电阻R1=4kΩF.定值电阻R2=16kΩG.滑动变阻器R3(0~5Ω，2A)H.剂动变鞋器R4(0~150Ω，0.5A)I.学生电源(直流9V，内阻不计)J.开关，导线若干(1)为了便于调节且读数尽量准确，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______，电压表应选用_______，定值电阻应选用_______(填器材前的字母序号)(2)在虚线框中画出满足实验要求的电路图_______(3)根据设计的电路图，可知小灯泡两端电压U与电压表读数Uv的关系为______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）一U形管竖直放置，管内横截面积处处相等，左管绝热且上端封闭，右管导热且用活塞封闭。活塞a、b、c为厚度可忽略的光滑轻活塞，a隔热，b、c导热，a、b活塞下方为水银，上方为空气（可视为理想气体）。初始时，两空气柱和环境温度均为27℃，管内水银柱和空气柱长度如图所示。缓慢向下推动活塞c，直至a、b活塞处于同一高度为止。测量发现左侧空气柱温度升高5℃。已知大气压强p0=76.0cmHg。（计算结果保留一位小数）(1)求温度升高后左侧空气柱的压强；(2)求c活塞向下推动的距离。14．（16分）如图所示，一轻弹簧左端与竖直的墙连接，右端与质量为m的物块接触，开始时弹簧处于原长，弹簧的劲度系数为k，现用恒力F向左推物块，当物块运动到最左端时，推力做的功为W，重力加速度为g，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧的形变在弹性限度内，求：（1）物块向左移动过程中克服摩擦力做的功；（2）物块运动到最左端时，撤去推力，弹簧能将物块弹开，则物块从最左端起向右能运动多远？15．（12分）用两只玩具小车A、B做模拟碰撞实验，玩具小车A、B质量分别为m1=lkg和m2=3kg，把两车放置在相距S=8（1）两个小车碰撞后的速度大小;（2）小车A受到的恒力F的作用时间。

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、B【解析】

AD．0时刻，乙车在甲车前处，前内乙车的速度大于甲车的速度，所以两车的距离逐渐变大，在时刻速度相等，距离最远，图线和时间轴围成的面积为位移AD错误；B．图线和时间轴围成的面积为位移，前内，根据几何关系可知甲乙两车的图线和时间轴围成的面积相等，所以二者位移相等，B正确；C．甲车速度大于乙车速度，二者最终可以相遇，最小距离为0m，C错误。故选B。2、C【解析】

A、目前核电站中核反应的原理是核裂变，原理不同，故A错误；B、极向场线圈、环向场线圈主要作用是将高温等离子体约束在真空室中，有利于核聚变的进行，故B错误；C、欧姆线圈中通以恒定的电流时，产生恒定的磁场，恒定的磁场无法激发电场，则在托卡马克的内部无法产生电场，等离子体无法被加速，因而不能发生核聚变，故C正确．D、带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，则，由洛伦兹力提供向心力，则，则有，故D错误．3、A【解析】

A．铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大的情况就是90°时，这时物体做自由落体运动，由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动。故A正确；B．该实验不能得出力是使物体产生加速度的原因这个结论，故B错误。C．物体的运动不需要力来维持，但是该实验不能得出该结论，故C错误。D．该实验不能得出惯性这一结论，故D错误。故选A。4、B【解析】

A．单位时间内逸出的光电子数目与光的强度有关，由于光的强度关系未知，故A错误；BD．光子能量分别为和根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为，逸出光电子的最大初动能之比为1：3，联立解得用频率为的单色光照射该金属不能发生光电效应，故B正确，D错误；C．两种光的频率不同，光电子的最大初动能不同，由动能定理可知，题目对应的遏止电压是不同的，故C错误。故选B。5、B【解析】

粒子在结合过程中的质量亏损为则粒子的结合能为代入数据得故B正确，ACD错误。6、C【解析】

A．由题可知，速度为0.5m/s，周期为4s，则波长mA错误；B．t=0s时质点a在波峰处，速度为零，质点b在平衡位置，速度最大，B错误；C．因为周期T=4s，所以当t=1s时经历了，此时质点a在平衡位置，位移为零，加速度为零，质点b在波峰处，位移最大，加速度最大，C正确；D．由乙图可知，当t=1s时该质点在波谷处，与此相符合的质点是质点c，D错误。故选C。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】

当拉力小于最大静摩擦力时，物体静止不动，静摩擦力与拉力二力平衡，当拉力大于最大静摩擦力时，物体开始加速，当拉力重新小于最大静摩擦力时，物体由于惯性继续减速运动．【详解】A、在0﹣t1时间内水平拉力小于最大静摩擦力，t2时刻物体受到的拉力最大；故物体的加速度最大，故A正确；BCD、物体运动后摩擦力大小不变，当速度最大时摩擦力的功率最大；而在t1到t3时刻，合力向前，物体一直加速前进，t3时刻后合力反向，要做减速运动，所以t3时刻A的速度最大，动能最大．摩擦力的功率最大；故BD错误，C正确故选AC根据受力情况分析物体运动情况，t1时刻前，合力为零，物体静止不动，t1到t3时刻，合力向前，物体加速前进，t3之后合力向后，物体减速运动．8、ACD【解析】

A．设恒星质量为M，根据得行星绕行有解得所以可以求出恒星的质量，A正确；B．行星绕恒星的圆周运动计算中，不能求出行星质量，只能求出中心天体的质量。所以B错误；C．综合圆周运动规律，行星绕行速度有所以可以求出行星运动的线速度，C正确；D．由得行星运动的加速度所以可以求出行星运动的加速度，D正确。故选ACD。9、BDE【解析】

A.气体压强是由于大量气体分子频繁碰撞容器壁而产生的，在完全失重的情况下，气体的压强并不为零，故A错误；B.液体表面张力产生的原因是由于液体表面层里的分子较稀疏，分子间的引力大于斥力，分子间表现为引力，故B正确；C.当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越大，故C错误；D.气泡在水中上浮过程中，体积增大，温度基本不变，压强减小，根据气体压强的微观解释可知，气泡中的气体在单位时间内与气泡壁单位面积碰撞的分子数减小，故D正确；E.根据热力学第二定律可知，不可能将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化，故E正确。故选BDE.10、BC【解析】

A．根据楞次定律，导体棒ab的电流方向由b到a，A错误；B．导体棒ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小E=BLv由闭合电路的欧姆定律得导体棒受到的安培力FA=BIL当导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得解得最大速度B正确；C．当速度为v0由牛顿第二定律得解得C正确；D．在整个过程中，由能量守恒定律可得Ek+μmgx+Q=Fx解得整个电路产生的焦耳热为Q=Fx－μmgx－EkD错误。故选BC。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、移动活塞要缓慢不能用手握住注射器的封闭气体部分注射器与压强传感器连接部分气体的体积B【解析】

(1)[1][2]．要保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体部分．这样能保证装置与外界温度一样．(2)[3]．体积读数值比实际值大V1．根据P(V+V1)=C，C为定值，则．如果实验操作规范正确，但如图所示的图线不过原点，则V1代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积．(3)[4]．根据PV=C可知，当质量不变时成正比，当质量发生改变时（质量变大），还是成正比，但此时的斜率发生变化即斜率比原来大，故B正确.本实验是验证性实验，要控制实验条件，此实验要控制两个条件：一是注射器内气体的质量一定；二是气体的温度一定，运用玻意耳定律列式进行分析．12、CGAE见解析U=3Uv【解析】

(1)[1][2][3][4]．由小灯泡的标识可知，其工作电流为1.5A，工作电阻为4，所以电流表宜选用电流表A1，即C；因为描绘该小灯泡的伏安特性曲线，电压从零开始变化，滑动变阻器采用分压接法，总阻值应与待测电阻阻值差不多，故选用滑动变阻器Ra，即G；电压表V2的量程太大，读数不准确，电压表V1的量程太小，但可以串联定值电阻R1，将量程扩大到6V，故电压表应选用V1，即A；定值电阻应选用R1，即E。(2)[5]．滑动变阻器采用分压接法，电流表外接，