上海市寶山區(qū)2024屆高三下學(xué)期二模試題 物理 含答案

2024年上海高考寶山區(qū)高三年級(jí)物理學(xué)科等級(jí)考第二次質(zhì)量監(jiān)測(cè)試卷考生注意1．試卷滿分100分，考試時(shí)間60分鐘。2．本考試分設(shè)試卷和答題紙，答題前，務(wù)必在答題紙上填寫(xiě)姓名、報(bào)名號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)，并將核對(duì)后的條形碼貼在指定位置上。作答必須寫(xiě)在答題紙上，在試卷上作答一律不得分。3．本試卷標(biāo)注“多選”的試題，每小題應(yīng)選兩個(gè)及以上的選項(xiàng)，但不可全選；未特別標(biāo)注的選擇類試題，每小題只能選一個(gè)選項(xiàng)。4．本試卷標(biāo)注“計(jì)算”“簡(jiǎn)答”“論證”的試題，在列式計(jì)算、邏輯推理以及回答問(wèn)題的過(guò)程中，須給出必要的圖示、文字說(shuō)明、公式、演算等。5．除特殊說(shuō)明外，本試卷所用的重力加速度大小g均取9.8m/s2。一、自行車（20分）自行車是一種通常的代步交通工具，給我們的日常生活帶來(lái)了方便。1．在夏天，一輛自行車停在烈日下，在陽(yáng)光照射下車胎內(nèi)的氣體溫度逐漸升高，設(shè)車胎容積保持不變。（1）關(guān)于車胎內(nèi)的氣體下列說(shuō)法中正確的是A．氣體的密度增大 B．每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都增加C．每個(gè)氣體分子的溫度都升高 D．每秒鐘撞擊單位面積車胎壁的分子數(shù)增多（2）若在同一時(shí)刻自行車的后胎氣壓始終大于前胎氣壓，則經(jīng)過(guò)相同時(shí)間，后胎氣壓的變化量一定_________（選擇：A．大于B．小于C．等于）前胎氣壓的變化量。2．如圖所示，一輛自行車在水平路面上，設(shè)自行車被騎行時(shí)地面對(duì)后輪的摩擦力為Ff1，自行車被推行時(shí)地面對(duì)后輪的摩擦力為Ff2，則A．Ff1向左，F(xiàn)f2向右B．Ff1向右，F(xiàn)f2向左C．Ff1和Ff2都向右D．Ff1和Ff2都向左3．如圖，變速自行車有3個(gè)鏈輪和6個(gè)飛輪，鏈輪和飛輪的齒數(shù)如表所示。騎行時(shí)通過(guò)選擇不同的鏈輪和飛輪，可以采用合理的變速模式，這輛變速自行車共有______種變速模式。假設(shè)踏板的轉(zhuǎn)速不變，該自行車可實(shí)現(xiàn)的最大行駛速度與最小行駛速度之比為_(kāi)_____。名稱鏈輪齒數(shù)483828名稱飛輪齒數(shù)141618222428v甲4．如圖甲所示，質(zhì)量為60kg的人騎著一輛質(zhì)量為20kg的自行車，以5m/s的速度在筆直的水平馬路上勻速行駛，遇紅燈后在距停車線10m處開(kāi)始剎車，假設(shè)剎車后自行車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)v甲（1）（計(jì)算）試問(wèn)在剎車過(guò)程中自行車受到的阻力至少應(yīng)為多少N？（2）設(shè)剎車過(guò)程中某時(shí)刻自行車的速率為v，在由初速度5m/s減速至v的過(guò)程中自行車克服阻力做的功為W，則如圖乙所示的W-v圖像中正確的是乙乙AWvOCWvODWvOBWvO二、游泳（22分）游泳是人憑借浮力，通過(guò)肢體有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)使身體在水中運(yùn)動(dòng)的技能。1．游泳時(shí)我們向后作劃臂、蹬腿動(dòng)作，就會(huì)獲得向前的推動(dòng)力，解釋這一現(xiàn)象用到的物理規(guī)律是__________。在水中前進(jìn)時(shí)會(huì)受到水對(duì)人體的阻力，該阻力與在人體前進(jìn)方向上橫截面的投影面積成正比，則下面二圖中合理的游泳姿勢(shì)為_(kāi)____________（選擇：A．圖1B．圖2）所示。圖1圖1圖22．如圖所示，游泳池中有一初學(xué)者雙手借助一塊浮板，在水面上正以勻速直線運(yùn)動(dòng)的方式向前游動(dòng)，他的雙手對(duì)浮板施加的力A．水平向前B．豎直向下C．向前偏斜向上D．向前偏斜向下3．某人使圖游過(guò)黃浦江，他以一定速度，且視線始終垂直河岸向?qū)Π队稳?，設(shè)江水勻速流動(dòng)，則A．江水的流速越大，渡江時(shí)間越短B．渡江時(shí)間與江水的流速大小無(wú)關(guān)C．江水的流速越大，渡江路程越短D．渡江路程與江水的流速大小無(wú)關(guān)4．一游客靜止地漂浮在海濱浴場(chǎng)的水面上，發(fā)現(xiàn)一列水波平穩(wěn)地向他傳來(lái)，從第1個(gè)波峰通過(guò)他身體開(kāi)始計(jì)時(shí)，到第10個(gè)波峰通過(guò)時(shí)恰好為15s。若該水波為簡(jiǎn)諧橫波，則水波的頻率為_(kāi)_______Hz，第12s末時(shí)游客浮動(dòng)的速度方向?yàn)開(kāi)_______。5．質(zhì)量m＝100kg的小船靜止在水面上，船上左、右兩端各站著質(zhì)量m甲＝60kg、m乙＝40kg的游泳者。當(dāng)甲朝左，乙朝右，同時(shí)以相對(duì)河岸3m/s的速率躍入水中時(shí)，不計(jì)水的阻力，則小船的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)開(kāi)__________；運(yùn)動(dòng)速率為_(kāi)__________m/s。6．（計(jì)算）有一游泳池，在沲底水深h=1.5m處有一個(gè)點(diǎn)光源，已知水的折射率n=1.3，試求：游泳池邊上的人看到水面被該光源照亮的圓形區(qū)域的半徑R（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。三、太陽(yáng)能（20分）太陽(yáng)是一顆自己能發(fā)光發(fā)熱的氣體星球，太陽(yáng)能來(lái)源于太陽(yáng)內(nèi)部氫的核聚變，太陽(yáng)能既便捷又環(huán)保。1．太陽(yáng)因核聚變釋放出巨大的能量，同時(shí)其質(zhì)量不斷減少。若太陽(yáng)每秒鐘減少的質(zhì)量為4×109kg，由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可算得，太陽(yáng)每秒鐘輻射出的能量最接近于A．109

J

B．1018

J

C．

1026

J

D．1035

J

2．在中國(guó)“人造太陽(yáng)”全超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置中，氘核（）和氚核（）聚變結(jié)合成一個(gè)新的原子核，并放出一個(gè)中子，該新的原子核為A．氕核

B．氧核

C．氦核

D．氮核3．2022年10月，我國(guó)自主研發(fā)的“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡可用于探測(cè)頻率為2.47×1015Hz的氫原子譜線，該譜線對(duì)應(yīng)的光子能量為_(kāi)_______J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。根據(jù)如圖所示的氫原子能級(jí)圖，可知此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子n

=_____和

_____能級(jí)之間的躍遷。（已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s）4．“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星可以觀測(cè)太陽(yáng)輻射的硬X射線，這種射線光子的波長(zhǎng)很短，設(shè)其波長(zhǎng)為

λ。若太陽(yáng)均勻地向各個(gè)方向輻射硬X射線，輻射的總功率為

P，衛(wèi)星探測(cè)儀鏡頭正對(duì)著太陽(yáng)。已知探測(cè)儀鏡頭面積為

S，衛(wèi)星離太陽(yáng)中心的距離為

L，普朗克常量為

h，光速為

c。則硬X射線光子的動(dòng)量為_(kāi)________，探測(cè)儀鏡頭每秒可接收到

________個(gè)該種光子。5．（計(jì)算）太陽(yáng)能汽車是利用太陽(yáng)能電池，將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車的一種新型汽車，目前正處在實(shí)驗(yàn)階段。某輛實(shí)驗(yàn)車，太陽(yáng)能電池板的總面積S=8m2，太陽(yáng)光照射到電池板單位面積上的輻射功率P0=1kW/m2，對(duì)電動(dòng)機(jī)的供電效率η1=15%，提供的電壓U=120V，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r=2Ω，實(shí)驗(yàn)車內(nèi)部機(jī)件摩擦的能耗率η2=10%，在水平路面行駛時(shí)車受到的阻力Ff=150N。求這輛實(shí)驗(yàn)車在該路面上行駛的最大速率。四、示波管（21分）示波管是電子示波器的心臟。如圖甲所示，它由電子槍、豎直方向偏轉(zhuǎn)極板YY′、水平方向偏轉(zhuǎn)極板X(qián)X′和熒光屏組成。極板YY?的長(zhǎng)度為

l，間距為

d，極板兩端加一定電壓，其間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，忽略極板的邊緣效應(yīng)；XX′極板間電壓為零。電子剛離開(kāi)金屬絲時(shí)速度為零，從電子槍射出后以速度

v0

沿極板中心線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)極板YY?，已知電子電荷量為

e，質(zhì)量為

m，不計(jì)電子受到的重力。加速電壓偏轉(zhuǎn)極板加速電壓偏轉(zhuǎn)極板PO··1．電子槍的加速電壓為_(kāi)_______。2．圖乙是電子在偏轉(zhuǎn)極板YY?間運(yùn)動(dòng)的示意圖，電子豎直方向的偏移距離為y

，則電子在偏轉(zhuǎn)極板YY?間運(yùn)動(dòng)的加速度為_(kāi)_______，電子通過(guò)YY?極板電勢(shì)能的變化量為_(kāi)_________，YY?極板間的電壓為_(kāi)_______。3．（多選）若電子最后射到熒光屏上的P點(diǎn)，設(shè)P點(diǎn)與熒光屏中心O點(diǎn)的豎直距離為h，則對(duì)h的大小能產(chǎn)生影響的物理量是A．YY?極板間的長(zhǎng)度B．YY?極板間的距離C．XX′極板間的長(zhǎng)度D．XX′極板間的距離E．電子槍的加速電壓4．為使電子流在YY?極板間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，設(shè)想在YY?極板區(qū)域內(nèi)加一個(gè)與電場(chǎng)垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向?yàn)開(kāi)_______________，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為_(kāi)_______________。5．若電子槍每秒射出n個(gè)電子，在上題條件下電子沿極板中心線射到熒光屏上O點(diǎn)，被熒光屏全部吸收，則在前進(jìn)過(guò)程中相鄰兩電子之間的距離為_(kāi)_______；熒光屏由于吸收電子受到的力的大小為_(kāi)_______。五、跑步機(jī)（17分）跑步機(jī)是一種健身器材，圖甲為一種可測(cè)速跑步機(jī)的簡(jiǎn)單原理圖。跑步機(jī)的底座固定一對(duì)間距L=0.7m、寬度d=0.3m的平行金屬電極，其間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左側(cè)與電壓傳感器（看成理想電壓表）和阻值為0.5Ω的電阻R連接，絕緣橡膠帶上每隔距離d就嵌入一個(gè)電阻r=0.2Ω的平行金屬條。跑步機(jī)工作時(shí)絕緣橡膠帶跟隨腳步一起運(yùn)動(dòng)，金屬條與電極接觸良好，且任意時(shí)刻僅有一根金屬條處于磁場(chǎng)中。健身者在一次跑步過(guò)程中，電壓傳感器將其兩端的電壓U即時(shí)采集并輸入電腦，獲得的電壓U隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。00.6U/00.6U/Vt/s4.0乙1．在t=4.0s時(shí)通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)開(kāi)________________________，電流大小為_(kāi)_________A。2．以跑步機(jī)上運(yùn)動(dòng)的絕緣橡膠帶為參照物（1）在0-4.0s內(nèi)健身者A．向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B．向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

D．向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)（2）（計(jì)算）寫(xiě)出健身者的運(yùn)動(dòng)速率v隨時(shí)間t變化的函數(shù)式3．（簡(jiǎn)答）試問(wèn)是否可以將圖甲中的電壓傳感器，方便地改制成可以測(cè)量跑步速率的速率儀呢？如果可以，請(qǐng)介紹一下方法。

參考答案（24.4）一、自行車（20分）1．（1）D（3分）（2）A（2分）2．B（3分）3．17（2分），24∶7（2分）4．（1）（4分）解：對(duì)于從開(kāi)始剎車經(jīng)10m后剛好停止的過(guò)程，有（2分）對(duì)于自行車勻減速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，有（2分）（2）A（4分）二、游泳（22分）1．牛頓第三定律（2分）；A（2分）2．D（3分）3．B（3分）4．0.6（2分），豎直向下（向下）（2分）5．向右（2分）；0.6（2分）6．（4分）解：如圖，點(diǎn)光源射到“圓形區(qū)域”邊緣的光剛好發(fā)生全反射。hR點(diǎn)光源水面C）設(shè)臨界角為ChR點(diǎn)光源水面C）又（1分）；（1分）三、太陽(yáng)能（20分）1．C（3分）2．C（3分）3．1.64×10-18（2分），2，1（二格共2分）4．（2分），（2分）5．（6分）解：太陽(yáng)能電池對(duì)電動(dòng)機(jī)提供的電功率為（2分）；流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為；電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力的功率為（2分）；實(shí)驗(yàn)車達(dá)最大速率時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)有；而；所以（2分）四、示波管（21分）1．（3分）2．（2分），（2分），（2分）3．ABE（4分）4．垂直于紙面向外（2分）；（2