上海普陀區(qū)2025屆高三二模物理試卷（含答案）

2024學(xué)年第二學(xué)期普陀區(qū)高三質(zhì)量調(diào)研物理試卷考生注意：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。作答必須涂或?qū)懺诖痤}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，每小題有2~3個(gè)正確選項(xiàng)，漏選給部分分，錯(cuò)選不給分；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”“論證”等試題，在列式計(jì)算、邏輯推理以及回答問題過程中，須給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。一 蜻蜓點(diǎn)水“蜻蜓點(diǎn)水”的字面意思是蜻蜓輕輕觸碰水面，蜻蜓“點(diǎn)水”會(huì)在水面上形成水波。1．蜻蜓連續(xù)“點(diǎn)水”于平靜水面的O處，形成的水波近似看作簡諧橫波。某時(shí)刻（t=0）水波圖樣如圖（a）所示，圖中實(shí)線、虛線分別表示波峰、波谷。M和N是相鄰波峰和波谷上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的平衡位置均在x軸上。質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)圖像如圖（b）所示。（1）若水波的傳播速度為v，則質(zhì)點(diǎn)M、N在x軸方向上的距離為________；（2）質(zhì)點(diǎn)N振動(dòng)的位移y隨時(shí)間變化t的關(guān)系是______。2．蜻蜓在水面上“點(diǎn)水”飛行。若蜻蜓沿x軸正向飛行，其水平飛行速度恰好與水波的傳播速度相等，且每次“點(diǎn)水”只形成一個(gè)向外擴(kuò)展的圓形水波波紋，則蜻蜓連續(xù)三次“點(diǎn)水”后某時(shí)刻水波圖樣（俯視）可能是________。二 熱氣球熱氣球主要由球囊、吊籃和加熱裝置三部分構(gòu)成，球囊下端有一開口，使球囊內(nèi)外的氣體可以流通，如圖所示。熱氣球在運(yùn)動(dòng)過程中，其體積及形狀可視為保持不變。3．一質(zhì)量為m的探險(xiǎn)家乘坐熱氣球到達(dá)離地面h高處，已知地球半徑為R，質(zhì)量為M，引力常量為G，則探險(xiǎn)家與地球間的萬有引力大小為________。4．某熱氣球的球囊容積V=2000m3（球囊殼體的體積可忽略），熱氣球及人員總質(zhì)量M=600kg（不含球囊內(nèi)空氣質(zhì)量），若地面附近的空氣溫度t0=15℃、空氣密度ρ0=1.2kg/m3。忽略燃料燃燒損耗的質(zhì)量、吊籃和加熱裝置的體積。（1）飛行前加熱球囊內(nèi)空氣。加熱前、后球囊內(nèi)空氣分子熱運(yùn)動(dòng)的速率分布曲線I、II可能為________；（2）緩慢加熱球囊內(nèi)空氣，熱氣球剛要離開地面時(shí)球囊內(nèi)熱空氣的密度為________kg/m3；（3）該熱氣球從地面升起，球囊內(nèi)氣溫至少為________℃。5．一載有物體的熱氣球懸停于地面上方。某時(shí)刻在距地面高為H的O處，將一質(zhì)量為m的物體相對(duì)于地面以大小為v0的速度水平向右拋出。不計(jì)空氣阻力和拋出物體受的浮力，熱氣球所受浮力保持不變。重力加速度為g。（1）若以水平地面為零勢能面，物體剛要落地時(shí)的機(jī)械能為________；（2）水平拋出物體后，熱氣球相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是________；（3）在拋出到落地的過程中，物體動(dòng)量變化量的大小為________。三 云室云室是利用帶電粒子使氣體分子電離，從而顯示帶電粒子運(yùn)動(dòng)徑跡的裝置。通過對(duì)不同粒子運(yùn)動(dòng)徑跡的分析和比較，科學(xué)家可以得到粒子的帶電、運(yùn)動(dòng)等情況的信息，甚至可以發(fā)現(xiàn)新粒子。6．（多選）如圖，云室中封閉一定質(zhì)量的氣體。在快速向下拉動(dòng)活塞的過程中，若不考慮云室中氣體的液化，則云室中的氣體________。A．溫度升高 B．溫度降低 C．壓強(qiáng)增大 D．壓強(qiáng)減小 7．云室中有A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷，其周圍的電場線分布如圖所示。通過云室觀察到一帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線ab，a為兩點(diǎn)電荷連線中垂線上的點(diǎn)、b為兩點(diǎn)電荷連線上的點(diǎn)。（1）a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢分別為Ea、Eb和φa、φb，則一定有________；A．Ea＞Eb B．Ea＜Eb C．φa＞φb D．φa＜φb（2）帶電粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，其電勢能________。A．一定變大 B．可能變大 C．一定變小 D．可能變小8．云室置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，云室中一靜止的原子核X發(fā)生了一次衰變，其衰變產(chǎn)物為新的原子核Y和粒子Z。觀察到Y(jié)、Z在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡是互為外切的圓，如圖所示，同時(shí)測得兩個(gè)圓的半徑之比R1:R2=42:1。普朗克常量h=6.6×10-34J·s，元電荷e=1.6×10-19C。（1）粒子Z是________；A． B． C． D．（2）若原子核X衰變時(shí)，釋放出一種頻率為1.2×1015Hz的光子，那么這種光子照射在逸出功為4.52eV的金屬鎢上，逸出光電子的最大初動(dòng)能為________eV；（3）原子核X的核電荷數(shù)為________。9．（論證）如圖，云室中有一相距為d、長為L的一對(duì)平行金屬板組成的偏轉(zhuǎn)電場和光屏MN。將含有氕（）、氘（）、氚（）三種粒子的粒子束從偏轉(zhuǎn)電場一端、兩金屬板中間O點(diǎn)，以大小為v0的速度平行金屬板射入偏轉(zhuǎn)電場。通過云室觀察發(fā)現(xiàn)能到達(dá)光屏的徑跡只有一條。已知氕（）的電荷量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)阻力、粒子間的相互作用和粒子重力。分析說明平行金屬板兩端的電壓范圍。四 中國高鐵中國高鐵利用“北斗”導(dǎo)航技術(shù)、5G通信技術(shù)等構(gòu)建運(yùn)營的“超強(qiáng)大腦”，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、智能化的管理。具有\(zhòng)t"/item/%E5%A4%8D%E5%85%B4%E5%8F%B7%E7%94%B5%E5%8A%9B%E5%8A%A8%E8%BD%A6%E7%BB%84/_blank"完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代\t"/item/%E5%A4%8D%E5%85%B4%E5%8F%B7%E7%94%B5%E5%8A%9B%E5%8A%A8%E8%BD%A6%E7%BB%84/_blank"高速列車“復(fù)興號(hào)”投入了高鐵運(yùn)營。10．5G信號(hào)相較于4G信號(hào)采用了頻率更高的無線電波，具有數(shù)據(jù)傳輸更快的特點(diǎn)。（1）（多選）在空氣中傳播時(shí)，5G信號(hào)與4G信號(hào)相比________；A．具有更快的傳播速度 B．具有相同的傳播速度C．更容易發(fā)生衍射 D．更不容易發(fā)生衍射（2）（多選）無線電波可由LC振蕩電路產(chǎn)生，某時(shí)刻的電路工作狀態(tài) 如圖所示，此時(shí)________。+-A．電容器正在放電 B．電容器正在充+-C．線圈中磁場的方向向上 D．線圈中磁場的方向向下E．線圈儲(chǔ)存的磁場能正在增大 F．線圈儲(chǔ)存的磁場能正在減小中軌道衛(wèi)星同步軌道衛(wèi)星（a）11．“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)主要由地球同步軌道衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星組成。某一地球同步軌道衛(wèi)星和一顆中軌道衛(wèi)星在同一平面內(nèi)環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且繞行方向相同中軌道衛(wèi)星同步軌道衛(wèi)星（a）0t/hΔr1224（b）（1）同步軌道衛(wèi)星0t/hΔr1224（b）A．v1＜v2 B．v1＝v2 C．v1＞v2（2）若這兩顆衛(wèi)星之間的距離Δr隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖（b）所示，則中軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期T＝________h。12．“復(fù)興號(hào)”列車在某段長為1000m的平直軌道上行駛，其速度的平方v2與位移x的關(guān)系，如圖所示。（1）乘客將一水杯放置在車廂水平桌面上，在此過程中水杯里水面的形狀可能是________；（2）列車通過此路段所用的時(shí)間為________s。13．如圖，“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組共8節(jié)車廂，每節(jié)車廂的質(zhì)量均為m，每節(jié)動(dòng)力車廂能提供的最大驅(qū)動(dòng)功率相同，重力加速度為g。（1）（計(jì)算）動(dòng)車組采用4動(dòng)4拖模式，依靠前面的4節(jié)動(dòng)力車廂來帶動(dòng)整個(gè)列車運(yùn)行。動(dòng)車組在平直軌道上勻加速啟時(shí)，若每節(jié)車廂所受阻力均為車廂所受重力的k倍，每節(jié)動(dòng)力車廂提供的牽引力大小為F，求第4節(jié)車廂對(duì)第5節(jié)車廂的作用力大??；（2）若動(dòng)車組在高速行駛過程中所受阻力與其速率成正比，采用4動(dòng)4拖模式，最高時(shí)速可達(dá)350km/h，則改為采用1動(dòng)7拖模式后，動(dòng)車組的最高時(shí)速為________km/h。14．高速列車上安裝有電磁制動(dòng)系統(tǒng)，其原理可簡單描述為線框進(jìn)出磁場受電磁阻尼作用。某同學(xué)進(jìn)行了模擬研究：用同種導(dǎo)線制成邊長為L、質(zhì)量為m的正方形線框abcd，將其放置在光滑絕緣的水平面內(nèi)。線框abcd以初速度v0進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下，寬度為d的勻強(qiáng)磁場（d＞L），測得當(dāng)線框剛離開磁場時(shí)，其速度大小為，如圖所示。（1）線框abcd剛進(jìn)入磁場和剛離開磁場時(shí)，ab兩點(diǎn)間的電勢差分別為和，則:＝________；（2）（計(jì)算）求線框abcd的電阻大小R；（3）線框abcd在進(jìn)入磁場和離開磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的熱量分別為Q1和Q2，則Q1:Q2＝________。五 發(fā)光二極管發(fā)光二極管（\t"/item/%E5%8F%91%E5%85%89%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1/_blank"LED）可高效地將電能轉(zhuǎn)化為光能，并具有\(zhòng)t"/item/%E5%8F%91%E5%85%89%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1/_blank"單向?qū)щ娦?。用表示，電流只有從?biāo)有“＋”的一端流入時(shí)，二極管才能發(fā)光。15．某發(fā)光二極管發(fā)出波長為λ的光，已知普朗克常量為h，光速為c，則該束光中光子的動(dòng)量大小為________。A． B． C． D．16．將紅、綠兩個(gè)發(fā)光二極管作為指示燈，與螺線管連接成閉合回路，如圖所示。磁鐵S極朝下，從圖中位置靜止釋放穿過線圈的過程中，紅、綠兩燈發(fā)光的情況是________。A．只有紅燈亮 B．只有綠燈亮C．先紅燈亮后綠燈亮 D．先綠燈亮后紅燈亮17．a(chǎn)、b、c、d四個(gè)相同的發(fā)光二極管，與電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r的電源、自感線圈L、滑動(dòng)變阻器R、開關(guān)S等元件連接成如圖所示電路。某同學(xué)在t=0時(shí)，閉合S；經(jīng)過一段時(shí)間后，在t=t1時(shí)再斷開S。在此過程中，（1）一直沒發(fā)光的發(fā)光二極管是______；A．a(chǎn) B．b C．c D．d（2）通過電流傳感器的電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系可能是________。ABO18．某種射燈及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖所示。發(fā)光二極管封裝在半徑為R透明半球體中，其管芯的發(fā)光面AOB是半徑為r的圓面，其圓心與半球體的球心O重合。若發(fā)光面發(fā)出的光第一次到達(dá)半球面時(shí)，均可從球面射出，則透明半球體的折射率應(yīng)小于________ABOA． B． C． D．（b）（a）R019．某同學(xué)利用LED制作頻閃光源，結(jié)構(gòu)如圖（a）所示，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為22：1。該LED的伏安特性曲線如圖（b）所示。副線圈的輸出電壓（b）（a）R0（1）原線圈輸入電壓的有效值為________V；（2）若定值電阻R0的阻值為500Ω，工作時(shí)流過LED的最大電流約為________mA（保留2位有效數(shù)字）。2024學(xué)年第二學(xué)期普高三質(zhì)量調(diào)研物理參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、蜻蜓點(diǎn)水（7分）1．（1）（2分）vt0 （2）（2分）y=-Acos（t） 2．（3分）A二、熱氣球（18分）3．（2分）4．（1）（3分）A （2）（3分）0.9 （3）（3分）1115．（1）（2分） （2）（3分）C （3）（2分）三、云室（23分）6．（多選）（4分）BD 7．（1）（3分）B （2）（3分）C 8．（1）（3分）A （2）（2分）0.43ev （3）（2分）86 9．（論證）（6分）三種粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后，受到垂直于v0方向的電場力作用做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即L=v0t①豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，即Eq＝＝ma得a＝②，又③由①②③得④三種粒子以相同速度進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場，由于所帶電荷量相同，由④式可知y與m成反比。故結(jié)合題意可得：y氘＞≥y氚，即解得平行金屬板兩端的電壓范圍為四、中國高鐵（33分）10．（1）（多選）（4分）BD （2）（多選）（4分）BCF11．（1）（3分）A （2）（2分）812．（1）（3分）B （2）（2分）2513．（1）（計(jì)算）（4分） 1-84F8f 設(shè)第4節(jié)車廂對(duì)第1-84F8f以動(dòng)車整體為研究對(duì)象受力如圖，由牛頓第二定律可知：4F-8kmg=8m