2025屆上海市嘉定區(qū)高三下學(xué)期二?？荚囄锢碓囶} 含解析

2024學(xué)年高三年級第二次質(zhì)量調(diào)研物理試卷（考試時間60分鐘，滿分100分）（試卷共6頁，答題紙1張）特別提示：1.本試卷標(biāo)注“多選”的試題，每小題有2~3個正確選項，漏選得部分分?jǐn)?shù)，錯選不得分；未特別標(biāo)注的選擇類試題，每小題只有1個正確選項。2.在列式計算、論證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、賽車重大賽車比賽有場地賽、直線加速賽等多種形式。1.如圖所示為F1賽車的“上”字形賽道示意圖，賽車______。A.一定可看作質(zhì)點B.拐彎時速度不變C.運(yùn)動一周位移為零D.運(yùn)動一周平均速度為零2.賽車采用的是后輪驅(qū)動系統(tǒng)，起動時后輪和前輪對地面的摩擦力方向分別為______。A.向前、向前 B.向后、向后 C.向前、向后 D.向后、向前3.某彎道傾角為θ，賽車轉(zhuǎn)彎半徑為r，若賽車無側(cè)向滑動趨勢，則其速度大小v為______。（重力加速度大小為g）4.直線加速賽采用全長1500m的直線跑道。在英里的直線加速比賽中，某輛賽車從靜止起動，跑完英里（約402m）所用的時間僅為3.8s，尾速達(dá)到523km/h。（1）有同學(xué)認(rèn)為該賽車的運(yùn)動為勻加速直線運(yùn)動，請通過計算論證該觀點是否正確____。（2）賽車跑完英里后立即制動。若用傳統(tǒng)剎車系統(tǒng)，平均制動力約為車重的0.6倍。通過計算判斷采用傳統(tǒng)剎車系統(tǒng)是否合理。（重力加速度大小g取10m/s2）____5.狹義相對論告訴我們，長度收縮也是相對的。一輛賽車在賽道上飛馳，______。A.看臺上的觀眾認(rèn)為賽車變短了，賽車手認(rèn)為賽道變短了B.看臺上的觀眾認(rèn)為賽車變短了，賽車手認(rèn)為賽道變長了C.看臺上的觀眾認(rèn)為賽車變長了，賽車手認(rèn)為賽道變短了D.看臺上的觀眾認(rèn)為賽車變長了，賽車手認(rèn)為賽道變長了【答案】1.CD2.D3.4.①.不正確，見解析②.不合理，見解析5.A【解析】【1題詳解】A．當(dāng)物體的大小和形狀相對于研究的問題而言可以忽略不計，則可以作為質(zhì)點，若要研究賽車轉(zhuǎn)彎時車輪的轉(zhuǎn)動情況，則此時賽車不能作為作為質(zhì)點，故A錯誤；B．拐彎時，賽車做曲線運(yùn)動，速度方向時刻在改變，故速度變化，故B錯誤；CD．賽車運(yùn)動一周，初末位置一樣，則位移為零，平均速度也為零，故CD正確。故選CD?！?題詳解】賽車采用后輪驅(qū)動系統(tǒng)，則起動時后輪有相對于地面向后的運(yùn)動趨勢，則后輪受到地面向前的摩擦力，根據(jù)牛頓第三定律可知起動時后輪對地面的摩擦力方向向后；起動時前輪所受摩擦力向后，根據(jù)牛頓第三定律可知起動時前輪對地面的摩擦力方向向前。故選D?！?題詳解】由牛頓第二定律可得其速度大小為【4題詳解】（1）[1]設(shè)賽車做勻加速直線運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)公式可得末速度為大于尾速523km/h。故說明賽車的運(yùn)動不是勻加速直線運(yùn)動。（2）[2]剎車時由牛頓第二定律可得賽車剎車時的加速度大小為由運(yùn)動學(xué)公式其中，解得而剩余賽程為由于所以采用傳動剎車系統(tǒng)不合理。【5題詳解】狹義相對論告訴我們，長度收縮也是相對的。一輛賽車在賽道上飛馳，看臺上的觀眾認(rèn)為賽車變短了，賽車手認(rèn)為賽道變短了。故選A。二、吸管日常生活中常見的吸管可以用來完成小實驗。6.如圖（a）所示，將多根串起的長為L的吸管水平放置，再取一根牙簽置于吸管中，用力對吸管吹氣，牙簽被加速后從吸管口射出。（牙簽可視為質(zhì)點）（1）假設(shè)吹氣時，牙簽在吸管內(nèi)受到的推力大小恒為F1，加速s距離后射出。則牙簽出射時的動能為______。（2）吸管前方固定一張紙，牙簽從吸管口飛出后，戳在紙上，戳中點到吸管口的水平距離為x、豎直距離為y。牙簽從吸管口射出時的速度大小約為______。（重力加速度大小為g）（3）戳在紙上的牙簽靜止時與豎直紙面有個夾角，如圖（b）所示，已知牙簽重力為G，紙對牙簽的作用力為F2，畫出牙簽的受力示意圖____。7.如圖所示，在空的飲料罐中插入一根透明玻璃吸管，吸管內(nèi)有一小段紅色水柱密封飲料罐和吸管中的氣體，吸管右端開口。在大氣壓為1.0×105Pa的環(huán)境中，記錄不同溫度時的水柱位置來標(biāo)注相應(yīng)溫度，即制成一個簡易氣溫計。（吸管壁厚度和水柱長度可忽略，裝置不漏氣）（1）水對玻璃是______的（選填“浸潤”或“不浸潤”），這是由于玻璃分子對附著層內(nèi)水分子的吸引力______液體內(nèi)部水分子間的吸引力。（2）水柱離罐口的距離x隨熱力學(xué)溫度T的變化關(guān)系圖像可能為______。A.B.C.（3）已知飲料罐的容積為200cm3，露在罐外的吸管長度為50cm，橫截面積為0.2cm2，水柱離罐口20cm處溫度刻度為25℃。若大氣壓為0.99×105Pa時，25℃時水柱離罐口距離為______cm。【答案】6.①.F1s②.③.7.①.浸潤②.大于③.C④.30.3【解析】【6題詳解】（1）[1]則根據(jù)動能定理，牙簽出射時的動能為（2）[2]根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律可知，可得牙簽從吸管口射出時的速度大小（3）[3]牙簽受向下的重力G，個紙張對牙簽的向上的作用力；受力圖如圖；【7題詳解】（1）[1][2]水對玻璃是浸潤的，這是由于玻璃分子對附著層內(nèi)水分子的吸引力大于液體內(nèi)部水分子間的吸引力。（2）[3]氣體進(jìn)行等壓變化，則解得則x-T圖像為C。（3）[4]根據(jù)玻意耳定律即解得x=30.3cm三、傳感器傳感器能將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，傳感器中的核心部件為敏感元件。8.磁傳感器可以用來測量磁場的強(qiáng)弱，其核心敏感元件是______。A.條形磁鐵 B.霍爾元件 C.LC振蕩電路 D.軟鐵芯9.小李同學(xué)利用電容器極板和電介質(zhì)板制成了一個電容式位移傳感器，如圖所示，當(dāng)被測物體向左移動，會帶動電介質(zhì)板插入電容器極板間，此過程中（1）電容器極板帶電量______A．減小B．不變C．增大（2）流經(jīng)靈敏電流計G的電流方向為______。A．a(chǎn)到bB．先a到b再b到aC．b到aD．先b到a再a到b10.圖（a）中的金屬片和金屬絲為力傳感器的敏感元件。上、下表面的金屬絲分別為R1和R2，當(dāng)金屬片受力彎曲時，其中一根金屬絲被拉長，另一根被壓縮。（1）當(dāng)金屬片右端向下受力F彎曲時，上表面的金屬絲R1阻值_____。A．減小B．不變C．增大（2）圖（b）為該傳感器內(nèi)部的工作電路示意圖，電源電動勢E＝9V，內(nèi)阻r＝2Ω。初始時R1＝R2＝8Ω，對金屬片施加向上或向下的力，R1和R2阻值變化量的絕對值相等，且，則電阻R1兩端電壓變化范圍為____V~____V，R1最大功率為_____W?！敬鸢浮?.B9.①.C②.C10.①.C②.2③.6④.3【解析】8題詳解】磁傳感器可以用來測量磁場的強(qiáng)弱，其核心敏感元件是霍爾元件。故選B。【9題詳解】[1]當(dāng)被測物體向左移動，會帶動電介質(zhì)板插入電容器極板間，則增大，根據(jù)電容的決定式可知電容器的電容C增大，電容器兩極板間的電壓不變，根據(jù)電容的定義式可知電容器極板帶電量增大。故選C。[2]由于電容器極板帶電量增大，電容器充電過程，所以流經(jīng)靈敏電流計G的電流方向為b到a。故選C【10題詳解】[1]當(dāng)金屬片右端向下受力F彎曲時，上表面的金屬絲被拉長，根據(jù)電阻定律可知R1阻值增大。故選C。[2][3]由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流則電阻R1兩端電壓最小值為則電阻R1兩端電壓最大值為故電阻R1兩端電壓變化范圍為[4]R1的最大功率為四、帶電粒子的“照片”在物理學(xué)的研究中，應(yīng)用“氣泡室”“云室”等裝置可以顯示帶電粒子的徑跡。11.圖為帶電粒子在氣泡室運(yùn)動徑跡的照片，氣泡室處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中。同一條徑跡半徑越來越小，粒子______。A.速度大小不斷減小B.速度大小不斷增大C.所受的洛倫茲力始終對粒子做負(fù)功D.所受的洛倫茲力始終對粒子做正功12.圖為一帶電粒子在氣泡室中穿過一金屬箔的軌跡。氣泡室處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，則帶電粒子______。A.運(yùn)動方向由A到B，粒子帶正電B.運(yùn)動方向由A到B，粒子帶負(fù)電C.運(yùn)動方向由B到A，粒子帶正電D.運(yùn)動方向由B到A，粒子帶負(fù)電E.運(yùn)動方向均有可能，電性均有可能13.圖為α粒子轟擊氮核的云室照片，兩分叉的徑跡中，短而粗的是的徑跡。寫出盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程：______。【答案】11.A12.A13【解析】【11題詳解】AB．由洛倫茲力提供向心力解得因為同一條徑跡半徑越來越小，故粒子的速度大小不斷減小，故A正確，B錯誤；CD．由于粒子所受的洛倫茲力與粒子的速度垂直，故洛倫茲力始終對粒子不做功，故CD錯誤。故選A。【12題詳解】由于帶電粒子在氣泡室中穿過一金屬箔，則速度減小，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得即帶電粒子的半徑減小，故粒子的運(yùn)動方向由A到B，根據(jù)左手定則結(jié)合帶電粒子的軌跡可知該粒子帶正電。故選A?！?3題詳解】由質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知，盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為五、光的魔術(shù)光能夠直線傳播，也能發(fā)生反射、折射、全反射、衍射、干涉等現(xiàn)象。14.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中一小球以10πrad/s的角速度繞原點O做順時針方向的圓周運(yùn)動，軌跡半徑R為10cm。MN是垂直于x軸放置的大屏幕，一束平行光沿x軸正方向照射小球，觀察到小球的影子在屏幕上做簡諧運(yùn)動。從小球經(jīng)過A點開始計時，（1）影子在y軸方向上的位移y與時間t的關(guān)系式為y＝______cm。（2）t＝0.10s時，小球的速度方向為______。15.將激光對準(zhǔn)瓶上的噴水口水平照射，觀察到激光束沿水流方向發(fā)生了彎曲，光被完全限制在水流內(nèi)，出現(xiàn)了“水流導(dǎo)光”現(xiàn)象。（1）“水流導(dǎo)光”是一種光的______現(xiàn)象。（2）為更容易發(fā)生“水流導(dǎo)光”現(xiàn)象，可以______。A.增大噴出的水流速度B.減小噴出的水流速度C.改用折射率大的液體D.改用折射率小的液體16.當(dāng)光照射到物體表面上，光子會被反射或者吸收，此時對物體表面就會產(chǎn)生壓強(qiáng)，這個壓強(qiáng)被稱為“光壓”。某激光器功率為P，發(fā)射出波長為λ的激光。假設(shè)這束光垂直照射到物體表面時，光子全部被垂直反射。如圖所示為Δt時間內(nèi)光子束的“柱狀模型”，已知光束橫截面積為S，普朗克常量為h，光速為c。（1）一個光子反射前后，動量變化量Δp為______。（2）Δt時間內(nèi)到達(dá)物體表面的光子數(shù)n為______。（3）求激光束對物體表面產(chǎn)生的光壓Y____。（用P、S、c表示）【答案】14.①.②.沿y軸負(fù)方向15.①.全反射②.AC16.①.②.③.【解析】【14題詳解】[1]由題意可知其中，代入可得影子在y軸方向上的位移y與時間t的關(guān)系式為[2]t＝0.10s時，，且小球做圓周運(yùn)動的周期為，故t＝0.10s時小球運(yùn)動到x軸正半軸，故小球的速度方向為y軸負(fù)方向?！?5題詳解】[1]激光束發(fā)生彎曲是因為光在水柱與空氣界面上發(fā)生全反射，就像光導(dǎo)纖維一樣，故“水流導(dǎo)光”是一種光的全反射現(xiàn)象。[2]為了更容易發(fā)生“水流導(dǎo)光”現(xiàn)象，根據(jù)可得可以改用折射率小的液體，也可以增大入射角，可以通過增大噴出的水流速度，水流射程增大，即增大了激光射出水流時的入射角。故選AC?！?6題詳解】（1）[1]一個光子發(fā)射前后，動量變化量為（2）[2]Δt時間內(nèi)激光器發(fā)射的激光的能量為光子的能量為可得Δt時間內(nèi)到達(dá)物體表面的光子數(shù)n為（3）[3]設(shè)該激光作用在物體表面時產(chǎn)生的壓力為，根據(jù)牛頓第三定律可知，物體表面對激光的力大小也為，由動量定理激光束對物體表面產(chǎn)生的光壓為聯(lián)立可得六、電與磁麥克斯韋提出的“變化的磁場產(chǎn)生電場”和“變化的電場產(chǎn)生磁場”是電磁場理論的兩個重要思想。根據(jù)楞次定律判斷，當(dāng)磁場增強(qiáng)時，電場方向應(yīng)如圖（a）所示。17.若某階段LC振蕩電路中的電流如圖（b）所示。（1）該階段電路中______。A.電容器正在放電B.電流正在逐漸減小C.磁場能轉(zhuǎn)化為電場能D.板間的電場強(qiáng)度在減?。?）麥克斯韋指出，電場強(qiáng)度變化得越快，產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度越大。在該階段，電容器中產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度______。A.減小B.不變C.增大18.圖為某磁懸浮列車?yán)秒姶抛枘彷o助剎車的示意圖，在車身底部固定N匝矩形導(dǎo)線框abcd，ab邊長為L1，bc邊長為L2，在站臺軌道上存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的有界矩形勻強(qiáng)磁場MNPQ，NP也為L2，MN與ab平行。若ab邊剛進(jìn)入磁場時列車關(guān)閉發(fā)動機(jī)，此時列車的速度大小為v0，cd邊剛離開磁場時列車恰好停止運(yùn)動。已知線框總電阻為R，列車的總質(zhì)量為m，列車停止前所受鐵軌阻力及空氣阻力的合力恒為f。（1）線框abcd進(jìn)入磁場時的電流方向為______。（用字母表示）（2）線框ab邊剛進(jìn)入磁場時列車的加速度大小a為______。（3）求線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q為____【答案】17①.BC②.A18.①.abcd②.③.【解析】【17題詳解】[1]由圖可知，該電容器正在充電，電流逐漸減小，磁場能逐漸轉(zhuǎn)