2025屆上海徐匯區(qū)高三下學期一模物理試卷（解析版）

高級中學名校試題PAGEPAGE12024學年第二學期徐匯區(qū)學習能力診斷卷高三物理試卷考生注意：1.試卷滿分100分，考試時間60分鐘。2.本考試分設試卷和答題紙。答題前，務必在答題紙上填寫姓名、考號。作答必須寫在答題紙上，在試卷上作答一律不得分。3.本試卷標注“多選”的試題，每小題應選兩個及以上的選項，但不可全選；未特別標注的選擇類試題，每小題只能選一個選項。4.本試卷標注“計算”“簡答”“論證”的試題，在列式計算、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。5.除特殊說明外，本卷所用重力加速度大小g均取。一、驗證守恒某同學使用如圖裝置驗證機械能守恒定律。當地重力加速度大小為g。1.測量擋光片寬度宜選用（）A.厘米刻度尺 B.游標卡尺 C.螺旋測微器2.用水平推力從最低點緩慢推高擺錘的過程中，推力F與輕質連桿對擺錘的拉力T的變化情況為（）A.F增大，T減小 B.F、T都增大C.F減小，T增大 D.F、T都減小3.將擺錘從圖示位置靜止釋放，讀取并記錄各擋光片的對應高度h和擺錘經過各擋光片的擋光時間t，測得各擋光片的寬度均為d。利用實驗數據，以h為橫坐標，以_________為縱坐標繪制圖線，當圖線為斜率大小近似為g的傾斜直線時，可認為擺錘下擺過程中機械能守恒。4.擺錘以大小為v的速度經過最低點后，在制動裝置作用下靜止于連桿與豎直方向夾角為位置。已知擺錘質量為m、擺長為L，求剎停過程中制動裝置對擺錘做功W?！敬鸢浮?.B2.B3.4.【解析】【1題詳析】為了方便測量并保證測量的準確度，測量擋光片寬度宜選用游標卡尺。故選B?！?題詳析】設輕質連桿與豎直方向的夾角為，擺錘受到豎直向下的重力、水平向右的推力和沿輕質連桿向上的拉力，根據受力平衡可得，用水平推力從最低點緩慢推高擺錘的過程中，增大，則增大，增大。故選B?！?題詳析】擺錘經過擋光片的速度根據機械能守恒定律將代入并整理得所以以h為橫坐標，以為縱坐標繪制圖線，當圖線為斜率大小近似為g的傾斜直線時，可認為擺錘下擺過程中機械能守恒。【4題詳析】擺錘從最低點到靜止位置的過程，由動能定理得得二、理想氣體一定質量的理想氣體經過一系列變化后回到初始狀態(tài)，其狀態(tài)變化過程如圖所示。5.理想氣體作為一種理想化的物理模型，完全忽略了（）A.分子勢能 B.分子體積C.分子動能 D.分子間作用力6.理想氣體在A、B兩狀態(tài)下的熱力學溫度分別為，由圖可知_________。7.右表中給出了理想氣體在各段變化過程中部分物理量的變化情況，其中Q為氣體從外界吸收的熱量、W為外界對氣體做的功、為氣體的內能變化量。試完成該表。過程04.2

【答案】5.ABD6.7.過程04.24.205.84.3【解析】【5題詳析】理想氣體作為一種理想化的物理模型，實際上并不存在，其特點是：氣體分子間距離較大，分子本身的體積相對整個氣體體積來說較小，分子間的作用力可以忽略，無須考慮分子勢能，只有分子動能，故選ABD。【6題詳析】理想氣體在A、B兩狀態(tài)下，由理想氣體狀態(tài)方程有代入數據解得7題詳析】由熱力學第一定律對過程中氣體的內能變化量對過程中發(fā)生等容變化，所以氣體的內能變化量對過程中發(fā)生等壓變化，所以氣體的內能變化量表格如下：過程04.24.205.84.3三、震蕩與波機械振動與電磁振蕩、機械波與電磁波往往表現(xiàn)出相似的規(guī)律。8.一列向右傳播的水波在某時刻的剖面如圖，圖中標記各點中此時具有豎直向上的最大速度的是（）9.某同學設計了一種不使用秒表的測重力加速度方案。使一擺長為L的單擺與一彈簧勁度系數為k、振子質量為m的水平彈簧振子一起做簡諧振動，數得單擺振動p次時振子恰振動q次。（1）當地重力加速度值可表示為_________。（2）為使測量準確，振動次數p、q宜取（）A.幾次B.十幾次C.幾十次D.幾百次10.將電感器、電容器與電池、單刀雙擲開關、電流傳感器按如圖（a）所示電路連接，先把開關置于1，電容器充電完畢后將開關置于2組成振蕩回路，電流傳感器記錄的電流變化如圖（b）所示。（1）若電容器的電容為C，電池電動勢為E，則發(fā)生電磁震蕩的前四分之一周期內，電流圖線與橫軸所圍成的圖形面積大小應為_________。（2）該振蕩回路所輻射出的電磁波在真空中的波長約為_________m（保留1位有效數字），屬于電磁波譜中的_________。（3）若上述過程發(fā)生在以0.9倍光速沿地面水平運動的車廂內。車廂中的觀察者與地面上的靜止觀察者觀測到該振蕩回路中電磁震蕩的周期分別為和、發(fā)出的電磁波的傳播速度大小分別為和，則有（）A.B.C.D.（4）從某震蕩回路發(fā)出的一束電磁波在大氣中的傳播路徑如圖所示。與在底層大氣中的傳播相比，該電磁波在上層大氣中（）A.折射率更大、波速更大B.折射率更小、波速更大C.折射率更大、波速更小D.折射率更小、波速更小【答案】8.C9.（1）（2）C10.（1）CE（2）無線電波（3）C（4）B【解析】【8題詳析】根據波形圖可知，波向右傳播，根據平移法且處于平衡位置的速度最大，故具有豎直向上的最大速度的是C?！?題詳析】（1）[1]振子的振動周期單擺的周期公式根據題意有解得（2）[2]為使測量準確方便，振動次數p、q宜取幾十次。故選C。【10題詳析】（1）[1]電流圖線與橫軸所圍成的圖形面積表示電量，所以電容器的電容為C，電池電動勢為E，則發(fā)生電磁震蕩的前四分之一周期內（2）[2]根據圖b可知，周期為0.01s，電磁波在真空中的波長約為[3]屬于電磁波譜中的無線電波。（3）[4]根據相對論時間延緩效應可知，車廂中的觀察者與地面上的靜止觀察者觀測到該振蕩回路中電磁震蕩的周期分別為和，則根據光速不變原理可知，發(fā)出的電磁波的傳播速度大小分別為和，則，故選C。（4）[5]與在底層大氣中的傳播相比，該電磁波在上層大氣中空氣稀薄，折射率更小，根據可知，波速更大。故選B四、浩瀚星空隨著技術的發(fā)展，人類望向星空的視角已經從地面來到了太空。11.某太空望遠鏡拍攝的星空照片中呈現(xiàn)如圖所示的星芒。則該望遠鏡成像光路上的障礙物分布情況可能為（白色表示透光、黑色表示障礙物）（）AB.C.D.E.12.我們接收到的恒星星光的光譜多為吸收光譜，其形式為（）A. B. C.13.由于光電效應，太空望遠鏡很容易在太陽輻射下帶_________（填寫電荷種類）。望遠鏡表層與無窮遠處的電勢差在增大為U后將保持不變，已知太陽輻射中頻率大于的電磁波的影響均可忽略，普朗克常數為h，元電荷為e，望遠鏡表層材料發(fā)生光電效應的極限頻率為，則_________。14.如圖為一質量為m的太空望遠鏡的引力勢能與可能的軌道半徑r之間的關系圖線。試在圖中分別畫出該望遠鏡繞地球勻速圓周運動的動能和機械能E隨r變化的關系圖線。（取無窮遠處引力勢能為零，僅考慮地球引力作用）【答案】11.E12.B13.正電14.【解析】【11題詳析】由照片中星芒的形狀可知，星點周圍出現(xiàn)了“四條”彼此成直角或對角的衍射條紋（看上去像“＋”和“×”重疊）。選項E所示的中心圓面被四條徑向黑線（障礙物）分割，最符合該衍射現(xiàn)象。故選E?！?2題詳析】恒星光譜在大范圍內接近連續(xù)分布，但由于恒星大氣中某些原子的吸收作用，會在連續(xù)背景上出現(xiàn)若干吸收線(暗線)，因此屬于“在連續(xù)譜背景上帶暗線”的吸收光譜。選項A所示為線狀譜，選項B所示為吸收狀譜，選項C所示為連續(xù)譜。故選B。【13題詳析】[1]望遠鏡在太陽輻射下易因光電效應而失去電子，故會帶正電。[2]當望遠鏡表面的正電累積到一定程度后，被剝離電子所能獲得的最大動能恰好被表面與無窮遠之間的電勢差所抵消，電勢差保持穩(wěn)定。由光電效應方程又得?！?4題詳析】只考慮地球引力、取無窮遠處引力勢能E??→?0。對半徑為r的勻速圓周軌道。引力勢能(圖中已給出，為負值隨r增大趨近于0)。根據又得動能作圖時它在橫軸上方，且數值為|E?|的一半。機械能E=E?+E?=在圖上仍為負值，隨r增大也趨近于0。在給定坐標圖中，E?曲線應在橫軸上方且與|E?|成正比，E曲線在橫軸下方且數值恰為E?的一半（負值），都隨r增大逐漸逼近零。該望遠鏡繞地球勻速圓周運動的動能和機械能E隨r變化的關系圖線如圖所示五、鉗形電表在某些需要帶電工作的情況下測量交變電流時，電工需要使用如圖（a）所示的鉗形電表，圖（b）為其結構簡圖。測量時，使通有待測電流的導線穿過電表的鉗形鐵芯，鐵芯上繞有匝數為n的線圈并接入表內測量電路。15.待測電流與線圈中感應電流的大小關系是（）A. B. C.16.設由A向B為待測電流正方向，當感應電流的方向如圖（b）所示時，待測電流的變化情況可能為（）A.沿正方向增大 B.沿正方向減小C.沿負方向增大 D.沿負方向減小17.若表內測量電路可視為阻值為的純電阻，連接測量電路的1000匝線圈總電阻為。某時刻流經測量電路的感應電流大小為，求此時鐵芯中的磁通量變化率大?。ūＡ?位有效數字）。18.若中的電流隨時間t的變化情況如圖所示，導線段的電阻為r，則導線段在圖示時間內所消耗的平均熱功率________。19.如圖所示，某同學為監(jiān)測家庭電路中是否有漏電故障（電器中有電流直接流入地線），將電能表與總斷路器之間的火線和零線一起繞在電表的鉗形鐵芯上，電表內部線路均未畫出。家庭電路中有無漏電故障與鉗形電表的電流示數的對應關系為（）A.漏電時示數為零，不漏電示數不為零B.漏電時示數不為零，不漏電示數為零C.無論是否漏電示數均為零D.無論是否漏電示數均不為零【答案】15.A16.AD17.18.19.B【解析】【15題詳析】鉗形電表的工作原理相當于一個變壓器，根據可得所以故選A?！?6題詳析】當感應電流的方向如圖（b）所示時，根據安培定則判斷知感應電流產生的磁場方向順著鐵芯至下而上通過導線AB線圈，根據楞次定律可知通過導線AB電流產生的磁場方向可能是順著鐵芯自上而下增大或者自下而上減小，根據安培定則可判斷知對應通過AB的電流方向為由A向B增大的電流或由B向A減小的電流，即沿正方向增大的電流或沿負方向減小的電流。故選AD。【17題詳析】由題意，根據閉合電路歐姆定律可得此時鐵芯中產生的感應電動勢大小為根據法拉第電磁感應定律有，可得此時鐵芯中的磁通量變化率大小【18題詳析】由圖可知中的電流隨時間按正弦規(guī)律變化，則電流有效值為可得導線段在圖示時間內所消耗平均熱功率為【19題詳析】由題意，若家庭電路中有漏電故障（電器中有電流直接流入地線），則電路中有電流經過通過鉗形電表鐵芯上的線圈流向大地，使得穿過鐵芯中磁通量發(fā)生變化，產生感應電流，從而鉗形電表的電流示數不為零；若不漏電，則電流通過鉗形電表鐵芯上的線圈流經家庭電路后，又經過鐵芯的零線流回，即相當于繞在鐵芯上的導線為雙線繞法，電流產生的磁場相互抵消，使得穿過鐵芯的磁通量為零，磁通量的變化率為零，無感應電動勢產生，所以電表示數為零。故選B。六、發(fā)現(xiàn)中子1930年，科學家發(fā)現(xiàn)用從釙發(fā)出的α射線轟擊鈹時，會產生一種不帶電、穿透能力很強的未知射線。如圖所示，這種射線能從富含氫原子的石蠟中轟擊出質子。不考慮質子間相互作用及相對論效應，實驗環(huán)境可視為真空。20.發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程是_________。21.如圖所示，若使石蠟中打出的質子通過障板上的小孔o進入一磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域。質子在磁場中偏轉后落回障板。（1）質子的落點將（）A.僅散布于間B.僅散布于間C.在間均有分布（2）已知質子的質量為，電量為e，測得質子落點與小孔o之間在沿圖中方向上的最大距離為D。則質子進入磁場時的最大速度大小_________。（3）對質量為、動能為E的質子，其德布羅意波長（遠小于孔徑）可表示為（）A.B.C.22.若使質子沿水平方向進入長度為L、場強為E的豎直勻強電場區(qū)域。標記為①、②的兩質子在勻強電場中的偏轉軌跡如圖所示。忽略電場的邊緣效應。（1）兩質子進入電場時初速度較大的是_________；穿過電場過程中電勢能變化較大的是_________（均選填“①”或“②”）。（2）兩質子離開電場時的末速度大小能否相等____。23.為檢驗從俄中打出的未知射線是否可能由盧瑟福所預言的中子組成，查德威克假設未知射線中的中性粒子x以最大速度，與石蠟中一初速度可忽略不計氫原子核p發(fā)生碰撞。碰撞前后系統(tǒng)動量和動能都不變，當碰撞后p的速度與同向時，p可獲得大小為的最大速度。查德威克又用中性粒子x轟擊氮核，可使其獲得大小為的最大速度。求未知中性粒子x的質量與質子質量之比（保留2位有效數字）?！敬鸢浮?0.21.（1）A（2）（3）C22.（1）①②（2）①、②末速度可以等大23.【解析】【20題詳析】α射線轟擊鈹，產生不帶電的射線是中子，根據質量數與核電荷數守恒可知，其核反應方程為【21題詳析】[1]根據左手定則可知，質子在磁場在偏轉后散落在間。故選A。[2]由于質子落點與小孔o之間在沿圖中方向上的最大距離為D，故質子圓周運動的半徑洛倫