2025届上海市静安区高三下学期二模物理试题

2025年上海市静安区二模物理试卷 2025.04 考生注意： 1．试卷满分 100 分，考试时间 60 分钟。 2．本考试分设试卷和答题纸。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3．标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 4. 标注“计算”“论证”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 5. 除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小g均取9.8 m/s2 。 一、物质性质 如图甲所示，导热性能良好的透明硬质塑料瓶灌入水后盖紧瓶盖，水面以下瓶身的横截面积均为S，已知大气压强为p0，水的密度为ρ，重力加速度为g 。在瓶身下端开一小孔，如图乙所示，水开始从小孔流出。（设环境温度保持不变）甲 乙 1. 水流出的过程中，瓶内气体 A．吸收热量，对外界做功 B．吸收热量，外界对其做功 C．放出热量，对外界做功 D．放出热量，外界对其做功 2. 水流开始流动前，水面与小孔之间的高度差为h。水流停止后，水面与小孔之间的高度差为h/2，此时瓶中气体的压强为__________________，开孔前瓶内封闭气体的体积为____________________。 3. （多选）在水流动的过程中，以下一定能让水停止流出的是 A．塑料瓶做自由落体运动 B．塑料瓶做竖直上抛运动 C．手托住塑料瓶竖直向上加速 D．手托住塑料瓶竖直向下加速 4. 如图，用激光笔透过塑料瓶照亮小孔时，观察到光能沿着水流传播，则 A． 激光在水中的速度大于在空气中的速度 B． 激光在水流中有全反射现象 C． 水流的形状发生变化时激光传播方向不变化 二、电子与光子 核外电子跃迁可以放出光子，光可以使金属中的电子逸出，大自然很神奇。 1. 如图是氢原子的能级图。现有大量处于n＝5能级的氢原子向低能级跃迁，最多可辐射出_________种不同频率的光子；用从n＝4能级跃迁到n＝2能级释放的光子照射下表中几种金属，发生光电效应逸出的光电子的最大初动能为_____________eV。 金属 铯 钙 锌 钨 逸出功W/eV 1.88 3.20 3.34 4.52 2. 电子枪发射的电子通过双缝实验装置打到屏上 A．只有发射的是电子束时，才能发生干涉现象 B．只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉现象 C．若电子是一个一个发射的，仍能发生干涉现象 3. 在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的Pb ，其衰变方程为Pb → Bi ＋X，方程中X的符号是_____________；若Pb 、 Bi 、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c，此衰变过程释放的能量为___________________。 4. 利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L。一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场。2d L d M N B （1） 能够从宽度为d的缝射出的粒子带_______电； （2）（计算）求射出粒子的最小速度大小vmin ； （3）（论证）分析说明：若保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度大小vmax与 最小速度大小vmin 之差增大。 三、安全行驶 “道路千万条，安全第一条”，交通安全关系到每个家庭的幸福。 1. 一辆质量为m的汽车，初速度为v0，以恒定功率P在平直路面上行驶，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设汽车行驶过程中所受到的阻力保持不变。 （1） 汽车在时间t内作____________________________________运动。 （2） 汽车行驶过程中所受到的阻力大小为____________________，时间t内的行驶距离为 ________________________。 2. 一辆在平直路面行驶的汽车，所受阻力大小f与行驶的速率成正比，若汽车从静止出发，先做匀加速直线运动，达到额定功率后保持额定功率行驶，则在整个过程中，汽车受到的牵引力大小F与阻力大小f的关系图像是 3. 如图所示，避险车道制动坡道可视为与水平面夹角为 θ 的斜面。一辆货车在干道行驶过程中刹车失灵，关闭发动机后以v0=90km/h的速度驶入避险车道。已知货车与路面间的动摩擦因数 μ =0.4，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力 。 (1) 为防止货车在避险车道上停下后发生溜滑现象，该车道路面的倾角 θ 应该满足的条件是_______________________________。 (2) （计算）若避险车道路面倾角为15°，取sin15°= 0.26、cos15°= 0.97，求货车在避险车道上行驶的最大距离S。（结果保留2位有效数字） (3) 在避险车道的末端设置有防撞网，阻挡失控车辆冲出避险车道。当车辆撞击防撞网时，防撞网_____________（选填“应该”或“不应该”）超出其弹性限度。 四、交流电与直流电 交流电和直流电缺一不可，两者都具有独特的存在意义。 1. 如果用直流电，在接通电源后以下不能工作的是 A．电灯 B．电磁炉 C．电暖器 D．电吹风 2. 如图是产生交流电的示意图，两磁体间是近似为磁感应强度B=20T的匀强磁场，边长L= 10cm的正方形单匝线圈以角速度ω = 550rad/s绕中轴线匀速转动，P为可调副线圈，主线圈恒为n1 =100 匝，电阻R=100Ω。 （1） 将P向上移动，图中电压表的示数 A．减小 B．增大 C．无影响 （2） （计算）求P处于n2 =50 匝的档位，正方形单匝线圈平行于磁感线时，电流表的示 数I的大小。 3. 电容器可以储存电能。用如图所示的电路给电容器进行充、放电，若通过图中电流表的电流方向向左，则电路中 （1） 电流表的示数 A．增大 B． 减小 C．不变 （2） 电压表的示数 A．增大 B． 减小 C．不变 五、相互作用中的守恒量 物理学始终在寻求自然界万物的规律，包括在多变的世界里找出某些不变量。 1. 甲小组利用如图的实验装置验证“动量守恒定律”。小车A、B置于水平长直轨道上， 给小车A一定的速度去碰撞静止的小车B，两小车的速度大小均可由自带的速度传感 器直接测得。某次实验时测得的数据如下表： （1） 由表中数据可知，碰撞后小车 A、B 所构成系统的总动量大小是_______kg·m/s。 （结果保留3位有效数字） （2） 在小车A前方固定一轻质弹簧，用一根细线将A、B两车相连，使A车的弹簧位于 两车之间且处于压缩状态，已知弹簧此时的弹性势能为1.5J。若两车处于静止状态 时烧断细线，空气阻力和轨道摩擦均可忽略不计。t P O ①（计算）求弹簧恢复原长时，小车B的速度大小vB为多大？ ②（作图）画出弹簧恢复原长过程中，小车B的动量大小P 随时间t变化的示意图。（不需要标明具体数值） 2. 乙小组利用如图的实验装置，研究质量分别为m1、m2的两小球A、B在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。先将A从离桌面高为h的图示位置释放，记录其在水平地面的落点；再将B静置在轨道最右端，离地高H，仍让A从图示位置释放，记录两球落点。图中E、P、F是记录的落点，O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。 （1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度不太容易 ， 但可通过仅测量__________（填选项前的符号）， 间接地解决这个问题。O E P F h H m1 m2 A．小球开始释放高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的水平射程LOE、LOP、LOF （2）实验对两小球质量m1、m2的大小关系的要求是 A．m1 ＝ m2 B．m1 ＞ m2 C．m1 ＜ m2 D．都可以． （3）若两球相碰前后的动量守恒，则实验中的物理量满足表达式： _________________________________________（用题中的物理量表示）。 六、磁铁下落发电 某同学利用图甲所示装置，研究磁铁下落过程中重力势能与电能的转化。螺线管固定在铁架台上，其线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接，线圈的内阻r =20Ω，滑动变阻器最大阻值为40Ω，初始时滑片位于变阻器正中间R=20Ω的位置。打开传感器，将质量m =0.01kg的小磁铁，S极朝下置于螺线管正上方，由静止起释放，穿过螺线管后落到海绵垫上并静止（磁铁在空中不发生转动且受到的阻力远小于磁铁重力），释放点到海绵垫高度差h=0.25m。计算机屏幕上显示出，电压传感器读数与电流传感器读数乘积的大小随时间变化的UI - t图像，如图乙所示。 甲 乙 1. 磁铁下落的整个过程中，螺线管线圈中磁通量大小的变化情况为 A．一直增大 B．先增大后减小 C． 先减小再增大 D．先增大后减小再增大再减小 2. 磁铁下落的整个过程中，电流传感器中的电流流向为 A．一直从a流向b B．一直从b流向a C．先从a流向b再从b流向a D．先从b流向a再从a流向b 3. （多选）关于图乙中纵坐标UI的前后两个峰值，以下说法正确的是 A．如果仅略减小h，两个峰值都会减小 B．如果仅略减小h，两个峰值可能会相等 C．如果仅移动滑片，增大滑动变阻器接入阻值，两个峰值都会减小 D．如果仅移动滑片，增大滑动变阻器接入阻值，两个峰值都会增大 4. 磁铁下落的整个过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为________V。（结果保 留3 位有效数字） 5. （计算）估算磁铁下降h＝0.25m的过程中，重力势能转化为电能的效率 η 为多少？（结 果保留3位有效数字） 高三物理试卷 第6页 共6页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年上海市静安区二模物理试卷参考答案 一、物质性质（14分） 1. A （3分） 2. p0－gh/2 ；(2p0－gh)S/2g （2分，2分） 3. AB （4分） 4. B （3分） 二、电子与光子（20分） 1. 10 ； 0.67 （2分，2分） 2. C （3分） 3. e ; (m1 −m2−m3)c2 （2分，2分） 4. （1）负 （2分） （2）（4分）射出的粒子在磁场中所受洛伦兹力 F洛 ＝q v B ① 速度最小时圆周运动所需向心力：F向＝m /（L/2） ② 其所受洛伦兹力提供所需要的向心力：F洛＝F向 ③ 联立①②③解得：vmin＝ （3）（3分）速度最大时圆周运动所需向心力：F向'＝m /（(L+3d)/2） ④ 联立①③④解得：vmax＝ ⑤ 则：vmax − vmin＝ ，可知若保持d和L不变，增大B，差值增大。 三、安全行驶（17分） 1. （1）加速度减小的变加速 （2分） （2）P/ vm ；（Pt +mv02/2－mvm2/2)vm/P （2分，2分）Ff FN G 2. A （3分） 3. （1）θ < arctan 0.4 （其他形式，只要正确均可） （2分） （2）（4分）设货车在避险车道减速至零距离为S，受力分析如图 重力做功：WG＝－mgSsinθ ① 阻力做功：Wf＝－μmgScosθ ② 由动能定理得：WG + Wf ＝0－m ③ 联立①②③解得， S = = 49m （3）应该 （2分） 四、交流电与直流电（17分） 1. B （3分） 2.（1）C （3分） （2）（5分）单匝线圈转动产生的感应电动势最大值Em=2BL(ω L/2) ① 变压器主线圈两端电压有效值U1 = Em / ② 变压器副线圈两端电压有效值U2 = U1 n2 /n1 ③ 电流表示数I = U2 / R ④ 联立①②③④解得，I = = =0.55A 3. （1）B （3分） （2）B （3分） 五、相互作用中的守恒量（15分） 1.（1）0.206 （2分） （2）①（3分） 剪断细线至弹簧恢复原长的过程中，对A、B及弹簧构成的系统： 系统动量守恒，以A小球速度方向为正方向， 得：0+0 = mAvA + mB（－vB） ① 系统机械能守恒，0 + EP弹 = mAvA2/2 + mBvB2/2 ② 联立①②解得，vB = ()1/2 = ()1/2 m/s=2m/s t P O ②（2分） 如图： 2.（1）C （3分） （2）B （3分） （3）m1·LOF ＝m1·LOE＋m2·LOP （2分） 六、磁铁下落发电（17分） 1. B （3分） 2. C （3分） 3. AC （4分） 4. 0.710（0.693～0.721均可） （2分） 5. （5分）磁铁下落过程中，减少的重力势能：EP = mgh ① 由UI - t图像中图线与横坐标所围面积可知， 外电路获得的电能为：E外电=43×（0.0005×0.01）J = 2.15×10-4 J ② 整个电路获得的电能为：E总电= E外电（R+r）/R = 4.3×10-4 J ③ 重力势能转化为电能的效率：η=（E总电 /EP）100% ④ 联立①②③④解得， η= 100% = 100% ≈1.76% （1.60～1.92%均可） 第 一 页 共 3 页 学科网（北京）股份有限公司 $$