2025届上海市虹口区高三下学期二模考试物理试题

2025年上海市虹口区二模物理试卷 2025.4 (考试时间60分钟，满分100分) (试卷共7页，答题纸共1页) 考生注意： 1．答题前，务必在答题纸上填写姓名、学校、班级，并将条形码贴在规定位置处。作答必须填写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 2．标注“多选”的试题，每小题有2个或2个以上正确选项，漏选得部分分，错选不得分；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 3．标注“计算”、“简答”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 4．除特殊说明外，本卷所用重力加速度g的大小均取9.8m/s2。 一 激光打靶 射击训练时，手中的“枪”向前方发射一束激光，若被目标处的传感器接受，即“有效击中”。 1．（多选）“枪”发射的激光是 （ ） A．机械波 B．电磁波 C．横波 D．纵波 2．若激光“枪”发射的红色激光在真空中的波长为600nm，光速为3.0×108m/s，水对激光的折射率为1.6。激光进入水中后， （1）其波长 （ ） A．仍为600nm B．大于600nm C．小于600nm （2）其频率为_________________Hz。 3．用激光测量玻璃的折射率，实验步骤如下： ① 将光屏与玻璃砖平行放置，并记录屏MN和玻璃砖abcd的位置。 ② 用激光笔以一定角度照射玻璃砖，记录入射点O1和屏上光点S1的位置。 ③ 移走玻璃砖，记录光点S2的位置。 ④ 做适当的辅助线，其中S1O2∥S2O1，PO2⊥MN，O1、O2、Q在一条直线上，测出相关长度：O2S1=L1，O2Q=L2，PQ=x1，S1Q=x2。 （1）玻璃砖的折射率n=_________________（用L1、L2、x1、x2表示）。 （2）不改变激光的入射方向，仅增大玻璃砖的厚度ad，则S1与S2的间距 （ ） A．变大 B．变小 C．不变 D．可能变大，也可能变小 二 智能手机 智能手机内置运动传感器，让手机沿任意方向移动一下，便可显示三个维度的运动随时间的变化情况。 1．甲同学的手机只能显示y轴方向的数据。若要利用他的手机测量当地重力加速度，则释放手机的情形应为 （ ） 2．乙同学手持手机，在竖直方向做连续的下蹲-起立动作，得到右图所示的ay-t图像（向上为正）。 （1）在图示过程中，乙同学共完成了_________________次下蹲-起立的完整动作。 （2）a、b、c、d四个时刻中，乙同学处于最低点的时刻是_________________。 （3）c时刻，乙同学处于 （ ） A．超重状态 B．失重状态 C．平衡状态 3．丙同学将手机固定在腰部，打开软件，分别得到散步走路和跑步过程中视重比（视重和重力的比值）与时间的关系图像。请写出走路和跑步两种运动的差别（写出2个即可）：_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 三 电、磁让我们的生活更美好 科技不断发展，电器让我们更便捷，生活更美好。 1．法拉第最早使用右图装置研究电磁感应现象。将甲、乙两个线圈绕在同一个闭合铁环上，甲的两端A、B与直流电源连接，乙的两端C、D与灵敏电流表连接。电路连接完好，但电流表的指针没有偏转，其主要原因是 （ ） A．甲中电流较小，产生磁场较弱 B．甲中电流恒定，不会产生磁场 C．甲中电流恒定，产生稳恒磁场 D．乙线圈匝数较少，产生的感应电流微弱 2．（多选）关于图片解释，下列正确的是 （ ） A．通入稳恒电流，真空冶炼炉不能加热金属矿物 B．电磁炉可以通过绝缘的陶瓷锅给食物加热 C．互相绝缘的硅钢片叠成铁芯，可以减少涡流损耗 D．手指靠近电容式手机触摸屏，相应部分的电容和电荷量随之改变 3．如图，某学习小组设计一款防止电梯突然加速坠落的应急安全装置。在电梯轿厢上安装永久磁铁，井壁固定水平方向的闭合线圈A、B，电梯突然坠落时可起到缓冲的作用。当电梯坠至图示位置时 （ ） A．磁铁对B产生向上的安培力 B．A中产生俯视顺时针方向的感应电流 C．A、B中感应电流的方向相反 D．若拆掉线圈A，缓冲效果会更好 4．（多选）图（甲）为家用燃气灶点火装置电路图。转换器将直流电转换为图（乙）所示的正弦交流电，再与理想变压器连接，变压器副线圈与原线圈的匝数比为k。当两个点火针之间的电压瞬间大于5000V时，就会产生火花，点燃燃气。下列说法正确的是 （ ） A．转换器产生交流电的电压有效值为50V B．只要k>100，即可点燃燃气 C．变压器副线圈中，电流的变化频率为50Hz D．k=200时，一个周期内的放电时间约为1.33×10-2s 5．家用电磁炉工作时，要将50Hz的市电通过一系列转换，最终形成20kHz~50kHz的高频电流，以提高加热效率，其中的谐振电路则起到关键作用。谐振电路由图中的盘状螺旋加热线圈（电感L）、电容器（C）串联而成。谐振电流i增大的过程中，线圈产生的磁场增强，电容器所带电量_________________。若要提高谐振电路的频率，可减小加热线圈的电感L，或_________________电容器的电容C。 四 台风 台风能够摧毁建筑和树木，破坏作用巨大。 1．台风来袭前，居民需将花盆等物收进楼内，以防事故。被砸物体受到很大冲击力而损坏，是因为 （ ） A．坠物下落的速度很大 B．坠物下落的加速度很大 C．撞击过程中，坠物的动量变化很大 D．撞击过程中，坠物的动量变化率很大 2．（多选）台风登录上海，上海中心大夏悬挂的千吨“慧眼”阻尼器随之晃动，减轻了台风对大厦的危害。“慧眼”阻尼器的原理可用图（乙）表示：摆锤的底部附着永磁体，一起在导体板的上方摆动，导体板内产生电涡流。下列判断正确的是 （ ） A．该装置无需使用外接电源 B．受风力作用，摆锤的振幅持续增大 C．磁场作用力是摆锤做受迫振动的驱动力 D．导体板中产生恒定的电涡流，耗散大厦振动的能量 E．导体板的电阻率越大，阻尼器越不容易停摆 F．阻尼器做受迫振动，振动频率与大楼的振动频率相同 3．台风往往伴随大雨。建立沿水平方向为x轴、竖直向下为y轴的坐标系，一雨滴分别在两个坐标轴方向的运动图像如图所示。0～2s的时间内，雨滴做_________________运动；t=2s时，雨滴的速度大小为_________________m/s。 4．虽然台风有破坏性，但风力可以发电。已知发电机可将风动能的20%转化为电能，空气密度ρ=1.3kg/m3，三个叶片与风力作用的总有效面积S=30m2，当地常态风速v=10m/s。 （1）台风来袭时，风速可达40m/s，其发电功率是常态下功率的_________________倍。 （2）若发电机常态下平均每天工作20h，每户居民平均每天用电2.6kW·h，则每台发电机可供_________________户居民用电。 五 爆米花 古法爆米花如图所示：把玉米或米粒倒入铁质容器，拧紧密封盖，一边加热一边转动容器，压强计的示数达到一定数值时，便可打开容器，香味扑鼻的米花就顺利爆成了（打开密封盖前，容器、食物的体积变化可以忽略）。 1．（多选）关于古法爆米花，下列说法中正确的是 （ ） A．加热过程，煤炭的化学能转化为内能 B．加热过程，容器内气体的密度不断增大 C．加热过程，米花内所有分子的动能都在增大 D．米花爆开的瞬间，米花内的高压气体对外做功 2．从封闭容器到爆成米花的过程中，罐内气体压强p与温度t的变化关系图像，可能正确的是 （ ） 3．使用微波炉，也能膨化食品，但有时需要避免。如图，用微波炉给剥壳的熟鸡蛋加热时，熟的蛋白密封性好，随着蛋黄内气体的温度迅速升高，蛋黄内气体的压强____________________，鸡蛋容易爆裂。所以，给熟鸡蛋加热时，需先_________________________。 4．如图，受爆米花的启示，某小组自制一个用力传感器测量温度的装置。导热性能良好的气缸与力传感器均沿竖直方向固定在铁架台上，活塞与力传感器之间通过刚性轻杆连接，传感器受到压力时显示的示数为正，在通用软件中，将显示的数据改为温度，即可直接测量温度。已知活塞质量m=5.0kg，截面积S=9.8×10-3m2，当温度t1=28.0℃时，传感器的示数F1=24.5N，外界大气压p0=1.0×105Pa维持不变。 （1）（计算）传感器示数F2=-49N时，显示的温度t2为多少？ （2）（简答）随着温度的升高，若轻杆的伸长不容忽视，导致活塞下降一段距离。当显示的温度t3=80.0℃时，实际温度是否也是80.0℃？请给出判断理由。 六 发现中子的艰辛 20世纪上半叶，物理学家开始通过人工方法使原子核的结构发生变化，并借助这种方法探明了原子核的组成，其间经历可谓坎坷与艰辛。 1．卢瑟福通过α粒子轰击氮核实验，最先发现质子，其核反应方程为：+→_________________+。布拉凯特在充有氮气的云室中重做该实验，拍摄到右图所示的照片。照片显示：在诸多α粒子的径迹中有一条发生了分叉，分叉后细而长的是_________________的径迹。此后，卢瑟福预言了中子的存在。 2．20世纪30年代，德国科学家用α粒子轰击铍时产生一种不带电的射线，他们认为是γ射线。1932年约里奥-居里夫妇用这种未知射线轰击含氢的石蜡，能打出质子，推算出这种未知射线的能量约为5.3MeV，与α粒子初始能量吻合，也认为这种未知射线是γ射线。 （1）（多选）下列说法正确的是 （ ） A．γ射线是纵波 B．γ射线是电磁波 C．α粒子的贯穿本领比β粒子大 D．α粒子的电离本领比β粒子大 （2）（简答）若γ粒子与静止的质子发生弹性正碰，撞击后γ粒子消失。请计算碰撞前γ粒子的能量，并由此说明“未知射线是γ射线”是否成立？已知质子质量mH=1.67×10−27kg或者938.3MeV/c2，γ粒子的动量与其能量关系为p=，光速c=3×108m/s；核衰变或核反应中释放出来的γ粒子能量通常在几十keV到几MeV之间，最多可达几十MeV。 3．查德威克将这种未知粒子与多种原子核碰撞，重做实验，借助质谱仪测量并算出该未知粒子的质量十分接近质子的质量，与卢瑟福“中子”预言吻合。质谱仪的测量原理如图所示，速度选择器的两金属板M、N间距为d，板间区域磁场的磁感应强度大小为B1。中子与静止的质子发生弹性正碰后，质子由O处进入，当板间电压为U0时，恰能沿直线经过正下方的A孔垂直于磁场方向射入磁感应强度大小为B2、垂直纸面向外的匀强磁场中，最后打在照相底片上的C点，测出AC长度为L，元电荷为e，不计重力影响。 （1）（计算）求质子的质量mH（用B1、B2、U0、d、L、e表示）。 （2）（计算）若相同的中子与静止的氮核（）发生弹性正碰后，氮核沿OA方向进入质谱仪，需将M、N间电压调为多大时，才能在照相底片上探测到氮核的径迹？（质子、中子的质量均为u，结果用U0表示）。 10 虹口区高三物理 本卷共7页 第7页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年上海市虹口区二模物理试卷答案 一、（14分）解答与评分标准： 1．BC （3分，漏选得2分） 2．（1）C （2分） （2）5.0×1014 （3分） 3．（1） （3分） （2）A （3分） 二、（13分）解答与评分标准： 1．B （2分） 2．（1）1 （2）d （3）A （3分，2分，2分） 3．跑步过程中视重变化范围较大，对下肢和地面的弹力较大； 跑步过程的步频较大（或较快）。 （4分） 三、（15分）解答与评分标准： 1．C （2分） 2．ACD （3分，漏选得2分） 3．C （2分） 4．BCD （3分，漏选得2分） 5．减少；减小 （2分，3分） 四、（16分）解答与评分标准： 1．D （2分） 2．AEF （3分，漏选得2分） 3．匀变速曲线； 10 （2分，3分） 4．（1）64； （2）30 （3分，3分） 五、（20分）解答与评分标准： 1．AD （3分，漏选得2分） 2．C （2分） 3．急剧增大。用牙签在熟鸡蛋上扎几个孔。 （2分，2分） 4．（1）活塞受力如图， （1分） 初态封闭气体压强p1=p0+=1.0×105+=1.075×105Pa， （1分） 活塞受力如图， （1分） 末态封闭气体压强p2=p0+=p0=1.0×105Pa， （1分） 查理定律：=， （1分） 解出t2=7℃ （2分） （2）不再是80.0℃。 （1分） 因为随着温度的升高，轻杆伸长，封闭气体体积减小，由气态方程=C可知： 同样温度下的压强p将偏大。 （1分） 而p=p0+，力传感器的读数也会偏大。 （1分） 所以，当显示80.0℃时，实际温度低于80.0℃。 （1分） 六、（22分）解答与评分标准： 1．，质子 （2分，2分） 2．（1）BD （3分，漏选得2分） （2）设碰撞后质子获得的速度为v，γ粒子与静止的质子发生弹性正碰， 动量守恒：p==mHv； （1分） 能量守恒，光子能量转化为质子动能：E= （1分） 两式联立，解出光子的能量E=2mHc2=2×938.3=1876.6MeV （1分） 远大于核衰变或核反应释放出的γ射线的能量， 因此未知射线不可能是γ射线。 （1分） 3．（1）速度选择器中，平衡：evB1=eE，且匀强电场中U0=Ed， （1分） 解得v= （1分） 在B2磁场中，洛伦兹力提供向心力：evB2=mH （1分） 且L=2R，解得质子的质量mH== （2分） （2）设碰撞前中子的速度为v， 中子与静止的质子发生弹性正碰，遵循动量、动能守恒， 因质量相等，故速度交换，质子进入速度选择器的速度也是v。 （2） 中子与静止的氮核发生弹性正碰，设碰撞后中子的速度为vn、氮核的速度为vN， 动量守恒：uv=uvn+(14u)vN （1分） 动能守恒：=+ （1分） 联立解得：vN=v，另一解vN=0舍去！ （1分） 因带电粒子能沿直线通过速度选择器的速度v=，即选择的速度与电压成正比， 故M、N间电压应调为U′=U0 （1分） 高三物理答案暨评分标准 第 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $$