上海市第二中学2024-2025学年高三上学期1月期末考试物理试卷

2024学年第一学期市二中学期末考试试卷 高三物理试卷 2025.01 （考试时间60分钟，总分100分） 一、玻意耳定律 利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。 实验室温度保持不变，将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气（可看作理想气体），下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一台托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V（气体体积V等于注射器示数V0与塑料管容积之和），逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。 1. 在放置砝码到气体状态稳定的过程中：封闭气体的分子平均动能_________（变大 B.变小 C.不变），气体_________（A.吸热 B.放热 C.既不吸热也不放热） 2. 在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体_________。（A.p与V成正比 B. p与成正比） 3. 若气体被压缩到V=10.0mL，由图乙可读出封闭气体压强为_________Pa（保留3位有效数字）。 4. 同桌甲乙两名同学进行实验时，甲同学在记录数据时漏掉了，则在计算pV乘积时，他的计算结果与同组正确记录数据的乙同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而_________（A.增大 B.减小）。若图乙是乙同学绘制的，请在图乙上大致画出甲同学的曲线_________。 二、新能源汽车 新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），2020年11月，国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，要求深入实施发展新能源汽车国家战略，推动中国新能源汽车产业高质景可持续发展，加快建设汽车强国。 5. 赛车手驾驶一辆3吨的长安福特沿斜面下降了10m到达地面，g=10m/s2，若取地面为零势能面，则长安福特开始时的重力势能为（ ） A. 2×104J B. 3×105J C. 4×105J D. 5×103J 6. 质量m=5000kg的汽车在水平面上以加速度a=2m/s2启动，所受阻力恒为1000N，汽车启动后第1s末的瞬时功率为_________。（A. 2kW B. 11kW C. 20kW D. 22kW）若汽车的额定功率为35kW，则所能达到的最大速度为__________km/h。 7. 在行驶过程中，小明一家遇见一座拱形桥梁，道路旁标识牌提示“控制车速，注意安全”。小明目测此拱桥的半径大约为10m。那么要安全通过此拱桥，汽车速度不能超过__________m/s。（g=10m/s2），若达到这个速度则会导致什么风险__________________（列举一个即可） 三、测定金属的逸出功。 8. 测定金属的逸出功。 金属的逸出功是材料科学、电子工程等领域研究和应用的重要参数之一，对现代科技和生活产生着深远影响。 （1）用图（a）所示装置得到图（b），选择有效区域后得到图中的间距 ΔX，已知双缝间距为d，双缝到光强分布传感器的距离为D，则激光器中的单色光波长为______。 （2）分别用两束单色光a、b在图（c）中研究光电效应，得到光电流和电压的关系如图（d）所示。 ①判断单色光a、b的光强 I和频率 ν的大小关系______ A．频率 νa > νb，光强 Ia > Ib B．频率 νa = νb，光强 Ia > Ib C．频率 νa > νb，光强 Ia = Ib ②已知元电荷e，光电子的最大初动能为______。 （3）若第（2）题中的光束来自第（1）题中的激光器，则图（c）中金属板K的逸出功W=______。（已知普朗克常量为h，光速为c） 四、航空航天 二、航空航天 10月13日美国进行了重型运载火箭“星舰”的第五次试飞，史无前例地使用发射搭回收了巨大的火箭助推器，获得了圆满的成功。飞船与助推器分离后，助推器返回地面的发射台。助推器在靠近地面时，经过调整矢量发动机改变喷出火焰的方向，最后20多层楼高的助推器“竖直但略带倾斜地”减速靠近发射台，然后被发射台的机械臂“”像筷子一样在半空中夹住。 9. 人造地球卫星的发射速度至少大于（　　） A. B. C. 10. 图示虚线为某彗星绕日运行的椭圆形轨道，a、c为椭圆轨道长轴端点，b、d为椭圆轨道短轴端点。彗星沿图中箭头方向运行。该彗星某时刻位于a点，经过四分之一周期该彗星位于轨道的（　　） A. 之间 B. b点 C. 之间 D. c点 11. 某卫星先在圆轨道1运动，在P点变轨后进入椭圆轨道2运动，在Q点变轨后进入圆轨道3运动，若忽略卫星质量变化，则（　　） A. 变轨后经过P点的速度大于变轨前的速度 B. 变轨后经过Q点的速度大于变轨前的速度 C. 变轨前后在Q点的加速度相等 D. 卫星在轨道3的速度大于在轨道1的速度 12. “星舰”助推器在其减速下落的某个时刻，喷射火焰如图所示，则助推器受到的合力F方向正确的是（　　） A. B. C. D. 13. 宇航员在某星球表面以初速度竖直向上抛出一个小球，经时间t小球落回抛出点，已知该星球的半径为R，引力常量为G，忽略星球的自转，则该星球的质量为___________，类比地球的第一宇宙速度，该星球的第一宇宙速度为___________ 14. 火箭竖直发射升空的某一瞬间，仪器显示航天员对座舱的压力等于他体重的3倍，此时飞船的加速度大小为重力加速度的___________倍。助推器返回并靠近发射台时，助推器处于___________（选填“超重”或“失重”）状态。 五、发电机 某同学对发电机的组成原理很感兴趣，做了如下实验 15. 他先将面积为的矩形线圈放入水平方向的匀强磁场中，线圈与磁场之间的夹角为30°，ad、bc边与磁场垂直，如图所示，该匀强磁场的磁感应强度大小为0.2T。初始状态穿过线圈的磁通量大小为________Wb，现将线圈以ad为轴按图中所示方向旋转60°，穿过线圈的磁通量变化量的大小为________ Wb。 16. 在题中所属的过程中是否产生了感应电流？_________（ A.是 B.否）理由：___________。 阅读了一些资料后该同学进一步制作了一个模拟的风力发电机发电输电简易模型，如图所示，风轮机叶片通过升速齿轮箱带动发电机线圈在磁感应强度大小B=0.1T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO'以角速度匀速转动，其中矩形线圈匝数为N=75，面积为0.2m2，线圈总电阻r=2Ω，小灯泡电阻R=8Ω，电流表为理想表。 17. 交流电流表的读数是________（ A.瞬时值 B.最大值 C.有效值 D.平均值），示数为________A，线圈从图示位置转过60°过程中，通过电流表的电荷量________C。 18. 既然电发了，那么又是如何运输的呢，该同学又转而研究了变压器的相关原理，如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线总电阻，R=10Ω，升压变压器的T1原、副线圈匝数之比为1∶6，降压变压器的T2原、副线圈匝数之比为5∶1，副线圈与纯电阻组成闭合电路，用户用电器电阻R0=11Ω。若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压表达式为， （1）发电机发出的电的频率为_________Hz； （2）用户端的用电电压有效值为_________V； （3）电流I3有效值为_________A； （4）输电线上损耗的功率=_________W； （5）发电机的输出电压有效值U1=_________V 六、放射性同位素 1934年，约里奥一居里夫妇用α粒子轰击铝箔，获得了中子和，放射性同位素又衰变产生和正电子。磷30是首个通过人工方法获得的放射性同位素。 19. 同位素具有相同的________（ A.核子数 B.中子数 C.质子数） 20. 磷30具有放射性，其衰变方程为________。的半衰期是2.5min，4g经过10min后还剩________g。 21. 如图所示，将α粒子、中子、正电子，以及离子和Si4+等五种粒子一起注入到加速电场的中心P（忽略各粒子的初速度），部分粒子经电场加速从加速电场负极板上的小孔N射出；然后沿以O1为圆心、R为半径的圆弧通过静电分析器，再经速度选择器筛选后，某种粒子进入磁分析器中，在磁场中偏转后被磁场边界处的探测板收集。设原子核中每个核子的质量均为m0，已知元电荷为e（整个系统处于真空中，不计粒子重力和粒子间的相互作用力）。 （1）经电场加速从加速电场负极板上的小孔N射出的粒子有__________。（A. α粒子、B.中子、C.正电子、D.离子、E.离子Si4+） （2）若加速电场两极板间的电压大小为U，两极板间距为L；静电分析器中与圆心O1等距离的各点场强大小相等，方向指向圆心。则Si4+在加速电场中所受电场力大小为___________。 （3）静电分析器中，与圆心O1距离为R处的电场强度的大小为_________。 （4）在（2）的条件下，若粒子进入速度选择器后，它们的运动轨迹如图中虚线①、②、③所示，分析说明到达探测板的粒子是Si4+___________。 （5）在（2）（3）的条件下，若磁分析器中以O2为圆心的足够大半圆形区域内，分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，求Si4+在磁分析器中运动的时间和位移大小_________。 2024学年第一学期市二中学期末考试试卷 高三物理试卷 2025.01 （考试时间60分钟，总分100分） 一、玻意耳定律 【1~4题答案】 【答案】1. ①. C ②. B 2. B 3. 4. ①. A ②. 二、新能源汽车 【5~7题答案】 【答案】5. B 6. ①. D ②. 126 7. ①. 10 ②. 导致汽车的运动方向将不受控制 三、测定金属的逸出功。 【8题答案】 【答案】（1） （2） ①. B ②. eUc （3） 四、航空航天 【9~14题答案】 【答案】9. A 10. C 11. ABC 12. D 13. ①. ②. 14. ①. 2 ②. 超重 五、发电机 【15~18题答案】 【答案】15. ①. ②. 16. ①. A ②. 穿过线圈的磁通量发生变化 17. ①. C ②. 0.15 ③. 18. ①. 50 ②. 220 ③. 20 ④. 160 ⑤. 190 六、放射性同位素 【19~21题答案】 【答案】19. C 20. ①. ②. 0.25 21. ①. 粒子、正电子和 ②. ③. ④. 虚线①是正电子，虚线②是粒子，虚线③是 ⑤. ， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $