精品解析：2025届浙江省绍兴市上虞区高三下学期5月模拟考试物理试卷

2025年5月上虞区高考及选考适应性考试 物理试题 考生注意： 1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s²。 选择题部分 一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 2025年3月27日，广东首条半固态储能电池产线正式投产，大容量314Ah半固态储能电池在全球首次实现量产。其中单位“Ah”（安时）对应的物理量是（　　） A. 能量 B. 位移 C. 电流 D. 电荷量 【答案】D 【解析】 【详解】A．能量的单位是焦耳（J）或瓦时（Wh），而“Ah”仅包含电流与时间的乘积，未涉及电压，故A错误； B．位移的单位是米（m），与“Ah”无关，故B错误； C．电流的单位是安培（A），而“Ah”是电流与时间的乘积，故C错误； D．电荷量公式为 ，单位是库仑（C），即安培秒（A·s）。1Ah = 3600C，因此“Ah”是电荷量的常用单位，故D正确。 故选D。 2. 在意大利佛罗伦萨的伽利略博物馆有一幅朱塞佩·贝祖奥利创作的油画，如下图。油画描绘的是伽利略（　　） A. 用实验验证“小球沿斜面滚下的运动是匀加速运动”的情境 B. 用理想实验研究“力不是维持物体运动的原因”的情境 C. 制作天文望远镜，并用它观测天空，支持日心说的情境 D. 实验验证“无论斜面倾角多大，球从一个斜面静止滚向另一个斜面时所能到达的高度几乎与初始高度相等”的情境 【答案】A 【解析】 【详解】A．伽利略为了验证自由落体的加速度规律，采用斜面实验以减小运动速度便于测量，从而得出“小球沿斜面滚下的运动是匀加速运动”的结论，图中所示场景正体现了这一实验过程，故A正确； B．“力不是维持物体运动的原因”是伽利略的力学思想，但从画面来看，伽利略正在进行实际斜面实验，而非纯粹的“理想实验”，故B错误； C．画面中并未出现望远镜观测的情境，而是斜面滚动实验，故C错误； D．“无论斜面倾角多大，球从一个斜面静止滚向另一个斜面时所能到达的高度几乎与初始高度相等”是另一种形式的惯性实验，画面中并未表现两个斜面对比滚动的情境，故D错误。 故选A。 3. 为避免野外高压输电线遭受雷击，在三条输电线上方往往架设有两条与大地相连的导线。下列选项中，与该措施原理相同的是（　　） A. 静电除尘设备 B. 建筑物顶部安装避雷针 C. 音、视频等信号线包裹金属网 D. 电子点火器的钉尖形放电极 【答案】C 【解析】 【详解】野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线上方还有两条导线，他们与大地相连，属于静电屏蔽原理。 A．静电除尘器用于粉尘较多的各种场所，用来收集或者去除粉尘，属于静电应用，故A错误； B．建筑物顶部安装避雷针，属于尖端放电，故B错误； C．音、视频等信号线包裹金属网，属于静电屏蔽，故C正确； D．燃气灶点火器的放电电极做成针形，属于尖端放电原理，故D错误。 故选C。 4. 小明把一个质量的未充气的乳胶气球以一定速度水平投向小强，小强接住后往气球内充入空气，使其直径变为1m左右，再将气球投还给小明。已知，下列说法正确的是（　　） A. 充气后气球内的压强远远大于大气压强 B. 用弹簧测力计称量充气后的气球，其示数可能小于1.8N C. 如果小明和小强都是以相同的速度投出气球，其投球做功就基本相等 D. 如果小明和小强接住相同速度的气球，小明比小强受到更大的冲量 【答案】D 【解析】 【详解】A．给气球充气后，球内压强只是略大于大气压而不是“远远大于”，故A错误； B．设气球质量为，充入空气后总质量为 气球所受浮力（ρ为外界空气密度，V为气球体积） 因为气球内空气密度大于外界空气密度，则气球所受的浮力小于气球内部增加气体的重力，故弹簧测力计示数大于1.8N，故B错误； C．由动能定理，投球做功，充气后气球质量增大，即使投出速度相同，所需做功也增大，故两人做功并不相等，故C错误； D．由动量定理冲量，小强接住的是未充气气球（质量较小），小明接住的是充气后气球（质量较大），同样的速度变化时，小明受到的冲量更大，故D正确。 故选D。 5. 为探月四期工程提供公共中继星平台，2024年3月20日火箭将鹊桥二号中继星送入半长轴为、周期为的地月转移轨道，再通过近月制动，使其速度低于月球逃逸速度，进入月球捕获轨道，最终进入半长轴为、周期为的环月大椭圆冻结轨道。已知月球半径约为地球的半径的1/4，月球质量约为地球质量的1/81，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，任何星球的逃逸速度为其第一宇宙速度的倍。下列说法正确的是（　　） A. B. 近月制动后鹊桥二号的速度小于2.5km/s C. 为了确保鹊桥二号与月球南极附近区域之间有较长时间的稳定通信，冻结轨道的近月点位于月球南极区域上方 D. 鹊桥二号分别在捕获轨道与冻结轨道运行时，在相同时间内与月球的连线扫过的面积相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．开普勒第三定律适用于围绕同一中心天体运动的天体，地月转移轨道中心天体是地球，环月大椭圆冻结轨道中心天体是月球，中心天体不同，不满足，故A错误； B．设地球质量为M，半径为R，则地球第一宇宙速度 则月球第一速度 联立解得月球第一宇宙速度 则逃逸速度为 近月制动后速度低于逃逸速度，即近月制动后鹊桥二号的速度小于2.5km/s，故B正确； C．为了确保鹊桥二号与月球南极附近区域之间有较长时间的稳定通信，冻结轨道的远月点应位于月球南极区域上方，这样在远月点附近运行时，能长时间保持与月球南极附近区域通信，而不是近月点，故C错误； D．开普勒第二定律适用于同一轨道，捕获轨道与冻结轨道是不同轨道，不满足相同Δt时间内与月球连线扫过面积相等，故D错误。 故选B。 6. 高空抛物严重影响他人的生命和财产安全，我国于2021年3月1日将高空抛物罪正式入刑。某小区监控拍到一段西瓜皮抛落视频，视频中西瓜皮从3楼阳台上沿到2楼阳台下沿，共计5帧，如图所示。已知建筑共20楼，每层高3m，地面1层为附房，监控的视频帧频为25帧/s（即每秒显示25帧图像）。假设抛落的西瓜皮质量为0.1kg，西瓜皮落地撞击时间为0.01s，忽略西瓜皮抛出速度，下列估算正确的是（　　） A. 西瓜皮不可能是从18楼以上抛落的 B. 西瓜皮着地时的速度大小可能大于m/s C. 西瓜皮与地面撞击的平均作用力至少在300N以上 D. 西瓜皮从抛出到落地时间不会少于3.3s 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．设西瓜皮在3楼阳台上沿时的速度为，从3楼阳台上沿到2楼阳台下沿用时，下落高度， 由 有 解得 由，西瓜皮从抛出到3楼阳台上沿，下落的高度 下落的楼层为，则西瓜皮抛出的楼层为，A正确； B．西瓜皮着地时的速度大小，B错误； C．设西瓜皮与地面撞击的平均作用力为F，西瓜皮落地撞击时间为，由动量定理 有 解得，C正确； D．由 解得西瓜皮自由落体的时间，考虑到实际空气阻力，运动时间会变长，D正确。 故选ACD。 7. 如图，一个圆筒的底面直径与高均为，从某点A恰能看到筒底边缘的某点B。向筒内注入折射率为的液体到某一深度，仍沿AB方向看去，恰好看到筒底上的点C，C、B两点相距。下列说法正确的是（　　） A. 光在液体中传播的速度为m/s B. 此时筒内液体的深度为 C. 从A点绕圆筒竖直轴一周，以相同角度观察，能看到筒底区域为半径等于的圆面 D. 若继续注入液体，从A点沿AB方向看去，能看到筒底的区域长度为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据 解得，故A正确； B．设此时筒内液体的深度为h，光路图如图所示 根据折射率的定义式，可得 由几何关系可知，解得 根据几何关系，可得 解得，故B错误； C．由B选项分析，可知沿AB方向看去，恰好看到筒底上的点C到液面入射点正下方的距离为 则从A点绕圆筒竖直轴一周，以相同角度观察，能看到筒底区域为半径等于的圆，故C正确； D．若继续注入液体，从A点沿AB方向看去，能看到筒底的位置再逐渐右移，恰好注满液体时，沿AB方向看去，恰好看到筒底上的点C到液面入射点正下方的距离为 则该过程能看到筒底的区域长度为，故D正确。 故选ACD。 8. 有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A. 图1中，通过R的电流方向向下（C点的电势比D点高） B. 图2中，只有通入电磁铁的电流增大时，才能使电子沿图示圆周加速运动 C. 图3中，开关闭合后，灯A会逐渐变亮，后保持亮度不变 D. 图4中，液面下降，LC振荡电路的频率减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．图1中，根据右手定则可知，通过R的电流方向向上，D点的电势比C点高，A错误； B．图2中，根据楞次定律，当通入电磁铁的电流如图方向增大时，真空室中产生顺时针方向的感应电场，使电子沿图示圆周加速运动，B正确； C．图3中，开关闭合后瞬间，线圈中产生自感电动势阻碍电流增加，则通过A灯电流较大，A灯较亮；随着线圈阻碍作用的逐渐减小，则通过线圈的电流逐渐变大，则灯A会逐渐变暗，若线圈有电阻，则最后灯泡A保持亮度不变；若线圈无电阻，则最后灯泡A熄灭，C错误； D．图4中，液面下降，介电常数ε减小，根据电容器电容C减小，根据可知，LC振荡电路的频率变大，D错误。 故选B。 9. 如图1是一款运动手表的无线充电器，它通过分别安装在充电基座和接收能量的装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。基座线圈甲接图3所示的“220V，50Hz”的正弦交流电，受电线圈乙输出低压交流电，再变为低压直流电给手机充电，如图2所示。已知甲、乙两线圈匝数之比为40∶1，下列说法正确的是（　　） A. 图3中的大小为220V B. 乙线圈中的电压的有效值为5.5V C. 在内，甲、乙线圈的电流方向相反 D. 在充电过程中，甲、乙两线圈总是相互吸引 【答案】C 【解析】 【详解】A．图3中为交流电的峰值，则有，故A错误； B．假设基座线圈和受电线圈组成的是一个理想变压器，由变压器电压与线圈匝数关系可得，乙线圈中的电压的有效值为 由于基座线圈和受电线圈组成的不是一个理想变压器，则乙线圈中的电压的有效值小于，故B错误； CD．在内，甲线圈中输入的电流增大，由楞次定律可知，甲、乙线圈的电流方向相反，甲、乙两线圈相互排斥，故C正确，D错误。 故选C。 10. 南水北调工程利用电动机带动水泵实现梯级抽水，某水泵工作示意图简化如下。水泵叶轮直径D=4m，流量Q=30m3/s，出水口比进水口高h=3m。电动机额定功率P=2400kW。不计电动机的摩擦损耗和水在管道中运动的机械能损失，进水口水速为0，出水口水速为v=5m/s，水密度ρ=1000kg/m3，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）η=75%，g=10m/s2，π≈3，则（　　） A. 水流经水泵叶轮时速度为0.625m/s B. 每秒水泵对水做功为9.93×105J C. 水泵输入功率为1.3×106W D. 电动机线圈的热功率为7×105W 【答案】D 【解析】 【详解】A．水流经叶轮的平均速度，故A错误； B．水泵对水的输出功率为水每秒获得的机械能，故B错误； C．水泵输入功率为，故C错误； D．电动机线圈的热损失为，故D正确。 故选D。 二、选择题II（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 如图所示为一种光电效应实验装置，其中A为内壁镀银的真空玻璃球，阴极金属球C被玻璃球A包围且比A小得多，连接C的导线与镀银层不相连，连接微安表的导线与镀银层相连。初始状态，滑动变阻器滑片P处于中间位置。闭合开关后，用功率为4.95×10-5W、频率为5×10¹⁴Hz的单色光穿过小窗W照射到C上时发生光电效应，打到镀银层上的光电子全部被吸收，电流表的示数为0.24μA。已知材料C的极限频率=4×10¹⁴Hz，电子的电量e=1.6×10-19C，普朗克常量为h=6.6×10-34J·s，下列说法正确的是（　　） A. 滑片P向右移动，微安表示数逐渐增大 B. 滑片P向左移动时，微安表示数保持不变 C. 单位时间内，入射光的光子数为1.5×1012个 D. 若电压表调到1.5V，单色光照射到C上时，镀银层上由于光电子的撞击引起的热功率P不可能大于4.6×10-7W 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．滑片P向右移动，光电管两端的正向电压减小，滑片P向左移动时，光电管两端的正向电压增大，由于微安表的导线与镀银层和电源正极连接，且光电子均可全部打到镀银层上，全部被吸收，故微安表示数不变，故A错误，B正确； C．题意知功率 其中，联立解得单位时间内，入射光的光子数个，故C错误； D．光电子逸出金属表面时的动能 根据能量守恒可知单个光子打在镀银层时的动能 单位时间内到达A的光电子数个 则热功率 可知镀银层上由于光电子的撞击引起的热功率P不可能大于4.6×10-7W，故D正确。 故选BD。 12. 振针周期性触动水面形成水波。t=0时刻振针S在x=0处产生第一个波峰，并以一定的速度沿x轴负方向匀速移动，t=0.05s的图形如图所示。圆表示波峰，A点恰好在最外面的圆上，P点的坐标为（8cm，0）。下列说法正确的是（　　） A. 波速为4.0m/s B. 振针移动速度为0.8m/s C. A处接收到水波的频率为160Hz D. 此时到达P处的波峰是t=0.025s时振针S在x=-2cm处发出的 【答案】BD 【解析】 【详解】A．题意可知波速，故A错误； B．图像可知振针移动速度，故B正确； C．图像可知波长为2cm，则波的频率 由于波源在远离A处，根据多普勒效应可知A处接收到水波的频率小于160Hz，故C错误； D．波速，P点坐标为(8cm，0)，此时到达P处的波峰传播的距离为8cm=0.08m，根据 可得传播时间 所以此时到达P处的波峰是时振针S发出的，此时振针S的位置，故D正确。 故选BD。 13. 常用的电容器两极板间有多层电介质，并有漏电现象。为了探究其规律性，采用如图所示的简单模型：电容器的两极板面积均为S，其间充有两层电介质1和2，电介质1和2的相对介电常数、电阻率和厚度分别为、、和、、。把此电容器接在一电动势为E的电源两端，电源内阻不计，两层电介质1、2均可视为一不漏电介质的理想电容和一纯电阻的并联电路。已知平行板电容器的电容公式，则（　　） A. 流过电源的电流为 B. 电容器上极板的带电量为 C. 电容器消耗的总功率为 D. 电容器下极板的带电量的绝对值为 【答案】AC 【解析】 【详解】AC．由题意可知两层电介质1、2均可视为一不漏电介质的理想电容和一纯电阻的并联电路；根据电阻定律可得电介质1和2对应的纯电阻分别为， 则流过电源的电流为 电容器消耗的总功率为，故AC正确； BD．上层介质1对应的电容为 下层介质2对应的电容为 电容器两端电压为 电容器两端电压为 则电容器上极板的带电量为 电容器下极板的带电量的绝对值为，故BD错误。 故选AC。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒实验装置如图所示。 （1）实验时应使__________（多选） A. 槽的末端水平 B. 两个球的大小相等 C. 两个球的质量相等 （2）实验装置中，重垂线的作用是____________________； （3）实验记录四个点迹，分别记作O、M、N、P，如图2所示。关于这些点迹的物理意义，下列说法正确的是__________ A. N是入射小球没有发生碰撞时的落点 B. P是被碰小球碰撞后的落点 C. M是入射小球碰撞后的落点 （4）若实验中式子成立，能否据此验证小球碰撞时的动量守恒__________（选填“能”或“不能”）？若实验中有成立，则表示两个小球发生的是_________（选填“正碰”、“弹性碰撞”或“非弹性碰撞”） 【答案】（1）AB （2）确定小球抛出点的水平投影位置（即O点的位置） （3）C （4） ①. 能 ②. 弹性碰撞 【解析】 【小问1详解】 A．槽的末端水平，才能保证小球离开斜槽后做平抛运动，故A正确； B．两个球的大小相等，才能保证两球发生对心碰撞，故B正确； C．为防止入射球反弹，入射球质量应大于被碰球质量，故C错误。 故选AB。 【小问2详解】 重垂线可以确定竖直方向，从而确定小球抛出点的水平投影位置（即O点的位置），方便后续测量水平位移。 【小问3详解】 A．入射小球没有发生碰撞时的落点是P，故A错误； B．被碰小球碰撞后的落点是N，故B错误； C．入射小球碰撞后的落点是M，故C正确。 故选C。 【小问4详解】 [1]根据平抛运动规律，小球下落高度相同，运动时间相同，规定向左为为正方向，则有 整理得 则有 故可以根据此表达式验证动量守恒。 [2]结合以上分析有 则有（分别是碰前、碰后速度，是碰后速度） 若实验中有成立，则有 整理得 联立解得 即两个小球发生的是弹性碰撞。 15. 某实验小组成员用双缝干涉实验装置测光的波长，装置如图甲所示。 （1）为保证实验顺利进行，A处应安装的光学仪器为__________。 （2）已知单缝的宽度为，双缝的间距为，单缝到双缝的间距为，双缝到毛玻璃屏的距离为，测量头中第条到第条的距离为，则测得光的波长__________。 （3）乙图为实验装置简化示意图。为单缝，、为双缝，屏上点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到原来点处的干涉条_______（选填“向上”“向下”或“不”）移动。 【答案】（1）凸透镜 （2） （3）向上 【解析】 【小问1详解】 需要将灯泡的发出的光变为点光源，因此为保证实验顺利进行，A处应安装的光学仪器为凸透镜。 【小问2详解】 测量头中第条到第条的距离为，则相邻条纹距离为 根据公式 联立可得光的波长为 【小问3详解】 如图 若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则，所以光程差为零的亮纹应出现在O点上方，所以可以观察到原来O点处的干涉条纹向上移动。 16. 如图所示为多用电表的内部部分电路图，用此多用电表测量一个未知阻值的电阻， （1）选择开关应先旋至__________（选填“×10k”或“×100”）档进行欧姆调零； （2）试测后若发现指针偏角过大，则应选择__________（选填“更大”或“更小”）的倍率档； （3）若要增大欧姆表倍率档，应将红、黑表笔分别与接线柱__________（选填“AC”、“BC”或“CB”）相连； （4）由于多用电表内的电池已长时间未更换（电动势不变，内阻变大），电阻的测量值________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）×100 （2）更小 （3）AC （4）不变 【解析】 【小问1详解】 测量未知电阻时，一般先选择中间倍率档（如 ×100 档）进行试测，方便后续根据指针偏角调整倍率。 【小问2详解】 指针偏角过大，说明被测电阻阻值较小，根据欧姆表 “倍率越大，测量大电阻；倍率越小，测量小电阻” 的特点，应选择更小的倍率档。 【小问3详解】 欧姆表倍率档增大，意味着内阻增大。将红、黑表笔分别与接线柱AC相连时，两个电阻R串联后再与表头G并联，之后与另一个滑动变阻器R并联，相比与BC相连，总内阻更大，可增大欧姆表倍率档。 【小问4详解】 根据，电池电动势E不变，内阻r变大，但欧姆调零时会调整滑动变阻器R，使（包括电池内阻r、表头内阻、滑动变阻器阻值等）满足所以测量时，I与的关系不变，电阻的测量值不变。 17. 如图1所示，固定的圆筒导热气缸开口竖直向下放置，面积、质量的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，气缸其下端口装有固定卡环。现缓慢升高环境温度，气体从状态经变化到状态，全过程气体的体积和温度的变化情况如图2所示，已知大气压强，重力加速度。已知从状态到状态，气体从外界吸收热量。 （1）气体从状态到状态，气缸内壁单位面积受到的压力_______（选填“增大”、“减小”或“不变”），气体从状态到状态，其中某一个分子的热运动速率________（选填“一定增大”、“可能减小”或“一定变化”）； （2）求气体在状态的压强； （3）若提供条件使气体从状态回到状态，气体可能放出热量吗？请计算说明。 【答案】（1） ①. 不变 ②. 可能减小 （2） （3）气体可能放出热量1200J。 【解析】 【小问1详解】 [1]根据 整理得 可知AB为等压线，故该过程压强不变，则气缸内壁单位面积受到的压力不变。 [2]气体从状态到状态，温度升高，分子平均动能增大，但其中某一个分子的热运动速率可能减小。 【小问2详解】 在A状态，根据平衡条件可知 根据 对A、C状态有 代入图2数据，解得 【小问3详解】 对A、B状态，根据盖吕萨克定律有 代入图2数据，解得 从状态到状态，气体从外界吸收热量，且气体对外做功，故 根据热力学第一定律可知内能增加了 若提供条件使气体从状态回到状态，则内能变化了 以上分析可知外界对气体做功，则 根据热力学第一定律可知 联立解得 可知气体可能放出热量2840J，因为1200J<2840J，所以气体可能放出热量1200J。 18. 一弹射游戏装置竖直截面如图所示，固定的动摩擦因数为的水平直轨道AE、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、长度为L动摩擦因数为的水平传送带EF和光滑水平直轨道FG平滑连接。在水平直轨道FG上摆放一质量的物块，在G右侧有一高，宽度足够长的凹形收集区。现压缩弹簧至P点将质量的小滑块弹出，恰好经过圆形轨道最高点C，已知，，，，轨道其余部分均光滑，传送带以的恒定速率顺时针转动，物块和滑块均可视为质点，碰撞均为对心弹性碰撞，物块和滑块落在凹形收集区不反弹，求： （1）弹簧在P处的弹性势能大小； （2）小滑块从P点出发，第一次通过F点的过程中因摩擦而产生的热量Q； （3）小滑块和物块落在凹形收集区的距离。 【答案】（1） （2） （3）0 【解析】 【小问1详解】 小滑块通过最高点时 根据能量守恒有 联立解得 【小问2详解】 根据能量守恒有 解得 小滑块冲上传送带后，根据牛顿第二定律有 小滑块加速到与传送带速度相等通过的位移为 所以小滑块在传送带上先匀加速运动，速度达到与传送带相等后匀速运动，匀加速的时间为 相对位移为 小滑块与水平直轨道AE因摩擦产生的热量为 小滑块与传送带因摩擦产生的热量为 小滑块从P点出发，第一次通过F点的过程中因摩擦而产生的热量为 【小问3详解】 小滑块与物块发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒有， 解得， 小滑块再次返回传送带后速度减小为零过程发生位移为 所以滑块不会从传送带左端滑出传送带，因此以与相同的速率向右经过点，即经过F点时的速度为 因此小滑块和物块落在凹形收集区的距离为 19. 小明同学在学习了电磁感应相关内容后，设计了一个电磁阻尼减速带，其简化的原理如图所示（俯视）。等间距分布的匀强磁场宽度为d，磁感应强度B，方向垂直于水平面，相邻磁场方向相反，间距也为d。质量为M的无动力塑料小车底部固定一边长为L的正方形金属线框abcd，金属导线粗细均匀（图中小车未画出），金属线框电阻为R，质量为m。初始时，金属线框ab边紧靠第1个磁场区域的左边界，小车以v0的速度沿光滑水平面，垂直磁场边界向右运动。已知B = 1T，d = 0.2m，L = 0.4m，M = 0.3kg，m = 0.02kg，R = 0.5Ω，v0 = 1m/s。求： （1）线框刚进入磁场左边界时，a、b两点间的电势差Uab； （2）线框ab边穿过第1个磁场区域过程中cd边产生的焦耳热Q； （3）若线框匝数增加为N = 5，初速度增加为v′0 = 8m/s，其他条件不变，小车运动的最大位移x。 【答案】（1）-0.3V （2）0.0144J （3）0.43m 【解析】 【小问1详解】 ab边切割磁感线产生感应电动势 线框中ab边为“电源”，其电阻占总电阻的，外电路电阻占，由右手定则可知电流从流向，电势低于，间电势差为路端电压 【小问2详解】 对小车和线框组成的系统，由动量定理 代入数据解得 由能量守恒得总焦耳热 因边电阻占总电阻的，故边焦耳热 【小问3详解】 第一阶段ab边穿过第一个磁场区：则x1 = d = vΔt 已知感应电动势 v为线框瞬时速度，感应电流 安培力 将运动微元化，每段时间内安培力冲量 根据∑ΔI = mv1－mv′0 解得v1 = 3m/s 第二阶段完全在无场区：磁通量不变继续匀速运动x2 = d 第三阶段ab进入第二磁场，cd进入第一磁场：设小车运动距离小于d，则感应电动势 v′为线框瞬时速度，感应电流 安培力 将运动微元化，每段时间内安培力冲量 根据∑ΔI = 0－mv1 x3 = v′Δt 解得x3 = 0.03m < d假设成立 则小车运动的最大位移x = 2d＋x3 = 0.43m 20. 我国嫦娥七号探测器计划在月球南极建立科研站，采用钚-238（）核电池为基地供电。在衰变过程中会产生一个α粒子，转变成，α粒子受阻减慢时，就会放出热量，然后通过热电材料，将产生的热能转变为电能。根据测算，钚-238半衰期高达87.7年。 （1）写出钚-238发生α衰变的核反应方程； （2）某个采用钚-238的核电池，其初始功率为100μW，其输出功率随时间逐渐减小，当其输出功率小于90μW时，核电池不能继续正常供电，求此核电池工作寿命（保留两位有效数字）；（已知，，，） （3）把钚-238静止放在云室中观察，并在云室中施加磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场，发现α粒子的一条螺旋式的径迹，其中α粒子刚进入云室的情况如局部放大图所示，通过对一段长度为s=6cm最初的径迹进行测量，发现其速度方向变化的角度为。已知α粒子质量，电荷量为，的质量，不考虑相对论效应 ①试估算一个钚-238在衰变过程释放的能量； ②考虑到α粒子在云室中受到阻力作用，其中，求α粒子在云室中的径迹长度。 【答案】（1） （2）13年 （3）， 【解析】 【小问1详解】 钚-238发生α衰变时，放出一个α粒子（），根据质量数和电荷数守恒，核反应方程为 【小问2详解】 核电池的工作功率与放射性物质剩余质量成正比，由半衰期公式 取自然对数得 解得年 【小问3详解】 ①衰变释放的能量钚-238：静止衰变，由动量守恒 整理得 粒子在磁场中做圆周运动，弧长 半径 联立得 代入数据计算得 衰变释放的能量为粒子和铀核的动能之和（铀核动能可忽略），近似为 ②粒子受阻力 根据动量定理，粒子从运动到停止，初动量为，末动量为。阻力的冲量为 由于是径迹长度（速度对时间的累加为路径长度），因此 由动量定理 整理得 代入数据 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年5月上虞区高考及选考适应性考试 物理试题 考生注意： 1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s²。 选择题部分 一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 2025年3月27日，广东首条半固态储能电池产线正式投产，大容量314Ah半固态储能电池在全球首次实现量产。其中单位“Ah”（安时）对应的物理量是（　　） A. 能量 B. 位移 C. 电流 D. 电荷量 2. 在意大利佛罗伦萨的伽利略博物馆有一幅朱塞佩·贝祖奥利创作的油画，如下图。油画描绘的是伽利略（　　） A. 用实验验证“小球沿斜面滚下的运动是匀加速运动”的情境 B. 用理想实验研究“力不是维持物体运动的原因”的情境 C. 制作天文望远镜，并用它观测天空，支持日心说的情境 D. 实验验证“无论斜面倾角多大，球从一个斜面静止滚向另一个斜面时所能到达的高度几乎与初始高度相等”的情境 3. 为避免野外高压输电线遭受雷击，在三条输电线上方往往架设有两条与大地相连的导线。下列选项中，与该措施原理相同的是（　　） A. 静电除尘设备 B. 建筑物顶部安装避雷针 C. 音、视频等信号线包裹金属网 D. 电子点火器的钉尖形放电极 4. 小明把一个质量的未充气的乳胶气球以一定速度水平投向小强，小强接住后往气球内充入空气，使其直径变为1m左右，再将气球投还给小明。已知，下列说法正确的是（　　） A. 充气后气球内的压强远远大于大气压强 B. 用弹簧测力计称量充气后的气球，其示数可能小于1.8N C. 如果小明和小强都是以相同的速度投出气球，其投球做功就基本相等 D. 如果小明和小强接住相同速度的气球，小明比小强受到更大的冲量 5. 为探月四期工程提供公共中继星平台，2024年3月20日火箭将鹊桥二号中继星送入半长轴为、周期为的地月转移轨道，再通过近月制动，使其速度低于月球逃逸速度，进入月球捕获轨道，最终进入半长轴为、周期为的环月大椭圆冻结轨道。已知月球半径约为地球的半径的1/4，月球质量约为地球质量的1/81，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，任何星球的逃逸速度为其第一宇宙速度的倍。下列说法正确的是（　　） A. B. 近月制动后鹊桥二号的速度小于2.5km/s C. 为了确保鹊桥二号与月球南极附近区域之间有较长时间的稳定通信，冻结轨道的近月点位于月球南极区域上方 D. 鹊桥二号分别在捕获轨道与冻结轨道运行时，在相同时间内与月球的连线扫过的面积相等 6. 高空抛物严重影响他人的生命和财产安全，我国于2021年3月1日将高空抛物罪正式入刑。某小区监控拍到一段西瓜皮抛落视频，视频中西瓜皮从3楼阳台上沿到2楼阳台下沿，共计5帧，如图所示。已知建筑共20楼，每层高3m，地面1层为附房，监控的视频帧频为25帧/s（即每秒显示25帧图像）。假设抛落的西瓜皮质量为0.1kg，西瓜皮落地撞击时间为0.01s，忽略西瓜皮抛出速度，下列估算正确的是（　　） A. 西瓜皮不可能是从18楼以上抛落的 B. 西瓜皮着地时的速度大小可能大于m/s C. 西瓜皮与地面撞击的平均作用力至少在300N以上 D. 西瓜皮从抛出到落地时间不会少于3.3s 7. 如图，一个圆筒的底面直径与高均为，从某点A恰能看到筒底边缘的某点B。向筒内注入折射率为的液体到某一深度，仍沿AB方向看去，恰好看到筒底上的点C，C、B两点相距。下列说法正确的是（　　） A. 光在液体中传播的速度为m/s B. 此时筒内液体的深度为 C. 从A点绕圆筒竖直轴一周，以相同角度观察，能看到筒底区域为半径等于的圆面 D. 若继续注入液体，从A点沿AB方向看去，能看到筒底的区域长度为 8. 有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A. 图1中，通过R的电流方向向下（C点的电势比D点高） B. 图2中，只有通入电磁铁的电流增大时，才能使电子沿图示圆周加速运动 C. 图3中，开关闭合后，灯A会逐渐变亮，后保持亮度不变 D. 图4中，液面下降，LC振荡电路的频率减小 9. 如图1是一款运动手表的无线充电器，它通过分别安装在充电基座和接收能量的装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。基座线圈甲接图3所示的“220V，50Hz”的正弦交流电，受电线圈乙输出低压交流电，再变为低压直流电给手机充电，如图2所示。已知甲、乙两线圈匝数之比为40∶1，下列说法正确的是（　　） A. 图3中的大小为220V B. 乙线圈中的电压的有效值为5.5V C. 在内，甲、乙线圈的电流方向相反 D. 在充电过程中，甲、乙两线圈总是相互吸引 10. 南水北调工程利用电动机带动水泵实现梯级抽水，某水泵工作示意图简化如下。水泵叶轮直径D=4m，流量Q=30m3/s，出水口比进水口高h=3m。电动机额定功率P=2400kW。不计电动机的摩擦损耗和水在管道中运动的机械能损失，进水口水速为0，出水口水速为v=5m/s，水密度ρ=1000kg/m3，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）η=75%，g=10m/s2，π≈3，则（　　） A. 水流经水泵叶轮时速度为0.625m/s B. 每秒水泵对水做功为9.93×105J C. 水泵输入功率为1.3×106W D. 电动机线圈的热功率为7×105W 二、选择题II（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 如图所示为一种光电效应实验装置，其中A为内壁镀银的真空玻璃球，阴极金属球C被玻璃球A包围且比A小得多，连接C的导线与镀银层不相连，连接微安表的导线与镀银层相连。初始状态，滑动变阻器滑片P处于中间位置。闭合开关后，用功率为4.95×10-5W、频率为5×10¹⁴Hz的单色光穿过小窗W照射到C上时发生光电效应，打到镀银层上的光电子全部被吸收，电流表的示数为0.24μA。已知材料C的极限频率=4×10¹⁴Hz，电子的电量e=1.6×10-19C，普朗克常量为h=6.6×10-34J·s，下列说法正确的是（　　） A. 滑片P向右移动，微安表示数逐渐增大 B. 滑片P向左移动时，微安表示数保持不变 C. 单位时间内，入射光的光子数为1.5×1012个 D. 若电压表调到1.5V，单色光照射到C上时，镀银层上由于光电子的撞击引起的热功率P不可能大于4.6×10-7W 12. 振针周期性触动水面形成水波。t=0时刻振针S在x=0处产生第一个波峰，并以一定的速度沿x轴负方向匀速移动，t=0.05s的图形如图所示。圆表示波峰，A点恰好在最外面的圆上，P点的坐标为（8cm，0）。下列说法正确的是（　　） A. 波速为4.0m/s B. 振针移动速度为0.8m/s C. A处接收到水波的频率为160Hz D. 此时到达P处的波峰是t=0.025s时振针S在x=-2cm处发出的 13. 常用的电容器两极板间有多层电介质，并有漏电现象。为了探究其规律性，采用如图所示的简单模型：电容器的两极板面积均为S，其间充有两层电介质1和2，电介质1和2的相对介电常数、电阻率和厚度分别为、、和、、。把此电容器接在一电动势为E的电源两端，电源内阻不计，两层电介质1、2均可视为一不漏电介质的理想电容和一纯电阻的并联电路。已知平行板电容器的电容公式，则（　　） A. 流过电源的电流为 B. 电容器上极板的带电量为 C. 电容器消耗的总功率为 D. 电容器下极板的带电量的绝对值为 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒实验装置如图所示。 （1）实验时应使__________（多选） A. 槽的末端水平 B. 两个球的大小相等 C. 两个球的质量相等 （2）实验装置中，重垂线的作用是____________________； （3）实验记录四个点迹，分别记作O、M、N、P，如图2所示。关于这些点迹的物理意义，下列说法正确的是__________ A. N是入射小球没有发生碰撞时的落点 B. P是被碰小球碰撞后的落点 C. M是入射小球碰撞后的落点 （4）若实验中式子成立，能否据此验证小球碰撞时的动量守恒__________（选填“能”或“不能”）？若实验中有成立，则表示两个小球发生的是_________（选填“正碰”、“弹性碰撞”或“非弹性碰撞”） 15. 某实验小组成员用双缝干涉实验装置测光的波长，装置如图甲所示。 （1）为保证实验顺利进行，A处应安装的光学仪器为__________。 （2）已知单缝的宽度为，双缝的间距为，单缝到双缝的间距为，双缝到毛玻璃屏的距离为，测量头中第条到第条的距离为，则测得光的波长__________。 （3）乙图为实验装置简化示意图。为单缝，、为双缝，屏上点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到原来点处的干涉条_______（选填“向上”“向下”或“不”）移动。 16. 如图所示为多用电表的内部部分电路图，用此多用电表测量一个未知阻值的电阻， （1）选择开关应先旋至__________（选填“×10k”或“×100”）档进行欧姆调零； （2）试测后若发现指针偏角过大，则应选择__________（选填“更大”或“更小”）的倍率档； （3）若要增大欧姆表倍率档，应将红、黑表笔分别与接线柱__________（选填“AC”、“BC”或“CB”）相连； （4）由于多用电表内的电池已长时间未更换（电动势不变，内阻变大），电阻的测量值________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 17. 如图1所示，固定的圆筒导热气缸开口竖直向下放置，面积、质量的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，气缸其下端口装有固定卡环。现缓慢升高环境温度，气体从状态经变化到状态，全过程气体的体积和温度的变化情况如图2所示，已知大气压强，重力加速度。已知从状态到状态，气体从外界吸收热量。 （1）气体从状态到状态，气缸内壁单位面积受到的压力_______（选填“增大”、“减小”或“不变”），气体从状态到状态，其中某一个分子的热运动速率________（选填“一定增大”、“可能减小”或“一定变化”）； （2）求气体在状态的压强； （3）若提供条件使气体从状态回到状态，气体可能放出热量吗？请计算说明。 18. 一弹射游戏装置竖直截面如图所示，固定的动摩擦因数为的水平直轨道AE、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、长度为L动摩擦因数为的水平传送带EF和光滑水平直轨道FG平滑连接。在水平直轨道FG上摆放一质量的物块，在G右侧有一高，宽度足够长的凹形收集区。现压缩弹簧至P点将质量的小滑块弹出，恰好经过圆形轨道最高点C，已知，，，，轨道其余部分均光滑，传送带以的恒定速率顺时针转动，物块和滑块均可视为质点，碰撞均为对心弹性碰撞，物块和滑块落在凹形收集区不反弹，求： （1）弹簧在P处的弹性势能大小； （2）小滑块从P点出发，第一次通过F点的过程中因摩擦而产生的热量Q； （3）小滑块和物块落在凹形收集区的距离。 19. 小明同学在学习了电磁感应相关内容后，设计了一个电磁阻尼减速带，其简化的原理如图所示（俯视）。等间距分布的匀强磁场宽度为d，磁感应强度B，方向垂直于水平面，相邻磁场方向相反，间距也为d。质量为M的无动力塑料小车底部固定一边长为L的正方形金属线框abcd，金属导线粗细均匀（图中小车未画出），金属线框电阻为R，质量为m。初始时，金属线框ab边紧靠第1个磁场区域的左边界，小车以v0的速度沿光滑水平面，垂直磁场边界向右运动。已知B = 1T，d = 0.2m，L = 0.4m，M = 0.3kg，m = 0.02kg，R = 0.5Ω，v0 = 1m/s。求： （1）线框刚进入磁场左边界时，a、b两点间的电势差Uab； （2）线框ab边穿过第1个磁场区域过程中cd边产生的焦耳热Q； （3）若线框匝数增加为N = 5，初速度增加为v′0 = 8m/s，其他条件不变，小车运动的最大位移x。 20. 我国嫦娥七号探测器计划在月球南极建立科研站，采用钚-238（）核电池为基地供电。在衰变过程中会产生一个α粒子，转变成，α粒子受阻减慢时，就会放出热量，然后通过热电材料，将产生的热能转变为电能。根据测算，钚-238半衰期高达87.7年。 （1）写出钚-238发生α衰变的核反应方程； （2）某个采用钚-238的核电池，其初始功率为100μW，其输出功率随时间逐渐减小，当其输出功率小于90μW时，核电池不能继续正常供电，求此核电池工作寿命（保留两位有效数字）；（已知，，，） （3）把钚-238静止放在云室中观察，并在云室中施加磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场，发现α粒子的一条螺旋式的径迹，其中α粒子刚进入云室的情况如局部放大图所示，通过对一段长度为s=6cm最初的径迹进行测量，发现其速度方向变化的角度为。已知α粒子质量，电荷量为，的质量，不考虑相对论效应 ①试估算一个钚-238在衰变过程释放的能量； ②考虑到α粒子在云室中受到阻力作用，其中，求α粒子在云室中的径迹长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $