精品解析:2026届上海市青浦区高三下学期期终学业质量调研(二模)物理试卷
2026-05-13
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | 上海市 |
| 地区(区县) | 青浦区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.35 MB |
| 发布时间 | 2026-05-13 |
| 更新时间 | 2026-05-13 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57836085.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025学年第二学期高三年级学业质量调研
物 理 试 卷
(时间60分钟,满分100分)
考生注意:
1.答卷前,务必用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写学校、班级、姓名、考号。
2.选择题的作答必须用2B铅笔涂在答题纸上相应区域内与试卷题号对应的位置,需要更改时,必须将原选项用橡皮擦去,重新选择。主观题的作答必须用黑色的钢笔或圆珠笔写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
一、碳-14的多彩世界
2024年我国实现了碳-14的批量生产,它是考古中的时间标尺,可以作为示踪子,在新型核能技术中展现出巨大的应用潜力。
1. 秦山核电站通过利用反应堆芯中的中子轰击靶件中的产生和另一种粒子X,则X是( )
A. 质子 B. 粒子 C. 粒子 D. 正电子
2. 碳的三种常见同位素、和中,最稳定,具有放射性,则三个原子核的平均结合能( )
A. 最大 B. 最大 C. 最大 D. 三者一样大
3. 碳14的半衰期为5730年,若测得一古生物遗骸中碳14含量只有活体中的12.5%则此遗骸距今约有( )
A. 11460年 B. 17190年 C. 22920年 D. 45840年
4. 2025年我国首款碳-14核电池“烛龙一号”问世,利用的β衰变释放的能量,通过半导体换能器将衰变能转化为电能。核反应方程:,已知碳-14的原子质量为m1,氮-14原子质量为m2,电子质量为me,光速为c,则该衰变过程释放的能量为__________。
【答案】1. A 2. C 3. B
4.
【解析】
【1题详解】
核反应满足质量数守恒和电荷数守恒,写出反应方程:。设X的质量数为,电荷数为,计算得,,因此X为质子。
故选A。
【2题详解】
平均结合能越大,原子核越稳定,题干明确说明最稳定,因此的平均结合能最大。
故选C。
【3题详解】
半衰期公式为,已知剩余含量
因此,。
故选B。
【4题详解】
碳14原子含6个电子,氮14原子含7个电子,衰变额外产生1个电子,电子总质量刚好抵消,最终质量亏损,根据质能方程,释放能量为。
【点睛】
二、多样的运动
生活中,人们采用灵活多样的运动方式提高身体素质,这些运动也与物理知识紧密联系在一起。
5. 某人将飞盘抛出后经过一段时间被对方接住。下列说法正确的是( )
A. 此过程中,飞盘一定不可以看作质点
B. 飞盘在赤道抛出时比在两极抛出时惯性大
C. 飞盘对空气的力大于空气对飞盘的力
D. 某时刻飞盘加速度的方向与所其受合外力的方向一定相同
6. 贴墙半蹲是一个比较常见的健身动作,如图所示,当人的大腿与竖直墙面的夹角逐渐增大(小于90°)的过程中,不考虑人与墙面的摩擦,则大腿对躯干的作用力F________(此力始终沿大腿方向),地面对人摩擦力f________。(两空均选填“变大”、“变小”、“不变”)
7. 【多选】做“太极球”运动时,健身者手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,舞动球拍,让小球在竖直面内始终不脱离球拍且做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 太极球的动能始终保持不变
B. 太极球做匀变速曲线运动
C. 由经过到达的过程中,球拍对太极球做负功
D. 由经过到达的过程中,太极球先处于超重状态后处于失重状态
【答案】5. D 6. ①. 变大 ②. 变大 7. AC
【解析】
【5题详解】
A.当研究飞盘的运动轨迹时,飞盘的大小和形状对研究结果的影响可以忽略,此时可以将飞盘看作质点。A错误;
B.惯性是物体的固有属性,唯一决定因素是质量,与物体所处的地理位置(赤道/两极)、运动状态均无关。飞盘的质量不变,惯性大小就不变,B错误;
C.飞盘对空气的力与空气对飞盘的力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,二者大小始终相等、方向相反、作用在两个物体上,C错误;
D.根据牛顿第二定律 ,加速度的方向与合外力的方向始终相同,D正确。
故选D。
【6题详解】
[1]以躯干为研究对象,进行受力分析,竖直向下的重力(躯干重力),大腿对躯干沿大腿方向的作用力,墙面对躯干水平向右的支持力。根据三力平衡有
增大,减小,则变大。
[2]对整个人进行受力分析,墙面对人支持力
随着夹角增大,变大,根据平衡条件,可知地面对人的静摩擦力也变大。
【7题详解】
A.动能的表达式为,太极球做匀速圆周运动,即速度大小恒定,质量不变,因此动能始终保持不变。A正确;
B.匀变速曲线运动的定义是:加速度恒定(大小、方向都不变)的曲线运动。匀速圆周运动的加速度是向心加速度,其大小恒定,但方向始终指向圆心,时刻在变化,因此加速度是变化的,属于变加速曲线运动,B错误;
C.根据动能定理:合外力对物体做的功等于物体动能的变化量,即
从A到B到C的过程中,太极球动能不变(),因此合外力做功为0。
从A到C,球的高度下降,重力做正功(),由
可得,即球拍对太极球做负功,C正确;
D.从A到B到C的过程中,向心加速度始终指向圆心O。因此,加速度的竖直分量先向下(失重),后向上(超重)。所以太极球先处于失重状态,后处于超重状态。D错误。
故选AC。
三、气缸
气缸是引导活塞做直线往复运动的圆筒形金属执行元件,在气动系统中利用压缩空气实现机械能和内能间的转换。
8. 某学生小组用气缸充气的方法检测不规则容器的容积。将该瓶与一个带活塞的气缸相连,初始气缸和瓶内气体压强均为p0,气缸内封闭气体体积为V0,推动活塞将气缸内所有气体缓慢推入瓶中,测得此时瓶中气体压强为p,此过程气体温度保持不变。
(1)若该空瓶用玻璃制成,玻璃属于__________(“晶体”或“非晶体”);玻璃_________(“能”或“不能”)被水浸润。
(2)空瓶容积=__________。
9. 如图所示,水平放置的气缸内壁光滑,活塞厚度不计,活塞封闭了一定质量的理想气体。在AB两处设有限制装置,使活塞只能在AB之间运动。B左边气缸的容积为V0,AB之间的容积为0.2V0,开始时活塞在B处,缸内气体的压强为(为大气压强),温度为t1=27℃,现缓慢加热气缸内气体,直至t2=177℃。
(1)活塞在B处还未开始运动且气温缓缓上升的过程中,气体分子的内能_________;活塞在A、B之间缓慢运动时,气体的压强_________(两空均选填“增大”、“不变”或“减小”);
(2)活塞刚离开B处时的温度T为( )
A.102℃ B. 33.75℃ C. 306.75K D. 562.5K
(3)分析说明此加热过程中,活塞能否运动到A处。_________
【答案】8. ①. 非晶体 ②. 能 ③.
9. ①. 增大 ②. 不变 ③. A ④. 活塞可恰好运动至A处
【解析】
【8题详解】
[1]玻璃没有固定熔点,内部原子排列无规则,属于非晶体。
[2]水在玻璃管内形成向下弯曲的液面,说明玻璃可以被水浸润。
[3]推动活塞过程温度不变,初始总气体压强为,总体积为,压缩后压强为、体积为,对所有封闭气体由玻意耳定律,得
解得空瓶容积
【9题详解】
[1]理想气体内能仅由温度决定,温度上升,因此内能增大。
[2]活塞在A、B间运动时,气缸内壁光滑,活塞受力平衡,气体压强始终等于大气压,因此压强不变
[3]活塞刚离开B处时,气体体积不变,初始状态,
刚离开B时压强,做等容变化,由查理定律,得
代入解得
温度
故选A。
[4]假设活塞能到达A处,此时体积,末温
由理想气体状态方程
代入已知量解得
刚好等于大气压,满足活塞在A处的平衡条件,因此活塞恰好能运动到A处。
四、铂电阻
在0~100℃范围内,金属铂电阻的阻值Rt与温度满足关系式Rt=R0(1+ αt),其中R0为铂电阻在0℃时的阻值,t为摄氏温度,α为一大于0的常数。
10. 如图为某高温环境监测型火灾报警器结构图,M为一小型理想变压器,原、副线圈匝数之比n1:n2=10:1,接线柱a、b接正弦交变电源,电压u随时间变化如图乙所示。R2为用铂电阻制成的传感器,R1为一定值电阻。
(1)电压表V1示数为________V。
(2)当R2所在处出现火警时,电流表A的示数将( )
A.变大 B.变小 C.保持不变
11. 实验小组尝试通过实验测出R0与α。
(1)他们首先按图甲连接好电路,之后在的条件下闭合开关S,调节电阻箱RP,使灵敏电流计G的示数为零,则0℃时的电阻值R0=___________(用R1、R2和RP表示);
(2)采用图乙所示的电路测量α,其中R1=R2且远大于Rt和RP。将铂电阻置于温度为t的环境中,使RP=R0,测得干路电流为I0。保持I0和RP=R0不变,多次改变温度t,测量BD两点间对应的电压U,描绘U—t图像如图所示,若图线的斜率为k,由此可得α=___________(用I0、R0和k表示)。
【答案】10. ①. 22 ②. B
11. ①. ②.
【解析】
【10题详解】
[1]由乙图可知原线圈电压最大值,因此原线圈电压有效值
根据变压器变压比
代入
得副线圈电压,即电压表示数为。
[2]出现火警时温度升高,铂电阻阻值随温度升高而增大,副线圈总电阻增大;副线圈电压由原线圈电压和匝数比决定,保持不变,因此副线圈总电流减小。 变压器输入功率等于输出功率
不变,因此原线圈电流减小,电流表示数变小,故选B。
【11题详解】
[1]灵敏电流计示数为零,说明电桥平衡,满足
整理得
[2]电路为与并联,干路总电流,因且远大于,两支路电阻近似相等,因此两支路电流均为。 间电压
代入,,
整理得
图线斜率
解得
五、人造卫星和航天器
航天是指进入、探索、开发和利用太空及地球以外天体各种活动的总称,目前人造卫星和各类航天器的应用标志着人类文明的最新发展。
12. 处于约2万公里高空的卫星高速绕地球运行,根据狭义相对论效应其携带的原子钟每天和地球上相差约7微秒,根据广义相对论效应每天相差约45微秒,则卫星原子钟每天比地面上的( )
A. 约快38微秒 B. 约慢38微秒 C. 约快52微秒 D. 约慢52微秒
13. 航天器携带用于化学成份检测或电磁辐射分析的光纤光谱仪的部分工作原理如图所示。待测光在光纤内经多次全反射后,再经棱镜偏转,然后通过狭缝进入光电探测器。若将光纤简化为真空中的长玻璃丝,玻璃丝的折射率为1.5,光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角大小为_________°,若探测器光阴极材料的逸出功为9.94×10-20J,求该材料的截止频率为_________Hz。(普朗克常量h=6.63×10-34J·s)(均保留2位有效数字)
14. 深空探索需要航天器在太空中获得动力来源,如图航天器利用太阳光作用在太阳帆上的压力提供动力。面积为S的太阳帆始终保持与照射阳光垂直,时间t内照射到太阳帆单位面积上的太阳光能为E,若一个光子的能量为E0,光速为c,航天器总质量为m,所有光子照射到太阳帆后全部等速率反射,则一个光子的动量为_______;在太阳光压下航天器的加速度大小是__________。
15. 如图所示,卫星A从地球北极正上方N点以水平速度进入椭圆轨道,要求所在轨道能通过离地心距离为r和赤道平面成θ=60°的M处。地球位于以入轨点为远地点的椭圆轨道焦点O处,
(1)卫星A从入轨点N到M点加速度和速度的变化情况为( )
A.速度增大,加速度增大 B.速度增大,加速度减小
C.速度减小,加速度增大 D.速度减小,加速度减小
(2)若有一个以r为半径的地球圆形轨道卫星B,其周期为T0,求卫星A的最小周期_________。
【答案】12. A 13. ①. 42° ②.
14. ①. ②.
15. ①. A ②.
【解析】
【12题详解】
根据狭义相对论效应其携带的原子钟每天和地球上相差约7微秒,根据广义相对论效应每天相差约45微秒;导航卫星在高空绕地球高速运动,根据时钟延缓效应,卫星里的时钟要比静止在地面的时钟走得慢,而根据广义相对论,地面的引力场强于卫星所处位置的引力场,所以卫星里的时钟要比静止在地面的时钟走得快,则卫星原子钟每天比地面上的约快38微秒。
故选A。
【13题详解】
[1]根据全反射临界角公式可得
可知光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角大小为
[2]若探测器光阴极材料的逸出功为9.94×10-20J,根据,可得该材料的截止频率为
【14题详解】
[1]若一个光子的能量为E0,由,
可得一个光子的动量为
[2]太阳帆面积为S,时间t内太阳光垂直照射到太阳帆每平方米面积上的太阳光能为E,则时间t内作用在太阳帆的能量为
解得时间t内作用在太阳帆的光子个数
所有光子照射到太阳帆后全部等速率反射,对光子根据动量定理有
联立解得
根据牛顿第三定律可知航天器受到的作用力大小为
根据牛顿第二定律可知在太阳光压下航天器的加速度大小为
【15题详解】
(1)[1]卫星A从入轨点N到M点,万有引力对卫星A做正功,卫星A的速度增大;根据牛顿第二定律可得
由于所受万有引力增大,所以卫星A的加速度增大。
故选A。
(2)[2]由开普勒第三定律可得
可知当卫星A的轨道半长轴最小时,卫星A的周期最小;如图所示
设椭圆的另一个焦点为,则有
当时,半长轴有最小值,为
则卫星A的最小周期为
六、火箭发射与回收
2026年2月11日,长征十号运载火箭完成低空验证飞行试验,其一级箭体在返回过程中实现受控垂直落于预定海域,最终成功打捞回收,完成我国首次运载火箭一级的海上回收。
16. 如图所示,为了传播发射实况,在火箭发射场建立发射台用于发射广播与电视信号,已知传输无线电广播信号的电磁波频率为600kHz,传输电视信号的电磁波频率为411MHz。则:
(1)传输无线电广播信号的电磁波波长为_________m。
(2)为了不让山区挡住信号传播,使城市居民能收听和收看发射实况,必须在山顶设立基站来转发其中一种信号,你觉得最有可能用来转发_________信号(选填“无线电广播”或“电视”),并简单说明选择的理由:_____________。
(3)通过振荡电路中自由电子的周期性运动可以产生无线电波,图甲所示为LC振荡电路,其电流随时间变化的规律如图乙所示。下列描述正确的是( )
A.c时刻电容器开始放电 B.a时刻线圈中磁场能为0
C.增大电容器的电容,可以增大振荡电路的频率 D.b时刻电容器中电量最大
17. 火箭升空过程中由于与大气摩擦而带正电,而宇宙射线会使大气中产生电场。某区域的电场线分布如图所示,火箭沿竖直方向穿过电场,a、b为轨迹上两点。火箭可视为点电荷,忽略其对电场的影响,下列判断正确的是( )
A. 点的电势一定比点的高
B. 点的电场强度一定比点的大
C. 火箭在点受到的电场力一定比在点的小
D. 火箭在点具有的电势能一定比在点的大
18. 火箭经历了“加速上升→关闭发动机无动力滑行→发动机空中二次起动→软着陆”的过程,其v—t图像如图所示(取竖直向上为正方向),下列说法正确的是( )
A. 0~t1时间内,火箭加速上升且加速度逐渐增大
B. t1~t2时间内,火箭减速下降
C. t2~t3时间内,火箭减速下降且加速度逐渐减小
D. t3~t4时间内,火箭处于超重状态
19. 小葛同学受回收视频的启发,设计了一种带电磁缓冲装置的火箭模型,结构如图所示。闭合矩形线圈abcd固定在主体下部,线圈的总电阻为R,匝数为n,ab边长为L。模型外侧安装有由高强度绝缘材料制成的缓冲槽,槽中有方向垂直于线圈平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。假设缓冲槽撞击地面瞬间立即静止,此后主体在线圈与槽内磁场的作用下,以大小为v0的速度开始减速,经时间t主体恰好静止,全程主体与槽底不接触。已知主体与线圈总质量为M,重力加速度为g,不计一切摩擦和阻力。
(1)该过程线圈中电流的最大值Imax =___________;
(2)计算火箭主体的速度从v0减到零的过程中系统产生的电能E。_________
【答案】16. ①. 500 ②. 电视 ③. 因为电视信号波长短,较难发生明显衍射,易受山区阻挡 ④. D 17. B 18. D
19. ①. ②.
【解析】
【16题详解】
[1]电磁波波速
得
[2][3]因为电视信号波长短,较难发生明显衍射,易受山区阻挡;
[4]LC振荡电路中,电流越大,磁场能越大,电容器电荷量越小;电流为0时,磁场能为0,电容器电荷量最大。
A.时刻电流大小最大,放电完毕,接下来开始充电,故A错误;
B.时刻电流最大,磁场能最大,不为0,故B错误;
C.振荡频率
增大电容,频率减小,故C错误;
D.时刻电流为0,充电完毕,电容器带电量最大,故D正确。
故选D。
【17题详解】
A.沿电场线方向电势降低,电场线向左下,在上方,,故A错误;
B.电场线疏密表示场强大小,处电场线更密,,故B正确;
C.
,火箭在点受电场力更大,故C错误;
D.火箭带正电,
,故点电势能更小,故D错误。
故选B。
【18题详解】
图像斜率表示加速度,速度正负表示运动方向,加速度向上为超重。
A.斜率逐渐减小,加速度逐渐减小,故A错误;
B.速度为正,仍上升,是减速上升,故B错误;
C.速度为负,向下运动,速度大小增大,是加速下降,故C错误;
D.速度为负(向下运动),斜率为正(加速度向上),加速度向上,火箭处于超重状态,故D正确。
故选D。
【19题详解】
[1]初始速度最大,感应电动势
由欧姆定律得
[2]对主体向下运动过程,取向下为正方向,由动量定理
安培力冲量
整理得下落位移
由能量守恒,系统产生的电能等于动能与重力势能的减少量
代入得
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2025学年第二学期高三年级学业质量调研
物 理 试 卷
(时间60分钟,满分100分)
考生注意:
1.答卷前,务必用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写学校、班级、姓名、考号。
2.选择题的作答必须用2B铅笔涂在答题纸上相应区域内与试卷题号对应的位置,需要更改时,必须将原选项用橡皮擦去,重新选择。主观题的作答必须用黑色的钢笔或圆珠笔写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
一、碳-14的多彩世界
2024年我国实现了碳-14的批量生产,它是考古中的时间标尺,可以作为示踪子,在新型核能技术中展现出巨大的应用潜力。
1. 秦山核电站通过利用反应堆芯中的中子轰击靶件中的产生和另一种粒子X,则X是( )
A. 质子 B. 粒子 C. 粒子 D. 正电子
2. 碳的三种常见同位素、和中,最稳定,具有放射性,则三个原子核的平均结合能( )
A. 最大 B. 最大 C. 最大 D. 三者一样大
3. 碳14的半衰期为5730年,若测得一古生物遗骸中碳14含量只有活体中的12.5%则此遗骸距今约有( )
A. 11460年 B. 17190年 C. 22920年 D. 45840年
4. 2025年我国首款碳-14核电池“烛龙一号”问世,利用的β衰变释放的能量,通过半导体换能器将衰变能转化为电能。核反应方程:,已知碳-14的原子质量为m1,氮-14原子质量为m2,电子质量为me,光速为c,则该衰变过程释放的能量为__________。
二、多样的运动
生活中,人们采用灵活多样的运动方式提高身体素质,这些运动也与物理知识紧密联系在一起。
5. 某人将飞盘抛出后经过一段时间被对方接住。下列说法正确的是( )
A. 此过程中,飞盘一定不可以看作质点
B. 飞盘在赤道抛出时比在两极抛出时惯性大
C. 飞盘对空气的力大于空气对飞盘的力
D. 某时刻飞盘加速度的方向与所其受合外力的方向一定相同
6. 贴墙半蹲是一个比较常见的健身动作,如图所示,当人的大腿与竖直墙面的夹角逐渐增大(小于90°)的过程中,不考虑人与墙面的摩擦,则大腿对躯干的作用力F________(此力始终沿大腿方向),地面对人摩擦力f________。(两空均选填“变大”、“变小”、“不变”)
7. 【多选】做“太极球”运动时,健身者手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,舞动球拍,让小球在竖直面内始终不脱离球拍且做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 太极球的动能始终保持不变
B. 太极球做匀变速曲线运动
C. 由经过到达的过程中,球拍对太极球做负功
D. 由经过到达的过程中,太极球先处于超重状态后处于失重状态
三、气缸
气缸是引导活塞做直线往复运动的圆筒形金属执行元件,在气动系统中利用压缩空气实现机械能和内能间的转换。
8. 某学生小组用气缸充气的方法检测不规则容器的容积。将该瓶与一个带活塞的气缸相连,初始气缸和瓶内气体压强均为p0,气缸内封闭气体体积为V0,推动活塞将气缸内所有气体缓慢推入瓶中,测得此时瓶中气体压强为p,此过程气体温度保持不变。
(1)若该空瓶用玻璃制成,玻璃属于__________(“晶体”或“非晶体”);玻璃_________(“能”或“不能”)被水浸润。
(2)空瓶容积=__________。
9. 如图所示,水平放置的气缸内壁光滑,活塞厚度不计,活塞封闭了一定质量的理想气体。在AB两处设有限制装置,使活塞只能在AB之间运动。B左边气缸的容积为V0,AB之间的容积为0.2V0,开始时活塞在B处,缸内气体的压强为(为大气压强),温度为t1=27℃,现缓慢加热气缸内气体,直至t2=177℃。
(1)活塞在B处还未开始运动且气温缓缓上升的过程中,气体分子的内能_________;活塞在A、B之间缓慢运动时,气体的压强_________(两空均选填“增大”、“不变”或“减小”);
(2)活塞刚离开B处时的温度T为( )
A.102℃ B. 33.75℃ C. 306.75K D. 562.5K
(3)分析说明此加热过程中,活塞能否运动到A处。_________
四、铂电阻
在0~100℃范围内,金属铂电阻的阻值Rt与温度满足关系式Rt=R0(1+ αt),其中R0为铂电阻在0℃时的阻值,t为摄氏温度,α为一大于0的常数。
10. 如图为某高温环境监测型火灾报警器结构图,M为一小型理想变压器,原、副线圈匝数之比n1:n2=10:1,接线柱a、b接正弦交变电源,电压u随时间变化如图乙所示。R2为用铂电阻制成的传感器,R1为一定值电阻。
(1)电压表V1示数为________V。
(2)当R2所在处出现火警时,电流表A的示数将( )
A.变大 B.变小 C.保持不变
11. 实验小组尝试通过实验测出R0与α。
(1)他们首先按图甲连接好电路,之后在的条件下闭合开关S,调节电阻箱RP,使灵敏电流计G的示数为零,则0℃时的电阻值R0=___________(用R1、R2和RP表示);
(2)采用图乙所示的电路测量α,其中R1=R2且远大于Rt和RP。将铂电阻置于温度为t的环境中,使RP=R0,测得干路电流为I0。保持I0和RP=R0不变,多次改变温度t,测量BD两点间对应的电压U,描绘U—t图像如图所示,若图线的斜率为k,由此可得α=___________(用I0、R0和k表示)。
五、人造卫星和航天器
航天是指进入、探索、开发和利用太空及地球以外天体各种活动的总称,目前人造卫星和各类航天器的应用标志着人类文明的最新发展。
12. 处于约2万公里高空的卫星高速绕地球运行,根据狭义相对论效应其携带的原子钟每天和地球上相差约7微秒,根据广义相对论效应每天相差约45微秒,则卫星原子钟每天比地面上的( )
A. 约快38微秒 B. 约慢38微秒 C. 约快52微秒 D. 约慢52微秒
13. 航天器携带用于化学成份检测或电磁辐射分析的光纤光谱仪的部分工作原理如图所示。待测光在光纤内经多次全反射后,再经棱镜偏转,然后通过狭缝进入光电探测器。若将光纤简化为真空中的长玻璃丝,玻璃丝的折射率为1.5,光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角大小为_________°,若探测器光阴极材料的逸出功为9.94×10-20J,求该材料的截止频率为_________Hz。(普朗克常量h=6.63×10-34J·s)(均保留2位有效数字)
14. 深空探索需要航天器在太空中获得动力来源,如图航天器利用太阳光作用在太阳帆上的压力提供动力。面积为S的太阳帆始终保持与照射阳光垂直,时间t内照射到太阳帆单位面积上的太阳光能为E,若一个光子的能量为E0,光速为c,航天器总质量为m,所有光子照射到太阳帆后全部等速率反射,则一个光子的动量为_______;在太阳光压下航天器的加速度大小是__________。
15. 如图所示,卫星A从地球北极正上方N点以水平速度进入椭圆轨道,要求所在轨道能通过离地心距离为r和赤道平面成θ=60°的M处。地球位于以入轨点为远地点的椭圆轨道焦点O处,
(1)卫星A从入轨点N到M点加速度和速度的变化情况为( )
A.速度增大,加速度增大 B.速度增大,加速度减小
C.速度减小,加速度增大 D.速度减小,加速度减小
(2)若有一个以r为半径的地球圆形轨道卫星B,其周期为T0,求卫星A的最小周期_________。
六、火箭发射与回收
2026年2月11日,长征十号运载火箭完成低空验证飞行试验,其一级箭体在返回过程中实现受控垂直落于预定海域,最终成功打捞回收,完成我国首次运载火箭一级的海上回收。
16. 如图所示,为了传播发射实况,在火箭发射场建立发射台用于发射广播与电视信号,已知传输无线电广播信号的电磁波频率为600kHz,传输电视信号的电磁波频率为411MHz。则:
(1)传输无线电广播信号的电磁波波长为_________m。
(2)为了不让山区挡住信号传播,使城市居民能收听和收看发射实况,必须在山顶设立基站来转发其中一种信号,你觉得最有可能用来转发_________信号(选填“无线电广播”或“电视”),并简单说明选择的理由:_____________。
(3)通过振荡电路中自由电子的周期性运动可以产生无线电波,图甲所示为LC振荡电路,其电流随时间变化的规律如图乙所示。下列描述正确的是( )
A.c时刻电容器开始放电 B.a时刻线圈中磁场能为0
C.增大电容器的电容,可以增大振荡电路的频率 D.b时刻电容器中电量最大
17. 火箭升空过程中由于与大气摩擦而带正电,而宇宙射线会使大气中产生电场。某区域的电场线分布如图所示,火箭沿竖直方向穿过电场,a、b为轨迹上两点。火箭可视为点电荷,忽略其对电场的影响,下列判断正确的是( )
A. 点的电势一定比点的高
B. 点的电场强度一定比点的大
C. 火箭在点受到的电场力一定比在点的小
D. 火箭在点具有的电势能一定比在点的大
18. 火箭经历了“加速上升→关闭发动机无动力滑行→发动机空中二次起动→软着陆”的过程,其v—t图像如图所示(取竖直向上为正方向),下列说法正确的是( )
A. 0~t1时间内,火箭加速上升且加速度逐渐增大
B. t1~t2时间内,火箭减速下降
C. t2~t3时间内,火箭减速下降且加速度逐渐减小
D. t3~t4时间内,火箭处于超重状态
19. 小葛同学受回收视频的启发,设计了一种带电磁缓冲装置的火箭模型,结构如图所示。闭合矩形线圈abcd固定在主体下部,线圈的总电阻为R,匝数为n,ab边长为L。模型外侧安装有由高强度绝缘材料制成的缓冲槽,槽中有方向垂直于线圈平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。假设缓冲槽撞击地面瞬间立即静止,此后主体在线圈与槽内磁场的作用下,以大小为v0的速度开始减速,经时间t主体恰好静止,全程主体与槽底不接触。已知主体与线圈总质量为M,重力加速度为g,不计一切摩擦和阻力。
(1)该过程线圈中电流的最大值Imax =___________;
(2)计算火箭主体的速度从v0减到零的过程中系统产生的电能E。_________
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