2025届上海市崇明区高三上学期期末（一模）物理试卷

这是一份2025届上海市崇明区高三上学期期末（一模）物理试卷，共7页。试卷主要包含了未知等内容，欢迎下载使用。

一、未知
1．篮球运动
篮球运动作为一个常规的球类运动在学校普遍受到学生的喜爱。一个标准合格的篮球质量为 m。请完成下列问题：
(1)小明同学将篮球以速度 v1 从离地高度为 h1 处投出。篮球以速度 v2 进入离地高度为 h2 篮筐，如图所示。运动过程中篮球离地最大高度为 H。空气阻力不能忽略。
①篮球从出手到进入篮筐过程中，损失的机械能( )
A．mgH – mgh2 B．mgh1 – mgh2
C．mgH – mgh2 − mv22 D．mgh1 – mgh2 + mv12 − mv22
②篮球从最高点沿着弧线下降过程中，请在图中分别画出篮球速度 v 的方向和所受合外力 F 的方向 。
(2)一篮球以水平初速度 v0 抛出（不考虑篮球的自转和空气阻力），分别测得了 0.2 s 末、0.4 s 末和 0.6 s 末的速度矢量 v1、v2 和 v3，并在方格纸内画出了如图所示的速度矢量图，重力加速度 g = 10 m/s2。则 v0 = m/s，0.6 s 内篮球的位移 s = m。
(3)将篮球从离地 H 高度处由静止开始下落，经过一次与地面的碰撞后，竖直反弹至最高处 h = H。若篮球和地面碰撞没有能量损失，运动过程中空气阻力保持不变。
①空气阻力和重力之比等于 。如果让篮球连续不断的上下弹跳，最后会停止在地面，则篮球通过的总路程 s = 。
②计算：当篮球反弹至最高处 h 时，运动员对篮球施加一个竖直向下的冲量 I，使得篮球与地面再次碰撞后恰好反弹至原来的 h 高度处。求 I 的大小 。
2．神州十九号
2024 年 10 月 30 日 4 时 27 分，神州十九号载人飞船搭载三名航天员，由长征二号F遥十九火箭从我国酒泉卫星发射中心发射升空，并于10分钟后飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。约6.5小时后对接于天和核心舱前端口。请完成下列问题：
(1)（多选）核心舱和地面间使用无线电波联系，核心舱内宇航员之间使用声波交流。无线电波和声波的特点（ ）
A．都不需要介质传播B．都属于电磁波
C．都能传递能量和信息D．都能发生干涉和衍射
(2)航天员乘组随火箭加速上升过程中，处于超重状态。
①他们受到地球的引力逐渐 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
②在进入核心舱后几乎处于完全失重状态，则他们( )
A．受地球引力，无加速度 B．受地球引力，有加速度
C．无地球引力，无加速度 D．无地球引力，有加速度
(3)以地面为参照系，宇航员在地面上的质量为 m0，在核心舱内的质量为 m，已知核心舱相对地面的飞行速度为 v，如果只考虑狭义相对论效应，则 m 和 m0 的关系正确的是（ ）
A．m = m0B．m = m0
C．m = m0D．m =
(4)空间站窗外射进一束阳光，照射到一空心水晶球上。航天员发现水晶球特别明亮，这是光在水晶球内部空气表面发生了全反射现象，如图所示。如果水晶折射的临界角为 C。
①则水晶的折射率 n = 。
②图中发生全反射的入射光线与反射光线间夹角 θ 大小一定( )
A．等于 C B．等于 2C
C．小于 2C D．大于等于 2C
(5)计算：空间站的运动可以看作为围绕地球的匀速圆周运动。若地球表面重力加速度 g = 9.8 m/s2，地球半径 R = 6400 km，空间站轨道离地高度 h = 400 km。
①求空间站运动的速度 v；（保留三位有效数字）
②简要说明：空间站的速度为什么小于第一宇宙速度？
3．汽车安全气囊
汽车安全气囊的组成主要包括传感器、控制器、气体发生器和气袋等部件。其中传感器的作用是在车辆发生猛烈撞击时，能迅速给控制器发出信号，让气袋充气，形成保护屏障，从而减轻司乘人员的受伤程度。根据不同的车型和安装的部位，传感器有多种模式。请完成下列问题：
(1)充气后的气袋在人体受撞击时能产生缓冲作用，其物理原理是通过增加作用时间实现（ ）
A．减小人受到的冲力B．减小人受到的冲量
C．减小人的动量变化D．减小人的能量变化
(2)如图所示是滚球碰撞传感器。正常行驶时，传感器处于一种水平状态，滚球被永磁体吸附在右侧。当碰撞强度达到一定程度时，滚球将脱离永磁体向左滚动，撞击两个触点开关，向控制器发出信号。
①当汽车在以下哪种情况下，能使滚球向左滚动( )
A．向右以足够大速度匀速行驶
B．向左以足够大速度匀速行驶
C．向右以足够大速度发生碰撞
D．向左以足够大速度发生碰撞
②假设滚球的质量为 50 g，永磁体对它的最大吸引力为 6 N，滚球在管道内运动时不受阻力作用。如果汽车以 144 km/h 的速度撞到障碍物，并在 0.2 秒内停下。则是否会触发安全气囊？
答： ；通过计算说明理由： 。
(3)电阻应变计式碰撞传感器内的硅膜片如图（a）所示，有四个电阻 R1、R2、R3、R4，连接成图（b）所示的电路。在汽车碰撞时，传感器中的硅膜片发生扭曲变形，导致 4 个电阻的阻值发生变化，可检测 AB 间的电势差，将电信号输送给控制器。
①如果把电阻看成是一根粗细均匀的电阻丝，当碰撞后，其长度变化为原来的，电阻丝体积不变，则该电阻丝的阻值变为原来的 。
②假设正常情况下加在电路两端的电压 U = 6 V，R1 = 8 Ω，R2 = 4 Ω，R3 = 6 Ω，测得 AB 两点间电压为 0，则 R4 = Ω。当硅膜片发生形变，电阻值发生改变后，电阻 R1 = 9 Ω，R2 = 6 Ω，R3 = 8 Ω，R4 = 4 Ω，则此时A、B 两点电势较高的是 点，电势差 UAB = V。
4．油滴实验
密立根油滴实验装置如图所示，用喷雾器向一个圆柱形容器里喷入带电的油滴。容器中有两块平行金属板组成的电容器。可以通过改变极板间的电 压来控制油滴的运动，假设两极板间电场为匀强电场，忽略油滴受到的空气阻力，g 取 10 m/s2。
请完成下列问题：
(1)油滴进入电场后向下做匀速直线运动。已知两极板间的电压为 U，距离为 d，进入电场中某油滴的质量为 m，重力加速度为 g。则两极板间的电场强度大小为 ，喷入容器里油滴的带电量大小 q = 。
(2)（多选）重复对更多油滴进行实验，发现油滴的带电量都是某最小固定值的整数倍，下列测得的油滴电荷量符合实验事实的是（ ）
A．1.6×10−20 CB．1.12×10−18 CC．5.92×10−17 CD．5.58×10−16 C
(3)根据油滴实验原理，某同学设计了如图所示的电路，通过移动滑动变阻器 R2 的滑片改变极板间电压。已知两极板相距 d = 0.05 m，电源电动势 E = 10 V，内阻 r = 2 Ω，保护电阻 R1 = 18 Ω，R2 的最大阻值为 20 Ω。将滑动变阻器的滑片置于中间位置，闭合电键 S1 和 S2。稳定后，一油滴从小孔处由静止开始进入电场，已知油滴质量 m = 8.0×10−12 kg，电量为 q = − 4.0×10−13 C，则该油滴
Ⅰ.计算：
①下降时加速度大小 ；
②到达下极板时的速度大小 。（保留三位有效数字）
Ⅱ.上述油滴在运动过程中，
①若突然断开电键 S2，则两极板间电压将 （填“增加”、“不变”或“减小”）；
②如果保持 S2 闭合，突然断开电键 S1，则油滴的加速度 a 变化情况可能正确的是( )（该变化过程中油滴没有碰到下极板）
A．B．
C．D．
5．磁场及其应用
磁场作为一种物质的存在形态，广泛存在于宇宙甚至生物体内，人类生活中处处可以遇到磁场，随着科学的发展，磁技术已经渗透到了我们日常生活和工农业生产技术的各个方面。请完成下列问题：
(1)如图为用电流天平原理测磁场的示意图，等臂天平左端挂有长方形线圈 abcd 共 10 匝。线圈底边 bc 水平，长为 8 cm，磁场方向垂直线圈平面向外。首先让线框内通入 0.5 A 的电流，并在天平右侧加上砝码，使天平平衡。保持电流大小不变，改变电流方向，右盘中减少了 40 g 砝码后，天平再次平衡。则第一次平衡时 bc 边上的电流方向是 （“向左”或者“向右”），磁感应强度大小 B = T。（g = 9.8 m/s2）
(2)利用霍尔原理可以制作磁传感器。如图为某霍尔元件测量原理示意图。将一块边长为 L 厚度为 d 的正方形半导体薄片放在匀强磁场中，磁场方向垂直于薄片向下，a、b 和 M、N 为相互两两正对的四个电极。在 a、b 间通入图示恒定电流，则薄片内电量为 e 的自由电子在洛伦兹力的作用下，将在两侧形成电荷堆积。稳定后在 M、N 两极形成电势差 U。
Ⅰ.在 M、N 两极电势较高的是 极；
Ⅱ.计算：若 a、b 间通入的电流强度为 I，半导体单位体积内的自由电子数为 n。求
①自由电子移动的平均速率 v ；
②磁感强度 B 的大小 。
(3)如图所示是一个简易交流发电机原理图。手摇转盘，通过皮带传动带动转轴转动（皮带不打滑），矩形线圈 abcd 垂直于纸面处于水平方向匀强磁场中，且与转轴同轴转动。线圈在匀速转动时输出周期 T = 0.2 s，电动势最大值 Em = 2V 的正弦交流电。已知转盘和转轴的半径之比 n = 10∶1，线圈内阻 r = 2 Ω。
Ⅰ.手摇转盘的角速度 ω = rad/s。当线圈平面转到图示的中性面位置时，线圈内的磁通量最 ，磁通量变化率最 （填“大”或“小”）；
Ⅱ.从线圈处于图示位置开始计时，且该时刻的电流方向规定为正方向。
①判断磁场的方向 （“向左”或“向右”）。
②该电动势 e 随时间变化的图像可能正确的是( )
A．B．
C．D．
③计算：在输出端接入一个 R = 18 Ω 的电阻，手摇转盘 10 圈时间内，发电机的输出功为多少 ？