2025届上海市浦东新区高三下学期高考二模考试物理试卷

这是一份2025届上海市浦东新区高三下学期高考二模考试物理试卷，共11页。试卷主要包含了本考试分设试卷和答题纸，对于图7中的阴极K和阳极A等内容，欢迎下载使用。
1．试卷共7页，满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。全卷包括六大题。
3．答题前，务必在答题纸上填写姓名、学校、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
4．标记“简答”和“计算”的问题，必须给出必要的文字说明和计算步骤。
一、大气探测（共17分）
随着科技的发展，气象卫星可以获取表征地球和大气运动的各种物理状态和参数。
1．（3分）离地面越近，大气的折射率越大。当太阳光射向地面时，光的传播速度将____。
A．变大B．不变C．变小
2．检测到地球大气中有两种电磁波。一种是Γ波，波长λ＝3×10-6 m；一种是Π波，波长λ'＝1×10-7 m。
（1）（3分）用Γ波做双缝干涉实验，保持屏到缝的距离不变，则双缝间距更小时获得的图样是________。
A
B
C
D
（2）（3分）若波长为740 nm的红光照射某金属恰能发生光电效应现象，则________能使该金属发生光电效应现象。
A．仅Γ波B．仅Π波
C．两种波都D．两种波都不
（3）（4分）真空中光速c＝3×108 m/s，则Γ波的传播周期为_________s。真空中捕捉到Γ波部分波形如图1所示。则波在A、B两点之间传播需要_________s。
图1
x
O
y
A
B
3．（4分）（多选）如图2所示的两种气象卫星，一种是经过两极附近的极轨卫星，离地高度约为850 km；一种是在赤道平面上运行的同步卫星，离地高度约为35800 km。关于两卫星的公转线速度v、公转周期T的关系正确的是________。
同步
卫星
乙
极轨卫星
甲
图2
A．v甲＞v乙B．v甲＜v乙
C．T甲＞T乙D．T甲＜T乙
二、输液（共16分）
输液时可用一种电容式输液传感器夹在滴壶下的输液管上，它可以自动检测输液管中药液的有无，如图3所示。
输液瓶
滴壶
输液
传感器
图3
4．（2分）滴壶中的药液面呈“凹液面”，这是液体的________现象。
A．浸润B．不浸润
5．（3分）在药液减少的过程中，输液瓶对输液架的作用力为F1，输液架对地面的作用力为F2，地面对输液架的作用力为F3，则作用力大小关系始终成立的是________。
A．F1＝F2B．F1＞F2C．F2＝F3
D．F2＜F3E．F1＝F3
6．输液过程中，空气从空心管进入瓶中形成小气泡并逐渐上升。假设瓶内温度保持不变。
（1）（2分）小气泡在上升过程中，其符合的p-V图是________。
p
V
O
D
p
V
O
C
p
V
O
A
p
V
O
B
（2）（3分）在小气泡上升的过程中，________。
A．外界对气泡做功，气泡放热B．气泡对外界做功，同时放热
C．外界对气泡做功，气泡吸热D．气泡对外界做功，同时吸热
7．输液传感器内部的测量电路如图4（a）所示。A、B间电压恒为U0，R为定值电阻，可控开关S不断在1、2之间自动切换。随着系统监测每次充电过程中电路中的电流随时间的变化曲线可自动判断是否有药液。有药液时，输液传感器的电容值大。图4（b）为甲、乙两次监测的结果。

（1）（3分）两次监测结果中，没有药液的是________。
A．甲B．乙
（2）（3分）在0 ~ t1时间内，两次监测下电容器C两端的电压变化量分别为ΔU甲和ΔU乙，则________。
A．|ΔU甲|＝|ΔU乙| B．|ΔU甲|＞|ΔU乙| C．|ΔU甲|＜|ΔU乙|
三、算盘（共13分）
算盘是中国古代一直延用至今的计数工具，它由若干根杆和算珠组成。
如图5所示，桌面上水平放置一个算盘。算珠可穿在固定的杆上滑动，算珠与杆之间的动摩擦因数为0.1。发现某一根杆上有A、B两颗算珠未在归零位。现将算珠A拨出，离手时vA0＝0.4 m/s，A、B相隔S1＝3.5 cm，B与上边框相隔S2＝2 cm。每颗算珠质量为10 g，重力加速度g取10 m/s2。
图5
B
A
归零
状态
未归零
状态
S2
S1
俯视图
算盘水平放置
8．（2分）A被拨出后在碰到B之前，其加速度大小a＝__________m/s2。
9．A、B在碰撞前后的v – t图像如图6所示。（A、B碰撞的时间极短）。
图6
（1）（3分）（计算）碰撞过程中A受到的合外力冲量I。
（2）（5分）（简答）通过计算、分析，说明A与B的碰撞是否为完全弹性碰撞。
（3）（3分）若要使A、B都回到自己的归零位，在拨出A时需要对A做的功________。
A．等于2×10-4 J
B．介于2×10-4 J与7.5×10-4 J之间
C．等于7.5×10-4 J
D．大于7.5×10-4 J
四、电子的发现（共14分）
J.J.汤姆孙利用图7所示的静电偏转管成功为阴极射线中带负电的粒子“验明正身”。
直流高压电源
阴极K
阳极A
I
I
P
O
D
C
载流线圈
接直流电源的
平行金属板
+
−
+
−
−
图7
+
+
−
−
10．对于图7中的阴极K和阳极A（阴极K相对于阳极A很小）。
（1）（3分）K、A两极之间的电场线与等差等势面分布正确的是________。
A
K
+
-
A
A
K
+
-
C
A
K
+
-
B
A
K
+
-
D
（2）（3分）一个带负电粒子从阴极K开始仅受电场力的作用由静止运动到阳极A。若粒子在电场中的动能为Ek，电势能为Ep，则________。
A．Ek一直变大；Ep一直变大B．Ek一直变大；Ep一直变小
C．Ek一直变小；Ep一直变大D．Ek一直变小；Ep一直变小
11．在管外于C、D极板前后装有一对平行载流线圈，电流方向如图所示。
（1）（3分）这对载流线圈产生的磁场方向为________。
I
I
B
A
I
I
B
B
（2）（2分）线圈产生一个与C、D间匀强电场及粒子束运动方向均垂直的匀强磁场。调节载流线圈中的电流，可使粒子匀速通过C、D并射至荧光屏上O处。测得 C、D两板间的电势差为U，间距为d，磁感应强度为B。通过以上物理量可求得粒子速度v＝__________。
12．（3分）保持C、D间U、d不变，撤去磁场，带负电粒子能以初速度v0经偏转电场至荧光屏的P处。C、D的水平长度为L，测得O、P两处的粒子直线径迹间的夹角为θ，可求得该粒子的比荷为________。
A．ctθB．ctθC．tanθD．tanθ
五、感应发电（共17分）
根据法拉第电磁感应定律，闭合线框在一定条件下可以产生感应电流。
13．（4分）如图8（a）所示，一个总电阻为R的单匝正方形线圈在一个变化的磁场中，穿过线圈的磁通量随时间的变化如图8（b）所示。则在半周期内通过线圈的电荷量为____________；一个周期内流过线圈的电流有效值为__________。（以上两空结果均用“Φ0、R、T”表示）
图8
× × × ×
× × × ×
× × × ×
（a）
t
T
0.5T
O
Φ0
Φ
（b）
14．如图9所示，线圈在磁场中转动且切割磁感线可以在端口A、B处输出交变电压。线圈顺时针转动，从线圈平面处于中性面时开始计时，在第一个周期T内，转动的角速度恒定。
N
S
a
b
c
d
A
B
图9
（1）（3分）当t＝0.25T时，ad边上感应电流的方向为________。
A．a到dB．d到a
（2）（3分）如图10所示，在A、B两端接一个阻值为R的电阻，线圈在第一个周期内克服安培力做功为W。线圈内阻为0.5R，则电阻上产生的热量为________。
A
B
R
图10
A．B．
C．D．
（3）（3分）如图11所示，在A、B端口处接一个家用低压变压器，在实际使用过程中发现其微微发热。当UAB＝6.0V时，表中“★”的数据最符合实际的是________。
图11
A
B
C
D
A．12.0V B．11.3V
C．3.0V D．2.8V
（4）（4分）若线圈产生的正弦交流电动势随时间变化的e - t图像按如图12所示呈规律性变化，其中第一个周期内线圈产生的电能为W0。经过足够长的时间A、B输出的总电能为0.8W0。则整个过程中线圈的效率为______。
…
e
t
O
图12
A．80.0%B．64.0%
C．40.0%D．26.7%
六、研究性学习（共23分）
在进行研究性学习时，某学生小组针对教材中的“史特恩装置”做了深入的了解，并产生了新的构思。
15．测量粒子速率分布的装置如图13所示，圆筒绕其中心轴匀速转动，侧面N处开有狭缝，内侧贴有特制的薄膜，M为正对N的位置。黑盒中原子核经过核反应后放出某种粒子进入狭缝，在圆筒转动的半个周期内相继到达薄膜上并留下印记。
4
1
-13.6eV
量子数
能量
图15
4He
50
100
O
4
8
平均结合能
2
6
10
16O
12C
3H
2H
质量数
图14
图13
M
P
N
Q
黑盒
（1）（2分）若黑盒中的核反应方程为：12H + 13H → 24He + X，其中X为________。
A．中子B．电子
C．质子D．α粒子
（2）（4分）（多选）根据图14所示的原子核平均结合能图像，相对于4He核，原子核更加不稳定的是________。
A．2HB．3H
C．12CD．16O
（3）（3分）若氢原子的核外电子发生图15的跃迁，会________。
A．吸收0.85eV光子
B．放出0.85eV光子
C．吸收12.75eV光子
D．放出12.75eV光子
（4）（3分）实验完成后，展开的薄膜如图16所示，MP、PQ间距相等。位于MP区间的分子占比百分率为p1，位于PQ区间的分子占比百分率为p2，则________。
N
P
Q
M
图16
A．p1＞p2B．p1＝p2C．p1＜p2
16．该小组想到可以改良史特恩装置，测量负离子的速率。如图17所示，假设圆筒的半径为R，外部围着带有传感器的荧光屏，整个装置仅圆筒可以转动。垂直于圆筒横截面有图示方向的匀强磁场，磁感应强度为B。当电荷量为q、质量为m的负离子束以某一恒定的初速持续发射并从狭缝N处沿圆筒直径射入磁场。在圆筒转动的半个周期内，从圆筒狭缝处射出打到荧光屏上。
图17
P
N
荧光屏
圆筒
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
（1）（2分）若负离子打在荧光屏上的P点，说明圆筒的转动方向为________。
A．顺时针B．逆时针
（2）（4分）（计算）传感器测出荧光点P与缝隙N之间的弧长为0.5πR，求负离子入射初速度v0的大小。（结果用字母“B、R、q、m”表示）。
（3）在（2）的基础上，某同学思考：当负离子以某一初速射入狭缝后，若传感器感知到了荧光屏上的光点，则可以根据光点距N点弧长l来反映入射离子的速度大小。该同学初步制作了一个“v - l”刻度表，标记长度为l0时刻度所对应的负离子初速为v0。
①（2分）刻度“甲”所对应的速度________。
A．＞5v0B．＝5v0C．＜5v0
②（2分）在下边的刻度表上画出7v0所在的大致位置。
v0
l0
2l0
9v0
甲
③（1分）请任意挑选一个角度评价该小组的构思。
【参考答案】
一、大气探测（共17分）
1．C 2．（1）A （2）B （3）1×10-14，7.5×10-15 3．AD
二、输液（共16分）
4．A 5．C 6．（1）C （2）D 7．（1）A （2）B
三、算盘（共13分）
8．1
9．（1）根据动量定理：I = m·Δv = 0.01 × (0.1-0.3) = -2×10-3 N·s （3分）
（2）不是。（1分）
碰撞前后：ΔpA+ΔpB = m(ΔvA+ΔvB) = 0.01×[(0.1-0.3)+0.2] = 0 （1分）
所以系统动量守恒 （1分）
碰撞前后：ΔE = Ek - Ek0 = (12mvA2 +12mvB2) - 12mvA02
= 12×0.01× (0.12 + 0.22) - 12×0.01×0.32 = -2×10-4 J （1分）
所以能量不守恒（1分）
（3）D
四、电子的发现（共14分）
10．（1）C （2）B
11．（1）B （2）UdB 12．D
五、感应发电（共17分）
13．Φ0R ，2Φ0RT
14．（1）A （2）C （3）B （4）C
六、研究性学习（共23分）
15．（1）A （2）AB （3）D （4）C
16．（1）B
（2）由于弧长为0.5πR，所以洛伦兹力半径r = R。（1分）
根据洛伦兹力提供向心力：qv0B = mv02R （1分）
所以，v0 = qBR/m （2分）
（3）① C ② 见下图
R
r
l
思路：rR=tan(l2R)，且r = mvqB
所以 mvqBR=tan(l2R)，l = 2R·arctan(mvqBR)
其中，l 0= 2R·arctan(mv0qBR) ，
且由（2）可知，mv0qBR=1，l0=0.5πR≈1.571R
取n=v/v0，则l=2Rarctan(n)
对应的v、l定标如下：
v0
l0
2l0
9v0
甲
7v0
③ 答案不唯一，可以从正反两面去评价，言之成理即可。以下给出几条参考答案。
肯定的评价：
1、这个装置的确能测出带电粒子做曲线运动的速度；
2、该小组通过转换法，巧妙地将测量带电粒子做曲线运动的速度转换成测量弧长。
……
批判的评价：
1、这个测速装置弧长刻度和速度非线性关系，对刻度间的读数估读造成影响；
2、这个装置由于刻度不均匀，导致有一段速度区间的测量值误差很大。
……v
v0
2v0
3v0
4v0
5v0
6v0
7v0
8v0
9v0
n=v/v0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
l
1.571R
2.214R
2.498R
2.652R
2.747R
2.811R
2.858R
2.893R
2.920R
l/l0
1
1.41
1.59
1.69
1.75
1.79
1.82
1.84
1.86