2025届上海松江区高三下学期二模物理试卷（解析版）

这是一份2025届上海松江区高三下学期二模物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了本考试分设试卷和答题纸等内容，欢迎下载使用。
特别提示：
1．本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写学校、班级、姓名、考号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。
2．本试卷标注“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，漏选给一半分，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。
3．在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
4．重力加速度g取 9.8 m/s2。
北斗导航
北斗卫星导航系统是由中国自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。如图，a、b、c为北斗系统的三颗卫星，已知它们绕地球做匀速圆周运动的半径分别为ra、rb、rc，且ra = rb > rc。
1. 导航卫星的发射速度应______。
A. 小于第一宇宙速度
B. 大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度
C. 大于第二宇宙速度
2. 运载火箭将卫星从地面发射时，假设在舱内放置一个单摆，此时单摆周期______在地面时的周期。
A. 小于B. 大于C. 等于
3. 卫星a、b、c的线速度分别为va、vb、vc，角速度分别为ωa、ωb、ωc，则______。
A. B. C. D.
4. 若卫星b与卫星c质量相同，则卫星b的机械能______卫星c的机械能。
A. 大于B. 等于C. 小于
【答案】1. B 2. A 3. B 4. A
【解析】【1题详解】
要将导航卫星送入围绕地球的稳定轨道，其发射速度应大于第一宇宙速度，又必须小于第二宇宙速度，否则会逃逸。
故选B。
【2题详解】
火箭发射时，舱内单摆所受的等效重力加速度大于重力加速度g，根据单摆周期公式可得单摆的周期小于在地面时的周期。
故选A。
【3题详解】
由万有引力提供向心力
可得，
则，，，
故选B。
【4题详解】
规定无穷远处为零势能点，则卫星的机械能为
因为
所以
所以卫星b的机械能大于卫星c的机械能。
故选A。
电的应用
从雷电到电容器，从伏打电池到太阳能电池，人类对电现象的研究和应用，深深影响着人类文明的发展。
5. 如图为平行板电容器充电过程中板间电压U与电荷量Q的图像。
（1）根据图像，若电容器充满电时电荷量为Q1，板间电压为U1。则电容器储存的电势能为______。
（2） 减小电容器的极板间距，图线斜率将______。
A．增大 B．不变 C．减小
6. （计算）如图，A、B为平行板电容器的两极板，板长为L，板间距为d，电容器电容为C，带电量为Q。一电子从两极板左侧正中央水平向右射入。已知电子电荷量为e，质量为m。求电子能从两极板间飞出的最小初速度v。
7. 某同学制作一个电池，并连接如图所示的电路。电池的电动势为E = 10V，内阻为r = 200Ω，定值电阻R1 =100Ω。滑动变阻器R的阻值范围为0~100Ω。
（1）闭合开关S后，滑动变阻器R的滑片向上移动过程中，电流表示数______。
A．减小 B．增大 C．先增大后变小 D．先变小后增大
（2） 电池输出功率最大时，滑动变阻器阻值为______Ω，电压表示数为______V。
【答案】5. （1） （2）C
6.
7. （1）A （2）100 2
【解析】【5题详解】
（1）[1]由图像与横轴围成的面积表示电容器储存的电势能，则
[2]根据可知图像的斜率为
根据电容的决定式可得减小电容器的极板间距，故电容C增大，故图线的斜率减小。
故选C。
【6题详解】
粒子在电场中做类平抛运动，其板间电压为，电场强度，对电子由牛顿第二定律
可得电子的加速度为
电子在水平方向做匀速直线运动，则
若此时电子恰好能从极板边缘射出，对应的初速度最小，由电子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，有
联立可得，电子能从两极板间飞出的最小初速度为
【7题详解】
（1）[1]闭合开关S后，滑动变阻器R的滑片向上移动过程中，滑动变阻器R的阻值减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流增大，电源内电压增大，则路端电压减小，电流表示数减小。
故选A。
（2）[2]电源的输出功率
当时电源的输出功率最大，但
所以当滑动变阻器阻值为时，电源的输出功率最大。
[3]电压表的示数为
高空滑索
高空滑索因其惊险刺激深受游客喜爱。
8. 游客下滑前滑环固定在钢索AB上O点处，滑环和人均处于静止状态，钢索和轻绳的夹角关系如图所示。则受力最大的是______。
A. OA段钢索B. OB段钢索C. OC段轻绳
9. 如图，游客沿倾角θ = 37°的钢索加速滑下，滑环与钢索间的动摩擦因数μ = 。忽略空气阻力，sin37° = 0.6，cs37° = 0.8。
（1） 游客下滑时处于______；
A．超重状态 B．失重状态 C．完全失重状态
（2） 其加速度大小为______（保留3位有效数字）；
（3） 下滑过程中，轻绳对游客______；
A．做正功 B．不做功 C．做负功
（4） （计算）若游客质量为60kg，求轻绳对游客的拉力（保留3位有效数字）_____。
10. 为消除安全隐患，在倾斜钢索末端加装一段水平钢索，如图所示。滑环和游客进入水平钢索时速度大小为v，且恰能滑到水平钢索右端。滑环与水平钢索的动摩擦因数为μ。由以上信息可以估算得到的物理量有_____________（至少写出3个物理量）。
【答案】8. A 9. （1） B （2）1.38m/s2 （3） C （4）543N
10. 见解析
【解析】【8题详解】
O点处受到三个力作用而处于静止状态，
这样的三个力可以组成一个首尾相接的封闭的矢量三角形如下
根据三角形中的边角关系，即大角对大边，可得T1＞T2＞T3，故选A。
【9题详解】
（1） [1]游客下滑时，加速度有竖直向下的分量，则处于失重状态，故选B；
（2） [2]根据牛顿第二定律
解得其加速度大小为a=1.38m/s2；
（3） [3]下滑过程中，游客的加速度小于，故轻绳对游客的拉力与位移夹角为钝角，可知轻绳对游客做负功，故选C；
（4）[4] 在沿钢索方向和垂直钢索方向建立指教坐标系，受力分析如图，
则垂直钢索方向
沿钢索方向
解得T=543N
【10题详解】
根据可得加速度；
根据可得时间；
根据可得水平钢索的长度。
现代医学成像技术
现代医学通过多种物理手段实现人体成像，包括彩超、核磁共振、PET等技术。
11. 彩超通过发射和接收超声波成像。当血细胞向探头运动，接收到反射波频率______。
A. 变小B. 不变C. 变大
12. 核磁共振设备的冷头工作时，氦气经历周期性压缩与膨胀。如图A→B→C→A是一定质量氦气的压强p随体积V的变化图像。已知A点温度为T，则B点温度为______；由状态C到状态A的过程中，系统放出的热量为______。
13. 正电子发射断层扫描（PET）是一种基于放射性同位素衰变的核医学成像技术，它的基本原理是：将放射性示踪剂注入人体，在人体内衰变放出正电子。
（1）的衰变方程为____________________________。
（2）如图为在0~100min的衰变图像画出100~300min的图像（横坐标t表示时间，纵坐标表示任意时刻的原子数N与时的原子数之比）________。
14. （计算）如图为磁屏蔽室中的某种扫描机，M、N之间是加速电场，长方形虚线框内存在垂直纸面的匀强磁场。正电子从静止开始经电场加速后，垂直边界进入磁场，在磁场中的速度偏转的角度为θ ，最后打在靶上的P点。已知加速电压为，磁场宽度，正电子质量、电荷量，偏转角为，求：（保留3位有效数字）。
（1）正电子离开电场时的速度大小；
（2）偏转磁场的磁感应强度B。
【答案】11. C 12.
13. （1） （2）
14. （1）；（2），方向垂直直面向外
【解析】【11题详解】
根据题意，由多普勒效应可知，当血细胞向探头运动，接收到的反射波频率变大。
故选C。
【12题详解】
[1]由图可知，从到过程中，气体做等容变化，则有
解得
[2]由状态C到状态A的过程中，由理想气体状态方程有
可得
则气体在状态A和状态C的内能相等，气体体积减小，外界对气体做功，大小为
由热力学第一定律可知，系统放出的热量为
【13题详解】
[1]根据题意，由质量数守恒和电荷数守恒可得的衰变方程为。
[2]根据题意，结合图像可知，的半衰期为，画出100~300min的图像如图所示
【14题详解】
（1）根据题意可知，正电子在电场中加速，由动能定理有
解得正电子离开电场时的速度大小
（2）根据题意可知，正电子进入磁场后，做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示
由几何关系可得
由洛伦兹力提供向心力有
解得
由左手定则可判断得出磁感应强度方向垂直直面向外。
矿石收音机
矿石收音机是一种简易的无线电接收装置，具有低成本、易制作、无需电源的特点。
15. 如图，线圈L1、L2组成磁性天线，用于接收电磁波信号。
（1）线圈L1、L2没有用导线连接却能传递信号，利用了______。
A．电磁感应原理
B．电流的磁效应
C．通电导线在磁场中受到安培力
（2）（多选）线圈L1、L2的匝数分别为n1、n2，线圈L1输出功率一定，为了提高耳机的声音强度，可______。
A．仅增大n1 B．仅减小n1 C．仅增大n2 D．仅减小n2
16. （多选）如图为LC振荡电路某时刻的工作状态，则该时刻______。
A. 电容器极板间电场正在增强
B. 电容器极板间电场正在减弱
C. 线圈储存的磁场能正在减少
D. 线圈储存的磁场能正在增加
E. 线圈中感应电流方向与图中电流方向相反
F. 线圈中感应电流方向与图中电流方向相同
17. 某科技小组将阻值为R、长为L直导线缠绕在圆柱体上自制线圈，该线圈匝数为N、横截面积为S。
（1）将线圈放在与线圈轴线平行的磁场中，磁感应强度B随时间t变化满足余弦函数，如图所示。线圈中磁通量随时间变化的关系式Φ =______；线圈中感应电动势的最大值Em =______。
（2）如图，两条相距为d的光滑平行金属导轨位于水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的定值电阻，导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。将线圈垂直导轨放置，两端恰好能与导轨接触。在水平拉力作用下，线圈在导轨上以速度v匀速向右运动。通过电阻R电流大小为______；水平拉力的功率为______。
【答案】15. （1）A （2）D 16. ACF
17. （1） （2）
【解析】【15题详解】
（1）[1]两只线圈L1、L2之间没有导线相连，却能够将L1所接收到的高频电磁波传递给L2，则依据的是电磁感应原理。
故选A。
（2）[2]由于线圈L1输出功率一定，若想提高耳机（与L2相连）的输出信号幅度，则需要增大输出电流，根据可知，可以仅增大线圈L1的匝数n1，或者仅减小线圈L2的匝数n2。
故选AD。
【16题详解】
AB．根据图中电流方向可知，该电容器正在充电，则电容器极板间电场正在增强，故A正确，B错误；
CD．根据图中电流方向可知，该电容器正在充电，则磁场能转化为电场能，即线圈储存的磁场能正在减少，故C正确，D错误；
EF．由于磁场能逐渐减少，磁感应强度逐渐减少，磁通量逐渐减少，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向与图中电流方向相同，故E错误，F正确。
故选ACF。
17题详解】
（1）[1]由题意可知，线圈中磁通量随时间变化的关系式为
其中,
代入可得
[2]线圈中感应电动势的最大值
（2）[3]线圈在导轨上运动时产生的感应电动势为
由闭合电路欧姆定律可知，通过电阻R电流大小为
[4]水平拉力的功率为
光的本性
光的发展是一部曲折的历史，从古代对光的直观认识到17世纪光的波动说与粒子说之争，19世纪麦克斯韦提出电磁理论，20世纪量子力学揭示光的波粒二象性。
18. 如图，白光从空气进入玻璃，折射光线a、b之间产生七色光带，光线a在玻璃中的折射率______光线b在玻璃中的折射率。
A. 大于B. 小于C. 等于
19. （多选）如图为利用双缝干涉测定光的波长的实验装置，激光经过双缝后在光屏中可以观察到干涉条纹。若想增加光屏中的条纹个数，可（ ）
A. 将激光器靠近双缝
B. 将激光器远离双缝
C. 将光屏远离双缝
D. 将光屏靠近双缝
E. 换用间距更大的双缝
F. 换用间距更小的双缝
20. 光电效应和康普顿效应揭示光具有粒子性，表明光既有能量又有动量。普朗克常量为h，光速为c，电子电荷量为e。
（1） 如图为金属钠的遏止电压Uc与入射光频率v的关系。则图线的斜率为？
（2） （论证）一个光子频率为、波长为λ，与一个质量为m的静止电子发生弹性碰撞。假设：碰撞前后，电子质量和光子速度方向都保持不变。该假设是否合理？求解假设情景下碰撞后电子的速度来论证你的观点。
【答案】18. B 19. DE
20. （1）；（2）不合理，见解析
【解析】【18题详解】
由图可知，入射角相同，光线b的折射角小于光线a的折射角，根据光的折射定律可得光线a在玻璃中的折射率小于光线b在玻璃中的折射率。
故选B。
【19题详解】
双缝干涉相邻两亮条纹间距公式为
若想在同样大小的屏上出现更多干涉条纹，则需要使条纹间距变小，即可以使光屏靠近双缝，也可以换用间距更大的双缝，或换用波长较小的光照射。
故选DE。
【20题详解】
（1）根据爱因斯坦光电效应方程
化简可得
则图像图线的斜率为
（2）若碰撞前后光子方向和频率（即能量与动量）均不变，则光子动量没有发生变化；但电子若获得动量又无法从光子获得，则违背动量守恒，故该假设不合理。
根据动量守恒定律
根据能量守恒
解得
与相对论相矛盾，故不合理