2025-2026学年上海市华东师大二附中高三（下）月考物理试卷（3月份）（含答案）

这是一份2025-2026学年上海市华东师大二附中高三（下）月考物理试卷（3月份）（含答案），共10页。试卷主要包含了3ℎ，15eV等内容，欢迎下载使用。
1.近年来，人形机器人快速发展，成为推动产业升级与生活智能化的核心载体。2025年北京举办全球首个人形机器人半程马拉松赛。已知从起点到终点直线距离约为12km，实际赛道长度约为21km，冠军机器人用时约2.5小时完成比赛。
(1)比赛全程，冠军机器人的位移是______m，平均速率为______m/s(保留两位有效数字)。
(2)多普勒传感器可以为机器人提供动态环境感知能力，通常传感器发射高频电磁波，并接收其反射波，通过分析反射波的情况来判断目标的运动状态。下列说法正确的是(______)
A.当物体远离机器人时，反射波的频率大于发射波频率
B.当物体远离机器人时，反射波的波速等于发射波波速
C.当物体靠近机器人时，反射波的频率小于发射波频率
D.当物体靠近机器人时，反射波的波长大于发射波波长
(3)某兴趣小组制作了如图所示的机器人“手臂”模拟装置。A、B为关节铰链，可在竖直面内自由转动。前臂BC末端系一重物和一轻绳，轻绳另一端跨过滑轮牵拉前臂。初始时，关节A、B均锁定，前臂BC水平。实验时，小组成员仅解除关节A的锁定，通过拉轻绳缓慢提升重物，最终上臂AB绕A点转过30°。不计“手臂”重力及一切摩擦，下列说法正确的是(______)
A.轻绳CD拉力先减小后增大
B.轻绳CD拉力不断减小
C.前臂BC受到的压力先减小后增大
D.前臂BC受到的压力先增大后减小
(4)某款智能扫地机器人及其铭牌中的技术数据如图所示，若已知扫地机器人电能耗尽后开始充电，充满电需要的时间约4.5ℎ，电池容量为2600mA⋅ℎ，电能全部用完算一次工作时间。下列说法正确的是(______)
A.电池容量是指电池储存电能的大小
B.扫地机器人正常工作电流约为1.53A
C.扫地机器人充满电后一次工作时间约为1.7ℎ
D.扫地机器人充满电后一次工作时间约为2.3ℎ
2.光伏发电的核心原理就是光生伏特效应：光子照到半导体(太阳能电池)上，把电子“打”出来，形成电子−空穴对，在内建电场作用下分开、定向移动，最终形成电流。
(1)光伏发电是将______能转化为______能。
(2)为了提高太阳能电池板的光电转换效率，太阳能电池板上通常镀有增透膜，可使更多的光线能够进入电池板内部。下列选项中与增透膜原理相同的是(______)
A.阳光下油膜呈彩色
B.泊松亮斑
C.光纤通信
D.偏振眼镜看立体电影
(3)当太阳光照射光伏车顶时，光子被光伏板上的硅材料吸收，硅原子获得能量并跃迁，已知基态硅原子的第一电离能约为8.15eV。如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，这群氢原子能辐射出______种不同频率的光，其中有______种能使基态硅原子电离。
(4)光照进半导体材料内激发出自由电荷，在材料内部电场作用下，正、负电荷分别往两端积累。若材料内部电场的电场强度E与位置x的关系如图所示。
①正电荷仅在内部电场力作用下沿x轴从N点运动到P点，则错误的是(______)
A.加速度先增大后减小
B.电势能先增大后减小
C.电荷所受电场力恒定
D.动能先增大后减小
②取O点的电势为零，N点到P点的电势φ随位置x变化的图像可能为(______)
A. B.
C. D.
3.太阳风是从太阳日冕层喷射的高速带电粒子流，以200−800千米/秒席卷太阳系，携带磁场，影响行星磁层，是极光与空间天气的主要成因。
(1)我国发射的“夸父一号”卫星，肩负着探测太阳的任务，它的运行轨道设定在距地面高度约为ℎ=720km的太阳同步晨昏轨道。如图所示，a为“夸父一号”，b为地球同步卫星，c为赤道上随地球一起转动的物体，下列说法正确的是(______)
A.a运行的速度大于第一宇宙速度
B.a的角速度小于c的角速度
C.a的向心加速度小于c的向心加速度
D.a的运行周期小于24小时
(2)来自太阳的高能带电粒子流被地磁场俘获，形成极光现象。如图所示，是某高能粒子被地磁场俘获后的运动轨迹示意图，忽略万有引力和带电粒子间的相互作用，以下说法正确的是(______)
A.图中所示的带电粒子带负电
B.洛伦兹力对带电粒子做负功，使其动能减少
C.图中所示的带电粒子做螺旋运动时，旋转半径不变
D.若带正电的粒子在赤道正上方垂直射向地面，一定会向西偏转
(3)进入到地球磁场的除了太阳风之外，还有高能宇宙射线(质子及原子核等)，这些宇宙射线进入大气层后会猛烈撞击空气中的氮、氧原子核，把原子核“撞碎”，从而产生大量次级中子。这些中子再去轰击大气里的氮‑14，发生核反应产生碳‑14。其反应方程为 714N+01n→614C+______。碳‑14的半衰期是5730年，若考古工作者探测某古木中碳−14的含量为原来的1/16，则古树死亡时间距今______年(保留2位有效数字)。
(4)赤道平面的地磁场简化为如图所示，O为地球球心、R为地球半径。地磁场可视为分布在半径R到2R的两边界之间的圆环区域内，磁感应强度大小均为B，方向垂直纸面向里。假设均匀分布的带正电高能粒子以相同速度垂直MN沿赤道平面射向地球。已知粒子质量均为m、电荷量均为q，假设粒子只受磁场力，仅考虑赤道平面。
若粒子速率为3qBR2m，求：
①正对O点入射的粒子能否到达地面，并说明原因。
②入射到磁场的粒子到达地面的比例η。
③若粒子速率为qBRm，粒子到达地面的最短时间tm。
4.中国制造的新能源汽车，产销量连续十年保持全球第一。新能源汽车具有噪声小、污染少、起步快、加速平顺等优点。
(1)新能源汽车以恒定的加速度由静止开始沿平直的公路行驶，t1时刻达到发动机额定功率后保持功率不变，t2时刻起匀速行驶。汽车所受的阻力不变，则此过程中汽车的加速度a、功率P随时间t的变化规律正确的是(______)
A. B.
C. D.
(2)汽车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号汽车的“车身—悬挂系统”振动的固有频率是5Hz，这辆汽车匀速通过铺设有条状减速带的路段，已知相邻两条减速带间的距离为1.8m，如图所示。若该车经过减速带的过程中，车身上下颠簸得极为剧烈，则该车的速度最接近(______)
A.8km/ℎ
B.12km/ℎ
C.32km/ℎ
D.64km/ℎ
(3)某款家用微型新能源代步车慢充额定电压为220V。如图为通过远距离输电方式给家用新能源汽车充电桩供电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为1：9，输电线总电阻为r=10Ω。当配电设施的输出电压u=200 2sin100πt，功率为7200W时，充电桩慢充正常工作，不考虑其它因素的影响，下列说法正确的是(______)
A.充电桩上交流电的频率为100Hz
B.输电线电阻损失的功率为160W
C.降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为8：1
D.此时充电桩慢充功率为7000W
(4)汽车轮胎内的气体可视为理想气体。长时间停于t0=27℃环境后，四轮胎压如图甲所示，行驶一段时间后，胎压如图乙所示，轮胎体积变化忽略不计。
①图乙左前胎中气体的温度T=______；
②若胎压过高导致轮胎爆胎，爆胎过程时间极短，试判断胎内气体温度是升高还是降低？并说明理由。
5.我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。
(1)在“奇妙乒乓球”实验中，航天员在空间站中挤出一滴水珠，水珠呈球形漂浮在空中。当航天员使用普通球拍轻轻拍打水珠时，水珠会粘在球拍上；当使用特殊材料制成的球拍轻轻拍打水珠时，水珠被弹开。关于上述现象，下列说法正确的是(______)
A.水珠在空间站中不受重力
B.水珠呈球形是因为表面层只存在分子间引力
C.水珠粘在普通球拍上是因为水与普通球拍发生浸润现象
D.只有在太空站中才能发生浸润与不浸润现象
(2)某同学设计如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。对于两地实验说法正确的是(______)
A.在“天宫”，小球在最高点的速度最小
B.在“天宫”，小球的向心加速度最小为g
C.在地面，细绳对小球的拉力最小为mg
D.在地面，小球的向心力最小为mg
(3)“天宫课堂”第四课中，航天员演示小球碰撞实验。分析实验视频，每隔相等的时间截取一张照片，如图所示。小球和大球的质量分别为m1、m2，可估算出(______)
A.m1：m2=1：1
B.m1：m2=1：2
C.m1：m2=2：3
D.m1：m2=1：5
(4)某实验小组在学校进一步研究小球在碰撞过程中的动量变化与外力的关系，实验装置如图1所示。实验时，小球从斜槽上a点由静止释放，沿水平方向离开轨道后撞击传感器，撞击后小球沿竖直方向下落。记录传感器被小球撞击时受到的水平作用力F随时间t的变化图像。已知小球的质量m=0.02kg，保持小球从a点由静止释放，重复多次实验，得到F−t图像如图2所示，结合图像中的信息，小球离开轨道时的速度为______m/s。改变传感器的位置，使小球与传感器的撞击点高度降低，则F−t图像所围的面积将______(选填“A.“变大”、“B.“变小”或“C.“不变”)。
6.我校科技兴趣小组设计了一个模拟电磁弹射和电磁阻尼系统，其简易原理图如图所示。两条间距为L的导轨平行置于水平面上，导轨中间有一绝缘区域将左右两边平滑连接且左右两部分导轨均足够长。左侧导轨接一电动势为E的电源(内阻不计)，右侧有一单刀双掷开关S、电容为C的电容器和阻值为R的电阻。整个装置处于竖直向下的匀强磁场B中，不计摩擦，不考虑电流产生的磁场的影响。
(1)在左侧导轨放一电阻为R、质量为m的导体棒：
①请画出导体棒上的电流方向。
②导体棒在左侧时能够达到的最大速度是______，在左侧通过导体棒最大的电荷量是______。
③若开关S接1(电阻)，则导体棒在右侧最大位移为______，电阻R上产生的焦耳热为______。
④若开关S接2(电容)，则导体棒在右侧稳定的速度v=______。
(2)断开开关S，在导轨上放置总质量为m的导线框跨过绝缘部分，导线框边长为1.2L，各边电阻均为R。计算该导线框的最大加速度并定性画出其速度—时间图像。
参考答案
1.1.2×104;2.3 B B BC
2.光;电 A 3;2 BCD;C
3.D A 11H;2.3×104 ①正对着O处入射的粒子恰好可以到达地面，原因如下：
设正对着O处入射的粒子恰好可以到达地面时轨道半径为r3，如图所示

根据几何关系有r32+(2R)2=(r3+R)2
解得r3=32R
根据qvB=mv2r3
解得v=3qBR2m
即正对着O处入射的粒子恰好可以到达地面；②入射到磁场的粒子到达地面的比例为50%；③粒子到达地面的最短时间为πm3qB
4.D C BC ①312K；②温度降低
5.C D D 1.3;C
6.EBL;mEB2L2;2mREB3L3;mE24B2L2;mEBL(B2L2C+m) 该导线框的最大加速度是144BLE95mR
其速度—时间图像
智能吸尘器
主机工作电压：14.4V
充电座额定输出电压：19V
主机额定功率：22W
充电座额定输出电流：0.6A