上海市松江区2026届高三下学期二模物理试题（解析版）

这是一份上海市松江区2026届高三下学期二模物理试题（解析版），共22页。试卷主要包含了本练习分设试卷和答题纸， 铅笔芯的主要成分是石墨等内容，欢迎下载使用。
（满分100分，完卷时间60分钟）
学生注意：
1.本练习分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写学校、班级、姓名、编号，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。
航天工程
中国航天自主创新、稳步发展，从人造卫星、载人航天到探月探火，不断探索宇宙。
1. 从地表发射地球卫星的速度应 。
A. 小于第一宇宙速度
B. 大于第一宇宙速度并小于第二宇宙速度
C. 大于第二宇宙速度
2. 卫星a、b分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道在同一平面内且相交于M、N两点。如图，某时刻两卫星与地心恰好在同一直线上，则 。（多选）
A. 卫星a的机械能小于卫星b的机械能B. 卫星a的速度大于卫星b的速度
C. 卫星a的加速度大于卫星b的加速度D. 此后卫星a、b可能相撞
3. 如图，飞行器在无动力状态下，沿地月转移轨道飞向月球。仅考虑地球和月球引力作用。
（1）由于广义相对论效应，飞行器中的原子钟比地球表面的原子钟__________。
A.快 B.慢
（2）飞行器的速度__________。
A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
4. 地球质量是月球质量的81倍，地球半径可看成是月球半径的4倍，地球第一宇宙速度为7.9km/s。仅考虑月球引力作用，求从月表发射月球卫星的最小速度。（计算，结果保留2位有效数字）
【答案】1. B 2. BC
3. ①. B ②. D
4. 1.8km/s
【解析】
【1题详解】
从地球发射卫星的最小速度是第一宇宙速度，而第二宇宙速度是脱离地球的束缚，所以从地表发射地球卫星的速度应大于第一宇宙速度并小于第二宇宙速度。
故选B。
【2题详解】
A．因为两卫星的质量关系未知，所以无法判断卫星a与卫星b的机械能大小，故A错误；
B．以地球球心为圆心，以卫星b此刻到地心的距离为半径作圆，记作轨道3，根据变轨原理可知卫星椭圆在轨道3上的线速度
根据万有引力提供向心力，有，可知轨道半径越小，线速度越大，即，所以，故B正确；
C．根据万有引力提供向心力有
可得
卫星b位于远地点，卫星a轨道半径小，则卫星a的向心加速度大，故C正确；
D．根据开普勒第三定律，卫星a圆轨道的半径与卫星b椭圆轨道的半长轴相等，则两颗卫星周期相同，不可能相撞，故D错误。
故选BC。
【3题详解】
（1）天宫二号绕地球运动过程中，万有引力提供向心力，有
可知天宫二号运行速度较大，则冷原子钟走的慢。故选B。
（2）飞行器在无动力状态下，沿地月转移轨道飞向月球。仅考虑地球和月球引力作用，开始地球与月球对飞行器的合的引力做负功，速度减小，当运动到一定程度时，地球与月球对飞行器的合的引力做正功，速度增大，所以飞行器的速度先减小后增大。
故选D。
【4题详解】
设中心天体的质量为M，半径为R，第一宇宙速度为v，则根据牛顿第二定律可得
解得
则地球与月球的第一宇宙速度之比为
所以月球的第一宇宙速度为km/s
电动汽车
电动汽车节能环保、使用成本低、驾乘舒适，已广泛应用于日常通勤与生活出行。
5. 如图，电动汽车充电桩的供电系统可看作理想变压器，原线圈匝数为，两副线圈匝数分别为、。当两辆车同时充电时，原线圈的电流为，输入电压为，两副线圈电流分别为、，输出电压分别为、。则 。
A. B. C.
6. 电动汽车动力电池的容量为100kW·h，行驶过程受到的阻力f与速率v成正比，即f＝kv，比例系数k＝40N·s/m。某次测试中，满电状态的电动汽车以72km/h的恒定速率在水平路面上行驶。则：
（1）电动机的驱动功率为__________W。
（2）汽车的续航里程为__________km。（其他能量损耗忽略不计）
7. 某次测试中，质量为2000kg的电动汽车沿平直公路从静止启动向东加速到30m/s。则汽车受到合外力的冲量为__________。
8. 某电动汽车的空气悬挂系统主要由避震筒和活塞组成，密封有一定质量的理想气体，如图（a）为其简化示意图。某次测试中，气体经历从状态A到状态B的等温压缩过程，其p-V图像如图（b）所示。
（1）状态A的压强为__________。
（2）A到B过程，气体__________。
A.内能变大，吸收热量 B.内能变大，放出热量 C.内能不变，吸收热量 D.内能不变，放出热量
【答案】5. B 6. ①. ②. 450
7. ，方向向东
8. ①. ②. D
【解析】
【5题详解】
A B．根据原副线圈输入功率等于输出功率，即，故A错误，B正确；
C．根据原副线圈电压与匝数成正比可知，，结合上述
化简整理可得，故C错误。
故选B。
【6题详解】
[1]电动汽车匀速行驶有，功率
代入数据可得
[2]总能量，根据，，
代入数据解得续航里程
【7题详解】
根据动量定理
代入数据得，方向向东。
【8题详解】
[1]根据等温压缩过程有
再由图像可知，
解得
[2]由于A到B过程为等温变化，故内能不变
由于A到B过程为等温压缩，外界对气体做正功，即
根据热力学第一定律,则，即放出热量。故D正确。
故选D。
石墨烯
石墨烯是从石墨中剥离出来的单层二维材料，载流子为电子，具有独特的电学特性。
9. 铅笔芯的主要成分是石墨。小松为测铅笔芯的电阻率，设计了如图所示的电路。
（1）小松连接的实物电路如图所示，其中连接错误的是导线__________。
A.a B.b C.c D.d
（2）小松取一根长度为0.1m、横截面积为的铅笔芯，正确连接电路后进行实验。实验过程中控制铅笔芯温度不变，得到如图所示的I-U图像，则铅笔芯在该温度下的电阻率为__________Ω·m。
10. 如图（a），矩形石墨烯薄膜样品处于匀强磁场中，磁场方向垂直样品表面向里，电极c、d接恒流源（输出电流恒定）。电压表测得电极a、b间的电压大小随磁感应强度变化的U-B图象如图（b）所示。
（1）电极a的电势__________电极b的电势。
A.高于 B.低于 C.等于
（2）若样品宽度l＝5cm，电子的定向漂移速度为__________m/s。
11. 石墨烯掺入发电机的线圈、永磁体可提高发电机的性能。如图（a）为某发电机的工作原理图：两固定磁极间产生匀强磁场，电阻为1Ω的单匝线圈绕轴OO＇匀速转动，经滑环电刷外接开关和阻值为9Ω的负载电阻R。从线圈处于中性面开始计时，通过线圈的磁通量随时间变化的关系如图（b）所示。（滑环电刷的电阻忽略不计）
（1）感应电动势随时间变化的关系式为__________V。
（2）闭合开关，电阻R的电功率为__________W。
（3）求0～s时间内通过电阻R的电荷量_______。
【答案】9. ①. D ②.
10. ①. A ②. 25
11. ①. ②. ③. 0.04C
【解析】
【9题详解】
（1）[1]电路为分压式电路，电流表外接，而实物图中电流表为内接，故错误的是d。
故选D。
（2）[2]由图像可知，铅笔芯电阻
根据
解得
【10题详解】
（1）[1]恒流源右正左负，电流方向从到。载流子为电子，运动方向与电流方向相反，即从 到 。磁场方向垂直样品表面向里。由左手定则，电子带负电，受洛伦兹力方向向下， 侧电势低。
故选A。
（2）[2]当电场力与洛伦兹力平衡时
即
得
由图象可知，与 成正比，斜率
由图 (b) 知，当时，
所以
【11题详解】
（1）[1]由图像知 ，
即
角速度
最大电动势
从中性面开始计时，感应电动势瞬时值表达式为
（2）[2]电动势有效值
电路总电阻
电流有效值
电阻的电功率
（3）时间 为半个周期。时， 时 ，磁通量变化量
通过电阻的电荷量
解得
烟花
小江在春节期间开展了“烟花背后的物理”探究活动，利用不同的器材和光学设备记录了绚丽的光学现象，并对现象进行了分析。
12. 下列分析正确的是 。（多选）
A. 烟花的颜色由原子的能级跃迁决定
B. 相机镜头的增透膜减弱反射光的原理是薄膜干涉
C. 从一条窄缝观测烟花，能看到彩色条纹的原理是光的干涉
D. 戴上偏振光墨镜看到烟花整体变暗，其原因是光是横波
13. 小江以光纤为研究对象，探究光学规律。如图，光信号在包层和纤芯的分界面上发生多次全反射，并沿芯线传送。已知纤芯的折射率为。
（1）包层的折射率应__________纤芯的折射率。
A.大于 B.小于 C.等于
（2）用光纤传输光信号，则光信号在芯层中的传播速度为__________m/s。（真空中的光速为m/s，结果保留2位有效数字）
14. 钠原子从能量为的激发态跃迁到能量为的基态，产生单色光。（普朗克常量为h，真空中光速为c）
（1）单色光的波长为__________。
A. B. C. D.
（2）将单色光垂直射入间距为d的双缝，双缝到光屏的距离为L，则光屏上相邻亮条纹的间距为_______。
（3）将单色光照射到逸出功为W的金属表面，产生了光电子。则光电子最大初动能为__________。
【答案】12. ABD
13. ①. B ②.
14. ①. A ②. ③.
【解析】
【12题详解】
A．五彩烟花的颜色是电子由较高能级跃迁到较低能级，以光的形式释放能量而产生的，颜色由原子的能级跃迁决定，故A正确；
B．相机镜头的增透膜减弱反射光的原理是薄膜干涉，B正确；
C．从一条窄缝观测烟花，能看到彩色条纹的原理是光的衍射，C错误；
D．只有横波才能产生偏振，则戴上偏振光墨镜看到烟花整体变暗，其原因是光是横波，D正确。
故选ABD。
【13题详解】
（1）[1]光线从纤芯射到与包层界面时发生全反射，可知包层的折射率应小于纤芯的折射率，故选B。
（2）[2]光信号在纤芯中的传播速度为
【14题详解】
（1）根据
可得单色光的波长为，故选A；
（2）根据可得，光屏上相邻亮条纹的间距为
（3）光电子最大初动能为
核能
核能就是原子核内部能量的释放与利用，是人类最具希望的未来能源之一。
15. 我国首款核电池原型机“烛龙一号”通过碳14原子核（）的衰变释放持续稳定的能量，适合长期为微功耗设备供电。
（1）发生衰变的核反应方程为：
①衰变产物X为__________。
A. B. C. D.
②的平均结合能__________X的平均结合能。
A.大于 B.等于 C.小于
（2）的半衰期长达5730年，经17190年，核电池中数目为原来的__________。
（3）关于衰变及射线的说法正确的是__________。（多选）
A.射线穿透能力比射线强 B.衰变的实质是核外电子电离
C.粒子由中子转化成质子的过程产生 D.可利用的半衰期进行考古年代断定
16. 全超导托卡马克核聚变实验装置是一种将等离子体约束在环形空间的磁约束装置。通过氘核（）和氚核（）结合成氦核（）释放能量，核反应方程为。已知氘核质量为，氚核质量为，氦核质量为，中子质量为。
（1）一个氘核与一个氚核聚变后释放的能量为__________。（真空中光速为c）
（2）如图为磁约束装置的示意图，环形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，内圆半径为，外圆半径为，圆心均为O点。将速度大小不同的氘核（电荷量为e）从内圆右侧A点沿图示切线方向垂直射入磁场，使其不穿越外圆边界，则粒子的最大速度为__________。（粒子间的相互作用忽略不计）
【答案】15. ①. B ②. C ③. ④. ACD
16. ①. ②.
【解析】
【15题详解】
（1）①[1]根据核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒，可知X为.
故选B。
②[2]核衰变过程释放能量，说明生成物原子核比反应物原子核更稳定，比结合能越大原子核越稳定，因此 的平均结合能小于X的平均结合能.
故选C。
（2）[3]半衰期 ，经过时间 ，经历的半衰期次数。
根据半衰期公式，剩余核数目
所以数目为原来的。
（3）[4] A．射线是高速电子流， 射线是氦核流，射线的穿透能力 射线强，故A正确。
B．衰变的实质是原子核内的中子转化为质子同时释放出电子，不是核外电子电离，故B错误。
C．粒子是由核内中子转化成质子的过程产生的，故C正确。
D．利用 的半衰期可以进行考古年代断定，即碳14测年法，故D正确。
故选ACD。
【16题详解】
（1）[1]质量亏损 。
根据爱因斯坦质能方程，释放的能量
（2）[2]氘核带正电，从A点沿切线方向射入，根据左手定则，洛伦兹力指向圆心O，粒子做匀速圆周运动。设粒子轨道半径为 ，由牛顿第二定律得
解得速度。
要使粒子不穿越外圆边界，粒子运动轨迹的最远点不能超过外圆半径 。由几何关系可知，粒子从内圆A点出发，轨迹圆心在OA连线上，轨迹离O点最远距离为 。临界条件为
解得最大半径 。
代入速度公式得最大速度
飞行时间质谱仪
飞行时间质谱仪是现代化学、生物学与材料科学的重要分析工具。
如图为飞行时间质谱仪的简化原理图：真空环境中，粒子源P同时释放含甲、乙离子的混合粒子束（初速度可忽略），经过电压为的强加速电场后（加速时间可忽略），进入边长为L的正方形漂移区，最终到达紧靠在漂移区右侧的探测器Q。已知甲离子的质荷比为，乙离子的质荷比为，且。（质荷比为离子质量与电荷量之比，粒子间的相互作用忽略不计）
17. 求甲、乙离子到达探测器Q的飞行时间差。（计算）
18. 若要增大甲、乙离子的飞行时间差以提高质谱仪的分辨率，可行的措施是 。（多选）
A. 增大加速电场的电压B. 减小加速电场的电压
C. 增大漂移区长度LD. 减小漂移区长度L
19. 若在漂移区的M、N板间加上偏转电压，请分析说明甲、乙离子的运动轨迹是否重合。（论证）
【答案】17. 18. BC
19. 见解析
【解析】
【17题详解】
设离子的质量为m，电荷量为q，质荷比
离子在加速电场中加速，由动能定理得
解得离子进入漂移区的速度
离子在漂移区做匀速直线运动，飞行时间
甲、乙离子的飞行时间分别为 ，。
因为 ，所以甲、乙离子到达探测器的飞行时间差为
【18题详解】
由第1问可知，飞行时间差 。
A．增大加速电场的电压 ，减小，故A错误。
B．减小加速电场的电压 ，增大，故B正确。
C．增大漂移区长度 L，增大，故C正确。
D．减小漂移区长度 L，减小，故D错误。
故选BC。
【19题详解】
设漂移区正方形边长为L，则偏转电场极板间距
离子进入偏转电场后做类平抛运动。水平方向
竖直方向
联立消去时间t，得轨迹方程
将加速阶段得到的代入上式，得
由此可见，离子的运动轨迹方程y与离子的质量m、电荷量q无关，仅取决于加速电压、偏转电压和几何尺寸L。因此，甲、乙离子的运动轨迹重合。