2025届上海市普陀区高三下学期3月二模物理试题含解析

1、2024学年第二学期普陀区高三质量调研物理试卷考生注意：1试卷满分100分，考试时间60分钟。2本考试分设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。3本试卷标注“多选”的试题，每小题有23个正确选项，漏选给部分分，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。4本试卷标注“计算”“论证”等试题，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。蜻蜓点水“蜻蜓点水”的字面意思是蜻蜓轻轻触碰水面，蜻蜓“点水”会在水面上形成水波。1. 蜻蜓连续“点水”于平静水面的O处，形成的水波近似看作简谐横波。某时刻（）水波图样如图（a）所示，图中实线、虚线分别表示波峰、波谷。M和N是相邻波峰和波谷上的两个质点，两质点振动的平衡位置均在x轴上。质点M的振动图像如图（b）所示。（1）若水波的传播速度为v，则质点M、N在x轴方向上的距离为_；（2）质点N振动的位移y随时间变化t的关系是_2. 蜻蜓在水画上“点水”飞行。若蜻蜓沿x轴正向飞行，其水平飞行速度恰好与水波的传播速度相等，且每次“点水”只形成一个向外扩展的圆形水波波纹，则蜻蜓连续三次“点

2、水”后某时刻水波图样（俯视）可能是_。A. B. C. D. 【答案】1. . . 2. A【解析】【1题详解】1M和N是相邻波峰和波谷上的两个质点，则两者距离半个波长，由图可知周期为T=2t0，则距离为x=vt0；2由题意，N正处于波谷，满足振动方程【2题详解】相邻两圆的圆心距离是蜻蜓点水后到下一次点水运动的距离，与此同时，波传播的距离为相邻两圆的半径之差，由图可知相邻两圆的圆心距离等于相邻两圆的半径之差，可得蜻蜓飞行的速度恰好与水波的传播速度相等，且蜻蜓沿x轴正方向飞，新形成的波应该在x轴上右侧。故选A。热气球热气球主要由球囊、吊篮和加热装置三部分构成，球囊下端有一开口，使球囊内外的气体可以流通，如图所示。热气球在运动过程中，其体积及形状可视为保持不变。3. 一质量为m的探险家乘坐热气球到达离地面h高处，已知地球半径为R，质量为M，引力常量为G，则探险家与地球间的万有引力大小为_4. 某热气球的球囊容积（球囊壳体的体积可忽略），热气球及人员总质量（不含球囊内空气质量），若地面附近的空气温度、空气密度。忽略燃料燃烧损耗的质量、吊篮和加热装置的体积。（1）飞行前加热球囊内空气。加热前、

3、后球囊内空气分子热运动的速率分布曲线、可能为_；ABCD（2）缓慢加热球囊内空气，热气球刚要离开地面时球囊内热空气的密度为_；（3）该热气球从地面升起，球囊内气温至少为_。5. 一载有物体的热气球悬停于地面上方。某时刻在距地面高为H的O处，将一质量为m的物体相对于地面以大小为的速度水平向右抛出。抛出物体后的热气球及其载荷的总质量为M，不计空气阻力和抛出物体受的浮力，热气球所受浮力保持不变。重力加速度为g。（1）若以水平地面为零势能面，物体刚要落地时的机械能为_；（2）水平抛出物体后，热气球相对于地面的运动轨迹可能是_；（3）在抛出到落地的过程中，物体动量变化量的大小为_。【答案】3 4. . A . 0.9 . 111 5. . . C . 【解析】【3题详解】根据万有引力定律，可得探险家与地球间的万有引力大小为【4题详解】1飞行前加热球囊内空气温度升高，空气的分子平均动能增大，速率大的分子占比增大，速率低的占比减小，分子总数不变，即为加热前、后球囊内空气分子热运动的速率分布曲线、符合的要求，对各项分析，可知A项符合要求，B项中分子总数发生变化，C项中曲线、相反，D项中曲线、相反，且分

4、子总数发生变化。故选A。2设热气球刚要离开地面时，球内热空气的密度为，则热气球刚要离开地面时，根据平衡条件有代入数据解得3设为使热气球从地面升起，球内气温至少要达到T。加热过程气体作等压变化，根据盖吕萨克定律有又球囊内空气质量不变，则有联立可得其中，代入数据解得则球囊内气温至少为【5题详解】1若以水平地面为零势能面，物体刚开始的机械能为由题知，不计空气阻力和抛出物体受的浮力，可知物体的机械能守恒，可得物体刚要落地时的机械能为2水平向右抛出物体后，在水平方向物体与热气球满足动量守恒，则热气球会获得一个向左的水平速度；未抛出物体前，物体和热气球处于静止状态；因热气球所受浮力保持不变，抛出物体后，热气球内的质量减少，重力减少，故热气球具有竖直向上的加速度，所以热气球在水平方向上做向左的匀速直线运动和在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，所以其合运动轨迹为一条向上凹的曲线，故C项符合要求。故选C。3物体从高为H处水平向右平抛，在竖直方向上有解得落时间为根据动量定理有可得物体动量变化量的大小云室云室是利用带电粒子使气体分子电离，从而显示带电粒子运动径迹的装置。通过对不同粒子运动径迹的分析和比

5、较，科学家可以得到粒子的带电、运动等情况的信息，甚至可以发现新粒子。6. （多选）如图，云室中封闭一定质量的气体。在快速向下拉动活塞的过程中，若不考虑云室中气体的液化，则云室中的气体_。A. 温度升高B. 温度降低C. 压强增大D. 压强减小7. 云室中有A、B两个点电荷，其周围的电场线分布如图所示。通过云室观察到一带电粒子的运动轨迹为曲线ab，a为两点电荷连线中垂线上的点、b为两点电荷连线上的点。（1）a、b两点的电场强度和电势分别为、和、，则一定有_；A B C D（2）带电粒子从a运动到b的过程中，其电势能_。A一定变大 B可能变大 C一定变小 D可能变小8. 云室置于垂直纸面向里的匀强磁场中，云室中一静止的原子核X发生了一次衰变，其衰变产物为新的原子核Y和粒子Z。观察到Y、Z在磁场中的运动轨迹是互为外切的圆，如图所示，同时测得两个圆的半径之比，普朗克常量，元电荷。（1）粒子Z是_；A B C D（2）若原子核X衰变时，释放出一种频率为的光子，那么这种光子照射在逸出功为4.52eV的金属钨上，逸出光电子的最大初动能为_eV；（3）原子核X的核电荷数为_。9. （论证）如图，云室中

6、有一相距为d、长为L的一对平行金属板组成的偏转电场和光屏MN。将含有氕（）、氘（）、氚（）三种粒子的粒子束从偏转电场一端、两金属板中间O点，以大小为的速度平行金属板射入偏转电场。通过云室观察发现能到达光屏的径迹只有一条。已知氕（）的电荷量为e，质量为m，不计阻力、粒子间的相互作用和粒子重力。分析说明平行金属板两端的电压范围。【答案】6. BD 7. . B . C 8. . A . 0.43eV . 86 9. 【解析】【6题详解】AB云室内封闭一定质量的气体，快速向下拉动活塞，时间短，可认为是绝热过程，故；气体体积增大，对外做功，故，根据热力学第一定律可得可知内能减小，温度降低，故A错误、B正确；CD云室中气体体积增大，温度降低，由理想气体状态方程可知压强减小，故C错误、D正确。故选BD。【7题详解】（1）1AB电场线疏密表示电场的强弱，由图可知，a点的电场强度一定小于b点的电场强度，故A错误、B正确；CD由电场线分布情况可知，A、B带不等量异种电荷，但由于A、B所带电性未知，无法判断电场线方向，也无法判断、的关系，故C、D错误。故选B。（2）2粒子受力指向轨迹凹侧，带电粒子从a运动

7、到b的过程中，电场力与速度之间的夹角小于90，电场力做正功，电势能一定能变小，故选C。【8题详解】（1）1 静止的原子核X发生了一次衰变，根据动量守恒定律可知，衰变后的两粒子速度方向相反；两粒子在磁场中的运动轨迹是互为外切的圆，可见两粒子电性相同，故发生的衰变应为衰变，故选A。（2）2光子的能量为这种光子照射在金属钨上，逸出光电子的最大初动能为（3）3原子核Y和粒子Z在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，可得解得根据动量守恒定律可知，原子核Y和粒子Z的动量大小相等。故转动半径R与电荷量q成反比，粒子Z的电荷数是2，原子核Y的电荷数应是，原子核X的核电荷数为。【9题详解】粒子进入偏转电场后做类平抛运动，平行金属板方向做速度为的匀速直线运动；垂直金属板方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为根据类平抛运动的规律可得，联立可得三种粒子所带电荷量相同，质量不同，质量越小，加速度越大，向金属板方向偏转的越大。若能到达光屏的径迹只有一条，则应是氚（）粒子。故平行金属板两端的最小电压为氘（）粒子恰好偏转至下极板最右边，故有平行金属板两端的最大电压为氚（）粒子恰好偏转至下极板最右边，故有故平行

8、金属板两端的电压范围为。中国高铁中国高铁利用“北斗”导航技术、5G通信技术等构建运营的“超强大脑”，实现了数字化、智能化的管理。具有完全自主知识产权的新一代高速列车“复兴号”投入了高铁运营。10. 5G信号相较于4G信号采用了频率更高的无线电波，具有数据传输更快的特点。（1）（多选）在空气中传播时，5G信号与4G信号相比_；A具有更快的传播速度 B具有相同的传播速度C更容易发生衍射 D更不容易发生衍射（2）（多选）无线电波可由LC振荡电路产生，某时刻的电路工作状态如图所示，此时_。A电容器正在放电 B电容器正在充电C线圈中磁场的方向向上 D线圈中磁场的方向向下E线圈储存的磁场能正在增大 F线圈储存的磁场能正在减小11. “北斗”导航系统主要由地球同步轨道卫星和中轨道卫星组成。某一地球同步轨道卫星和一颗中轨道卫星在同一平面内环绕地球做匀速圆周运动、且绕行方向相同。如图（a）所示。（1）同步轨道卫星和中轨道卫星绕地球做圆周运动的线速度分别、，则_；A B C（2）若这两颗卫星之间的距离随时间t变化的关系如图（b）所示，则中轨道卫星的运行周期_h。12. “复兴号”列车在某段长为1000m的平直轨道上行驶，其速度的平方与位移x的关系，如图所示。（1）乘客将一水杯放置在车厢水平桌面上，在此过程中水杯里水面的形状可能是_；（2）列车通过此路段所用的时间为_s。13. 如图，“复兴号”动车组共8节车厢。每节车厢的质量均为m，每节动力车厢能提供的最大驱动功率相同，重力加速度为g。（1）（计算）动车组采用4动4拖模式，依靠前面的4节动力车厢来带动整个列车运行。动车组在平直轨道上匀加速启时，若每节车厢所受阻力均为车厢所受重力的k倍，每节动力车厢提供的牵引力大小为F，求第4节车厢对第5节车厢的作用力大小；_（2）若动车组在高速行驶过程中所受阻力与其速率成正比，采用4动4拖模式，最高时速可达350km/h，则改为采用1动7拖模式后，动车组的最高时速为_km/h。14. 高速列车上安装有电磁制动系统，其原理可简单描述为线框进出磁场受电磁阻尼作用。某同学进行了模拟研究：

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