上海高三物理二模试卷（嘉定区）

这是一份上海高三物理二模试卷（嘉定区），共4页。试卷主要包含了本考试分设试卷和答题纸，若一果实喷完种子后飞出等内容，欢迎下载使用。

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。答题前，务必在答题纸上填写姓名、学校和班级，并将核对后的条形码贴在指定位置。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；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”“简答”“论证”的试题，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。（本卷所用重力加速度为g）
一、实验和理论
物理学中，实验与理论密不可分，实验通过观察和测量为理论提供依据和验证，而理论则通过对实验数据的分析与解释，提炼出普适规律并对新的现象做出预测。
1．（配对）将下列物理实验与其对应的推理结论进行配对。
A．奥斯特实验B．迈克耳孙-莫雷实验 C．α粒子轰击铍原子核实验
D．焦耳定律实验E．密立根油滴实验F．α粒子散射实验
（1）（ ）间接验证了电子电荷的存在，并测定了元电荷的数值。
（2）（ ）获得一种穿透性极强的中性粒子流，为原子核模型理论提供重要的证据。
（3）（ ）未能观察到地球相对于以太的运动，对以太假说产生了质疑，为相对论提供了实验基础。
（4）（ ）揭示了电能转化为热能的定量关系，验证了能量转化和守恒定律在电热效应中的有效性。
（5）（ ）首次发现了电流能够产生磁场，揭示了电与磁的相互联系。
2．（多选）下列物理现象中可以在牛顿力学的框架下得到解释的有（ ）
A．地球绕太阳公转 B．鸟的飞行 C．中子星的自转
D．子弹的飞行 E．激光 F．加速器中高能粒子的运动
G．引力波 H．量子通信
3．一个质量为m、半径为R的天体所产生的引力场强弱通常用一个数来描写，其中G为引力常量，c为真空中的光速。对于黑洞，这个值接近于1。根据国际单位制推断c的指数x的数值为______。
4．玻尔运用经典理论结合量子化假设描述了氢原子的轨道和能级。
（1）n为量子数，rn、En分别表示第n条可能的轨道半径和电子处在rn轨道上时氢原子的能量，r1为核外电子第1条（离原子核最近的一条）可能的轨道半径。以下符合玻尔理论的是（ ）
r
n
A
O
1
r
2
3
4
n
n
r
n2
B
O
1
r
2
3
4
1
1
1
1
En
n
C
O
1
2
3
4
E
En
n2
D
O
1
2
3
4
E
（2）氢原子从一个轨道跃迁到另一轨道时向外辐射电磁波，电子绕核运动的动能______，电子与氢原子核间的电势能______。（选填“增大”“减小”或“不变”）
二、自行车
曲柄
自行车是一种常见的代步工具，骑车出行不仅环保，还兼具健身作用。右图所示为自行车的主要传动部件，链轮和飞轮用链条相连，踏板通过曲柄和链轮固定连接，后轮与飞轮固定连接。当用力蹬踏板时，后轮就会转动，从而使自行车前进。
1．表中给出了某变速自行车的链轮、飞轮的齿数，通过匹配两者不同的齿数，可以改变踏板转动一周时自行车的行进距离。已知该自行车前后轮的周长均为2m，人脚踩踏板转速1.5r/s恒定。
（1）当自行车在水平地面上沿直线骑行时，后轮为主动轮，后轮对地面的摩擦力的方向（ ）
A．水平向前 B．水平向后
（2）曲柄长度为170mm，踏板做圆周运动的角速度为______，线速度为______。（计算结果保留小数点后两位）
（3）（计算）求骑行的最大速度。
2．保持适当的轮胎气压对延长轮胎寿命和提升骑行感受至关重要，已知某款自行车轮胎容积为1.8L且保持不变，在环境温度27°C时胎内气体压强为2.1atm，外界大气压强始终为1atm。
（1）（计算）长时间骑行后胎内温度上升为37°C，此时胎内气体压强为多少？
（2）车胎的气门芯会缓慢漏气，每天漏出的气体在环境中的体积为0.2L，经过______天轮胎内气压降低为1.2atm。（计算结果保留整数）
（3）（简答）若车胎被扎一个小洞，气体从小洞冲出会导致胎内气体温度下降，对此现象做出解释。
三、弹簧和球
C
B
A
（a）
如图（a）所示，轻弹簧竖立在地面上，正上方有一质量为m的球从A处自由下落，落到B处时开始与弹簧接触，之后向下压缩弹簧，球运动到C处到达最低点。运动过程中不计空气阻力。
1．AB距离为d，球刚接触弹簧时的动能Ek=______；
2．（简答）某同学认为：从A运动到C过程中球的机械能不变。以上说法你认同吗？请说明理由。
a
x
O
（b）
3．当球运动到最低点时，地面对轻弹簧的支持力（ ）
A．FN<2mg B．FN=2mg C． FN>2mg
4．（作图）取A处为坐标原点O，竖直向下为正方向，建立x轴，在图（b）中定性画出从A运动到C的过程中球的加速度a随位移x变化的图像。
四、光的认识
人类对于光的认识经历了一个漫长的历史过程，从牛顿的微粒说，到惠更斯的波动说，麦克斯韦的电磁说，一直到光的波粒二象性学说，认识不断深入。

空气中
介质中

（a）
1．光的微粒说认为光子由大量具有质量的微粒构成，这些微粒在均匀介质中以确定速度传播。微粒说对折射定律的解释如下：弹性粒子由空气入射到介质表面时受到介质对其的引力作用，其方向垂直介质表面指向介质内部，因此入射粒子与介质表面平行的速度分量并不改变，即v0|| =v||，而垂直介质表面的速度分量由于引力作用而由v0⊥增大为v⊥，入射粒子和折射粒子的速度及其分量如图（a）所示，由此可以得到入射角大于折射角。根据你所掌握的光学知识指出这一解释与事实不符之处：______。
（b）

2．冰的折射率为1.31，用直径为10cm、长为1m的冰柱代替玻璃制作“冰纤”，使光在冰柱内沿图（b）所示路径传播，入射角为，入射点为截面圆心。则sin=______（保留2位有效数字）。
3．干涉、衍射现象是光的波动性的表现。
（c）
（1）双缝干涉实验装置如图（c）所示，双缝干涉条纹分布特征是______，可使用______传感器来观察干涉图样；根据，通过测量L、d、x这三个物理量可以间接测得波长λ，该关系式中L是______，调节L使其减小，相邻条纹间距x将______；测得相邻N个条纹的间距为D，则x=______。
（2）在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将______。衍射现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在______情况下，光才可以看作是沿直线传播的。
五、喷瓜
果实
果柄
（a）
（b）
茎
大自然中喷瓜传播种子的方式比较特别。喷瓜结构如图（a）所示，茎通过果柄给果实输送水分和养分，成熟后的果实内部挤满了种子和黏性液体。果实一受到触动就会和果柄分开，断开处会出现一个小孔，浆液及种子就会从这个小孔里喷射出来，使果实飞出。
1．图（b）为静止低垂的果实的示意图，果实对果柄的作用力方向最接近的是（ ）
A B C D
2．像喷瓜这样，系统在内力作用下向某一方向发射部分物质从而使系统的剩余部分向相反方向运动的现象，称为______现象，举出该现象的另一个例子______。
3．若向下喷出种子后瞬间，果实质量为m，获得向上的作用力为F，此时该果实的加速度大小为______。
4．假设两颗质量相同的种子，水平喷出时相对于果实的速度相同，有两种喷出情况：①两颗种子同时喷出；②两颗种子依次喷出。则果实所获得的水平速度（ ）
A．情况①下更大B．情况②下更大 C．两种情况一样大
5．若一果实喷完种子后飞出（忽略空气阻力的影响）：
（1）假设果实水平射出，射程为x，要估算水平的初速度v0，还需要知道的物理量及其符号是______，v0=______。
（2）（多选）若该果实以相同初速度大小，从同一高度分别竖直向上和水平飞出，落地瞬间果实的 ( )
A．动能相同 B．动能不同 C．动量相同 D．动量不同
(3) 竖直向上和水平飞出两种情况中该果实所受重力的冲量分别为I1 、I2。则（ ）
A．I1 >I2B．I1 =I2 C．I1 六、着舰
着舰是舰载机降落在航母上的过程，其中包括拦阻阶段，即借助甲板的阻拦索系统，在短时间内急剧减速，安全停在航母甲板上。
A
B
C
D
1．设航母静止，甲板上的水平跑道简化后如右图所示，A为降落点，C处装有阻拦索，为避免阻拦索所承受的拉力过大，阻拦索中点被拉至D处开始工作，舰载机做加速度大小为a的匀减速运动到达B处停下。AD=s，舰载机质量为m，在D处速度为vD，舰载机降落过程受到恒定阻力为f（不包括阻拦索的作用）。为保证在着舰失败的情况下能再次起飞，着舰过程中舰载机始终保持F0的恒定水平推力。
（1）（作图）画出舰载机在AD间运动时的受力示意图；
（2）（计算）求舰载机的着舰距离SAB；
（3）（计算）求舰载机在A点的着舰速度大小vA；
（4）（论证）阻拦索如果设计成刚勾住时就开始工作，是不合理的。说明其中的原因。
M
N
Q
P
a
b
R
v0
ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ
ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ
2．（计算）我国新一代航母福建舰采用了电磁阻拦技术，其工作原理如右图，电阻不计的平行金属导轨MN、PQ固定在水平面内，间距为L，导轨左端连接阻值为R的电阻。长度为L、阻值为r、质量不计的导体棒ab垂直导轨置于其上。质量为m的舰载机挂钩勾住ab上质量不计的绝缘绳时关闭发动机，舰载机与导体棒具有共同速度v0。
若导轨间不加磁场，舰载机需滑行距离s后才能静止。
若导轨间存在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场，ab棒与导轨始终接触良好且垂直于导轨，舰载机滑行时间t后减速到静止，则滑行距离为多少？名称
链轮
飞轮
齿数
48
38
28
16
18
21
24
28