2024届上海市高三“新高考”最终质量调研物理试卷（原卷版+解析版）

这是一份2024届上海市高三“新高考”最终质量调研物理试卷（原卷版+解析版），文件包含2024届上海市高三“新高考”最终质量调研物理试卷原卷版docx、2024届上海市高三“新高考”最终质量调研物理试卷解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共34页， 欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷共10页，5个场景，28个小题，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学校、班级、姓名。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，每小题应选两个及以上的选项；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”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。
5.本试卷标注为“作图”的试题，用2B铅笔在答题纸对应框内画出图像，需要画出大致的轨迹以及特殊点。
6.本试卷的场景将诱导学生们，一步一步从微观粒子拓宽视野直到宇宙中
微型粒子
科学家发现很多物质的微观形式均为粒子，宏观的物质，甚至光，都是由粒子构成的，科学家分别用a、b两束光照射同一光电效应设备，得到光电流与光电管两极间电压的关系图像如图所示。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. a、b两束光频率相同
B. b光的衍射现象比a光更容易观察
C. b光的强度大于a光的强度
D. 若两种单色光分别照射基态氢原子时都能使其能级跃迁，则b光使其跃迁能级更高
2. 科学家进而分析光电效应的电路图。①、②两束单色光是由处在同一激发态的原子跃迁到I态和II态时产生的，若光束①通过窗口照射到阴极K后，滑动变阻器的滑片P滑到位置a时，电流表的读数恰好变为0：光束②通过窗口照射到阴极K后，滑动变阻器的滑片P滑到位置b时，电流表的读数恰好变为0
光束①产生的饱和电流___________光束②的饱和电流；光束①产生的光电子初动能___________光束②产生的光电子初动能
A. 大于 B. 小于 C. 无法判断
3. 计算并解释在2中得出的结论
科学家发现一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在球的外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。而均匀带电薄球壳在内部任意点产生的电场强度为零，由以上信息结合叠加原理解决下列问题。已知静电力常量为k。根据汤姆生的原子模型，我们可以把原子看成是一个半径为R=10-10m的电中性的球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子一样镶嵌在原子里。在粒子散射实验中，某粒子沿着原子边缘以速度v射向金原子，如图乙所示。不考虑电子对粒子的作用。为简单计，认为该粒子接近金原子时（即rR，图中两条平行虚线范围内）才受金原子中正电荷的静电作用，作用力为恒力，大小为F=（Q和q分别为金原子正电荷电量和粒子电量）、方向始终与入射方向垂直，作用时间的数量级为（k=9.0×109Nm2/C2，金原子序数79，粒子动能约Ek=5MeV=810-13J，电子电量e=1.6×10-19C，保留3位有效数字）；
（1）一半径为R、带正电荷Q的粒子，以球心O为原点建立坐标轴Ox，如图甲所示。求Ox轴上电场强度大小E与坐标x的关系并在答题纸上作出函数图像
（2）求粒子的偏转角度。
4. 电子是原子的组成部分，当电子的速度为零时，电子的质量为m0=9.11×10-31kg，该电子由静止开始经加速电压U=106V加速后，该电子的质量和速度的大小分别为多少？（计算结果保留4位有效数字）
5. 2023年11月2日，日本东京电力公司启动第三批约7800吨核污染水排海，引起多国强烈反对。其中有一种难以被清除的氚具有放射性，会发生衰变，产生危害较小的He-3（指质量数为3），其半衰期为12.43年，研究人员发现，氚在0.09g/L下为安全浓度
（1）写出氚发生衰变的核方程式
（2）1kg的氚原子核，在100L的水中，需要经过至少___________年，才能达到安全浓度。
【答案】1. D 2. ①. C ②. C
3. （1）（x R的区域，带电球体产生的场强大小为
在x R的部分可看成无数层薄球壳），由题意，x> R的部分在x处产生的场强为0，整体带电球体在x处产生的电场和半径为x的球体在x处产生的电场相同，半径为x的球体带电量为
电场为
则函数关系式为
（x