2025年高考物理第一次模擬考試（上海卷01）

全解全析

注意事項：

1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮

擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。

3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、新能源汽車（18分）

新能源車以其環保、智能等優勢越來越受到廣消費者的青睞，新能源車將逐步替代傳統燃油汽車成為

家庭用車的主流。某款國產純電四驅SUV汽車，其說明書的相關數據如下:重量2440kg,搭載了108.8kWh

大容量電池，電池能量密度為150Wh/kg。續航里程（充滿電后汽車能行駛的最大路程）635公里，百公

里耗電17.6kWh。最高時速達到180km/ho零至100km/h加速時間4.4秒。

1.下列哪種情況可以將汽車看作質點（）

A.在倒車入庫時B.高速公路上檢測車速時

C.避讓障礙物時D.交通事故中核定責任時

2.提速快是新能源汽車的一個重要優勢。假設該SUV汽車在說明書提供的最短時間內，速度從零提速至

100km/h的過程是勻加速直線運動，則其平均加速度大小為m/s2,這過程中，汽車行駛的

距離為mo（保留2位有效數字）

3.電動汽車在平直公路上行駛。從某時刻開始計時，發動機的功率尸隨時間/的變化如圖所示。假定汽

車所受阻力的大小/"恒定不變。下列描述該汽車的速度v隨時間［變化的圖像中，可能正確的是（其中

a=?b=N）

P

八

a____

幺T：

0—7^2--------3

VVVV

4.若兩輛汽車做碰撞安全試驗,汽車甲的質量2000kg,汽車乙的質量為1500kg,兩車碰撞前后的速度隨

時間變化的圖像如圖所示。碰撞過程中，系統的總動量（填“守恒,，或“不守恒，，），汽車甲受

到的合外力大小.No

5.電動汽車在正常行駛時靠電源通過電動機提供動力，在減速或剎車時，又可以將汽車的動能通過發電機

反饋給電源充電，實現能量回收目的。小敏同學為了研究電動汽車這一工作原理，設計了一個小實驗。

如圖，兩根相距為上的平行光滑金屬導軌水平放置，導軌間分布著豎直向下的勻強磁場，其磁感強度為

B,一導體棒垂直置于導軌上，其電阻為R,并與金屬導軌接觸良好。圖左側為充、放電電路，已知

電源的電動勢為￡,內電阻為人電容器的電容為C。除了電源、金屬棒的電阻外，不計其它電阻。

1

—OA

S-O------

XXXXXXX

E±:D

CXLX以xXXX

丁X、XXXXXXX

B

（1）在模擬汽車啟動時，將開關S接到1位置，電源對外放電，導體棒受到安培力相當于汽車的牽引力。

某時刻電流強度為/,則此時導體棒的速度為4=導體棒速度方向為

（2）在模擬汽車減速時，將開關S接到2位置，電路與電源脫開，和電容器聯接，導體棒對電容充電。充

電過程中，電容器上極板帶電。在導體棒速度減速為V2時，充電電流為/，此時電容器的所

帶的電量為.

【答案】1.B2.6.3161.11/61.103.B

E-IR-Ir

4.不守恒20000/2x1()45.---------向右正C(BLV2-IR)

BL

【解析】1.在倒車入庫、避讓障礙物、交通事故中核定責任時，都不可忽略汽車的大小和形狀；在高

速公路上檢測車速時，可以忽略汽車的大小和形狀，將其看作質點。

故選B。

100/

-----m/s

2.[1]根據說明，零至100km/h加速時間4.4秒，則平均加速度大小為

3.6=6.31m/s2

4.4s

1

⑵這過程中，汽車行駛的距離為x=-4z?92=61.11m

3.設汽車牽引力為尸，加速度為a,速度為v,質量為m,則有p=Fv,a=^上

m

由于汽車的輸出功率恒定，隨著速度V的增大，牽引力尸逐漸減小，則汽車的加速度也逐漸減?。?/p>

當牽引力減小到與阻力等大反向時，汽車不再加速，此時的最大速度為k=卷=今

當輸出功率增大到固定值2時，汽車又開始做加速度逐漸減小的加速運動，

當牽引力再次減小到與阻力等大反向時，汽車不再加速，此時的最大速度為?

Ff

故選B。

4

4.[1]碰撞前兩車的動量分別為pv=mvvv=2xl0kg-m/s

夕乙=加乙v乙=6x104kg?m/s

碰撞后兩車的動量之和為P=(加甲+加乙)v=7xl04kg-m/s

由于夕〈2甲+0乙，所以碰撞過程中，系統的總動量不守恒。

⑵碰撞過程中甲的加速度為^=^|^ni/s2=10m/s2

4

所以甲受到的合外力大小為F=mvav=2X10N

5.(1)某時刻電流強度為/,此時電源輸出的機械功率為p=IE-『r-『R

又p=FvF=BH

F_[r_IR

聯立解得此時導體棒的速度為v='

BL

電流方向由4至2,根據左手定則可知導體棒所受安培力方向向右，則速度方向向右。

(2)導體棒向右運動切割磁感線產生電流，對電容充電。根據左手定則可知，導體棒內的電流方向由3

至久,所以電容器上極板帶正電荷。

在導體棒速度減速為V2時，導體棒兩端的電動勢為E=BLV2

充電電流為/,則電容器兩端的電壓為U=E-IR=BLV2-IR

此時電容器的所帶的電量為Q=CU=C(BLv「IR)

二、航空探測（18分）

我國已先后成功實施四次月球探測任務，計劃在2030年前實現首次登陸月球。已知，月球表面重力

加速度為g月,地球表面加速度g=10m/s2?

1.某星球表面不存在大氣層，在該星球將一質點以初速度%豎直向上拋出。從拋出時開始計時，s-f圖

象如圖所示，根據圖像%=m/s,假設該星球的半徑與地球近似相等，則該星球密度是地球的.

倍。

2.“嫦娥五號”月球探測器返回艙為了安全帶回樣品，采用了類似“打水漂”多段多次減速技術。如圖所示,

用虛線球面表示地球大氣層邊界，邊界外側沒有大氣。關閉發動機的返回艙從a點滑入大氣層，然后

經b點從c點“跳出”,經d點后再從e點“躍入”。d點為軌跡最高點，距離地面高度為h,已知地

球表面重力加速度為g,地球半徑為R。

（1）下列選項正確的是()

C.V>V=V

A.va>vc>veB.va=vc=veace

（2）下列關于返回艙在b、d兩點的狀態判斷正確的是（）

A.超重失重B.失重超重C.失重失重

（3）返回艙在d點時的線速度（選涂：A.大于B.等于C.小于）

3.未來，航天工作者可以在月球基地進行物理實驗。如圖（a）所示，彈簧振子沿軸線自由振動，一垂

直于的彈性長繩與振子相連，沿繩方向為x軸，沿彈簧軸線方向為y軸。

A

(b)

（1）彈簧振子振動后，某時刻記為t=0時刻，振子的位移y隨時間t變化的關系式為〉=-外山（片2九"。繩上

產生一列沿X軸正方向傳播的簡諧橫波，則片7時的波形圖為（）

（2）如圖（b）所示，實線為電時刻繩子的波形，虛線為電+0.2s時刻繩子的波形，尸為x=4m處的質點。

繩波的傳播速度可能為m/so在%+1.0s時刻，質點P所處位置的坐標為0

4.在一次用單擺測量月球表面重力加速度的實驗，用傳感器測出細線拉力尸隨時間/的變化圖像如下圖,

月球重力加速度為g=1.63m/s2,則擺長約cm?

【答案】1.60.152.(1)C(2)A(3)C

3.A20力+5(力=0、1、2、3…)(4m,-0.1m)4.66

【解析】

1.[1]質點做豎直上拋運動，然后做自由落體運動

由圖像可知，上升的最大高度和上升到最高點所用時間分別為h=nm,/=4s

由卜=爭得%=6m/s

⑵該星球表面重力加速度為g，葉=1.5m/s2

在星球表面，萬有引力等于重力G^=mg

2正

星球質量為"畫,密度表達式為p=^-=-^—=-^-

G囁1^34G兀R

3

該星球的半徑與地球近似相等，則密度與星球表面重力加速度成正比，即=J=^=0.15

2.(1)返回艙從a點滑入大氣層到C點的過程，受到空氣陽力，機械能會減小，而a、c兩處的引力

勢能相等，故c處的動能小于a處的，可得：va>vc。從C點經d點到e點的過程，在大氣層外側，機

械能守恒而c、e兩處的引力勢能相等，故c處的動能等于e處的，可得:vc=Ve故C正確。

(2)根據物體做曲線運動所受合力指向軌跡的凹側，可返回艙在b點時所受合力方向大致向上，處于

超重狀態，在a點時所受合力方向大致向下，處于失重狀態，故A正確。

Mm1/2

(3)在d點做向心運動，萬有引力大于向心力G”，、2>加7^7所以填小于。

(R+h)(R+h)

3.(1)由y=Tsin(?)可知，時的位移為-4可知原點處的質點起始振動方向沿y軸負方向,

所以Z=T時，波形圖如圖A所示。

故選A；

TAQ

(2)[1]由圖可知0.2=〃T+—(〃=0、1、2、3…)可得T=^—(0、1、2、3…)

44〃+1

則波速為y===20，+5(〃=0、l、2、3…)

27r

⑵以電時刻為計時起點，質點P的位移隨時間變化關系為j=-0.1sin(—0

在M+LOs時刻，質點尸的位移y=-0.1sin(10"+2.5)?(〃=0、1、2、3…)

可得y=-0.1m所以質點尸所處位置的坐標為(4m,-0.1m)。

4.由圖像可知小球運動的周期為：7^4.2s-0.2s=4.0s

由單擺周期公式知T=2幾口可得￡=5與=0.66加=66。加o

7g4n2

三、光伏電池（12分）

隨著國家“碳達峰，碳中和”政策的出臺，光伏領域成為最熱門的領域之一。

1.一輛用光伏電池驅動的小車，其電路總電阻為r。小車受到的阻力大小與其速率之比為k。某次運動中

電池接收到的光照功率恒為P時，小車以速率v勻速行駛，通過電池的電流大小為I,則電池的光電轉

化效率為0

2.光照進半導體材料內激發出自由電荷，在材料內部電場作用下，正、負電荷分別往兩端積累。若材料

內部電場的電場強度E與位置x的關系如圖所示。

①正電荷僅在內部電場力作用下沿x軸從N點運動到P點，其加速度.

A.先沿x軸負方向減小,后沿x軸正方向增大

B.先沿x軸負方向增大,后沿X軸正方向減小

C.先沿x軸正方向減小,后沿X軸正方向增大

D.先沿x軸正方向增大,后沿X軸正方向減小

②取。點的電勢為零，N點到尸點的電勢4隨位置x變化的圖象可能為.

3.在某一電壓區間內，光伏電池可視為一個恒流源（輸出電流恒定）。某同學連接了如圖所示的兩個電路:

電路。由干電池、阻值為段的定值電阻、阻值為&T的熱敏電阻（&T隨溫度升高而減?。┖托暨B接而

成；電路6由恒流源、三個阻值分別為段、色、4（與＜&＜與）的定值電阻和阻值為&的光敏電阻

（凡隨光照強度增大而減小，且其阻值變化范圍足夠大）連接而成。公受到燈L照射。當段所處環境

溫度降低時：

①設電流表示數變化量為拉，號兩端電壓變化量為A6,&兩端電壓變化量為△%,則

A.A7<0,|A^|>|At4|B.A7<0,|Aq|<|A⑷

C.AZ>0,|A^|>|At4|D.AZ>0,|A^|<|A^|

②設電壓表的示數變化量為AU,電流表的示數變化量為拉，則|AU/AZ|為

③分析說明當公為多大時，凡和段的總功率P最大。

人？,T2

【答案】1.n=2.DC3.BRRL=R「R\

P2

【詳解】1.根據題意，可知電池的光轉化成電之后有兩個功率產生，一個是車的機械功率，一個是電阻r

的熱功率，所以總的電功率為尸1=尸機械+尸熱=廣?V+廠「="?V+/%="2+/2/

人>2I[2y

所以光電的轉化效率為7=

P

2.[1]ABCD.因為正電荷受到的電場力方向即為電場強度的方向，由￡-X圖可知電場強度為x軸的

正方向，所以正電荷受到的電場力方向為x軸的正方向，電場力的大小是先增大后減小，所以正電荷的

加速度都為x軸的正方向，且大小是先增大后減小，故D正確，ABC錯誤。

故選D。

[2]在。F圖像中，斜率表示的是電場強度E,所以。F中的斜率是先增大后減小，故C正確。

故選C。

3.[1]ABCD.根據圖a可知，當溫度降低時電阻餐增大，由閉合電路歐姆定律可知

RTT-?五總/總J

所以燈泡變暗，光照強度減低，&增大。

再對電路圖b進行分析，因為是恒流源，干路電流保持不變，但是并聯電路的電阻增大，導致并聯電路

的電壓4增大，由%=甘~

可知/&增大，又由于總電流不變，所以流過公的電流會減少，即4<0。

因為I當1="，而勺的電阻在發生變化，所以可以把公之外的電阻等效為電源的內阻/，因為尺

所以此內阻廠＞名,有

則有|妝忖妝］,故B正確,ACD錯誤。

故選Bo

U-LR.

⑵由電路圖我們可以得出。和/的關系r式/T

可以得出U=I0（R2+R3）-IR2

所以把&、K以外的電源和電阻看成一個電動勢為/。（4+&）,內阻為火2的等效電源，則當=%

［3］由［2］的分析把&、4以外的電源和電阻看出一個電動勢為/。（&+&）,內阻為此的等效電源，那么要

讓&、4的總功率最大，就是讓這個電源的輸出功率最大，那么當&+&=&

所以當號=4-A&L和&的總功率最大。

四、熱學原理和應用（11分）

在微觀世界中分子和原子的無規則運動，和宏觀世界的氣體溫度和壓強有著緊密的聯系。

1.轎車中的安全氣囊能有效保障駕乘人員的安全。轎車在發生一定強度的碰撞時，疊氮化鈉（亦稱“三氮

化鈉”，化學式NaN3）受撞擊完全分解產生鈉和氮氣而充入氣囊。若充入氮氣后安全氣囊的容積

々56L,氣囊中氮氣的密度〃=1.25kg/m3,已知氮氣的摩爾質量止28g/mol,阿伏加德羅常數跖=6*1023moi

t,請估算：（結果保留2位有效數字）

（1）一個氮氣分子的質量加；

（2）氣囊中氮氣分子的總個數N。

2.右圖為醫院給病人輸液的部分裝置，A為輸液瓶，B為滴壺，C為進氣管，與大氣相通。在輸液過程

中（假設病人保持不動、瓶A液體未流完）

（A）瓶A上方的氣體壓強、滴壺B中的氣體壓強均減小

（B）瓶A上方的氣體壓強、滴壺B中的氣體壓強均增大

（C）瓶A上方的氣體壓強增大，滴壺B中的氣體壓強不變

(D)瓶A上方的氣體壓強減小，滴壺B中的氣體壓強不變

3.如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態/經過狀態2、C又回到狀態4下列說法正確的是()

A.N-8過程中氣體分子的平均動能增加，單位時間內撞擊單位面積器壁的分子數增加

B.A-B過程中氣體吸收的熱量大于B-C過程中氣體放出的熱量

C.C-N過程中單位體積內分子數增加，單位時間內撞擊單位面積器壁的分子數減少

D.A-B過程中氣體對外做的功大于C-4過程中外界對氣體做的功

4.在夏天高溫37℃時，新能源汽車的胎壓監測系統顯示左前輪胎的胎壓為2.10“)(處為大氣壓強)，輪

胎的容積是25.0Lo當冬季氣溫降低為0匯(車胎不漏氣且容積可視為不變，車胎內外無溫度差)，該

輪胎的胎壓為po,0℃時要將此輪胎的胎壓提升到2.40加，需要充入壓強為p0的空氣

Lo(均保留3位有效數字)

【答案】1.(1)4.7x10-26kg；(2)1.5x10242.C3.BD4.1.85；13.8

【解析】

1.(1)一個氨氣分子的質量片與-解得"2=4.7xl0-26kg

NA

(2)設氣囊內氮氣的物質的量為〃，貝IJ有N=nNA,解得N=1.5xl024(個)

2.C處壓強為P。，A上方壓強PA=Po-pgh,隨著液體流出，h變小，所以PA變大。

而B處氣體壓強近似PB=P。，所以不變。故選C。

3.A.過程中氣體溫度升高，則氣體分子的平均動能增加，根據理想氣體狀態方程有匹

T

由于過程，P-T圖像過原點，表明壓強一定，由于溫度升高，分子運動的平均速率增大，

則單位時間內撞擊單位面積器壁的分子數減小，故A錯誤；

B.狀態/與狀態C溫度相等，內能相等，N-8過程中溫度升高，內能增大，氣體體積增大，氣體對

外界做功，氣體一定從外界吸收熱量，根據熱力學第一定律可知，氣體吸收的熱量等于氣體內能的增量

與氣體對外做功之和，8-C過程中氣體溫度降低，氣體內能減小，氣體體積不變，外界對氣體做功為

0,氣體一定向外界放出熱量，根據熱力學第一定律可知，氣體放出的熱量等于氣體內能減小量，由于

A—B過程中與8—C過程中氣體溫度變化量的大小相等，則內能的變化量大小也相等，則ATB過程中

氣體吸收的熱量大于8TC過程中氣體放出的熱量，故B正確；

C.C-/過程，氣體體積減小，則氣體單位體積內分子數增加，由于C-/過程，溫度一定，氣體分子

運動的平均速率一定，則單位時間內撞擊單位面積器壁的分子數增大，故c錯誤；

D.根據理想氣體狀態方程有告=。

可知，P-T圖像上某點與原點連線的斜率間接表示壓強的倒數，根據圖像可知，C-/過程中氣體壓強

小于4-8過程中中氣體壓強，由于兩個過程體積的變化量大小相等，可知，/一8過程中氣體對外做的

功大于C-N過程中外界對氣體做的功，故D正確。

故選BDo

4.由等容變化規律PI/「=P2/T2,可求出p2=L85m

等溫變化規律：p2Vo+poV=p3Vo，可求出V=13.8L

五、智能手機（14分）

智能手機具有獨立的操作系統，大多采用大容量電池、電容式觸摸屏，并可安裝第三方程序，功能強

大實用性高。

1.如圖所示，把智能手機置于汽車前臺面的“磁力支架”上，支架具有磁性，對手機施加垂直于表面的吸引

力。手機的重力為G,手機平面與水平面成。角，始終和支架保持相對靜止，下列說法正確的是（）

A.汽車勻速運動時支架對手機的支持力大小為Geos。

B.汽車勻速運動時支架對手機的摩擦力大小為Gsin。

C.汽車加速向前時支架對手機的摩擦力可能為零

D.汽車減速向前時支架對手機的支持力可能為零

2.（多選）現在的智能手機的降噪技術是利用降噪麥克風采樣環境噪聲，經過數據處理后發出降噪聲波,

這個過程在噪聲到達人耳之前完成，從而在聽覺上抵消噪聲。圖乙是原理簡化圖，圖丙是理想情況下的

降噪過程，實線表示環境噪聲，虛線表示降噪系統產生的降噪聲波，貝1（）

紅外發射器

甲乙丙

A.降噪過程應用了聲波的衍射原理，使噪聲無法從外面進入耳麥

B.降噪過程應用的是聲波的干涉原理，尸點振動減弱

C.降噪聲波與環境噪聲聲波的傳播速度大小相等

D.質點P經過一個周期向外遷移的距離為一個波長

3.某手機采用的是光學指紋識別，如圖甲，手指按壓指紋識別區時，與鏡片接觸會破壞接觸區域的全反射，

使得反射光線明暗分布，圖像傳感器通過識別光線的強弱對指紋進行識別。若鏡片的折射率為〃=1.45,

實驗測得人手指折射率在1.50?1.56之間，以下說法中正確的是()

甲乙

A.手指未按壓指紋識別區時，光線在鏡片的上表面不能發生全發射

B.手指未按壓時，入射角越小，光線在鏡片的上表面越容易發生全反射

C.手指按壓指紋識別區時，光線在與鏡片接觸處不能發生全反射

D.當光線垂直入射鏡片下表面時，仍然可以實現指紋識別功能

4.如圖，手機進行無線充電時，受電線圈內磁場磁感應強度隨時間按圖乙正弦規律變化，其中4=^T。

已知受電線圈的匝數為”=50匝，所圍面積為10cn?,電阻r=0.5?！，F在受電線圈的c,d兩端接一阻

(1)從上往下俯視，當送電線圈中的電流逆時針增大時，受電線圈中的電流方向為

(2)受電線圈中產生感應電動勢的最大值為o

(3)在1分鐘內，電阻R上產生的熱量為。

(4)從乙到馬半個周期內，通過小燈泡的電荷量為o(結果保留兀)

2

【答案】1.B2.BC3.C4.順時針方向5V135J-xlO^C

71

【解析】

1.A.把智能手機置于汽車前臺面的“磁力支架”上的生活情境可以轉化為下圖的斜面模型

汽車勻速運動時支架對手機的支持力大小為氐=&+Gcos。A錯誤;

B.汽車勻速運動時支架對手機的摩擦力大小為Gsin。，B正確；

C.汽車加速向前時，正交分解如下

則有f-Gcos0=max由上可知，汽車加速向前時支架對手機的摩擦力不可能為零，C錯誤;

D.汽車減速向前時，正交分解如下

VG

則有FN-F^-GCos0=may由上可知，汽車減速向前時支架對手機的支持力不可能為零，D錯誤。

故選Bo

2.AB.由圖丙可知，降噪聲波與環境聲波波長相等、又因為兩波波速相等，故頻率相同，疊加時產生

干涉。由于兩列聲波疊加時振動步調相反，所以疊加后振動減弱，起到降噪效果。降噪過程應用的是聲

波的干涉原理，兩波傳到P點振動步調相反，故P點振動減弱，故A錯誤，B正確；

C.聲波在同種均勻介質中傳播速度相同，故C正確；

D.波傳播時，質點并不隨波移動，故D錯誤。

故選BCo

3.AC.手指未按壓指紋識別時，光線在鏡片上表面能發生全反射，當手指按壓時，因為%>%

故接觸部分不能發生全反射，故A錯誤，C正確;

B.手指未按壓時，入射角越大，則折射角越大，故光線在鏡片的上表面越容易發生全發射，故B錯誤;

D.當光線垂直入射鏡片下表面時，入射角為0。，反射角也為0。，則無法識別指紋，故D錯誤。

故選C。

4.（1）從上往下俯視，當送電線圈中的電流逆時針增大時，受電線圈中的磁通量向上增大，根據楞次

定律可知，受電線圈中的電流方向為順時針方向。

==—=50x1x10x10^x^^V=5V

（2）受電線圈中產生感應電動勢的最大值為Ev

m11TTt2x10-2

E5

（3）電動勢有效值為E飛=矛

電流有效值為/=—J=

R+r2

在1分鐘內，電阻火上產生的熱量為Q=I2Rt=（^）2x4,5x60J=135J

12

3

（4）從4到芍半個周期內，磁通量變化大小為AO=2JB15=2x-xlOxlO^=-xlO-Wb

7T71

通過小燈泡的電荷量為c"E"后必①

q==--=----=----

R+rR+rR+r

2_

聯立可得“=呆"口。"

六、光的微觀本質（13分）

氫原子光譜是指氫原子內的電子在不同能級躍遷時所發射或吸收不同波長的光子而得到的光譜。玻爾

理論對其進行了解釋，如圖為氫原子的能級圖。（普朗克常量力=6.63x10-34j.s，元電荷

e=1.6xlO-19C）

1.隨著我們在液晶屏幕、智能手機和平板電腦前花費越來越多的時間，我們接收到的藍光也越來越多，藍

光是一種高能可見光，會對我們的眼睛產生負面影響。某同學利用如圖所示的雙縫干涉實驗裝置測量藍

光的波長，測得雙縫之間的距離為0.24mm,光屏與雙縫之間的距離為1.20m,第1條到第7條藍色亮條

紋中心間的距離為14.70mm,試回答下歹！J問題：

智藍色濾光片單縫雙縫遮光筒舞

(1)實驗中測得的藍光的波長為________mo

(2)若將圖中濾光片換為紫色，則干涉條紋間距將(填“變大”“不變”或“變小”)。

2.單光子的雙縫干涉實驗現象顯示了光具有。在體現光具有粒子性的光電效應現象中，若某金屬

在不同單色光照射下反向遏止電壓Uc與入射光頻率v之間的關系如圖所示，則可知普朗克常數人=

3.一群處于〃=4能級上的氫原子，躍遷到基態最多能發出____種不同頻率的光，其中最小頻率為

Hz(保留2位有效數字)。

nE/

;S/fe\

8oS.5

.8

5L4

-.54

4-5

3-1

3.

2-O

1-----------------------13.60

4.一群處于〃=5激發態的氫原子自發躍遷，輻射出的光子中僅有一種能使某金屬發生光電效應，且光電子

的最大初動能為0.2eV,則該金屬的逸出功少=eV?

5.氫原子鐘是利用氫原子能級躍遷過程中產生的電磁波進行校準。北斗衛星繞地球運動，根據狹義相對論,

靜止在地面的氫原子鐘與安裝在北斗衛星上的同一氫原子鐘相比()

A.走得慢B.走得快C.走時相同

【答案】141)4.9X10-7⑵變小2.波粒二象性，eg/(vi-⑹

3.61.6xl0144.12.865.B

【解析】

147

1.(1)相鄰兩條亮條紋的間距Ax=—mm=2.45mm

6

,L,，口.、,，3”i2.45mmx0.24mm“八，八-7

根據Ar=—2斛得藍光的波長為彳=--------------=4.9x10m

a1.2m

(2)若將題圖中濾光片換為紫色，由于紫光的波長比藍光短，則干涉條紋間距將變小。

2.單光子的雙縫干涉實驗現象顯示了光具有波粒二象性：

hWU,h

n=-

eUc-hv-W0,Uc--v----,斜率------解出h=㈤/他-⑹。

eeVj-v0e

3.[1]⑵一群處于〃=4能級上的氫原子，躍遷到基態最多能發出c：=6種不同頻率的光；其中〃=4能級

躍遷至〃=3能級，輻射光子的能量最小，則AE=hv=E「E3

解得最小頻率為v=1.6X1014HZ

4.一群處于〃=5激發態的氫原子自發躍遷，輻射出的光子中僅有一種能使某金屬發生光電效應，

根據\E=En-Em

可知，=5能級躍遷至〃=1能級，輻射出的光子能量最大，使某金屬發生光電效應，

根據愛因斯坦光電效應方程Ek=hv-W0其中hv=E「E、

聯立可得該金屬的逸出功為",=12.86eV

5.根據狹義相對論，時間間隔的相對性可知，運動的鐘比靜止的鐘走的慢。故選B。

七、同位素(14分)

1934年，約里奧一居里夫婦用。粒子轟擊鋁箔;;A1,獲得了中子和,放射性同位素;*又衰變產生流i

和正電子。磷30是首個通過人工方法獲得的放射性同位素。

1.磷30具有放射性，其衰變方程為；：Si+。：:P的半衰期是2.5min,4gtp經過lOnin后

還剩go

2.某回旋加速器的示意圖如圖所示。磁感應強度大小為B的勻強磁場僅分布于兩個相同且正對的半圓形中

空金屬盒3,2內，且與金屬盒表面垂直。交變電源通過I,n分別與3,N相連，僅在A,N縫隙

間的狹窄區域產生交變電場。初動能為零的帶電粒子自縫隙中靠近。2的圓心o處經縫隙間的電場加速

后，以垂直磁場的速度進入2。田核和出核自圖中o處同時釋放，I,n間電勢差絕對值始終為u,電

場方向做周期性變化，；H核在每次經過縫隙間時均被加速(假設粒子通過縫隙的時間和粒子間相互作

用可忽略)。；H核完成3次加速時的動能與此時:H核的動能之比為。

A.1:3B.1:9C.1:1D.9：1