2024-2025學年上海市靜安區高三（第一次）模擬考試物理試卷一、實驗題：本大題共1小題，共9分。1.場是物質存在的一種形態。場看不見摸不著，我們常常通過放入場中的不同物體的受力、運動以及能量變化等情況，來認識場的性質，并加以利用。

(1)在電場中A點，引入不同的試探電荷，會變化的是

。

A.A點的電場強度

B.A點的電勢

C.在A點的電勢能

D.A點與電場中另一點間的電勢差

(2)如圖1所示是三個電場的等勢面，A、B兩點在等勢面上。若帶電量為+1μC的物體從A點移動到B點，三種情況下電場力做功分別為WⅠ、WⅡ、WⅢ，則

。

A.WⅠ最大

B.WⅡ最大

C.WⅢ最大

D.WⅠ=WⅡ<WⅢ

E.WⅠ=WⅡ=WⅢ

(3)示波器可以利用電場對被加速的電子的偏轉來觀察電信號隨時間變化的情況。示波器的基本原理如圖2所示，電子由靜止開始經加速電場加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉電場，并從另一側射出。已知電子質量為m，電荷量為e，加速電場電壓為U0，偏轉電場可看作勻強電場，由加在平行電極板上的待測信號電壓產生，已知極板長度為L、板間距為d。忽略電子所受重力。

①(計算)求電子射入偏轉電場時的初速度大小v0=二、綜合題：本大題共5小題，共60分。2.長征系列運載火箭是我國自行研制的航天運載工具，具備發射低、中、高不同軌道，不同類型衛星及載人飛船的能力。

(1)若為了借地球自轉速度從而降低火箭燃料消耗，則火箭發射場應盡量選擇在______。

A.低緯度地區

B.中緯度地區

C.高緯度地區

(2)若火箭沿圖中虛線方向做勻加速直線運動離開地球表面，則發動機的噴氣方向可能為圖1的______。

(3)處于同一圓軌道平面的兩質量相等的人造地球衛星a、b，離地高度?a<?b。

①兩衛星的在軌穩定運行速度大小va和vb的關系為______。

A.va>vb

B.va=vb

C.va<vb

D.不確定

②兩衛星的機械能Ea和Eb的關系為______。

A.Ea>Eb

B.Ea=Eb

C.Ea<E3.冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目。如圖所示，比賽時運動員從起滑架處推著冰壺出發，在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出，冰壺的停止位置越靠近圓心O越好，AB中點P與O相距L=30m。某次訓練中，運動員使冰壺從P點以v0=3m/s的速度向圓心O滑出，已知冰壺和冰面間的動摩擦因數μ=0.02，g取10m/s2。

(1)冰壺滑行過程中的加速度大小a=______m/s2，冰壺滑行的總位移大小x=______m。

(2)若冰壺滑出后，運動員發現冰壺的速度偏小，隊員們開始在冰壺滑行前方用刷子摩擦冰面，使冰壺和冰面的動摩擦因數變為原來的50%，最終冰壺恰好停在圓心O處。

①(計算)隊員們摩擦冰面的長度d為多少？

②(多選)若從更靠近P點的位置開始擦冰，則______。

A.需要摩擦冰面的距離更短

B.需要摩擦冰面的距離一樣長

C.冰壺滑行的總時間更短

D.冰壺滑行的總時間一樣長4.水波與光波在本質上雖然不同，但具有波動的共同特征。

(1)如圖1所示，利用發波水槽形成的水波向四周傳播，S是波源，質點M、Q與S在同一條直線上，若波源沿直線MQ向Q勻速移動，則M、Q兩點接收到的水波頻率的大小關系是fM______fQ。

(2)如圖2為兩波源S1、S2在水槽中產生的波形，具中實線表示波峰，虛線表示波谷。為使兩波在相遇區域能發生干涉，應______。

A.增大S1與S2的間距

B.降低S1的振動周期

C.將槽中的水換成油

D.增大S2的振動頻率

(3)在“用雙縫干涉實驗測量光的波長”的實驗中，通過顯示屏的雙縫干涉圖樣獲得條紋間距時，為減小實驗誤差，應測量______。

A.相鄰明條紋的間距

B.相鄰暗條紋的間距

C.不相鄰明條紋的間距

D.不相鄰暗條紋的間距

(4)浮桶式發電燈塔可以利用波浪發電。如圖3所示，浮桶內的磁體通過支柱固定在暗礁上，浮桶內置圓形線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向做簡諧運動，線圈始終處于磁體產生的方向沿半徑向外的水平輻射磁場中，與線圈串聯的燈泡阻值R=15Ω。已知線圈匝數N=100，總阻值r=1Ω，直徑D=0.4m，線圈所處位置的磁感應強度B=0.1T，取π2=10，若線圈隨波浪簡諧運動的速度為v=0.4πsinπt(m/s)，則：

①若線圈正向上運動，俯視時線圈中感應電流方向為______(選填：“順時針”或“逆時針”)方向；

②燈泡亮度最大時，線圈處于簡諧運動的______；

A.最高點

B.平衡位置

C.5.根據霍爾效應用半導體材料制成的元件叫霍爾元件，可以利用霍爾元件制成磁傳感器測量磁感應強度。

(1)如圖所示，某霍爾元件的主要部分由一塊邊長為a、厚度為h的正方形半導體薄片構成，M和N、P和Q是相互兩兩正對的面，半導體薄片水平放置并通以從M到N的電流后，施加磁感應強度為B豎直向上的勻強磁場。已知該半導體薄片的自由電荷是電子。

①在剛施加勻強磁場時，電子在______力的作用下發生側向偏轉，使得圖中______面的電勢降低，與其正對的面之間出現電勢差，稱霍爾電勢差。

②若電子沿電流方向的定向移動速率為v，電子電荷量為e，則穩定后的霍爾電勢差大小U=______；若僅增大所施加的勻強磁場的磁感應強度，則U將______；若僅稍微改變半導體薄片與水平面的夾角，則U將______。(后兩空均選填“增大”“不變”或“減小”)

(2)利用該霍爾元件制成的磁傳感器，研究通電螺線管產生的磁場。

①在對螺線管通電______(選填“前”或“后”)必須對磁傳感器進行調零。

②磁傳感器的霍爾元件位于通電螺線管外部某位置時，磁傳感器讀數為2mT，則該位置的磁感應強度一定______。

A.≤2mT

B.<2mT

C.=2mT

D.≥2mT

E.>2mT6.雨滴通常形成于幾百米以上的高空，但落到地面的速度通常僅為幾米每秒。將雨滴看作半徑為r的球體，設其在無風情況下豎直落向地面的過程中所受空氣阻力f=kr2v2，共中v是雨滴的速度，k是比例系數。雨滴間無相互作用且雨滴質量不變，重力加速度為g。

(1)(簡答)列式說明雨滴在整個下落過程中作怎樣的運動。

(2)(簡答)設雨滴的密度為ρ，推導雨滴下落過程中的最大速度vm與半徑r的關系式。

(3)設某雨滴剛開始下落時的機械能為E0，離地高度為H，在圖中定性畫出雨滴從靜止開始下落到落地的整個過程中，雨滴機械能E隨雨滴下落高度h變化的E??圖像。

(4)(論證)由于大量氣體分子在各方向運動的幾率相等，其對靜止雨滴的作用力為零，將雨滴簡化為垂直于運動方向面積為S的圓盤，設單位體積內空氣分子數為n，空氣分子質量為m0，證明：圓盤以速度v答案和解析1.【答案】CEU=減小加速電壓U

【解析】解：(1)在電場中A點，引入不同的試探電荷，會變化的是不同的試探電荷在A點的電勢能。試探電荷不會改變電場本身的性質，即不會改變A點的電場強度與電勢，以及A點與電場中另一點間的電勢差，故C正確，ABD錯誤。

故選：C。

(2)根據電場力做功WAB=qUAB，因三個電場中A點到B點的電勢差均相等，故三種情況下電場力做功相同，即WⅠ=WⅡ=WⅢ，故E正確，ABCD錯誤。

故選：E。

(3)①對電子在加速電場被加速的過程，根據動能定理得：

eU0=12mv02

解得：v0=2eU0m2.【答案】(1)A；(2)B；(3)①A；②C；(4)20，降低。

【解析】解：(1)為了借地球自轉速度從而降低火箭燃料消耗，因為地球上緯度越低，地表自轉對應的線速度越大，則火箭發射場應盡量選擇在低緯度地區，故A正確，BC錯誤。

故選：A；

(2)火箭的受力圖如下

根據題意，火箭的噴氣方向與圖中推力F的方向相反，故B正確，ACD錯誤。

故選：B。

(3)①根據萬有引力提供向心力，有GMm(R+?)2=mv2R+?，解得v=GMR+?，可知h越大，v越小，故va>vb，故A正確，BCD錯誤。

故選：A。

②兩衛星的質量相同，發射高軌道衛星火箭需要做更多的功，根據能的轉化和守恒定律可知，兩衛星的機械能關系滿足Ea<Eb，故C正確，ABD錯誤。

故選：C。

(4)要使水火箭發射出去，設需要打氣筒打氣3.【答案】解：(1)根據牛頓第二定律，有μmg=ma，可得a=0.2m/s2

根據動能定理，有?μmgx=0?12mv02，解得x=22.5m

(2)①對冰壺滑行的全過程，根據動能定理，有?μmg(L?d)?0.5μmgd=0?12mv02，解得d=15m

②AB、由上式分析可得d=v02?3μgL3μg，可知需要摩擦冰面的距離一樣長，故A錯誤，B正確；

CDE、設冰壺滑到用刷子摩擦過的冰面時速度為v4.【答案】(1)<；(2)B；(3)C；(4)①逆時針；②B；③16；450

5.【答案】(1)①洛倫茲；P；②avB；增大；減小；

(2)①前；②B。

6.【答案】解：(1)設雨滴質量為m，加速度為a，雨滴下落過程中受到豎直向下的重力與豎直向上的空氣阻力作用，根據牛頓第二定律得：

mg?f=ma，

已知空氣阻力為：f=kr2v2

解得：a=g?kr2v2m

雨滴下落過程隨著v增大，f增大，則a減小，當f=mg時，a減小到零，可得雨滴先做加速度減小的加速直線運動，至加速度為零，接著做勻速直線運動。

(2)根據(1)的分析，可知當加速度為零時，雨滴到達最大速度vm，則有：

a=g?kr2vm2m=0

雨滴質量為：m=43πr3ρ

聯立解得：vm=4πρgr3k

(3)根據功能關系，可知雨滴機械能E的減少量等于克服空氣阻力做的功，空氣阻力增大的階段，機械能E隨著下落高度h的增加減少的越來越快，即E??圖像的斜率的絕對值變大。當空氣阻力增大到與重力相等后保持不變的階段，機械能E隨著下落高度h的增加均勻減少，即E??圖像的斜率不變。定性畫出雨滴機械能E隨雨滴下落高度h變化的E??圖像如下圖所示。

(4)根據題設