2025届上海市闵行区高三上学期学业质量调研（一模）物理试卷

试卷更新日期：2024-12-26 类型：高考模拟

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一、4.本试卷标注“计算”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。

  • 1. 青蛙

    青蛙的后腿肌肉非常发达，其长腿和身体结构在跳跃时能够保存更多的机械能量，增加跳跃的力量和距离。

    (1)、如图（a），青蛙在平静的水面上持续鸣叫引起水面持续振动，形成的水面波近似为简谐横波，如图（b）所示，O处为波源，实线圆、虚线圆表示相邻的波峰和波谷，波源垂直xOy平面振动。质点A的振动图像如图（c）所示。

    ①水面波的传播速度大小为m/s；

    ②如图（d），波遇到固定在水面的挡板后继续传播，但靠近挡板浮在水面的一片树叶没有明显振动，下列改变有可能使树叶振动起来的是

    A.增加板长                                        B.减小板长

    C.当青蛙发出更低沉的鸣叫             D.当青蛙发出更尖锐的鸣叫

    (2)、内径为h、深度为h的圆柱体枯井如图所示。水的折射率n=43 ， 当井水灌满后，蹲在井底中央处的青蛙（视为质点）（　　）

    A、看到井外的范围变小 B、看到井外的范围变大 C、若可看到井外地面上的花，竖直向上跳到的位置距离井口最远为23h D、若可看到井外地面上的花，竖直向上跳到的位置距离井口最远为76h
    (3)、质量为M的滑板在水平地面上以速度v0做匀速运动，突然有一只质量为m的青蛙从树上竖直跳下，落到滑板上与滑板一起向前运动，如图所示，则青蛙与滑板一起运动的速度v=。

    (4)、（计算）如图，四片荷叶伸出水面，一只青蛙在湖岸上。设湖岸、荷叶高出水面高度分别为H=6h，ha=hb=4h，hc=hd=h，荷叶a、b中心与青蛙在同一竖直平面内。四片荷叶茎部与水面的交点是一个与河岸平行、边长为l的正方形的四个顶点，荷叶a与湖岸水平距离也为l。将青蛙的跳跃视作平抛运动，重力加速度为g。

    ①跳跃一次，青蛙成功落至荷叶a上，求青蛙的起跳速度v0；

    ②跳跃一次，青蛙落到哪片荷叶上的起跳速度最小？写出分析过程。

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  • 2. 大国重器

    大国重器，是国家核心竞争力的关键支撑。它们彰显科技实力，推动产业升级，在国际舞台展现中国力量，助力民族伟大复兴征程。

    (1)、“雪龙2号”是我国第一艘自主建造的极地科考破冰船，质量为1.2×107kg。

    ①一种破冰方式为滑上冰层借助自身重力破冰。在船头相对冰层向上滑动时，受到冰层的作用力，在如图（a）所示的a、b、c、d四个方向中，可能是

       

    A.a             B.b             C.c              D.d

    ②另一种破冰方式是靠强大的动力和坚固的船身冲击冰层，如下图（b）所示，某次破冰过程，“雪龙2号”以4m/s的速度正对浮冰碰撞，2.5s后撞停，求此过程中，冰层受到水平方向的冲击力大小为N。

       

    (2)、图（a）是有“中国天眼”美誉的FAST——目前世界最大口径的射电望远镜，其核心部件之一是馈源舱，重29.8吨，由六根钢索固定在球面反射镜的上方，负责搜集球面反射回的电磁波信号。

       

    ①如图（b），馈源舱静止时，六根钢索拉力大小相等，且均与竖直方向成60°角，此时一根钢索上的拉力大小为N（g=9.8m/s2 ， 保留2位有效数字）。

       

    ②FAST发现了目前所知周期最短的双星系统，如下图（c），A、B两颗脉冲星（质量为mA和mB）各自绕两星间连线上的一定点O做周期为T的匀速圆周运动，轨道半径RA<RB。关于两颗脉冲星，下列说法正确的是

    A角速度相等                                 B.线速度大小相等

    C.mA>mB                                        D.mA<mB

    (3)、（计算）C919是中国首款具有自主知识产权的中程干线客机。该飞机总质量约为6×104kg，发动机最大输出功率是5.25×107W，最大平飞速度为260m/s。若飞机到达指定巡航高度后沿直线飞行，空气对飞机的升力与其重力平衡，空气阻力与速度的平方成正比，即f=kv2 ， 求：（结果均保留2位有效数字）

       

    ①比例系数k；

    ②飞机在指定巡航高度从130m/s以最大功率加速时，加速度a0的大小？

    ③定性画出飞机在指定巡航高度从130m/s加速至最大平飞速度过程中的v–t图像。

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  • 3. 沿椭圆轨道的运动

    行星在椭圆轨道绕日运行，卫星在椭圆轨道绕地运动，生活中也有类似的椭圆轨道运动，有时可将其视作圆周运动进行研究。

    (1)、若将太阳系行星轨道近似视作圆，轨道平均半径为R和绕日公转周期为T，下列关于常用对数lgR与lgT的关系图像正确的是（　　）
    A、 B、 C、 D、
    (2)、卫星绕地球运行的椭圆轨道如图，a、b、c、d为轨道上四点，b是a、d的中间位置，c是b、d的中间位置。则卫星（　　）

    A、在a的速度等于在d的速度 B、从b运动到c的时间等于从c运动到d的时间 C、从c运动到d的过程，引力做负功 D、从b运动到c的过程，引力势能减小
    (3)、用国际单位制中的基本单位表示万有引力常量G的单位，为。
    (4)、北斗卫星绕地球做高速椭圆轨道运动，只考虑地球引力场的广义相对论效应，星载原子钟比地面接收钟走时更。（选涂“A.快”或“B.慢”）
    (5)、如图（a），场地自行车的赛车场为椭圆盆形，图（b）是将最内侧弯道视作坡度为30°斜坡的简化图。某时刻运动员在最内侧弯道的骑行速度为20m/s，转弯半径为54m，运动员和自行车整体（　　）

    A、向心力方向沿水平方向 B、沿坡道方向不受静摩擦力 C、受到沿坡道向上的静摩擦力 D、受到沿坡道向下的静摩擦力

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  • 4. 摆

    悬锤静候，因重力而兴舞；摆线轻牵，借周期以复回。动止有法，高低错落皆循理；往返有常，左右参差亦守规。

    (1)、如图，用绝缘细线悬挂一个带电金属球，球心到悬点距离为L。左侧空间存在有界匀强磁场B，已知重力加速度为g，

    ①在图示位置，由静止释放金属球，则其第一次到达最低点的速率为v1=。

    ②若金属球第二次到达最低点时的速率为v2 ， 则v1v2（选涂：A.>       B.<       C.=）

    (2)、如图，在悬点正下方有一个能挡住摆线的钉子A，现将单摆向右拉开一个角度后无初速度释放。

    ①若绳子碰到钉子前、后两个瞬间摆球角速度分别为ω1、ω2 ， 则ω1ω2（选涂：A.>       B.<       C.=）

    ②若摆球在左、右两侧最大摆角处的加速度为a1、a2 ， 则a1a2（选涂：A.>       B.<       C.=）

    (3)、如图（a），某同学用单摆测当地重力加速度，绳子上端为力传感器，可测摆绳上的张力F。

    ①图（b）为F随时间t变化的图像，在0~1s内，摆球在最低点的时刻为s，该单摆的周期T=s。

    ②该同学测量了摆线长度L，通过改变L，测得6组对应的周期T。描点，作出T2–L图线，如图（c），图线的横、纵截距为−p和q。在图线上选取A、B两点，坐标为（LA ， TA2）和（LB ， TB2），则重力加速度g=；摆球的直径d=。

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  • 5. 电容器

    电容器是一种可以储存电荷和电能的装置，用平行板电容器还可以产生匀强电场，常使用于电子仪器中。如图（a）为一个含有电容器、电阻器、二极管、电流传感器、电键K和电源的电路。

    (1)、①图（a）中，初始时电键K闭合，在断开K的瞬间，关于二极管发光的情况正确的是

    A.红色发光，绿色不发光                                 B.都发光

    C.绿色发光，红色不发光                                 D.都不发光

    ②电键K断开，电容器放电；其他条件不变，若使R2增大，则放电时间会

    A.不变                    B.增加                    C.减小

    ③如图（b）为电容器放电时，电流传感器测得的I–t图，请推测并画出：当R2增大后，电容器放电时电流传感器测得的I–t图。

    (2)、图（a）中，电源电动势为E=10V，忽略电源内阻和二极管电阻，R1=5Ω，R2最大阻值为10Ω。则R2功率的最大值为W；此时电容器的电压UMN=V。
    (3)、在图（a）中，保持电键K闭合，完成充电的电容器MN竖直放置，如图（c），其长为L，宽为d，金属板间电压为UMN ， 在两板中间区域加垂直于纸面的匀强磁场。质量为m、电量为q的带电油滴从板上高h处由静止自由下落，并经两板上端中央P点进入板间，油滴在P点所受的电场力与洛伦兹力恰好大小相等方向相反，且最后恰好从金属板的下边缘离开。空气阻力不计，重力加速度为g。

    ①下列说法正确的是

    A.磁场方向垂直于纸面向里       B.磁场方向垂直于纸面向外

    C.可以判断油滴带正电             D.油滴的电性不能确定

    ②P点的电场强度E=；

    ③油滴离开金属板时的动能Ek=。

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  • 6. 地球磁场

    地球磁场是地球生命的保护罩。利用智能手机中的传感器可以测量磁感应强度B，如图手机显示屏所在平面为xOy面，保持z轴正向竖直向上，某同学在A地对地磁场进行测量，结果如下表。利用下表数据，完成本情景中的题目。

    Bx/μT

    By/μT

    Bz/μT

    −21

    0

    −21

    (1)、①A地位于地球的（选涂“A．北半球”或“B．南半球”）；

    ②测量时x轴正方向指向什么方向？

    A．东                    B．南                    C．西                    D．北

    (2)、为解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是哪一个？（　　）
    A、 B、 C、 D、
    (3)、在A地，如图，有一个竖直放置的圆形线圈，在其圆心O处放一个可在水平面内转动的小磁针。线圈未通电流时，小磁针稳定后所指方向与地磁场水平分量的方向一致。调整线圈方位，使其与静止的小磁针在同一竖直平面内；给线圈通上电流后，小磁针偏转了45°，求：

    ①电流在圆心O处产生的磁感应强度大小B0=T；

    ②将线圈和电源断开，与电流传感器串联构成闭合回路，使其绕过圆心的竖直轴以恒定角速度ω转动，若0时刻线圈与静止的小磁针在同一竖直平面内，则在一个周期内，线圈中电流方向变化的时刻是。

    (4)、在低纬度区域，来自太阳风的高能带电粒子流在地磁场的作用下偏转未能接近地球；在高纬度区域，有部分高能带电粒子进入地球，撞击空气分子后动能减小，大气分子受激发而发光，产生美丽的极光。假如我们在地球北极仰视，发现正上方的极光如图（a）所示，某粒子运动轨迹如图（b）所示。下列说法正确的是（　　）

    A、粒子受到的磁场力不断增大 B、粒子从M沿逆时针方向射向N C、高速粒子带正电 D、若该粒子在赤道正上方垂直射向地面，会向西偏转
    (5)、在A地，悬挂一个边长为0.2m的正方形单匝导体线框，如图所示，ad边固定在东西方向的转轴上，线框总电阻为2Ω。起始时刻线框平面处于水平面内的位置1，释放后线框沿顺时针方向转动，t时刻到达竖直平面内的位置2，只考虑地磁场，求：

    ①从位置1转动到位置2的过程，通过线框平面abcd磁通量的最大值；

    ②线框在位置2时，cd边内感应电流的方向；

    ③从位置1转动到位置2的过程，线框中平均感应电流的大小。

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