2024年上海市某中學(xué)高考物理模擬試卷(含詳細(xì)答案解析)

2024年上海市育才中學(xué)高考物理模擬試卷

一、簡(jiǎn)答題：本大題共5小題，共15分。

1.隨著電子、原子、原子核的發(fā)現(xiàn)，人們對(duì)組成物質(zhì)的粒子有了越來(lái)越多的認(rèn)識(shí)。

(1)若在如圖1所示的陰極射線管中部加上平行于紙面向上的電場(chǎng)，陰極射線將向偏轉(zhuǎn)；電子的衍射

現(xiàn)象證明了電子具有_____性。

(2)質(zhì)子由2個(gè)〃夸克和I個(gè)1夸克組成，表示為p=則反質(zhì)子可表示為；中子由1個(gè)〃夸克

和2個(gè)〃夸克組成，由此可推算出d夸克的電量為e。(已知質(zhì)子帶電量為e)

(3)質(zhì)子、中子和笊核的質(zhì)量分別為、血2和血3。當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成笊核時(shí)，釋放的能量是

(C表示真空中的光速)。

A.g+m2-m3)c

必叫一瓶2-m^c

2

C(mi+機(jī)2—ni3)c

2

D.(m3—m2—mI)c

(4)(多選)在云室中有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從P點(diǎn)發(fā)出兩個(gè)電子和一個(gè)正電子，三個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖

2中1、2、3所示，三個(gè)粒子的初速度分別為巧、“2、內(nèi)。根據(jù)軌跡可以推斷出。

A.正電子的軌跡是1

8.正電子的軌跡是2

C.Vj>v2>v3

D.V3>V2>VX

(5)鈾235受到中子轟擊后，會(huì)發(fā)生核裂變。

192K+

一14Q36r

①完成核裂變方程:S6

②(計(jì)算)如果按一個(gè)鈾235原子核裂變時(shí)放出200MeV能量計(jì)算，1g鈾235全部裂變后釋放的能量是多少

J?(阿伏加德羅常數(shù)6.02X10231noL,鈾235的摩爾質(zhì)量235g/mo/,e=1.60x/-皿。)(結(jié)果保留2位

有效數(shù)字)

2.“獵豹”是4K超高速軌道攝像機(jī)系統(tǒng)如圖1,2022年北京冬奧會(huì)上“獵豹”軌道安置在比賽場(chǎng)地外

側(cè)，它將速滑運(yùn)動(dòng)競(jìng)技過(guò)程清晰地呈現(xiàn)在我們面前。

的圖2

(1)速滑比賽中，運(yùn)動(dòng)員起跑加速度約為2.5m/s2,而“獵豹”可達(dá)3.5m/s2。獵豹和某運(yùn)動(dòng)員的位移％-￡

圖像如圖2所示，下列說(shuō)法中正確的是_____o

A.0?Q時(shí)間內(nèi)“獵豹”在前，q?J時(shí)間內(nèi)“獵豹”在后

80?￡2時(shí)間內(nèi)“獵豹”與運(yùn)動(dòng)員的平均速度相同

C.0?匕時(shí)間內(nèi)“獵豹”的速度始終大于運(yùn)動(dòng)員的速度

0.0?J時(shí)間內(nèi)“獵豹”做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員做曲線運(yùn)動(dòng)

(2)如圖3中，運(yùn)動(dòng)員在彎道處加速前進(jìn)，“獵豹”與運(yùn)動(dòng)員保持同步，則兩者相比______的向心加速度更

大；“獵豹所受合外力的大致方向?yàn)開_____。(選填：&、尸2、％)

8

4

0

41AP4\/5//II1(3)當(dāng)

8

“獵豹”使用400M”z的電磁波進(jìn)行無(wú)線遙控，其對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為______機(jī)。(保留2位有效數(shù)字)

(4)為降低轉(zhuǎn)播畫面中的噪聲強(qiáng)度，通過(guò)產(chǎn)生一列與外界噪聲相同頻率的聲波來(lái)抵消噪聲。假設(shè)某時(shí)刻外

界噪聲的波形圖如圖4所示，則以下哪列聲波可以達(dá)到零噪音的效果

2021年5月15日，“天問一號(hào)”探測(cè)器著陸火星取得圓滿成功，邁出了我國(guó)星際探測(cè)征程的重要一步,

在火星上首次留下國(guó)人的印跡。

(1)人類在不久的將來(lái)會(huì)從火星上采集一些“土壤”，帶回地球進(jìn)行研究，下列關(guān)于“土壤”研究結(jié)論的

說(shuō)法中正確的是

仍)含有的金屬材料都是惠晶體

(B)具有一定形狀的屬「多晶體

(C)具有固定熔點(diǎn)的一定是晶體

顯示各向同性都屬于非晶體

(2)“天問一號(hào)”探測(cè)器順利被火星捕獲后，成為我國(guó)笫一顆人造火星衛(wèi)星。其在著陸火星前的變軌過(guò)程

簡(jiǎn)化如圖2,探測(cè)器先沿橢圓軌道I運(yùn)行，之后進(jìn)入稱為火星停泊軌道的橢圓軌1道II運(yùn)行，兩軌道相切于

焰像上可看到的條紋圖樣是_____O

②利用薄膜干涉可檢查工件表面的平整度。如圖2(Q)所示，現(xiàn)使透明標(biāo)準(zhǔn)板M和待檢工件N間形成一楔形

空氣薄層，并用單色光照射，可觀察到如圖2(b)所示的干涉條紋，條紋的方曲處P和Q對(duì)應(yīng)于A和B處。

從彎曲的條紋可知同一亮條紋上c、d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的薄膜厚度相同，故判斷A處缺陷為、8處缺陷為

______(選填“凹陷”或“凸起”)。當(dāng)減少薄片的厚度，則相鄰的干涉條紋間距會(huì)______(選填“變大”、

“變小”、“不變”)。

5.電能的應(yīng)用遍及于生產(chǎn)和生活的各個(gè)方面，為了獲得和利用電能，人們制造了發(fā)電機(jī)并通過(guò)傳輸線路將

電能傳輸?shù)焦S、學(xué)校、家庭…。

(1)發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；下列實(shí)驗(yàn)裝置中與發(fā)電機(jī)原理相同的是

(2)如圖為兩種不同的發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。圖(。)為置于兩個(gè)磁極間可繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓盤，其中心與

邊緣各與個(gè)電刷接觸，通過(guò)手柄使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可在回路中產(chǎn)生電流：圖(。)為位丁兩磁極間的導(dǎo)體線

圈，當(dāng)其繞圖中虛線軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也能產(chǎn)生電流。

①說(shuō)明這兩種結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)共同的發(fā)電原理和輸出電流特性。

②若將圖(a)中半徑為R的圓盤整體位于方向與盤面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為4的均勻磁場(chǎng)中，當(dāng)圓盤以

恒定角速度3旋轉(zhuǎn)時(shí)，與其接觸的兩電刷間的電動(dòng)勢(shì)￡=_____°

(3)交流電技術(shù)使高壓輸電成為現(xiàn)實(shí)，家庭電路所使用的就是電壓為220V,頻率為50論的正弦交流電，其

電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖1所示。圖中(/6=V,=t2-tl=5o該交變電壓的表達(dá)式為

即觸

(4)變壓器是遠(yuǎn)距離輸電不可或缺的設(shè)備。

①變壓器的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示，在理想變壓器中鐵芯的作用是_____；理想變壓器的輸入功率和輸出功

率之比為______。

②變壓器的鐵芯由相互絕緣的多層硅鋼片疊加而成，并使硅鋼片平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向平行，這是為了

減小鐵芯中產(chǎn)生的______O

(5)如圖3,發(fā)電機(jī)的輸出功率P=100/dV,電壓Ui=250P,經(jīng)理想變壓器升壓后向用戶輸電，輸電線總

電阻R=8。，在輸電線上損失的功率P。=5kW,在用戶端再利用理想變壓器將電壓降為外=220V。求：

R

圖3

①輸電線路中的電流/：

②兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比言=?￡=?

答案和解析

1.【答案】下波動(dòng)-iCBD32n

【解析】解：(1)電子受力方向與電場(chǎng)方向相反，陰極射線管中部加上平行于紙面向上的電場(chǎng)，陰極射線

將向下偏轉(zhuǎn)，電子的衍射現(xiàn)象證明了電子具有波動(dòng)性；

(2)質(zhì)子由2個(gè)〃夸克和1個(gè)d夸克組成，表示為p=〃〃d,反質(zhì)子的電量為-e,則反質(zhì)子的描述為aid,

中子的電量為0，中子可以描述為設(shè)〃夸克的電荷量為〃兒、"夸克的電荷量為則

則2nle+ne=1

me+2xne=0

解得m=弓、n=-i

(3)質(zhì)子、中子和笊核的放量分別為m1、血2和血3，則當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成笊核時(shí)，根據(jù)愛因斯坦

2

質(zhì)能方程，釋放的能量是4E=Oi+m2-TH3)C,故A3。錯(cuò)誤，C正確；

故選：Co

(4)由圖可知I,3的偏轉(zhuǎn)方向相同，則1,3是電子，2是正電子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

V2

evB=m—

V

解得r=吟

根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)半徑可知%>V2>V1

故B。正確，AC錯(cuò)誤；

故選：BD.

(5)①衰變過(guò)程中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，則有l(wèi)n+ll5U—續(xù)Ba^Kr+3jn

②一個(gè)鈾235原子核裂變放出能量E。=200MH=200x106x1.6xIO_19/=3.2xIO-11/

231110

鈾全部裂變放出能量為E=nNAE0=4x6.02x10x3.2x10；=8.2xIO7

故答案為：(1)下，波動(dòng)；(2)imd,(3)C；(4)3。；(5)①38；②1g鈾235全部裂變后釋放的能量是

8.2x1O10/

(1)根據(jù)電場(chǎng)力分析電子的偏轉(zhuǎn)，電子的衍射現(xiàn)象證明了電子具有波動(dòng)性：

(2)根據(jù)電荷量的關(guān)系分析計(jì)算；

(3)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程解答：

(4)根據(jù)左手定則及洛倫茲力提供向心力分析解答；

(5)衰變過(guò)程中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，結(jié)合愛因斯坦質(zhì)能方程解答。

本題考查電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，質(zhì)能方程，理解愛因斯坦質(zhì)能方程的含義和應(yīng)用，以及與能量守恒定律的

綜合應(yīng)用是解決有關(guān)核反應(yīng)問題的關(guān)鍵。

2.【答案】2獵豹鳥0.75C

【解析】解：(1)48、由圖像可知：0-匕時(shí)間內(nèi)，都是“獵豹”在前；0內(nèi)，“獵豹”與運(yùn)動(dòng)員

的位移相同，根據(jù)7=?可知“獵豹”與運(yùn)動(dòng)員的平均速度相同，故A錯(cuò)誤，3正確；

C、根據(jù)x-t圖像的切線斜率表示速度，可知0-t2時(shí)間內(nèi)“獵豹”的速度先大「運(yùn)動(dòng)員的速度后小「運(yùn)

動(dòng)員的速度，故C錯(cuò)誤；

。、0-4時(shí)間內(nèi)“獵豹”和運(yùn)動(dòng)員均做直線運(yùn)動(dòng)，故。錯(cuò)誤。

故選：Be

(2)圖中運(yùn)動(dòng)員在方道處加速前進(jìn)，“獵豹”與運(yùn)動(dòng)員保持同步即角速度相同，根據(jù)anro/nj知：由于

“獵豹”的半徑比較大，則“獵豹”的向心加速度更大；

由于“獵豹”與運(yùn)動(dòng)員在彎道處加速前進(jìn)，則“獵豹”所受合力的方向大致為&方向。

(3)其對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為;I=y=藍(lán)：：6m=0.75m

(4)為了達(dá)到零噪音效果，根據(jù)波的登加原理可知，產(chǎn)生的聲波與外界噪聲相同頻率，且振幅相同，相位

相反,故C正確,A3。錯(cuò)誤。

故選:Co

故答案為：(1)B；(2)獵豹,%(3)0.75；(4)Co

(1)運(yùn)動(dòng)學(xué)x-t圖像，斜率代表速度，平均速度等于位移除時(shí)間，從圖像中可以得出任意時(shí)刻物體的位

置：

(2)根據(jù)Q二丁丁比較二者的向心加速度大??；根據(jù)物體做加速圓周運(yùn)動(dòng)判斷其合力方向；

(3)根據(jù)波速公式求解電磁波的波長(zhǎng)；

(4)降噪的原理是波的疊加，即根據(jù)介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與的兩列波振動(dòng)情況相反，這樣該點(diǎn)處于減弱

點(diǎn)。

本題考查波的干涉，解決本題的關(guān)鍵是理解波的干涉條件。降噪的原理是使介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱。

3.【答案】CO1500吸熱等AD

【解析】解：(1)4常見的金屬材料都是多晶體，含有的金屬材料不一定都是多晶體，A錯(cuò)誤；

及由于多晶體是許多單晶體雜亂無(wú)章地組合而成的，所以多晶體沒有確定的幾何形狀，4錯(cuò)誤;

C晶體有確定的熔點(diǎn)，因此具有固定熔點(diǎn)的一定是晶體，C正確；

D多晶體和非晶體均顯示各向同性，因此顯示各向同性的不都屬于非晶體，。錯(cuò)誤。

故選：Co

(2)4探測(cè)器在橢圓軌道II運(yùn)行，由牛頓第二定律可知，探測(cè)器受到的合力不等于零，處于受力不平衡狀

態(tài)，A錯(cuò)誤,

A由開普勒第三定律可得

豆=逋

1112

由于軌道i的半長(zhǎng)軸比軌道n的半長(zhǎng)軸長(zhǎng)，因此在軌道I運(yùn)行周期比在n時(shí)長(zhǎng)，B錯(cuò)誤；

c探測(cè)器從軌道進(jìn)入n,即從高軌道進(jìn)入低軌道，需要在P處點(diǎn)火減速，使探測(cè)器做向心運(yùn)動(dòng)，c錯(cuò)誤;

。.由開普勒第二定律，可知沿軌道向p飛近時(shí)，即向近火星點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度增大，。正確。

故選:Do

(3)已知純電阻R=5。，電阻R消耗的功率為125W,由歐姆定律，可得流經(jīng)電阻R的電流為

由閉合電路歐姆定律，可得太陽(yáng)能電池的內(nèi)電阻為

E-U-U150-120-5X5

r=--------Mj--------R=-------------=------------C=1/2

由電功率公式，可得電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為

Pl=UMI-12rM=120x5W-52x4W=500W。

(4)由題意可知，理想氣體的溫度不變，則內(nèi)能不變，體枳增大，氣體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律

AU=Q+W

可知在此過(guò)程中理想氣體吸熱。設(shè)火星表面的大氣壓為po在開始時(shí)有

G

Pi=Po+M

當(dāng)拉力大小為2G時(shí)，則有

p2s+2G=G+p0S

可得

G

P2=PO-J

由等溫變化根據(jù)玻意耳定律有

P]5L—P2'x'2L

解得

2G

Pop

(5)48.當(dāng)。加熱時(shí)，氣體。的溫度升高，由于氣體a膨脹，。氣體被壓縮，外界對(duì)。氣體做功，且沒有與

外界進(jìn)行熱交換，所以〃的內(nèi)能增大，溫度升而，由理想氣體的狀態(tài)方程

%

T~C

可知，〃的體積減小，溫度升高，則壓強(qiáng)一定增大，由于K與氣缸壁的接觸是光滑的，可以自由移動(dòng)，所

以。、〃兩部分的壓強(qiáng)始終相同，都變大，A正確，B錯(cuò)誤：

C.開始時(shí)，。和〃兩部分中分別盛行相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體。和兒則它們的物質(zhì)量相等，。、b

兩部分的壓強(qiáng)始終相同，。體積大，可知溫度較高，所以。的分子的平均動(dòng)能大，則分子的平均速率大，

可〃的分子速率不一定都大于人的分子速率C錯(cuò)誤；

。.由于氣體。膨脹，力氣體被壓縮，則有。氣體體積大于力氣體體積，可知。溫度較高，〃增加的內(nèi)能大于

。增加的內(nèi)能，。正確。

故選：ADO

故答案為：(1)C；(2)。；(3)1；500；(4)吸熱；等；⑸力必

(1)常見的金屬材料都是多晶體，含有的金屬材料不一定都是多晶體，多晶體是許多單晶體雜亂無(wú)章地組

合而成的，沒有確定的幾何形狀，晶體有確定的熔點(diǎn)，多晶體和非晶體均顯示各向同性；

(2)探測(cè)器做曲線運(yùn)動(dòng)，合力不為零，根據(jù)開普勒第二定律判斷E寸長(zhǎng)，高軌道到低軌道要點(diǎn):火減速，近火

點(diǎn)速度最大；

(3)根據(jù)部分電路歐姆定律求R的電流，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求電阻，根據(jù)電功率的公式求機(jī)械功

率；

(4)理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷吸熱還是放熱，根據(jù)平衡求出拉力變化前后

理想氣體的壓強(qiáng)，根據(jù)玻意耳定律求火星表面的大氣壓強(qiáng)；

(5)對(duì)a氣體加熱，溫度升高，壓縮〃氣體，外界會(huì)對(duì)〃氣體做功，且沒有與外界進(jìn)行熱交換，所以〃的內(nèi)

能增大，溫度升高，由理想氣體的狀態(tài)方程可知，的體積減小，溫度升高，則壓強(qiáng)一定增大，由于K與

氣缸壁的接觸是光滑的，可以自由移動(dòng)，所以〃、〃兩部分的壓強(qiáng)始終相同，都變大，

只能說(shuō)〃的分子平均速率大于匕的分子平均速率，不一定是全部，〃的氣體溫度升高，內(nèi)能大于人的氣

體。

本題考查了晶體與非晶體的區(qū)別，天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，恒定電流相關(guān)的知識(shí)及氣體實(shí)驗(yàn)定律，要求學(xué)生熟練

掌握這些知識(shí)點(diǎn)，并能熟練應(yīng)用。

4.【答案】大于大于大于水平的明暗相間的干涉條紋凹陷凸起變大

【解析】解：(1)作圖如下

根據(jù)圖象可知，〃光的偏折程度大，說(shuō)明力光的折射率大于。光的折射率，即山,折射率越大的光頻

率越大，所以方光的頻率大于c光，根據(jù)□=：可知小光在球中傳播速度小，而力光在球中通過(guò)的距離大于

c光在球中通過(guò)的距離，所以人光在球中的傳播時(shí)間長(zhǎng)。

(2)往火焰上灑些鹽后，酒精燈放出黃色的光線，當(dāng)黃色的光線照射到肥皂膜上時(shí)從肥皂膜的前后兩個(gè)表

面分別反射兩列光，這兩列光的頻率相同，故為相干光源，當(dāng)光程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)呈現(xiàn)光條紋，當(dāng)光

程差為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)呈現(xiàn)暗條紋，由于重力的作用使卜惻的肥皂膜厚度比較大，而卜.側(cè)的比較薄，

相同的高度肥皂膜的厚度相同，故出現(xiàn)水平的明暗相間的干涉條紋。

■薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜的厚度相同，故c、d點(diǎn)對(duì)應(yīng)處的薄膜厚度相同，從彎曲的條紋

可知，4處檢查平面左邊處的空氣膜厚度與后面的空氣膜厚度相同，知4處凹陷。4處檢查平面右邊處的

空氣膜厚度與后面的空氣膜厚度相同，知4處凸起。當(dāng)減少薄片的厚度，即減小空氣薄層的寬度，導(dǎo)致同

級(jí)的光程差的間距變大，則干涉條紋間距會(huì)增大。

故答案為：(1)大于；大于；大于,

(2)水平的明暗相間的干涉條紋；凹陷；凸起；變大。

(1)在同一介質(zhì)中，光的折射率越大，頻率越大，波長(zhǎng)越小，傳播速度越小，畫出光路圖，根據(jù)光路圖判

斷b、c折射率進(jìn)而解答；

(2)薄膜干涉是薄膜的前后兩個(gè)表面反射兩列光疊加形成，對(duì)于單色光，形成明暗相間的平行的條紋，復(fù)

色光形成彩色條紋，薄膜干涉可以檢驗(yàn)工件的平整程度。

本題主要考查光的折射和光的薄膜干涉，理解光的折射和光的薄膜干涉產(chǎn)生機(jī)理是解題關(guān)鍵。

5.【答案】嗎叱儂220/20.01〃=220，Isinl00TT￡(V)減小磁場(chǎng)的損失；理想變壓器沒有能量損失1：

1減小鐵芯中產(chǎn)生的渦流

【解析】解：(1)發(fā)電機(jī)是利用電遨感應(yīng)原理將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，圖A是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，圖3

是電磁感應(yīng)原理，圖C是電動(dòng)機(jī)原理，圖。是電流的磁效應(yīng)，故AC。錯(cuò)誤，8正確;