2025届上海市奉贤区高三上学期一模练习物理
（2024年12月）
考生注意：
1．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姓名、学校、座位号，并将自己的条形码贴在指定位置上。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”的试题，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。
一 抛撒播种（12分）
我国某些地区的人们用手拋撒谷粒进行水稻播种，如图（a）所示。在某次抛撒的过程中，有两颗质量相同的谷粒1、谷粒2同时从O点抛出，初速度分别为v1、v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上，它们的运动轨迹在同一竖直平面内且相交于P点，如图（b）所示。已知空气阻力可忽略。
1．（3分）谷粒1、2在空中运动时的加速度a1、a2的大小关系为（ ）
A．a1>a2 B．a1
A．mgh B．mv22 C．mgh+mv22 D．mgh+mv12
3．（3分）两粒谷子（ ）到达P点
A．谷粒1先 B．谷粒2先 C．同时
4．（3分）两粒谷子到达P点时重力的瞬时功率P1、P2的大小关系为（ ）
A．P1>P2 B．P1
某小组利用图示装置验证“动量守恒定律”。实验前，两小车A、B静置于光滑水平轨道上，车上固定的两弹性圈正对且处于同一高度，两挡光片等宽。调整光电门的高度，使小车能顺利通过并实现挡光片挡光；再调整光电门在轨道上的位置，使小车A上的挡光片刚向右经过光电门1，小车A就能立即与小车B相撞，小车B静置于两个光电门之间的适当位置，其被A碰撞分离后，其上的挡光片能立即开始挡光电门2的光。
1．（3分）为减小实验误差，应选用较________（选涂：A.宽 B.窄）的挡光片。
2．某次实验，用手推小车A使其瞬间获得一个向右的初速度，小车A与B碰撞后向左弹回，B向右弹出。测得A上挡光片两次经过光电门1的挡光时间t1、t2和B上挡光片经过光电门2的挡光时间t3。
（1）（4分）（多选）为完成该实验，还必需测量的物理量有（ ）
A．挡光片的宽度d B．小车A 的总质量m1
C．小车B的总质量m2 D．光电门1到光电门2的间距L
（2）（6分）在误差允许的范围内，以上数据若满足表达式_____________________，则表明两小车碰撞过程中动量守恒；若还满足表达式_________________________，则表明两小车的碰撞为弹性碰撞。
（3）（3分）实验中，小车A碰撞B后向左弹回，可判断出m1_________m2（选涂：A．大于 B．等于 C．小于）。
三 电池（15分）
电池因其便携、易用，在日常生活中应用十分普遍。
1．常用的干电池电动势为1.5V，铅蓄电池电动势为2V。
（3分）电动势的高低，反映了电源内部 的本领不同。
（2）（3分）如图所示是一节可充电锂电池，其上所标的参数“5000mAh”反映的物理量是（ ）
A．电能 B．电荷量 C．电压 D．电功率
2．为测量某电池的电动势和内阻，小悟同学设计了如图（a）所示的电路。连接好实物后，他闭合电键，记录了多组变阻箱的阻值R及理想电流表对应的示数I，并用图像法处理数据，得到一条如图（乙）所示的不过原点且斜率为k，截距为b的倾斜直线。
（3分）图（乙）的横坐标为R，纵坐标为（ ）
A．I B． C．I2 D．
（2）（6分）由图（乙）可得，该电池的电动势大小E= ，内阻r= 。（结果用k、b表示）
四 远距离输电（20分）
交变电流技术的发展使远距离输电成为现实，从而推动了人类社会的进步和发展。
1．远距离输电要用到变压器。
（1）（5分）变压器的基本结构如图所示，在变压器中，铁芯的主要作用是_________________；理想变压器的输入功率和输出功率的比值_________（选涂：A．大于1 B．等于1 C．小于1）。
（2）（3分）变压器的铁芯由相互绝缘的多层硅钢片叠加组成，并使硅钢片平面与磁感应强度的方向_________(选涂：A．平行 B．垂直)。
2．下图是某交变电路的简化示意图。理想变压器的原、副线圈匝数之比为1000 : 1，从零时刻起，原线圈输入电压的瞬时值可表示为u=220000sin(100πt)V，理想交流电流表的示数为6.5A，灯泡的电阻为440Ω，电动机的线圈内阻为10Ω。求：
（1）（4分）理想交流电压表的示数；
（2）（4分）经过灯泡的交流电频率；
（3）（4分）电动机的最大输出机械功率（忽略电动机线圈的自感效应）。
五 电与磁（17分）
电与磁的深入研究和广泛应用，极大地推动了科技进步，还从根本上改变了人们的生活。
1．（6分）右图是静电除尘装置的示意图，烟气从管口M进入，从管口N排出，当金属丝A、B两端接直流高压电源后，可实现减少排放烟气中粉尘的目的。为提高除尘的效率，A端应接直流高压电源的____________（选涂：A．正极 B．负极），在除尘过程中，粉尘吸附的是空气分子在强电场作用下电离生成的___________(选涂：A．阳离子 B．电子)。
2．（3分）如图（甲）所示，笔记本电脑的显示屏和机身分别装有磁体和霍尔元件，可实现屏幕打开变亮、闭合熄屏的功能。图（乙）为机身内霍尔元件的示意图，其长、宽、高分别为a、b、c，元件内的导电粒子是自由电子，通入的电流方向向右，强度为I。当闭合显示屏时，元件处于垂直于上表面且方向向下的匀强磁场中，稳定后，元件的前后表面间产生电压U，以此控制屏幕的熄灭。则此时（ ）
A．前表面的电势比后表面的低 B．电压U的大小与a成正比
C．电压U的大小与I成正比 D．电压稳定后，自由电子受到的洛伦兹力大小为
3. 如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图。该加速器由靠得很近、间距为d且电势差恒定为U的平行电极板M、N构成，电场被限制在MN板间，虚线之间无电场。某带电量为q，质量为m的粒子，在板M的狭缝P0处由静止开始经加速电场加速，后进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，每当回到P0处会再次经加速电场加速并进入D形盒，直至达到预期速率后，被特殊装置引出。已知P1、P2、P3分别是粒子在D形盒中做第一、第二、第三次圆周运动时，其运动轨迹与虚线的交点，不计粒子重力。求：
（1）（4分）粒子到达P2处的速率；
（2）（4分）图中相邻弧间距离P1P2与P2P3的比值。
六 带操比赛（20分）
在2024年巴黎奥运会的艺术体操个人全能决赛中，中国选手王子露巧妙地将中国风融入舞蹈编排，最终获得总分第七，创造了我国历史最佳战绩。在带操比赛过程中，她挥舞彩带形成的波有时类似于水平方向传播的简谐横波，如图（a）所示，且波速约为v=3.0m/s。
1．（9分）在某t=0时刻，彩带上的一段波形可简化为如图（b）所示的简谐横波，此时彩带上质点P的位移y=10cm，且沿y轴负方向振动。则该简谐横波的波长λ= m；彩带上位置坐标x=1.0m的质点偏离平衡位置的位移y与时间t的关系式可表示为y=_________，用T表示这列波的周期，则从图示时刻起，该质点的加速度a随时间t变化的图像可能为（ ）
2．（3分）王子露在另一段时间内甩出的彩带波可简化为如图（c）所示的简谐横波，其中实线为t1时刻的波形图，虚线为t2时刻的波形图，已知Δt=t2 t1=0.75s，关于该简谐横波，下列说法正确的是（ ）
A．可能沿x轴正方向传播
B．t1时刻，x=1.5m处的质点速度大小等于3m/s
C．若王子露的手振动加快，形成的简谐横波波速不变
D．从t1时刻开始，为使x=0.75m处的质点位于波谷，需再经历时间t=0.5ns，n=1，2，3……
3．为了记录王子露在比赛中的精彩瞬间，有人抓拍了很多照片，其中一张照片，由于拍摄视角的问题，有一部分彩带被前排观众挡住了。经过观察，发现该彩带形状可简化为如图（d）所示的沿x轴正方向传播的简谐横波，其中虚线框区域内彩带波缺失。
（1）（2分）在图（d）中补全彩带被挡住的波形；
（2）（6分）从图示时刻开始，再经过t=0.2s，彩带上的P质点将位于________（选填：“波峰”、“波谷”或“平衡位置”），请通过计算说明判断的依据。（论证）
参考答案2024.12
抛撒播种（12分）
1．C（3分） 2．B（3分） 3．A（3分） 4．B（3分）
二、验证动量守恒定律（16分）
1．B（3分）
2．（1）（多选）BC（4分）（选“B”或选“C”得2分，其它不得分）
（2） （3分）、（3分）
（3）C（3分）
三、电池（15分）
1．（1）非静电力做功（或“将其它形式能转化为电能”）（3分） （2）B（3分）
2．（1）B（3分） （2）（3分）、（3分）
四、远距离输电（20分）
填写“导磁、引导磁通、构成磁路、减少漏磁、传递或集中磁场、增强磁场的强弱”等之一 2分
填写“减小铁损、减少噪声、支撑和固定作用”等之一 1分
填写其它不相关或错误的内容 0分
1．（1）
B（3分）
（2）A（3分）
2．（1）由原线圈输入电压的瞬时值u=220000sin(100πt)V
可知原线圈输入电压的最大值U1m=220000V、有效值U1==220000 V （1分）
理想交流电压表的示数为副线圈输出电压的有效值U2
U1、U2与原、副线圈的匝数满足关系式：== （2分）
可解得 U2=220V （1分）
（2）由原线圈输入电压的瞬时值u=220000sin(100πt)V
可知原线圈输入交流电的角频率ω=100πrad/s （1分）
即原线圈输入交流电的频率f==50Hz （2分）
而原、副线圈交流电的频率相等，即经过灯泡的交流电频率为f=50Hz （1分）
（3）已知灯泡的电阻=440Ω，电动机的线圈内阻=10Ω，则
通过灯泡的电流IL==A=0.5A
通过电动机的电流IM=IIL=(6.50.5)A=6A （1分）
电动机最大输出机械功率PM出=U2IMIM2RM=(220×662×10)W=960W （3分）
五、电与磁（17分）
1．B（3分）、B（3分） 2．C（3分）
3．（1）粒子每次从极板M向N运动时被电场加速，进入磁场则做匀速圆周运动，速率不变
根据分析，可知粒子到达P2处时共被电场加速2次
对粒子由静止开始到到达P2的过程应用动能定理2qU=0 （2分）
可解得粒子到达P2处时的速率v2= （2分）
（2）根据题意，对粒子经过电场n次加速的过程应用由动能定理nqU=0
可获得速率vn= （1分）
粒子以此速率进入匀强磁场后，洛伦兹力提供向心力，做第n次匀速圆周运动
即qvnB=m （1分）
可解得粒子在磁场中第n次做匀速圆周运动的轨道半径rn= （1分）
则相邻弧间距离P1P2与P2P3的比值
=== （1分）
六、带操比赛（20分）
1．2.4（3分），0.2sin(πt)m（3分），D（3分）
2．C（3分）
3．（1）如图（f）所示（2分）；
（2）平衡位置（2分）；
论证（共4分）：
①由图（d）可知：λ0.4m，λ0.4m，即0.8mλ1.6m
又根据0.4m~1.9m之间的波形图可知：(1.9 0.4)m=(n+)λ，其中n=0，1，2，……
即(n+)×0.8<(n+)λ<(n+)×1.6或 (n+)×0.8<1.5<(n+)×1.6，解得
即x轴上0.4m~1.9m之间有1个波长，可由此将（1）中波形如图（f）所示补全。
②根据常识，比赛中使用的是同一根彩带，所以彩带波的波速仍为v=3.0m/s
法一：则从图示时刻起，再经过t=0.2s
波向x轴正方向传播的距离为x=vt=3.0×0.2m=0.6m （1分）
由于这列彩带波的波长为1.0m，半波长为0.5m
∴彩带波上的质点P到其左侧第一个平衡位置的距离x1=(0.5 0.4)m=0.1m （1分）
而0.6m=0.1m+0.5m=0.1m+λ
即再经过t=0.2s，相当于P左侧第二个处于平衡位置的质点振动状态传递到P点（1分）
法二：这列波的周期为T==s （1分）
以图示时刻为零时刻，设质点P的振幅为A，则其振动方程可写为
y=Asin(t+)=Asin(t+)=Asin(t+) （1分）
将t=0.2s代入，可得此时质点P的位移y=Asin(×0.2+)=Asin()=0 （1分）
即此时质点P位于平衡位置。
