2024年上海市某中学高考物理模拟试卷(含详细答案解析)

2024年上海市育才中学高考物理模拟试卷

一、简答题：本大题共5小题，共15分。

1.随着电子、原子、原子核的发现，人们对组成物质的粒子有了越来越多的认识。

(1)若在如图1所示的阴极射线管中部加上平行于纸面向上的电场，阴极射线将向偏转；电子的衍射

现象证明了电子具有_____性。

(2)质子由2个〃夸克和I个1夸克组成，表示为p=则反质子可表示为；中子由1个〃夸克

和2个〃夸克组成，由此可推算出d夸克的电量为e。(已知质子带电量为e)

(3)质子、中子和笊核的质量分别为、血2和血3。当一个质子和一个中子结合成笊核时，释放的能量是

(C表示真空中的光速)。

A.g+m2-m3)c

必叫一瓶2-m^c

2

C(mi+机2—ni3)c

2

D.(m3—m2—mI)c

(4)(多选)在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图

2中1、2、3所示，三个粒子的初速度分别为巧、“2、内。根据轨迹可以推断出。

A.正电子的轨迹是1

8.正电子的轨迹是2

C.Vj>v2>v3

D.V3>V2>VX

(5)铀235受到中子轰击后，会发生核裂变。

192K+

一14Q36r

①完成核裂变方程:S6

②(计算)如果按一个铀235原子核裂变时放出200MeV能量计算，1g铀235全部裂变后释放的能量是多少

J?(阿伏加德罗常数6.02X10231noL,铀235的摩尔质量235g/mo/,e=1.60x/-皿。)(结果保留2位

有效数字)

2.“猎豹”是4K超高速轨道摄像机系统如图1,2022年北京冬奥会上“猎豹”轨道安置在比赛场地外

侧，它将速滑运动竞技过程清晰地呈现在我们面前。

的图2

(1)速滑比赛中，运动员起跑加速度约为2.5m/s2,而“猎豹”可达3.5m/s2。猎豹和某运动员的位移％-£

图像如图2所示，下列说法中正确的是_____o

A.0〜Q时间内“猎豹”在前，q〜J时间内“猎豹”在后

80〜£2时间内“猎豹”与运动员的平均速度相同

C.0〜匕时间内“猎豹”的速度始终大于运动员的速度

0.0〜J时间内“猎豹”做直线运动，运动员做曲线运动

(2)如图3中，运动员在弯道处加速前进，“猎豹”与运动员保持同步，则两者相比______的向心加速度更

大；“猎豹所受合外力的大致方向为______。(选填：&、尸2、％)

8

4

0

41AP4\/5//II1(3)当

8

“猎豹”使用400M”z的电磁波进行无线遥控，其对应的波长为______机。(保留2位有效数字)

(4)为降低转播画面中的噪声强度，通过产生一列与外界噪声相同频率的声波来抵消噪声。假设某时刻外

界噪声的波形图如图4所示，则以下哪列声波可以达到零噪音的效果

2021年5月15日，“天问一号”探测器着陆火星取得圆满成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步,

在火星上首次留下国人的印迹。

(1)人类在不久的将来会从火星上采集一些“土壤”，带回地球进行研究，下列关于“土壤”研究结论的

说法中正确的是

仍)含有的金属材料都是惠晶体

(B)具有一定形状的属「多晶体

(C)具有固定熔点的一定是晶体

显示各向同性都属于非晶体

(2)“天问一号”探测器顺利被火星捕获后，成为我国笫一颗人造火星卫星。其在着陆火星前的变轨过程

简化如图2,探测器先沿椭圆轨道I运行，之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨1道II运行，两轨道相切于

焰像上可看到的条纹图样是_____O

②利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度。如图2(Q)所示，现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形

空气薄层，并用单色光照射，可观察到如图2(b)所示的干涉条纹，条纹的方曲处P和Q对应于A和B处。

从弯曲的条纹可知同一亮条纹上c、d点对应的薄膜厚度相同，故判断A处缺陷为、8处缺陷为

______(选填“凹陷”或“凸起”)。当减少薄片的厚度，则相邻的干涉条纹间距会______(选填“变大”、

“变小”、“不变”)。

5.电能的应用遍及于生产和生活的各个方面，为了获得和利用电能，人们制造了发电机并通过传输线路将

电能传输到工厂、学校、家庭…。

(1)发电机是利用电磁感应原理将机械能转化为电能的装置；下列实验装置中与发电机原理相同的是

(2)如图为两种不同的发电机结构示意图。图(。)为置于两个磁极间可绕水平轴转动的金属圆盘，其中心与

边缘各与个电刷接触，通过手柄使圆盘转动时可在回路中产生电流：图(。)为位丁两磁极间的导体线

圈，当其绕图中虚线轴转动时也能产生电流。

①说明这两种结构发电机共同的发电原理和输出电流特性。

②若将图(a)中半径为R的圆盘整体位于方向与盘面垂直，磁感应强度大小为4的均匀磁场中，当圆盘以

恒定角速度3旋转时，与其接触的两电刷间的电动势£=_____°

(3)交流电技术使高压输电成为现实，家庭电路所使用的就是电压为220V,频率为50论的正弦交流电，其

电压随时间的变化规律如图1所示。图中(/6=V,=t2-tl=5o该交变电压的表达式为

即触

(4)变压器是远距离输电不可或缺的设备。

①变压器的基本结构如图2所示，在理想变压器中铁芯的作用是_____；理想变压器的输入功率和输出功

率之比为______。

②变压器的铁芯由相互绝缘的多层硅钢片叠加而成，并使硅钢片平面与磁感应强度的方向平行，这是为了

减小铁芯中产生的______O

(5)如图3,发电机的输出功率P=100/dV,电压Ui=250P,经理想变压器升压后向用户输电，输电线总

电阻R=8。，在输电线上损失的功率P。=5kW,在用户端再利用理想变压器将电压降为外=220V。求：

R

图3

①输电线路中的电流/：

②两个变压器的匝数比言=?£=?

答案和解析

1.【答案】下波动-iCBD32n

【解析】解：(1)电子受力方向与电场方向相反，阴极射线管中部加上平行于纸面向上的电场，阴极射线

将向下偏转，电子的衍射现象证明了电子具有波动性；

(2)质子由2个〃夸克和1个d夸克组成，表示为p=〃〃d,反质子的电量为-e,则反质子的描述为aid,

中子的电量为0，中子可以描述为设〃夸克的电荷量为〃儿、"夸克的电荷量为则

则2nle+ne=1

me+2xne=0

解得m=弓、n=-i

(3)质子、中子和笊核的放量分别为m1、血2和血3，则当一个质子和一个中子结合成笊核时，根据爱因斯坦

2

质能方程，释放的能量是4E=Oi+m2-TH3)C,故A3。错误，C正确；

故选：Co

(4)由图可知I,3的偏转方向相同，则1,3是电子，2是正电子，根据洛伦兹力提供向心力有

V2

evB=m—

V

解得r=吟

根据粒子运动半径可知%>V2>V1

故B。正确，AC错误；

故选：BD.

(5)①衰变过程中电荷数和质量数守恒，则有ln+ll5U—续Ba^Kr+3jn

②一个铀235原子核裂变放出能量E。=200MH=200x106x1.6xIO_19/=3.2xIO-11/

231110

铀全部裂变放出能量为E=nNAE0=4x6.02x10x3.2x10；=8.2xIO7

故答案为：(1)下，波动；(2)imd,(3)C；(4)3。；(5)①38；②1g铀235全部裂变后释放的能量是

8.2x1O10/

(1)根据电场力分析电子的偏转，电子的衍射现象证明了电子具有波动性：

(2)根据电荷量的关系分析计算；

(3)根据爱因斯坦质能方程解答：

(4)根据左手定则及洛伦兹力提供向心力分析解答；

(5)衰变过程中电荷数和质量数守恒，结合爱因斯坦质能方程解答。

本题考查电子在磁场中的运动，质能方程，理解爱因斯坦质能方程的含义和应用，以及与能量守恒定律的

综合应用是解决有关核反应问题的关键。

2.【答案】2猎豹鸟0.75C

【解析】解：(1)48、由图像可知：0-匕时间内，都是“猎豹”在前；0内，“猎豹”与运动员

的位移相同，根据7=?可知“猎豹”与运动员的平均速度相同，故A错误，3正确；

C、根据x-t图像的切线斜率表示速度，可知0-t2时间内“猎豹”的速度先大「运动员的速度后小「运

动员的速度，故C错误；

。、0-4时间内“猎豹”和运动员均做直线运动，故。错误。

故选：Be

(2)图中运动员在方道处加速前进，“猎豹”与运动员保持同步即角速度相同，根据anro/nj知：由于

“猎豹”的半径比较大，则“猎豹”的向心加速度更大；

由于“猎豹”与运动员在弯道处加速前进，则“猎豹”所受合力的方向大致为&方向。

(3)其对应的波长为;I=y=蓝：：6m=0.75m

(4)为了达到零噪音效果，根据波的登加原理可知，产生的声波与外界噪声相同频率，且振幅相同，相位

相反,故C正确,A3。错误。

故选:Co

故答案为：(1)B；(2)猎豹,%(3)0.75；(4)Co

(1)运动学x-t图像，斜率代表速度，平均速度等于位移除时间，从图像中可以得出任意时刻物体的位

置：

(2)根据Q二丁丁比较二者的向心加速度大小；根据物体做加速圆周运动判断其合力方向；

(3)根据波速公式求解电磁波的波长；

(4)降噪的原理是波的叠加，即根据介质中的质点同时参与的两列波振动情况相反，这样该点处于减弱

点。

本题考查波的干涉，解决本题的关键是理解波的干涉条件。降噪的原理是使介质中的质点振动减弱。

3.【答案】CO1500吸热等AD

【解析】解：(1)4常见的金属材料都是多晶体，含有的金属材料不一定都是多晶体，A错误；

及由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状，4错误;

C晶体有确定的熔点，因此具有固定熔点的一定是晶体，C正确；

D多晶体和非晶体均显示各向同性，因此显示各向同性的不都属于非晶体，。错误。

故选：Co

(2)4探测器在椭圆轨道II运行，由牛顿第二定律可知，探测器受到的合力不等于零，处于受力不平衡状

态，A错误,

A由开普勒第三定律可得

豆=逋

1112

由于轨道i的半长轴比轨道n的半长轴长，因此在轨道I运行周期比在n时长，B错误；

c探测器从轨道进入n,即从高轨道进入低轨道，需要在P处点火减速，使探测器做向心运动，c错误;

。.由开普勒第二定律，可知沿轨道向p飞近时，即向近火星点运动时，速度增大，。正确。

故选:Do

(3)已知纯电阻R=5。，电阻R消耗的功率为125W,由欧姆定律，可得流经电阻R的电流为

由闭合电路欧姆定律，可得太阳能电池的内电阻为

E-U-U150-120-5X5

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

由电功率公式，可得电动机的机械功率为

Pl=UMI-12rM=120x5W-52x4W=500W。

(4)由题意可知，理想气体的温度不变，则内能不变，体枳增大，气体对外做功，由热力学第一定律

AU=Q+W

可知在此过程中理想气体吸热。设火星表面的大气压为po在开始时有

G

Pi=Po+M

当拉力大小为2G时，则有

p2s+2G=G+p0S

可得

G

P2=PO-J

由等温变化根据玻意耳定律有

P]5L—P2'x'2L

解得

2G

Pop

(5)48.当。加热时，气体。的温度升高，由于气体a膨胀，。气体被压缩，外界对。气体做功，且没有与

外界进行热交换，所以〃的内能增大，温度升而，由理想气体的状态方程

%

T~C

可知，〃的体积减小，温度升高，则压强一定增大，由于K与气缸壁的接触是光滑的，可以自由移动，所

以。、〃两部分的压强始终相同，都变大，A正确，B错误：

C.开始时，。和〃两部分中分别盛行相同质量、相同温度的同种气体。和儿则它们的物质量相等，。、b

两部分的压强始终相同，。体积大，可知温度较高，所以。的分子的平均动能大，则分子的平均速率大，

可〃的分子速率不一定都大于人的分子速率C错误；

。.由于气体。膨胀，力气体被压缩，则有。气体体积大于力气体体积，可知。温度较高，〃增加的内能大于

。增加的内能，。正确。

故选：ADO

故答案为：(1)C；(2)。；(3)1；500；(4)吸热；等；⑸力必

(1)常见的金属材料都是多晶体，含有的金属材料不一定都是多晶体，多晶体是许多单晶体杂乱无章地组

合而成的，没有确定的几何形状，晶体有确定的熔点，多晶体和非晶体均显示各向同性；

(2)探测器做曲线运动，合力不为零，根据开普勒第二定律判断E寸长，高轨道到低轨道要点:火减速，近火

点速度最大；

(3)根据部分电路欧姆定律求R的电流，根据闭合电路的欧姆定律求电阻，根据电功率的公式求机械功

率；

(4)理想气体的内能只与温度有关，根据热力学第一定律判断吸热还是放热，根据平衡求出拉力变化前后

理想气体的压强，根据玻意耳定律求火星表面的大气压强；

(5)对a气体加热，温度升高，压缩〃气体，外界会对〃气体做功，且没有与外界进行热交换，所以〃的内

能增大，温度升高，由理想气体的状态方程可知，的体积减小，温度升高，则压强一定增大，由于K与

气缸壁的接触是光滑的，可以自由移动，所以〃、〃两部分的压强始终相同，都变大，

只能说〃的分子平均速率大于匕的分子平均速率，不一定是全部，〃的气体温度升高，内能大于人的气

体。

本题考查了晶体与非晶体的区别，天体运动的规律，恒定电流相关的知识及气体实验定律，要求学生熟练

掌握这些知识点，并能熟练应用。

4.【答案】大于大于大于水平的明暗相间的干涉条纹凹陷凸起变大

【解析】解：(1)作图如下

根据图象可知，〃光的偏折程度大，说明力光的折射率大于。光的折射率，即山,折射率越大的光频

率越大，所以方光的频率大于c光，根据□=：可知小光在球中传播速度小，而力光在球中通过的距离大于

c光在球中通过的距离，所以人光在球中的传播时间长。

(2)往火焰上洒些盐后，酒精灯放出黄色的光线，当黄色的光线照射到肥皂膜上时从肥皂膜的前后两个表

面分别反射两列光，这两列光的频率相同，故为相干光源，当光程差为波长的整数倍时呈现光条纹，当光

程差为半个波长的奇数倍时呈现暗条纹，由于重力的作用使卜恻的肥皂膜厚度比较大，而卜.侧的比较薄，

相同的高度肥皂膜的厚度相同，故出现水平的明暗相间的干涉条纹。

■薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，故c、d点对应处的薄膜厚度相同，从弯曲的条纹

可知，4处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知4处凹陷。4处检查平面右边处的

空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知4处凸起。当减少薄片的厚度，即减小空气薄层的宽度，导致同

级的光程差的间距变大，则干涉条纹间距会增大。

故答案为：(1)大于；大于；大于,

(2)水平的明暗相间的干涉条纹；凹陷；凸起；变大。

(1)在同一介质中，光的折射率越大，频率越大，波长越小，传播速度越小，画出光路图，根据光路图判

断b、c折射率进而解答；

(2)薄膜干涉是薄膜的前后两个表面反射两列光叠加形成，对于单色光，形成明暗相间的平行的条纹，复

色光形成彩色条纹，薄膜干涉可以检验工件的平整程度。

本题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产生机理是解题关键。

5.【答案】吗叱侬220/20.01〃=220，Isinl00TT£(V)减小磁场的损失；理想变压器没有能量损失1：

1减小铁芯中产生的涡流

【解析】解：(1)发电机是利用电遨感应原理将机械能转化为电能的装置，图A是磁场对电流的作用，图3

是电磁感应原理，图C是电动机原理，图。是电流的磁效应，故AC。错误，8正确;