2025届上海市奉贤区高三下学期3月二模物理试卷.docx
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2025届上海市奉贤区高三下学期3月二模物理试卷
一、实验题
1．验证机械能守恒
用如图（甲）所示的装置，验证小球在空中运动时机械能守恒。将小球从斜面上某位置处释放，利用频闪相机连续得到小球离开桌面后下落经过的若干位置，如图（乙）所示。按比例尺，得到图中位置1与2、2与3、3与4、4与5之间对应的实际水平距离均为x，位置1与3、2与4、3与5之间对应的实际竖直高度分别为h1、h2、h3。已知频闪照相的频率为f。
(1)小球经过位置2时，速度的水平分量大小为，竖直分量大小为。
(2)为验证小球从位置2运动到4的过程中机械能守恒，须满足表达式=8gh2（式中g为重力加速度大小）。
(3)（多选）若小球在离开桌面后的飞行过程中机械能守恒，则飞行过程中小球的动能Ek随时间t的变化率与时间t的关系图像可能为（）
A． B．
C． D．
二、综合题
2．射线与医疗
射线广泛应用于诊断与治疗，是医生洞察人体内部结构和治疗的得力工具。
(1)钴60衰变产生的γ射线可用于治疗，其衰变方程为X+。钴60衰变过程中任意时刻的质量m与初始时刻的质量m0的比值随时间t的变化规律如图所示。
①X的中子数为。
②钴60的半衰期为
A．t1????B．t2?????C．D．t2?t1
(2)CT扫描仪是医学诊断的重要工具，其工作原理如图所示。电子自静止起经过加速电场获得速度，随后水平射入磁场方向垂直于纸面的矩形匀强磁场区域，最后撞击靶材于P点并激发出X射线，进行人体扫描。已知磁场区域的宽度为d、磁感应强度大小为B，电子的比荷为k，电子射出磁场时的速度偏转角度为θ，不计电子重力。则：
①偏转磁场的方向为垂直纸面向（选涂：A．外??B．里）。
②（计算）电子在偏转磁场中的速率v为多大？
3．游乐园
游乐园里设施多样，蕴含着奇妙的物理原理，乐趣与科学并存。
(1)如图所示，游乐园中的两个秋千均可视为单摆，且甲的摆长小于乙的摆长。现将它们拉开相同的摆角（小于5°）后，同时由静止释放，并在同一位移?时间（x-t）坐标系中，分别用实、虚线描绘出秋千甲、乙的摆动图像，则可能的是（）
A． B．
C． D．
(2)如图所示，游乐园中用充气碰碰球进行碰撞游戏。在碰撞过程中，球内封闭气体温度不变、体积减小，可看作理想气体。
①在碰撞过程中，球内气体()
A．对外界做正功，同时吸热
B．对外界做正功，同时放热
C．对外界做负功，同时吸热
D．对外界做负功，同时放热
②（论证）已知碰碰球充满气后，球内封闭气体的体积为1.60m3，压强为1.80×105Pa。之后，球内气体无法膨胀，只能压缩，且碰撞时的最大压缩量为0.10m3。另外，安全规范要求，球内封闭气体的压强不能超过2.00×105Pa。某同学认为，若在早晨7℃时，将碰碰球充满气，则在中午温度升高至27℃时，用该碰碰球进行碰撞游戏存在安全隐患。你认同他的观点吗？请通过计算分析说明。
4．激光
激光具有单色性佳、相干性强、方向性好、能量集中等特点，广泛应用于多个领域。
(1)利用激光和平面镜观察光的干涉现象，光路原理如图所示。用激光和单缝获得线光源S，S发出的光直接照射在竖直光屏上，与通过水平平面镜反射的光叠加产生干涉条纹。测得S到平面镜、光屏的垂直距离分别为a、L（aL），光屏上相邻明条纹的中心间距为Δx，则激光的波长λ=；将平面镜略微向下平移，其它条件不变，干涉条纹的间距将（选涂：A．变大??B．变小??C．不变）。
(2)玻璃三棱柱的横截面如图中ΔPMN所示。现有一束激光从O点以α角入射，经MN面折射后，依次在PM、PN面发生反射，最终垂直于MN面射出。已知该三棱柱对该激光的折射率为n=1.31。
①补全三棱柱内的光路示意图。
②（计算）求α角的大小（结果保留2位有效数字）。
③在三棱柱的PM、PN面上
A．仅PM面有光线射出?????B．两个面均有光线射出
C．仅PN面有光线射出????D．两个面均无光线射出
(3)一种利用光电效应原理工作的电源，简化结构如图所示。A电极为有小缺口的无色透明导电球壳，K电极为放置在球壳中心的金属球，K电极的引线与球壳缺口之间不接触、不放电。现用频率为ν的激光照射装置，仅K电极表面有电子逸出并向A电极运动。忽略光电子的重力及之间的相互作用。已知激光穿过A电极时光子频率不变，K电极金属材料的逸出功为W，电子电荷量为?e，光速为c，普朗克常量为h。
①入射激光的一个光