上海市宝山区2024届高三下学期二模试题 物理 含答案

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2024 年上海高考宝山区
高三年级物理学科等级考第二次质量监测试卷
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、报名号、考场号和座位
号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须写在答题纸上，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，但不可全选；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的
过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
5．除特殊说明外，本试卷所用的重力加速度大小 g均取 9.8m/s2。
一、自行车（20 分）
自行车是一种通常的代步交通工具，给我们的日常生活带来了方便。
1．在夏天，一辆自行车停在烈日下，在阳光照射下车胎内的气体温度逐渐升高，设车胎容
积保持不变。
（1）关于车胎内的气体下列说法中正确的是
A．气体的密度增大 B．每个气体分子的动能都增加
C．每个气体分子的温度都升高 D．每秒钟撞击单位面积车胎壁的分子数增多
（2）若在同一时刻自行车的后胎气压始终大于前胎气压，则经过相同时间，后胎气压的变
化量一定_________（选择：A．大于 B．小于 C．等于）前胎气压的变化量。
2．如图所示，一辆自行车在水平路面上，设自行车被骑行时地面对后轮的摩擦力为 Ff1，
自行车被推行时地面对后轮的摩擦力为 Ff2，则
A．Ff1向左，Ff2向右
B．Ff1向右，Ff2向左
C．Ff1和Ff2都向右
D．Ff1和Ff2都向左
3．如图，变速自行车有 3个链轮和 6个飞轮，链轮和飞轮的齿数如表所示。骑行时通过选
择不同的链轮和飞轮，可以采用合理的变速模式，这辆变速自行车共有______种变速模
式。假设踏板的转速不变，该自行车可实现的最大行驶速度与最小行驶速度之比为____
__。
名称 链轮
齿数 48 38 28
名称 飞轮
齿数 14 16 18 22 24 28
甲
乙
A
W
v
OC
W
v
OD
W
v
O
B
W
v
O
4．如图甲所示，质量为 60kg 的人骑着一辆质量为 20 kg 的自
行车，以 5m/s 的速度在笔直的水平马路上匀速行驶，遇红
灯后在距停车线 10m 处开始刹车，假设刹车后自行车做匀
减速直线运动。
（1）（计算）试问在刹车过程中自行车受到的阻力至少应为
多少 N？
（2）设刹车过程中某时刻自行车的速率为 v，在由初速度 5m/s 减速至 v的过程中自行车克
服阻力做的功为 W，则如图乙所示的 W-v图像中正确的是
二、游泳（22 分）
游泳是人凭借浮力，通过肢体有规律的运动使身体在水中运动的技能。
1．游泳时我们向后作划臂、蹬腿动作，就会获得向前的推动力，解释这一现象用到的物理
规律是__________。在水中前进时会受到水对人体的阻力，该阻力与在人体前进方向上
横截面的投影面积成正比，则下面二图中合理的游泳姿势为_____________（选择：
A．图1 B．图2）所示。
2．如图所示，游泳池中有一初学者双手借助一块浮板，在水面上
正以匀速直线运动的方式向前游动，他的双手对浮板施加的力
A．水平向前 B．竖直向下
C．向前偏斜向上 D．向前偏斜向下
3．某人使图游过黄浦江，他以一定速度，且视线始终垂直河岸向对岸游去，设江水匀速流
动，则
A．江水的流速越大，渡江时间越短
B．渡江时间与江水的流速大小无关
C．江水的流速越大，渡江路程越短
D．渡江路程与江水的流速大小无关
图1
图2
4．一游客静止地漂浮在海滨浴场的水面上，发现一列水波平稳地向他传来，从第 1个波峰
通过他身体开始计时，到第10 个波峰通过时恰好为15s。若该水波为简谐横波，则水波
的频率为________Hz，第12 s 末时游客浮动的速度方向为________。
5．质量 m＝100kg 的小船静止在水面上，船上左、右两端各站着质量 m甲＝60kg、m乙＝
40kg 的游泳者。当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸 3m/s 的速率跃入水中时，不计水
的阻力，则小船的运动方向为___________；运动速率为___________m/s。
6．（计算）有一游泳池，在沲底水深h=1.5m 处有一个点光源，已知水的折射率 n=1.3，试
求：游泳池边上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的半径 R（结果保留两位有效数
字）。
三、太阳能（20 分）
太阳是一颗自己能发光发热的气体星球，太阳能来源于太阳内部氢的核聚变，太阳能
既便捷又环保。
1．太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。若太阳每秒钟减少的质量为
4×109 kg，由爱因斯坦质能方程可算得，太阳每秒钟辐射出的能量最接近于
A．109 J B．1018 J C．w1026 J D．1035 J
2．在中国“人造太阳”全超导托卡马克实验装置中，氘核（ ）和氚核（ ）聚变结
合成一个新的原子核，并放出一个中子，该新的原子核为
A．氕核wwwwwwwwwwwwwww B．氧核wwwwwwwwwwwww
C．氦核wwwwwwwwwww D．氮核
3．2022 年10 月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星
成功发射。该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测
频率为 2.47×1015Hz 的氢原子谱线，该谱线对应的光子能量为
________J（结果保留三位有效数字）。根据如图所示的氢原
子能级图，可知此谱线来源于太阳中氢原子n =_____和w__
___能级之间的跃迁。（已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s）
4．“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线，这种射线光子的波长很短，
设其波长为wλ。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，辐射的总功率为wP，卫星
探测仪镜头正对着太阳。已知探测仪镜头面积为wS，卫星离太阳中心的距离为wL，
普朗克常量为wh，光速为wc。则硬X射线光子的动量为_________，探测仪镜头每秒
可接收到w________个该种光子。
5．（计算）太阳能汽车是利用太阳能电池，将太阳能直接转化为电能，再利用电动机驱动
汽车的一种新型汽车，目前正处在实验阶段。某辆实验车，太阳能电池板的总面积
S=8m2，太阳光照射到电池板单位面积上的辐射功率 P0=1kW/m2，对电动机的供电效率
η1=15% ，提供的电压U=120V，电动机的内阻 r=2Ω，实验车内部机件摩擦的能耗率
η2=10%，在水平路面行驶时车受到的阻力 Ff=150 N。求这辆实验车在该路面上行驶的
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