2025上海市閔行區高三年級下冊二模物理試卷（含答案與解析）

機密★啟用前

2024學年第二學期高三年級學業質量調研

物理試卷

考生注意：

L試卷滿分100分，考試時間60分鐘。

2.本考試分設試卷和答題紙。作答必須寫在答題紙上，在試卷上作答一律不得分。

3.本試卷標注“多選”的試題，每小題應選兩個及以上的選項，但不可全選；未特別標注的選

擇類試題，每小題只能選一個選項。

4.本試卷標注“論述”、“計算”試題，在列式計算、邏輯推理以及回答問題過程中，須給出

必要的圖示、文字說明、公式、演算等。

5.除特殊說明外，本卷所用重力加速度g大小均取101nzs2。

氣體狀態變化

使用注射器和壓強傳感器探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系。下表為小明和小曹同學對同一

空氣樣本測得的實驗數據，操作序號1?5為小明完成，操作序號5?9為小曹完成。

操作序

123456789

號

壓強

185.1131.6102.484.271.188.9114.51646244.5

pl左Pa

體積

579111311975

V/cm3

1152.

"乘925.592129216926.2924.39771030.51222.5

2

積9

1.（1）分析表格的數據可知（選涂：A.小明B.小曹）的操作有錯誤。

（2）錯誤的原因可能是。

2.將表格數據繪制成右側夕一「圖像，曲線①對應小明的操作，曲線②對應小曹的操作，在曲線上找到氣

體的三個狀態c,其對應坐標如圖所示。

A.活塞對密封氣體做正功

B.分子平均動能幾乎不變

C.氣體分子垂直作用在器壁單位面積上的平均沖擊力增大

4=

（2）氣體處于a、c狀態時溫度分別為q和與,則可知5=（用圖中字母表示）

（3）在b—c的過程中，密封氣體從外界吸收了熱量°（選涂：A.小于、B.等于、C.

大于）氣體對活塞做的功少。

頻閃技術

在暗室中，照相機的快門處于常開狀態，頻閃儀每隔一定時間發出強烈的短暫閃光，照亮運動物體，于是

在照片上獲得物體在閃光時刻的位置。某實驗小組使用閃光頻率為1°Hz的頻閃儀進行實驗探究，以下圖

中數據均已換算為實際長度。

3.擺球從A位置靜止釋放，經最低點°時改變擺長，到達3位置。此過程頻閃照片如圖，分析可知

懸點

A.擺球的機械能守恒

B.擺球經過。點瞬間角速度變大

C.擺球運動到。點時，擺球加速度為零

D.。點左右兩側擺長之比16:9

4.頻閃儀連續閃光2次拍得繩波傳播的照片如圖，繩波向x軸正方向傳播，頻閃儀閃光的時間間隔小于繩

波的周期。根據圖中數據，分析可知（）

A.波長為0.3m

B.質點A正向歹軸負方向運動

C.波速可能是0.75m/s

D,波速可能是2.25m/s

5.物塊從斜面某位置靜止釋放，捕捉到運動過程中連續三個位置

4B、C,%B=l0cm,xsc=13,6cm；斜面傾角。=37°,則物塊下滑的加速度大小。=

物塊與斜面間的摩擦因數〃=

B

C

0

6.頻閃儀連續閃光4次拍得照片如圖，在這段時間內A、B均在°~9°cm范圍內，且第一次閃光時，質

量為機A的物塊A在x=50cm處，質量為加B的物塊B在x=70cm處，兩者在x=60cm處發生碰撞，碰

撞及閃光持續時間極短，忽略水平面摩擦。

0102030405060708090…

r--1

IAFAAABB

（1）A物塊與B物塊質量的比值。

（2）兩滑塊發生碰撞（選涂A.彈性B.非彈性）。

網球是一項風靡全球的體育項目。發球時通過快速揮拍，在極短時間內對網球施加極大作用力，網球獲得

7.（1）如圖（a）4個相同的網球緊挨疊放，靜止在水平地面，若網球的質量為優，重力加速度為g,地

面對網球A的支持力大小為o

（2）圖（6）是下層3球的俯視圖，若稍微增大球心距離工，三球仍能靜止，則網球8受到網球A的彈力

大小___________

A.增大B.減小C.不變

8.某同學使用網球訓練器單人打回彈，如圖，一輕質彈性繩將網球拴在底座中心。點，以°為原點在豎直

平面內建直角坐標系將質量加=60g的網球從A點靜止釋放，落地后豎直彈起到最高點8,此時使

用網球拍擊打網球，網球瞬間獲得水平速度V=15m/s,網球運動到C點時，彈性繩恰好繃直，最后運

動到。點與地面相撞。假設網球始終在豎直平面內運動，底座保持不動，忽略底座的高度、對球的大小、

2

空氣阻力以及對球旋轉帶來的影響，g取10m/s

對網球的平均作用力大小為No

(2)網球從8運動到C過程中，動能心和重力勢能約隨時間才變化正確的是()

ABCD

(3)網球從3點運動到C點經歷的時間為s,網球在0點時重力的瞬時功率為

___________W?

(4)如圖所示為彈性繩所受拉力尸與伸長量x之間的關系，當網球撞向。點時，彈性繩伸長量

近期我國首次批量生產出碳14打破了國外長期壟斷該項關鍵技術的局面。碳14是碳的唯一一種天然放射

性同位素，廣泛存在于地球環境中，生物體通過呼吸和攝取食物，保持自身碳14含量與所處自然環境相

等且恒定。

9.寫出碳14發生/衰變的方程：f+o

10.“碳14測年”在考古學中被用于鑒定有機文物的年代。當生物體死亡后，碳14開始衰變，含量越來越

少，可據其比例計算出文物年代。但此方法只能鑒定5萬年以內的樣本。

m

（1）（論述）下圖為碳14剩余質量與原質量比例機。隨時間/變化的規律，據此解釋為何“碳14測年”只能

(12C,13CJ4C)

（2）（計算）“加速器質譜法”可測量樣本中碳的三種同位素的比例。首先需要提取樣品中

的碳，轉化為碳原子核，從尸點由靜止經電場加速，再經磁場偏轉可分離成三束單獨的離子流，分別打在

底片的乂、①、毛點，其過程可簡化如下圖。"C打到的是哪個點？距離之比乂生：3毛是多少？

西電東輸

我國已經掌握世界上最先進的高壓輸電技術，并在西電東輸工程上效果顯著。

11.下列示意圖中的變壓器能給電燈供電，且副線圈中電流比原線圈大的是哪一種（）

A.B.

C.D.

12.如圖（a）所示，交流發電機的矩形線圈在勻強磁場中順時針勻速轉動，穿過該線圈的磁通量中隨時間

,變化的規律如圖（b）所示。已知線圈匝數為N=2°匝。

（1）該發電機線圈的角速度為rad/s,產生電動勢最大值為V（結果保留3位有

效數字）。

（2）圖（a）中流經負載上電流方向為（）

A.a->bB.6>Q

（3）由圖（b）可知，線圈中的感應電流改變方向的時刻為（）

A.0.01sB.0.015s

（4）若發電機的最大電動勢為負載為最大阻值為&L的滑動變阻器，線圈總內阻為A）,且

&則流經負載的電流有效值的最小值為4=,發電機的最大輸出功率為心政=

13.（計算）在圖（c）中發電機輸出功率為尸=200kW,輸出電壓為■=250V,每一根輸電線阻值為

「=200。若輸電時輸電線上損失的電功率恰好為2%,并向用戶輸送22°V的電壓，則所用升壓變壓器

和降壓變壓器的原、副線圈的匝數比分別為多少？

發

電

機

圖⑹

行星模型

天體運動和地面物體運動規律相似，微觀世界和宏觀世界的物理規律有相似之處，引力場和電場也相似,

請在比較之中找到相似之奇妙。

14.德國天文學家開普勒研究發現行星的運動具有相似性，并將其總結為開普勒行星運動定律。牛頓認為

天體運動和地面物體運動規律相似，在開普勒行星運動定律的基礎上，推演得到了萬有引力定律。

（1）理論和實踐證明，開普勒定律不僅適用于太陽系中的天體運動，而且適用于一切天體運動。若研究

a3

—7二k

地球的衛星運動，開普勒第三定律公式T-中的左與什么有關系（）

A.衛星質量B.地球質量C.太陽質量

（2）（論述）請論述據開普勒定律和牛頓定律得到萬有引力定律的過程=

15.靜電場和引力場有許多相似之處。類比電場強度和電勢的定義，已知引力常量為G,質量為〃的質

點產生的引力場中，與之相距廠的地方引力場強度紜=；引力勢%=。（以無

窮遠處為零勢能面）

16.原子的核式結構模型有些類似太陽系，原子核猶如太陽，電子猶如行星，所以也被稱為原子的“行星

模型”。

（1）類比太陽系，以無窮遠處為零勢能面，氫原子中電子與氫原子核間靜電相互作用的電勢能為（左為靜

電力常量，廠為電子軌道半徑）（）

（2）氫原子的核外電子吸收電磁波從一個軌道躍遷至另一軌道，關于電子繞核運動的動能，原子的電勢

能，以及動能和電勢能的總和說法正確的是（）

A.動能增大，電勢能減小，總和不變

B.動能減小，電勢能增大，總和不變

C.動能減小，電勢能增大，總和增大

17.如圖為氫原子在可見光區的四條譜線“a、B、丫、對于四條譜線，下列說法中正確的是

410.29434.17486.27656.472/nm

HS%

A.在同一介質中，H。的速度最大

B.由同一介質射入空氣，H。的臨界角最小

c.H。更容易發生衍射現象

D.H。對應的光子動量最小

18.（計算）為解釋氫原子光譜，玻爾在“行星模型”的基礎上，引入量子化的概念，認為原子只能處于

不連續的軌道和能量狀態中。已知氫原子核外電子第1條（量子數4=1）軌道半徑普

朗克常量〃=6.626xl（r34j.s,求它從量子數〃=2的激發態躍遷到基態，向外輻射的電磁波的波長。（結

果保留3位有效數字）

參考答案

氣體狀態變化

使用注射器和壓強傳感器探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系。下表為小明和小曹同學對同一

空氣樣本測得的實驗數據，操作序號I?5為小明完成，操作序號5?9為小曹完成。

操作序

123456789

號

壓強

185.1131.6102.484.271.188.9114.5164.6244.5

plAPa

體積

579111311975

K/cm3

"乘9241152.

925.5921.2921.6926.2977.91030.51222.5

積32

1.（1）分析表格的數據可知（選涂：A.小明B.小曹）的操作有錯誤。

(2)錯誤的原因可能是。

2.將表格數據繪制成右側夕一「圖像，曲線①對應小明的操作，曲線②對應小曹的操作，在曲線上找到氣

A.活塞對密封氣體做正功

B.分子平均動能幾乎不變

C.氣體分子垂直作用在器壁單位面積上的平均沖擊力增大

4=

(2)氣體處于°、c狀態時溫度分別為工和“，則可知5。(用圖中字母表示)

(3)在b—c的過程中，密封氣體從外界吸收了熱量°(選涂：A.小于、B.等于、C.

大于)氣體對活塞做的功沙。

【答案】1.0.B②.氣體的溫度升高，即環境溫度升高

2.①.B②-5大于

【解析】

[1題詳解】

[1]根據玻意耳定律知，若實驗操作正確，0％乘積基本保持不變，故分析表格的數據可知小曹的操作錯

誤，故選B；

[2]根據夕%=無一氏7

"mol

可知，P%乘積變大，可能是氣體的溫度升高，即環境溫度升高。

【2題詳解】

[1]A.在af力的過程中，氣體體積增大，活塞對密封氣體做負功，故A錯誤;

B.根據小題1的分析知，在。一>人的過程中，是等溫變化，溫度不變，分子平均動能幾乎不變，故B正

確；

C.在a—力的過程中，氣體壓強減小，氣體體積增大，分子數密度減小，溫度不變，氣體分子垂直作用

在器壁單位面積上的平均沖擊力減小，故C錯誤。

故選B。

TV

⑵氣體處于a、c狀態時溫度分別為7；和與，。、c狀態壓強相等，根據蓋呂一薩克定律可知b=，

[3]在a-b->c的過程中，根據熱力學第一定律=

根據小題1的分析知，溫度升高AU>0

即0>-沙，故密封氣體從外界吸收的熱量。大于氣體對活塞做的功W。

頻閃技術

在暗室中，照相機的快門處于常開狀態，頻閃儀每隔一定時間發出強烈的短暫閃光，照亮運動物體，于是

在照片上獲得物體在閃光時刻的位置。某實驗小組使用閃光頻率為1。Hz的頻閃儀進行實驗探究，以下圖

中數據均已換算為實際長度。

3.擺球從A位置靜止釋放，經最低點。時改變擺長，到達3位置。此過程頻閃照片如圖，分析可知

A.擺球的機械能守恒

B.擺球經過。點瞬間角速度變大

C.擺球運動到。點時，擺球加速度為零

D.。點左右兩側擺長之比16:9

4.頻閃儀連續閃光2次拍得繩波傳播的照片如圖，繩波向x軸正方向傳播，頻閃儀閃光的時間間隔小于繩

波的周期。根據圖中數據，分析可知（）

B.質點A正向7軸負方向運動

C.波速可能是0.75m/s

D,波速可能是2.25m/s

5.物塊從斜面某位置靜止釋放，捕捉到運動過程中連續三個位置

2、B、C,xAB=10cm,xgc=13.6cm,斜面傾角。=37°，則物塊下滑的加速度大小。=

m/s2，物塊與斜面間的摩擦因數〃=

6.頻閃儀連續閃光4次拍得照片如圖，在這段時間內A、B均在0?90cm范圍內，且第一次閃光時，質

量為機A的物塊A在x=50cm處，質量為MB的物塊B在X=70cm處，兩者在x=60cm處發生碰撞，碰

撞及閃光持續時間極短，忽略水平面摩擦。

0102030405060708090

---I

IAFAA：AB!B

（1）A物塊與B物塊質量的比值_____o

（2）兩滑塊發生碰撞（選涂A.彈性B.非彈性）。

【答案】3.ABD4.ACD

5.①.3.6②.0.3

6-0.-②.A

【解析】

【3題詳解】

A.擺球運動過程中，只有重力做功，所以擺球的機械能守恒，故A正確；

B.擺球經過。點瞬間線速度大小不變，半徑變小，根據v=r。可知，角速度變大，故B正確；

C.擺球運動到。點時，繩子拉力與重力的合力提供向心力，即合力指向懸點，則加速度指向懸點，不為

零，故C錯誤；

D.由圖可知，。點左右兩側的周期之比為竦=工=刀

463

根據T=2乃。

I.T：16

可得，。點左右兩側擺長之比為j=#=萬

故D正確。

故選ABD。

【4題詳解】

A.由圖可知，波長為X=30cm=0.3m,故A正確；

B.因為繩波向x軸正方向傳播，根據“同側法”可知，質點N正向y軸正方向運動，故B錯誤；

CD.頻閃儀連續閃光2次拍得繩波傳播的照片如圖，且頻閃儀閃光的時間間隔小于繩波的周期，由于不確

定哪一個繩波在前，所以在T=；=fs=O.ls

Ax

的時間內繩波傳播的距離可能為：xi=0.075m,M=0.225m,根據v=—

M

可知，波速可能為vi=0.75m/s,V2=2.25m/s,故CD正確。

故選ACDo

【5題詳解】

根據逐差法可知AX=QT2

可得，物塊下滑的加速度大小為。=金=Xbc~^ab=3.6m/s2

對物塊，根據牛頓第二定律機gsin。一〃機geos。=機。

代入數據，解得〃=0.3。

【6題詳解】

川取水平向右為正方向，則碰撞前/、8的速度分別為

0.1/1/

vA1=-^=—m/s=lm/s

AX—0.1//

=望R]=-^ym/s=-Im/s

碰撞后以2=及冒2=_^^m/s=-0.2m/s,vB2=0

由于碰撞過程中系統的動量守恒，則根據動量守恒定律可得加AVAI+加BVBI=mAVA2+mBVB2

加A1

解得

mB3

[2]碰撞前的動能為％=1■機A"：I+1■機B哈

1,1,

碰撞后的動能為耳2=5加AV：2+5，出喘2

因為或1=52

所以，兩滑塊發生的是彈性碰撞，故A正確，B錯誤。I

故選Ao

網球是一項風靡全球的體育項目。發球時通過快速揮拍，在極短時間內對網球施加極大作用力，網球獲得

7.(1)如圖(a)4個相同的網球緊挨疊放，靜止在水平地面，若網球的質量為機，重力加速度為g,地

面對網球A的支持力大小為o

(2)圖(6)是下層3球的俯視圖，若稍微增大球心距離三球仍能靜止，則網球B受到網球A的彈力

大小___________

A.增大B.減小C.不變

8.某同學使用網球訓練器單人打回彈，如圖，一輕質彈性繩將網球拴在底座中心。點，以。為原點在豎直

平面內建直角坐標系將質量加=60g的網球從A點靜止釋放，落地后豎直彈起到最高點B,此時使

用網球拍擊打網球，網球瞬間獲得水平速度v=15m/s,網球運動到C點時，彈性繩恰好繃直，最后運

動到。點與地面相撞。假設網球始終在豎直平面內運動，底座保持不動，忽略底座的高度、對球的大小、

空氣阻力以及對球旋轉帶來的影響，g取lOm/s?。

底座

（1）若網球第一次落地與地面接觸的時間為/=50ms,撞擊過程中損失的機械能為J,地面

對網球的平均作用力大小為N?

（2）網球從8運動到C過程中，動能心和重力勢能％隨時間/變化正確的是（）

（3）網球從3點運動到C點經歷的時間為.s,網球在C點時重力的瞬時功率為

_______________Wo

（4）如圖所示為彈性繩所受拉力E與伸長量x之間的關系，當網球撞向。點時，彈性繩伸長量

x=1.0m,此時彈性繩中的彈性勢能為J,網球的動能為J。

8.①.0.6J②.13.6N或13.5N③.BD④.0.2s⑤.1.2W⑥.4.6J⑦.

2.75J

【解析】

【7題詳解】

⑴設地面對下面每個網球的支持力都為然，對四個網球整體受力分析可得3綜=4mg

4

故地面對網球A的支持力為穌=~mg

⑵設下面三個球對B球的彈力為尸，AB球心的連線與豎直方向的夾角為凡對B球受力分析有

mg=3Fcos0

可知A球給B球的彈力大小為F=

3cos6^

當若稍微增大球心距離心時，e變大，故A球給B球的彈力增大。

故選Ao

【8題詳解】

[1]網球從A點靜止釋放，做自由落體運動，由運動學公式可知落地速度為4=而而2jT5m/s

網球落地后向上做豎直上拋運動，由運動學知識可知彈起后速度為

v2=2V5m/s

故網球與地面撞擊過程中損失的機械能為NE=—機寸--mvl=0.6J

22

⑵網球與地面作用過程中，以向下為正方向，由動量定理有（機g-R"=-機丫2一機匕

代入數據解得地面對網球的平均作用力大小為聲標13.6N

[3]網球從B運動到C過程中由動能定理有mgh=Ek-Ek0

網球從B運動到C過程中做平拋運動，由運動學知識有〃=1g?2

聯立解得EkU^J+Ek。

A錯誤，B正確；

網球從8運動到。過程中，由功能關系有加g/z=￡po-

聯立解得紇=紇0-理工

ppu2

C錯誤，D正確；

故選BDo

[4]網球從3運動到C過程中做平拋運動，由運動學知識有x=vtBC,vCy=gtBC

可得網球從3點運動到C點經歷的時間為=0.2s

[5]網球在C點時重力的瞬時功率為己=^gv0y=L2W

⑹尸-x圖像的面積表示彈性繩上的彈力做功的多少，由圖像可知，彈力做功為

吟—46x1x0.1J=—4.6J

由功能關系可知此時彈性繩的彈性勢能為少=0-4，

即彈性繩的彈性勢能為4.6J

⑺網球與彈性繩所組成的系統機械能守恒，由機械能守恒定律有mghBD=E?+EW-EW

聯立解得當網球撞向。點時，網球的動能為=2.75J

碳14

近期我國首次批量生產出碳14打破了國外長期壟斷該項關鍵技術的局面。碳14是碳的唯一一種天然放射

性同位素，廣泛存在于地球環境中，生物體通過呼吸和攝取食物，保持自身碳14含量與所處自然環境相

等且恒定。

9.寫出碳14發生月衰變的方程：：cf+。

10.“碳14測年”在考古學中被用于鑒定有機文物的年代。當生物體死亡后，碳14開始衰變，含量越來越

少，可據其比例計算出文物年代。但此方法只能鑒定5萬年以內的樣本。

m

(1)(論述)下圖為碳14剩余質量與原質量比例一隨時間/變化的規律，據此解釋為何“碳14測年”只能

?0

鑒定5萬年以內的樣品。

（2）（計算）“加速器質譜法”可測量樣本中碳的三種同位素（"C、13C、"C）的比例。首先需要提取樣品中

的碳，轉化為碳原子核，從P點由靜止經電場加速，再經磁場偏轉可分離成三束單獨的離子流，分別打在

底片的乂、①、毛點，其過程可簡化如下圖。14c打到的是哪個點？距離之比乂必：3但是多少？

【答案】9.①.（N②.）

713-J12

10.（1）見解析；（2）砥；「

V14-V13

【解析】

【9題詳解】

[1]⑵根據衰變過程中質量數和電荷數守恒有*4C*N+，]e

【10題詳解】

（1）碳14的半衰期約為5730年，放射性隨時間按指數規律衰減。生物體死亡后不再攝取新的碳14,

其體內碳14不斷衰變，時間越久剩余量越少。當樣本年代超過數萬年后，樣本中碳14的含量已極微

弱，超出常規儀器的測量精度，故只能鑒定5萬年以內的樣本。

（2）設加速電壓為U,根據動能定理可得qU=5機/

2

在磁場中，粒子受到的洛倫茲力提供粒子做圓周運動的向心力，則尹8=加1

粒子打在照相底片上的位置到入射點之間的距離為d=2r=-

B

由于14c的比荷較小，則14c打到的是M；

N\N?3乂的距離之比△匹

714-713

西電東輸

我國已經掌握世界上最先進的高壓輸電技術，并在西電東輸工程上效果顯著。

II.下列示意圖中的變壓器能給電燈供電，且副線圈中電流比原線圈大的是哪一種（）

B.

C.D.

12.如圖（a）所示，交流發電機的矩形線圈在勻強磁場中順時針勻速轉動，穿過該線圈的磁通量中隨時間

/變化的規律如圖（b）所示。已知線圈匝數為N=20匝。

（1）該發電機線圈的角速度為.rad/s,產生電動勢最大值為.V（結果保留3位有

效數字）。

（2）圖（a）中流經負載上電流方向為（）

A.a―>bB.b->a

（3）由圖（b）可知，線圈中的感應電流改變方向的時刻為（）

A.0.01sB.0.015s

（4）若發電機的最大電動勢為號，負載為最大阻值為&L的滑動變阻器，線圈總內阻為4），且

&＜凡，則流經負載的電流有效值的最小值為人=，發電機的最大輸出功率為qax=

13.(計算)在圖(c)中發電機輸出功率為尸=200kW,輸出電壓為％=250V,每一根輸電線阻值為

r=20Q0若輸電時輸電線上損失的電功率恰好為2%,并向用戶輸送220V的電壓，則所用升壓變壓器

和降壓變壓器的原、副線圈的匝數比分別為多少？

發

電

機

圖(C)

【答案】11.B12.①.314（2）.126③.A④.B⑤.后（我，?.

2(&+&『

4_1%_980

13,?7"80,丁77

【解析】

[11題詳解】

根據變壓器工作原理可知，原線圈需要接入交流電源才能給電燈供電；根據變壓器電流比等于匝數比的反

比U=也，可知當原線圈匝數大于副線圈匝數時，副線圈中電流比原線圈大。

故選B。

【12題詳解】

2乃

(I)[1]由圖(b)可知周期為T=0.02s,則該發電機線圈的角速度為0=71=lOO〃rad/sa314rad/s

[2]產生電動勢最大值為Em=NBSo=20x2x10-2xioo?V。126V

(2)[3]圖(a)中，根據楞次定律可知，流經負載上電流方向為力。

故選Ao

(3)[4]由圖(b)可知，線圈中的感應電流改變方向的時刻為0.015s,此時磁通量最大，磁通量變化率

為0,線圈處于中性面。

故選B。

E

(4)[5]電動勢有效值為￡=發

EE

根據閉合電路歐姆定律可知，流經負載的電流有效值的最小值為4=p=行/廣匚二、

5+勺721RO+RL)

[6]當外電阻等于內阻時，電源的輸出功率最大；由于負載的最大阻值&<&,則當負載阻值取最大時,

/E丫F2R

發電機的輸出功率最大，則有4=---發=,mL

ax1&+R"2(4+4)

【13題詳解】

P

升壓變壓器原線圈電流為A=—=800A

U\

若輸電時輸電線上損失的電功率恰好為2%,則有序=/j2r=2%尸

解得輸電線上電流為，2=I0A

則升壓變壓器原、副線圈的匝數比為九=31

〃2A80

升壓變壓器副線圈兩端電壓為02=殳01=20000V

降壓變壓器原線圈輸入電壓為Q=。2-/2-2r=19600V

4U.19600980

則降壓變壓器原、副線圈的匝數比為」=于=二==：7

行星模型

天體運動和地面物體運動規律相似，微觀世界和宏觀世界的物理規律有相似之處，引力場和電場也相似，

請在比較之中找到相似之奇妙。

14.德國天文學家開普勒研究發現行星的運動具有相似性，并將其總結為開普勒行星運動定律。牛頓認為

天體運動和地面物體運動規律相似，在開普勒行星運動定律的基礎上，推演得到了萬有引力定律。

(1)理論和實踐證明，開普勒定律不僅適用于太陽系中的天體運動，而且適用于一切天體運動。若研究

3

地球的衛星運動，開普勒第三定律公式臺=左中的左與什么有關系()

A.衛星質量B.地球質量C.太陽質量

（2）（論述）請論述據開普勒定律和牛頓定律得到萬有引力定律的過程o

15.靜電場和引力場有許多相似之處。類比電場強度和電勢的定義，已知引力常量為G,質量為M的質

點產生的引力場中，與之相距廠的地方引力場強度EG=；引力勢%=o（以無

窮遠處為零勢能面）

16.原子的核式結構模型有些類似太陽系，原子核猶如太陽，電子猶如行星，所以也被稱為原子的“行星

模型”。

（1）類比太陽系，以無窮遠處為零勢能面，氫原子中電子與氫原子核間靜電相互作用的電勢能為（左為靜

電力常量，廠為電子軌道半徑）（）

2222

A.k—B.-k—C.k—D.-k—

rrr?r?

（2）氫原子的核外電子吸收電磁波從一個軌道躍遷至另一軌道，關于電子繞核運動的動能，原子的電勢

能，以及動能和電勢能的總和說法正確的是（）

A.動能增大，電勢能減小，總和不變

B.動能減小，電勢能增大，總和不變

C.動能減小，電勢能增大，總和增大

17.如圖為氫原子在可見光區的四條譜線H。、Hp、H,、對于四條譜線，下列說法中正確的是

H8O

（）

410.29434.17486.27656.474/nm

「I??

HSHyHp為

A.在同一介質中，H”的速度最大

B.由同一介質射入空氣，H。的臨界角最小

c.H0更容易發生衍射現象

D.Ha對應的光子動量最小

18.（計算）為解釋氫原子光譜，玻爾在“行星模型”的基礎上，引入量子化的概念，認為原子只能處于

不連續的軌道和能量狀態中。已知氫原子核外電子第1條（量子數4=1）軌道半徑今=5.3xl（yum,普

朗克常量〃=6.626x10-34j.s,求它從量子數〃=2的激發態躍遷到基態，向外輻射的電磁波的波長。（結

果保留3位有效數字）

【答案】14.①.B②.見解析

_GM?GM

15.①.丁②.------

rr

16.①.B②.C

17.ACD18.122nm

【解析】

【14題詳解】

3

[1]根據開普勒第三定律可知二=左，其中左與行星或衛星無關，只與中心天體有關，因此在研究地球的

rri2.

衛星運動時，左只與地球的質量有關。

故選B。

⑵設行星的質量為加，行星的線速度為v,行星與太陽之間的距離為廠，太陽對行星的萬有引力為尸，根據

圓周運動規律則有尸=加匕

r

2m'

天文觀測可得行星得公轉周期T,則由此可得行星的線速度v=

4兀2mr

聯立可得尸=

T2

3

根據開普勒第三定律可知r,=

整理可得尸=4萬2左二