2024届上海市金山区高三上学期一模物理试卷

2023学年第一学期质量监控高三物理试卷考生注意：1．本卷满分100分，考试时间为60分钟；2．答题前，务必在答题纸上填写学校、姓名和考试号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上与试卷题号对应的位置，在试卷上作答一律不得分。3．标注“多选”的试题，每小题应选两个或以上的选项；未特别标注的选择题，每小题只有一个正确选项。4．标注“计算”“简答”的试题，回答问题时须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。一、幼儿滑梯某幼儿园的滑梯设计高度为2.4m。滑梯轨道设计为直线，轨道和儿童裤料之间的动摩擦因数为0.4。1．幼儿从地面攀登上滑梯最高处，重力势能增加量最接近（）A．3.6J B．36J C．360J D．3600J2．为使幼儿恰能沿轨道匀速下滑，滑梯轨道的水平跨度应为________m。3．（计算）若轨道的水平跨度设计为3.2m，幼儿从滑梯上沿轨道由静止起下滑到末端需多长时间？（g取10m/s2）二、通电螺线管用如图所示的电路研究通电螺线管的磁场（虚线框内是螺线管）。用磁传感器测量螺线管内外的磁感应强度分布。1．虚线框内螺线管（空心线圈）符号是（）MMABCD2．合上开关，固定滑片位置，记录磁传感器探测管前端插入螺线管内部的距离d与相应的磁感应强度B，正确操作后得到的实验图像应是（）BBBBBddddBBBBddddABCDVVV~A~AΩ20AmA V/Ωcom3．用数字式多用表测量电池两端的电压，如图所示。在闭合电键前，应将黑色表笔插入________，功能旋钮旋转至________。NNI4．若通电后，在螺线管正上方小磁针N极向右，如图所示，则此时螺线管左侧区域通电直导线受到的安培力方向为________。BBOIU/V3.83.94.34.5O5．（计算）移动滑片，多次测量通过螺线管的电流强度I、通电螺线管内部正中间磁感应强度B和电池两端电压UBBOIU/V3.83.94.34.5O三、气压传动L1L2hAB图a图b气压传动是工业中常见的传动方式。如图a所示，面积为2S的活塞A静止，与气缸右端相距L1。用力缓慢右移活塞A，通过压缩气体顶起面积S的活塞B和上方高L1L2hAB图a图b1．图中液体________（选涂：A．浸润B．不浸润）竖直管道。管道分子对附着管壁的液体分子的吸引力________（选涂：A．大于A．小于）液体内部分子间的吸引力。2．下列选项中，能正确描述某种气体分子速率分布规律的是（）分子数分子数百分率速率低温高温A分子数百分率速率低温高温B分子数百分率速率低温高温C分子数百分率速率高温低温D3．初始时，封闭气体的压强大小为________；最终活塞B上升的高度L2＝________（用p0、ρ、g、h、L1表示）。4．若活塞A对封闭气体做正功W，气体对外放热Q。不考虑气体分子势能，忽略气体质量，则气体内能（）A．增加，且W＝Q B．增加，且W＞QC．不变，且W＝Q D．不变，且W＞Q四、“天宫”中和地面上的实验用相同的器材分别在地面和“天宫”中做实验，能观察到完全不同的现象。地球表面重力加速度为g。AB图a图b实验一：如图a所示，用固定细杆悬挂一个质量为m的小球，轻绳长为AB图a图b实验二：如图b所示，静止释放质量为3m的球A，同时给质量为m的球B初速度v向A球球心运动，通过背景中小方格观察两球运动情况。1．在“天宫”中进行实验一，小球第一次回到出发点所用时间为________，小球具有初速度的瞬间，绳子拉力大小为________。t＝0t=Δtt=2Δt图c图b2．在地球表面进行实验一，小球第一次回到出发点所用时间为________，增加小球质量再次实验，该时间________（选涂：A．增大t＝0t=Δtt=2Δt图c图b3．在“天宫”中进行实验二，经过时间Δt两球发生碰撞，忽略两球碰撞时间，照相机拍下如图c所示的不同时刻的两球位置照片。（1）在碰撞后A球的速度u＝________v；（2）（简答）两球间的碰撞是否为弹性碰撞？判断依据是什么？4．（计算）在地球表面进行实验二，两球释放时，A球底部距离地面h，且已知在“天宫”中进行实验二时的Δt和u，不计空气阻力。计算A球落地位置与其释放位置的水平间距x（用u、Δt、g、h表示）。五、手机的充电甲乙接交流电调整电压变直流后接电池h有线和无线两种充电方式均可以给手机电池充电。有线充电需要充电器将民用“220V甲乙接交流电调整电压变直流后接电池h1．有线充电的充电器内含变压器，原副线圈匝数之比为44：1。则降压后得到交流电的（）A．最大值为5V，频率为50HzB．有效值为5V，频率为50HzC．最大值为5V，频率为1.14HzD．有效值为5V，频率为1.14Hz2．如图所示，某个手机充电时打入电话，手机开始振动，其频率f1。离手机一段距离的充电线A位置也在振动，其频率f2。f1和f2的大小关系以及你判断的依据最合理的是（）插座手机AA．f1=f2插座手机AB．f1>f2，简谐振动的规律C．f1=f2，机械波的传播规律D．f1>f2，机械波的传播规律I甲tTO3．当线圈甲中通过如图所示、周期为T的正弦交流电（自上而下看，取顺时针方向为正），将线圈乙视为纯电阻闭合线圈。则T/4~3T/4时间内，自上而下看，线圈乙中的感应电流方向为________。在5T/8时刻，甲乙两线圈相互________（选涂：A．吸引I甲tTOTtT/4T/23T/4OФ甲Ф0-Ф04．（计算）线圈甲通过“三角”交流电，产生的磁场穿过线圈甲和乙。甲的单匝线圈内磁通量Ф甲满足如图所示的变化规律，乙的单匝线圈内磁通量与高度h有关，近似满足Ф乙=Ф甲（1－kh）。若无线充电要求线圈乙中感应电动势大小不低于E0，则充电时两线圈间距hTtT/4T/23T/4OФ甲Ф0-Ф0六、御电飞行的蜘蛛大气层中存在着电场，在近地区域可视为匀强电场，平时电场强度为100V/m，阴雨天气时甚至能达10000V/m。电势仅在竖直方向产生变化，高处电势更高。蜘蛛带上和地面相同性质的电荷后，可利用电场起飞。某些小蜘蛛可以在空中“飞行”几十公里。为了验证上述猜想，将一只质量m的蛛放在密闭的容器中，隔绝空气流动、外部电场。在容器内施加竖直方向的电场后，蜘蛛果然飞了起来！已知蜘蛛运动中受到空气阻力大小为f＝kv。1．地表所带电荷性质、电场线方向是（）A．带正电，电场线竖直向上 B．带负电，电场线竖直向上C．带正电，电场线竖直向下 D．带负电，电场线竖直向下USKd2．实验中采用两片间距d、正对面积S的水平金属板。闭合电键K用电压U充电，完成后每片金属板带电量绝对值为USKdA．K保持闭合，仅增大d，则Q增大B．K保持闭合，仅减小S，则Q增大C．断开K，仅增大d，则两板之间电压大于UD．断开K，仅减小S，则两板之间电压小于UEvOⅠ3．调整电场强度的大小，蜘蛛在容器中竖直方向上匀速运动时其速度v（向上为正）与场强E满足如图所示的图线Ⅰ。则增加蜘蛛带电量后，其E-v图线EvOⅠEvEvOEvOEvOEvOⅠⅠⅠⅠⅡⅡⅡⅡA B C D4．（多选）蜘蛛匀速竖直上升中，若突然减小电场强度（方向不变），在蜘蛛撞击容器壁之前，蜘蛛的电势能可能（）A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大5．（计算）用100E0的电场使蜘蛛在容器底部从静止起竖直上升高度h1，再改为50E0的电场（方向不变，忽略改变时间），蜘蛛以速度v匀速落回容器底部。整个过程中，蜘蛛共克服空气阻力做功多少？（结果用m、g、k、v、h1表示）6．（简答）若蜘蛛以0.1m/s的速度竖直向上运动，因地磁场的存在（磁场水平分量约10-5T，自南向北），带负电的蜘蛛理论上会受到的洛伦兹力方向指向哪里？实验中为何仅考虑蜘蛛受到电场力而并未考虑洛伦兹力的影响？

参考答案一、幼儿滑梯（12分）1．C（3分） 2．6（2分）FfFNθmg3．设轨道与水平面的夹角为θ，有tanθ＝eq\f(2.4,3.2)＝0.75（1分）FfFNθmg幼儿下滑过程中受力如图所示（1分）沿轨道方向，mgsinθ－μmgcosθ＝ma（2分）可解得a＝2.8m/s2（1分）幼儿做初速为零的匀加速直线运动，s＝EQ\F(1,2)at2 （1分）下滑所用时间t＝1.69s（1分）二、通电螺线管（17分）1．A（3分） 2．A（3分） 3．公共插孔/com（2分） 直流电压档（2分） 4．垂直纸面向里（2分）5．设电源电动势为E，内阻为r，则U＝E－Ir（1分），可知当I＝0时，U＝E（1分）由图可知，B与I成正比（1分），即I＝0时，B＝0（1分）因此，E＝4.5V（1分）三、气压传动（14分）1．（1）A（2分） A（2分） 2．A（3分）3．p0（2分） EQ\F(2p0L1,p0＋ρgh)（2分） 4．D（3分）四、“天宫”中和地面上的实验（20分）1．EQ\F(2πL,v)（2分） EQ\F(mv2,L)（2分） 2．πEQ\R(\F(L,g))（2分） C（2分）3．（1）EQ\F(1,2)（2分）（2）碰撞前两球总的机械能为E1＝EQ\F(1,2)mv2 （1分）碰撞后两球总的机械能为E2＝EQ\F(1,2)3m（EQ\F(1,2)v）2＋EQ\F(1,2)m（EQ\F(1,2)v）2＝EQ\F(1,2)mv2 （1分）可得碰撞前后系统动量不变且机械能不变，因此两球间的碰撞为弹性碰撞。（2分）4．A球做自由落体运动，下落的总时间tA＝EQ\R(\F(2h,g))，B球做平抛运动，两球始终处于同一高度（1分）。若EQ\R(\F(2h,g))≤Δt，两球不发生碰撞，A球始终做自由落体运动，x＝0（2分）若EQ\R(\F(2h,g))＞Δt，经过时间Δt两球发生碰撞后，A球在水平方向做匀速直线运动（1分）时间t＇＝EQ\R(\F(2h,g))－Δt，因此x＝ut＇＝uEQ\R(\F(2h,g))－uΔt（2分）五、手机的充电（14分）1．B（3分） 2．C（3分） 3．顺时针（2分）B（2分）4．由法拉第电磁感应定律得E＝nEQ\F(ΔΦ乙,Δt)＝nEQ\F(ΔΦ甲（1－kh）,Δt) （1分）由图线可知 EQ\F(ΔΦ甲,Δt)＝EQ\F(4Φ0,T) （1分）根据题意 nEQ\F(4Φ0,T)（1－kh）≥E0 （1分）得 h≤EQ\f(1,k)－\f(E0T,4nkФ0) （1分）六、御电飞行的蜘蛛（23分）1．D（3分） 2．C（3分）