上海市松江二中2023-2024学年高三下学期学情检测(三模)物理试题(无答案)

这是一份上海市松江二中2023-2024学年高三下学期学情检测(三模)物理试题(无答案)，共9页。试卷主要包含了简易温度计，经典力学，静电，法拉第电磁感应定律，电磁作用等内容，欢迎下载使用。
一、简易温度计（15分）
小明同学设计了一种测温装置，用于测量室内的气温（室内的气压为一个标准大气压气压，相当于76cm汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡A内有一定量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度，即环境温度。
1．当室内温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm，B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A．该测温装置利用了盖·吕萨克定律
B．B管上所刻的温度数值上高下低
C．B管内水银面的高度为22cm时，室内的温度为
D．若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际偏低
2．将这个简易温度计放入冰箱，静置一段时间后
（1）气体压强______（选填：A．“变大”、B．“变小”C．“不变”），请用分子动理论的观点从微观角度解释气体压强变化的原因：____________________________________。
（2）温度计放入冰箱后，B管内水银柱液面会______（选填A．“升高”B．“降低”C．“不变”）。设玻璃泡内气体内能变化的绝对值为，气体做功的绝对值为W，则气体在这个过程中吸收的热量为__________________
3．某次读数过程中小明同学不小心使测量装置发生了如图所示的小角度倾斜，则容器内气体的压强将（ ）
A．变大B．变小D．不变
4．将密封于装置中的气体看作理想气体，在某一过程中，该气体从状态a依次经过、和三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V随热力学温度T变化的图像如图所示，则对应的气体压强p随T变化的图像正确的是（ ）
A．B．C．D．
二、经典力学（10分）
随着爱因斯坦相对论的提出和被验证，使人们认识到经典力学的局限性，但在宏观低速领域，经典力学仍有着举足轻重的作用。
1．一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移x与时间t的关系图像如图所示（其中图线为直线）。乘客所受支持力的大小用表示，速度大小用v表示，重力加速度大小为g。下列判断正确的是（ ）
A．时间内，v增大，B．时间内，v不变，
C．时间内，v减小，D．时间内，v增大，
2．（多选）如图甲所示，质量的物块静止在水平面上，时刻开始在物块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间t变化的拉力F，时撤去力F。已知物块与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ）
A．物块运动过程中，加速度逐渐增大B．0～2s内拉力的冲量大小为8N·s
C．2s末物块的速度大小为D．5s末物块重新回到静止状态
3．如图甲，质量的物体静止在水平地面上，在水平推力F作用下开始运动，水平推力（F）随位移（x）变化的图像如图乙。已知物体与地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）
A．在0～10m的过程中，推力F对物体所做的功为1000J
B．在0～10m的过程中，滑动摩擦力对物体所做的功为500J
C．物体的位移时，其速度大小为5m/s
D．物体的位移时，其速度大小为10m/s
4．（多选）有一部关于星际大战的电影，里面有一个片段，位于与地球类似的星球的“赤道”的实验室里，有一个固定的竖直光滑圆轨道，内侧有一个小球恰能做完整的圆周运动，一侧的仪器数据显示：该运动的轨道半径为r，最高点的速度为v。若真存在这样的星球，而且该星球的半径为R，自转可忽略，万有引力常量为G，则以下说法正确的是（ ）
A．该星球的质量为B．该星球的质量为
C．该星球的第一宇宙速度为D．该星球的近地卫星速度为
三、静电（14分）
静电现象普遍出现于平时的生活之中，人类通过静电现象开始了对电的深入研究。
1．早在公元1世纪，我国学者王充在他的《论衡》一书中就记述了“顿牟掇芥”，“顿牟”是指玳瑁的甲壳，“芥”是指轻小物体。下列例子中哪一个跟王充的这个记述相类似？（ ）
A．在干燥的季节小李同学用梳子梳理头发，发现越梳头发越蓬松
B．为了防止事故发生，运油的油罐车后面总拖有一根接地的铁链
C．小学自然常识的老师在课堂上做了个“小魔术”，用梳过头发的梳子吸起纸屑
D．在干燥的天气里脱去化纤衣服，把手指靠近金属物体，看到火花，听到噼啪声
2．某同学利用图甲所示电路观察电容器的充电和放电现象，计算机屏幕显示出放电过程的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电容器放电时电子由b向a通过电阻．
B．电容器放电过程中电阻R两端电压逐渐增大
C．将电阻R换成阻值更大的电阻，放电时间变长
D．若，则可知电源电动势
3．如图甲，A、B是某电场中的一条电场线上的两点，一带负电的粒子从A点由静止释放，仅在电场力的作用下从A点运动到B点，其运动的图像如图乙所示。取A点为坐标原点，且规定，方向为正方向建立x轴，作出了所在直线的电场强度大小E、电势、粒子的电势能，随位移的变化的图像、图像、图像，其中可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
4．（多选）光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一质量的带正电小物块由A点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B、C两点，其运动过程的图象如图乙所示，其中图线在B点位置时斜率最大，根据图线可以确定（ ）
A．中垂线上B点电场强度最大B．A、B两点之间的位移大小
C．B点是连线中点D．
5．沿电场中某条直线电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度B随x的变化规律如图所示，坐标点O、、和分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从O点由静止释放，运动到A点的动能为，仅考虑电场力作用，则（ ）
A．从O点到C点，电势先升高后降低
B．粒子先做匀加速运动，后做变加速运动
C．粒子在段电势能变化量大于段的电势能变化量
D．粒子运动到C点时动能大于
四、法拉第电磁感应定律（18分）
法拉第电磁感应定律的发现一方面使人们制造出了发电机和变压器，电能的大规模生产和远距离输送成为可能；另一方面，电磁感应现象在电工技术、电子技术、电工测量等方面都有广泛的应用，人类社会从此迈入了电气化时代。
1．涡流、电磁驱动和电磁阻尼都是电磁感应现象，三者常常有紧密联系。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板，磁铁会很快静止下来，这属于电磁阻尼现象
B．图甲中，如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板，磁铁振动时，铝板中会产生涡流，涡流对磁铁总有排斥作用
C．图乙中，竖直放置的蹄形磁铁转动后，同轴的闭合线圈会同向转动，这属于电磁阻尼现象
D．图乙中，蹄形磁铁匀速转动时间足够长，闭合线圈的转速可以大于蹄形磁铁的转速
2．图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K将______（A：立即；B：过一会儿）将衔铁D向上拉起，原因是：______________________________
3．从发电机输出的电压通常需要通过变压器将电输送给用户。某同学为研究变压器的规律，利用图示装置进行实验，图中左右线圈匝数之比为，现该同学在左侧输入端接入一12V的恒压直流电源，则右侧输出端测出的电压为______（选涂：“A：4V”、“B：0V”）。当该同学左侧接入的电压时，右侧测出的电压值为______（选涂：“A：4V”、“B：”）
4．如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R。当线圈由图示位置转过的过程中，通过电阻R的电荷量______；电阻R上所产生的热量______。
5．为了测量储罐中不导电液体高度，将与储罐外壳绝缘的平行板电容器C置于储罐中，先将开关与a相连，稳定后再将开关拨到b，此时可测出由电感L与电容C构成的回路中产生的振荡电流的频率。已知震荡电流的频率随电感L、电容C的增大而减小，若储罐内的液面高度降低，测得的回路振荡电流的频率将______（选填A：增大；B：减小）不计电磁辐射损失，震荡回路的总能量将______（选填A：增大；B：减小）
五、光（21分）
人类对光的认识经历了非常曲折的过程，从最初的微粒说、波动说，到电磁波理论的建立，到最后的光子说，人类最终认识到不能用一种性质去描述光的所有行为，只能认为光具有波粒二象性。
1．如图为富兰克林使用X射线拍摄的DNA晶体，这是利用了光的______现象。（选涂：“A：干涉”、“B：衍射”）
2．给如图所示的莱顿瓶甲充电，当两金属球之间的电压达到一定值时，金属球A、B间开始放电，出现电火花。该实验能够证明______的存在。移动莱顿瓶乙的矩形线框中可移动的带有氖管的金属棒到__________________时，氖管发光最亮。
3．不同的电磁波有不同的应用。图中病人正进行伽玛刀手术，该手术是使用钴-60产生的射线进行一次性大剂量地聚焦照射，使之产生局灶性的坏死或功能改变而达到治疗疾病的目的。
（1）射线本质上是______（A．光子 B．中子 C．电子）
（2）下列哪些情况下不能释放出射线（ ）
A．原子核发生衰变B．原子弹爆炸
C．用紫外线照射锌板D．氢原子从基态跃迁到激发态
4．用光子能量为的光照射图示光电管极板K时发生光电效应，产生光电流。若K的电势高于A的电势，且电势差为0.9V，此时光电流刚好截止。此金属的逸出功是______那么，当A的电势高于K的电势，且电势差也为0.9V时，光电子到达A极时的最大动能是______
5．康普顿在研究石墨对X射线的散射时，提出光子不仅具有能量，而且具有动量，光子动量。假设射线中的单个光子与静止的无约束的自由电子发生弹性碰撞。碰撞后光子的方向与入射方向夹角为，电子的速度方向与入射方向夹角为，其简化原理图如图所示。光子和电子组成的系统碰撞前后动量守恒，动量守恒定律遵循矢量运算的法则。已知入射光波长，普朗克常量为h。则碰撞后光子的波长______。
6．科学家设想未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船，设该飞船所在地每秒每单位面积接收到的光子数为n，光子平均波长为，太阳帆面积为S，反射率100%，设太阳光垂直射到太阳帆上，飞船总质量为m。
（1）求飞船加速度______；
（2）若太阳帆是黑色的，飞船的加速度______。
六、电磁作用（22分）
电能生磁，磁能生电，电与磁紧密联系而又相互作用，在生活及科学研究领域都有重要的应用。
1．图是磁电式电表内部结构示意图，该电表利用的物理原理是______
写出一条能提高该电表的灵敏度措施是：______
2．威耳逊云室是能显示带电粒子径迹的实验装置，是研究微观粒子的重要器材。在真空云室中的矩形区域内存在着匀强磁场，在A点有一静止的原子核发生了某种衰变，生成的新核和释放出的粒子在磁场中的径迹如图中的曲线a、b所示，下列说法正确的是（ ）
A．核发生的是衰变B．曲线a是新核的径迹
C．匀强磁场方向垂直纸面向里D．曲线a、b的半径比与新核和粒子的质量有关
3．（多选）“回旋加速器”就是一种典型的粒子加速器，下图为一回旋加速器的简图，和是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能后，再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（ ）
A．若只增大交变电压U，则质子的最大动能会变大
B．若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行的时间会变短
C．若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子
D．质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为
4．（多选）用一段横截面半径为r、电阻率为、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为的圆环，圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v，忽略电感的影响，下列说法正确的是（ ）
A．下落过程圆环中磁通量不变
B．此时圆环受到竖直向上的安培力作用
C．此时圆环的加速度大小为
D．如果径向磁场足够深，则圆环的最大速度为
5．水平放置的金属细圆环P的半径为l，其内部充满方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电阻为r，长度恰为l的细导体棒a一端搭接在细圆环上，可绕圆心处的金属细圆柱O在水平面内转动。两平行竖直金属导轨的间距为d，其中M导轨与小圆柱O相连，N导轨与圆环P相连，两导轨上方通过电键K连接能提供恒定电流大小为I，方向水平向右的恒流源S。质量为m，电阻为R的均匀导体棒b水平搁置在固定支架上并与两导轨紧密接触，棒b处在方向垂直于导轨平面向内的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。除了导体棒a和导体棒b外其余电阻不计，一切摩擦不计。
（1）若电键K断开，外力使导体棒a以某一角速度匀速转动时导体棒b对支架的作用力恰好为0。求此时导体棒a的旋转方向（俯视图）和的大小。
（2）若电键K闭合，导体棒a作为“电动机”在水平面内旋转。
①“电动机”空载时导体棒a所受安培力为零，其匀速转动的角速度记为，求的大小。
②“电动机”效率为50%时，导体棒a的角速度。