2024屆上海市金山區(qū)高三上學(xué)期一模物理試卷（解析版）

PAGEPAGE12023學(xué)年第一學(xué)期質(zhì)量監(jiān)控高三物理試卷考生注意：1.本卷滿分100分，考試時間為60分鐘；2.答題前，務(wù)必在答題紙上填寫學(xué)校、姓名和考試號，并將核對后的條形碼貼在指定位置上。作答必須涂或?qū)懺诖痤}紙上與試卷題號對應(yīng)的位置，在試卷上作答一律不得分。3.標(biāo)注“多選”的試題，每小題應(yīng)選兩個或以上的選項；未特別標(biāo)注的選擇題，每小題只有一個正確選項。4.標(biāo)注“計算”“簡答”的試題，回答問題時須給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。一、幼兒滑梯某幼兒園的滑梯設(shè)計高度為2.4m?；蒈壍涝O(shè)計為直線，軌道和兒童褲料之間的動摩擦因數(shù)為0.4。1.幼兒從地面攀登上滑梯最高處，重力勢能增加量最接近（）A.3.6J B.36J C.360J D.3600J2.為使幼兒恰能沿軌道勻速下滑，滑梯軌道的水平跨度應(yīng)為________m。3.若軌道的水平跨度設(shè)計為3.2m，幼兒從滑梯上沿軌道由靜止起下滑到末端需多長時間？（g取10m/s2）〖答案〗1.C2.63.〖解析〗【1題詳析】幼兒的質(zhì)量約為，幼兒從地面攀登上滑梯最高處，重力勢能增加量最接近故選C。【2題詳析】幼兒恰能沿軌道勻速下滑，根據(jù)平衡條件可得解得滑梯軌道的水平跨度應(yīng)為【3題詳析】若軌道水平跨度設(shè)計為3.2m，根據(jù)幾何關(guān)系有幼兒從滑梯上沿軌道由靜止起下滑到末端，根據(jù)牛頓第二定律解得加速度為根據(jù)動力學(xué)公式解得幼兒從滑梯上沿軌道由靜止起下滑到末端所需時間為二、通電螺線管用如圖所示的電路研究通電螺線管的磁場（虛線框內(nèi)是螺線管）。用磁傳感器測量螺線管內(nèi)外的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布。4.虛線框內(nèi)螺線管（空心線圈）符號是（）A. B. C. D.5.合上開關(guān)，固定滑片位置，記錄磁傳感器探測管前端插入螺線管內(nèi)部的距離d與相應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，正確操作后得到的實驗圖像應(yīng)是（）A. B. C. D.6.用數(shù)字式多用表測量電池兩端的電壓，如圖所示。在閉合電鍵前，應(yīng)將黑色表筆插入________，功能旋鈕旋轉(zhuǎn)至________。7.若通電后，在螺線管正上方小磁針N極向右，如圖所示，則此時螺線管左側(cè)區(qū)域通電直導(dǎo)線受到的安培力方向為________。8.（計算）移動滑片，多次測量通過螺線管的電流強(qiáng)度I、通電螺線管內(nèi)部正中間磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電池兩端電壓U，以此繪出B-I和B-U圖線。求電源電動勢?！即鸢浮?.A5.A6.標(biāo)有“-”號的插孔直流電壓檔7.垂直紙面向內(nèi)8.4.5V〖解析〗【4題詳析】A．圖為螺線管（空心線圈），故A正確；B．圖電動機(jī)，故B錯誤；C．圖為電容器，故C錯誤；D．圖為可變電容器，故D錯誤。故選A?！?題詳析】通電螺線管的內(nèi)部可認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場，所以在中間位置一定范圍內(nèi)磁場強(qiáng)度幾乎不變，內(nèi)部磁場比螺線管端口磁場強(qiáng)度大，螺線管的磁場關(guān)于中點對稱，結(jié)合圖像可知A正確。故選A?！?題詳析】[1]使用多用電表測電壓，應(yīng)讓電流從紅表筆流入，從黑表筆流出，故黑表筆應(yīng)插入標(biāo)有“-”號的插孔；[2]使用多用電表測電池的電壓，應(yīng)該選擇直流電壓檔【7題詳析】[1]根據(jù)“同名次及相互排斥，異名磁極相互吸引”可得，螺線管的左側(cè)為N極，即螺線管左側(cè)區(qū)域磁場方向為向左，根據(jù)左手定則可得，通電直導(dǎo)線受到的安培力的方向為垂直紙面向內(nèi)。【8題詳析】由圖像可知，通電螺線管內(nèi)部正中間磁感應(yīng)強(qiáng)度B與過螺線管的電流強(qiáng)度I成正比，即當(dāng)電路處于斷路時，電流為零，磁感應(yīng)強(qiáng)度也為零；由圖像可知，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零時，電路處于斷路，此時電池兩端電壓U為電源電動勢，即圖像的橫截距為電源電動勢三、氣壓傳動氣壓傳動是工業(yè)中常見的傳動方式。如圖a所示，面積為2S的活塞A靜止，與氣缸右端相距L1。用力緩慢右移活塞A，通過壓縮氣體頂起面積S的活塞B和上方高h(yuǎn)的液柱（液體密度ρ），最終活塞B和液體上升L2，如圖b所示。活塞緩慢移動過程中，氣體溫度保持不變。大氣壓強(qiáng)為p0，忽略彎管中的氣體體積，裝置不漏氣，不計摩擦和兩活塞質(zhì)量。9.圖中液體________（選涂：A.浸潤B.不浸潤）豎直管道。管道分子對附著管壁的液體分子的吸引力________（選涂：A.大于B.小于）液體內(nèi)部分子間的吸引力。10.下列選項中，能正確描述某種氣體分子速率分布規(guī)律的是（）A. B.C. D.11.初始時，封閉氣體的壓強(qiáng)大小為________；最終活塞B上升的高度L2＝________（用p0、ρ、g、h、L1表示）。12.若活塞A對封閉氣體做正功W，氣體對外放熱Q。不考慮氣體分子勢能，忽略氣體質(zhì)量，則氣體內(nèi)能（）A.增加，且W＝Q B.增加，且W＞QC.不變，且W＝Q D.不變，且W＞Q〖答案〗9.AA10.A11.12.C〖解析〗【9題詳析】[1]液面呈凹液面，圖中液體浸潤豎直管道，故選A。[2]管道分子對附著管壁的液體分子的吸引力大于液體內(nèi)部分子間的吸引力，故選A?！?0題詳析】由不同溫度下分子速率分布曲線可知，分子數(shù)百分率呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”統(tǒng)計規(guī)律，溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度高則分子速率大的占多數(shù)。故選A?！?1題詳析】[1]初始時，活塞A靜止，封閉氣體的壓強(qiáng)為[2]最終封閉氣體的壓強(qiáng)大小為活塞緩慢移動過程中，氣體溫度保持不變，由玻意耳定律，可知解得【12題詳析】由于活塞緩慢移動過程中，氣體溫度保持不變，所以氣體的內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律知故選C。四、“天宮”中和地面上的實驗用相同的器材分別在地面和“天宮”中做實驗，能觀察到完全不同的現(xiàn)象。地球表面重力加速度為g。實驗一：如圖a所示，用固定細(xì)桿懸掛一個質(zhì)量為m的小球，輕繩長為L。給小球一個垂直于繩、較小的初速度v。實驗二：如圖b所示，靜止釋放質(zhì)量為3m的球A，同時給質(zhì)量為m的球B初速度v向A球球心運(yùn)動，通過背景中小方格觀察兩球運(yùn)動情況。13.在“天宮”中進(jìn)行實驗一，小球第一次回到出發(fā)點所用時間為________，小球具有初速度的瞬間，繩子拉力大小為________。14.在地球表面進(jìn)行實驗一，小球第一次回到出發(fā)點所用時間為________，增加小球質(zhì)量再次實驗，該時間________（選涂：A。增大B.減小C.不變）。15.在“天宮”中進(jìn)行實驗二，經(jīng)過時間Δt兩球發(fā)生碰撞，忽略兩球碰撞時間，照相機(jī)拍下如圖c所示的不同時刻的兩球位置照片。（1）在碰撞后A球的速度u＝________v；（2）（簡答）兩球間的碰撞是否為彈性碰撞？_______判斷依據(jù)是什么？_______16.（計算）在地球表面進(jìn)行實驗二，兩球釋放時，A球底部距離地面h，且已知在“天宮”中進(jìn)行實驗二時的Δt和u，不計空氣阻力。計算A球落地位置與其釋放位置的水平間距x（用u、Δt、g、h表示）。〖答案〗13.14.C15.（1）（2）是見〖解析〗16.〖解析〗【13題詳析】[1]在“天宮”中進(jìn)行實驗一，小球只受繩子的拉力，做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑為,第一次回到出發(fā)點所用時間為一個周期，即[2]繩上的拉力提供向心力，有【14題詳析】[1]在地球表面進(jìn)行實驗一，小球來回擺動，周期為小球第一次回到出發(fā)點所用時間為[2]由于單擺的周期與小球質(zhì)量無關(guān)，所以再次實驗，時間不變。故選C?！?5題詳析】[1]在“天宮”中進(jìn)行實驗二，A球釋放后靜止，B球以v勻速，設(shè)每個小方格邊長為，則B球碰前速度為B球碰后速度大小為所以去向左為正方向，根據(jù)動量守恒定律，有解得[2][3]碰前兩球的能量為碰后兩球的能量為所以是彈性碰撞。【16題詳析】在地球表面進(jìn)行實驗二，豎直方向做自由落體運(yùn)動，有落地的時間為落下Δt時間后，有水平速度u，則A球落地位置與其釋放位置的水平間距為五、手機(jī)的充電有線和無線兩種充電方式均可以給手機(jī)電池充電。有線充電需要充電器將民用“220V、50Hz”的正弦交流電轉(zhuǎn)為低壓交流電，再變?yōu)榈蛪褐绷麟娊o手機(jī)充電。無線充電原理可建模為兩個線圈，如圖所示：一個通有交流電的線圈甲，正上方h處有一個n匝的線圈乙連接手機(jī)電池。17.有線充電的充電器內(nèi)含變壓器，原副線圈匝數(shù)之比為。則降壓后得到交流電的（）A.最大值為5V，頻率為50HzB.有效值5V，頻率為50HzC.最大值為5V，頻率為1.14HzD.有效值為5V，頻率為1.14Hz18.如圖所示，某個手機(jī)充電時打入電話，手機(jī)開始振動，其頻率。離手機(jī)一段距離的充電線A位置也在振動，其頻率。和的大小關(guān)系以及你判斷的依據(jù)最合理的是（）A.，簡諧振動的規(guī)律B.，簡諧振動的規(guī)律C.，機(jī)械波的傳播規(guī)律D.，機(jī)械波的傳播規(guī)律19.當(dāng)線圈甲中通過如圖所示、周期為T的正弦交流電（自上而下看，取順時針方向為正），將線圈乙視為純電阻閉合線圈。則時間內(nèi)，自上而下看，線圈乙中的感應(yīng)電流方向為________。在時刻，甲乙兩線圈相互________（選涂：A．吸引B．排斥）。20.（計算）線圈甲通過“三角”交流電，產(chǎn)生的磁場穿過線圈甲和乙。甲的單匝線圈內(nèi)磁通量滿足如圖所示的變化規(guī)律，乙的單匝線圈內(nèi)磁通量與高度有關(guān)，近似滿足。若無線充電要求線圈乙中感應(yīng)電動勢大小不低于，則充電時兩線圈間距不能超過多少？（結(jié)果用、、、、表示）〖答案〗17.B18.C19.順時針B20.〖解析〗【17題詳析】由變壓器規(guī)律解得降壓后副線圈的有效值為變壓器不改變交變電流頻率，所以降壓后的交流電頻率仍為。故選B?！?8題詳析】手機(jī)開始振動后，手機(jī)上的振動會沿充電線向外傳播，能形成類似機(jī)械波的情況，結(jié)合機(jī)械波的傳播規(guī)律，可知充電線的振動類似機(jī)械波的傳播過程中沿波的傳播方向上的質(zhì)點的振動，充電線振動的頻率與手機(jī)的振動頻率相等，即故選C。【19題詳析】[1]時間內(nèi)，由圖電流沿順時針方向逐漸減小，根據(jù)楞次定律和安培定則，乙線圈的感應(yīng)電流方向為順時針方向。[2]在時刻，乙線圈感應(yīng)電流的方向為順時針方向，與甲線圈電流方向相反，所以甲乙兩線圈相互排斥，故選B?！?0題詳析】由法拉第電磁感應(yīng)定律解得六、御電飛行的蜘蛛大氣層中存在著電場，在近地區(qū)域可視為勻強(qiáng)電場，平時電場強(qiáng)度為100V/m，陰雨天氣時甚至能達(dá)10000V/m。電勢僅在豎直方向產(chǎn)生變化，高處電勢更高。蜘蛛帶上和地面相同性質(zhì)的電荷后，可利用電場起飛。某些小蜘蛛可以在空中“飛行”幾十公里。為了驗證上述猜想，將一只質(zhì)量m的蛛放在密閉的容器中，隔絕空氣流動、外部電場。在容器內(nèi)施加豎直方向的電場后，蜘蛛果然飛了起來！已知蜘蛛運(yùn)動中受到空氣阻力大小為f＝kv。21.地表所帶電荷性質(zhì)、電場線方向是（）A.帶正電，電場線豎直向上 B.帶負(fù)電，電場線豎直向上C.帶正電，電場線豎直向下 D.帶負(fù)電，電場線豎直向下22.實驗中采用兩片間距d、正對面積S的水平金屬板。閉合電鍵K用電壓U充電，完成后每片金屬板帶電量絕對值為Q，中間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場，如圖所示。完成充電后（）A.K保持閉合，僅增大d，則Q增大B.K保持閉合，僅減小S，則Q增大C.斷開K，僅增大d，則兩板之間電壓大于UD.斷開K，僅減小S，則兩板之間電壓小于U23.調(diào)整電場強(qiáng)度的大小，蜘蛛在容器中豎直方向上勻速運(yùn)動時其速度v（向上為正）與場強(qiáng)E滿足如圖所示的圖線Ⅰ。則增加蜘蛛帶電量后，其E-v圖線Ⅱ可能是（）A. B.C. D.24.（多選）蜘蛛勻速豎直上升中，若突然減小電場強(qiáng)度（方向不變），在蜘蛛撞擊容器壁之前，蜘蛛的電勢能可能（）A.一直增大 B.一直減小 C.先增大后減小 D.先減小后增大25.（計算）用100E0的電場使蜘蛛在容器底部從靜止起豎直上升高度h1，再改為50E0的電場（方向不變，忽略改變時間），蜘蛛以速度v勻速落回容器底部。整個過程中，蜘蛛共克服空氣阻力做功多少？（結(jié)果用m、g、k、v、h1表示）26.（簡答）若蜘蛛以0.1m/s的速度豎直向上運(yùn)動，因地磁場的存在（磁場水平分量約10-5T，自南向北），帶負(fù)電的蜘蛛理論上會受到的洛倫茲力方向指向哪里？實驗中為何僅考慮蜘蛛受到電場力而并未考慮洛倫茲力的影響？〖答案〗21.D22.C23.D24.DB25.26見〖解析〗〖解析〗【21題詳析】ABCD．由電場線性質(zhì)可知，電場線從高電勢指向低電勢，題中電勢僅在豎直方向產(chǎn)生變化，高處電勢更高，可知地表所帶電荷為負(fù)電荷，電場線方向是豎直向下，故ABC錯誤，D正確。故選D?！?2題詳析】A．K保持閉合，則不變，僅增大d，由可知，減小，由可知，Q減小，故A錯誤；B．K保持閉合，則不變，僅減小S，由可知，減小，由可知，Q減小，故B錯誤；C．?dāng)嚅_K，則不變，僅增大d，由可知，減小，由可知，增大，則兩板之間電壓大于U，故C正確；D．?dāng)嚅_K，則不變，僅減小S，由可知，減小，由可知，增大，則兩板之間電壓大于U，故D錯誤。故選C。【23題詳析】ABCD．蜘蛛運(yùn)動中受到空氣阻力大小為f＝kv，根據(jù)受力分析可知解得則增加蜘蛛帶電量后，其E-v圖線Ⅱ可能是D。故選D?！?4題詳析】ABCD．蜘蛛勻速豎直上升中，若突然減小電場強(qiáng)度（方向不變），則蜘蛛可能