上海市實驗中學2023-2024學年高三下學期聯(lián)考物理試題含解析

上海市實驗中學2023-2024學年高三下學期聯(lián)考物理試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、2019年4月10日，全球多地同步公布了人類歷史上第一張黑洞照片。黑洞是一種密度極大，引力極大的天體，以至于光都無法逃逸。黑洞的大小由史瓦西半徑公式R=決定，其中萬有引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，天體的質(zhì)量為M。已知地球的質(zhì)量約為6×1024kg，假如它變成一個黑洞，則“地球黑洞”的半徑約為（）A．9μm B．9mm C．9cm D．9m2、某同學設計了一個煙霧探測器，如圖所示，S為光源，當有煙霧進入探測器時，S發(fā)出的光被煙霧散射進入光電管C。光射到光電管中的鈉表面產(chǎn)生光電子，當光電流大于或等于I時，探測器觸發(fā)報警系統(tǒng)報警。已知真空中光速為c，鈉的極限頻率為υ0，電子的電荷量為e，下列說法正確的是（）A．要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光波長應大于B．若用極限頻率更高的材料取代鈉，則該探測器一定不能正常工作C．若射向光電管C的光子中能激發(fā)出光電子的光子數(shù)占比為η，報警時，t時間內(nèi)射向光電管鈉表面的光子數(shù)至少是D．以上說法都不對3、兩個相距較遠的分子僅在彼此間分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近。在此過程中，下述正確的是A．分子力先增大后減小 B．分子力先做正功，后做負功C．分子勢能一直增大 D．分子勢能先增大后減小4、如圖所示，將一交流發(fā)電機的矩形線圈abcd通過理想變壓器外接電阻R=10Ω，已知線圈邊長ab=cd=0.1m,ad=bc=0.2m，匝數(shù)為50匝，線圈電阻不計，理想交流電壓表接在原線圈兩端，變壓器原副線圈匝數(shù)比n1:n2=1:3，線圈在磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中繞垂直磁場的虛線軸以ω=200rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，則（）A．從圖示位置開始計時，線圈中產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的關系式為e=40sin200t(V)B．交流電壓表的示數(shù)為40VC．電阻R上消耗的電功率為720WD．電流經(jīng)過變壓器后頻率變?yōu)樵瓉淼?倍5、如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，a、b兩點間的電壓為，R為可變電阻，P為額定電流1A、用鉛銻合金制成的保險絲．為使保險絲中的電流不超過1A，可變電阻R連入電路的最小阻值是（）A．2.2Ω B．Ω C．22Ω D．Ω6、在平直公路上行駛的甲車和乙車，它們沿同一方向運動的圖像如圖所示。已知時刻乙車在甲車前方處，下列說法正確的是（）A．時，甲、乙兩車相遇B．內(nèi)，甲、乙兩車位移相等C．甲、乙兩車之間的最小距離為D．相遇前甲、乙兩車之間的最大距離為18m二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖甲所示，一塊質(zhì)量為mA=1kg的木板A靜止在水平地面上，一個質(zhì)量為mB=1kg的滑塊B靜止在木板的左端，對B施加一向右的水平恒力F，一段時間后B從A右端滑出，A繼續(xù)在地面上運動一段距離后停止，此過程中A的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示．設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取g=10m/s1．則下列說法正確的是A．滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.6B．木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.1C．F的大小可能為9ND．F的大小與板長L有關8、一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖所示。已知氣體在狀態(tài)A時的溫度為17℃，熱力學溫度與攝氏溫度間的關系為T=t+273K，則下列說法正確的是（）A．氣體在狀態(tài)B時的溫度為290KB．氣體在狀態(tài)C時的溫度為580KC．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，溫度降低，內(nèi)能減小D．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，從外界吸收熱量9、如圖甲所示，、為兩個相同的環(huán)形線圈，共軸并靠近放置。線圈中通有如圖乙所示的交變電流，則以下說法正確的是（）A．時刻，兩線圈間作用力為零B．時刻，兩線圈間吸力最大C．在到時間內(nèi)，、兩線圈相吸D．在到時間內(nèi)，、兩線圈相斥10、已知基態(tài)的電離能力是54.4eV，幾種金屬的逸出功如下表所示，的能級En與n的關系與氫原子的能級公式類似，下列說法不正確的是金屬鎢鈣鈉鉀銣W0（×10–19J）7.265.123.663.603.41A．為使處于靜止的基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，入射光子所需的能量最小為54.4eVB．為使處于靜止的基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，入射光子所需的能量最小為40.8eVC．處于n=2激發(fā)態(tài)的向基態(tài)躍遷輻射的光子能使上述五種金屬都產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象D．發(fā)生光電效應的金屬中光電子的最大初動能最大的是金屬銣三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）用圖甲所示裝置探究動能定理。有下列器材：A．電火花打點計時器；B．220V交流電源；C．紙帶；D．細線、小車、砝碼和砝碼盤；E.一端帶滑輪的長木板、小墊木；F.刻度尺。甲乙(1)實驗中還需要的實驗器材為________。(2)按正確的實驗操作，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖乙，圖中數(shù)據(jù)xA、xB和xAB已測出，交流電頻率為f，小車質(zhì)量為M，砝碼和砝碼盤的質(zhì)量為m，以小車、砝碼和砝碼盤組成系統(tǒng)為研究對象，從A到B過程中，合力做功為________，動能變化量為________，比較二者大小關系，可探究動能定理。12．（12分）利用圖示裝置可以測物體問的動摩擦因數(shù)。水平粗糙桌面左端固定著定滑輪、B點固定著光電門?？邕^定滑輪的細線兩端分別栓接質(zhì)量m的重物和質(zhì)量M的物塊（含寬度為d的遮光條），實驗時每次都由靜止釋放物塊，多次改變物塊釋放點A的位置，記錄每次AB的間距x和遮光條通過光電門的時間t。（細線與滑輪間的摩擦及空氣阻力均不計，重力加速度為g）(1)物塊從A運動至B的過程中，重物和物塊整體的動能增量為△Ek=_______。(2)下列各圖中，能夠正確反映運動過程中x與t之間關系的圖像是__________（填選項序號字母）。(3)若(2)中正確圖線的斜率為k，則物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=_______（填選項序號字母）。A．B．C．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）1916年，Tolman和Stewart發(fā)表論文指出，一個繞在圓柱上的閉合金屬線圈當該圓柱以一定的角速度繞軸旋轉(zhuǎn)時，線圈中會有電流通過，這種效應稱為Stewart-Tolman效應。設有許多匝線圈，每匝線圈的半徑為r，每匝線圈均用電阻為R的細金屬導線繞成，線圈均勻地繞在一個很長的玻璃圓柱上，圓柱的內(nèi)部為真空每匝線圈的位置用黏膠固定在圓柱上，單位長度的線圈匝數(shù)為n，包含每匝線圈的平面與圓柱的軸垂直。從某一時刻開始，圓柱以角加速度β繞其軸旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過足夠長時間后：請計算每匝線圈中的電流強度。14．（16分）高空雜技表演中，固定在同一懸點的兩根長均為L的輕繩分別系著男、女演員，他們在同一豎直面內(nèi)先后從不同高度相向無初速擺下，在最低點相擁后，恰能一起擺到男演員的出發(fā)點。已知男、女演員質(zhì)量分別為M、m，女演員的出發(fā)點與最低點的高度差為，重力加速度為g，不計空氣阻力，男、女演員均視為質(zhì)點（1）求女演員剛擺到最低點時對繩的拉力大??；（2）若兩人接著從男演員的出發(fā)點一起無初速擺下，到達最低點時男演員推開女演員，為了使女演員恰能回到其最初出發(fā)點，男演員應對女演員做多少功？15．（12分）如圖甲所示，、為兩平行金屬板，為板上的小孔，半徑的圓與板相切于處，在圓周上，且。圓內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場；兩板間有分布均勻的電場，電場強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。當時，一靠近處的帶電粒子由靜止釋放后，向板運動，當時返回處，進入磁場后，從點離開磁場。已知粒子的比荷，不計粒子重力，粒子不會碰到板。求：(1)內(nèi)的場強大?。?2)磁感應強度大小以及粒子在磁場中運動的時間（，時間保留兩位有效數(shù)字）。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

根據(jù)題意，將已知量代入公式得ACD錯誤，B正確。故選B。2、C【解析】

A．根據(jù)可知，光源S發(fā)出的光波波長即要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光波波長小于，故A錯誤；B．根據(jù)光電效應方程可知，用極限頻率更高的材料取代鈉，只要頻率小于光源S發(fā)出的光的頻率，則該探測器也能正常工作，故B錯誤；C．光電流等于I時，t秒產(chǎn)生的光電子的個數(shù)t秒射向光電管鈉表面的光子最少數(shù)目故C正確；D．由以上分析，D項錯誤。故選C。3、B【解析】

A．兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近的過程中，當分子間距大于平衡間距時，分子力表現(xiàn)為引力；當分子間距小于平衡間距時，分子力表現(xiàn)為斥力，分子引力先減小后增大，斥力增大，A錯誤；B．兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近的過程中，分子力先是引力后是斥力，故先做正功后做負功，B正確；C．只有分子力做功，先做正功后做負功，根據(jù)動能定理，動能先增加后減小，C錯誤；D．分子力先做正功后做負功；分子力做功等于分子勢能的變化量；故分子勢能先減小后增加，D錯誤。故選B。4、C【解析】

A．從圖示位置開始計時，磁通量為零，感應電動勢最大，所以電動勢隨時間的變化關系為（V）代入數(shù)據(jù)得（V），故A錯誤；B．由瞬時值表達式（V），可知線圈產(chǎn)生的電動勢最大值為V，但電壓示數(shù)是有效值，故示數(shù)為V故B錯誤；C．根據(jù)解得變壓器副線圈的電壓V，所以電阻R上消耗的電功率為W故C正確；D．交流電的頻率經(jīng)過變壓器不發(fā)生變化，故D錯誤。故選C。5、A【解析】原線圈輸入電壓根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比代入數(shù)據(jù)解得：原線圈的最大輸入功率為輸出功率等于輸入功率由公式：解得：故應選A．6、B【解析】

AD．0時刻，乙車在甲車前處，前內(nèi)乙車的速度大于甲車的速度，所以兩車的距離逐漸變大，在時刻速度相等，距離最遠，圖線和時間軸圍成的面積為位移AD錯誤；B．圖線和時間軸圍成的面積為位移，前內(nèi)，根據(jù)幾何關系可知甲乙兩車的圖線和時間軸圍成的面積相等，所以二者位移相等，B正確；C．甲車速度大于乙車速度，二者最終可以相遇，最小距離為0m，C錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】

根據(jù)木板A的v-t圖像求解滑塊在木板上滑動時和離開木板時木板的加速度，根據(jù)牛頓第二定律列式求解兩個動摩擦因數(shù)；若木塊在木板上滑動時，木塊的加速度應該大于木板的加速度，由此求解F的范圍；根據(jù)木塊和木板的位移關系求解F與L的關系.【詳解】滑塊在木板上滑動時木板的加速度為，對木板根據(jù)牛頓第二定律：；滑塊從木板上滑出時木板的加速度為，對木板根據(jù)牛頓第二定律：；聯(lián)立解得：μ1=0.7，μ1=0.1，選項A錯誤，B正確；對木塊B：，其中的aA>1m/s1，則F>9N，則F的大小不可能為9N，選項C錯誤；根據(jù)，式中t=1s，聯(lián)立解得：F=1L+9，即F的大小與板長L有關，選項D正確；故選BD.【點睛】此題時牛頓第二定律的綜合應用問題，首先要搞清兩物體的運動情況，通過v-t圖像獲取運動信息，結(jié)合牛頓第二定律求解.8、BC【解析】

A．氣體在狀態(tài)A時的溫度為17C，TA=(273+17）K=290K，由理想氣體狀態(tài)方程得氣體在狀態(tài)B時的溫度TB=1160KA項錯誤；B．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C做等容變化，根據(jù)查理定律得解得Tc=580KB項正確；C．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C不對外做功，但溫度降低，內(nèi)能減小，C項正確；D．根據(jù)熱力學第一定律可知氣體向外界放出熱量，D項錯誤。故選BC。9、ACD【解析】

A．時刻，A線圈中電流變化率為零，B線圈中感應電流為零，所以兩線圈間的作用力為零，故A正確；B．時刻A線圈中電流為零，所以兩線圈間的作用力為零，故B錯誤；C．在到時間內(nèi)，A線圈中電流在減小，B線圈中磁通量在減小，根據(jù)楞次定律，AB兩線圈相吸，故C正確；D．在到時間內(nèi)，A線圈中電流在增大，B線圈中磁通量在增大，根據(jù)楞次定律，AB兩線圈排斥，故D正確。故選ACD。10、AD【解析】根據(jù)玻爾理論，從基態(tài)躍遷到n=2所需光子能量最小，，A錯誤B正確．從n=2激發(fā)態(tài)的向基態(tài)躍遷輻射的光子能量為40.8eV，金屬鎢的逸出功為，故能使所列金屬發(fā)生光電效應，由表中的數(shù)據(jù)可知金屬銣的逸出功最小，C正確；根據(jù)愛因斯坦的光電效應方程可知道從銣打出的光電子的最大初動能最大，D正確．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、天平mgxAB【解析】

(1)[1]因為需要測量小車以及砝碼和砝碼盤的質(zhì)量，所以實驗中還需要的實驗器材為天平。(2)[2]以小車、砝碼和砝碼盤組成系統(tǒng)為研究對象，平衡摩擦力后，系統(tǒng)所受合外力做的功為[3]勻變速直線運動的某段時間內(nèi)，中間時刻速度等于平均速度其動能變化量為12、CA【解析】

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