2024屆上海市北虹、上理工附中高三3月聯考（物理試題理）試題

2024屆上海市北虹、上理工附中高三3月聯考（物理試題理）試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、豎直向上拋出一個小球，圖示為小球向上做勻變速直線運動時的頻閃照片，頻閃儀每隔0.05s閃光一次，測出ac長為23cm，af長為34cm，則下列說法正確的是（）A．bc長為13cmB．df長為7cmC．小球的加速度大小為12m/s2D．小球通過d點的速度大小為2.2m/s2、北斗衛(wèi)星導航系統（BDS）是我國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統。如圖所示是北斗導航系統中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運動，a是地球同步衛(wèi)星，則（）A．衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度B．衛(wèi)星a的加速度大于c的加速度C．衛(wèi)星a的運行速度大于第一宇宙速度D．衛(wèi)星b的周期小于c的周期3、2019年12月16日，第52、53顆北斗導航衛(wèi)星成功發(fā)射，北斗導航衛(wèi)星中包括地球同步衛(wèi)星和中圓軌道衛(wèi)星，它們都繞地球做圓周運動，同步衛(wèi)星距地面的高度大于中圓軌道衛(wèi)星距地面的高度．與同步衛(wèi)星相比，下列物理量中中圓軌道衛(wèi)星較小的是()A．周期 B．角速度 C．線速度 D．向心加速度4、如圖所示的電路，閉合開關S后，a、b、c三盞燈均能發(fā)光，電源電動勢E恒定且內阻r不可忽略．現將變阻器R的滑片稍向上滑動一些，三盞燈亮度變化的情況是（）A．a燈變亮，b燈和c燈變暗B．a燈和c燈變亮，b燈變暗C．a燈和c燈變暗，b燈變亮D．a燈和b燈變暗，c燈變亮5、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)出光電子的光子數占比為η，報警時，t時間內射向光電管鈉表面的光子數至少是D．以上說法都不對6、煙霧探測器使用了一種半衰期為432年的放射性元素镅來探測煙霧。當正?？諝夥肿哟┻^探測器時，镅衰變所釋放的射線會將它們電離，從而產生電流。一旦有煙霧進入探測腔內，煙霧中的微粒會吸附部分射線，導致電流減小，從而觸發(fā)警報。則（）A．镅放出的是X射線B．镅放出的是γ射線C．1mg的镅經864年將有0.75mg發(fā)生衰變D．發(fā)生火災時，煙霧探測器中的镅因溫度升高而半衰期變短二、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、如圖所示，在粗糙水平面上放置質量分別為m、m、2m、3m的四個木塊A、B、C、D，木塊A、B用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的動摩擦因數均為，木塊C、D與水平面間的動摩擦因數相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。若用水平拉力F拉木塊B，使四個木塊一起勻速前進，則需要滿足的條件是（）A．木塊C、D與水平面間的動摩擦因數最大為B．木塊C、D與水平面間的動摩擦因數最大為C．輕繩拉力最大為D．水平拉力F最大為8、如圖，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=37°角固定，M、P之間接電阻箱R，導軌所在空間存在勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應強度為B=0.5T。質量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r。現從靜止釋放桿ab，當電阻箱R=0Ω時，桿的最大速度為2m/s，當電阻箱R=4Ω時，桿的最大速度為4m/s。已知軌距為L=2m，重力加速度g取10m/s2，軌道足夠長且電阻不計。以下說法正確的是（）A．桿ab的最大速度隨電阻箱R的增大而均勻增大B．當R一定時，桿ab下滑時通過R的電流方向由P到MC．當R=4Ω時，桿ab從釋放到獲得最大速度的過程中，桿ab所受安培力的功率等于桿ab的熱功率D．由已知條件可以求得，9、如圖所示，質量為M的長木板靜止在光滑水平面上，上表面OA段光滑，AB段粗糙且長為l，左端O處固定輕質彈簧，右側用不可伸長的輕繩連接于豎直墻上，輕繩所能承受的最大拉力為F．質量為m的小滑塊以速度v從A點向左滑動壓縮彈簧，彈簧的壓縮量達最大時細繩恰好被拉斷，再過一段時間后長木板停止運動，小滑塊恰未掉落．則（）A．細繩被拉斷瞬間木板的加速度大小為B．細繩被拉斷瞬間彈簧的彈性勢能為C．彈簧恢復原長時滑塊的動能為D．滑塊與木板AB間的動摩擦因數為10、關于熱現象，下列說法中正確的是（）A．對于一定質量的理想氣體，當分子間的平均距離變大時，壓強不一定變小B．氣體吸熱后溫度一定升高C．氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經歷的過程有關D．質量和溫度都相同的氣體，內能一定相同E.自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的三、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）把電流表改裝成電壓表的實驗中，所用電流表G的滿偏電流Ig為200μA，內阻估計在400~600Ω之間。(1)按圖測定電流表G的內阻Rg，需要選用合適的器材，現有供選用的器材如下：A．滑動變阻器（阻值范圍0~200Ω）B．滑動變阻器（阻值范圍0~175Ω）C．電阻箱（阻值范圍0~999Ω）D．電阻箱（阻值范圍0~99999Ω）E.電源（電動勢6V，內阻0.3Ω）F.電源（電動勢12V，內阻0.6Ω）按實驗要求，R最好選用__________，R′最好選用___________，E最好選用___________(填入選用器材的字母代號)。(2)根據以上實驗測得的電流表內阻值比真實值________________（選填“大”或“小”）。(3)假定由上述步驟已測出電流表內阻Rg=500Ω，現在通過串聯一個24.5kΩ的電阻把它改裝成為一個電壓表，此電壓表的量程為_____________________。12．（12分）某實驗小組利用頻閃照相的方法在暗室中用“滴水法”測重力加速度的大小，當頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率時，看到一串仿佛固定不動的水滴懸在空中。已知水滴下落的時間間隔為。(1)若頻閃間隔，剛好離開水龍頭的水滴記為第1滴，測得此時第3滴和第4滴的間距為，則當地的重力加速度為______（結果保留三位有效數字）。(2)若將頻閃間隔調整到，則水滴在視覺上的運動情況為_____（填“向上運動”“靜止”或“向下運動”）。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）直流電動機的工作原理可以簡化為如圖所示的情景，勻強磁場方向豎直向下，磁感應強度大小為B；平行金屬軌道MN、PQ，相距為L，固定在水平面內；電阻為R的金屬導體棒ab與平行軌道垂放置，且與軌道接觸良好；MP間接有直流電源。閉合開關S，金屬導體棒向右運動，通過輕繩豎直提升質量為m的物體，重力加速度為g。忽略一切阻力、導軌的電阻和直流電源的內阻。(1)求物體勻速上升時，通過導體棒ab的電流大?。?2)導體棒ab水平向右運動的過程中，同時會產生感應電動勢，這個感應電動勢總要削弱電源電動勢的作用，我們稱之為反電動勢。設導體棒ab向上勻速提升重物的功率為P出，電流克服反電動勢做功的功率為P反，請證明：P出=P反；(解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時做必要的說明)(3)若通過電源連續(xù)調節(jié)MP間的電壓U，物體勻速上升的速度v也將連續(xù)變化，直流電動機所具有這種良好的“電壓無極變速”調速性能在許多行業(yè)中廣泛應用。請寫出物體勻速上升的速度v與電壓U的函數關系式。14．（16分）如圖所示為玻璃制成的長方體，已知長AB=l=0.6m，寬d=AD=0.2m，高h=AA1=m，底面中心O點有一個點光源，玻璃對光的折射率為1.5，俯視看ABCD面的一部分會被光照亮，求：照亮部分的面積。15．（12分）如圖所示，MNPQ是邊長為的正方形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于MNPQ平面。電子從電極K處由靜止開始經電勢差為U的電場加速后，從MN的中點垂直于MN射入勻強磁場區(qū)域，經磁場偏轉后恰好從P點射出。已知電子的質量為m、電荷量為e，不計電子重力。求：(1)電子射入勻強磁場時的速度大?。?2)勻強磁場區(qū)域中磁感應強度的大小和方向。

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、C【解題分析】

C．根據題意可知，cf長為11cm，則根據勻變速直線運動的位移差公式可得其中所以C正確；D．勻變速直線運動中，某段的平均速度等于這一段中間時刻的瞬時速度，則d點的速度為所以D錯誤；B．根據勻變速直線運動的位移公式得所以B錯誤；A．同理可得b點的速度為則所以A錯誤。故選C。2、A【解題分析】

萬有引力提供向心力A．由可知，衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度，選項A正確；B．由可知，衛(wèi)星a的加速度小于c的加速度，選項B錯誤；C．由可知，衛(wèi)星a的運行速度小于第一宇宙速度，選項C錯誤；D．由可知，衛(wèi)星b的周期大于c的周期，選項D錯誤；故選A。3、A【解題分析】

根據衛(wèi)星所受的萬有引力提供向心力可知：可得同步衛(wèi)星的軌道半徑大于中圓軌道衛(wèi)星，則中圓軌道衛(wèi)星的周期小，角速度、線速度和向心加速度均大，故A正確，BCD錯誤。故選A。4、B【解題分析】

變阻器R的滑片稍向上滑動一些，滑動變阻器電阻減小，根據“串反并同”與其串聯的燈泡C電流增大，變亮，與其并聯的燈泡b電流減小，變暗，與其間接串聯的燈泡a電流增大，變亮，B對；5、C【解題分析】

A．根據可知，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秒產生的光電子的個數t秒射向光電管鈉表面的光子最少數目故C正確；D．由以上分析，D項錯誤。故選C。6、C【解題分析】

AB．镅會釋放出射線將它們電離，從而產生電流，而三種射線中α射線能使空氣電離，故镅放出的是α射線，故AB錯誤；C．半衰期為432年，當經864年，發(fā)生兩次衰變，1mg的镅將衰變掉四分之三即0.75mg，還剩下0.25mg沒有衰變，故C正確；D．半衰期由原子核本身的性質決定，與物理條件和化學狀態(tài)均無關，則溫度升高而半衰期不變，故D錯誤。故選C。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、BC【解題分析】

AB．設左側A與C之間的摩擦力大小為，右側B與D之間摩擦力大小為，設木塊C、D與水平面間的動摩擦因數最大為，對A、C整體分析知輕繩的拉力大小為A剛要滑動時，靜摩擦力達到最大值，則有聯立兩式得木塊C、D與水平面間的動摩擦因數最大為，故A錯誤，B正確；CD．對B、D分析知，水平拉力F最大不能超過最大靜摩擦力的大小，則有，故C正確，D錯誤。故選BC。8、AD【解題分析】

A．設桿的最大速度為，根據平衡條件可得解得所以桿的最大速度隨電阻箱的增大而均勻增大，故A正確；B．當一定時，桿下滑時根據右手定則可知通過的電流方向由到，則通過的電流方向由到，故B錯誤；C．當時，桿從釋放到獲得最大速度的過程中，桿所受安培力的功率等于桿的熱功率與電阻箱產生的熱功率之和，故C錯誤；D．由于，根據題意可知，當電阻箱時，桿的最大速度為2m/s，代入則有當電阻箱時，桿的最大速度為4m/s，代入則有聯立可得，故D正確；故選AD。9、ABD【解題分析】

A．細繩被拉斷瞬間，對木板分析，由于OA段光滑，沒有摩擦力，在水平方向上只受到彈簧給的彈力，細繩被拉斷瞬間彈簧的彈力等于F，根據牛頓第二定律有：解得，A正確；B．滑塊以速度v從A點向左滑動壓縮彈簧，到彈簧壓縮量最大時速度為0，由系統的機械能守恒得：細繩被拉斷瞬間彈簧的彈性勢能為，B正確；C．彈簧恢復原長時木板獲得的動能，所以滑塊的動能小于，C錯誤；D．由于細繩被拉斷瞬間，木板速度為零，小滑塊速度為零，所以小滑塊的動能全部轉化為彈簧的彈性勢能，即，小滑塊恰未掉落時滑到木板的右端，且速度與木板相同，設為，取向左為正方向，由動量守恒定律和能量守恒定律得聯立解得，D正確。故選ABD。10、ACE【解題分析】

A．對于一定質量的理想氣體，當分子間的平均距離變大時，氣體體積變大，但氣體的溫度可能也變大，壓強不一定變小，A正確；B．根據熱力學定律，氣體吸熱后如果對外做功，則溫度不一定升高，B錯誤；C．氣體溫度升高過程吸收的熱量要根據氣體升溫過程是否伴隨做功來決定，C正確；D．氣體的內能由物質的量、溫度決定，質量和溫度都相同的氣體，內能可能不同，D錯誤；E．根據熱力學第二定律可知，自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的，E正確。故選ACE。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、DCF小5V【解題分析】

(1)[1][2][3]圖中電路為經典的半偏法測電流表內阻，采用半偏法測量電流表內阻時，電源電動勢越大，越有利于減小誤差，所以電動勢應選擇較大的F，為了保證電流表能夠滿偏，根據閉合電路歐姆定律粗算全電路總電阻大小：所以電阻箱選用阻值較大的D，電阻箱用來和電流表分流，所以二者電阻相差不多，所以選擇C；(2)[4]實驗原理可以簡述為：閉合，斷開，調節(jié)使電流表滿偏，保持和不變，閉合開關，調節(jié)使電流表半偏，此時的電阻即為電流表的內阻。事實上，當接入時，整個電路的總電阻減小，總電流變大，電流表正常半偏，分流為斷開時總電流的一半，而通過的電流大于斷開時總電流的一半，根據歐