上海市上海交通大学附属中学2023-2024学年高三上学期摸底考试物理试题（原卷版）(1)_2023年9月_029月合集_2024届上海市上海交通大学附属中学高三上学期摸底考试

上海交通大学附属中学 2023-2024 学年度第一学期 高三物理摸底试卷 注意事项： 1. 试卷满分 100分，考试时间 60分钟； 2. 本考试分设试卷和答题纸。答案一律写在答题纸上。 3. 标注“简答”的题需要给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 智能手机 智能手机可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入，具有独立的操作系统，大多数采用大容量电池、电 容式触摸屏，并可安装第三方程序，功能强大实用性高。 1. 5G（第五代移动通信技术）采用的通信频率比4G更高，则相比4G信号（ ） A. 5G信号传播速度更快 B. 5G信号波长更长 C 5G信号更趋近于直线传播 D. 5G信号与4G信号相遇会发生干涉 . 2. 电容式触摸屏其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上、下两极板A、B分别接在一恒压直 流电源的两端，当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，电容器的电容变大，在这 过程中下列说法正确的是（ ） A. 电容器所带电荷量增大 B. 直流电源对电容器充电 C. 极板间的电场强度减小 D. 电阻R上有从b到a的电流 3. 如表所示为某手机电池的铭牌数据，当以1A电流充电时，此电池从电量为零到充满至少需要 ______h；充满消耗的电能为______kWh。 类型 锂离子电池 电压 4.0V 容量 4000mAh 充电限制电压 DC5.0V 第1页/共7页 学科网（北京）股份有限公司4. 智能手机有许多的传感器，如加速度传感器。小明用手平托着手机，迅速向下运动，然后停止。以竖直 向上为正方向，手机记录了手机竖直方向的加速度a随时间t变化的图像如图所示。则下列判断正确的是 （ ） A. t 时刻手受的压力最小 B. 手机t 时刻比t 速度更小 1 2 1 C. t 时刻手受的压力比手机重力小 D. t 时刻手机速度最大 3 4 载人登月 我国将在2030年前实现中国人首次登陆月球。载人登月任务主要过程为：首先发射月面着陆器，月面着 陆器在环月轨道停泊等待，然后再发射新一代载人飞船，飞船与着陆器在环月轨道交会对接。航天员从飞 船进入着陆器，着陆器与飞船分离后下降到月面，航天员开展月面活动。之后，航天员乘坐着陆器起飞上 升与飞船对接，航天员进入飞船。飞船与着陆器登月舱分离后，返回地球。 5. 当月面着陆器在环月轨道做匀速圆周运动时，下列物理量发生变化的是（ ） A. 动能 B. 动量 C. 角速度 D. 机械能 6. 假设我国航天员登上月球，在月球表面水平抛出小球，如图所示是小球闪光照片的一部分。已知照片上 方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此分析：月球上的重力加速度为______；已知月球半径为R，着 陆器返回停泊轨道时最小发射速度为______。 7. 若地球上的人测得飞船从月球返回地球的时间为Δt，飞船中的航天员测得飞船从月球返回地球的时间 为t，仅考虑狭义相对论效应，则（ ） A t t B. t t C. t t D. 无法判断 . 第2页/共7页 学科网（北京）股份有限公司8. 航天员离开着陆器登陆月面前必须身穿航天服。航天服内封闭了一定质量的理想气体，其体积 V 4L，压强 p 1.0105Pa，温度t 27C。打开舱门前，需对舱内进行泄压直到舱内外压强相 1 1 1 等，此时航天服内气体体积V 6L，温度t 3C，压强 p ______Pa；为便于月面活动，航天员还 2 2 2 需把航天服内的一部分气体缓慢放出，使体积恢复V 4L，气压降到 p 5.0104Pa。假设释放气体过 3 3 程中温度不变，则放出的气体与原来气体的质量之比为______。 室温超导 2023年7月22日，韩国研究团队发布论文，声称合成了全球首个室温常压超导体。室温超导，即在室温 条件下实现的超导现象。而通常情况下，材料只有在非常低的临界温度之下，电阻才会突然降到零，进入 超导状态。 9. 如图虚线框内为高温超导限流器。当通过限流器的电流I 1.2A时，将造成超导体失超，从超导态转 变为正常态（一个纯电阻，且R 3）。已知超导临界电流为I 1.2A，限流电阻R 6，小灯泡L 1 C 2 上标有“6V 6W”的字样，电源电动势E 8V，内阻r 2。原来电路正常工作，超导部件处于超导 态，灯泡L正常发光，现L突然发生短路，则（ ） 4 A. 灯泡L短路前通过R 的电流为 A 2 7 B. 灯泡L短路后超导部件将由超导状态转化为正常态，通过灯泡电流为零 C. 灯泡L短路后通过R的电流为4A 1 2 D. 灯泡L短路后通过R 的电流为 A 2 3 10. 如果能够实现常温超导，用超导体代替常规导线输电将会节约大量的电能。如图是远距离输电示意 图，已知发电机的功率为300kW，输出电压300V，用户电压220V，升压变压器匝数比n :n 1:100， 1 2 输电导线总电阻为20。变压器可视为理想变压器。求： 第3页/共7页 学科网（北京）股份有限公司①若用超导体代替常规导线，可以节省的功率是______； ②降压变压器匝数比n :n ______。 3 4 11. 亿钡铜氧（YBCO）超导线材在94K时，将呈现超导特征，但常温下，仍然为一般导体。某同学在实 验室找到一根用YBCO材料制成的弹性导电绳，想测量其电阻率。实验过程如下： 如图（a）所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图 （b）所示的电路中。先闭合开关S 、S ，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置，记录两表 1 2 的示数U 和I 。 0 0 ①断开开关S ，电流表的示数______（选填“变大”或“变小”），电压表的示数______（选填“变大”或 2 “变小”），调节滑动变阻器R的滑片，使电流表示数为I 。记下此时电压表示数U 以及弹性导电绳AB间 0 1 的距离L 和横截面积S ，则此时导电绳的电阻R ______（结果用含U 、U 和I 的式子表示）。 1 1 x 0 1 0 ②多次拉伸导电绳，每次都测量并记录AB间的距离L和导电绳横截面积S，调节滑动变阻器R的滑片的位 置，使电流表的示数为I ，记下此时的电压表示数U。绘制如图（c）所示的图像。已知图线的斜率为k、 0 纵截距为d，若不考虑电流表的内阻，则弹性导电绳的电阻率 ______。（结果用含k或d的式子表示） ③若考虑电流表的内阻，则（2）中的电阻率的测量值______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 带电粒子的运动 电场和磁场都可以对带电粒子发生作用，因此可以利用电场和磁场来控制带电粒子的运动。 12. 托卡马克（一种磁约束装置）利用磁场对带电粒子的作用来实现可控核聚变，使一个氘核（2H）和 1 一个氚核（3H）聚变结合成一个氦核（4He），同时放出一个粒子并向外辐射一个光子，放出的粒子 1 2 第4页/共7页 学科网（北京）股份有限公司为（ ） A 质子 B. 中子 C. 电子 D. 正电子 . 13. 甲、乙两点电荷相距L，乙的质量为m，在库仑力的作用下，它们由静止开始运动。刚开始运动时甲 的加速度为a，乙的加速度为6a，经过一段时间后，乙的加速度变为a，速度为v，则此时两电荷相距 ______，甲的速度为______。 14. 电子在加速器中做匀速圆周运动时会发出“同步辐射光”，光的频率是电子圆周运动频率的n倍。设同 步辐射光频率为，电子质量为m，电荷量为e，则加速器中的匀强磁场的磁感应强度B______，若电 子运动半径为R，则它的速率为______。 15. 如图所示，一质量为m1.0102kg、带电荷量大小为q1.0106C的小球，用绝缘细线悬挂在水 平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向夹角为37。小球在运动过程中 电荷量保持不变，重力加速度g取10m/s2。求：（sin370.6，cos370.8） ①电场强度E的大小； ②若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度大小v及方向。 ③若撤去电场，求小球摆到最低点时细线的弹力的大小。 磁悬浮列车 磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力来推动的列车，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向， 再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。 16. 有一种磁悬浮地球仪，通电时，地球仪会悬浮起来（如图甲），其原理如图乙所示，底座是线圈，地球 仪是磁铁，通电时能让地球仪悬浮起来，则下列叙述中正确的是（ ） 第5页/共7页 学科网（北京）股份有限公司A. 增大线圈中的电流，地球仪静止时受到的磁力变大 B. 线圈电路中的电源必须是交流电源 C. 线圈的a端应连接直流电源的正极 D. 线圈的a端应连接直流电源的负极 17. 上海磁悬浮线路需要转弯的地方有三处，其中最大转弯处半径达到8000米，而转弯处最小半径也达到 1300米。一个质量50kg的乘客坐在以360km/h不变速率驶过半径2500米弯道的车厢内，重力加速度g取 10m/s2，下列说法不正确的是（ ） A. 弯道半径设计特别长可以使乘客在转弯时更舒适 B. 弯道半径设计特别长可以减小转弯时列车的倾斜程度 C. 乘客受到来自车厢的力大小约为539N D. 乘客受到来自车厢的力大小约为200N 18. 与“磁悬浮”对应的一种技术叫“电悬浮”。如图所示，竖直平面内有a、b、c三个带电小球，其中 a、b固定于绝缘水平面上，三球的连线恰好组成正三角形，“电悬浮”恰好能使小球c静止，则（ ） A. a、b的电荷量必相等 B. a、b、c的电荷量必相等 C. a、b有可能带相反电性的电荷 D. c的重力大小等于a、c间的库仑斥力大小 19. 图甲是磁悬浮实验车与轨道示意图，图乙是固定在车底部金属框abcd（车厢与金属框绝缘）与轨道上 运动磁场的示意图。水平地面上有两根很长的平行直导轨PQ和MN，导轨间有竖直（垂直纸面）方向等 间距的匀强磁场B 和B ，二者方向相反。车底部金属框的ad边宽度与磁场间隔相等，当匀强磁场B 和 1 2 1 B 同时以恒定速度v 沿导轨方向向右运动时，金属框会受到磁场力，带动实验车沿导轨运动。设金属框 2 0 垂直导轨的ab边长L0.20m、总电阻R0.4，实验车与线框的总质量m2.0kg，磁感应强度 B  B 1T，磁场运动速度v 10m/s。已知悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力 f 2N， 1 2 0 求： ①设t 0时刻，实验车的速度为零，求金属框受到的磁场力的大小和方向； 第6页/共7页 学科网（北京）股份有限公司②求实验车的最大速率v ； m ③实验车以最大速度做匀速运动时，为维持实验车运动，外界需提供的总功率是多少？ 第7页/共7页 学科网（北京）股份有限公司