上海交大附中2024届高三上学期10月月考物理(1)_2023年11月_0211月合集_2024届上海交大附中高三上学期10月月考_上海交大附中2024届高三上学期10月月考物理

上海交通大学附属中学2023-2024学年度第一学期 高三物理月考试卷 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。 一、火星探测 火星是太阳系的内层行星，火星有两个天然卫星：火卫一和火卫二、2021年5月15日，“天 问一号”带着“祝融号”火星车成功着陆火星，开展对火星物质结构的研究。 1. “天问一号”奔向火星的过程中，火星对“天问一号”的引力F 随两者之间距离l的变化 关系图像，正确的是（ ） A. B. C. D. 2. 现已测出火卫一距离火星9378km，火卫二距离火星23459km。若仅考虑火星对其作用 力，两者绕火星转动的线速度分别为v 和v ，周期分别为T 和T ，则（ ） 1 2 1 2 A. v v ，T T B. v v ，T T 1 2 1 2 1 2 1 2 C. v v ，T T D. v v ，T T 1 2 1 2 1 2 1 2 3. 已知火星的质量为m、半径为r，太阳的质量为M ，火星与太阳的距离为l。小李同学 Mm M 认为：由牛顿第二定律G mg ，就可以求出火星表面的重力加速度g G 。你认 l2 l2 为小本同学的解法是______的（选填“正确”或“错误”），这是因为： ________________________。 4. 祝融号火星探测器在火星表面着陆过程可以简化为三个过程：先无动力加速下降，后匀 速下降，再减速下降，则祝融号在下落过程中（ ） A. 先失重，后平衡，再超重 B. 先超重，后平衡，再失重 C. 先平衡，后失重，再超重 D. 先失重，后超重，再失重 5. “祝融号”火星车，其动力主要来源于太阳能电池。现将“祝融号”的动力供电电路简化 如图，其中电热丝为定值电阻R5Ω，太阳能电池电动势E150V，内阻r未知，电动 机线圈电阻r 4Ω，当火星车正常行驶时，电动机两端的电压U 120V，电热丝上消 M M 耗的功率为125W。则太阳能电池的内电阻r为______，电动机的机械功率为______。 第1页 共计7页6. 科学家设计了一种电磁阻尼缓冲装置用于火星探测器在火星表面实现软着陆，其原理如 图所示。该装置的主要部件有两部分：①由高强绝缘材料制成的缓冲滑块K，其边缘绕有闭 合的矩形线圈abdc；②包括绝缘光滑缓冲轨道等部件的探测器主体。探测器主体能产生方 向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，探测 器主体继续下降，磁场下移，致使探测器主体减速缓冲，则在缓冲过程中（ ） A. 磁场对线圈ab段的作用力向上 B. 线圈ab段中电流方向由b到a C. 探测器主体的机械能减少量等于线圈中产生的焦耳热 D. 探测器主体的重力势能减少量等于线圈中产生的焦耳热 二、半导体技术 半导体技术在生活和生产中的应用，利用光伏效应制成太阳能电池，是一种清洁环保的新能 源；利用半导体发光二极管制成环保、节能、轻巧的新型照明设备。 7. 关于半导体的导电性，下列说法中不正确的是（ ） A. 在极低的温度下，纯净的半导体不导电 B. 半导体的导电性不会因外界条件的变化而改变 C. 在有光照射时，有的半导体可以导电 D. 掺入一定杂质后，半导体的导电性能可以变好 8. 硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件。其原理如图所示，a、b是硅光 电池的两个电极，P、N 是两块硅半导体，P、N 可在E区形成匀强电场。P的上表面 镀有一层膜，当光照射时，P内产生的自由电子经E区电场加速后到达半导体N ，从而产 生电动势。以下说法中正确的是（ ） 第2页 共计7页A. a电极为电池的负极 B. 电源内部的电流方向由P指向N C. E区匀强电场的方向由N 指向P D. 硅光电池通过静电力做功将光能转化为电能 9. 在一个很小的矩形的半导体（例如砷化铟）薄片上制作上四个电极E、F 、M 、N ， 即成为一霍尔元件。制作时在E、F 间通入恒定电流I 、同时外加与薄片垂直的匀强磁场B， 此时，薄片中的载流子（不妨设其为负电荷）就会在洛伦兹力作用下，向着与电流和磁场都 垂直的方向漂移（偏转），于是M 、N 间出现了电压U ；则（ ） H A. M 点电势高于N 点电势 B. M 点电势低于N 点电势 C. 保持电流I 恒定，则M 、N 间的电压与磁感应强度B成正比 D. 其他条件不变，将半导体薄片改为NaCl水溶液时，电势结果仍然一样 10. 用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点。如图所示为某LED 射灯内部结构示意图，发光体封装在半径为R、折射率为n的半球形介质中，MN是其圆 形发光面的直径，其圆心与半球的球心O重合，已知真空中的光速为c。下列说法正确的是 （ ） c A. 光在该介质中的传播速度为 n2 R B. 从O点发出的光在半球形介质中传播到球面所需要的时间为 nc C. 由发光面边缘M （或N ）发出的光射出半球形介质时，与MN面垂直的光入射角最小 第3页 共计7页D. 为确保发光面发出的光第一次到达半球面时都不发生全反射，则该发光面的最大面积为 R2 n2 三、电动自行车 电动自行车以其省时省力、价格低廉、较低污染、高通行率、节能环保等优点成为众多市民 出行的首选交通工具。 11. 根据国家标准规定，电动自行车的最高速度不得超过25km/h。假定甲、乙、丙、丁 四人骑行电动车时一段时间内的xt图像或vt图像如图所示，则没有超速的是（ ） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 12. 在倡导“节约型社会”的氛围下，自动充电式电动自行车应运而生。电动车的前轮装有 发电机，发电机与蓄电池连接，当下坡或刹车时，自行车就可自动连通发电机向蓄电池充电， 将机械能转化成电能储存起来。当人骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上运动，第一 次关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能-位移关系如图线①所示；第二次启动自动充 电装置，其动能-位移关系如图线②所示。设转化装置的效率为100%，则（ ） A. 自由滑行时，人和车所受的合力为100N B. 启动充电装置后，人和车所受的合力先减小后增大 C. 启动充电装置后向蓄电池所充的电能为200J D. 启动充电装置后转化为电能的功率保持不变 13. 我国规定摩托车、电动自行车骑乘人员必须依法佩戴具有缓冲作用的安全头盔。小明对 某轻质头盔的安全性能进行了模拟实验检测。某次，他在头盔中装入质量为5.0kg的物体（物 体与头盔密切接触），使其从1.80m的高处自由落下（如图），并与水平地面发生碰撞，经 过0.01s物体的速度减小到零。不计空气阻力及物体和地面的形变，重力加速度g取10m/s2。 则头盔接触地面前瞬间的速度大小为______，物体在头盔与地面碰撞过程中所受平均作用力 的大小为______。 第4页 共计7页14. 某学校物理课外兴趣小组利用电流表和电压表（均非理想电表）测定某电动自行车电池 的电动势E和内阻r，已知这个电池的电动势约为11V13V，内阻小于3Ω，实验电路图 如图甲所示，要求尽量减小实验误差。 （1）实验小组先利用图乙所示的电路测量电流表的内阻，实验步骤为： a.先将滑动变阻器的滑片调至最左端，把单刀双掷开关S 掷于“1”，再闭合开关S，此后 1 调节滑动变阻器的滑片使两表均有适当的示数（此时电压表示数记为U 、电流表示数记为 a I ）； a b.保持滑动变阻器的滑片位置不变，把S 掷于“2”，调节电阻箱使____________； 1 c.读出电阻箱的示数为2.6Ω，此即电流表的内阻。 （2）利用图甲电路进行实验，得到多组电压U 和电流I 的值，并作出UI图线如图丙所 示，可知电池的电动势为______V、内阻为______Ω。（结果均保留一位小数） （3）本实验中用非理想的电流表和电压表测得的电动势和内阻______（填“有”或“无”） 误差。 四、跳台滑雪 跳台滑雪是冬季奥林匹克运动会最具观赏性 项目之一。如图甲所示为 2022年北京冬奥会 上以“雪如意”命名的跳台滑雪场地。跳台滑雪赛的道的简化图如图乙所示，由跳台、助滑道AB、 着陆坡BC等部分组成。 第5页 共计7页15. 可视为质点的运动员甲以一定的初速度从平台水平飞出，轨迹为图中实线①所示，若质 量比甲大的运动员乙以相同的初速度从同一位置水平飞出，不计空气阻力，则运动员乙的运 动轨迹应为图中的______（填序号），运动员甲在空中相同时间内的速度变化量______（选 填“相同”或“不同”）。 16. 比赛中，质量m60kg（包含所有装备的总质量）可视为质点的运动员从跳台A点无初 速度地滑下，到达B处后水平飞出，落在着陆坡上的P点。已知AB间高度差h36m，BP 距离s108m，着陆坡倾角37，不计运动员受到的空气阻力，sin370.6， cos370.8，重力加速度取g 10m/s2，求： （1）运动员从B到P的运动时间及从B水平飞出的速度大小； （2）运动员落在着陆坡上的P点时重力的瞬时功率； （3）运动员在AB段运动过程中阻力所做的功。 五、舰载机 舰载机被称为“航母之矛”，受限于航母 起降距离，为完成安全起降，相较于陆基飞机， 舰载机应具有更优越的性能，舰载机飞行员的也需要进行更为严格的飞行训练。如图为我国第 一艘服役的航空母舰“辽宁号”，航母设置轻载短距起飞跑道（左侧虚线）和重载长距起飞 跑道（右侧虚线），搭载“歼-15”舰载机，使用滑跃式起飞。 17. 央视官宣，新“歼-15”换装国产发动机，加速性能更优。若新发动机最大起飞推力为 2.64105N，起飞阶段平均阻力为自重的0.01倍，最小起飞速度为50m/s，航母航行速 度约15m/s，将舰载机起飞阶段视为匀加速直线运动。  g 10m/s2 第6页 共计7页（1）为了在110m轻载短距跑道安全起飞，歼15的最小起飞加速度为______m/s2，最大 起飞质量为______kg。（均保留2位有效数字） （2）起飞阶段发动机的功率随时间（ ） A.不变 B.变大 C.变小 18. 某次执行作战任务时，“歼-15”需要向海上的某静止目标投弹，如图所示，炸弹在空 中运动过程中，忽略空气阻力。 （1）根据图中信息判断，此刻目标应在飞机的（ ） A.后方 B.正下方 C.前方 （2）炸弹在空中的运动性质是（ ） A.匀加速直线运动 B.匀变速直线运动 C.匀变速曲线运动 D.变加速曲线运动 19. 歼15舰载机在航空母舰上着舰时的阻拦系统原理是：飞机着舰时，通过阻拦索对舰载 机施加作用力，使舰载机在甲板上短距离滑行后停止。新一代航母阻拦系统的研制引入了电 磁阻拦技术，基本原理如图乙所示：在航母甲板上装有两相互平行间距为L的水平金属导轨 MN和PQ，MP间接一阻值为R的电阻，一根质量为m、长度为L的金属棒ab垂直搁置 在两导轨之间，金属棒与导轨接触良好，电阻值也为R，整个装置处于竖直向上的匀强磁 场中，磁场的磁感应强度大小为B。着舰时，速度为v 、质量为M 的舰载机关闭动力系统， 0 同时通过绝缘阻拦索拉住轨道上的金属棒ab，金属棒ab瞬间与舰载机共速并与之一起在磁 场中减速滑行至停下。除安培力外舰载机系统所受的其它阻力均不计，且不考虑绳索的长度 变化。求： （1）舰载机刚勾住金属棒瞬间一起滑行的速度； （2）舰载机与金属棒一起运动的最大加速度a； （3）舰载机整个减速过程中金属棒ab中产生的焦耳热Q ； R （4）舰载机开始减速滑行至停下过程通过的位移x的大小。 第7页 共计7页