上海市大學市北附屬中學2024屆高三第二次聯(lián)考考物理試題理試題

上海市大學市北附屬中學2024屆高三第二次聯(lián)考考物理試題理試題考生須知：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、如圖所示為一簡易起重裝置，（不計一切阻力）AC是上端帶有滑輪的固定支架，BC為質量不計的輕桿，桿的一端C用鉸鏈固定在支架上，另一端B懸掛一個質量為m的重物，并用鋼絲繩跨過滑輪A連接在卷揚機上。開始時，桿BC與AC的夾角∠BCA>90°，現使∠BCA緩緩變小，直到∠BCA=30°。在此過程中，桿BC所產生的彈力（）A．大小不變B．逐漸增大C．先增大后減小D．先減小后增大2、在一斜面頂端，將甲乙兩個小球分別以和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時速率的（）A．2倍 B．4倍 C．6倍 D．8倍3、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（BDS）是我國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。如圖所示是北斗導航系統(tǒng)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4、某學校科技活動小組設計了一個光電煙霧探測器（如圖甲），當有煙霧進入探測器時（如圖乙），來自光源S的光會被煙霧散射進入光電管C，當光射到光電管中的鈉表面時會產生光電流，當光電流大于10-8A時，便會觸發(fā)報警系統(tǒng)報警。已知鈉的極限頻率為6.0×1014Hz，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，光速c=3.0×108m/s，則下列說法正確的是（）A．要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光波波長不能小于5.0×10-7mB．若光電管發(fā)生光電效應，那么光源的光變強時，并不能改變光電煙霧探測器的靈敏度C．光電管C中能發(fā)生光電效應是因為光發(fā)生了全反射現象D．當報警器報警時，鈉表面每秒釋放出的光電子最少數目是N=6.25×1010個5、港珠澳大橋(HongKong－Zhuhai－MacaoBridge)是中國境內一座連接香港、珠海和澳門的橋隧工程。2018年2月6日，港珠澳大橋主體完成驗收，于同年9月28日起進行粵港澳三地聯(lián)合試運。大橋設計使用壽命120年，可抵御8級地震、16級臺風、30萬噸撞擊以及珠江口300年一遇的洪潮。假設一艘質量為m的輪船由于失控，以速度v撞向大橋(大橋無損)，最后沒有反彈而停下來，事故勘察測量輪船發(fā)現迎面相撞處凹下去d的深度，那么可以估算出船對橋的平均撞擊力F，關于F的表達式正確的是()A．B．C．D．mv6、如圖是某金屬在光的照射下產生的光電子的最大初動能Ek，與入射光頻率v的關系圖象。由圖象可知錯誤的是（）A．該金屬的逸出功等于hv0B．該金屬的逸出功等于EC．入射光的頻率為時，產生的光電子的最大初動能為D．入射光的頻率為2v0時，產生的光電子的最大初動能為E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，在垂直于紙面向外的勻強磁場中，水平放置兩個同心金屬環(huán)，半徑分別是r和3r，磁感應強度為B，在兩環(huán)間連接有一個電容為C的電容器，a、b是電容器的兩個極板。長為2r的金屬棒AB沿半徑方向放置在兩環(huán)間且與兩環(huán)接觸良好，并繞圓心以角速度ω做順時針方向（從垂直環(huán)面向里看）的勻速圓周運動。則下列說法正確的是（）A．金屬棒AB中有從B到A的持續(xù)電流B．電容器b極板帶負電C．電容器兩端電壓為D．電容器所帶電荷量為8、假設某戰(zhàn)士從弧形的雪坡上沿水平方向飛出后，若傾斜的雪坡傾角為θ，戰(zhàn)士飛出時的水平速度大小為v0，且他飛出后在空中的姿勢保持不變，又落回到傾斜的雪坡上，如圖所示，不計空氣阻力，重力加速度為g，則（）A．如果v0不同，該戰(zhàn)士落到雪坡時的位置不同，速度方向也不同B．如果v0不同，該戰(zhàn)士落到雪坡時的速度方向相同，在空中運動時間不同C．該戰(zhàn)士在空中經歷的時間是D．該戰(zhàn)士在空中經歷的時間是9、如圖，虛線上方空間分布著垂直紙面向里的勻強磁場，在紙面內沿不同的方向從粒子源先后發(fā)射速率均為的質子和粒子，質子和粒子同時到達點。已知，粒子沿與成30°角的方向發(fā)射，不計粒子的重力和粒子間的相互作用力，則下列說法正確的是（）A．質子在磁場中運動的半徑為B．粒子在磁場中運動的半徑為C．質子在磁場中運動的時間為D．質子和粒子發(fā)射的時間間隔為10、下列說法中正確的是_______。A．著名的泊松亮斑是光的衍射現象B．用白光做單縫衍射與雙縫干涉實驗，均可看到彩色條紋C．用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用光的偏振現象D．發(fā)生日環(huán)食時月球距地球比發(fā)生日全食時月球距地球遠一些E.在光的雙縫干涉實驗中，將入射光由綠光改為紫光，則條紋間隔變寬三、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）在探究加速度與力、質量的關系的實驗中，某同學設計了如圖所示的實驗裝置，通過加減小車中砝碼改變小車和砝碼的總質量M（含拉力傳感器），加減砂桶中砂子改變砂桶和砂子的總質量m，用拉力傳感器測出輕繩的拉力大小F。(1)用此裝置探究加速度與質量的關系時，___________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。(2)用此裝置探究加速度與力的關系時，___________（填“需要”或“不需要”）滿足Mm。(3)用此裝置探究加速度與質量的關系，保持m不變，且已平衡摩擦力，當小車和砝碼的總質量較小時，可能不滿足Mm的情況，此時加速度a與的關系圖像正確的是___________。A．B．C．D．12．（12分）某同學猜想：彈簧的彈性勢能與其勁度系數成正比、與其形變量的二次方成正比，即；其中b為與彈簧勁度系數成正比例的常數。該同學設計以下實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關系。如圖所示，在水平桌面上放置一個氣墊導軌，將彈簧一端固定于氣墊導軌左側。調整導軌使滑塊能在導軌上自由勻速滑動。將光電門固定在離彈簧右側原長點稍遠的位置。推動滑塊壓縮彈簧一段合適的距離后，由靜止釋放滑塊?；瑝K離開彈簧后運動通過光電門。通過測量和計算研究上述猜想。實驗中進行以下測量：A．測得滑塊的質量m；B．測得滑塊上遮光片的寬度d；C．測得彈簧的原長；D．推動滑塊壓縮彈簧后，測得彈簧長度L；E.釋放滑塊后，讀出滑塊遮光片通過光電門的時間t；F.重復上述操作，得到若干組實驗數據，分析數據并得出結論?；卮鹣铝袉栴}。（前三個問題用實驗測得的物理量字母及比例常數b表示）（1）滑塊離開彈簧后的動能為________。（2）由能量守恒定律知彈簧被壓縮后的最大彈性勢能與滑塊彈出時的動能相等。若關于彈簧彈性勢能的猜想正確，則________。（3）用圖像處理實驗數據并分析結論，得出的圖像如圖所示。該圖像不過坐標原點的原因是________________。（只填寫一條）（4）若換用勁度系數更大的彈簧做實驗，圖像斜率將________。（選填“不變”“變大”或“變小”）（5）若實驗中測得的一組數據：，，，，。由此計算比例常數________N/m。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）如圖所示，內壁光滑長度為4L、橫截面積為S的汽缸A、B，A水平、B豎直固定，之間由一段容積可忽略的細管相連，整個裝置置于溫度27℃、大氣壓為p0的環(huán)境中，活塞C、D的質量及厚度均忽略不計．原長3L、勁度系數的輕彈簧，一端連接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O點．開始活塞D距汽缸B的底部為3L．后在D上放一質量為的物體．求：①穩(wěn)定后活塞D下降的距離；②改變汽缸內氣體的溫度使活塞D再回到初位置，則氣體的溫度應變?yōu)槎嗌?14．（16分）如圖所示，光滑軌道槽ABCD與粗糙軌道槽GH（點G與點D在同一高度但不相交，FH與圓相切）通過光滑圓軌道EF平滑連接，組成一套完整的軌道，整個裝置位于豎直平面內?，F將一質量的小球甲從AB段距地面高處靜止釋放，與靜止在水平軌道上、質量為1kg的小球乙發(fā)生完全彈性碰撞。碰后小球乙滑上右邊斜面軌道并能通過軌道的最高點E點。已知CD、GH與水平面的夾角為θ=37°，GH段的動摩擦因數為μ=0.25，圓軌道的半徑R＝0.4m，E點離水平面的豎直高度為3R（E點為軌道的最高點），（，，）求兩球碰撞后：（1）小球乙第一次通過E點時對軌道的壓力大小；（2）小球乙沿GH段向上滑行后距離地面的最大高度；（3）若將小球乙拿走，只將小球甲從AB段離地面h處自由釋放后，小球甲又能沿原路徑返回，試求h的取值范圍。15．（12分）如圖所示，一根柔軟的細繩跨過輕質定滑輪，繩的一端連接物體，另一端通過一輕質彈簧與物體連接，物體靜止在地面上。物體從高處由靜止下落，當下落高度時，繩剛好被拉直。然后又下落的高度，恰好能到達地面，此時物體對地面的壓力恰好減為0。重力加速度為，彈簧的彈性勢能與其勁度系數成正比，不計摩擦和空氣阻力。求：(1)繩剛被拉直時，物體下落的時間；(2)物體的質量之比。

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、A【解題分析】

以結點B為研究對象，分析受力情況，作出力的合成圖，根據平衡條件得出力與三角形ABC邊長的關系，再分析繩子拉力和BC桿的作用力的變化情況．【題目詳解】以結點B為研究對象，分析受力情況，作出力的合成圖如圖，根據平衡條件則知，F、N的合力F合與G大小相等、方向相反.根據三角形相似得：F合AC=FAB=NBC，又F合=G，得：F=ABACG，N=BCACG，現使∠【題目點撥】本題運用三角相似法研究動態(tài)平衡問題，直觀形象，也可以運用函數法分析研究．2、B【解題分析】

設斜面傾角為，小球落在斜面上速度方向偏向角為，甲球以速度v拋出，落在斜面上，根據平拋運動的推論可得所以甲乙兩個小球落在斜面上時速度偏向角相等對甲有對乙有所以故ACD錯誤B正確。故選B。3、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。4、D【解題分析】

A．根據光電效應方程有則光源S發(fā)出的光波最大波長即要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光波波長不能大于0.5μm，選項A錯誤；B．光源S發(fā)出的光波能使光電管發(fā)生光電效應，那么光源越強，被煙霧散射進入光電管C的光越多，越容易探測到煙霧，即光電煙霧探測器靈敏度越高，選項B錯誤；C．光電管C中能發(fā)生光電效應是因為照射光電管的光束能量大于其逸出功而使其發(fā)射出電子，選項C錯誤；D．光電流等于10-8A時，每秒產生的光電子的個數選項D正確。故選D。5、A【解題分析】

根據動能定理進行解答。【題目詳解】根據動能定理可得，解得，故選A.6、C【解題分析】

ABD．根據光電效應方程有Ekm=hν－W0其中W0為金屬的逸出功，其中W0=hν0所以有Ekm=hν－h(huán)ν0由此結合圖象可知，該金屬的逸出功為E或者W0=hν0，當入射光的頻率為2ν0時，代入方程可知產生的光電子的最大初動能為E，故ABD正確；C．入射光的頻率時，小于極限頻率，不能發(fā)生光電效應，故C錯誤。此題選擇錯誤的，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】

A．根據右手定則可知，金屬棒AB切割磁感線產生感應電動勢，但由于電路沒有閉合，所以沒有感應電流，故A錯誤；B．根據右手定則可判斷B端為電源的正極，a端為電源的負極，所以電容器b極板帶負電，故B正確；C．根據法拉第電磁感應定律知切割產生的感應電動勢故C正確；D．電容器所帶電荷量故D錯誤。故選BC。8、BC【解題分析】

雪坡的傾角等于位移與水平方向的夾角，根據平拋運動的規(guī)律可知解得平拋運動的時間為如果v0不同，該戰(zhàn)士在空中運動時間不同，根據平拋運動的規(guī)律，位移與水平方向夾角的正切值等于速度與水平方向夾角的正切值的一半，故落地雪坡的速度方向相同，戰(zhàn)士的水平位移為知初速度不同，水平位移不同，落點位置不同，速度方向相同，故BC正確，AD錯誤。故選BC。9、BD【解題分析】

AB．粒子在磁場中運動，由洛倫茲力提供向心力有解得結合兩種粒子的比荷關系得對于粒子而言，畫出其在磁場中運動的軌跡，根據幾何關系得其軌跡對應的圓心角為300°，則粒子做圓周運動的軌跡半徑為，質子做圓周運動的軌跡半徑為，所以A錯誤，B正確；CD．質子從點射入從點射出，結合，可知從點射入時的速度方向必須與邊界垂直，在磁場中運動的時間而粒子的運動時間所以質子和粒子的發(fā)射時間間隔為，所以C錯誤，D正確。故選BD。10、ABD【解題分析】

A.泊松亮斑是光的衍射現象，選項A正確；B.用白光做單縫衍射與雙縫干涉實驗，均可看到彩色條紋，選項B正確；C.用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用光的干涉現象，選項C錯誤；D.發(fā)生日環(huán)食時月球距地球比發(fā)生日全食時月球距地球遠一些，選項D正確；E.做雙縫干涉實驗時，會在光屏上得到明暗相間的干涉條紋，當波長越長時，條紋間距越寬，當改成紫光時，由于波長變小，則條紋間距變小，選項E錯誤。故選ABD。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、需要不需要D【解題分析】

(1)[1]．在探究“加速度與力、質量關系”的實驗中，用此裝置探究“加速度與質量”的關系時，需要平衡摩擦力，否則繩子的拉力大小就不等于小車的合力；

(2)[2]．用此裝置探究“加速度與力”的關系時，不需要滿足M?m，因為繩子的拉力通過力傳感器來測量的；

(3)[3]．用此裝置探究“加速度與質量”的關系，保持m不變，當小車和砝碼的總質量較小時，但仍不滿足M?m的情況時，雖然控制F不變，但改變小車的質量過程中，繩子的拉力會明顯減小的，因此a與的圖象斜率減小，故ABC錯誤，D正確。12、滑塊運動過程中受阻力變小15.625【解題分析】

（1）[1]．滑塊勻速通過光電門有滑塊動能解得①（2）[2]．彈簧被最大壓縮后的最大彈性勢能②最大彈性勢能與滑塊的動能相等，解①②式得③（3）[3]．該圖像在縱軸上有正截距。則③式為（c為截距）則滑塊的動能小于彈簧的最大彈性勢能，主要原因是滑塊運動過程中受阻力，或導軌右側高于左側。（4）[4]．由③式知，圖像的斜率為。換用勁度系數更大的彈簧做實驗，則b更大，則圖像斜率變小。（5）[5]．由③式得四、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、（i）（ii）℃【解題分析】

（1）開始時被封閉氣體的壓強為，活塞C距氣缸A的底部為l，被封氣體的體積為4lS，重物放在活塞D上穩(wěn)定后，被封氣體的壓強為：

活塞C將彈簧向左壓縮了距離l1，則活塞C受力平衡，有：根據玻意耳定律，得：解得：x=2l

活塞D下降的距離為：△l＝4l?x+l1=l

（2）升高溫度