2024-2025學(xué)年上海市松江區(qū)高三（上）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2024-2025學(xué)年上海市松江區(qū)高三（上）期末物理試卷1.微風(fēng)吹動(dòng)岸邊的垂柳，浸入湖面的柳枝上下振動(dòng)，在湖面產(chǎn)生水波。

(1)(多選)柳枝附近有一露出湖面的木樁。開始時(shí)，水波未明顯繞過該木樁。某時(shí)刻起，水波明顯繞過木樁，這可能是因?yàn)榕c之前相比，現(xiàn)在柳枝振動(dòng)______。

A.周期大

B.周期小

C.頻率大

D.頻率小

E.振幅小

(2)以柳枝浸入點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿波在湖面?zhèn)鞑サ哪骋环较蚪軸。從某一時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，t=0.4s時(shí)x軸上部分波動(dòng)圖象如圖(a)所示。在x軸上離坐標(biāo)原點(diǎn)不遠(yuǎn)處有一片柳葉，圖(b)為該柳葉振動(dòng)圖象的一部分。則：

①柳葉平衡位置可能位于______。

A.M點(diǎn)

B.N點(diǎn)

C.P點(diǎn)

D.Q點(diǎn)

②波從波源傳到Q點(diǎn)需要的時(shí)間為______s。

(3)若觀察到柳枝振動(dòng)產(chǎn)生的水波圖樣如圖所示，這可能是因?yàn)榱_____。

A.向左移動(dòng)了

B.振動(dòng)頻率增大了

C.向右移動(dòng)了

D.振動(dòng)頻率減小了2.受航母甲板空間限制，艦載機(jī)“起飛難，著艦險(xiǎn)”。

(1)(計(jì)算)在甲板上安裝彈射器可解決“起飛難”的問題。目前我國航母安裝了最先進(jìn)的電磁彈射器。艦載機(jī)在彈射器和自身發(fā)動(dòng)機(jī)的共同推動(dòng)下能在短距離內(nèi)達(dá)到起飛速度。某次訓(xùn)練中，航母靜止在海面上。一架質(zhì)量m=3.0×104kg的艦載機(jī)，經(jīng)L=100m距離加速到起飛速度v=360km/?。將艦載機(jī)由靜止開始加速起飛的運(yùn)動(dòng)視為沿水平方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，艦載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的平均推力大小F1=2.0×105N，不計(jì)空氣及甲板阻力，求加速階段電磁彈射器對(duì)艦載機(jī)的平均推力大小F2。

(2)在甲板上安裝阻攔索可解決“著艦險(xiǎn)”的問題。如圖，阻攔索兩端通過定滑輪P、Q連接到液壓系統(tǒng)并處于拉直狀態(tài)。艦載機(jī)著艦時(shí)鉤住阻攔索中點(diǎn)O，在液壓系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下，阻攔索保持大小恒定的張力。從艦載機(jī)鉤住阻攔索之后某一時(shí)刻開始到艦載機(jī)停止運(yùn)動(dòng)的過程中(甲板水平，P、Q連線垂直于跑道，阻攔索張力遠(yuǎn)大于空氣阻力)。

①阻攔索對(duì)艦載機(jī)的作用力______。

A.逐漸減小

B.逐漸增大

C.先減小再增大

D.先增大再減小

②(多選)艦載機(jī)克服阻攔索作用力的功率可能______。

A.逐漸減小

B.不變

C.逐漸增大

D.先減小再增大

3.變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理設(shè)計(jì)而成的能夠改變交流電電壓的電氣設(shè)備。

(1)(多選)如圖四種電流i隨時(shí)間t周期性變化的圖象中，描述交流電的有______。

(2)(多選)在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，用到的器材除了導(dǎo)線和可拆變壓器外，還需______。

A.干電池組

B.直流電流表

C.低壓交流電源

D.多用電表

E.直流電壓表

(3)如圖，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，當(dāng)輸入正弦交流電的電壓為U1時(shí)，穿過該變壓器副線圈的磁通量變化率的最大值為______。若原線圈中電流為I1，則副線圈中電流為______。

(4)通過變壓器為一電動(dòng)機(jī)供電，該電動(dòng)機(jī)的原理如圖所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)以角速度ω1繞OO′軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(俯視)，邊長為L的單匝正方形閉合導(dǎo)線框abcd位于該磁場(chǎng)中，在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度為ω2，當(dāng)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)至與線框abcd所在平面平行時(shí)，穿過線框abcd的磁通量為______，ab邊中的電流方向?yàn)開_____，線框abcd內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為______。4.經(jīng)過幾代人的努力，中國載人航天事業(yè)不僅在前沿科技領(lǐng)域取得了非凡成就，也為普及科學(xué)知識(shí)發(fā)揮了重要作用。

(1)如圖，質(zhì)量為m的小球通過長為l的輕質(zhì)細(xì)線連接光滑輕質(zhì)小環(huán)，小環(huán)套在固定橫桿P上，將擺拉開某一小角度。用相同裝置分別在地面教室和繞地運(yùn)行的天宮一號(hào)中作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，不計(jì)空氣阻力。

①(多選)在地面教室實(shí)驗(yàn)中，由靜止釋放小球后，小球的______。

A.機(jī)械能守恒

B.動(dòng)量隨時(shí)間呈周期性變化

C.加速度總等于向心加速度

D.回復(fù)力始終由線的拉力與重力的合力提供

②在天宮一號(hào)實(shí)驗(yàn)中，由靜止釋放小球后，小球不擺動(dòng)，這是由于小球______。

A.慣性消失

B.不受地球引力

C.所受地球引力全部用于提供其繞地球運(yùn)行的向心力

③在天宮一號(hào)實(shí)驗(yàn)中，拉直細(xì)線后，給小球一個(gè)方向與細(xì)線垂直、大小為I的瞬時(shí)沖量，使小球繞橫桿P運(yùn)動(dòng)，則小球運(yùn)動(dòng)周期為______，開始運(yùn)動(dòng)后經(jīng)14周期時(shí)的向心力大小為______。

④如果將天宮一號(hào)實(shí)驗(yàn)中的細(xì)線換作等長的輕質(zhì)細(xì)桿，在外力作用下開始繞橫桿P轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示，已知圖線斜率為β，則由靜止開始轉(zhuǎn)過一周時(shí)小球的速度大小為______。

(2)質(zhì)量為m的空間站到地球表面的高度為?，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則地球?qū)臻g站的引力大小為______。

(3)(計(jì)算)如圖，航天員在空間站里的方格背景前用鋼球做碰撞實(shí)驗(yàn)。一次實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m的B球以速率v向左運(yùn)動(dòng)，并與質(zhì)量為3m的靜止A球發(fā)生彈性正碰。求碰后B球的速度vB。

5.如圖(a)所示的體外自動(dòng)除顫儀(簡稱AED)是一種使心臟恢復(fù)正常心律的醫(yī)療急救儀器。其除顫部分的簡化原理如圖(b)所示。通過兩個(gè)單刀雙擲開關(guān)S1和S2控制電容器充電與放電除顫之間的轉(zhuǎn)換。電路中R的阻值遠(yuǎn)大于人體電阻。

(1)除顫治療時(shí)，電極貼于人體。在充電完成后，若已不需對(duì)患者除顫，須通過電阻R進(jìn)行內(nèi)部放電，此時(shí)______。

A.S1撥到1，S2撥到4

B.S1撥到2，S2撥到3

C.S1與1、2均斷開，S2與3、4均斷開

(2)(多選)某同學(xué)受除顫儀簡化原理啟發(fā)，連接了一個(gè)如圖(a)所示的電路，先將開關(guān)S置于1，為電容器充電；然后將開關(guān)S置于2，電容器放電電流變化規(guī)律如圖(b)所示，則______。

A.t1時(shí)刻，電容器極板上電荷量最大

B.t1時(shí)刻，電感器內(nèi)儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能最大

C.t1～t2時(shí)間內(nèi)，電容器先充電后放電

D.t1～t2時(shí)間內(nèi)，電感器內(nèi)的磁場(chǎng)方向不變

(3)若啟動(dòng)除顫程序即開始為電容器充電，當(dāng)電荷量達(dá)到滿電狀態(tài)的80%即自動(dòng)執(zhí)行對(duì)人體的放電電擊程序。某型號(hào)除顫儀中電容器的充電過程電流I隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，則啟動(dòng)后至少需要等待______s才會(huì)發(fā)生第一次對(duì)人電擊。(保留1位有效數(shù)字)

(4)除顫儀的重要部件之一是電容器。某面積足夠大的平行板電容器兩極板水平且間距為d，兩極板與輸出電壓為U的恒壓電源相連，如圖所示，其中圖(a)為正視圖，圖(b)為立體圖。與正極板相距?的P點(diǎn)有一放射源，向過P點(diǎn)的水平面上方及水平方向發(fā)射大量速度方向不同、大小均為v0的電子，落到極板即被吸收。已知電子質(zhì)量為m，元電荷為e。建立Oxyz坐標(biāo)系，y軸正向豎直向上。

①電子到達(dá)正極板前瞬間的動(dòng)能Ek=______；

②(6.隨著國家“碳達(dá)峰，碳中和”政策的出臺(tái)，光伏領(lǐng)域成為最熱門的領(lǐng)域之一。

(1)一輛用光伏電池驅(qū)動(dòng)的小車，其電路總電阻為r。小車受到的阻力大小與其速率之比為k。某次運(yùn)動(dòng)中電池接收到的光照功率恒為P時(shí)，小車以速率v勻速行駛，通過電池的電流大小為I，則電池的光電轉(zhuǎn)化效率為______。

(2)光照進(jìn)半導(dǎo)體材料內(nèi)激發(fā)出自由電荷，在材料內(nèi)部電場(chǎng)作用下，正、負(fù)電荷分別往兩端積累。若材料內(nèi)部電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與位置x的關(guān)系如圖所示。

①正電荷僅在內(nèi)部電場(chǎng)力作用下沿x軸從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，其加速度______。

A.先沿x軸負(fù)方向減小，后沿x軸正方向增大

B.先沿x軸負(fù)方向增大，后沿x軸正方向減小

C.先沿x軸正方向減小，后沿x軸正方向增大

D.先沿x軸正方向增大，后沿x軸正方向減小

②取O點(diǎn)的電勢(shì)為零，N點(diǎn)到P點(diǎn)的電勢(shì)φ隨位置x變化的圖象可能為______。

(3)一光伏電池在特定光照下的I?U關(guān)系如圖所示。在這種光照條件下，將總長度為100m、截面積為0.100mm2的金屬絲繞制的電阻接在該電池兩端時(shí)，電阻兩端電壓為2.10V，則該金屬絲的電阻率為______Ω?m。(保留3位有效數(shù)字)

(4)在某一電壓區(qū)間內(nèi)，光伏電池可視為一個(gè)恒流源(輸出電流恒定)。某同學(xué)連接了如圖所示的兩個(gè)電路：電路a由干電池、阻值為R4的定值電阻、阻值為RT的熱敏電阻(RT隨溫度升高而減小)和小燈連接而成；電路b由恒流源、三個(gè)阻值分別為R1、R2，R3(R1<R2<R3)的定值電阻和阻值為RL的光敏電阻(RL隨光照強(qiáng)度增大而減小，且其阻值變化范圍足夠大)連接而成。RL受到燈L照射。當(dāng)RT所處環(huán)境溫度降低時(shí)：

①設(shè)電流表示數(shù)變化量為ΔI，R1兩