上海市曹杨第二中学2023-2024学年高三上学期期末考试物理试卷

上海市曹杨第二中学2023学年度第一学期 高三年级期末考试物理试卷 命题人： 校对人： 审核人： 试卷共4页1张 考生注意： 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。答题前，务必在答题纸上填写姓名、班级和学号，并在 指定位置填涂考号。 3.本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别 标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 4.本试卷标注“计算”“简答”“论证”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问 题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 5.除特别说明外，本卷所用重力加速度大小g均取9.8m/s2。 一、北斗导航卫星 2024年是北斗卫星导航系统立项三十周年纪念，北斗三号全球星座由地球静止轨道 (GEO)、倾斜地球同步轨道(IGSO)、中圆地球轨道(MEO)三种轨道卫星组成。已知地 球半径为6371km。 1.IGS0的运行周期与地球自转周期相同，但其运行轨道面与赤道面有一定夹角，则IGSO 的轨道半径约为km(结果保留2位有效数字)。 2.设G0运行的线速度大小为1，赤道上静止在地面上的物体线速度大小为2，则二- 02 (结果保留2位有效数字)。 3.(多选)ME0的轨道半径约为2×104km,则其线速度 A.大于GEO B.小于IGS0 C.大于第一宇宙速度 D.小于第二宇宙速度 4.如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先发射到圆轨道 I,再从A点进入椭圆轨道Ⅱ，然后在B点通过改变卫星速度， 让卫星进入地球同步轨道Ⅲ。 (1)卫星在A点的动能 在B点的动能（选涂：A.大于 B.等于C.小于)。 (2)卫星在轨道虹、Ⅱ、Ⅲ上运行的周期分别为T、T2、T,从小到大排序为 5.北斗导航系统所使用的电磁波频率约为1561MHz,其在真空中的波长约为m(结 果保留2位有效数字)。 二、投石机 图(a)为投石机模型示意图。支架固定在水平地面上，轻杆AB可绕支架顶部水平轴 上的O点在竖直面内自由转动。A端凹糟内装有质量为m的石块，B端固定配重，OA长为 2L,OB长为L。投射时，将杆转至水平方向后由静止释放，杆转到竖直位置时石块被水平 抛出。 1.在投石机正前方竖直放置一个靶，靶与石块抛出点的水平距离为4L,靶心与O点等高。 若不计一切阻力，要使石块恰好击中靶心： (1)石子水平抛出时的速度大小0=。 (2)(计算)此时配重的质量M。 0 小石块 2 0 B 配重 (a) (6) 2.实际投射后发现，石块打在靶心上方，如图(b)所示。下列操作能使石块正中靶心的是 A,增大配重的质量 B.减小石块的质量 C.增大靶到投石机的距离 D.将投石机架在高合上 三、用霍尔元件测速 霍尔元件是利用霍尔效应制成的传感器，可用于设计制作测量自行车行驶速率的速度计。 1,如图(a),将厚度为d的金属薄片，置于与元件垂直、磁感应强度大小 Q 为B的匀强磁场中，并从侧面P、Q通入电流I,两侧面M、N间将产生 M 的霍尔电压=k侣，基中k为霍尔系数。 (a) (1)霍尔系数的单位用国际单位抛基本单位可表示为 (2)用螺旋测微器测量蛋尔元件厚度，结果如图(b) 连较到速度计 霍尔传移图 所示，则d= mm 10 (3)若用电压表测量霍尔电压，应与红表笔相连的是 A.侧面M B.侧面N C.侧面P D.侧面Q (b) (c) 2.如图（©），将霍尔传感器固定在前轮车架上，前轮上安装一磁铁，车轮每转一圈，磁铁 靠近霍尔传感器一次，输出一个脉冲电压。若测得相邻两个脉冲间的时间间隔为210ms, 则车轮的转速为s(结果保留2位有效数字)，为了得到测速，还需要测量的物理 量是一。 2 四、“极速之旅” “极速之旅”是大型机动游乐项目，该装置将乘客载至高空后，以近乎重力加速度下落， 让乘客体脸失重。随后依靠电磁阻尼制动，落地前在液压缓冲机构的辅助下减速到零。 1.质量m=70kg的游客乘坐某“极速之旅”，从离地而高度H=100m处由静止开始白由 下落，到离地面h=20m处开始制动。假设制动力为恒力，且不计一切阻力。 ()游玩过程中，游客能体验到失重感的时间为S。 (2)全程座椅对游客的冲量大小为N·s。(结果均保留3位有效数字) 2.(论证)对电磁阻尼过程进行简化，如图，将装置视为质量为从电阻为 R的单匝线框，ab边长为L。当b边进入磁感应强度大小为B的匀强磁 场后开始诚速，假设落地时线框未全部进入磁场，分析说明为什么需要 液压缓冲机构辅助才能减速到零？ 五、线圈 线圆在电磁领域功能多样。由金属导线绕制而成的线图有电阻：通电线困周围存在磁场： 线圆中还能产生感应电动势，又被称为电感器。 【.如图()，电阻箱中的线圈采用双线绕法制作，能避免回路中产生自感电动势， 其原因是 2.若家庭电路的交流电