2024届上海市普陀区高三下学期二模物理试卷

2023 学年第二学期普陀区高三质量调研 物 理 试 卷 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学校、班级、姓名。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项；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”等试题，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。 一、气压式升降椅（12 分） 如图，某款气压式升降椅通过与椅面连接的气缸上下运动来控制椅子升降，气动杆固定在底座上，气缸与气动杆之间密闭一定质量的空气（气缸气密性、导热性良好，不计气缸与气动杆间的摩擦）。已知椅面与气缸的总质量为 6.0 kg，气动杆的横截面积为 30 cm2。（大气压强 p0 = 1.0×105 Pa，重力加速度大小 g = 10 m/s2）气动杆 椅面 气缸 1．没有任何物体放置在椅面上时， （1）密闭空气的压强为（ ） A．2.0×104Pa B．8.0×104Pa C．1.0×105Pa D．1.2×105Pa （2）若降低室温，椅面将（ ） A．上升 B．保持不动 C．下降 （3）在室温降低的过程中，密闭气体的（ ） A．内能不断减小，向外放出热量 B．内能不断减小，从外界吸收热量 C．内能保持不变，向外放出热量 D．内能保持不变，从外界吸收热量 2．在室温恒定的房间中，质量为 54 kg 的某同学坐上空的椅面（双脚始终悬空），椅面缓慢下降 12 cm 后达到稳定状态。该同学坐上椅面前气缸内密闭气柱的长度为______cm。 二、氢原子光谱（8分） 氢原子光谱是指氢原子内的电子在不同能级跃迁时所发射或吸收不同波长的光子而得到的光谱。玻尔理论对其进行了解释，如图为氢原子的能级图。（普朗克常量 h = 6.63×10−34 J·s，元电荷e = 1.6×10-19C）1 −13.6 −1.51 −0.85 −0.54 0 −3.40 2 3 4 5 n E /eV ∞ 3．一群处于 n = 4 能级上的氢原子，跃迁到基态最多能发出______种不同频率的光，其中最小频率为______Hz（保留 2 位有效数字）。 4．一群处于 n = 5 激发态的氢原子自发跃迁，辐射出的光子中仅有一种能使某金属发生光电效应，且光电子的最大初动能为 0.2 eV，则该金属的逸出功 W = ______eV。 5．氢原子钟是利用氢原子能级跃迁过程中产生的电磁波进行校准。北斗卫星绕地球运动，根据狭义相对论，静止在地面的氢原子钟与安装在北斗卫星上的同一氢原子钟相比（ ） A．走得慢 B．走得快 C．走时相同 三、天宫课堂（28分） 中国宇航员利用“天宫”空间站的微重力环境，进行的太空授课活动。将空间站的运动视为匀速圆周运动，忽略地球自转的影响。 6．天宫空间站质量为 m，其运行轨道半径为 r。若地球质量为 M，引力常量为 G，则空间站在轨运行周期为______，其具有的机械能为______（无穷远处引力势能为零）。 7．（多选）授课时，宇航员往金属圈上的水膜中不断注水，水膜“长成”了水球。与水膜成为水球原因相同的现象有（ ） y/cm x/m O O y/cm x/m 4 −4 4 3 2 1 图 a 图 b C．草上的露珠成球形 D．玻璃上的石蜡熔化呈圆形 A．水黾可停在水面上 B．空间站中形成的“水桥” 8．若用弹簧振子进行实验，将一根弹性长绳左端与振子相连，O 是振子振动的平衡位置，如图 a 所示。垂直于弹簧沿绳建立 x 轴，振子振动后，某时刻长绳的波形图如图 b 所示。 （1）该时刻，绳上 x = 2.5 m 处的质点振动方向是（ ） A．沿 x 轴正方向 B．沿 x 轴负方向 C．沿 y 轴正方向 D．沿 y 轴负方向 （2）若绳波的波速为 2.5 m/s，则该弹簧振子的振动周期为______s。 9．观看在方格布前研究小球碰撞的授课视频后，某同学通过软件每隔相等时间截取一张视频图片，如图为连续截取的三张图片。① ② ③ （1）若小球和大球的质量分别为 m1、m2，则可估算出（ ） A．m1：m2 = 1∶2 B．m1：m2 = 1∶3 C．m1：m2 = 2∶3 D．m1：m2 = 1∶5 （2）通过估算可判断两小球的碰撞属于（ ） A．弹性碰撞 B．非弹性碰撞 10．“高微重力科学实验柜”的简化模型如图所示，A 和 B 是两个喷气装置。宇航员演示时，先使柜体悬浮于空间站中 O 点。然后给其一个向左的初速度，同时使 A 向左喷气；经过时间 t1，关闭 A 的同时使 B 向右喷气；又经过时间 t2