上海市松江二中2024-2025学年高三上学期10月学情调研物理试卷

松江二中2024学年十月学情调研 高三 物理 特别提示： 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，务必在答题纸上正确填涂考号(考号填涂错误将无法扫描)、姓名、班级（任教老师姓氏+自然班级号）。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，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．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．除特殊说明外，本卷所用重力加速度 g 大小均取 9.8 m/s2。 一、太空中的实验（16分） 在太空中， 一些原本司空见惯的现象会发生相当奇妙的变化 1．（3分）在空间站进行第二次太空授课时，还演示了水油分离实验：失重环境下水油分层现象消失，通过旋转产生“离心现象”实现分层。实验过程为：用细绳系住小瓶并使小瓶绕细绳一端做圆周运动，做成一个“人工离心机”成功将瓶中混合的水和食用油分离，水和油分离后，小瓶经过如图两个位置时，（油的密度小于水的密度）下列判断正确的是（　　） A．a、d部分是油 B．a、d部分是水 C．b、d部分是油 D．b、d部分是水 2．（3分）2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四课中神舟十六号三位宇航员景海鹏、朱杨柱、桂海潮通过精彩的实验面向全国青少年进行太空科普授课。其中一个情境为动量守恒演示实验：如图所示，质量为100g的小钢球A静止悬浮在空中，宇航员用手推出质量为500g的大钢球B，使它以一定的初速度水平向左撞向小钢球A，撞后大、小钢球均水平向左运动。为了验证两球组成的系统在碰撞中动量守恒，除了以上给出的实验数据外，还需要测量的物理量是（　　） A．两个钢球的悬浮高度 B．两个钢球的碰撞时间 C．手对小钢球B推力的冲量 D．两钢球碰撞前后各自运动的距离和对应时间 3．（多选4分）设想航天员在核心舱里利用下列装置进行高中物理实验，你认为可行的有哪些？（　　） A．研究牛顿第三定律 B．研究平抛运动规律 C．研究向心力的大小 D．机械能守恒定律 4.（6分）有两台在地面已经调成完全同步的铯原子钟，宇航员将其中一台铯原子钟A带到了太空中的空间站，一台铯原子钟B留在地球上的实验室内。当在太空中运行了一段时间的A钟被带回地球后，将两台钟放在一起做一个比较，从狭义相对论出发， 走得更慢；从广义相对论出发， 走得更慢；结合狭义相对论和广义相对论之后， 走得更慢。（均选填“A钟”或“B钟”） 二、喷墨打印机（13分） 喷墨打印机的结构简图如图所示，其中墨盒可以发出墨汁微滴，经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体的字形输入信号加以控制。带电后的微滴以初速度垂直于场强方向进入偏转电场，经电场偏转后打到纸上，显示出字迹。无信号输入时墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽，流回墨盒。（已知偏转板的板长为l，两板间的电压为U，不计空气阻力和重力，电场只局限在两偏转板内部，忽略边缘电场的不均匀性） 5．（3分）墨汁微滴在偏转电场中运动时（　　） A．由较高的等势面向较低的等势面运动 B．电势能逐渐增大 C．动能逐渐减小 D．电势能与动能之和保持不变 6．（4分）喷墨打印机在打印纸张时，纸张以设定的速度匀速移动，打印喷头则随着墨盒一起沿着垂直方向根据打印文件上的信息左右移动，如图（甲）所示．某次打印时，进行如下设置：纸张规格为A4纸（宽度21cm，长度29.7cm），纵向打印，打印速度为每分钟15张，启动打印机，打出一张如图（乙）所示的图像．根据所给信息可以得出纸张移动速度v= m/s，打印墨盒左右移动的频率f= Hz． （不计切换纸张的间隔时间） 7．（3分）为了使纸上的字体放大原来的20%，在不改变其它条件的情况下，下面可行的办法是（　　） A．将两板间的电压增大1.2U B．将两板间的电压增大0.2U C．将偏转板的板长增大1.2l D．将偏转板的板长增大0.2l 8．（3分）若保持两偏转板与恒压直流电源相连接，并保持两偏转板的正对面积不变，将两偏转板的间距缓慢拉到2d，则在此过程中（　　） A．拉动偏转板的力做负功 B．偏转板间的场强增大 C．两偏转板构成的电容器的电容增大 D．偏转板所带的电荷量减少 三、游乐场（13分） 游乐场中很多有趣的项目和物理学可以联系起来 9.如图（a）所示是一条高架滑车的轨道示意图，各处的高度已标在图上，一节车厢以1.5m/s的速度从A处出发，最终抵达G处，运动过程中所受阻力忽略。 （1）（2分）车厢在此过程中的最大速度 （g取）。 （2）车厢抵达G处后轨道是水平的，可以在轨道上铺装一排水平放置的闭合线圈或铝板，车厢下端装电磁铁，简化模型如图（b）所示，到线圈处后给电磁铁通电可实现制动。 ①（4分）已知电磁铁a端接电源正极，则轨道上线圈所在位置处磁场竖直分量的方向为 ；，制动过程中图示三个线圈中感应电流的方向 （选择：A．都相同；B．不同）。 ②（4分）用磁传感器可以测量电磁铁产生的磁场强弱，能描述磁场强弱和方向的物理量叫做 ，其国际单位是 。 10. (3分)碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动，游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车正对迎面相撞，碰撞前后两人的位移—时间图像如图所示，已知小孩的质量为30kg，大人的质量为60kg，碰碰车质量相同，碰撞时间极短。下列说法正确的是（　　） A.碰前大人和车的速度大小为2m/s B.碰撞前后小孩的运动方向保持不变 C.碰撞过程中机械能损失为450J D.碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量大小为90 四、篮球（15分） 篮球运动涵盖了跑、跳、投等多种身体运动形式，它能综合地促进人体机能的全面发展。一个篮球通常的质量为0.6kg。 11．（3分）篮球馆陈列架上四个完全相同的篮球，不计摩擦，挡板均竖直，4个球中对挡板压力最大的是（　　） A．球① B．球② C．球③ D．球④ 12．篮球运动员接球时通常先伸出两臂迎接，双手接触到球后，两臂迅速将球引至胸前接住。若假设在这一过程中篮球做的是水平向右的减速直线运动，则 （1）（3分）下列四图中画出了双手对篮球施力F的方向，其中有可能正确的是（　　） A．               B． C．            D． （2）（2分）如果双手接触到篮球时，篮球的速率为10m/s，那么接球过程中双手对篮球做的功为 J。 13．体育课上某同学站在罚球线处，用力将篮球从手中投出，如图所示。 （1）（4分）第一次投出时，篮球以5m/s的速度水平撞击篮板后，以3m/s的速度反向弹回。若篮球与篮板接触的时间为0.1s，则篮球撞击与反弹运动的加速度方向为 （选择：A.指向篮板; B.背离篮板），加速度的大小为 m/s2。 （2）（3分）第二次投出时，篮球以2m/s的速度撞击篮圈，篮圈离地高度为3.05m，不计篮球所受的空气阻力，则离手时篮球的动能约为（　　） A．1J         B．7J         C．14J         D．28J 五、中国空间站（24分） 空间站在探索太空的过程中有着非常重要的作用 “神舟飞船”与天和核心舱对接的飞行轨道简化示意图如图。“神舟飞船”先以速率v在半径为r1的圆轨道 Ⅰ 上绕地球运行，在Q点通过变轨操作后，沿椭圆轨道 Ⅱ 运行，然后择机在P点处与核心舱进行精准对接，最后与核心舱一起在半径为r3的圆轨道 Ⅲ 上绕地运行。忽略其它天体对“神舟飞船”和核心舱的影响，回答下列问题。 14．（2分）宇航员在核心舱里处于 状态（选填“失重”、“平衡”或“不受重力”）； 15．（多选4分）天和核心舱在圆轨道 Ⅲ 上绕地球运行的过程中，下列哪些物理量保持不变（　　） A．线速度 B．角速度 C．加速度 D．机械能 16．（2分）“神舟飞船”由轨道 Ⅰ 的Q点变轨进入轨道 Ⅱ 时，需要 （选择：A．加速；B．减速）； 17．（2分）在轨道Ⅰ上绕地运行的线速度应 地球的第一宇宙速度（选填：A．大于；B．小于；C．等于）； 18．（4分）“神舟飞船”沿椭圆轨道 Ⅱ 绕地运行时，从Q点运动到P点的加速度在 （选择：A.增大； B.减小），从Q点运动到P点至少需要的时间为 。 19. （10分）如图（a）是一种防止宇宙射线危害宇航员的装置，在航天器内建立半径分别为R和的同心圆柱，圆柱之间加上沿轴线方向的磁场，其横截面如图（b）所示。宇宙射线中含有大量的质子，若质子沿各个方向运动的速率均为，质子的电荷量为e、质量为m。若设置磁感应强度大小使得正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区，求： （1）质子在磁场中运动时对应的轨迹半径r （2）这种情况下磁感应强度的大小B及质子在磁场中运动的时间t。 六、生活中的电（19分） 电给生活的方方面面都带来了方便。 20.一辆电动自行车的铭牌上显示了如下信息： 最高车速 轮圈尺寸 整车质量 充电时间 最大载重 电动机额定输出功率 电池容量 电动机额定电压额定电流 （1）（3分）电池容量“”反映的物理量是（　　） A．电量　 B．电压　 C．电能 　D．电功率 （2）（3分）该电动自行车电动机的内电阻是（　　） A．　 B．　 C． 　D． （3）（4分）60kg的快递员带着40kg的货物，驾驶该车在平直的公路上从静止起，以加速度做匀加速直线运动，设车所受的阻力恒为车总重力的0.03倍（g取）。若不计电动自行车自身的机械损耗，则在电力驱动下：保持这种运动的最长时间为 s，此过程中电动机产生的牵引力所做的功为 J。 21．(1)如图所示为某科创小组设计的电吹风电路图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片Р可同时接触两个触点。触片Р处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。和分别是理想变压器原、副线圈的匝数。该电吹风的各项参数如表格所示。 热风时输入功率 460W 小风扇额定电压 60V 冷风时输入功率 60W 正常式作时小风扇输出功率 52W ①（4分） 吹冷风时触片Р与 两点相接触，吹热风时触片Р与 接触。 A．ab    B．bc    C．cd ② （2分）变压器原、副线圈的匝数比为 。 (2)（3分）一个可视为定值纯电阻的电热器，分别通以如图（a）所示的方波交变电流和如图（b）所示的正弦交变电流。计算电热器两次通电的电功率之比为 。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$