上海市杨浦高级中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

2024学年第一学期高三学业水平等级性考试2024.11 物理试卷 注意事项： 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。答题前请务必在答题纸上填写姓名、学号、并将核对后的二 维码黏贴在指定位置上。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3。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，未特别标示的选择 类试题，每小题只能选一个选项，标注“计算”“简答”“说明”的试题，在列式计算、 逻辑推理以及说明等过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 4,除特殊说明外，本试卷的所有重力加速度大小g均取9.8m/s2 一，物质的相态（共10分） 相态是指物质在不同条件下的不同物理状态。研究物质的相态对于理解物质的基本性 质、开发新材料和新技术具有重要意义。 】.用注射器将药液从密封药瓶中缓缓抽出，在此过程中瓶中气体的( A.压强增大，分子数密度增大 B.压强增大，分子数密度减小 C.压强减小，分子数密度增大 D.压强减小，分子数密度减小 2.下列关于固体、液体的说法正确的是() A,晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点 B.发生毛细现象时，细管中的液体只能上升不会下降 C.表面张力使液体表面具有扩张趋势，使液体表面积趋于最大 D.液晶是介于气态和液态之间的一种物质状态 3.当气体温度升高到一定程度时，其中的分子或原子将由于激烈的相互碰撞而分解为电子 和正离子，这秋状态的物质叫等离子体。等离子体有很多奇妙的性质，例如，宇宙中的等 离子体会发生“磁冻结”。满足某种理想条件 的等离子体，其内部不能有电场存在，但是可 以有磁场。如图所示，一块这样的等离子体从 等 离子体 很远处向着磁场B运动，在移进磁场的过程中， 下列对等高子体行为的解释错误的是( 第1页.共7而 A由于变化的磁场产生电场，因此等离子体内部的磁场能随时间变化 B,若等离子体内部原来没有磁场，则穿越磁场的过程中其外部的磁感线不会发生变化 C,若等离子体内部原来没有磁场，则穿越磁场的过程中其内部磁场一直为零 D.设想磁场刚要进入等离子体中时感应出了电流，则此电流的磁场与磁场B方向相反 二，生活中的物理（共17分） 物理学是自然科学的重要组成部分，他已经早已深入生活中各个领域。 4.“自热火锅”利用加热层中的发热包遇水反应释放热量为其中的食物加热，其结构可简 化如图所示。加热过程中() A.能闻到米饭的香味是因为气体分子的布朗运动 透气孔 盖子 B.若不慎堵住透气孔，则食材层内气体压强增大 食材层 C.食材层内所有气体分子的速率均增大 加热层 D.,食材层内气体分子热运动的平均动能保持不变 5.罚球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，轨迹如图中的实 线。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是( A,合外力为恒力，速度方向指向轨迹内侧 B,合外力的方向与速度方向在一条直线上 C.合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向 D。合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向 ©足球 6.如图甲所示，高压输电线上有a、b、c三根相互平行于地面的水平长直导线通有大小相 等且方向相同的电流！。a'、b'、c'为导线a、b、c上的三个点，连接三点构成的三角形为等 腰直角三角形(a'b'=b'c),且与三根导线均垂直，0 为连线a'c'的中点。逆着电流方向观察得到如图乙所 示的截面图。已知单独一根通电导线a在0处产生的 磁感应强度大小为B,不计地磁场的影响，则0点的 磁感应强度大小为 ,导线b受到的安培力方 向 第2页，共7页 7.如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端拴接重物，当车轮高速 旋转时，LED灯就会发光。下列说法正确的是( A.只要轮子转动起来，气嘴灯就能发光 、气嘴灯 B.增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光 LED 重物 C.安装时A端比B端更远离圆心 D.匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最 B 气嘴灯结构 高点时也一定能发光 8.(多选)晾晒农服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，A、B两点等高， 原来无风状态下衣服保持静止。某时一阵恒定的水平风吹来，衣服受到水平向右的恒力而 发生滑动，并在新的位置保持静止，如图所示。两杆间的距离为d,绳长为125d,衣服和 衣架的总质量为m,重力加速度为g,(sn37°=0.6。不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间 的摩擦，下列说法正确的是() A.在有风且风力不变的情况下，绳子右端由A点沿杆略向下 B 移到C点，绳子的拉力变小 B.有风时，挂钩左、右两侧绳子的拉力大小不相等 C.相比无风时，在有风的情况下∠AOB小 D.风越大，∠AOB越小 三.火车（共10分） 铁路运输是经济和城市化发展的重要组成部分，铁道与火车文化也深受很多人喜爱。 9.进站时列车可以看作匀减速直线运动。小明将一个小球由静止释放（如图所示)，，不计空 气阻力，则小球相对车厢下落的轨迹可能是() 77777777777777777777 第3页，共7页 10.一列火车以100k/小的速度行驶，某时刻开始减速进站并鸣笛，发出的鸣笛声的频率为 170H2。已知声音在空气中的传播速度大小为340m/s,火车的固有频率为2H2,每根钢轨的 长度为12.5m。以下叙述中正确的是() A.若路旁树立一个高为2的隔离墙，隔离墙后面听到的鸣笛声将大大减弱 B.站台上等车的旅客听到的鸣笛声的频率将小于170H2 C提高鸣笛声的频率，声波在空气中的传播速度也随之增大 L减速过程中，当速度达到90km/小h时，车上的旅客感到最颠簸 11,总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机 的额定功率均为P,若动车组所受的阻力与其速率成正比(f=k,k为常量)，动车组能 达到的最大速度为m (1)若四节动力车厢输出的总功率为2.25P,动车组匀速行驶的速度为1，则1：。= (2)若四节动力车厢输出功率均为额定值P,动车组从静止启动，经过时间达到最大速 度m,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为 (用题目中的字母表示) 四.探索地外生命（共14分） 10月15日，《国家空间科学中长期发展规划(2024一2050年)》发布，其中主题 4“宜居行星”提到，主要是探索太阳系天体和系外行星的宜居性，开展地外生命探寻。 12.（多选)下列实验中，能在空间站完成的有( A.弹簧振子实验 ·B.平抛运动实验 C.光的双缝干涉实验 D.探究向心力与质量、角速度、转动半径关系实验 13.对于事件：飞船从地球出发到达比邻星后返回。地球观察者经历的时间为△t,飞船中 旅行者经历时间为△，仅考虑狭义相对论效应，则() A.△t<△tH B.At=At' c△t D.无法判断 14.某一科学团队观测到一颗系外类地行星绕其恒星的公转周期约为0.5年，轨道半长轴约 为0.8AU(地球公转轨道的平均半径为1AU)。已知太阳质量为M,则该类地行星的中心恒星 质量约为() A.0.5M B.2M C.4M 第4页，共7页 15.火箭点火期间，火箭的总质量为M,每秒钟喷出的高温气体质量为△m,火箭的加速度 为，重力加速度为g,不计空气阻力和高温气体喷出前后火箭质量的变化。则火箭点火瞬 间，气体对火箭的作用力大小为】 喷出的高温气体的对地速度大小为 五，流水的试题，铁打的模型（共27分) 斜面、滑块、弹贵、轻绳、杆、小球这些熟悉的物理模型，伴随着一代代人的青春 16.在“用D$研究质量一定时，加速度与外力、质量的关系”的实验中，某同学连接完 如图所示的实验器材进行实验。本实验中细线拉力 (选涂“A小于”、“B.等 于”、“C大于”)钩码总重力。因此，小车加速度 (选涂“A.较小”、“B. 较大”或“C.无限制”)时，实验结果更加精确。 位移传感器 轨道 钩码 17.(多选)如图()所示轻质弹簧下端固定在水池底部，上端固足一个小灯泡，其大小 可忽略，点光源在水面上的投影位置为0'点，点光源静止不动时在0点，距离水面深度为 00'=h=1.5m,现让点光源在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图(b)所示振幅为 A,周期为2s,光源向左照射的最远位置记为P,当点光源距离水面最近时P在a点，点光 源距离水面最远时P在e点，已知图(a)中ac=ce,bc=cd,水的折射率为，则下列正 确的是( edcb a o 空气 -界面 ◆m 2 0 图(a) 图(b) AP在c点时，光斑的移动速度最小 B.P从b到d经过的时间可能为1s C光斑振幅=苧A D.光斑边缘也在做简谐运动 第5页.共7页 18.如图甲所示，水平弹簧振子沿x轴在P、Q间做简谐运动，坐标原点0为振子的平衡位 置，从某时刻开始计时，振子的振动图像如图乙所示，在1~3s内振子的动能 (选涂“A.一直增大”“B。一直减小”“C.先增大后减小”或“D.先减小后增六”)：如图 丙所示，摆球在竖直面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置，若摆球摆动的 周期与弹簧振子振动周期相等，则单摆的摆长约为m(结果保留3位有效数字)。 eeeeelerek2222222522 x/cm 9 丙 19.图甲为某游戏项目模型，由弹性发射装置P、倾角8=37长11=2.75m的固定斜面B、 质量m1=1kg的表面为四分之-光滑圆弧的滑块M和质量m2=4kg长度L2=2.25m的平板 小车等四部分组成。圆弧CD的半径R=1m,最低点C与小车等高。当P把m=1kg的小物 块（视为质点）以0=4如/s速度水平弹出，恰好由A点沿斜面方向进入斜面，不考虑其运 动时通过各连接点间的动能损失。小物块与AB间的动摩擦因数h1=0.5,忽略小车和M下 表面与地面的摩擦。(sin37°=0.6，cos37°=0.8) (1)求水平弹出点离A点的竖直高度h1: (2)若锁定平板小车，小物块与小车间的动摩擦因数2=0.6。求小物块滑上M时对C点 的压力F及上滑的最大高度2： (3)现解除小车锁定，并在小车上表面喷涂一种特殊材料（不计喷涂材料的质量），使小 物块与小车间的动摩擦因数能从右(B端)向左随距离变化，如图乙所示。若小物块仍以 0=4如/s速度水平弹出，试分析小物块能否通过C点？并说明理由。 0.6 0.2 I/m 1.25 2.25 筐面林7而 六.永动机（共22分） 历史上，永动机一直被人们所讨论和研究。 20.如图所示，某同学是一位永动机爱好者，他受到回旋加速器的启发，下图为他设计的系 统。该永动机系统主要由一个带正电，质量为m,电量为q的小球、平行板电容器C、以及 两个强度相对较弱的面积足够大的静磁场区域构成。整个系统位于同一水平面上。系统启 动之前，固定小球在电容器一侧。闭合开关让电容器充电，使电容器两极板间距为，具 有电势差U之后，断开开关。撤掉相关导线只保留电容器。在电容器极板中央释放小球 后，小球将在平行板电容器中运动，将电势能转换为动能，得到加速。在离开电容器后， 两侧的静磁场磁感应强度为B,将使得粒子在洛仑兹力的作用下，经过两次半圆周的匀速 圆周运动，到达小球的出发点，小球的重力忽略不计。 :1)小球第一次进入磁场，在磁场中运动的半径是多少？ (2)该同学选择了相对较小的磁感应强度，以免小球撞击在电容器上。之后小球将再一次 加速，循环往复，增加动能。此过程该同学认为无其他能量损耗并增加了小球动能。则为 了避免小球撞击在电容器上，电容器的宽度x最大为多少？ (3)不计相对论效应及其他损耗，求小球第三次通过极板之后，总的运动时间是多少？ (4)几位同学看了该同学的理论方案，分别给出如下看法： A,“我听人说过磁场可以携带能量。那这个过程中肯定磁场能量逐海减少，如果不额外提 供能量，磁场将逐渐变弱。这部分能量提供小球动能。” B.“经典物理无法解释小球动能增加的原因，因此可能需要引入量子理论来解释小球动能 的来源。” C. “肯定是磁场和平行板电容器的电场之间产生了某种耦合，导致产生了新的能量提供 了小球动能。” 你如何看待A、B、C三位的观点？请简要说明理由， × X 并给出你自己关于本“永动机”能量来源的观点。 × × × XX X × + X + 90 x X + + + X × + 第7页，共7页