靜安區2024學年度第一學期期末教學質量調研高三物理試卷考生注意：1.試卷滿分100分，考試時間60分鐘。2.本考試分設試卷和答題紙。答題前，務必在答題紙上填寫學校、姓名、準考證號等作答必須寫在答題紙上，在試卷上作答一律不得分。3.本試卷標注“多選”的試題，每小題應選有兩個及以上的選項，但不可全選；未特別標注的選擇類試題，每小題只能選一個選項。4.本試卷標注“計算”“簡答”“論證”的試題，在列式計算、邏輯推理以及回答問題過程中，須給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。火箭發射長征系列運載火箭是我國自行研制的航天運載工具，具備發射低、中、高不同軌道，不同類型衛星及載人飛船的能力。1.若為了借地球自轉速度從而降低火箭發射燃料消耗，則發射場應盡量選擇在（）A.低緯度地區 B.中緯度地區 C.高緯度地區2.若火箭沿圖中虛線方向做勻加速直線運動離開地球表面，則發動機的噴氣方向可能為（）A. B.C. D.3.處于同一圓軌道平面的兩質量相等的人造地球衛星a、b，離地高度ha<hb。（1）兩衛星的在軌穩定運行速度大小va和vb的關系為______A.va>vbB.va=vbC.va<vbD.不確定（2）兩衛星的機械能Ea和Eb的關系為______A.Ea>EbB.Ea=EbC.Ea<EbD.不確定4.如圖所示是某興趣小組設計的“水火箭”，安裝在發射架上的“水火箭”主體是一個容積為2L的飲料瓶，通過下方的活塞封閉了瓶內1L的水，此時瓶內空氣壓強為p0可通過與活塞相連的打氣筒向箭體內充氣，打氣筒每次能將壓強為p0的200mL外界空氣壓入瓶內，當箭體內部氣壓達到5p0時可將活塞頂出，向后噴水，箭體被發射出去。要使火箭發射出去，至少需要打氣______次；在瓶內的水噴出的較短時間內，箭體內氣體的溫度將______（選填“增大”“不變”或“減小”）。冰壺運動冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目。如圖所示，比賽時運動員從起滑架處推著冰壺出發，在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出，冰壺的停止位置越靠近圓心O越好，AB中點P與O相距L=30m。某次訓練中，運動員使冰壺從P點以v0=3m/s的速度向圓心O滑出，已知冰壺和冰面間的動摩擦因數μ=0.02，g取10m/s2.5.冰壺滑行過程中的加速度大小a=______m/s2，冰壺滑行的總位移大小x=______m。6.若冰壺滑出后，運動員發現冰壺的速度偏小，隊員們開始在冰壺滑行前方用刷子摩擦冰面，使冰壺和冰面的動摩擦因數變為原來的50%，最終冰壺恰好停在圓心O處。（1）（計算）隊員們摩擦冰面的長度d為多少？（2）（多選）若從更靠近P點的位置開始擦冰，則（）A.需要摩擦冰面距離更短B.需要摩擦冰面的距離一樣長C.冰壺滑行的總時間更短D.冰壺滑行的總時間一樣長E.冰壺滑行總時間更長電場的性質場是物質存在的一種形態。場看不見摸不著，我們常常通過放入場中的不同物體的受力、運動以及能量變化等情況，來認識場的性質，并加以利用。7.在電場中A點，引入不同的試探電荷，會變化的是（）A.A點的電場強度 B.A點的電勢C.在A點的電勢能 D.A點與電場中另一點間的電勢差8.如圖所示是三個電場的等勢面，A、B兩點在等勢面上。若帶電量為+1μC的物體從A點移動到B點，三種情況下電場力做功分別為WⅠ、WⅡ、WⅢ，則（）A.WⅠ最大 B.WⅡ最大 C.WⅢ最大 D.WⅠ=WⅡ<WⅢ E.WⅠ=WⅡ=WⅢ9.示波器可以利用電場對被加速的電子的偏轉來觀察電信號隨時間變化的情況。示波器的基本原理如圖所示，電子由靜止開始經加速電場加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉電場，并從另一側射出。已知電子質量為m，電荷量為?e，加速電場電壓為U0。偏轉電場可看作勻強電場，由加在平行電極板上的待測信號電壓產生，已知極板長度為L、板間距為d。忽略電子所受重力。（1）（計算）求電子射入偏轉電場時的初速度大小v0；（2）（計算）若已知電子從電場射出時沿垂直板面方向的偏轉距離為Δy，求待測信號電壓U的大小。（3）對同一待測電信號，若要使偏轉距離Δy更大，請提出一種可行辦法：_______________水波與光波水波與光波在本質上雖然不同，但具有波動共同特征。10.如圖所示，利用發波水槽形成的水波向四周傳播，S是波源，質點M、Q與S在同一條直線上，若波源沿直線MQ向Q勻速移動，則M、Q兩點接收到的水波頻率的大小關系是fM______fQ。11.如圖為兩波源S1、S2在水槽中產生的波形，其中實線表示波峰，虛線表示波谷。為使兩波在相遇區域能發生干涉，應（）A.增大S1與S2的間距 B.降低S1的振動周期C.將槽中的水換成油 D.增大S2的振動頻率12.在“用雙縫干涉實驗測量光的波長”的實驗中，通過顯示屏的雙縫干涉圖樣獲得條紋間距時，為減小實驗誤差，應測量（）A.相鄰明條紋的間距 B.相鄰暗條紋的間距C.不相鄰明條紋的間距 D.不相鄰暗條紋的間距13.浮桶式發電燈塔可以利用波浪發電。如圖所示，浮桶內磁體通過支柱固定在暗礁上，浮桶內置圓形線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向做簡諧運動，線圈始終處于磁體產生的方向沿半徑向外的水平輻射磁場中，與線圈串聯的燈泡阻值R=15Ω。已知線圈匝數N=100，總阻值r=1Ω，直徑D=0.4m，線圈所處位置的磁感應強度B=0.1T，取π2=10，若線圈隨波浪簡諧運動的速度為v=0.4πsinπtm/s，則：（1）若線圈正向上運動，俯視時線圈中感應電流方向為____________（選填：“順時針”或“逆時針”）方向；（2）燈泡亮度最大時，線圈處于簡諧運動的（）A.最高點B.平衡位置C.最低點（3）線圈感應電動勢的最大值為______V，1分鐘內燈泡獲得的電能為______J。磁傳感器根據霍爾效應用半導體材料制成的元件叫霍爾元件，可以利用霍爾元件制成磁傳感器測量磁感應強度。14.如圖所示，某霍爾元件的主要部分由一塊邊長為a、厚度為h的正方形半導體薄片構成，M和N、P和Q是相互兩兩正對的面，半導體薄片水平放置并通以從M到N的電流后，施加磁感應強度為B豎直向上的勻強磁場。已知該半導體薄片的自由電荷是電子。（1）在剛施加勻強磁場時，電子在__________力的作用下發生側向偏轉，使得圖中_________面的電勢降低，與其正對的面之間出現電勢差，稱霍爾電勢差。（2）若電子沿電流方向的定向移動速率為v，電子電荷量為?e，則穩定后的霍爾電勢差大小U=_____________；若僅增大所施加的勻強磁場的磁感應強度，則U將____________；若僅稍微改變半導體薄片與水平面的夾角，則U將____________。（后兩空均選填“增大”“不變”或“減小”）15.利用該霍爾元件制成的磁傳感器，研究通電螺線管產生的磁場。（1）在對螺線管通電_________（選填“前”或“后”）必須對磁傳感器進行調零。（2）磁傳感器的霍爾元件位于通電螺線管外部某位置時，磁傳感器讀數為2mT，則該位置的磁感應強度一定（）A.≤2mTB.<2mTC.=2mTD.≥2mTE.>2mT雨滴雨滴通常形成于幾百米以上的高空，但落到地面的速度通常僅為幾米每秒。將雨滴看作半徑為r的球體，設其在無風情況下豎直落向地面的過程中所受空氣阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系數。雨滴間無相互作用且雨滴質量不變，重力加速度為g。16.（簡答）列式說明雨滴在整個下落過程中作怎樣的運動；17.（簡答）設雨滴的密度為ρ，推導雨滴下落過程中的最大速度vm與半徑r的關系式；18.設某雨滴剛開始下落時的機械能為E0，離地高度為H。在圖中定性畫出雨滴從靜止開始下落到落地的整個過程中，雨滴機械能E隨雨滴下落高度h變化的E–h圖像；19.（論證）由于大量氣體分子在各方向運動的幾率相等，其對靜止雨滴的作用力為零。將雨滴簡化為垂直于運動方向面積為S的圓盤，設單位體積內空氣分子數為n，空氣分子質量為m0，證明：圓盤以速度v下落時受到的空氣阻。

靜安區2024學年度第一學期期末教學質量調研高三物理試卷考生注意：1.試卷滿分100分，考試時間60分鐘。2.本考試分設試卷和答題紙。答題前，務必在答題紙上填寫學校、姓名、準考證號等作答必須寫在答題紙上，在試卷上作答一律不得分。3.本試卷標注“多選”的試題，每小題應選有兩個及以上的選項，但不可全選；未特別標注的選擇類試題，每小題只能選一個選項。4.本試卷標注“計算”“簡答”“論證”的試題，在列式計算、邏輯推理以及回答問題過程中，須給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。火箭發射長征系列運載火箭是我國自行研制的航天運載工具，具備發射低、中、高不同軌道，不同類型衛星及載人飛船的能力。1.若為了借地球自轉速度從而降低火箭發射燃料消耗，則發射場應盡量選擇在（）A.低緯度地區 B.中緯度地區 C.高緯度地區2.若火箭沿圖中虛線方向做勻加速直線運動離開地球表面，則發動機的噴氣方向可能為（）A. B.C. D.3.處于同一圓軌道平面的兩質量相等的人造地球衛星a、b，離地高度ha<hb。（1）兩衛星的在軌穩定運行速度大小va和vb的關系為______A.va>vbB.va=vbC.va<vbD.不確定（2）兩衛星的機械能Ea和Eb的關系為______A.Ea>EbB.Ea=EbC.Ea<EbD.不確定4.如圖所示是某興趣小組設計的“水火箭”，安裝在發射架上的“水火箭”主體是一個容積為2L的飲料瓶，通過下方的活塞封閉了瓶內1L的水，此時瓶內空氣壓強為p0可通過與活塞相連的打氣筒向箭體內充氣，打氣筒每次能將壓強為p0的200mL外界空氣壓入瓶內，當箭體內部氣壓達到5p0時可將活塞頂出，向后噴水，箭體被發射出去。要使火箭發射出去，至少需要打氣______次；在瓶內的水噴出的較短時間內，箭體內氣體的溫度將______（選填“增大”“不變”或“減小”）。【答案】1.A2.B3.①.A②.C4①.20②.降低【解析】【1題詳解】地球自轉角速度相等，緯度越低的位置線速度越大，為了借地球自轉速度從而降低火箭發射燃料消耗，則發射場應盡量選擇在低緯度地區。故選A。【2題詳解】火箭沿圖中虛線方向做勻加速直線運動，則加速度沿虛線向上，合力方向沿虛線向上，根據力的合成規律可知，只有第二個選擇項滿足要求。故選B。【3題詳解】[1]根據萬有引力提供向心力有解得由于ha<hb則有va>vb故選A。[2]由于兩衛星質量相等，則軌道半徑越大，衛星的機械能越大，則有Ea<Eb故選C。【4題詳解】[1]打氣之前氣體體積每次打氣的體積根據玻意耳定律有解得[2]在瓶內的水噴出的較短時間內，可以近似認為還沒有來得及發生熱傳遞，則有箭體內部氣壓達到5p0時可將活塞頂出，向后噴水，氣體體積增大，氣體對外做功，根據熱力學第一定律可知，氣體內能減小，則溫度降低。冰壺運動冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目。如圖所示，比賽時運動員從起滑架處推著冰壺出發，在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出，冰壺的停止位置越靠近圓心O越好，AB中點P與O相距L=30m。某次訓練中，運動員使冰壺從P點以v0=3m/s的速度向圓心O滑出，已知冰壺和冰面間的動摩擦因數μ=0.02，g取10m/s2.5.冰壺滑行過程中的加速度大小a=______m/s2，冰壺滑行的總位移大小x=______m。6.若冰壺滑出后，運動員發現冰壺的速度偏小，隊員們開始在冰壺滑行前方用刷子摩擦冰面，使冰壺和冰面的動摩擦因數變為原來的50%，最終冰壺恰好停在圓心O處。（1）（計算）隊員們摩擦冰面的長度d為多少？（2）（多選）若從更靠近P點的位置開始擦冰，則（）A.需要摩擦冰面的距離更短B.需要摩擦冰面的距離一樣長C.冰壺滑行的總時間更短D.冰壺滑行的總時間一樣長E.冰壺滑行的總時間更長【答案】5.①.0.2②.22.56.（1）15m；（2）BE【解析】【5題詳解】[1]冰壺滑行過程中對冰壺由牛頓第二定律得解得冰壺滑行過程中的加速度大小為[2]由，可得【6題詳解】（1）冰壺減速過程受力分析如圖設冰壺質量為m，整個減速過程中。由動能定理得放手后擦冰前摩擦力做功擦冰過程中摩擦力做功解得（2）AB．由可知，需要摩擦冰面的距離一樣長，故A錯誤，B正確；CDE．設冰壺滑到用刷子摩擦過的冰面時速度為v，則冰壺滑行的總時間為若從更靠近P點的位置開始擦冰，v大，則t長，即冰壺滑行的總時間更長，故CD錯誤，E正確。故選BE。電場的性質場是物質存在的一種形態。場看不見摸不著，我們常常通過放入場中的不同物體的受力、運動以及能量變化等情況，來認識場的性質，并加以利用。7.在電場中A點，引入不同的試探電荷，會變化的是（）A.A點的電場強度 B.A點的電勢C.在A點的電勢能 D.A點與電場中另一點間的電勢差8.如圖所示是三個電場的等勢面，A、B兩點在等勢面上。若帶電量為+1μC的物體從A點移動到B點，三種情況下電場力做功分別為WⅠ、WⅡ、WⅢ，則（）A.WⅠ最大 B.WⅡ最大 C.WⅢ最大 D.WⅠ=WⅡ<WⅢ E.WⅠ=WⅡ=WⅢ9.示波器可以利用電場對被加速的電子的偏轉來觀察電信號隨時間變化的情況。示波器的基本原理如圖所示，電子由靜止開始經加速電場加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉電場，并從另一側射出。已知電子質量為m，電荷量為?e，加速電場電壓為U0。偏轉電場可看作勻強電場，由加在平行電極板上的待測信號電壓產生，已知極板長度為L、板間距為d。忽略電子所受重力。（1）（計算）求電子射入偏轉電場時的初速度大小v0；（2）（計算）若已知電子從電場射出時沿垂直板面方向的偏轉距離為Δy，求待測信號電壓U的大小。（3）對同一待測電信號，若要使偏轉距離Δy更大，請提出一種可行的辦法：_______________【答案】7.C8.E9.（1）；（2）；（3）僅減小加速電場電壓U0（或僅減小d或僅增大L）【解析】【7題詳解】在電場中A點，引入不同的試探電荷，會變化的是不同的試探電荷在A點的電勢能。試探電荷不會改變電場本身的性質，即不會改變A點的電場強度與電勢，以及A點與電場中另一點間的電勢差。故選C。【8題詳解】根據電場力做功因三個電場中A點到B點的電勢差均相等，故三種情況下電場力做功相同，即WⅠ=WⅡ=WⅢ故選E。【9題詳解】（1）對電子在加速電場被加速的過程，根據動能定理得解得（2）電子在偏轉電場中做類平拋運動，則由平行于極板方向做勻速直線運動得由垂直于極板方向做勻加速直線運動得根據牛頓第二定律得聯立解得（3）由，可得對同一待測電信號，即U一定，要使偏轉距離更大，一種可行的辦法是僅減小加速電壓（或僅減小d或僅增大L）。水波與光波水波與光波在本質上雖然不同，但具有波動的共同特征。10.如圖所示，利用發波水槽形成的水波向四周傳播，S是波源，質點M、Q與S在同一條直線上，若波源沿直線MQ向Q勻速移動，則M、Q兩點接收到的水波頻率的大小關系是fM______fQ。11.如圖為兩波源S1、S2在水槽中產生的波形，其中實線表示波峰，虛線表示波谷。為使兩波在相遇區域能發生干涉，應（）A.增大S1與S2的間距 B.降低S1的振動周期C.將槽中的水換成油 D.增大S2的振動頻率12.在“用雙縫干涉實驗測量光的波長”的實驗中，通過顯示屏的雙縫干涉圖樣獲得條紋間距時，為減小實驗誤差，應測量（）A.相鄰明條紋的間距 B.相鄰暗條紋的間距C.不相鄰明條紋的間距 D.不相鄰暗條紋的間距13.浮桶式發電燈塔可以利用波浪發電。如圖所示，浮桶內的磁體通過支柱固定在暗礁上，浮桶內置圓形線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向做簡諧運動，線圈始終處于磁體產生的方向沿半徑向外的水平輻射磁場中，與線圈串聯的燈泡阻值R=15Ω。已知線圈匝數N=100，總阻值r=1Ω，直徑D=0.4m，線圈所處位置的磁感應強度B=0.1T，取π2=10，若線圈隨波浪簡諧運動的速度為v=0.4πsinπtm/s，則：（1）若線圈正向上運動，俯視時線圈中感應電流方向為____________（選填：“順時針”或“逆時針”）方向；（2）燈泡亮度最大時，線圈處于簡諧運動的（）A.最高點B.平衡位置C.最低點（3）線圈感應電動勢的最大值為______V，1分鐘內燈泡獲得的電能為______J。【答案】10.<11.B12.C13.①.逆時針②.B③.16④.450【解析】【10題詳解】根據多普勒效應，波源沿直線MQ向Q勻速移動，則Q點接收到的水波頻率大于波源的振動頻率，而M點接收到的水波頻率小于波源的振動頻率，可知fM<fQ【11題詳解】AC．增大S1與S2間距或將槽中的水換成油，并不能改變兩波源的振動頻率，不能使兩波在相遇區域能發生干涉，故AC錯誤；BD．由圖可知波源S1在水槽中產生的波的波長比S2的長，根據可得波源S1的振動頻率比S2的低，根據發生干涉的條件，應使兩波源的振動頻率相同，故對于波源S1應增大其振動頻率或降低其振動周期，對于波源S2，應降低其振動頻率或增大其振動周期，故B正確；D錯誤。故選B【12題詳解】在“用雙縫干涉實驗測量光的波長”的實驗中，通過顯示屏的雙縫干涉圖樣獲得條紋間距時，因在明條紋處才能看清測量的分劃線，故應測量明條紋的間距，為減小實驗誤差，應測量不相鄰n條明條紋的間距x，再用求得相鄰明條紋的間距，故C正確；ABD錯誤。故選C。【13題詳解】（1）[1]線圈正向上運動，根據右手定則，可知俯視時線圈中感應電流方向為逆時針方向。（2）[2]根據法拉第電磁感應定律，可知圓形線圈切割磁感線的速度越大，產生的感應電動勢越大，燈泡亮度越大。燈泡亮度最大時圓形線圈的速度最大，故線圈處于簡諧運動的平衡位置，故B正確；AC錯誤。故選B。（3）[3]線圈感應電動勢的最大值為[4]電動勢的有效值為回路的電流有效值為1分鐘內燈泡獲得的電能為聯立，解得磁傳感器根據霍爾效應用半導體材料制成的元件叫霍爾元件，可以利用霍爾元件制成磁傳感器測量磁感應強度。14.如圖所示，某霍爾元件的主要部分由一塊邊長為a、厚度為h的正方形半導體薄片構成，M和N、P和Q是相互兩兩正對的面，半導體薄片水平放置并通以從M到N的電流后，施加磁感應強度為B豎直向上的勻強磁場。已知該半導體薄片的自由電荷是電子。（1）在剛施加勻強磁場時，電子在__________力的作用下發生側向偏轉，使得圖中_________面的電勢降低，與其正對的面之間出現電勢差，稱霍爾電勢差。（2）若電子沿電流方向的定向移動速率為v，電子電荷量為?e，則穩定后的霍爾電勢差大小U=_____________；若僅增大所施加的勻強磁場的磁感應強度，則U將____________；若僅稍微改變半導體薄片與水平面的夾角，則U將____________。（后兩空均選填“增大”“不變”或“減小”）15.利用該霍爾元件制成的磁傳感器，研究通電螺線管產生的磁場。（1）在對螺線管通電_________（選填“前”或“后”）必須對磁傳感器進行調零。（2）磁傳感器的霍爾元件位于通電螺線管外部某位置時，磁傳感器讀數為2mT，則該位置的磁感應強度一定（）A.≤2mTB.<2mTC.=2mTD.≥2mTE.>2mT【答案】14.①.洛倫茲②.Q③.Bav④.增大⑤.減小15.①.前②.D【解析】【14題詳解】（1）[1][2]在剛施加勻強磁場時，電子在洛倫茲力的作用下發生側向偏轉，電流從M流向N，則電子從N流向M，根據左手定則，電子向Q面偏轉，使得Q面聚集電子，電勢降低，與其正對的P面電勢升高，P、Q面之間出現電勢差，稱為霍爾電勢差。（2）[3][4][5]設穩定時電子所受洛倫茲力和電場力平衡，可得解得霍爾電勢差大小若僅增大所施加勻強磁場的磁感應強度B，由U=avB可知，U將增大。若僅稍微改變半導體薄片與水平面的夾角，電子沿垂直磁場方向的速度分量減小，根據U=avB（此時v為垂直磁場