2024届上海市徐汇区高三下学期二模物理试题

2024届上海市徐汇区高三下学期二模物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
如图，理想变压器原线圈与定值电阻串联后接在电压恒定的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻
器，原、副线圈匝数比为。

已知，的最大阻值为。

现将滑动变阻器的滑片向下滑动，下列说法正确的是
（ ）
A．电压表示数变小，电流表示数变大
B．电源的输出功率变小
C．当时，电压表示数为
D．当时，获得的功率最大
第(2)题
2022年9月16日，第九批在韩志愿军烈士的遗骸回归祖国，沈阳桃仙国际机场以“过水门”最高礼遇迎接志愿军烈士回家，以表达对英烈的崇高敬意。

如图所示，仪式中的“水门”是由两辆消防车喷出的水柱形成的。

两条水柱形成的抛物线对称分布，且刚好在最高点相遇。

若水门高约，跨度约。

忽略空气阻力、消防车的高度以及水流之间的相互作用，则下列说法正确的是（ ）
A．水喷出后经过约到达最高点
B．在最高点相遇前的瞬间，水柱的速度约为0
C．水喷出的瞬间，速度的水平分量约为30m/s
D．水滴在上升过程中，相等时间内速度的变化量相等
第(3)题
如图所示，长方形ABCD所在平面有匀强电场，E、F分别为AB边、CD边中点，已知AB边长为8cm、BC边长为4cm。

将电子
从C点移动到D点，电场力做功为20eV；将电子从E点移动到F点，电场力做功为-10eV，不计所有粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．长方形ABCD的四个顶点中，D点的电势最高
B．匀强电场的电场强度大小为
C．沿AC连线方向，电势降低最快
D．从D点沿DC方向发射动能为4eV的电子，在以后的运动过程中该电子最小动能为2eV
第(4)题
粗糙的半圆柱体固定在水平地面上，截面如图所示。

质量为m的小物块在拉力F的作用下，从半圆柱体的底端缓慢向上滑动。

已知拉力F的方向始终与小物块的运动方向相同（与圆弧相切），小物块与半圆柱体表面的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。

若小物块和圆心的连线与水平方向的夹角为，在从0增大到90°的过程中（ ）
A．拉力F一直增大B．拉力F先减小后增大
C．时，拉力F最大D．拉力F的最小值为
第(5)题
如图所示，恒星A、B构成的双星系统绕点O沿逆时针方向做匀速圆周运动，运动周期为T1，它们的轨道半径分别
为R A、R B，R A<R B。

C为B的卫星，绕B沿逆时针方向做匀速圆周运动，周期为T2，忽略A与C之间的引力，且A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。

引力常量为G，则以下说法正确的是（）
A．恒星A的质量M A为
B．若已知C的轨道半径，则可求出C的质量
C．设A、B、C三星由图示位置到再次共线的时间为t，则
D．若A也有一颗运动周期为T2的卫星，则其轨道半径一定小于C的轨道半径
第(6)题
如图所示是法拉第圆盘发电机，圆盘半径为r，圆盘处于磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场中。

圆盘左边有两条光滑平行足够长倾斜导轨MN，导轨间距为L，其所在平面与水平面夹角为，导轨处于垂直斜面向上磁感应强度也为B的匀强磁场
中，用导线把两导轨分别与圆盘发电机中心和边缘的电刷连接，圆盘边缘和圆心之间的电阻为R。

在倾斜导轨上放置一根质量为m，长度也为L，电阻为2R的ab导体棒，其余电阻不计，当圆盘以某角速度ω匀速转动时，ab棒刚好能静止在斜面上，则（ ）
A．a端电势高于b端电势
B．圆盘转动的方向（从上往下看）为顺时针方向
C
．ab间电势差大小为
D．若圆盘停止转动，ab棒将沿导轨匀加速下滑
第(7)题
如图（a）所示，调压变压器原副线圈的匝数比为3:1，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图像如图（b）所示。

则以下说法中正确的是（ ）
A．电压表的示数为36V
B．电流表的示数为
C．四只灯泡均能正常发光
D．顺时针旋转P，则灯泡L1变亮
第(8)题
义乌某中学学生用图甲装置进行趣味实验，其原理如图乙所示，在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图丙所示的同心、内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，现将a、b两束单色光分别进行实验，结果发现同等条件下a光的圆环状干涉条纹平均间距大于b光的间距。

下列说法错误的一项是（ ）
A．分别用a、b两束光照射同一光电管阴极时，如果都能发生光电效应，则a光的遏止电压更大
B．如果a、b两束光是由处在同一激发态的原子跃迁到i态和ii态时产生的，则i态能级能量更大
C．将a、b两束光入射同一单缝衍射装置上，a光对应的中央亮纹的间距更大
D．a光光子动量小于b光光子动量
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
如图所示，竖直固定的光滑绝缘细杆上O点套有一个电荷量为-q（q>0）,质量为m的小环，整个装置处在固定于杆左侧电荷量为+Q（Q>0）的点电荷产生的电场中，杆上a、b两点与+Q正好构成等边三角形，c是ab的中点。

使小环从O点无初速度释放，小环通过a点的速率为v，若已知ab=Oa=l，静电常量为k，重力加速度为g，规定O点电势为零。

则（ ）
A．小环下落过程中机械能守恒
B．小环下落过程中电势能先减小后增大
C．小环在从c点到b点的过程中，速度不断减小
D．b点电势为
第(2)题
某货物输送装置可简化为如图所示，将一个质量为M的载物平台架在两根完全相同、轴线在同一水平面内足够长的平行圆柱上。

已知平台与两圆柱间的动摩擦因数均为，平台的重心与两圆柱等距，两圆柱以角速度绕轴线做相反方向的转动，重力加速度大小为g。

现给平台施加一过平台重心且沿平行于轴线方向的恒力F，使载物平台从静止开始运动。

下列说法正确的是（ ）
A．只有当时，平台才能开始运动
B
．平台运动的最大加速度大小
C．只要平台运动距离足够远，平台最终一定会做匀速直线运动
D．越大，平台从静止开始运动相同距离用时越短
第(3)题
一质量为m的无人机，在其动力系统提供的恒力作用下，由静止开始竖直向上运动，经t时间后关闭动力系统，再经3t时间后无人机恰好返回起点。

已知重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ）
A
．恒力的大小为
B
．关闭动力系统时无人机的速度大小为
C
．无人机上升的最大高度为
D
．无人机返回起点时的速度大小为
第(4)题
如图所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为0.3kg的物块从弹簧上端某高度处自由下落，当弹簧的压缩量为0.1m时物块达到最大速度，此后物块继续向下运动到达最低点。

在以上整个运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，物块和弹簧接触瞬间机械能损失不计，不计空气阻力，取，下列说法正确的是（）
A．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，物块的速度先增大后减小
B．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，物块的速度一直减小
C．该弹簧的劲度系数为20.0N/m
D．弹簧压缩量为0.2m时，物块的加速度大小为
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
如图，在倾角为θ的斜面ABC上，AB段光滑且长为L，BC段粗糙（动摩擦因数恒定）且足够长。

一质量为m的物体在平行于斜面的力F作用下，从静止开始运动，在AB段做匀加速直线运动，经过时间t0到达B点。

重力加速度为g，求：
（1）AB段的拉力F的大小；
（2）物体运动到B点时拉力的功率P B；
（3）若BC段拉力的功率恒为P B，且物体做减速运动，定性画出物体由A运动到C的图像。

第(2)题
如图所示，MN、PQ和JK、ST为倾角皆为θ的足够长的金属导轨，都处在垂直于导轨所在平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，JK与ST平行，相距3L，MN与PQ平行，相距2L。

质量分别为3m、2m的金属杆a和b垂直放置在导轨上。

已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触，a杆和b杆在构成回路中的总电阻为R，导轨足够长且导轨的电阻不计，重力加速度大小为g。

（1）若a杆固定，由静止释放b杆，求b杆的最大速度；
（2）若同时释放a、b杆，求a杆匀速下滑时的速度大小。

第(3)题
如图所示，两内壁光滑、横截面积不同的竖直圆柱形汽缸内，分别用质量和厚度均不计的活塞A、B封闭了两部分理想气体，气体由活塞B隔为Ⅰ、Ⅱ两个气室，上方汽缸内壁的横截面积为下方汽缸的2倍，两汽缸连接处固定一细卡环。

初始时汽缸静置于空气中，两活塞离各自缸底的距离均为，气室Ⅱ中封闭气体的压强为。

已知。

水的密度，取重力加速度。

现用系于汽缸外壁的细线将该装置竖直缓慢放入深水中，忽略缸内两部分气体温
度的变化，外界大气压强保持不变，装置气密性良好，求：
（1）当活塞A离水面时，卡环到A的距离L（结果可用分数表示）；
（2）当活塞A恰好接触卡环时，A离水面的深度H。

第(4)题
物理爱好者黄先生很喜欢钓鱼，某次钓鱼时黄先生观察到鱼在水面下5m深处吐出一个体积为的气泡，随后气泡缓慢上升到水面，气泡内的气体视为理想气体且气泡内外压强始终相等，忽略水温随水深的变化。

已知大气压强，重力加速度g取。

（1）求气泡上升到水面时的体积（用表示）；
（2）画出气泡上升过程中的图，并标出初末状态压强和体积的数值（用表示）。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
“探究加速度与质量、合外力的关系”的实验装置如图甲所示。

一共有9个砝码，砝码盘和每个砝码的质量均为20g。

（1）在平衡小车与板面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出各计数点与第一个计数点间的距离。

计时器打点频率为，则该小车的加速度___________，打点计时器打下计数点4时小车的速度大小________（结果均保留两位有效数字）。

（2）调整装置平衡摩擦力后，将9个相同的砝码都放在小车上，挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，砝码盘和其中砝码的总重力记为F，测出小车对应的加速度a，根据前5次实验数据作出关系图像如图丙，则小车的质量为
_______（结果保留2位有效数字）。

（3）假设继续将小车上的剩余4个砝码依次添加到砝码盘里，作出关系图像可能是_________。

（单选，填正确答案标号）
A. B. C. D.
第(2)题
某同学想将一量程为1mA的灵敏电流计G改装为多用电表，他的部分实验步骤如下：
（1）他用如图甲所示的电路测量灵敏电流计G的内阻：
①请在乙图中将实物连线补充完整_____；
②闭合开关后，将单刀双置开关置于位置1，调节滑动变阻器的阻值，使电流表有适当示数；然后保持的阻值不
变，将开关置于位置2，调节电阻箱，使电流表示数仍为，若此时电阻箱阻值，则灵敏电流计G的内阻
______。

（2）他将该灵敏电流计G按图丙所示电路改装成量程为5mA、50mA及倍率为“”、“”的多用电表。

若选择电流5mA量程时，应将选择开关K置于______（选填“a”或“b”或“c”或“d”），根据题给条件可得电阻______，______。

（3）已知图丙电路中两个电源的电动势均为3V，将选择开关置于a测量某电阻的阻值，若通过灵敏电流计G的电流为0.60mA，则所测电阻阻值为______。