2024届上海市虹口区高三下学期学习能力诊断测试(二模)物理试题

2024届上海市虹口区高三下学期学习能力诊断测试（二模）物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
实验发现用频率低于截止频率的强激光照射金属时也能发生光电效应，这说明在强激光照射下，一个电子在极短时间内能吸收
多个光子而从金属表面逸出。

若某金属的截止频率为，普朗克常量为h，则用频率为的强激光照射该金属时，光电子的最大初动能可能为（ ）
A
．B．C．D．
第(2)题
我国“人造太阳”实验装置（EAST）多次创造新的放电世界纪录，其内部发生轻核聚变的核反应方程之一为：
，其中是（ ）
A．质子，其粒子流有很强的电离作用B．质子，其粒子流有很强的穿透能力
C．中子，其粒子流有很强的电离作用D．中子，其粒子流有很强的穿透能力
第(3)题
在国际单位制中，下列各组物理量的单位不相同的是（ ）
A．功、势能B．内能、热量
C．角位移、位移D．电动势、电势差
第(4)题
如图所示，一理想变压器的原线圈连接一灯泡L，接在输出电压有效值恒定的正弦式交流电源上，副线圈连接一滑动变阻器，可以通过调节滑片的位置来改变接入电路中的副线圈匝数。

下列说法正确的是（ ）
A．仅将滑片向a端移动，灯泡将变亮
B．仅将滑片向上端移动，灯泡将变暗
C．仅将滑片向a端移动，一定变大
D．仅将滑片向上端移动，一定变大
第(5)题
如图所示，面积为的100匝线圈平行纸面放置，其内部存在垂直纸面的磁场，以垂直纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律为。

已知线圈的电阻为4Ω，定值电阻R的阻值为6Ω，其余电阻不计。

在0~10s内，下列说
法正确的是（ ）
A．a、b两点间的电势差
B．电阻R上产生的电热为0.3J
C．流过电阻R的电流为0.1A
D．通过电阻R的电荷量为0.1C
第(6)题
如图甲所示，在轴上固定两个电量分别为+3q、-q的点电荷，其中负电荷固定在坐标原点，两电荷的间距为L。

如图乙所示是两电荷所形成的电场的电势在轴上的分布图像，规定无限远处电势为0，则轴上电势最高为的点距离坐标原点的距离为
（）
A．B．C
．D．
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图所示，边长为2L的等边三角形ABC内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B0的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为-q的带电粒子从D点以不同的速率平行于BC边方向射入磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．粒子可能从B点射出
B．若粒子从C点射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为
C
．若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为
D．若粒子从AB边射出，则粒子在磁场中运动的时间相同，且时间最长
第(2)题
如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。

长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r＝R。

两金属导轨的上端连接一个灯泡，灯泡的电阻R L＝R，重力加速度为g。

现闭合开关S，给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F＝mg的恒力，使金属棒由静止开始运动，当金属棒达到最大速度时，灯泡恰能达到它的额定功率。

下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的额定功率P L
B．金属棒能达到的最大速度v m
C．金属棒做匀加速直线运动
D．金属棒在上滑的过程中，拉力做的功等于棒动能的增加量与回路电热之和
第(3)题
如图所示，平行导轨M N、PQ间距为d，M、P间接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面向里。

一根足够长的金属杆ab第一次垂直于导轨放置，第二次与导轨成60°角放置。

金属杆和导轨的电阻不计，当金属杆两次均以速度v沿垂直于杆的方向滑行时，下列说法正确的是（ ）
A．两次电阻R上的电压相等
B．第一次和第二次金属杆中感应电流之比为
C
．第一次和第二次金属杆受到的安培力大小之比为
D
．第一次和第二次电阻R上的电功率之比为
第(4)题
如图所示，a、b物块的质量均为m，c物块的质量为m，物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块c放在b上。

现用水平拉力F作用于a，使三个物块一起水平向右匀速运动。

各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g。

下列说法正确的是（ ）
A
．轻绳的张力等于
B
．物块c受到的摩擦力大小为
C
．当该水平拉力增大为原来的2倍时，物块c受到的摩擦力大小为
D．剪断轻绳后，在物块b向右运动的过程中，物块b受到的摩擦力大小为μmg
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某探究小组利用图1所示电路来测量定值电阻的阻值，并测定直流电源的电动势E与内阻r。

所用实验器材有：直流电源、电
压表（可视为理想电表）、定值电阻、电阻箱R、待测电阻、开关S 1、单刀双掷开关S2和导线若干。

部分实验步骤如下：
①连接好电路后，将电阻箱R调至适当阻值，开关S2，闭合开关S1；
②读取电阻箱的阻值R和电压表的示数U；
③改变电阻箱的阻值，重复步骤②，测得多组R和U的数值；
④断开开关S1，作出的线性关系图像如图所示，其中a、b、c已知。

(1)图像的横坐标x应为__________（选填“R”或“”）。

(2)开关S
2接2，闭合开关S1，读出电压表的示数，且，则在图中可以查出对应的待测电阻______。

(3)利用图像还可以测量该直流电源的电动势和内阻，则该直流电源的电动势_____，内阻________。

（用a、b、c、表示）
第(2)题
用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。

实验所用的电源为学生电源，输出电压为6 V的交流电和直流电两种。

重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g。

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能。

其中没有必要或操作不恰当的步骤是___________（填写选项对应的字母）。

（2）如图所示是实验中得到一条纸带，将起始点记为O，并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点，分别记
为A、B、C、D、E、F，量出A到F各点与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为T，设重锤质量
为m，则在打E点时重锤的动能为___________，在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为___________。

（3）在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是___________（填“大于”或“小于”）重锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，若阻力恒定，重锤质量为m，为了测定阻力大小，可算出（2）问中纸带各点对应的速度，分别记为v
1至v6，并作图象，如图所示，直线斜率为k，则可测出阻力大小为___________。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图，医院消毒用的压缩式喷雾器储液桶的容量为5.7×10－3m3，开始时桶内倒入了4.2×10－3m3的药液。

现关闭进气口，开始打气，每次能打进2.5×10－4m3的空气，假设打气过程中药液不会向外喷出。

当打气n次后，喷雾器内空气的压强达到4atm，设周围环境温度不变，气压为标准大气压强1atm。

（1）求出n的数值；
（2）试判断要使喷雾器的药液全部喷完至少要打气多少次。

第(2)题
为抗击疫情，全国人民齐心合力、众志成城，一辆来自厦门的大货车满载蔬菜紧急驰援泉州。

货车质量为的货车以
的恒定功率由静止开始运动，经时间速度达到最大速度，最终做匀速直线运动。

求：（g取）。

（1）货车所受到的摩擦力；
（2）货车速度为时的加速度；
（3）货车在加速运动过程中通过的位移。

第(3)题
“空气炮”是一种有趣的小玩具，其使用方法是：先用手拉动后面的橡胶膜，如图所示，吸入一定量的空气后放手，橡胶膜在迅速恢复原状的过程中压缩空气，从而产生内外压强差，空气从管口冲出。

已知“空气炮”在未使用前的容积为1L，拉动橡胶膜至释放前的容积变为1.2L，大气压强为1.05×105Pa，整个过程中“空气炮”中的温度始终等于室温。

（1）若橡胶膜恢复原状的过程时间极短，可视为没有气体冲出，试求恢复原状瞬间“空气炮”内部空气压强；
（2）经检测，橡胶膜恢复原状瞬间，“空气炮”内部空气压强为1.2×105Pa，试求此时已冲出管口的空气质量与仍在“空气炮”内部的空气质量之比。