2024届上海市徐汇区高三下学期物理等级考二模物理试题

2024届上海市徐汇区高三下学期物理等级考二模物理试题
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
随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。

第5代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络容载能力，“4G改变生活，5G改变社会”。

与4G相比，5G使用的电磁波（ ）
A．光子能量更大B．衍射更明显
C．传播速度更大D．波长更长
第(2)题
介质中坐标原点O处的波源在时刻开始振动，产生的简谐波沿x轴正向传播，时刻传到L处，波形如图所示。

下列能描述
处质点振动的图像是（ ）
A．B．
C．D．
第(3)题
升降椅简化结构如图所示，座椅和圆柱形导热汽缸固定在一起，汽缸内封闭了一定质量的理想气体。

若封闭气体不泄漏且环境温度恒定，人坐上座椅到最终气体状态稳定的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．封闭气体的内能增加B．封闭气体对外界做正功
C．封闭气体向外界放出了热量D．封闭气体的分子平均动能增大
第(4)题
建造一条能通向太空的电梯如图甲所示，是人们长期的梦想。

材料的力学强度是材料众多性能中被人们极为看重的一种性能，目前已发现的高强度材料碳纳米管的抗拉强度是钢的100倍，密度是其，这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”。

图乙中r为航天员到地心的距离，R为地球半径，图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度大小与r的关系，图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系。

关于相对地面静止在不同高度的航天员，下列说法正确的有（ ）
A．图中为地球同步卫星的轨道半径
B．航天员在r处的线速度等于第一宇宙速度
C．从地面到的过程中，随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力减小
D．宇航员感受到的“重力”随着r的增大而增大
第(5)题
我们生活中用的交流电的电压，有一个电热器，其工作时电阻为55Ω，则该电热器接通工作时的功率为
（ ）
A．440W B．660W C．880W D．1760W
第(6)题
关于质点做匀速圆周运动的下列说法正确的是（ ）
A ．由a=知，a与r成反比
B．由ω=2πn知，ω与转速n成正比
C．由ω=知，ω与r成反比
D．由a=ω2r知，a与r成正比
第(7)题
学习物理要理解和掌握物理问题中蕴含的思想和方法，下列说法正确的是（ ）
A．图甲所示的“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，运用了等效替代的思想
B．图乙所示的“探究平抛运动规律”实验中，运用了极限的思想
C．图丙所示的“探究向心力大小与质量、角速度、轨道半径的关系”实验中，运用了类比法
D．图丁所示的“利用库仑扭秤装置探究库仑力”实验中，运用了微元法
第(8)题
一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。

由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。

下列说法正确的是（ ）
A．该横波沿轴负方向传播
B．质点N该时刻向y轴负方向运动
C．质点L经半个周期将沿轴正方向移动
D．该时刻质点K与M的速度、加速度都相同
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
如图所示为某小型电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出功率为20kW。

在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：10，电流表的示数为1A，输电线的总电阻为，下列说法正确的是（ ）
A．将滑动触头P下移，用户获得的电压将增大
B．采用高压输电可以减小输电线中的电流
C．用户获得的功率为19kW
D．升压变压器的输出电压
第(2)题
下列说法中正确的是（ ）
A．空气绝对湿度越大，空气中水蒸气压强就越接近饱和汽压，水蒸发得就越慢
B．一定量的理想气体，在压强不变时，气体分子每秒平均碰撞器壁次数随着温度降低而增大
C．扩散现象与布朗运动都能说明分子在永不停息地运动
D．一定质量的理想气体，如果温度升高，同时体积增大，其内能可能减小
E．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
第(3)题
如图所示的平面直角坐标系xOy，在y轴的左侧存在沿y轴负方向的匀强电场。

在y轴的右侧存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。

一比荷为k的带正电粒子（不计重力），从x轴上的A点以沿着与x轴正方向成的初速度开始运动，经过电场偏转从y轴
的B点以垂直y轴的速度进入磁场，磁感应强度为，粒子进入磁场后电场方向变为沿y轴正方向。

该带正电粒子经过磁场偏转，粒子先后经过x轴上的C点、y轴上的D点，粒子经D点后，粒子然后再回到x轴的A点，、，下列说法正确的是（ ）
A．粒子在磁场中做匀速圆周轨迹的半径为d
B．A、C两点之间的距离为3d
C．匀强电场的电场强度为
D．粒子从A点再回到A点的运动时间为
第(4)题
如图是绳波形成过程的示意图，将两根粗细相同、材料不同的长软绳Ⅰ和Ⅱ的一端连接在一起（图中O点为结点），1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。

时刻，手持结点O以一定周期在竖直方向做简谐振动，带动绳Ⅰ、绳Ⅱ上的其他质点依次上下振动，形成向左和向右传播的两列简谐波。

已知时，质点14刚要开始振动且方向向上；
时，质点4第一次到达最高点。

下列判断正确的是（）
A．波在绳Ⅰ、绳Ⅱ中传播周期相等
B．时刻，手持结点O的运动方向竖直向下
C．波在绳Ⅱ中的传播速度可能大于在绳Ⅰ中传播速度的2倍
D．波在绳Ⅱ中的传播速度可能小于在绳Ⅰ中传播速度的2倍
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
如图所示，在xoy平面第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场I，在第二象限的边长为L的正方形ACDO内的某个区域有垂直于纸面的匀强磁场II，在第三象限内有竖直向上的匀强电场，场强为E，所有电磁场边界均为理想边界。

在第三象限内有一点P（－L，－L），在AP连线上任意一点由静止释放带正电的粒子，粒子质量为m、电量为q，粒子重力不计，由A点进入磁场II中，经过磁场II偏转后，都恰能垂直于y轴进入磁场I中，且都恰好到达O点被粒子捕获器捕获。

已知在P点释放的粒子恰好是经D点垂直于y轴进入磁场I中的。

（1）求I、II磁场的磁感应强度B1、B2的大小；
（2）求ACDO内所加磁场的最小面积；
（3）求带电粒子从释放到运动到O点所用时间最短时，对应的电场中释放位置的坐标。

第(2)题
如图所示，粗细均匀的汽缸A、B，A的底面积是B的4倍，其下端由体积可忽略的细管连通，并安装有电热丝，A上端封闭，B 上端与大气连通，两汽缸除A顶部导热外，其余部分均绝热。

两汽缸中各有一活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气。

现将整个装置置于大气压为，温度为280K环境中，当氮气温度与环境温度相同时，活塞a离汽缸顶的距离是，活
塞b在距离汽缸顶部距离是。

大气压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。

（1）环境温度缓慢升高，求活塞b升至顶部时氧气的温度；
（）保持（1）中环境温度不变，继续用电热丝缓慢加热氮气，当活塞a距离汽缸顶部的距离为时，求氮气的压强。

第(3)题
小明在使用运动吸管杯时发现了这样的现象：在温度恒为的室内，向吸管杯内注入开水并迅速盖上带有吸管的杯盖，吸管上端封闭、杯盖与杯体未拧紧，这时有大量气泡从吸管底溢出，过了一会儿，吸管底端不再有气泡溢出，此时水与吸管内气体温度为，测得杯体水面距离吸管顶端为，吸管总长为。

已知水面上方气体的压强始终为外界大气压强
，吸管内气体可视为理想气体，重力加速度g取，水的密度，求：
（1）吸管底端不再有气泡溢出时，吸管内气体的压强；
（2）从吸管内溢出气体的质量与吸管内初始气体质量的比值。

第(4)题
某兴趣小组设计了一个磁悬浮列车的驱动模型，简化原理如图甲所示，平面（纸面）内有宽为，关于轴对称的磁场区域，磁感应强度大小为，变化规律如图乙所示。

长为，宽为的矩形金属线框放置在图中所示位置，其中边与
轴重合，边分别与磁场的上下边界重合。

当磁场以速度沿轴向左匀速运动时，会驱动线框运动，线框受到的阻
力大小恒为。

已知线框的质量为，总电阻为。

（1）求磁场刚开始运动时，通过线框的感应电流的大小和方向；
（2）求线框稳定运动时的速度大小；
（3）某时刻磁场停止运动，此后线框运动时间后停止，求时间内线框运动的距离；
（4）在磁悬浮列车的实际模型中，磁感应强度的大小是随时间和空间同时变化的，即，若将线框固定不
动，求在时间内线框产生的热量。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
某实验小组的同学在测量一未知电阻的阻值时，完成了如下操作：
（1）首先用多用电表粗略测量了该电阻的阻值：将选择开关旋至欧姆“”的挡位，欧姆调零后将两表笔与该电阻相接，其示数如图甲所示，则该电阻的阻值约为___________；测量完毕后，将选择开关旋至__________________
（2）为了精确地测量该电阻的阻值，可供选择的实验器材如下：
电源，电动势约为，内阻约为；
电流表，量程为，内阻约为；
电压表，量程为，内阻；
电压表，量程为，内阻约为；
定值电阻，有四种规格供选：、、、；
滑动变阻器，最大阻值为，额定电流；
单刀单掷开关S一个，导线若干.
该小组同学设计的电路如图乙所示，综合提供的实验器材分析下列问题：
①图中的电表①应为_____________；电表②应为______________（填实验器材的符号）
②为了保证各电表偏转的角度在满量程的以上，则定值电阻的规格应选择___________
③若①、②表的示数分别为、，则待测电阻的阻值___________（用测量量和已知量的符号表示）
第(2)题
某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度，实验步骤：
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作；
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示，在端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作；
③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；
实验数据如下表所示：
G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00
F/N0.620.830.99 1.22 1.37 1.61
④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物连接，保持滑块静止，测量重物离地面的高度h；
⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的点（未与滑轮碰撞），测量间的距离s；
完成下列作图和填空：
（1）根据表中数据在给定坐标纸上作出图线____；
（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数=____（保留2位有效数字）；
（3）滑块最大速度的大小v=_____（用h、s、和重力加速度g表示）。