上海市實(shí)驗(yàn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期聯(lián)考物理試題含解析

上海市實(shí)驗(yàn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期聯(lián)考物理試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、2019年4月10日，全球多地同步公布了人類歷史上第一張黑洞照片。黑洞是一種密度極大，引力極大的天體，以至于光都無法逃逸。黑洞的大小由史瓦西半徑公式R=決定，其中萬有引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，天體的質(zhì)量為M。已知地球的質(zhì)量約為6×1024kg，假如它變成一個(gè)黑洞，則“地球黑洞”的半徑約為（）A．9μm B．9mm C．9cm D．9m2、某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)煙霧探測器，如圖所示，S為光源，當(dāng)有煙霧進(jìn)入探測器時(shí)，S發(fā)出的光被煙霧散射進(jìn)入光電管C。光射到光電管中的鈉表面產(chǎn)生光電子，當(dāng)光電流大于或等于I時(shí)，探測器觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警。已知真空中光速為c，鈉的極限頻率為υ0，電子的電荷量為e，下列說法正確的是（）A．要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光波長應(yīng)大于B．若用極限頻率更高的材料取代鈉，則該探測器一定不能正常工作C．若射向光電管C的光子中能激發(fā)出光電子的光子數(shù)占比為η，報(bào)警時(shí)，t時(shí)間內(nèi)射向光電管鈉表面的光子數(shù)至少是D．以上說法都不對3、兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在彼此間分子力作用下由靜止開始運(yùn)動，直至不再靠近。在此過程中，下述正確的是A．分子力先增大后減小 B．分子力先做正功，后做負(fù)功C．分子勢能一直增大 D．分子勢能先增大后減小4、如圖所示，將一交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈abcd通過理想變壓器外接電阻R=10Ω，已知線圈邊長ab=cd=0.1m,ad=bc=0.2m，匝數(shù)為50匝，線圈電阻不計(jì)，理想交流電壓表接在原線圈兩端，變壓器原副線圈匝數(shù)比n1:n2=1:3，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場的虛線軸以ω=200rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，則（）A．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電動勢隨時(shí)間變化的關(guān)系式為e=40sin200t(V)B．交流電壓表的示數(shù)為40VC．電阻R上消耗的電功率為720WD．電流經(jīng)過變壓器后頻率變?yōu)樵瓉淼?倍5、如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，a、b兩點(diǎn)間的電壓為，R為可變電阻，P為額定電流1A、用鉛銻合金制成的保險(xiǎn)絲．為使保險(xiǎn)絲中的電流不超過1A，可變電阻R連入電路的最小阻值是（）A．2.2Ω B．Ω C．22Ω D．Ω6、在平直公路上行駛的甲車和乙車，它們沿同一方向運(yùn)動的圖像如圖所示。已知時(shí)刻乙車在甲車前方處，下列說法正確的是（）A．時(shí)，甲、乙兩車相遇B．內(nèi)，甲、乙兩車位移相等C．甲、乙兩車之間的最小距離為D．相遇前甲、乙兩車之間的最大距離為18m二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖甲所示，一塊質(zhì)量為mA=1kg的木板A靜止在水平地面上，一個(gè)質(zhì)量為mB=1kg的滑塊B靜止在木板的左端，對B施加一向右的水平恒力F，一段時(shí)間后B從A右端滑出，A繼續(xù)在地面上運(yùn)動一段距離后停止，此過程中A的速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取g=10m/s1．則下列說法正確的是A．滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.6B．木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.1C．F的大小可能為9ND．F的大小與板長L有關(guān)8、一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖所示。已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的溫度為17℃，熱力學(xué)溫度與攝氏溫度間的關(guān)系為T=t+273K，則下列說法正確的是（）A．氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度為290KB．氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度為580KC．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，溫度降低，內(nèi)能減小D．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，從外界吸收熱量9、如圖甲所示，、為兩個(gè)相同的環(huán)形線圈，共軸并靠近放置。線圈中通有如圖乙所示的交變電流，則以下說法正確的是（）A．時(shí)刻，兩線圈間作用力為零B．時(shí)刻，兩線圈間吸力最大C．在到時(shí)間內(nèi)，、兩線圈相吸D．在到時(shí)間內(nèi)，、兩線圈相斥10、已知基態(tài)的電離能力是54.4eV，幾種金屬的逸出功如下表所示，的能級En與n的關(guān)系與氫原子的能級公式類似，下列說法不正確的是金屬鎢鈣鈉鉀銣W0（×10–19J）7.265.123.663.603.41A．為使處于靜止的基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，入射光子所需的能量最小為54.4eVB．為使處于靜止的基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，入射光子所需的能量最小為40.8eVC．處于n=2激發(fā)態(tài)的向基態(tài)躍遷輻射的光子能使上述五種金屬都產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象D．發(fā)生光電效應(yīng)的金屬中光電子的最大初動能最大的是金屬銣三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）用圖甲所示裝置探究動能定理。有下列器材：A．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；B．220V交流電源；C．紙帶；D．細(xì)線、小車、砝碼和砝碼盤；E.一端帶滑輪的長木板、小墊木；F.刻度尺。甲乙(1)實(shí)驗(yàn)中還需要的實(shí)驗(yàn)器材為________。(2)按正確的實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙，圖中數(shù)據(jù)xA、xB和xAB已測出，交流電頻率為f，小車質(zhì)量為M，砝碼和砝碼盤的質(zhì)量為m，以小車、砝碼和砝碼盤組成系統(tǒng)為研究對象，從A到B過程中，合力做功為________，動能變化量為________，比較二者大小關(guān)系，可探究動能定理。12．（12分）利用圖示裝置可以測物體問的動摩擦因數(shù)。水平粗糙桌面左端固定著定滑輪、B點(diǎn)固定著光電門?？邕^定滑輪的細(xì)線兩端分別栓接質(zhì)量m的重物和質(zhì)量M的物塊（含寬度為d的遮光條），實(shí)驗(yàn)時(shí)每次都由靜止釋放物塊，多次改變物塊釋放點(diǎn)A的位置，記錄每次AB的間距x和遮光條通過光電門的時(shí)間t。（細(xì)線與滑輪間的摩擦及空氣阻力均不計(jì)，重力加速度為g）(1)物塊從A運(yùn)動至B的過程中，重物和物塊整體的動能增量為△Ek=_______。(2)下列各圖中，能夠正確反映運(yùn)動過程中x與t之間關(guān)系的圖像是__________（填選項(xiàng)序號字母）。(3)若(2)中正確圖線的斜率為k，則物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=_______（填選項(xiàng)序號字母）。A．B．C．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）1916年，Tolman和Stewart發(fā)表論文指出，一個(gè)繞在圓柱上的閉合金屬線圈當(dāng)該圓柱以一定的角速度繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，線圈中會有電流通過，這種效應(yīng)稱為Stewart-Tolman效應(yīng)。設(shè)有許多匝線圈，每匝線圈的半徑為r，每匝線圈均用電阻為R的細(xì)金屬導(dǎo)線繞成，線圈均勻地繞在一個(gè)很長的玻璃圓柱上，圓柱的內(nèi)部為真空每匝線圈的位置用黏膠固定在圓柱上，單位長度的線圈匝數(shù)為n，包含每匝線圈的平面與圓柱的軸垂直。從某一時(shí)刻開始，圓柱以角加速度β繞其軸旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過足夠長時(shí)間后：請計(jì)算每匝線圈中的電流強(qiáng)度。14．（16分）高空雜技表演中，固定在同一懸點(diǎn)的兩根長均為L的輕繩分別系著男、女演員，他們在同一豎直面內(nèi)先后從不同高度相向無初速擺下，在最低點(diǎn)相擁后，恰能一起擺到男演員的出發(fā)點(diǎn)。已知男、女演員質(zhì)量分別為M、m，女演員的出發(fā)點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，男、女演員均視為質(zhì)點(diǎn)（1）求女演員剛擺到最低點(diǎn)時(shí)對繩的拉力大小；（2）若兩人接著從男演員的出發(fā)點(diǎn)一起無初速擺下，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)男演員推開女演員，為了使女演員恰能回到其最初出發(fā)點(diǎn)，男演員應(yīng)對女演員做多少功？15．（12分）如圖甲所示，、為兩平行金屬板，為板上的小孔，半徑的圓與板相切于處，在圓周上，且。圓內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場；兩板間有分布均勻的電場，電場強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。當(dāng)時(shí)，一靠近處的帶電粒子由靜止釋放后，向板運(yùn)動，當(dāng)時(shí)返回處，進(jìn)入磁場后，從點(diǎn)離開磁場。已知粒子的比荷，不計(jì)粒子重力，粒子不會碰到板。求：(1)內(nèi)的場強(qiáng)大??；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小以及粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間（，時(shí)間保留兩位有效數(shù)字）。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

根據(jù)題意，將已知量代入公式得ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。2、C【解析】

A．根據(jù)可知，光源S發(fā)出的光波波長即要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光波波長小于，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，用極限頻率更高的材料取代鈉，只要頻率小于光源S發(fā)出的光的頻率，則該探測器也能正常工作，故B錯(cuò)誤；C．光電流等于I時(shí)，t秒產(chǎn)生的光電子的個(gè)數(shù)t秒射向光電管鈉表面的光子最少數(shù)目故C正確；D．由以上分析，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。3、B【解析】

A．兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動，直至不再靠近的過程中，當(dāng)分子間距大于平衡間距時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力；當(dāng)分子間距小于平衡間距時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，分子引力先減小后增大，斥力增大，A錯(cuò)誤；B．兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動，直至不再靠近的過程中，分子力先是引力后是斥力，故先做正功后做負(fù)功，B正確；C．只有分子力做功，先做正功后做負(fù)功，根據(jù)動能定理，動能先增加后減小，C錯(cuò)誤；D．分子力先做正功后做負(fù)功；分子力做功等于分子勢能的變化量；故分子勢能先減小后增加，D錯(cuò)誤。故選B。4、C【解析】

A．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，磁通量為零，感應(yīng)電動勢最大，所以電動勢隨時(shí)間的變化關(guān)系為（V）代入數(shù)據(jù)得（V），故A錯(cuò)誤；B．由瞬時(shí)值表達(dá)式（V），可知線圈產(chǎn)生的電動勢最大值為V，但電壓示數(shù)是有效值，故示數(shù)為V故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)解得變壓器副線圈的電壓V，所以電阻R上消耗的電功率為W故C正確；D．交流電的頻率經(jīng)過變壓器不發(fā)生變化，故D錯(cuò)誤。故選C。5、A【解析】原線圈輸入電壓根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比代入數(shù)據(jù)解得：原線圈的最大輸入功率為輸出功率等于輸入功率由公式：解得：故應(yīng)選A．6、B【解析】

AD．0時(shí)刻，乙車在甲車前處，前內(nèi)乙車的速度大于甲車的速度，所以兩車的距離逐漸變大，在時(shí)刻速度相等，距離最遠(yuǎn)，圖線和時(shí)間軸圍成的面積為位移AD錯(cuò)誤；B．圖線和時(shí)間軸圍成的面積為位移，前內(nèi)，根據(jù)幾何關(guān)系可知甲乙兩車的圖線和時(shí)間軸圍成的面積相等，所以二者位移相等，B正確；C．甲車速度大于乙車速度，二者最終可以相遇，最小距離為0m，C錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

根據(jù)木板A的v-t圖像求解滑塊在木板上滑動時(shí)和離開木板時(shí)木板的加速度，根據(jù)牛頓第二定律列式求解兩個(gè)動摩擦因數(shù)；若木塊在木板上滑動時(shí)，木塊的加速度應(yīng)該大于木板的加速度，由此求解F的范圍；根據(jù)木塊和木板的位移關(guān)系求解F與L的關(guān)系.【詳解】滑塊在木板上滑動時(shí)木板的加速度為，對木板根據(jù)牛頓第二定律：；滑塊從木板上滑出時(shí)木板的加速度為，對木板根據(jù)牛頓第二定律：；聯(lián)立解得：μ1=0.7，μ1=0.1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；對木塊B：，其中的aA>1m/s1，則F>9N，則F的大小不可能為9N，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)，式中t=1s，聯(lián)立解得：F=1L+9，即F的大小與板長L有關(guān)，選項(xiàng)D正確；故選BD.【點(diǎn)睛】此題時(shí)牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問題，首先要搞清兩物體的運(yùn)動情況，通過v-t圖像獲取運(yùn)動信息，結(jié)合牛頓第二定律求解.8、BC【解析】

A．氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為17C，TA=(273+17）K=290K，由理想氣體狀態(tài)方程得氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度TB=1160KA項(xiàng)錯(cuò)誤；B．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C做等容變化，根據(jù)查理定律得解得Tc=580KB項(xiàng)正確；C．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C不對外做功，但溫度降低，內(nèi)能減小，C項(xiàng)正確；D．根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w向外界放出熱量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選BC。9、ACD【解析】

A．時(shí)刻，A線圈中電流變化率為零，B線圈中感應(yīng)電流為零，所以兩線圈間的作用力為零，故A正確；B．時(shí)刻A線圈中電流為零，所以兩線圈間的作用力為零，故B錯(cuò)誤；C．在到時(shí)間內(nèi)，A線圈中電流在減小，B線圈中磁通量在減小，根據(jù)楞次定律，AB兩線圈相吸，故C正確；D．在到時(shí)間內(nèi)，A線圈中電流在增大，B線圈中磁通量在增大，根據(jù)楞次定律，AB兩線圈排斥，故D正確。故選ACD。10、AD【解析】根據(jù)玻爾理論，從基態(tài)躍遷到n=2所需光子能量最小，，A錯(cuò)誤B正確．從n=2激發(fā)態(tài)的向基態(tài)躍遷輻射的光子能量為40.8eV，金屬鎢的逸出功為，故能使所列金屬發(fā)生光電效應(yīng)，由表中的數(shù)據(jù)可知金屬銣的逸出功最小，C正確；根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知道從銣打出的光電子的最大初動能最大，D正確．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、天平mgxAB【解析】

(1)[1]因?yàn)樾枰獪y量小車以及砝碼和砝碼盤的質(zhì)量，所以實(shí)驗(yàn)中還需要的實(shí)驗(yàn)器材為天平。(2)[2]以小車、砝碼和砝碼盤組成系統(tǒng)為研究對象，平衡摩擦力后，系統(tǒng)所受合外力做的功為[3]勻變速直線運(yùn)動的某段時(shí)間內(nèi)，中間時(shí)刻速度等于平均速度其動能變化量為12、CA【解析】

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