2023-2024年上海市嘉定區(qū)高三上學期一模物理試卷(解析版)

物理試卷一、氧氣制備富含氧氣的空氣是天然的制氧原料。工業(yè)制氧先使空氣降溫液化，再適當升溫分餾出高純度液氧。液氧在航天、醫(yī)療等領域均有廣泛應用。干燥純凈空氣在制冷裝置中多次循環(huán)后，得到冷凝的液化空氣。1.空氣在循環(huán)時會經歷劇烈的膨脹降溫過程。降溫前空氣分子熱運動的速率分布曲線Ⅰ如圖所示，降溫后空氣分子熱運動的速率分布曲線Ⅱ可能為（）A. B.C. D.【答案】D【解析】降溫前，氣體分子的平均動能較大，即速率大的分子數點分子總數的比例偏多，故D圖是降溫后空氣分子熱運動的速率分布曲線。故選D。2.達到冷凝溫度前，一定質量的空氣（可視為理想氣體）經某一過程，放出熱量，外界對空氣做功，在這一過程中氣體溫度下降，則（、均為正值）（）A.B.C.D.【答案】D【解析】根據熱力學第一定律，由于溫度降低，則，同時氣體放熱，可知。故選D。3.當血氧飽和度過低時，需立即給病人供氧。如圖為容積的醫(yī)用氧氣袋，充滿氧氣后內部氣壓約為。若該氧氣袋輸出的氧氣壓強保持在閥門的出氣流速恒為，則該袋氧氣最多可供氧________。（在此過程中氣體溫度不變，結果保留位有效數字）【答案】【解析】標準狀況下氣體的體積為，由玻意耳定律得,使用時間為。二、航天技術從東方紅一號到天宮空間站，我國的航天技術經過五十多年的發(fā)展，已達到了世界領先水平。4.年，我國發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星以某種波向太空發(fā)送《東方紅》樂曲信號，該波屬于（）A.機械波 B.引力波 C.物質波 D.電磁波【答案】D【解析】向太空發(fā)送《東方紅》樂曲，是通過電磁波進行傳輸的，故D正確，故選D。5.長征號運載火箭長為，發(fā)射初期火箭總質量為，平均推力為，估算火箭離地上升距離所需的時間?！敬鸢浮俊窘馕觥扛鶕ｎD第二定律可得火箭加速度為，則根據勻變速直線運動位移與時間的關系可得，解得火箭離地上升距離所需的時間為。6.天舟二號采用自主快速交會對接模式，成功對接天和核心艙后向端口。二者對接前、后瞬間的總動量大小分別為、；總動能分別為、，則（）A.， B.，C.， D.，【答案】D【解析】根據動量守恒定律和能量守恒定律可知，二者對接前、后瞬間的總動量、總動能相等，故D正確，故選D。7.天宮空間站的質量為，繞地球運行的線速度大小為以無窮遠處為零勢能面，求空間站的機械能?！敬鸢浮俊窘馕觥刻鞂m空間站繞地球運行由萬有引力提供向心力，則有，可得，則天宮空間站的引力勢能為，天宮空間站的動能為，則空間站的機械能為。8.航天員在空間站做了一系列實驗。（1）地面環(huán)境下某液體可沿一豎直毛細管爬升高度。若在空間站中將相同毛細管插入同種液體相同深度，管內、外液面間距為，則該液體對毛細管（）A.浸潤，大于 B.浸潤，小于C.不浸潤，大于 D.不浸潤，小于（2）若航天員用彈簧振子做振動實驗，得到振子的振動圖線如圖所示。在內，振子速度大小不斷增大的時間段是（）A. B. C. D.【答案】（1）A；（2）BD【解析】（1）液體可沿一豎直毛細管爬升，則該液體對毛細管浸潤，空間站中處于失重狀態(tài)，相同毛細管插入同種液體相同深度，管內、外液面間距為，大于。故選A。（2）彈簧振子在某段時間內速度越來越大，說明振子在向平衡位置運動，由于位移的起點總在平衡位置，所以位移在減小。故選BD。光梳是一種復色光，包含頻率等間距分布的多種單色光，其中各單色光光強與頻率的關系如圖所示。各單色光的頻率可以表示為，其中是中心頻率，相鄰兩單色光的頻率差為。9.某光梳的光強與頻率的關系如題圖所示，則光強與波長的關系可能為（）A. B.C. D.【答案】D【解析】由題圖可知，中心頻率的光強最強，比中心頻率小的單色光有兩束，且頻率越小光強越?。槐戎行念l率大的單色光有四束，且頻率越高光強越小。對應的，中心波長的光強最強，比中心波長大的單色光有兩束，且波長越大光強越??；比中心波長小的單色光有四束，且波長越小光強越小。根據可得，則有，當不變，隨著波長的增大，也增大，故也增大，即相鄰的波長間距也逐漸增大。故選D。10.為把光梳中不同頻率的單色光分開，可利用同種玻璃對不同頻率光的折射率不同這一規(guī)律。使光束斜射入一矩形玻璃磚，光束通過玻璃磚后各個單色光會分開并平行地從玻璃磚射出。為測定玻璃磚對某一單色光的折射率，將玻璃磚置于方格紙上，用插針法得到四個大頭針、、、的位置如圖所示。（1）畫出入射光線、折射光線和出射光線________；（2）由此得到玻璃磚對該單色光的折射率________（保留位有效數字）【答案】①.見解析；②.【解析】（1）如下圖所示：（2）根據折射率的定義有。11.如圖，由玻璃磚出射的多束平行單色光經單縫后垂直入射到刻有雙縫的不透明平面。雙縫間距為，雙縫所在平面與光屏之間距離為。（1）為使光屏上干涉條紋間距變大，可________雙縫平面與光屏之間的距離。（2）同步地上、下移動單縫和雙縫平面，分別得到兩種不同頻率單色光的相鄰干涉條紋間距為和，這兩種單色光的頻率差為________。【答案】①.增大；②.【解析】（1）根據雙縫干涉條紋間距公式可得，要使干涉條紋間距變大，可增大雙縫平面與光屏之間的距離。（2）根據條紋間距公式可得，，則兩種單色光的頻率分別為，，頻率差為。12.無線充電器的發(fā)射線圈產生交變磁場，在接收設備（手機等）內的線圈中產生交變電流，實現電能的無線傳輸。從上往下俯視，當無線充電發(fā)射線圈中的電流逆時針增大時，接收設備線圈中的電流為方向。若接收線圈獲得的正弦交流電的電壓隨時間變化規(guī)律如圖（a）所示。（1）以為時間的單位，為電壓的單位，此交流電電壓隨時間變化的方程為________；（2）此交流電壓的有效值與圖（b）所示交流電電壓的有效值之比為________。A．B．C．D．【答案】①.；②.B【解析】[1]根據題意可得。[2]此交流電的有效值為，對圖（b）的交流電，根據電流的熱效應有，解得，所以。13.某發(fā)電廠發(fā)出的交流電電壓為，功率為。遠距離輸電線路的總電阻為?，F采用電壓達的特高壓輸電技術進行輸電，變電站理想升壓變壓器輸入線圈和輸出線圈的匝數比為________；輸電線上損失的功率為________?！敬鸢浮竣?；②.【解析】[1]根據理想變壓器原副線圈電壓與匝數關系，可得。[2]輸電線上損失的功率為。14.如圖（a），某無線充電裝置接收線圈匝數為、半徑為、電阻為。一勻強磁場垂直穿過線圈，其磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖（b）所示。外接定值電阻阻值為。求：（1）在時間內，接收線圈中的感應電動勢。（2）在時間內，通過定值電阻的電荷量。（3）在、兩段時間內，定值電阻上產生的熱量之比為________。A.B.C.D.【答案】（1）；（2）；（3）C【解析】（1）在時間內，接收線圈中的感應電動勢。（2）在時間內，通過接收線圈中的感應電流，通過定值電阻的電荷量。（3）時間內的感應電動勢，通過接收線圈中的感應電流，則，根據，可知在、兩段時間內，定值電阻上產生的熱量之比為。故選C。15.另一種無線充電技術是利用電容兩個極板的靜電耦合實現電能的傳輸。（1）在做“觀察電容器的充、放電現象”實驗時，先將開關撥到位置，一段時間后再撥到位置。在此過程中，根據電壓傳感器與電流傳感器測量數據得到的和圖線可能為________。A．B.C.D.（2）將一電容為的電容器與一電壓恒定的電源連接，電容器充電完成后，兩極板上的電荷量分別為和，則電源電壓為________。【答案】①.A；②.【解析】（1）開關撥到位置，是電容器充電過程，此時由圖像可知電流傳感器中的電流正在減小，電壓傳感器中的電壓正在增大。開關撥到位置，是放電過程，此時由圖像可知電流傳感器中的電流正在減小，電壓傳感器中的電壓正在減小。充電電流與放電電流方向相反，充電時與放電時都是電容器右邊極板是正極板。故A正確，BCD錯誤。故選A。（2）由，可知電源電壓為，如圖為某質譜儀的原理圖。真空中，一質量為、帶電量為的正離子以大小為的初速度沿軸運動，經長度為的區(qū)域Ⅰ后，運動到與區(qū)域Ⅰ邊界相距為的平面。16.若區(qū)域Ⅰ中僅存在沿軸正方向的勻強磁場，磁感強度大小為。（1）該離子在剛進入磁場時所受洛倫茲力的方向沿________。A．軸正方向B．軸負方向C．軸正方向D．軸負方向（2）該離子在磁場中做半徑________的圓周運動；離子穿出磁場時垂直于軸方向的速度分量大小________；【答案】①.C；②.；③.【解析】[1]根據左手定則可知，離子在剛進入磁場時所受洛倫茲力的方向沿軸正方向。故選C。[2][3]根據，可知，速度偏轉角正弦為，離子穿出磁場時垂直于軸方向的速度分量大小。17.若在區(qū)域Ⅰ中僅存在沿軸正方向的勻強電場，電場強度大小為。求離子落在平面上時距原點的距離?！敬鸢浮俊窘馕觥吭趨^(qū)域Ⅰ中僅存在沿軸正方向的勻強電場，電場強度大小為，則沿軸正方向，，且，解得，，在長空間內，，解得，落在平面上時距原點的距離。五、彈弓彈弓是一種傳統(tǒng)非遺技藝項目的器械。圖（a）是一種“”型彈弓，兩根完全相同的皮筋一端和彈兜相連，另一端分別固定在形支架的兩個弓眼上，彈兜和皮筋質量均可忽略不計。使用者先拉伸皮筋，并保持彈丸靜止，此時兩皮筋長度相同，如圖（b）所示，然后釋放彈丸，讓其彈出。18.用力拉皮筋使彈丸處于靜止狀態(tài)時，兩側皮筋間夾角為。若僅增大弓眼間距，再用力拉皮筋使彈丸處于靜止狀態(tài)，此時兩皮筋間的夾角仍為，則________。A. B. C.【答案】C【解析】保持兩皮筋間的夾角為不變，僅增大弓眼間距，根據幾何關系可知，兩皮筋變長，則皮筋上的彈力變大，而兩力夾角不變，根據力的合成可知，合力變大，彈丸處于靜止狀態(tài)，則外力與兩皮筋合力等大反向，所以外力變大，則，故選C。19.在時，以初速度豎直向上射出一質量的彈丸，其上升的最大高度。彈丸在運動過程中所受空氣阻力大小與其