上海市育才中学2023-2024学年高三下学期3月月考物理试卷

这是一份上海市育才中学2023-2024学年高三下学期3月月考物理试卷，共5页。试卷主要包含了本考试分设试卷和答题纸等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟；
2．本考试分设试卷和答题纸。答案一律写在答题纸上。
3．标注“简答”的题需要给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
4．除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小g均取9.8m/s2。
一、原子与原子核
随着电子、原子、原子核的发现，人们对组成物质的粒子有了越来越多的认识。
1．若在如图所示的阴极射线管中部加上平行于纸面向上的电场，阴极射线将向_________偏转；电子的衍射现象证明了电子具有_________性。
2．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，表示为p＝uud，则反质子可表示为_________；中子由1个u夸克和2个d夸克组成，由此可推算出d夸克的电量为______e。（已知质子带电量为e）
3．质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3。当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（c表示真空中的光速）（ ）
A．（m1+m2－m3）cB．（m3－m2－m1）c
C．（m1+m2－m3）c2D．（m3－m2－m1）c2
4．（多选）在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示，三个粒子的初速度分别为v1、v2、v3。根据轨迹可以推断出（ ）
A．正电子的轨迹是1B．正电子的轨迹是2
C．v1＞v2＞v3D．v3＞v2＞v1
5．铀235受到中子轰击后，会发生核裂变。
（1）完成核裂变方程：n＋U⟶Ba＋Kr＋______。
（2）如果按一个铀235原子核裂变时放出200MeV能量计算，1g铀235全部裂变后释放的能量是_________J？（阿伏加德罗常数6.02×1023ml-1，铀235的摩尔质量235g/ml，e=1.60×10-19C）（结果保留2位有效数字）
二、“猎豹”摄像机
“猎豹”是4K超高速轨道摄像机系统，2022年北京冬奥会上“猎豹”轨道安置在比赛场地外侧，它将速滑运动竞技过程清晰地呈现在我们面前。
6．速滑比赛中，运动员起跑加速度约为2.5m/s2，而“猎豹”可达3.5m/s2。猎豹和某运动员的位移x－t图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．0~t1时间内“猎豹”在前，t1~t2时间内“猎豹”在后
B．0~t2时间内“猎豹”与运动员的平均速度相同
C．0~t2时间内“猎豹"的速度始终大于运动员的速度
D．0~t2时间内“猎豹”做直线运动，运动员做曲线运动
7．下图中，运动员在弯道处加速前进，“猎豹”与运动员保持同步，则两者相比_________的向心加速度更大：“猎豹所受合外力的大致方向为_________（选填：F1、F2、F3）
8．当“猎豹”使用400MHz的电磁波进行无线遥控，其对应的波长为___________m。（保留2位有效数字）
9．为降低转播画面中的噪声强度，通过产生一列与外界噪声相同频率的声波来抵消噪声。假设某时刻外界噪声的波形图如图所示，则以下哪列声波可以达到零噪音的效果（ ）
A．B．
C．D．
三、“天问一号”
2021年5月15日，“天问一号”探测器着陆火星取得圆满成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步，在火星上首次留下国人的印迹。
10．人类在不久的将来会从火星上采集一些“土壤”，带回地球进行研究，下列关于“土壤”研究结论的说法中正确的是（ ）
A．含有的金属材料都是多晶体B．具有一定形状的属于多晶体
C．具有固定熔点的一定是晶体D．显示各向同性都属于非晶体
11．“天问一号”探测器顺利被火星捕获后，成为我国第一颗人造火星卫星。其在着陆火星前的变轨过程简化如图，探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行，之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨道Ⅱ运行，两轨道相切于近火星点P，则探测器（ ）
A．轨道Ⅱ上处于受力平衡状态
B．在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时短
C．从轨道I进入II在P处要加速
D．沿轨道I向P飞近时速度增大
12．（简答）探测器的动力主要来源于太阳能电池，供电电路简化如图，其中纯电阻R=5Ω，太阳能电池电动势E=150V，内阻r未知，电动机的线圈电阻rM=4Ω，当火星车正常行驶时，电动机两端的电压UM=120V，电阻R消耗的功率为125W。
求（1）太阳能电池的内电阻r为多少？
（2）电动机的机械功率为多少？
13．假设未来人类在火星完成如下实验：将一导热性能良好的汽缸竖直固定在火星表面，用重力为G、横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体，用竖直向上的外力将活塞缓慢上拉，当活塞距离汽缸底部的距离为原来的2倍时拉力大小为2G，已知实验过程中火星表面温度不变，则在此过程中理想气体___________（选填“吸热”、“放热”或“无热交换”），火星表面的大气压为___________。
14．假设又做了一个“理想实验”：如图，水平放置的绝热气缸被竖直的绝热隔板K分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b，气体分子间的势能忽略不计。现将硅光电池与电热丝连接，对气体a加热一段时间，在a、b重新达到热平衡时（ ）（多选）
A．a的体积增大、压强增大、
B．b的温度不变、压强增大
C．a的分子速率都大于b的分子速率
D．a增加的内能大于b增加的内能
四、光学
15．一复色光a沿如图所示方向从空气射向玻璃球，在球内分为b、c两束单色光，O为球心。
b光在球中折射率________c光在球中折射率；
b光频率________c光频率；不考虑球内光线两次及以上反射，b光在球中传播时间________c光在球中传播时间。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）
16．（1）图1（b）是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈，图1（a）是一点燃的酒精灯，往火焰上撒些盐后，在图1（b）上的火焰像上可看到的条纹图样是________。
（2）利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度。如图2（a）所示，现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层，并用单色光照射，可观察到如图2（b）所示的干涉条纹，条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处。从弯曲的条纹可知同一亮条纹上c、d点对应的薄膜厚度相同，故判断A处缺陷为_________、B处缺陷为_________（选填“凹陷”或“凸起”）。当减少薄片的厚度，则相邻的干涉条纹间距会_________（选填“变大、变小或不变”）。
五、电能的应用
电能的应用遍及于生产和生活的各个方面，为了获得和利用电能，人们制造了发电机并通过传输线路将电能传输到工厂、学校、家庭…。
17．发电机是利用电磁感应原理将机械能转化为电能的装置；下列实验装置中与发电机原理相同的是（ ）
A．B．
C．D．
18．如图为两种不同的发电机结构示意图。图（a）为置于两个磁极间可绕水平轴转动的金属圆盘，其中心与边缘各与一个电刷接触，通过手柄使圆盘转动时可在回路中产生电流：图（b）为位于两磁极间的导体线圈，当其绕图中虚线轴转动时也能产生电流。
若将图（a）中半径为R的圆盘整体位于方向与盘面垂直，磁感应强度大小为B的均匀磁场中，当圆盘以恒定角速度ω旋转时，与其接触的两电刷间的电动势E=________。
19．交流电技术使高压输电成为现实，家庭电路所使用的就是电压为220V，频率为50Hz的正弦交流电，其电压随时间的变化规律如图所示。图中Um=_____V，Δt=t2-t1=____s。该交变电压的表达式为_______________。
20．变压器是远距离输电不可或缺的设备。
（1）变压器的基本结构如图所示，在理想变压器中铁芯的作用是_____；理想变压器的输入功率和输出功率之比为_____。
（2）变压器的铁芯由相互绝缘的多层硅钢片叠加而成，并使硅钢片平面与磁感应强度的方向平行，这是为了减小铁芯中产生的_____。
21．（简答）如图，发电机的输出功率P=100kW，电压U1=250V，经理想变压器升压后向用户输电，输电线总电阻R=8Ω，在输电线上损失的功率P0=5kW，在用户端再利用理想变压器将电压降为U2=220V。求：
（1）输电线路中的电流I；
（2）两个变压器的匝数比=？=？