上海市华东师范大学第二附属中学闵行紫竹分校2023-2024学年高三下学期3月阶段质量检测物理试卷(无答案)

这是一份上海市华东师范大学第二附属中学闵行紫竹分校2023-2024学年高三下学期3月阶段质量检测物理试卷(无答案)，共6页。试卷主要包含了闪电，光纤，水火箭，太阳能电池，饮船等内容，欢迎下载使用。
一、闪电（每题4分，共24分）
闪电是由云层所累积的电荷引起的，通常是云层底部带负电，顶部带正电，云层下的地面带正电。当电场强度增大到足以击穿空气时，云层与云层之间或云层与地面之间发生的短时放电现象就是闪电。
1.某次闪电的图象如图所示。云层底部与地面之间的距离，击穿空气所需的电场强度，假设云层底部与地面间的电场可看作匀强电场，且每次闪电击向地面输送的电荷量相同，则（ ）
A.一次闪电释放的总电荷量为
B.闪电时，云层底部和地面之间的平均电流为
C.一次闪电释放的能量为
D.地球上每年闪电次，全年闪电放出的总能量约为
2.云层底面的电势比地面__________（填“低”或“高”）__________V。
3.云层底面与地面构成的电容器的电容为，发生闪电后，云层底面与地面间的电容__________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
4.如果云层的高度降低，闪电更__________发生；如果一片带电云层与另一片同高度的不带电云层合并成更大面积的云层，闪电更__________发生。（两空均选填“A。可能”或“B。难以”）
5.如图，霜雨时一头牛船在树下，闪电击中了树，一个持续的电流脉冲流过地面，这段时间地面形成的等势面如图。如果前后两脚间的身体电阻为，则闪电过程中耗散在体内的能量约为（ ）
A.B.c。D.
6.一列火车在前进中，车头和车尾各造到一次闪电轰击。据车上的一个观察者测定，这两次轰击是同时发生的。则车上的观察者位于__________（A。车前部B、车正中C、车后部，选填“”、“”或“”。），对于铁路边地面上现察者的来说，__________（A。车头先B。车尾先C。头尾同时，选填“”、“”或“”。）受到轰击。
二、光纤（5+5+4+4=18分）
光纤是现代通讯普遍使用的信息传递媒介。
7.现有一根圆柱形光纤，光信号从光纤一端的中心进入，并且沿任意方向进入的光信号都能传递到另一端。下列说法不正确的有__________。
A.光导纤维利用了光的干涉原理
B.光导纤维利用了光的偏振原理
C.光导纤维利用了光的全反射原理
D.光纤材料的折射率可能为1.2
E.光纤材料的折射率可能为
8.光纤中传输的信号是脉冲光信号。一个光脉冲从光纤中输入，经过一段长度的光纤传输之后，其输出端的光脉冲会变宽。这会降低信号传输质量。考虑各种因素对光脉冲变宽的影响，设光在纤芯中传播的最长时间与最短时间的差为，下列判断正确的是（ ）
A.长度相同的情况下，光的波长越长，越小
B.长度相同的情况下，纤芯的直径越小，越小
C.长度相同的情况下，纤芯的折射率越大，越小
D.其他条件相同的情况下，纤芯的长度越短，越小
9.目前光纤信号传输主要采用以下三种波长的激光∶，均大于红光波长。试写出两种使用激光而不使用可见光来传输信号的理由∶
（1）__________________________________________________
（2）__________________________________________________
10.将上一题的激光和可见光照射同种金属，都能发生光电效应，则下列说法正确的是（ ）
A.光纤中的激光粒子性强于可见光
B可见光打出的光电子的动能一定比激光的大
C.可见光在单位时间内打出的电子数一定比激光的多
D.激光的波动性一定比可见光显著
三、水火箭（4+4+6+5=19分）
水火箭又称气压式喷水火箭，由饮料瓶、装入瓶内的水及高压气体（可视为理想气
体）组成。
11.在水喷出过程中，不考虚热倩递。忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A.火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力
B.气体的温度降低
C.水火箭和喷出的水组成的系统机械能守恒
D.喷出的水对水火箭的冲量与水火箭对喷出的水的冲量相同
12.在发射过程中，关于瓶内的气体，下列说法正确的是（ ）
A.封闭气体的体积增大、压强减小
B.封闭气体的内能全部转化为水的机械能
C.单位时间内容器内壁单位面积受到气体分子的撞击次数将增多
D.外界对气体做正功
13.水火箭瓶的容积为，某次发射前，往瓶内注入。三分之一体积的水，打气筒每次可充入压强为的气体，当水火箭内部气压达到时，按下发射按钮，箭体可发射至百米高度。设充气过程气体温度不变，忽略瓶身和水的体积变化。已知大气压强为，整个装置气密性良好。
（1）求本次发射火箭前需要打气的次数；
（2）在图中画出瓶内气体从开始充气到喷完水过程中的大致图像（画出变化方向箭头）
14.某次竖直发射时测绘的水火箭速度与时间的图像，其中时刻为“水火箭”起飞时刻，段是斜率绝对值为的直线，忽略空气阻力。关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是（ ）
A.四个时刻中，时刻加速度最大
B.“水火箭”在时刻到达最高点，开始下降
E.“水火箭”在时刻失去推力
D.时间内，“水火箭”继续上升
四、太阳能电池（4+11=15分）
太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，只要光照达到一定的强度，瞬间就可输出电压。某兴趣小组利用下面的器材测量某光电池的电动势和内阻（已知相同光照强度下该光电池的电动势不变）。
15.一同学在某次实验中，连接好电路（如图甲所示），闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，他将电压表连接位置的导线端分别试触三个位置，发现试触时，电压衣有示数；试触时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则__________（填选项前的字母）。
A.导线断路
B.滑动变阻器断路
C.导线断路
D.滑动变阻器短路
16.另一同学缺少电压表，根据下面所给器材设计合理的实验电路∶
待测光电池（电动势约为内阻约为），电流衣（量程为）
电流表（量程为），定值电阻，定值电阻
滑动变阻器，开关，导线若干
①定值电阻应选__________（填“”或“”），在图乙所示方框中补全合理的电路图。
②实验I∶该同学用一定强度的光照射该电池，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，读出电流表的读数和电流表的读数，得到该电池的曲线为图丙中曲线。图可知，该电池的电动势为__________V
③实验II∶减小实验I中光的强度，重复实验，测得曲线，当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验I中的电流表的读数为。若改装的电压表可视为理想电压表，则实验II中滑动变阻器消耗的电功率为__________mW。
五、饮船（4+4+4+12=24分）
帆船是一种依靠自然风力作用于帆上来推动船只前进的水上交通工具。1896年，第1届雅典奥运会就把帆船列为了正式竞赛项目。
17.如图所示，在风平浪静的水面上停着一艘帆船，船尾有一台电风扇，正把风水平地吹向帆面。该艘帆船__________（填“能”或“不能”）向前行驶，理由是__________
18.湖面上有帆船正以速度匀速航行。已知该船帆的有效受风面积为，水平风速恒为，且，湖面上空气密度为。则风对船帆的推力的功率为（ ）
A.B.C.D.
19.如图所示，一艘帆船正在沿者“之”字路线做无动力逆风行驶，这是帆船比赛中常见的场景。为实现“顶风逆行”，需要将船帆调整到哪个位置（ ）
A. B. C. D.
20.有人设想在太空中利用太阳帆船进行星际旅行。利用太空中阻力很小的特点，制作一个面积足够大的帆（镜面反射膜）接收太阳光，利用光压（光对被照射物体单位面积上所施加的压力）推动太阳帆船前进。若太阳朝面始终垂直于太阳光。已知∶万有引力常量为，太阳质量为，太阳辐射总功率为，光速为，太阳帆板的面积为，太阳帆船质量为，与太阳间距离为，普朗克常量为。
（1）求太阳帆单位时间内接受到的能量；
（2）求太阳帆受到的合力（以沿着半径背离圆心的方向为正方向）。
（3）随着太如帆船逐渐加速远离太阳，船上宇航员观测到的阳光的速度将__________；波长将__________。（两空均选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“保持不变”）
（4）如果将太阳帆的镜面反射膜用能完全吸收光的太阳能电池板替换，为了使太阳帆能与地球相对静止一起公转，在不考虑地球引力情况下，太阳帆的轨道半径应__________地球公转半径。（选填“大于”、“等于”或“小于”）