上海市进才名校、曹杨第二名校2023-2024学年高二下学期物理5月联考试题
试卷更新日期：2024-06-21 类型：月考试卷
一、人类对天体运动的认识(在公元2世纪首先出现了地心说，随着生产和航海事业的发展，天文观测的资料日益丰富，人们发现地心说的理论与实际的观测资料并不完全一致，也不能准确解释某些天文现象。)
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1. 在人类对天体运动认识的历史发展中，16世纪，哥白尼（选填A.日心说B. 地心说C.中心说D.焦点说）的提出为近代天文学奠定了基础；17世纪，（选填A.牛顿B.托勒密C.开普勒D.伽利略）提出的关于行星运动的三大定律，揭示了太阳系行星运动的规律。2. 为了更好的认识宇宙，人们需要通过火箭把卫星发射到预定的轨道上去，关于火箭在竖直方向加速起飞的过程，下列说法不正确的是（ ）A、燃料用完后，自动脱落的空壳将做自由落体运动 B、火箭喷出的气流对火箭的作用力等于火箭对喷出的气流的作用力 C、火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的推进力 D、火箭携带的卫星机械能逐渐增大3. 电磁波可应用与卫星通信，下列说法中正确的是（ ）A、当电磁波的频率和振荡电路的固有频率相同时，振荡电流的振幅最大，接收到的能量最大 B、电磁波的频率越高，越趋近于直线传播，衍射能力越差，在传播中的衰减也越大 C、为了有效地发射电磁波，可降低LC开放电路的振荡频率 D、卫星通信是利用卫星作为无线电波传播的中继站，补充能量后再发往下一站4. 为了研究电感现象，宇航员在空间站进行如图所示的研究。L为自感系数较大的电感线圈，且直流电阻不计；AB为两个完全相同的灯泡，且它们的额定电压均等于电源的电动势。则（ ）
A、合上K的瞬间，A先亮，B后亮 B、合上K的瞬间，A、B同时亮 C、断开K以后，B变得更亮，A缓慢熄灭 D、断开K后，A熄灭，B重新亮后再熄灭5. 如题图所示，真空中一环形介质的内、外同心圆半径分别为r、2r ， 一单色细光线从内圆上A点沿内圆切线方向射出，在外圆上B点射出介质时偏折了30°，已知光在真空中传播速度为c。求：
(1)、该介质的折射率；(2)、该光线从A点射出后经过多次反射第一次回到A点所用的时间。6. 科学家发现距离地球17光年的地方有一颗“超级地球”，据测算，这颗星球具有和地球一样的自转特征。如图，若把这颗星球看成质量分布均匀的球体，OE连线与其“赤道”平面的夹角为30°，A位置的重力加速度为g ， D位置的向心加速度为 ， 如果未来的某天，第一个在D点登陆该星球质量为m1的宇航员1所受到的万有引力为；第一个在E点登陆该星球质量为m2的宇航员2所受到的重力为。
7. 假设宇航员登陆月球后如图沿水平方向抛出的三个小石子a、b、c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计阻力，石子均可看成质点，则（ ）
A、三个石子中c的空中加速度最大 B、三个石子中a的飞行时间最长 C、三个石子中a的初速度最大 D、三个石子落至同一水平面瞬间a的速度偏角最大8. 如图所示，“樊锦诗星”绕日运行椭圆轨道面与地球圆轨道面间的夹角为20.11度，轨道半长轴为3.18天文单位（日地距离为1天文单位），远日点到太阳中心距离为4.86天文单位。下列说法正确的是（ ）
A、“樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要2.15年 B、“樊锦诗星”在远、近日点的速度大小之比为 C、“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为 D、“樊锦诗星”在远日点的速度可能大于地球的公转速度二、弹力(当物体发生弹性形变时就会产生弹力。一轻质弹簧当其伸长量为x时，产生的弹力大小为kx，k为常量。该弹簧的质量可忽略不计。
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9. 如图所示，将该弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的小物块。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O ， 物块以一定的初速度从O点出发，沿x轴在水平桌面上运动。物块与桌面间的动摩擦因数为µ ， 重力加速度大小为g。
(1)、画出物块所受弹簧拉力所做功W随x变化的示意图。
(2)、物块由原点O向右运动到x3 ， 然后由x3返回到原点O。求该过程中，弹簧弹力和滑动摩擦力对物块所做的功。(3)、归纳弹力和滑动摩擦力做功特点的不同之处是：。10. 如图所示，将一个质量为m的球固定在弹性杆AB的上端，今用测力计沿水平方向缓慢拉球，使杆发生弯曲，在测力计的示数逐渐增大的过程中，AB杆对球的弹力方向为（ ）
A、始终水平向左 B、始终竖直向上 C、斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大 D、斜向左下方，与竖直方向的夹角逐渐增大11. 如图，轻质弹簧竖直固定在水平地面上，一质量为m的小球在外力F的作用下静止于图示位置，弹簧处于压缩状态。现撤去外力F ， 小球最终可以离开弹簧而上升一定的高度，则小球从静止开始到离开弹簧的过程中（不计阻力）（ ）
A、小球受到的合外力逐渐减小 B、小球的速度逐渐增大 C、小球的加速度最大值大于重力加速度g D、小球的加速度先增大后减小12. 如图（a）所示，一蹦床运动员正在从最高处A点下落，与蹦床刚接触时的位置为B点，到达的最低处为C点，（b）图为在A点、B点处，蹦床的弹性势能Ec、运动员的重力势能Ep和动能Ek的总体情况，请由此推断C点处这些能量的相对关系并画出示意图。
三、传感器(在“测量做直线运动物体的瞬时速度”实验中，某小组同学分别采用“光电门传感器”和“位移传感器”进行测量；在对地磁场的研究中，某小组同学使用了磁传感器。)
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13. 采用光电门传感器测量时，实验装置如图（a）所示，光电门传感器固定在导轨上，使固定有挡光片的小车沿倾斜导轨下滑。更换宽度不同的挡光片，每次由同一位置静止释放小车，将挡光时间记录在表格内。其中挡光时间最短的应是序号 ， 平均速度最小的应是序号 ， 挡光片前缘经过光电门时的瞬时速度最接近序号的平均速度。
实验序号
1
2
3
4
挡光片宽度
6
4
2
1
挡光时间
平均速度
14. 采用分体式位移传感器测量时，实验装置如图（b）所示，发射器安装在小车上，接收器固定在导轨底端。位移传感器通过发射红外线和超声波进行测量，并绘制出小车的图线，如图（c）所示。
(1)、红外线属于和 ， 超声波属于和。（选填A.横波B.纵波C.机械波D.电磁波）
(2)、当小车滑向接收器时，理论上接收器接收到的超声波波长应 ， 频率应。（选填A. 变大、B. 变小、C. 不变）(3)、根据实验数据，论证0.45s-0.65s之间，小车的运动是否为匀加速直线运动。15. 地球是个巨大的天然磁体，某小组同学对地磁场做了深入的研究。(1)、如图1，两同学把一根长约10m的电线两端用其他导线连接一个电压表，形成闭合回路。迅速摇动这根电线，若电线中间位置的速度约10m/s，电压表的最大示数约2mV。粗略估算该处地磁场磁感应强度B大小的数量级为T。
(2)、某小组同学利用智能手机中的磁传感器测量某地地磁场的磁感应强度。如图2建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。该同学在当地对地磁场进行了测量，测量时z轴正向保持竖直向上，测量结果如下图。请你根据测量结果判断该同学是在（选填A.南半球B.北半球）进行此实验，并估测当地的地磁场磁感应强度的大小为（结果保留2位有效数字）。
(3)、地磁场能使宇宙射线中的带电粒子流偏转，成为地球生命的“保护伞”。赤道剖面外的地磁场可简化为包围着地球的厚度为d的匀强磁场，磁感应强度为B ， 方向垂直于剖面，如图3所示。设宇宙射线中粒子的质量为m ， 带负电且电荷量为q ， 最大速率为v ， 不计大气及重力的作用。要使从各方向射向地球的粒子都不能到达地面，则地磁场厚度d应满足的条件为。
16. 某型号霍尔元件的主要部分由一块边长为L、厚度为d的正方形半导体薄片构成，电子的移动方向从SR边进入薄片朝PQ边运动。当突然垂直PQRS面施加一磁感强度为B方向如图所示的匀强磁场时，电子将（ ）
A、在安培力作用下向PS侧积聚 B、在洛伦兹力作用下向PS侧积聚 C、在安培力作用下向QR侧积聚 D、在洛伦兹力作用下向QR侧积聚17. 已知在电子积聚一侧的对侧会同时积累等量的正电荷，稳定后在薄片中形成场强为E的匀强电场，该电场中PS与QR边之间的电势差大小为（ ）A、EL B、 C、Ed D、18. 利用该元件构成的磁传感器可将变化转化为PS与QR边之间的电势差变化，并加以测量。如图所示，将这种磁传感器固定在自行车的车架上，并在车轮辐条上固定强磁铁，当车轮转动时，磁铁每次经过传感器都会在元件两侧产生一次电势差变化，只要测出哪些物理量，即可测得自行车的平均速率大小？请写出需要测量的物理量：、 ， 自行车的平均速率测量公式为：。
19. 若车轮半径为R的自行车在绕半径为L的圆周匀速骑行，测得车速大小为v。某时刻车轮上P点恰与地面接触且不打滑，不考虑转弯时的车轮倾斜，则以地面为参照物，P点的加速度大小为。四、电源(提供电能的装置叫做电源，新能源汽车的电池组安装在车辆底盘上为汽车提供动力来源，几百节锂电池通过串联和并联连接成电池组后，电压一般为380-560V。)
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20. 锂电池内部一般包括正极、负极、隔膜、电解质等组成部分，可用来反复充、放电，如图为锂电池的内部结构。锂电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作。充电过程中正极材料上的锂元素脱离出来变成锂离子，从正极经电解质通过隔膜嵌入负极材料，在此过程中，图中开关S连接的电路元件是（选择：A．“直流电源”B．“用电器”）。
21. 用正弦交流充电桩为动力电池充电的供电电路如图所示。配电设施的输出电压为U1＝250V，变压器均视为理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比n1：n2＝1：8。充电桩“慢充”时的额定功率为7kW，额定电压为U4＝220V，频率为50Hz。
(1)、t＝0时刻，充电桩的电压U4＝0，则交流电压U4随时间t变化的方程为U4＝V。(2)、“慢充”时，充电桩电流I4的有效值为A。（保留3位有效数字）(3)、降压变压器原、副线圈的匝数比n3：n4＝9：1，输电线的总电阻r为Ω。（保留3位有效数字）(4)、配电设施的输出功率为kW。（保留3位有效数字）22. 为了测量某动力电池的电动势和内阻，某小组设计了如图（a）所示的测量电路图。
(1)、在图（b）上完成实物电路的连接。(2)、定值电阻所起的作用是。23. 某兴趣小组设计了一种火箭电磁发射装置，简化原理如图所示。恒流电源能自动调节其输出电压确保回路电流恒定。弹射装置处在垂直于竖直金属导轨平面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小与回路中电流成正比，比例系数为k（k为常量）。接通电源，火箭和金属杆PQ一起由静止起沿导轨以大小等于g的加速度匀加速上升到导轨顶端，火箭与金属杆分离，完成弹射。已知火箭与金属杆的总质量为M ， 分离时速度为v0 ， 金属杆电阻为R ， 回路电流为I。金属杆与导轨接触良好，不计空气阻力和摩擦，不计导轨电阻和电源的内阻。在火箭弹射过程中，求：
(1)、金属杆PQ的长度L；(2)、金属杆PQ产生的电动势E与运动时间t的关系；(3)、恒流电源的输出电压U与运动时间t的关系；(4)、整个弹射过程电源输出的能量W。