2023-2024學(xué)年上海交大附中高三（上）摸底物理試卷

一、智能手機(jī)。

• 1．智能手機(jī)可以通過(guò)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入，具有獨(dú)立的操作系統(tǒng)，大多數(shù)采用大容量電池、電容式觸摸屏，并可安裝第三方程序，功能強(qiáng)大實(shí)用性高。
  （1）5G（第五代移動(dòng)通信技術(shù)）采用的通信頻率比4G更高，則相比4G信號(hào)

  。
  A.5G信號(hào)傳播速度更快
  B.5G信號(hào)波長(zhǎng)更長(zhǎng)
  C.5G信號(hào)更趨近于直線傳播
  D.5G信號(hào)與4G信號(hào)相遇會(huì)發(fā)生干涉
  （2）（多選）電容式觸摸屏其原理可簡(jiǎn)化為如圖所示的電路。平行板電容器的上、下兩極板A、B分別接在一恒壓直流電源的兩端，當(dāng)用手指觸壓屏幕上某個(gè)部位時(shí)，可動(dòng)電極的極板會(huì)發(fā)生形變，電容器的電容變大，在這過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是

  。
  A.電容器所帶電荷量增大
  B.直流電源對(duì)電容器充電
  C.極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小
  D.電阻R上有從b到a的電流
  （3）如表所示為某手機(jī)電池的銘牌數(shù)據(jù)，當(dāng)以1A電流充電時(shí)，此電池從電量為零到充滿(mǎn)至少需要

  h；充滿(mǎn)消耗的電能為

  kW?h。
  

  類(lèi)型	鋰離子電池
  電壓	4.0V
  容量	4000mAh
  充電限制電壓	DC5.0V

  （4）智能手機(jī)有許多的傳感器，如加速度傳感器。小明用手平托著手機(jī)，迅速向下運(yùn)動(dòng)，然后停止。以豎直向上為正方向，手機(jī)記錄了手機(jī)豎直方向的加速度a隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示。則下列判斷正確的是

  。
  
  A.t₁時(shí)刻手受的壓力最小
  B.手機(jī)t₂時(shí)刻比t₁速度更小
  C.t₃時(shí)刻手受的壓力比手機(jī)重力小
  D.t₄時(shí)刻手機(jī)速度最大
  組卷：82引用：2難度：0.4

  解析

四、帶電粒子的運(yùn)動(dòng)

• 4．?電場(chǎng)和磁場(chǎng)都可以對(duì)帶電粒子發(fā)生作用，因此可以利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)來(lái)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。
  （1）托卡馬克（一種磁約束裝置）利用磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)可控核聚變，使一個(gè)氘核（

  2

  1

  H

  ）和一個(gè)氚核（

  3

  1

  H

  ）聚變結(jié)合成一個(gè)氦核（

  4

  2

  H

  e

  ），同時(shí)放出一個(gè)粒子并向外輻射一個(gè)γ光子，放出的粒子為

  。
  A.質(zhì)子
  B.中子
  C.電子
  D.正電子
  （2）甲、乙兩點(diǎn)電荷相距L，乙的質(zhì)量為m,在庫(kù)侖力的作用下，它們由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)甲的加速度為a,乙的加速度為6a,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，乙的加速度變?yōu)閍,速度為v,則此時(shí)兩電荷相距

  ，甲的速度為

  。
  （3）電子在加速器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)出“同步輻射光”，光的頻率是電子圓周運(yùn)動(dòng)頻率的n倍。設(shè)同步輻射光頻率為ν，電子質(zhì)量為m,電荷量為e,則加速器中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

  ，若電子運(yùn)動(dòng)半徑為R，則它的速率為

  。
  （4）（簡(jiǎn)答）如圖所示，一質(zhì)量為m=1.0×10^-2kg、帶電荷量大小為q=1.0×10^-6C的小球，用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，假設(shè)電場(chǎng)足夠大，靜止時(shí)懸線向左與豎直方向夾角為θ=37°。小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量保持不變，重力加速度g取10m/s²。求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
  ①電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；
  ②若在某時(shí)刻將細(xì)線突然剪斷，求經(jīng)過(guò)1s時(shí)小球的速度大小v及方向。
  ③若撤去電場(chǎng)，求小球擺到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線的彈力的大小。
  組卷：42引用：1難度：0.5

  解析

五、磁懸浮列車(chē)

• 5．?磁懸浮列車(chē)是一種靠磁懸浮力來(lái)推動(dòng)的列車(chē)，它通過(guò)電磁力實(shí)現(xiàn)列車(chē)與軌道之間的無(wú)接觸的懸浮和導(dǎo)向，再利用直線電機(jī)產(chǎn)生的電磁力牽引列車(chē)運(yùn)行。
  （1）有一種磁懸浮地球儀，通電時(shí)，地球儀會(huì)懸浮起來(lái)（如圖甲），其原理如圖乙所示，底座是線圈，地球儀是磁鐵，通電時(shí)能讓地球儀懸浮起來(lái)，則下列敘述中正確的是

  。
  A.增大線圈中的電流，地球儀靜止時(shí)受到的磁力變大
  B.線圈電路中的電源必須是交流電源
  C.線圈的a端應(yīng)連接直流電源的正極
  D.線圈的a端應(yīng)連接直流電源的負(fù)極
  （2）上海磁懸浮線路需要轉(zhuǎn)彎的地方有三處，其中最大轉(zhuǎn)彎處半徑達(dá)到8000米，而轉(zhuǎn)彎處最小半徑也達(dá)到1300米。一個(gè)質(zhì)量50kg的乘客坐在以360km/h不變速率駛過(guò)半徑2500米彎道的車(chē)廂內(nèi)，重力加速度g取10m/s²，下列說(shuō)法不正確的是

  。
  A.彎道半徑設(shè)計(jì)特別長(zhǎng)可以使乘客在轉(zhuǎn)彎時(shí)更舒適
  B.彎道半徑設(shè)計(jì)特別長(zhǎng)可以減小轉(zhuǎn)彎時(shí)列車(chē)的傾斜程度
  C.乘客受到來(lái)自車(chē)廂的力大小約為539N
  D.乘客受到來(lái)自車(chē)廂的力大小約為200N
  （3）與“磁懸浮”對(duì)應(yīng)的一種技術(shù)叫“電懸浮”。如圖所示，豎直平面內(nèi)有a、b、c三個(gè)帶電小球，其中a、b固定于絕緣水平面上，三球的連線恰好組成正三角形，“電懸浮”恰好能使小球c靜止，則

  。
  
  A.a、b的電荷量必相等
  B.a、b、c的電荷量必相等
  C.a、b有可能帶相反電性的電荷
  D.c的重力大小等于a、c間的庫(kù)侖斥力大小
  （4）（簡(jiǎn)答）圖甲是磁懸浮實(shí)驗(yàn)車(chē)與軌道示意圖，圖乙是固定在車(chē)底部金屬框abcd（車(chē)廂與金屬框絕緣）與軌道上運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的示意圖。水平地面上有兩根很長(zhǎng)的平行直導(dǎo)軌PQ和MN，導(dǎo)軌間有豎直（垂直紙面）方向等間距的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₁和B₂，二者方向相反。車(chē)底部金屬框的ad邊寬度與磁場(chǎng)間隔相等，當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₁和B₂同時(shí)以恒定速度v₀沿導(dǎo)軌方向向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框會(huì)受到磁場(chǎng)力，帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)車(chē)沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。設(shè)金屬框垂直導(dǎo)軌的ab邊長(zhǎng)L=0.20m、總電阻R=0.4Ω，實(shí)驗(yàn)車(chē)與線框的總質(zhì)量m=2.0kg,磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁=B₂=1T，磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)速度v₀=10m/s。已知懸浮狀態(tài)下，實(shí)驗(yàn)車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到恒定的阻力f=2N，求：
  
  ①設(shè)t=0時(shí)刻，實(shí)驗(yàn)車(chē)的速度為零，求金屬框受到的磁場(chǎng)力的大小和方向；
  ②求實(shí)驗(yàn)車(chē)的最大速率v_m；
  ③實(shí)驗(yàn)車(chē)以最大速度做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，為維持實(shí)驗(yàn)車(chē)運(yùn)動(dòng)，外界需提供的總功率是多少？
  組卷：51引用：1難度：0.3

  解析