2023-2024學年上海市進才中學高三（上）第二次月考物理試卷

一、解答題。1.

• 1．天宮空間站
  北京時間2022年11月29日搭載神舟十五號載人飛船的長征二號F遙十五運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，取得圓滿成功。飛船入軌后，與空間站組合體進行自主快速交會對接，神舟十五號乘組與神舟十四號乘組進行在軌輪換。北京時間2022年12月31日，中國國家主席習近平在新年賀詞中宣布，“中國空間站全面建成”。
  （1）運載火箭的發(fā)射速度需

  。
  A.小于第一宇宙速度
  B.大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度
  C.大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度
  D.大于第三宇宙速度
  （2）天宮空間站繞地球運行近似可以看作勻速圓周運動，在天宮空間站運行的過程中，下列哪個物理量保持不變

  。
  A.線速度
  B.角速度
  C.加速度
  D.合外力
  （3）航天員在太空艙中工作生活時，處于“完全失重”狀態(tài)。下列哪種狀態(tài)也是處于“完全失重狀態(tài)”

  。
  A.坐在高速旋轉的離心機座艙內
  B.坐在東方明珠的旋轉餐廳中
  C.跳水運動員從十米高臺上跳下
  D.傘兵打開降落傘從高空降落
  （4）在運載火箭火發(fā)射升空的過程中，下列表述正確的是

  。
  A.火箭重力勢能增加，重力可能做正功
  B.火箭動能增加，所受合外力可能不做功
  C.火箭機械能一定守恒
  D.火箭動量一定增加
  （5）僅考慮狹義相對論效應，在高速飛行的火箭里的時鐘走過10s,理論上在地面的觀測者測得的時間

  。
  A.大于10s
  B.小于10s
  C.等于10s
  D.都有可能
  （6）神舟十五號載人飛船總重量約為8噸，在點火后的前8秒內從靜止加速至44m/s。飛船所受合外力總沖量為

  kg?m/s,合外力做功為

  J。
  組卷：32引用：1難度：0.5

  解析

• 2．新冠病毒與熔噴布（1）新型冠狀病毒（2019-nCoV）的尺寸約為125納米，主要通過飛沫傳播和接觸傳播。飛沫是一種直徑大于5微米的顆粒，由于重力它在空氣中一般會沉降下去，傳播時間只有幾十秒，距離只有1米左右。飛沫在空氣中長時間停留會逐漸失去水分，剩下的蛋白質和病原體組成的核，形成飛沫核，82%的飛沫核的大小都集中在0.74～2.12微米。根據(jù)圖1的口罩實測數(shù)據(jù)可以判定

  （多選）。
  A.對于2微米以上的微粒，醫(yī)用外科口罩和N95/KN95口罩捕集效率基本相同
  B.普通醫(yī)用口罩對飛沫具有非常好的過濾效果，可以用于非病區(qū)的人流密集場所
  C.紗布口罩對2.5微米的微粒捕集效率約有30%左右
  D.醫(yī)用外科口罩對不同大小的微粒的捕集效率均超過70%
  
  （2）新冠病毒傳播途徑之一是氣溶膠傳播（圖2）。氣溶膠是指懸浮在氣體介質中的固態(tài)或液態(tài)顆粒所組成的氣態(tài)分散系統(tǒng)，這些固態(tài)或液態(tài)顆粒的大小一般在10^-9～10^-3m之間，已知布朗運動微粒大小通常在10^-6m數(shù)量級，下列說法正確的是

  。
  A.布朗運動是氣體分子的無規(guī)則的運動
  B.在布朗運動中，固態(tài)或液態(tài)顆粒越小，布朗運動越劇烈
  C.在布朗運動中，顆粒無規(guī)則運動的軌跡就是分子的無規(guī)則運動的軌跡
  D.當固態(tài)或液態(tài)顆粒大小約10^-6m時，氣溶膠能很長時間都懸浮在氣體中是因為受氣體浮力作用
  （3）熔噴布是口罩的中間過濾層（如圖3），是一種用絕緣材料做成的帶有靜電的超細纖維布，它能阻隔幾微米的病毒，這種靜電的阻隔作用屬于

  。
  
  A.尖端放電
  B.靜電屏蔽
  C.靜電吸附
  D.靜電平衡
  （4）熔噴布是經(jīng)過靜電駐極技術處理，即通過高壓放電，使電荷附著在熔噴無紡布上，駐極處理裝置中針狀電極與平板電極間的電場如圖4所示。用虛線畫出通過a點的等勢面。
  （5）a、b兩點中，電場較強的是

  點，電勢較高的是

  點。
  （6）若a點處一帶電塵埃在電場力的作用下由靜止開始運動，被熔噴布吸附，則：
  ①塵埃攜帶的是

  電荷（選填“正”或“負”）；
  ②若帶電塵埃的電勢能變化量為E，電場力對塵埃做的功為

  ；塵埃的質量為m,不計其所受重力，則它運動到熔噴布時的速度大小為

  。（用E、m表示）
  （7）工廠在生產(chǎn)熔噴布時為了實時監(jiān)控其厚度，在生產(chǎn)流水線上設置如圖5所示傳感器，其中A、B為平行板電容器的上、下兩個極板，上下位置均固定，且分別接在恒壓直流電源的兩極上，G是靈敏電流計，連接在A極板上。當熔噴布的厚度變薄導致介電常數(shù)變小時

  。
  A.極板間的電場強度變大
  B.平行板電容器的電容變大
  C.A、B兩極板間的電壓減小
  D.有自a向b的電流流過靈敏電流計
  （8）如圖6為一水滴落在某防護口罩內側的示意圖。說明照片中水滴表面分子比水滴的內部間距要

  （選填“大”或“小”），水滴和內側材料

  （選填“浸潤”或“不浸潤”）。水滴呈球形的原因是液體

  的作用。
  組卷：34引用：1難度：0.4

  解析

一、解答題。1.

• 5．電磁炮“電磁炮”（如圖甲）是利用電磁力對彈體加速的新型武器，如圖乙所示是“電磁炮”的原理結構示意圖。光滑水平加速導軌電阻不計，軌道寬為L=0.2m。在導軌間有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度B=1×10²T，“電磁炮”的彈體總質量m=0.2kg,其中彈體在軌道間的電阻R=0.4Ω，電源的內阻r=0.6Ω，電源能為加速彈體提供的電流I=4×10³A，不計彈體在運動中產(chǎn)生的感應電動勢和空氣阻力。
  （1）在某次試驗發(fā)射過程中，彈體所受安培力大小為

  N；彈體從靜止加速到4km/s,軌道至少要

  m；
  
  （2）電磁炮的發(fā)射需要大量的電能瞬間釋放，這些電能需要電容器來儲存，這就需要對電容器先充電。如圖所示，導軌的左端連接電容C=5×10^-2F的電容器，開關S先接1，使電容器充電，電壓充到為U₀時將開關S接至2，炮彈受安培力作用開始向右加速運動。直流電源的a端為

  （選填“正極”、“負極”或“可正可負”）；
  （3）以下分析正確的是

  。
  A.強迫儲能器上端為正極
  B.飛機的質量越大，離開彈射器時的動能一定越大
  C.強迫儲能器儲存的能量越多，飛機被加速的時間一定越長
  D.平行導軌間距越小，飛機能獲得的加速度將越小
  （4）充電過程中電容器兩極板間的電壓u隨電容器所帶電荷量q發(fā)生變化。請在圖中畫出u-q圖像。
  （5）由上圖可知，充完電后電容器的電壓為

  V；并可以借助圖像求出穩(wěn)定后電容器儲存的能量為

  J。
  組卷：46引用：1難度：0.6

  解析

• 6．如圖（a），豎直放置足夠長的光滑平行金屬導軌，導軌間距L=1m,上端用阻值為R=10Ω的電阻相連。整個裝置處于磁感應強度B=1T的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向內。質量為m=0.5kg,電阻不計的金屬棒ab從軌道底部以v₀=10m/s開始豎直向上運動，然后又向下返回直至勻速運動。運動過程中ab始終與導軌垂直且良好接觸，空氣阻力不計。求：
  （1）ab剛開始運動時R中的電流大小和方向；
  （2）ab剛開始運動時的加速度a₀和勻速下滑時的速度v₁；
  （3）比較ab上升過程的時間t_上與下落返回至出發(fā)點的時間t_下的長短；
  （4）以ab的出發(fā)點為原點，豎直向上建立x軸，若ab在上升過程中的v-x圖像如圖（b）所示，求圖像與坐標軸所包圍的面積S。
  
  組卷：109引用：3難度：0.4

  解析