2023-2024學(xué)年上海市進(jìn)才中學(xué)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(shí)間2022年11月29日搭載神舟十五號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十五運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，取得圓滿(mǎn)成功。飛船入軌后，與空間站組合體進(jìn)行自主快速交會(huì)對(duì)接，神舟十五號(hào)乘組與神舟十四號(hào)乘組進(jìn)行在軌輪換。北京時(shí)間2022年12月31日，中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平在新年賀詞中宣布，“中國(guó)空間站全面建成”。
  （1）運(yùn)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(yùn)行近似可以看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在天宮空間站運(yùn)行的過(guò)程中，下列哪個(gè)物理量保持不變

  。
  A.線(xiàn)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(shí)，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(zhuǎn)的離心機(jī)座艙內(nèi)
  B.坐在東方明珠的旋轉(zhuǎn)餐廳中
  C.跳水運(yùn)動(dòng)員從十米高臺(tái)上跳下
  D.傘兵打開(kāi)降落傘從高空降落
  （4）在運(yùn)載火箭火發(fā)射升空的過(guò)程中，下列表述正確的是

  。
  A.火箭重力勢(shì)能增加，重力可能做正功
  B.火箭動(dòng)能增加，所受合外力可能不做功
  C.火箭機(jī)械能一定守恒
  D.火箭動(dòng)量一定增加
  （5）僅考慮狹義相對(duì)論效應(yīng)，在高速飛行的火箭里的時(shí)鐘走過(guò)10s,理論上在地面的觀測(cè)者測(cè)得的時(shí)間

  。
  A.大于10s
  B.小于10s
  C.等于10s
  D.都有可能
  （6）神舟十五號(hào)載人飛船總重量約為8噸，在點(diǎn)火后的前8秒內(nèi)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(guò)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(huì)沉降下去，傳播時(shí)間只有幾十秒，距離只有1米左右。飛沫在空氣中長(zhǎng)時(shí)間停留會(huì)逐漸失去水分，剩下的蛋白質(zhì)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(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可以判定

  （多選）。
  A.對(duì)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(duì)飛沫具有非常好的過(guò)濾效果，可以用于非病區(qū)的人流密集場(chǎng)所
  C.紗布口罩對(duì)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(duì)不同大小的微粒的捕集效率均超過(guò)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(zhì)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(yùn)動(dòng)微粒大小通常在10^-6m數(shù)量級(jí)，下列說(shuō)法正確的是

  。
  A.布朗運(yùn)動(dòng)是氣體分子的無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)
  B.在布朗運(yùn)動(dòng)中，固態(tài)或液態(tài)顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈
  C.在布朗運(yùn)動(dòng)中，顆粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡就是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡
  D.當(dāng)固態(tài)或液態(tài)顆粒大小約10^-6m時(shí)，氣溶膠能很長(zhǎng)時(shí)間都懸浮在氣體中是因?yàn)槭軞怏w浮力作用
  （3）熔噴布是口罩的中間過(guò)濾層（如圖3），是一種用絕緣材料做成的帶有靜電的超細(xì)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(guò)靜電駐極技術(shù)處理，即通過(guò)高壓放電，使電荷附著在熔噴無(wú)紡布上，駐極處理裝置中針狀電極與平板電極間的電場(chǎng)如圖4所示。用虛線(xiàn)畫(huà)出通過(guò)a點(diǎn)的等勢(shì)面。
  （5）a、b兩點(diǎn)中，電場(chǎng)較強(qiáng)的是

  點(diǎn)，電勢(shì)較高的是

  點(diǎn)。
  （6）若a點(diǎn)處一帶電塵埃在電場(chǎng)力的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，被熔噴布吸附，則：
  ①塵埃攜帶的是

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

  ；塵埃的質(zhì)量為m,不計(jì)其所受重力，則它運(yùn)動(dòng)到熔噴布時(shí)的速度大小為

  。（用E、m表示）
  （7）工廠在生產(chǎn)熔噴布時(shí)為了實(shí)時(shí)監(jiān)控其厚度，在生產(chǎn)流水線(xiàn)上設(shè)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(gè)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(jì)，連接在A極板上。當(dāng)熔噴布的厚度變薄導(dǎo)致介電常數(shù)變小時(shí)

  。
  A.極板間的電場(chǎng)強(qiáng)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(guò)靈敏電流計(jì)
  （8）如圖6為一水滴落在某防護(hù)口罩內(nèi)側(cè)的示意圖。說(shuō)明照片中水滴表面分子比水滴的內(nèi)部間距要

  （選填“大”或“小”），水滴和內(nèi)側(cè)材料

  （選填“浸潤(rùn)”或“不浸潤(rùn)”）。水滴呈球形的原因是液體

  的作用。
  組卷：32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(duì)彈體加速的新型武器，如圖乙所示是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平加速導(dǎo)軌電阻不計(jì)，軌道寬為L(zhǎng)=0.2m。在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1×10²T，“電磁炮”的彈體總質(zhì)量m=0.2kg,其中彈體在軌道間的電阻R=0.4Ω，電源的內(nèi)阻r=0.6Ω，電源能為加速?gòu)楏w提供的電流I=4×10³A，不計(jì)彈體在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和空氣阻力。
  （1）在某次試驗(yàn)發(fā)射過(guò)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(lái)儲(chǔ)存，這就需要對(duì)電容器先充電。如圖所示，導(dǎo)軌的左端連接電容C=5×10^-2F的電容器，開(kāi)關(guān)S先接1，使電容器充電，電壓充到為U₀時(shí)將開(kāi)關(guān)S接至2，炮彈受安培力作用開(kāi)始向右加速運(yùn)動(dòng)。直流電源的a端為

  （選填“正極”、“負(fù)極”或“可正可負(fù)”）；
  （3）以下分析正確的是

  。
  A.強(qiáng)迫儲(chǔ)能器上端為正極
  B.飛機(jī)的質(zhì)量越大，離開(kāi)彈射器時(shí)的動(dòng)能一定越大
  C.強(qiáng)迫儲(chǔ)能器儲(chǔ)存的能量越多，飛機(jī)被加速的時(shí)間一定越長(zhǎng)
  D.平行導(dǎo)軌間距越小，飛機(jī)能獲得的加速度將越小
  （4）充電過(guò)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(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)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(chǔ)存的能量為

  J。
  組卷：42引用：1難度：0.6

  解析

• 6．如圖（a），豎直放置足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L=1m,上端用阻值為R=10Ω的電阻相連。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向內(nèi)。質(zhì)量為m=0.5kg,電阻不計(jì)的金屬棒ab從軌道底部以v₀=10m/s開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)，然后又向下返回直至勻速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ab始終與導(dǎo)軌垂直且良好接觸，空氣阻力不計(jì)。求：
  （1）ab剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)R中的電流大小和方向；
  （2）ab剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a₀和勻速下滑時(shí)的速度v₁；
  （3）比較ab上升過(guò)程的時(shí)間t_上與下落返回至出發(fā)點(diǎn)的時(shí)間t_下的長(zhǎng)短；
  （4）以ab的出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn)，豎直向上建立x軸，若ab在上升過(guò)程中的v-x圖像如圖（b）所示，求圖像與坐標(biāo)軸所包圍的面積S。
  
  組卷：101引用：3難度：0.4

  解析