2023-2024學年上海交大附中高三（上）摸底物理試卷

一、智能手機。

• 1．智能手機可以通過移動通訊網絡來實現無線網絡接入，具有獨立的操作系統，大多數采用大容量電池、電容式觸摸屏，并可安裝第三方程序，功能強大實用性高。
  （1）5G（第五代移動通信技術）采用的通信頻率比4G更高，則相比4G信號

  。
  A.5G信號傳播速度更快
  B.5G信號波長更長
  C.5G信號更趨近于直線傳播
  D.5G信號與4G信號相遇會發生干涉
  （2）（多選）電容式觸摸屏其原理可簡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，當用手指觸壓屏幕上某個部位時，可動電極的極板會發生形變，電容器的電容變大，在這過程中下列說法正確的是

  。
  A.電容器所帶電荷量增大
  B.直流電源對電容器充電
  C.極板間的電場強度減小
  D.電阻R上有從b到a的電流
  （3）如表所示為某手機電池的銘牌數據，當以1A電流充電時，此電池從電量為零到充滿至少需要

  h；充滿消耗的電能為

  kW?h。
  

  類型	鋰離子電池
  電壓	4.0V
  容量	4000mAh
  充電限制電壓	DC5.0V

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

  。
  
  A.t₁時刻手受的壓力最小
  B.手機t₂時刻比t₁速度更小
  C.t₃時刻手受的壓力比手機重力小
  D.t₄時刻手機速度最大
  組卷：107難度：0.4

  解析

四、帶電粒子的運動

• 4．?電場和磁場都可以對帶電粒子發生作用，因此可以利用電場和磁場來控制帶電粒子的運動。
  （1）托卡馬克（一種磁約束裝置）利用磁場對帶電粒子的作用來實現可控核聚變，使一個氘核（

  2

  1

  H

  ）和一個氚核（

  3

  1

  H

  ）聚變結合成一個氦核（

  4

  2

  H

  e

  ），同時放出一個粒子并向外輻射一個γ光子，放出的粒子為

  。
  A.質子
  B.中子
  C.電子
  D.正電子
  （2）甲、乙兩點電荷相距L，乙的質量為m,在庫侖力的作用下，它們由靜止開始運動。剛開始運動時甲的加速度為a,乙的加速度為6a,經過一段時間后，乙的加速度變為a,速度為v,則此時兩電荷相距

  ，甲的速度為

  。
  （3）電子在加速器中做勻速圓周運動時會發出“同步輻射光”，光的頻率是電子圓周運動頻率的n倍。設同步輻射光頻率為ν，電子質量為m,電荷量為e,則加速器中的勻強磁場的磁感應強度B=

  ，若電子運動半徑為R，則它的速率為

  。
  （4）（簡答）如圖所示，一質量為m=1.0×10^-2kg、帶電荷量大小為q=1.0×10^-6C的小球，用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中，假設電場足夠大，靜止時懸線向左與豎直方向夾角為θ=37°。小球在運動過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電場強度E的大?。?br />②若在某時刻將細線突然剪斷，求經過1s時小球的速度大小v及方向。
  ③若撤去電場，求小球擺到最低點時細線的彈力的大小。
  組卷：48引用：1難度：0.5

  解析

五、磁懸浮列車

• 5．?磁懸浮列車是一種靠磁懸浮力來推動的列車，它通過電磁力實現列車與軌道之間的無接觸的懸浮和導向，再利用直線電機產生的電磁力牽引列車運行。
  （1）有一種磁懸浮地球儀，通電時，地球儀會懸浮起來（如圖甲），其原理如圖乙所示，底座是線圈，地球儀是磁鐵，通電時能讓地球儀懸浮起來，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端應連接直流電源的正極
  D.線圈的a端應連接直流電源的負極
  （2）上海磁懸浮線路需要轉彎的地方有三處，其中最大轉彎處半徑達到8000米，而轉彎處最小半徑也達到1300米。一個質量50kg的乘客坐在以360km/h不變速率駛過半徑2500米彎道的車廂內，重力加速度g取10m/s²，下列說法不正確的是

  。
  A.彎道半徑設計特別長可以使乘客在轉彎時更舒適
  B.彎道半徑設計特別長可以減小轉彎時列車的傾斜程度
  C.乘客受到來自車廂的力大小約為539N
  D.乘客受到來自車廂的力大小約為200N
  （3）與“磁懸浮”對應的一種技術叫“電懸浮”。如圖所示，豎直平面內有a、b、c三個帶電小球，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間的庫侖斥力大小
  （4）（簡答）圖甲是磁懸浮實驗車與軌道示意圖，圖乙是固定在車底部金屬框abcd（車廂與金屬框絕緣）與軌道上運動磁場的示意圖。水平地面上有兩根很長的平行直導軌PQ和MN，導軌間有豎直（垂直紙面）方向等間距的勻強磁場B₁和B₂，二者方向相反。車底部金屬框的ad邊寬度與磁場間隔相等，當勻強磁場B₁和B₂同時以恒定速度v₀沿導軌方向向右運動時，金屬框會受到磁場力，帶動實驗車沿導軌運動。設金屬框垂直導軌的ab邊長L=0.20m、總電阻R=0.4Ω，實驗車與線框的總質量m=2.0kg,磁感應強度B₁=B₂=1T，磁場運動速度v₀=10m/s。已知懸浮狀態下，實驗車運動時受到恒定的阻力f=2N，求：
  
  ①設t=0時刻，實驗車的速度為零，求金屬框受到的磁場力的大小和方向；
  ②求實驗車的最大速率v_m；
  ③實驗車以最大速度做勻速運動時，為維持實驗車運動，外界需提供的總功率是多少？
  組卷：65難度：0.3

  解析