2023-2024學年上海市華東師大二附中高三（上）開學物理試卷

波動

• 1．波動是自然界最為常見的運動，自然界的波包括機械波、電磁波和物質波等，它們的產生和傳播等有許多相似的特點，也有許多不同之處。
  （1）機械振動和機械波
  ①聲波不能在月球上傳播是因為：形成機械波必須要有振動的波源和傳播振動的

  ；聲波從空氣中傳到水中，

  不變，由于

  會變化引起

  的變化。
  ②彈簧振子做簡諧運動，振幅為0.4cm,周期為0.5s,計時開始時具有正向最大加速度，則它的位移公式是

  。
  A.

  x

  =

  4

  ×

  10

  -

  3

  sin

  （

  4

  πt

  +

  π

  2

  ）

  m

  
  B.

  x

  =

  4

  ×

  10

  -

  3

  sin

  （

  4

  πt

  -

  π

  2

  ）

  m

  
  C.

  x

  =

  4

  ×

  10

  -

  3

  sin

  （

  2

  πt

  +

  π

  2

  ）

  m

  
  D.

  x

  =

  4

  ×

  10

  -

  3

  sin

  （

  2

  πt

  -

  π

  2

  ）

  m

  
  ③一列簡諧橫波某時刻波形如圖甲所示。由該時刻開始計時，質點L的振動情況如圖乙所示。下列說法正確的是

  。
  
  A．該橫波沿x軸負方向傳播
  B．質點N該時刻向y軸負方向運動
  C．質點L經半個周期將沿x軸正方向移動
  D．該時刻質點K與M的速度、加速度都相同
  （2）電磁波（圖丙）
  ①電磁波和機械波的不同是電磁波可以在

  ，而機械波則不能；電磁波是

  （填“橫波”或“縱波”），橫波和縱波最大的不同是橫波有

  現象，而縱波則沒有。
  ②從2018年底開始，美國就陸續對華為進行了打擊和制裁，甚至寧可自損八百，也要千方百計的打壓華為，究其原因，其中一個就是華為5G技術已領跑世界。5G通信相較于4G通信，利用的電磁波頻率更高，數據傳輸更快，下列說法正確的是

  。
  A．5G信號相比于4G信號更不容易發生衍射
  B．5G信號和4G信號都是電磁波，在空中相遇會發生干涉現象
  C．5G信號在空中傳播的速度大于4G信號在空中傳播的速度
  D．5G信號利用的電磁波頻率高、能量大，也可以用來殺菌消毒
  ③如圖丁所示為氫原子的能級示意圖。氫原子可在各能級間發生躍遷，設從n=4能級躍遷到n=1能級輻射的電磁波的波長為λ₁，從n=4能級躍遷到n=2能級輻射的電磁波的波長為λ₂，從n=2能級躍遷到n=1能級輻射的電磁波的波長為λ₃，則下列關系式中正確的是

  。
  A．λ₃＞λ₂
  B．λ₁＞λ₂
  C．λ₁＞λ₃
  D.

  1

  λ

  1

  =

  1

  λ

  2

  +

  1

  λ

  3

  
  （3）物質波（圖戊）
  2003年全美物理學家的一項調查中評選出“十大最美物理實驗”，排名第一的為1961年物理學家利用“托馬斯?楊”雙縫干涉實驗裝置，進行電子干涉的實驗。從輻射源輻射出的電子束經兩個靠近的狹縫后在顯微鏡的熒光屏上出現干涉條紋，該實驗說明

  。
  A．光具有波動性
  B．光具有波粒二象性
  C．微觀粒子也具有波動性
  D．微觀粒子也是一種電磁波
  組卷：50引用：1難度：0.6

  解析

汽車運動問題的研究

• 2．交通法規定，汽車出現故障停在道路上時，應在車后放置如圖所示的三角警示牌，提醒后面駕車的駕駛員減速避讓。在夜間，某鄉村道路上有一車輛因故障停車，后面有一貨車以20m/s的速度向前駛來，由于夜間視線不好，又有大霧，貨車駕駛員只能看清前方20m的物體，并且他的反應時間為0.6s,制動后最大加速度大小為5m/s²，取g=9.8m/s²，則：
  （1）有關貨車剎車的時間與距離，回答以下問題：
  ①貨車從發現情況到最終停止所用的最短時間為

  s；
  ②若以貨車內駕駛員發現前方警示牌開始計時，制動后貨車以最大加速度減速，則t=6s內貨車的位移為

  。
  A．30m
  B．40m
  C．47m
  D．52m
  ③為了避免相撞，故障車司機將三角警示牌至少要放在故障車輛后

  m處，就一定能避免兩車相撞。
  （2）貨車車廂的水平底板上有一質量為20kg的箱子，在貨車制動后箱子相對底板并不滑動，則：
  ①箱子和底板間的動摩擦因數至少為

  。
  ②在貨車制動過程中

  。
  A．底板對箱子做正功
  B．底板對箱子不做功
  C．底板對箱子沖量水平向后
  D．底板對箱子沖量斜向上方
  （3）如果貨車前、后輪半徑分別為0.3m和0.4m,貨車行駛時輪與地面不打滑，則：
  ①前、后輪邊緣上兩點向心加速度之比為

  。
  A．1：1
  B．3：4
  C．4：3
  D．16：9
  ②貨車車速為20m/s時，后輪的角速度為

  （要寫單位）。
  組卷：26引用：1難度：0.4

  解析

熱學問題研究

• 5．把一個小燒瓶和一根彎成直角的均勻玻璃管用橡皮塞連成如圖1所示的裝置，在玻璃管內引入一小段油柱，將一定質量的空氣密封在容器內。如果不計油柱與管壁間的摩擦和外界大氣壓強的變化，利用此裝置可以研究燒瓶內空氣的體積隨溫度變化的關系。
  
  （1）關于瓶內氣體，下列說法中正確的有

  。
  A、溫度升高時，瓶內氣體體積增大，壓強不變
  B．溫度升高時，瓶內氣體分子的動能都增大
  C．溫度升高，瓶內氣體分子單位時間碰撞到容器壁單位面積的次數增多
  D．溫度不太低，壓強不太大時，可視為理想氣體
  （2）改變燒瓶內氣體的溫度，測出幾組體積V與對應溫度T的值，作出V-T圖象如圖2所示。已知大氣壓強p₀=1×10⁵Pa,則由狀態a到狀態b的過程中，氣體對外做的功為

  J。若此過程中氣體吸收熱量60J，則氣體的內能增加了

  J。
  （3）已知1mol任何氣體在壓強p₀=1×10⁵Pa,溫度t₀=0℃時，體積約為V₀=22.4L。瓶內空氣的平均摩爾質量M=29g/mol,體積V₁=2.24L，溫度為t₁=25℃。試估算瓶內空氣的質量

  g。
  （4）熱力學溫度的0K只能無限接近，而不可能達到。利用本實驗能否得到絕對零度的值？
  請回答能與不能，如果能請說明基本過程

  ，

  。
  組卷：67引用：1難度：0.3

  解析

電磁炮

• 6．如圖所示為某研究小組設計的電磁炮供彈和發射裝置。裝置由傾角θ=37°的傾斜導軌和水平導軌在AB處平滑連接而成，電磁炮發射位置CD與AB相距x=0.4m,傾斜導軌處有垂直導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度為B₁，ABCD區域無磁場，CD處及右側有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為B₂。傾斜導軌頂端的單刀雙擲開關可連接阻值R=1.5Ω的電阻和電容C=1.0F的電容器。質量m=2.0kg、長度L=1.0m、電阻r=0.5Ω的金屬桿ab代替電磁炮彈，金屬桿與傾斜導軌間動摩擦因數均為μ₁=0.2，和ABCD區域導軌之間動摩擦因數為μ₂=0.5，CD右側導軌光滑且足夠長。供彈過程：開關打到S₁處，金屬桿從傾斜導軌某個位置及以上任意位置由靜止釋放，金屬桿最終都恰好精確停在CD處；發射過程：開關打到S₂處，連接電壓U=100V電容器，金屬桿從CD位置開始向右加速發射。已知導軌間距為L=1.0m,sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s²，不計空氣阻力。
  （1）供彈過程
  ①金屬桿運動到AB時刻，桿ab中電流方向為

  （填“a-b”或“b-a”），a端電勢

  于b端電勢（填“高”、“低”或“等”）。
  ②金屬桿到達AB處時速度為

  m/s,從AB到CD所用時間為

  s。
  ③為精確供彈，磁感應強度B₁的大小為

  T。
  ④如果某次金屬桿在傾斜軌道上距AB所在水平面高5m處由靜止釋放，運動到AB過程中電阻R的發熱量；
  （2）發射過程
  ①如果CD右側導軌光滑且足夠長，則開關打到S₂處后金屬桿的運動情況為

  。
  A、勻加速運動
  B、先是加速度變小的加速運動，后是勻速運動
  C、勻速運動
  D、先是加速度變大的加速運動，后是勻速運動
  ②當B₂多大時，金屬桿發射的最終速度最大？最大速度為多少？
  （3）某次充填過程中，操作員沒有給電容器充電，然后將傾斜導軌頂端的單刀雙擲開關錯誤地打到S₂處后靜止釋放金屬桿，試分析說明金屬桿在傾斜軌道將做什么運動？如果B₁=3T，金屬桿的釋放點離AB的距離為10m,則金屬桿從釋放到下滑到AB的時間為多少？
  組卷：132引用：1難度：0.1

  解析