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(chǎn)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(jīng)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(xiàn)象，而縱波則沒有。
  ②從2018年底開始，美國就陸續(xù)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(shù)據(jù)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(fā)生衍射
  B．5G信號和4G信號都是電磁波，在空中相遇會發(fā)生干涉現(xiàn)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(fā)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(jīng)兩個靠近的狹縫后在顯微鏡的熒光屏上出現(xiàn)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：40引用：1難度：0.6

  解析

汽車運動問題的研究

• 2．交通法規(guī)定，汽車出現(xiàn)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(xiāng)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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(shù)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：25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(shù)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(tài)a到狀態(tài)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：52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(fā)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(fā)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(qū)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(shù)均為μ₁=0.2，和ABCD區(qū)域導軌之間動摩擦因數(shù)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(fā)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(fā)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：3。
  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(fā)熱量；
  （2）發(fā)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(fā)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：108引用：1難度：0.1

  解析