上海虹口区2023-2024学年高三下学期二模考试 物理(含参考答案)

虹口区 2023 学年度第二学期期中学生学习能力诊断测试 高三物理试卷 考生注意： 1. 试卷满分 100 分，考试时间 60 分钟，共 8 页。 2. 本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名、学校、班级，并将条形码贴在规定位置处。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3. 标注 “ 多选 ” 的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。标注 “ 计算 ” 、 “ 简答 ” 的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 一、雷 电 雷电是大气中的放电现象，多形成在积雨云中。通常下部的雷云因摩擦而带负电，上部的雷云带正电。当某处积聚的电荷密度很大，周围产生强电场，就可击穿空气分子，形成雷电，释放巨大能量。 1. 由于静电感应，会使雷云下方附近的地面积聚 ___________ 电荷，在云层和地面之间产生电场的大致方向： ___________ 。 2. 为避免雷电造成损害，高大的建筑物会装有避雷针。如图，雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面的分布如虚线所示。 （ 1 ） A 、 B 、 C 三点中，场强最大的位置是 ___________ 。一带电量为 -2.0×10 -7 C 的电荷 q ，由 B 运动到到 C 点，则其电势能的变化量 ∆ E p = ___________ J 。 （ 2 ）沿水平方向在某区域建立坐标轴 Ox ，轴上各点电势分布如图所示， b 为图线最高点，则 （ ） A ． b 点场强为零 B ． b 点场强竖直向上 C ． a 、 c 两点场强相同 D ．沿水平方向 b 点距离避雷针比 c 点更远 3. 1752 年 6 月的一天，富兰克林在空旷地带高举装有金属杆的风筝，刚好一道闪电从风筝上掠过，他将风筝线上的电引入莱顾瓶中，回家进行了各种电学实验，证明雷电与人工摩擦产生的电具有相同的性质。已知莱顿瓶的电容 C=1000pF ，测出其两端的电压 U =120V ，则富兰克林收集到雷电的电量 Q = ___________ C ．（ 1pF=10 -12 F ） 二、秋 千 荡秋千是非常普遍的娱乐运动。 4. 如图，荡秋千的人连同座椅可看做质点，仅在竖直面内运动，不计阻力， A 、 C 为左右两侧的最高点。 （ 1 ）人在 A 处 （ ） A ．合力不为零 B ．向心力为零 C ．合力沿切线 b 的方向 D ．向心力沿 d 的方向 （ 2 ）从 A 荡到 C 点的过程中，其动能随时间的变化关系图像为 （ ） A ． B ． C ． D ． 5. 小明同学荡秋千时，发现秋千在运动过程中具有周期性，于是他在实验室找到一些器材进行探究。 （ 1 ）为了能够满足“单摆” 模型要求，应 （ ） A ．选用 1 米左右的轻质细线 B ．选用质量较小的塑料球 C ．将线紧密缠绕在水平横杆上 D ．摆角尽可能 小 （ 2 ）测量摆长时，先用游标卡尺测量小球直径，方法正确的是 ___________ 图。 （ 3 ）小明用拉力传感器替代光电门传感器，按图（丙）所示安装好。摆球在小角度摆动的过程中，启动计算机软件，得到图（丁）所示的图像。则 t =1.5s 时摆球在 ___________ 位置，摆球的振动周期 T = ___________ s 。 三、跳跳球 跳跳球的弹性很好，内封一定质量的气体，是有趣的儿童玩具。为方便讨论，均不计空气阻力，重力加速度 g 取 9.8m/s 2 。 6. 接触地面后，跳跳球在被挤压的过程中，不计内能的变化。 （ 1 ）关于能量的变化，下列说法正确的是 （ ） A ．动能一直减小 B ．动能一直增大 C ．弹性势能一直增大 D ．人 机械能总量保持不变 （ 2 ）为了能弹起更高，接触地面后，人应 ___________ 。 7. 如图，跳跳球还可用来跳绳比赛。某同学 1 分钟跳绳 120 次，离开地面后重心均升高 h =10cm 。若将人看做质点，则一次跳跃过程中，球与地面接触的时间 t = ___________ s （保留 2 位有效数字）。 8. 夏天 27℃ 时给跳跳球充气，球内气体压强为 1.5atm 。不计球的容积变化，在不漏气的情况下，冬天 -13℃ 时，球内气体分子热运动的平均动能 ___________ （填写其变化情况），球内气体的压强 p ′= ___________ atm 。 9. （简答题）某同学购买的是无法充气的质地稍硬的跳跳球，玩耍时不慎撞成图示的凹陷，检查发现也没漏气。请你帮他设计一个易于操作的方法把球恢复原状，并简要说明其物理原理。 四、 “ 隔空取物 ” 的光学镊子 光具有能量，也有动量，光照射到物体表面时会产生压力，称为光压。光镊技术就是用一束高度汇聚 激光形成辐射压力，在基本不影响周围环境的情况下对捕获物进行亚接触、无损活体的操作，如同“隔空取物”的光学镊子。 10. 科学家研究发现，光子的动量与光的传播方向一致，其大小 p = ， h 为普朗克常量， λ 为光的波长。该公式表明：光具有的特性是 ___________ 。频率为 ν 的光子垂直照射到平面镜，在反射的过程中，动量改变量的大小 Δ p = ___________ ，从而对平面镜产生一定的压力（光速取