上海市上海交通大学附属中学2023-2024学年高三上学期摸底考试物理试题及精品5288.pdf

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虑狭义相对论效应,则有?t??t?故选A。【8题详解】[1]根据理想气体状态方程有pVpV11?22TT12其中T?(27?273)K?300K,T?(?3?273)K?270K12可得p??105Pa2[2]为便于月面活动,航天员还需把航天服内的一部分气体缓慢放出,使体积恢复V?4L,气压降到3p??104Pa。假设释放气体过程中温度不变,根据玻意耳定律可得3pV?pV?p?V22333放出的气体与原来气体的质量之比为:..?mp?V?3mpV22联立可得?mp?V4?3?mpV922室温超导2023年7月22日,韩国研究团队发布论文,声称合成了全球首个室温常压超导体。室温超导,即在室温条件下实现的超导现象。而通常情况下,材料只有在非常低的临界温度之下,电阻才会突然降到零,进入超导状态。。当通过限流器的电流I?,将造成超导体失超,从超导态转变R?3?)。已知超导临界电流为I?,限流电阻R?6?,小灯泡L上为正常态(一个纯电阻,且1C2标有“6V6W”的字样,电源电动势E?8V,内阻r?2?。原来电路正常工作,超导部件处于超导态,灯泡L正常发光,现L突然发生短路,则(),,用超导体代替常规导线输电将会节约大量的电能。如图是远距离输电示意图,n:n?1:100,输电导已知发电机的功率为300kW,输出电压300V,用户电压220V,升压变压器匝数比12线总电阻为20?。变压器可视为理想变压器。求::..①若用超导体代替常规导线,可以节省的功率是______;n:n?______。②(YBCO)超导线材在94K时,将呈现超导特征,但常温下,仍然为一般导体。某同学在实验室找到一根用YBCO材料制成的弹性导电绳,想测量其电阻率。实验过程如下:如图(a)所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图(b)S、S,调节R,使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置,记录两表的示所示的电路中。先闭合开关12U和I。数00S,电流表的示数______(选填“变大”或“变小”),电压表的示数______(选填“变大”或①断开开关2I。记下此时电压表示数U以及弹性导电绳AB“变小”),调节滑动变阻器R的滑片,使电流表示数为01L和横截面积S,则此时导电绳的电阻R?______(结果用含U、U和I的式子表示)。间的距离11x010②多次拉伸导电绳,每次都测量并记录AB间的距离L和导电绳横截面积S,调节滑动变阻器R的滑片的位I,记下此时的电压表示数U。绘制如图(c)所示的图像。已知图线的斜率为k、置,使电流表的示数为0??______。(结果用含k或d的式子表示)纵截距为d,若不考虑电流表的内阻,则弹性导电绳的电阻率③若考虑电流表的内阻,则(2)中的电阻率的测量值______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。【答案】.①.2000W②.1490:11U?U11.①.变小②.变大③.10④.k⑤.不变I0【解析】【9题详解】:..,灯泡与超导电阻串连接入电路,因灯泡正常发光,则电路中电流PI?L?1A?ILUCL所以超导部件超导,通过R被短路,通过的电流为零,故A错误;,电路的总电阻减小,总电流增大,由于E8I??A?4A?I?,故超导体失超,转化为正常态;两个电阻并联,电路中的电阻为RRR??12?2ΩR?R12通过灯泡的电流为E8I???A?2Ar?R?2?2路端电压为U?I?R??4VR通过的电流为1U4I??A1R31R的电流为通过2U2I??A2R32故BC错误,D正确。故选D。【10题详解】①[1]根据题意可知,由于超导体的电阻为0,则用超导体代替常规导线,可以节省的功率等于用常规导线时损失的功率,设升压变压器的输出电压为U,升压变压器副线圈电流为I,则根据原副线圈匝数与电压22之间的关系有nU?2U?30000V2n11理想变压器输出功率等于输入功率,,则输电线上的输电电流为:..PI??10A2U2则损失的功率为?P?I2R?2000W2即用超导体代替常规导线,可以节省的功率为2000W。②[2]输电线路损失的电压为?U?IR?200V2设降压变压器的输入电压为U,则有3U?U??U?29800V32所以降压变压器匝数比n:n?U:U?1490:113434【11题详解】①[1][2]断开开关S,电路中总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律2EI?R?r可知,总电流减小,外电压增大;则电流表的示数变小,滑动变阻器两端电压变小,则电压表的示数变大。[3]开关S闭合时,根据欧姆定律可得2UR?00I0断开开关S时有2UR?R?1x0I0联立解得导电绳的电阻为U?UR?10xI0②[4]若不考虑电流表的内阻,则有UL?R??I0S0UL可知?图像的斜率为电阻率,则有IS0:..??k③[6]若考虑电流表的内阻,则有UL?R?r??I0AS0UL可知?图像的斜率不变,所以②中的电阻率的测量值不变。IS0带电粒子的运动电场和磁场都可以对带电粒子发生作用,因此可以利用电场和磁场来控制带电粒子的运动。(一种磁约束装置)利用磁场对带电粒子的作用来实现可控核聚变,使一个氘核(2H)和一13H)聚变结合成一个氦核(4He),同时放出一个粒子并向外辐射一个?个氚核(光子,放出的粒子为()、乙两点电荷相距L,乙的质量为m,在库仑力的作用下,它们由静止开始运动。刚开始运动时甲的加速度为a,乙的加速度为6a,经过一段时间后,乙的加速度变为a,速度为v,则此时两电荷相距______,甲的速度为______。“同步辐射光”,光的频率是电子圆周运动频率的n倍。设同步辐射光频率为?,电子质量为m,电荷量为e,则加速器中的匀强磁场的磁感应强度B?______,若电子运动半径为R,则它的速率为______。,一质量为m??10?2kg、?6C的小球,用绝缘细线悬挂在水平??向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向夹角为??37?。小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度g取10m/s2。求:(sin37??,cos37??)①电场强度E的大小;②若在某时刻将细线突然剪断,求经过1s时小球的速度大小v及方向。③若撤去电场,求小球摆到最低点时细线的弹力的大小。1【答案】.①.6L②.v6:..2??m2??R14.①.②.nen15.①×104N/C;②;方向与竖直方向夹角为37°斜向下;③。【解析】【12题详解】根据质量数守恒、电荷数守恒可知2H+3H?4He+1n+?1120故放出的粒子为中子。故选B。【13题详解】[1][2]以乙为研究对象,根据牛顿第二定律和库仑定律QqQqk?m?6ak?ma,L2L22解得两球的间距为L?6L2根据两球受到同样大小的库仑力,有F=ma=m×6a甲乙可见,甲的质量为m=6m甲乙以两球组成的系统为研究对象,由动量守恒,又有mv=mv乙乙甲甲所以,甲的速度为1v?v甲6【14题详解】?[1][2]光的频率是电子圆周运动频率的n倍。则圆周运动频率为。根据粒子在磁场中运动的周期nnT??根据v22?RevB?m,T?Rv得:..2?mmvT?,R?eBeB解得2??meBR2??RB?,v??nemn【15题详解】①对小球,由平衡条件可得qE=mgtanθ解得电场强度E的大小为E=×104N/C②剪断细线后,小球只受重力和电场力,所以两力的合力沿着绳的方向,小球做初速度为零的匀加速直线运动,小球受到的合力为mgF?cos?由牛顿第二定律得F=ma由速度—时间公式得v=at代入数据解得v=°斜向下;③若撤去电场,根据能量守恒定律有1mv2?mgL?1?cos??2在最低点v2T?mg?mL解得T=,它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向,再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。,通电时,地球仪会悬浮起来(如图甲),其原理如图乙所示,底座是线圈,地球:..仪是磁铁,通电时能让地球仪悬浮起来,则下列叙述中正确的是(),,其中最大转弯处半径达到8000米,而转弯处最小半径也达到1300米。一个质量50kg的乘客坐在以360km/h不变速率驶过半径2500米弯道的车厢内,重力加速度g取10m/s2,下列说法不正确的是()“磁悬浮”对应的一种技术叫“电悬浮”。如图所示,竖直平面内有a、b、c三个带电小球,其中a、b固定于绝缘水平面上,三球的连线恰好组成正三角形,“电悬浮”恰好能使小球c静止,则()、、b、、、,图乙是固定在车底部金属框abcd(车厢与金属框绝缘)与轨道上运动磁场的示意图。水平地面上有两根很长的平行直导轨PQ和MN,导轨间有竖直(垂直纸面)方向等间:..B和B,二者方向相反。车底部金属框的ad边宽度与磁场间隔相等,当匀强磁场B和B同距的匀强磁场1212v沿导轨方向向右运动时,金属框会受到磁场力,带动实验车沿导轨运动。设金属框垂直导时以恒定速度0L???m??B?1T,轨的ab边长、总电阻,实验车与线框的总质量,磁感应强度12v?10m/s。已知悬浮状态下,实验车运动时受到恒定的阻力f?2N,求:磁场运动速度0①设t?0时刻,实验车的速度为零,求金属框受到的磁场力的大小和方向;v;②求实验车的最大速率m③实验车以最大速度做匀速运动时,为维持实验车运动,外界需提供的总功率是多少?【答案】.①4N,水平向右;②5m/s;③20W【解析】【16题详解】,则增大线圈中的电流,地球仪静止时受到的磁力不变,故A错误;,线圈磁场方向应是不变的,线圈应通稳恒电流,电路中的电源不能是交流电源,故B错误;,因此线圈上端是N极,由安培定则可知,电路中a端点必须连接直流电源的负极,故C错误,故D正确。故选D。【17题详解】,乘客在转弯时受到来自车厢的力较小,所以更舒适,故A正确,不符向合题意;,重力在沿水平方向的分量就小,列车的倾斜程度就小,故B正确,,如图所示:..根据圆周运动向心力公式得v21002F=m?50?N?200NR2500根据勾股定理得乘客受到来自车厢的力大小约为F??mg?2?F2=539NN向故C正确,不符合题意;D不正确,符合题意。故选D。【18题详解】,可知c所受重力与ab对c的库仑力的合力平衡,故三者的电性相同,故C错误;,ab对c的库仑力大小相等,故ab所带的电荷量相等,故A正确;,故B错误;