2024-2025學(xué)年上海市徐匯區(qū)位育中學(xué)高三（上）期中物理試卷（含答案）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

3.近日，世界銀行發(fā)布第三版全球集裝箱港口績(jī)效指數(shù)，洋山深水港2022年的運(yùn)營(yíng)效率仍居全球首位。這一成績(jī)的取得，與碼頭上數(shù)百臺(tái)塔吊的運(yùn)行密切相關(guān)。
(1)如圖所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運(yùn)動(dòng)的行車A，行車下裝有吊著集裝箱(可視為質(zhì)點(diǎn))B的吊鉤。在A與B沿吊臂方向以速率v勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，將集裝箱B從地面向上吊起，A、B之間的距離以d=H?2t2(SI)(SI表示國(guó)際單位制，式中H為吊臂離地面的高度)規(guī)律變化：
①(多選)該集裝箱B ______。
A.動(dòng)量變化率不變
B.速度變化率不變
C.機(jī)械能保持不變
D.重力功率不變
②吊鉤對(duì)B的拉力F為集裝箱B重力的______倍。(本問(wèn)g=10m/s2)
(2)(簡(jiǎn)答)行車A保持靜止，將質(zhì)量為M的集裝箱B從地面靜止開始豎直向上吊起，電動(dòng)機(jī)輸出功率P恒定，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間達(dá)到最大速度。描述集裝箱該段時(shí)間運(yùn)動(dòng)情況及其達(dá)到的最大速度大?。?br>(3)(計(jì)算)如表是某個(gè)簡(jiǎn)易塔吊模型上行車的部分技術(shù)指標(biāo)，其中額定車速是指行車以額定功率勻速行駛的速度。
請(qǐng)參考表中數(shù)據(jù)，完成下列問(wèn)題：
①行車所配電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻是多少？行車牽引力多大？
②利用該行車電源提供電能，可以維持額定車速運(yùn)行多少小時(shí)？
4.SpinLaunc?的發(fā)射系統(tǒng)稱為“亞軌道加速器”，其開發(fā)的系統(tǒng)不依賴于火箭燃料，而是利用電力、動(dòng)能和離心機(jī)。整個(gè)離心機(jī)由一個(gè)鋼制真空室組成，旋轉(zhuǎn)室直徑為100米，離心機(jī)中間有一條到圓心O有40米長(zhǎng)的旋臂，旋臂的一端固定要發(fā)射的航天器。在發(fā)射前將空氣從腔室中吸出，以創(chuàng)造一個(gè)低摩擦的環(huán)境。(已知第一宇宙速度7.9km/s)
(1)該發(fā)射系統(tǒng)端口水平發(fā)射，理論上若發(fā)射近地人造衛(wèi)星，則設(shè)計(jì)旋臂轉(zhuǎn)速至少為______。
A.31r/min

C.31r/s
(2)若利用該加速器將一顆衛(wèi)星送入距地面高度為10km處，要求加速器能在10ms內(nèi)將該衛(wèi)星從端口豎直射出。若衛(wèi)星射出后不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)視為豎直直線運(yùn)動(dòng)，則：
①衛(wèi)星離開發(fā)射口的射出速度至少約為______m/s，此時(shí)旋臂轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為______rad/s。(保留3位有效數(shù)字)
②類比線加速度a=ΔvΔt，角加速度β的定義可為______與______之比，其單位可用國(guó)際單位符號(hào)表示為______。
③該衛(wèi)星在離心機(jī)中線加速度為α，角速度為β，其轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為r，則根據(jù)所學(xué)它們的換算關(guān)系式可為______。
(3)該系統(tǒng)不用燃料就能發(fā)射火箭，馬斯克的SpaceX星艦重量約為2000噸，若采用該裝置將星艦發(fā)射到10km高度處，你認(rèn)為是否可行：
① ______(選填：A“可行”、B“不可行”)。
②理由是______。
5.一群處于第4能級(jí)的氫原子，都回到基態(tài)能發(fā)出幾種不同頻率的光，將這些光分別照射到圖甲電路光電管的陰極K金屬上，只能測(cè)得3條電流隨電壓變化的圖像(如圖乙所示)，其中a光對(duì)應(yīng)圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為Ua=5V，已知?dú)湓拥哪芗?jí)圖如圖丙所示，電子電量為e=1.6×10?19C。

(1)該群氫原子回到基態(tài)可發(fā)出______不同頻率的光子。
A.12種
B.3種
C.6種
D.4種
(2)采用a光照射金屬時(shí)，逸出光電子的最大初動(dòng)能Eka= ______。該金屬逸出功W= ______eV。
(3)(論證)若光電子運(yùn)動(dòng)方向始終朝向A極板，能否在光電管內(nèi)加入外界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使得光電子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)共同作用下勻速直線運(yùn)動(dòng)到A極板上？闡明理由。
(4)(計(jì)算)只有c光照射金屬時(shí)，調(diào)節(jié)光電管兩端電壓，達(dá)到飽和光電流I=3.2μA，若入射的光子有80%引發(fā)了光電效應(yīng)。求此時(shí)每秒鐘照射到陰極K的光子總能量E。
6.施工常用的柴油錘打樁機(jī)，工作原理為如圖：豎直方向上在樁體上方的錘頭在只依靠重力作用下落，其內(nèi)部有一封閉絕熱氣缸。每次“擊打”當(dāng)錘頭下落到樁體最上方凸起的鐵塊時(shí)候缸內(nèi)空氣封閉迅速被壓縮到最小，此時(shí)內(nèi)部的柴油噴嘴噴出柴油迅速燃燒爆炸，巨大的爆炸力推動(dòng)此時(shí)靜止的錘頭和樁體沿豎直相反方向分開，從而實(shí)現(xiàn)錘頭反復(fù)運(yùn)動(dòng)，樁體得以“夯”入泥土中。
(1)錘頭內(nèi)部的氣缸空氣體積迅速被壓縮的過(guò)程視為絕熱過(guò)程：
①該壓縮過(guò)程中空氣分子之間的作用力______，分子勢(shì)能______。(選填：A“變大”、B“變小”、C“不變”)
②該過(guò)程如圖，Ⅰ為壓縮前空氣分子熱運(yùn)動(dòng)的速率分布曲線，則壓縮后空氣分子熱運(yùn)動(dòng)的速率分布曲線Ⅱ應(yīng)為______。

(2)質(zhì)量為m的錘頭下落至凸起處，缸內(nèi)理想空氣被壓縮至缸體體積的110時(shí)達(dá)到最小，空氣溫度從27℃變?yōu)?00℃，此時(shí)柴油(燃點(diǎn)200℃)迅速爆燃產(chǎn)生巨大壓力。若缸體內(nèi)截面積S，缸內(nèi)理想空氣壓縮前氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0。
①估測(cè)空氣壓縮到體積最小時(shí)缸內(nèi)氣壓為______個(gè)(保留2位有效數(shù)字)p0，錘頭此時(shí)瞬時(shí)加速度大小為______，方向______。
②在氣缸內(nèi)氣體爆燃的過(guò)程中，錘頭與樁體組成的系統(tǒng)的動(dòng)量______(選填：A“守恒”、B“不守恒”)。
③每次缸內(nèi)爆燃過(guò)程中，錘頭質(zhì)量m總能提升相對(duì)凸起?1高，樁體質(zhì)量M總能下沉?2，則每次氣缸內(nèi)爆燃?xì)怏w釋放的內(nèi)能為______。
A.等于mg?1?Mg?2
B.等于Mg?2?mg?1
C.大于mg?1?Mg?2
D.小于Mg?2?mg?1
(3)(計(jì)算)某工程地基對(duì)樁體的阻力f大小隨樁體夯入深度?的變化圖像如圖所示，其斜率為k。為了將一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)的樁體打入地基，每次氣缸內(nèi)氣體爆燃釋放內(nèi)能均為ΔE，錘頭離開樁體的高度均相同。樁體質(zhì)量分別為m和M，求需要該打樁機(jī)夯錘次數(shù)至少多少次？
參考答案
1.【答案】 10e 54 B cp
2.【答案】A 0.8211 1.3348 A A B A 1.6
3.【答案】AB 1.4
4.【答案】C 7.91×103 198 角速度時(shí)間 rad/s2 β=αr B 見解析
5.【答案】C 5eV 7.75
6.【答案】A B D 19 18p0Sm?g 豎直向上 A C 額定車速
行車質(zhì)量
電源
電源輸出電壓
電動(dòng)機(jī)額定輸出功率
電動(dòng)機(jī)額定工作電壓和電流
18km/?
40kg
36V/12A?
≤36V
208W
30V/8A

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