2023-2024学年上海市华东师范大学第二附属中学闵行紫竹分校高三下学期3月阶段质量检测物理试卷含详解.docx

2024届高三年级3月阶段质量检测（物理）

一,闪电（每题4分,共24分）

闪电是由云层所累积的电荷引起的,通常是云层底部带负电,顶部带正电,云层下的地面带正电。当电场强度增大到足以击穿空气时,云层与云层之间或云层与地面之间发生的短时放电现象就是闪电。

1．某次闪电的图像如图所示。云层底部与地面之间的距离,击穿空气所需的电场强度,假设云层底部与地面间的电场可看作匀强电场,且每次闪电击向地面输送的电荷量相同,则（）

A．一次闪电释放的总电荷量为

B．闪电时,云层底部和地面之间的平均电流为

C．一次闪电释放的能量为

D．地球上每年闪电次,全年闪电放出的总能量约为

2．云层底面的电势比地面（填“低”或“高”）V。

3．云层底面与地面构成的电容器的电容为,发生闪电后,云层底面与地面间的电容（填“变大”,“变小”或“不变”）。

4．如果云层的高度降低,闪电更发生,如果一片带电云层与另一片同高度的不带电云层合并成更大面积的云层,闪电更发生。（两空均选填“A.可能”或“B.难以”）

5．如图,霜雨时一头牛栓在树下,闪电击中了树,一个持续的电流脉冲流过地面,这段时间地面形成的等势面如图。如果前后两脚间的身体电阻为,则闪电过程中耗散在体内的能量约为（）

A． B． C． D．

6．一列火车在前进中,车头和车尾各造到一次闪电轰击。据车上的一个观察者测定,这两次轰击是同时发生的。则车上的观察者位于（A.车前部B.车正中C.车后部,选填“”,“”或“”）,对于铁路边地面上观察者的来说,（A.车头先B.车尾先C.头尾同时,选填“”,“”或“”）受到轰击。

二,光纤（5+5+4+4=18分）

光纤是现代通讯普遍使用的信息传递媒介。

7．现有一根圆柱形光纤,光信号从光纤一端的中心进入,并且沿任意方向进入的光信号都能传递到另一端。下列说法不正确的有（）

A．光导纤维利用了光的干涉原理

B．光导纤维利用了光的偏振原理

C．光导纤维利用了光的全反射原理

D．光纤材料的折射率可能为1.2

E．光纤材料的折射率可能为

8．光纤中传输的信号是脉冲光信号。一个光脉冲从光纤中输入,经过一段长度的光纤传输之后,其输出端的光脉冲会变宽。这会降低信号传输质量。考虑各种因素对光脉冲变宽的影响,设光在纤芯中传播的最长时间与最短时间的差为,下列判断正确的是（）

A．长度相同的情况下,光的波长越长,越小

B．长度相同的情况下,纤芯的直径越小,越小

C．长度相同的情况下,纤芯的折射率越大,越小

D．其他条件相同的情况下,纤芯的长度越短,越小

9．目前光纤信号传输主要采用以下三种波长的激光∶,均大于红光波长。试写出两种使用激光而不使用可见光来传输信号的理由∶,。

10．将上一题的激光和可见光照射同种金属,都能发生光电效应,则下列说法正确的是（）

A．光纤中的激光粒子性强于可见光

B．可见光打出的光电子的动能一定比激光的大

C．可见光在单位时间内打出的电子数一定比激光的多

D．激光的波动性一定比可见光显著

三,水火箭（4+4+6+5=19分）

水火箭又称气压式喷水火箭,由饮料瓶,装入瓶内的水及高压气体（可视为理想气体）组成。

11．在水喷出过程中,不考虑热传递。忽略空气阻力,下列说法正确的是（）

A．水火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力

B．气体的温度降低

C．水火箭和喷出的水组成的系统机械能守恒

D．喷出的水对水火箭的冲量与水火箭对喷出的水的冲量相同

12．在发射过程中,关于瓶内的气体,下列说法正确的是（）

A．封闭气体的体积增大,压强减小

B．封闭气体的内能全部转化为水的机械能

C．单位时间内容器内壁单位面积受到气体分子的撞击次数将增多

D．外界对气体做正功

13．水火箭瓶的容积为,某次发射前,往瓶内注入。三分之一体积的水,打气筒每次可充入压强为的气体,当水火箭内部气压达到时,按下发射按钮,箭体可发射至百米高度。设充气过程气体温度不变,忽略瓶身和水的体积变化。已知大气压强为,整个装置气密性良好。

（1）求本次发射火箭前需要打气的次数,

（2）在图中画出瓶内气体从开始充气到喷完水过程中的大致图像（画出变化方向箭头）

14．某次竖直发射时测绘的水火箭速度与时间的图像,其中时刻为“水火箭”起飞时刻,段是斜率绝对值为的直线,忽略空气阻力。关于“水火箭”的运动,下列说法正确的是（）

A．四个时刻中,时刻加速度最大

B．“水火箭”在时刻到达最高点,开始下降

C．“水火箭”在时刻失去推力

D．时间内,“水火箭”继续上升

四,太阳能电池（