浦东新区2023学年度第二学期期中教学质量检测高三物理试卷考生注意：1．试卷共6页，满分100分，考试时间60分钟。2．本考试分设试卷和答题纸。全卷包括六大题。3．答题前，务必在答题纸上填写姓名、学校、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。一、宇宙（共19分）宇宙中除了地球和其他天体外，还充满着各种射线、星际磁场、星际尘埃等物质。1．（2分）宇宙射线中含有α射线。α粒子是（）A．光子B．电子C．氢原子D．氦原子核2．我们生活在地球上，（1）（2分）某人在地面上用单摆测重力加速度，若测得摆长为L，周期为T，则当地重力加速度的表达式为g=__________。（2）（2分）若将摆线长作为摆长进行计算，最终的实验值（）A．偏大B．偏小（3）（2分）地球表面重力加速度为g，万有引力恒量为G，地球半径为R，则地球质量M=__________。3．（3分）宇宙中某一区域分布着匀强磁场。一个正离子从a点射入，运动过程中该离子的动量不断减小，电荷量不变。下列运动轨迹正确的是（）v0aaav0v0av0ABCD4．科学家对银河系中某一恒星进行了观测。从1994年起，用“△”标记出10年间每一年的位置，如图所示。则：1994（1）（2分）该恒星的运动轨道可视为（）A．椭圆B．双曲线C．抛物线2004（）（分）该恒星绕黑洞运行的周期约为（）23黑洞2000A．8年B．10年2002C．16年D．32年（3）（3分）实际的天文观测发现，恒星在公转一周后的“近黑洞点”较之前的位置会发生偏离，能较好地解释该现象的理论是（）A．广义相对论B．量子论二、B超（共16分）B超是现代医学的一种检测技术。很多病灶可以通过B超检测而发现。一台B超机是由超声探头、计算机和成像系统等模块组成。5．（3分）B超机的电源配适器铭牌如图所示，其内部的变压器可视为理想变压器。变压器的原副线圈匝数之比为（）电源适配器ACADAPTER输入A．11∶5B．11∶12INPUT220V~50HzC．3∶55D．55∶3输出OUTPUT12.0V–3.0A6．超声探头上有一种特殊的材料——“压电晶体”，它通过快速膨胀和回弹，从而产生超声波。（1）（3分）“压电晶体”是单晶体，具有（）的性质。A．各向同性B．各向异性（2）（4分）（多选）如图所示，探头沿x轴正方向发射一列简谐超声波，进入人体。t=0时，波恰好传到P点，xP=7.5cm，xQ=15cm，若波速为1500m/s，则（）yAA．质点P沿y轴正方向起振xOB．质点P沿y轴负方向起振PQC．t=1×10−4s时，波传至Q处−AD．t=6.25×10−5s时，质点Q的位移为−A7．如图所示，当超声波从空气入射到人体时，记“sini=a”，其中i为入射角。皮下组织质地均匀，折射率为n。超声波进入人体过程中的反射、折射与光的反射、折射规律相同。假设皮下h深度处有一高密度病灶，其反射面与表皮平行，一列超声波在皮肤表面的入射点与出射点之间的距离为d，id空气（1）（3分）当距离d越大时，可知病灶深度h（）皮肤hA．越大B．越小病灶（2）（3分）h的表达式为h=__________。（用a、n、d表示）三、新型推进器（共13分）进气口点火塞有一种新型推进器结构如图所示，绝热气缸的进气口可以注入一定质量的燃料A气体，活塞A把气体压缩到一定程度后点火塞点火，点燃燃料气体，静止的活塞BB静止v被高温气体推动，获得速度v。8．（4分）注气完成后，保持活塞B静止，推动活塞A压缩气体。此过程活塞对气体所做的功W_________0（选填“>”、“<”或“=”）。若压缩前气缸内气体压强为p0，压缩后体积变为原来的1/k，热力学温度变为原来的k倍，气体压强变为_________。量子数能量9．新型推进器采用了氢气作为燃料气体。∞021（1）（2分）相比同位素氘核（1D），氢核（1H）少了_______个中子。（2）（2分）氢原子的能级图如图所示，普朗克常量为h，若要使基态氢原子完全电离，则1-E0需要吸收光子的频率至少为________。气体TMc10．对比氢气（H2）和乙烷（C2H6），右表给出了其燃烧时的相关参燃料(K)(kg·mol-1)(J·K−1·mol−1)数。在一定条件下，v的大小近似由四个量决定：T、M、c和损失比H240000.00240.0k（无量纲）。其中：T为缸内气体点燃时的温度、M为气体的摩尔C2H650000.03030.0质量，c为气体定压摩尔热容。（1）（3分）v的表达式可能为（）cT0.5cTcT1.5cT2A．v=kB．v=kC．v=kD．v=kMMMMI1（2）（2分）分别点燃等质量的氢气和乙烷，活塞B被推动的过程中所受合外力的冲量为I1和I2，则为I2__________。四、喷墨打印机（共18分）喷墨打印机的结构可以简化为右图。信号传入纸+当计算机有信号输入时，墨盒喷出细小的墨滴，经过带电室后带上负电，其电v0回荷量由输入信号控制。墨滴进入平行板电容器，最后打到纸上，显示出打印内容。-墨盒带电室平行板电容器流槽当计算机无信号输入时，墨滴不带电，径直通过板间后注入回流槽流回墨盒中。11．（3分）设墨滴穿过电场前后，电势能的变化量为ΔE，墨滴初末位置的电势差为ΔU，若仅改变板间电压，则ΔE随ΔU的变化图线是（）ΔEΔEΔEΔEOΔUOΔUOΔUOΔUABCD12．已知两板间电压U=6×103V，距离d=5×10−3m，板长L=1.6×10−2m。墨滴的质量m=1×10−13kg，电荷量q=−161×10C，以水平初速v0=16m/s进入电容器，假设平板之间为匀强电场，全程仅考虑墨滴受到的电场力。（1）（4分）两板间匀强电场场强大小为__________V/m，墨滴受到的电场力大小为__________N。（2）（4分）计算墨滴穿过电场的过程中竖直方向的位移大小y。（3）（3分）若仅将电容器两端的电压增大50%，则打印稿上可能出现的图样是（）原打印稿ABC13．（4分）为提示剩余墨量，墨盒的底部有一个等腰直角三棱镜，外部有一个光源发射器和接收器，如图所示。当盒中墨水面低于棱镜顶端后，垂直三棱镜底面入射的光线在棱镜中会发生全反射，则接收器接收到的光强会________（选填“增强”或“减弱”），机器就可以判定墨量不足。棱镜的折射率至少为________。墨盒残余墨汁棱镜接收器发射器五、汽车限速（共17分）《道路交通安全法》规定：机动车在经过学校路段时不得超过30km/h。小张驾车去上班，该车质量m=2×103kg，全程车受到的阻力f=0.1mg，重力加速度g取10m/s2。14．当汽车以恒定功率P=6×104W在平直路面上运动时：（1）（3分）汽车能达到的最大速率为__________m/s。（2）（3分）汽车牵引力F随时间t的变化图像可能为（）FFFFOtOtOtOtABCD15．如图所示，某学校门口路段安置了4个距离均为5m减速带（减速带宽度不计），小张的车（可视为质点），在路口由静200m5m学校止开始匀加速启动。第1个第4个减速带减速带（1）（4分）（简答）若车辆直线行驶200m，以15m/s的速度到达第1个减速带，求该过程中发动机所做的功W。（2）（4分）（简答）汽车经过第2个减速带后，小张将车速从10m/s匀加速提升至15m/s，ΔE恰好到达第3个减速带，求此过程中汽车所受合力大小F。（3）（3分）在相邻两个减速带之间汽车的机械能随位置区间变化如图所示，汽车在通过最后O一个减速带后经过校门。则汽车在经过学校时（）超速行为？位置A．存在B．不存在1234六、无动力跑步机（共17分）某兴趣小组利用金属导体棒切割磁感线的速度与电动势的对应关系a将传送带改装成了可测速的无动力跑步机，结构如图所示。跑步机底座固VR××橡胶带定一对金属电极，其间充满匀强磁场，左侧与可变电阻（连有电压表）、b××运动方向c××定值电阻连接，绝缘橡胶带上每隔相同距离就嵌入相互平行的金属条（电R0阻不计）。跑步过程中，绝缘橡胶带跟随脚步一起运动，金属条与电极接d触良好，且任意时刻仅有一根金属条处于磁场中。16．（3分）假设金属条中的电子与金属条具有相同的速度。橡胶带运动后，金属条两端会产生电动势。作为“电源”，其“非静电力”源自于电子受到的（）A．安培力B．洛伦兹力C．库仑力D．电场力17．调节档位后，保持所有元件阻值不变。当某人在上面跑步时（1）（2分）外电路上的电流方向为（）A．abcdB．dcba（2）（3分）将电压表V的电压刻度转换成跑步的速度值，则速度表盘刻度（）．均匀AφB．不均匀，且靠近0刻度的标度更密C．不均匀，且靠近0刻度的标度更疏18．若平行金属电极间距为L，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。定值电阻阻值为R0，当可变电阻阻值为R时，此时a、b、c、d各点的电势如图所示，abcda位置（1）（2分）图中时刻，可变电阻R与定值电阻R0的比值为__________。（2）（4分）设ab之间电势差为U，通过分析、推理，写出跑步速度v的函数表达式。（用U、L、B表示）（3）（3分）当人保持恒定的速度快速奔跑时，人体20%的生物能转化为橡胶带的动能。当可变电阻功率最大时，其阻值满足（）A．R=0B．R=0.2R0C．R=R0D．R=5R0