上海市控江中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末學(xué)期診斷物理試題

高三物理第一學(xué)期期末學(xué)情診斷試題一、“獵豹”攝像機(jī)（16分）“獵豹”是4K超高速軌道攝像機(jī)系統(tǒng)，2022年北京冬奧會(huì)上“獵豹”軌道安置在比賽場(chǎng)地外側(cè)，它將速滑運(yùn)動(dòng)競(jìng)技過(guò)程清晰地呈現(xiàn)在我們面前。1．速滑比賽中，運(yùn)動(dòng)員起跑加速度約為，而“獵豹”可達(dá)。獵豹和某運(yùn)動(dòng)員的位移時(shí)間t圖像如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（）A．時(shí)間內(nèi)“獵豹”在前，時(shí)間內(nèi)“獵豹”在后B．時(shí)間內(nèi)“獵豹”與運(yùn)動(dòng)員的平均速度相同C．時(shí)間內(nèi)“獵豹"的速度始終大于運(yùn)動(dòng)員的速度D．時(shí)間內(nèi)“獵豹”做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)2．下圖中，運(yùn)動(dòng)員在彎道處加速前進(jìn)，“獵豹”與運(yùn)動(dòng)員保持同步，則兩者相比__________的向心加速度更大，“獵豹所受合外力的大致方向?yàn)開(kāi)_________（選涂：A．B．C．）。3．為防止運(yùn)動(dòng)員在摔倒時(shí)撞擊“獵豹”，加裝了護(hù)擋板，其目的是通過(guò)增大作用__________以減小運(yùn)動(dòng)員在撞擊過(guò)程中的力，此過(guò)程中動(dòng)量變化量（選涂：A．增大B．減小C．不變）。4．當(dāng)“獵豹”使用的電磁波進(jìn)行無(wú)線(xiàn)遙控，其對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為_(kāi)_________。（保留2位有效數(shù)字）5．為降低轉(zhuǎn)播畫(huà)面中的噪聲強(qiáng)度，通過(guò)產(chǎn)生一列與外界噪聲相同頻率的聲波來(lái)抵消噪聲。假設(shè)某時(shí)刻外界噪聲的波形圖如圖所示，則以下哪列聲波可以達(dá)到零噪音的效果（）A．B．C．D．二、天舟五號(hào)（16分）天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船于2022年11月12日在文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射入軌，裝載了神舟十五號(hào)3名航天員。質(zhì)量的天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船與質(zhì)量的空間站組合體的后向?qū)涌陧樌麑?duì)接。天舟五號(hào)對(duì)接?？壳瓣P(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，以?？克俣葀（）從后方與目標(biāo)相撞，兩個(gè)航天器在離地面約的高空，以約的速度精準(zhǔn)對(duì)接。6．天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船內(nèi)的貨物在發(fā)射階段，火箭靜止點(diǎn)火開(kāi)始加速，在加速階段航天員處于（）A．平衡狀態(tài)B．超重狀態(tài)C．失重狀態(tài)D．完全失重狀態(tài)7．假設(shè)將發(fā)射火箭看成如下模型：靜止的實(shí)驗(yàn)火箭，總質(zhì)量，當(dāng)它以對(duì)地速度噴出質(zhì)量的高溫氣體后，火箭的速度為（噴出氣體過(guò)程中重力和空氣阻力可忽略，取的方向?yàn)檎较颍ǎ?。A．B．C．D．8．宇航員在空間站內(nèi)做物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物理規(guī)律與在地球上做的實(shí)驗(yàn)得到的物理規(guī)律是否相同？__________（填相同或不同），理由是：______________________________。9．對(duì)接前“天宮空間站”與“天舟五號(hào)”的軌道如圖所示，則（）。A．對(duì)接前，“天宮空間站”的線(xiàn)速度大于“天舟五號(hào)”的線(xiàn)速度B．對(duì)接前，“天宮空間站”的向心加速度小于“天舟五號(hào)”的向心加速度C．為實(shí)現(xiàn)對(duì)接，“天舟五號(hào)”需要太空剎車(chē)，減速與“天宮空間站”對(duì)接D．“天舟五號(hào)”的動(dòng)量大于“天宮空間站”的動(dòng)量10．天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船與在軌運(yùn)行的空間站組合體順利完成自主快速交會(huì)對(duì)接。已知地球半徑為R，地面重力加速度大小為g。若空間站組合體繞地球飛行的速度大小為v，則對(duì)接時(shí)天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船離地高度為_(kāi)_________，空間站組合體的加速度大小為_(kāi)_________。三、納米材料（18分）納米材料具有高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性等特性，在應(yīng)用物理中大放異彩。11．納米晶體指納米尺度上的晶體，以下描述正確的是（）A．晶體與非晶體間不可以相互轉(zhuǎn)化B．同種元素的原子可以組成不同的空間點(diǎn)陣C．納米單晶沿不同方向的物理性質(zhì)相同D．單晶體在熔化中分子勢(shì)能減小12、納米防水涂層厚度約為，若以m為單位，其厚度數(shù)量級(jí)的范圍是__________。涂層的防水性是一種不浸潤(rùn)現(xiàn)象，從微觀(guān)角度來(lái)分析，其原因是____________________。13．醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，納米機(jī)器人能應(yīng)用于腫瘤靶向治療。通過(guò)分解過(guò)氧化氫釋放氣體（可看作理想氣體）產(chǎn)生推動(dòng)力。若某一氣泡溫度初始?jí)簭?qiáng)為P，體積為V，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持溫度不變，體積膨脹了，則此時(shí)氣泡內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)開(kāi)_________此過(guò)程中氣體將__________（選涂：A．吸收B．放出C．既不吸收也不放出）熱量。14．納米增透膜可鍍?cè)谡障鄼C(jī)鏡頭表面，增加光的透過(guò)率減少反射光，利用的是__________原理。若一束波長(zhǎng)為的光射入此增透膜后波長(zhǎng)減小了，則膜的折射率為_(kāi)_________。15．靜電紡絲技術(shù)是一種特殊的纖維工藝，如圖為制作納米纖維絲時(shí)所加的電場(chǎng)，圖中虛線(xiàn)為電場(chǎng)線(xiàn)，a、b、c為電場(chǎng)中三點(diǎn)，a、c在中間水平虛線(xiàn)上的等勢(shì)點(diǎn)到b的距離相等，b為中間水平虛線(xiàn)的中點(diǎn)。一電子在外力驅(qū)動(dòng)下從a點(diǎn)經(jīng)b運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．電勢(shì)逐漸降低B．電場(chǎng)強(qiáng)度E不斷減小C．在ab段和bc段運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做功的關(guān)系是D．僅受電場(chǎng)力作用電子可沿實(shí)線(xiàn)軌跡從a運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)四、穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)（13分）2022年8月，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心研制的國(guó)家穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置，能產(chǎn)生了的穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)，刷新了同類(lèi)型磁體的世界紀(jì)錄。16．將下列科學(xué)家與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)匹配（選擇相應(yīng)的字母在實(shí)驗(yàn)下方）A．赫茲B．庫(kù)侖C．法拉第D．奧斯特（1）（）（2）（）（3）（）（4）（）17．質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)如圖所示，P為一束帶電量為的粒子，經(jīng)高電壓U加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器是由相互垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)組成，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。求：（1）能沿直線(xiàn)通過(guò)狹縫的粒子速度大?。唬?）這束粒子通過(guò)狹縫后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁場(chǎng)，分別落在，處，請(qǐng)分析并說(shuō)明出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因。18．如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，V為理想電壓表，L為阻值恒定的小燈泡，為定值電阻，為磁敏電阻（磁場(chǎng)越強(qiáng)，電阻越大），電容器兩極板處于水平狀態(tài)。閉合開(kāi)關(guān)S，電容器中心P點(diǎn)處帶電小球正處于靜止?fàn)顟B(tài)，若磁場(chǎng)變?nèi)?，則可判斷電壓表的示數(shù)__________（選涂：A．變大B．變小C．不變），小球?qū)_________運(yùn)動(dòng)（選涂：A．向上B．向下C．不會(huì)）。五、電磁爐（19分）冬天，很多人喜歡用電磁爐吃火鍋，如圖所示是電磁爐面板下方的線(xiàn)圈，繞線(xiàn)圈的金屬絲直徑，電阻率。19．（多選）如圖所示，電磁爐是利用感應(yīng)電流（渦流）的加熱原理工作的。下列說(shuō)法，正確的是（）A．電磁爐面板采用耐油非金屬材料，發(fā)熱部分為鐵鍋底部B．電磁爐面板采用金屬材料，通過(guò)面板發(fā)熱加熱鍋內(nèi)食品C．電磁爐可用陶瓷器皿作為鍋具對(duì)食品加熱D．可通過(guò)改變電子線(xiàn)路的頻率來(lái)改變電磁爐的功率E．電磁爐和微波爐加熱食物原理是相同的20．小謝同學(xué)把線(xiàn)圈拆了下來(lái)，要測(cè)量電磁爐內(nèi)金屬絲的長(zhǎng)度：（1）首先用伏安法測(cè)金屬絲電阻，根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖（a），用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，在實(shí)物圖（b）中完成接線(xiàn)。圖（a）圖（b）（2）如果測(cè)得金屬絲的電阻為，電磁爐內(nèi)組成線(xiàn)圈的金屬絲總長(zhǎng)度為_(kāi)_____（保留兩位有效數(shù)字）21．（多選）小易同學(xué)課后自制了一個(gè)簡(jiǎn)易無(wú)線(xiàn)充電裝置給充電限制電壓為的手機(jī)充電，裝置由一個(gè)電磁爐（發(fā)射線(xiàn)圈）、一個(gè)接收線(xiàn)圈、一個(gè)二極管、一個(gè)車(chē)載充電器構(gòu)成，發(fā)射線(xiàn)圈、接收線(xiàn)圈匝數(shù)比為，若電磁爐內(nèi)部線(xiàn)圈兩端所加電壓為，不考慮充電過(guò)程中的各種能量損失。則下列說(shuō)法正確的是（）A．接收線(xiàn)圈兩端電壓的有效值約為B．通過(guò)車(chē)載充電器的電流為交流電C．接收線(xiàn)圈內(nèi)電流方向變化50次D．用電壓表測(cè)得的接收線(xiàn)圈兩端電壓約為22．三峽水利某電廠(chǎng)對(duì)用戶(hù)進(jìn)行供電的原理如圖所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為，該電廠(chǎng)到上海直線(xiàn)距離為1700公里，假設(shè)輸電線(xiàn)沿直線(xiàn)鋪設(shè)到上海輸電線(xiàn)采用截面積為電磁爐內(nèi)金屬絲100倍的同材質(zhì)電纜，為了減小損耗采用了高壓輸電，變壓器視為理想變壓器，其中升壓變壓器的匝數(shù)比為，用戶(hù)獲得的電壓為，發(fā)電廠(chǎng)的輸出功率為，輸電線(xiàn)上的電流是__________A，輸電線(xiàn)上損耗的電功率為_(kāi)_________W，__________V，降壓變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)比__________。六、電磁緩沖裝置（18分）2022年4月16日上午，被稱(chēng)為“感覺(jué)良好”乘組的神舟十三號(hào)結(jié)束太空出差，順利回到地球。為了能更安全著陸，現(xiàn)設(shè)計(jì)師在返回艙的底盤(pán)安裝了4臺(tái)電磁緩沖裝置。電磁緩沖裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，外部由高強(qiáng)度絕緣材料制成，其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝矩形線(xiàn)圈abcd；②返回艙，包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ，緩沖軌道內(nèi)存在穩(wěn)定勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于整個(gè)緩沖軌道平面。當(dāng)緩沖滑塊接觸地面時(shí)，滑塊立即停止運(yùn)動(dòng)，此后線(xiàn)圈與返回艙中的磁場(chǎng)相互作用，直至達(dá)到軟著陸要求的速度，從而實(shí)現(xiàn)緩沖?，F(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時(shí)，返回艙的速度大小為，4臺(tái)電磁緩沖裝置結(jié)構(gòu)相同，如圖所示，為其中一臺(tái)電磁緩沖裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，線(xiàn)圈的電阻為R，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，返回艙質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，重力加速度為g，一切摩擦阻力不計(jì)。23．返回艙下降過(guò)程中ab桿中電流方向__________，電流大小為_(kāi)_________，ab桿兩端__________端的電勢(shì)高，ab兩端電勢(shì)差為_(kāi)_________。24．下列關(guān)于電磁阻尼緩沖裝置分析中正確的是（）。A．磁場(chǎng)方向反向后不能起到阻尼的作用B．只增加導(dǎo)軌長(zhǎng)度，可能使