上海市西南位育中学2023-2024学年高三上学期期中考试物理试题

二〇二三学年第一学期高三物理期中考试试题卷 一、波粒二象性（23分） 在经典力学里，研究对象总是被明确区分为“纯”粒子和“纯”波动。前者组成了我们常说的“物质”，后者的典型例子则是光波。波粒二象性解决了这个“纯”粒子和“纯”波动的困扰。它提供了一个理论框架，使得任何物质有时能够表现出粒子性质，有时又能够表现出波动性质。 1. 人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说法正确的是（　　） A. 液体的分子势能与体积有关 B. 晶体物理性质都是各向异性的 C. 温度升高，每个分子的动能都增大 D. 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 2. 现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是（　　） A. 一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多 B. 肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的 C. 质量为10-3kg、速度为10-2m/s的小球，其德布罗意波长约为10-23 m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹 D. 人们常利用热中子研究晶体结构，因为热中子的德布罗意波长一晶体中原子间距大致相同 3. 粒子散射实验（　　） A. 需要在真空中完成 B. 使用荧光屏是为了阻挡粒子 C. 所用显微镜需始终正对放射源 D. 证明了原子核中存在质子 4. 如图所示,R是一种放射性物质,它能放出三种射线,虚线框内是竖直方向的匀强电场,是纸板,是荧光屏,实验时发现在荧光屏上只有O、P两点处有亮斑.下列说法正确的是 A. 电场方向竖直向下,到达O点的是射线 B. 电场方向竖直向上,到达O点的是射线 C. 电场方向竖直向上,到达P点的是射线 D. 电场方向竖直向下,到达P点的是射线 5. 下列核反应方程中括号内的粒子为中子的是（ ） A. B. C. D. 6. 人们在认识微观世界的粒子性时，往往用宏观物体的碰撞来类比，从而解释粒子之间的相互作用。例如质量为m1和m2的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A.碰撞前m2的速率大于m1的速率 B.碰撞后m2的速率大于m1的速率 C.碰撞后m2的动量大于m1的动量 D.碰撞后m2的动能小于m1的动能 该实验___________（选填A：“能”或B：“不能”）类比散射实验中极少数偏转角度为180°的粒子。 7. 机械运动中的简谐振动向外传播形成机械波，虽然描述的物理量有波长和频率，但是并不能将物质波与机械波等同。例如位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为，请作出t=T时的波形图。 二、太空探秘（18分） 人类自古就对天空充满了好奇和敬畏，试图用各种方式来解释和探索宇宙的奥秘。2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭成功发射升空。6.5小时后，载人飞船与天和核心舱成功实现自主快速交会对接。核心舱绕地球的飞行可视为半径为R的匀速圆周运动。 8. 如图，在对接的最后阶段，载人飞船离地高度逐渐增大，从核心舱正下方缓慢靠近，在此过程中载人飞船绕地球转动的角速度（　　） A. 增大 B. 减小 C. 不变 9. 载人飞船的机械能（　　） A. 增大 B. 减小 C. 不变 10. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验（　　） A. 小球的速度大小均发生变化 B. 小球的向心加速度大小均发生变化 C. 细绳的拉力对小球均不做功 D. 细绳的拉力大小均发生变化 11. 在太空实验室中想要测量小球质量。用力传感器无法直接测量。宇航员想到方法，利用匀速圆周运动测量小球质量如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一待测小球，使其绕O做匀速圆周运动，用力传感器测得绳上的拉力为F，用停表测得小球转过n圈所用的时间为t，得到小球匀速圆周运动的周期T。通过改变F与T的大小，多次实验，通过图像处理数据，进而求解小球的质量。该实验_________（A：需要；B：不需要）测量O点到球心的距离为圆周运动的半径R。图像应该做_____________图像，小球质量为_____________________________。 三、电与磁（30分） 电磁学是研究电、磁、二者的相互作用现象，及其规律和应用的物理学分支学科。根据近代物理学的观点，磁的现象是由运动电荷所产生的，因而在电学的范围内必然不同程度地包含磁学的内容。 12. 磁场对放入其中的长为l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁