上海市南洋中学2025-2026学年高三上学期期中物理试卷

2531 高三年级物理学科期中考试试题 (满分100分，考试时间60分钟) 命题人：茅炜华 审题人：许美新 特别提示： 1.本试卷标注“多选”的试题，每小题有2~3个正确选顶，漏选给部分分，错选不给分；未特别标注的选 择类试题，每小题只有1个正确选项。 2.在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3.若没有说明，本卷g取9.8ms2。 一、中国空间站（共34分) 2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火挤成功发 射。载人飞船与天和核心舱顺利自主快速交会对接，中国人首次进入自己的空间站。 1.下列物理量是过程量的是（) A.动量 B.冲量C.动能D.引力势能 2.(多选)有同学设想在空问站利用下列装置进行高中物理实验，你认为可行的是 () 运 A. 深究为个互成拍度 B.】力传感器研究作用力 C.证究平抛运动的规 的力的合成烘什 和反作用力的关系 14 "he D.研究向心力的实验 E.验证机城í他守定 下.州毛金属小少在皮州行中下落 3.航天员在空间站做液体性质的实验。地面环境下某液体可沿一竖直毛细管爬升高度为 d。若在空间站中将相同毛细管插入同种液体相同深度，管内、外液面间距为，则该液 体对毛细管发生 现象， d(“A大于”，“B等于”，“C小于”) 4.(多选)如图，天和核心舱处于半径为3的圆轨道Ⅲ：飞船处于半径为”1的圆轨道1上 的？点，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到P处与核心舱对接。则飞船（) 第1页共6页 扫描全能王创建 A.由轨道1进入轨道Ⅱ要在Q点加速 B.飞船在椭圆轨道Ⅱ经过Q点时的加速度比圆轨道1经过 9点时的加速度大 C.飞船沿轨道运行的周期大于沿轨道1运行的周期 D.飞船在椭圆轨道1经过Q点时速度一定小于11.2kms 5.空间站内，甲乙两名航天员在准备出舱活动。甲相对空 轨道V轨道 间站静止，乙拿着质量为50kg箱子正以2ms的速度沿 轨道亚了天知核心始 两人连线方向向左靠近甲。若乙将箱子向左推向甲，乙和箱子问作用时间为02s,离手 时箱子速度为4ms,甲（加身上的装备），乙（加身上的装备)质量都是250kg,求： (1)乙对箱子的平均作用力大小= 乙 (2)(计算)推出箱子后乙的速度。 园为 6.在空间站进行实验可以克服来自地球磁场及电场的干扰，使得物理现象更为准确和明 显。为了研究电感现象，宇航员在空间站进行如图所示的研究。在图中，L为自感系数 较大的电感线圈，且电阻不计：AB为两个完全相同的灯泡，且它们的额定电压均等于 电源的电动势。则() A.合上K的瞬间，A先亮，B后亮 B.合上K的瞬间，A后亮，B先亮 C.断开K以后，B变得更亮，A缓慢熄灭 D.断开K后，A熄灭，B重新亮后再熄灭 7.电磁发射装置采用超级电容储能，可瞬间输出超强功率。如图为电磁发射的简化示意 图，发射轨道为两个固定在水平面上、相互平行的金属导轨。轨道的左端为充电电路， 电源的电动势为￡，周定电容器的电容为C,卫星可简化为一根金属导体棒b。导体棒 b垂直放置于平行金属导轨上，忽略一切摩擦阻力以及轨道和导线的电阻。 (1)将单刀双掷开关S接1给电容器充电，充电结束 后电容器内储存的电能=」 (2)充电结束后再将开关S接2，电容器通过导体棒 ab放电。电容器开始放电的瞬间，导体棒b上电流 的方向 棒ab所受安培力的方向 第2页共6页 扫描全能王创建 二、交通工具（共12分） 从古至今，人类对速度的追求从未停止。船、马车，自行车，现代汽车、磁悬浮列 车。每一种交通工具的苹新，都离不开物理学的发展。 1.如图所示，人站在岸上通过定滑轮用绳以速度' 牵引小船匀速靠岸。如果小船所受阻力的大小不 变，此时绳子与水平而夹角为α，则小船的速度 为一，靠岸过程中小船所受的浮力.一。 (“A.增大”、“B.减小”、“℃.不变) 2.右图为一种早期的自行车，这种不带链条传动的自行车的前轮很 大，后轮很小。行驶过程中，前后轮相等的物理量是( A.线速度大小B.角速度 C.周期 D.转速 3.如图甲所示，质量为60g的人骑着一辆质量为20kg的自行 车，以5/s的速度在笔直的水平马路上匀速行驶，遇红灯后 在距停车线10m处开始刹车，假设刹车后自行车做匀减速直 77 线运动。 甲 (1)试问在刹车过程中自行车受到的阻力至少应为 N。 (2)设刹车过程中某时刻自行车的速率为y,在由初速度5s减速至v的过程中自行车克 服阻力做的功为P,则如图乙所示的形y图像中正确的是（) 三、光和做观粒子（共17分) 光学的发展和微观粒子的研究紧密相联，光学的关键突破直接推动了人类对微观粒子 (如原子、电子、光子)本质的认知，二者共同催生了量子力学这一现代物理学的基石。 1.如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于=3的激发态，在向较低能 级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.29V的金属钠。这群 氢原子最多能辐射出 种不同频率的光。金属钠表面所发出的光电子的最大 初动能是 eV 第3页共6页 器 扫描全能王创建 1=00.0 n=4- --0.85eV 7=3 2.在通往量子理论的道路上，一大批物理学家做出 -1.51eV n=2 了卓越的贡献，请把科学家和相应的物理贡献做连 -3.40eV 线 n=1 -13.6eV 没因斯坦 提出“定态”和“跃迁”假说 玻尔 提“光子说”，战功解释光电效应 德布罗意 提出“能量子”假说 普朗克 提出实物粒子的波粒二象性现象 3. 一束a粒于撞击一静止的金原子核，它们的运动轨 迹如图所示。图中虚线是以金原子核为圆心的圆。不 3 a粒子 考虑Q粒子间的相互作用， (1)定性画出图线3所示“粒子的运动轨迹 P⊕原子核 (2)图示沿轨迹2运动的“粒子，到达P时动能 （“A为零”“B不为零”)，运动过程中电势 能变化 (“A一直增大”，“B一直减小”，”C 先增大再减小”，“D先减小再增大”) 4,科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程 是H+H→He+。n,若H的质量为ml,He的质量为m2,。n的质量为5，真空中 的光速为c。氘核聚变反应中释放的能量为 四、饮料机（共15分） 很多大型商场中会安装饮料机，为市民提供舒适方便的生活体验。 1.小李购买了一瓶热饮，饮料机将调配好的饮品沿竖直方向加注到杯子中，已知加注口 与杯底的高度为40cm,液体从加注口流出时的初速度为Ims,每秒钟流出的液体质量 为30g,不计一切阻力及杯底的液面高度变化，则液体落到杯底的速度为。 ms,液 体对杯底的平均冲力约为N。 第4页共6页 扫描全能王创建 ↑分了数百分米 2.由于饮料机加注的是热饮，导致了杯子内气体的温度升高，如图 所示为气体分子在两个不同温度、T,下的速率分布，则其中 (选填“7或“T)对应的是加注热饮之后的气休温度，杯内气体 分子的平均动能 (选填“州大”或“不变”或“减小”) 分子速率v 3.小李购买的是无糖热茶饮。固体颗粒充分溶解后，发现其中液体的体积大约为 350ml,通过网上查闷资料，该热饮的摩尔浓度大约为56mol/L,阿伏伽德罗常数Na= 6×103mol-1,估算茶饮中大概有 个液体分子（保留3位有效数字） 4.(计算)接第(3)小题，小李开始大口喝饮料，杯子的容积为400ml,连续喝了几口 发现，杯子瘪了。已知杯子内外压强差达到5×10Pa时，杯子会突然产生明显的形变。 很设喝饮料的过程中，杯子内部气体的质量和温度均不变，气体可视为理想气体，大气 压强为I×10P。求小李在该过程中至少喝了多少体积的饮料。 五、水际飞摆（共9分） 小明同学观看游乐节目，看到选手借助悬挂在高处的 绳飞越到水面的浮台上，如图所示。他对此进行了 1. 思考，已知选手质量为60kg,他抓住绳由静止开 始摆动，此时绳与竖直方向夹角=53°，绳的悬挂 7777 岸 浮台 点O距水面的高度为H=3m。不考虑空气阻力和绳 边 的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。重 力加速度g取10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6 1.选手摆到最低点时处于一（选填“超重”或“平衡”或“失重”）状态 2.(简答)若选手摆到最低点时松手，同学们讨论绳长和选手在浮台上的落点距岸边水 平距离的关系。小明认为绳越长落点距岸边水平距离越大。请你对小明的看法进行评 价；若同意他的看法写出判断依据，若不同意则求出绳长多少时落点距岸边水平距离最 远。 第5页共6页 扫描全能王创建 六、磁偏转系统（共13分） 利用磁偏转系统可以测量不同核反应中释放的高能粒子能量，从而研究原子核结构。如图1 所示，用回旋加速器使氘原子核(H)类得2.74MV动能，让其在S处撞击铝(A1) 核发生核反应，产生处于某一激发态和基态的同位素铝核28以及两种不同能量的质子 (H)。产生的质子束经兆缝X沿水平直径方向射入半径为R,方向垂直纸面向里、大 小为B的圆形匀强磁场区域，经偏转后打在位于磁场上方的探测板上A、D处（探测板与 磁场边界相切于A点，D点与磁场圆心O处在同一竖直线上)，获得如图2所示的质子 动能的能谱图。 80 回旋加速器 60 40 20 氛核质子 R 厨 2.03.04.05.06.07.08.09.010.0 E/MeV 图1 图2 1.同位素具有相同的（) A.质量数B.质子数C.中子数D.核子数 2.写出氘核撞击铝核的核反应方程 3.(计算)求A、D的间距L 第6页共6页 扫描全能王创建