精品解析：上海市浦东新区上海海事大学附属北蔡高级中学2026-2027学年上学期期中考试高三物理试题

2026 学年第一学期海大附中高三年级 期中教学质量检测（物理） （满分 100 分，考试时间 60 分钟） 考生注意： 1、本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写班级、姓名、贴好二维码。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 2、本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 3、本试卷标注“计算”“简答”“论证”等试题，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。 一、气体实验（28 分） 用如图所示装置进行“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验。 1. 本实验中，压强传感器（ ） A. 需要调零 B. 不需要调零 2. 能反映缓慢压缩气体过程中的图是（ ） A. B. C. D. 3. 甲乙两位同学通过实验在p-V图像中分别得到两条双曲线，如图所示。两人实验均操作无误，产生该情况的原因可能是（ ） A. 甲同学推注射器比乙快 B. 乙同学推注射器比甲快 C. 甲同学注射器内的封闭气体质量比乙大 D. 乙同学注射器内的封闭气体质量比甲大 4. 分子力F随分子间距离r的变化如图所示。两分子相距无穷远时势能为0。现将分子A固定，将分子B由无穷远处释放，仅考虑分子间作用力，在分子间距由r2到r1的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 从r2到r0，分子力的大小一直增大 B. 从r2到r1，分子力的大小先减小后增大 C. 从r2到r1，分子动能先增大后减小 D. 从r2到r0，分子势能先减小后增大 5. 如图，一心形玩具气球内密封一定质量的理想气体和一个充有同种气体的弹性小气球，心形气球体积始终不变。在心形气球内，小气球内部气体压强大于外部气体压强，整个系统导热良好。初始时，小气球的体积为心形气球体积的一半。当温度缓慢升高时，忽略温度变化对气球材料性质的影响，下列说法正确的是（ ） A. 小气球外部气体压强不变 B. 小气球内部气体分子数与外部相等 C. 小气球内部气体体积不变 D. 小气球内部气体体积变大 6. （多选）如图所示，一定质量的理想气体，沿状态A、B、C变化，下列说法中正确的是（ ） A. 沿A→B→C变化，气体温度不变 B. A、B、C三状态中，B状态气体温度最高 C. A、B、C三状态中，B状态气体温度最低 D. 从A→B，气体压强减小，温度升高 7. 如图所示，导热良好的瓶内，用一质量为m1、横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，在活塞上方有质量为m2的液体。初始时，瓶内气体处于状态A，体积为VA。将一根质量不计的细管插入液体，液体在细管中上升到一定高度后保持静止，随后通过细管缓慢吸走全部液体，此时瓶内气体处于状态B。环境温度保持不变，从状态A到状态B过程中，气体吸收热量Q=2.05J。已知m1=0.4kg，m2=2kg，S=40cm2，VA=400cm3，大气压强p0=0.99×105Pa，g=10m/s2。 （1）图中液体________（选填“浸润”或“不浸润”）管壁，若细管仅内径变小，与原细管相比，管内液面将________（选填“升高”、“不变”或“降低”）； （2）求气体在状态B时的体积VB________； （3）求气体从状态A到状态B过程中对外做的功WAB________。 二、太空 AI 算力中心（11 分） 我国计划在未来五年内发射天基人工智能数据中心。将太空计算星座部署在近地轨道，利用太空的真空、微重力和低温环境进行高效散热，并通过太阳能电池板提供能源。 8. 太空计算星座的能源来自太阳，太阳目前是一颗（ ） A. 固态的白矮星 B. 固态的中子星 C. 气态的主序星 D. 气态的红巨星 9. 2025年我国成功发射全球首个太空计算星座“星算”，首批12颗卫星全部进入距离地面700km高度的预定轨道，绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径约为6400km，则其中一颗卫星在轨运行时（ ） A. 向心加速度大于g B. 线速度小于7.9km/s C. 做匀变速曲线运动 D. 受到的合力为零 10. （多选）“星算”卫星内部搭载了智能芯片以执行计算任务，当卫星在轨运行时（ ） A. 在太空中利用对流和辐射对芯片进行散热 B. 若散热功率小于热功率，芯片温度必升高 C. 经过地球阴影区时无法发电，需配备储能系统 D. 其它条件相同的情况下，太阳能电池板平均发电功率比在地球上更大 11. 如图所示，Q和R是围绕地球P运行的两颗质量相同的卫星。Q的轨道是圆，R的轨道是椭圆。 ①Q的加速度始终指向P，但R的加速度并非一直如此 ②Q与R所受的万有引力大小相同 ③Q以恒定速率运动，但R的速率会变化 以上说法中正确的有（ ） A. ③ B. ①和② C. ①和③ D. ①、②和③ 三、光镜万象探究（13 分） 利用三棱镜、水滴、平面镜等光学器件开展光现象探究 12. 甲、乙是同一辆汽车的两张照片，乙中显示汽车玻璃反射光的影响减弱了，玻璃后的景象更清晰，在拍摄乙时，照相机镜头前安装了（ ） A. 增加反射的薄片 B. 增加透射的薄片 C. 偏振滤光片 D. 绿色滤光片 13. 利用三棱镜观察太阳光（含有红外线、可见光和紫外线）的色散现象。小悟观察到的可见光照射到如图B~D的范围内，则（ ） A. A处温度升高最快 B. E处温度升高最快 C. B处光线比D处光线更容易发生全反射 D. B处光线与D处光线射向同一狭缝，B处光线的衍射现象更明显 14. 如图是虹形成的简化示意图，若水滴是球形的，光线a、b分别代表两条出射的单色光。将单色光a、b分别射向同一双缝干涉实验装置，单色光________的干涉条纹间距更大。测得太阳光的入射角θ为53°，光线b第一次折射偏折的角度β为16°，则光线b在水滴中的折射率为________。（保留2位有效数字） 15. 某太空望远镜拍摄的星空照片中呈现如图所示的星芒。则该望远镜成像光路上的障碍物分布情况可能为（白色表示透光、黑色表示障碍物）（ ） A. B. C. D. E. 四、载人深潜（12 分） 2020年我国自主研制的万米载人潜水器“奋斗者号”成功在马里亚纳海沟坐底，历时3小时20分，下潜深度达到10909米。“奋斗者号”的球形载人舱外壳采用钛合金材料，可以阻挡巨大的海水压强，海水的密度约为，取。 16. 此次深潜作业利用了多种通信方式。“奋斗者号”与“探索一号”间水声通信采用的超声波属于（ ）①（选A、“横波”B、“纵波”），“奋斗者号”与“沧海”号间的光通信载体属于（ ）②（选A、“机械波”B、“电磁波”）。 17. “奋斗者号”的平均下潜速度大小为________，下潜到海沟最深处时承受的压强约为________（均保留两位有效数字）。 18. 某潜艇从静止开始下潜时竖直方向上的速度随时间变化情况如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 时刻潜艇的位置最深 B. 时刻潜艇的加速度大小为0 C. 时间内潜艇竖直方向的平均速度大于 D. 时间内潜艇加速度方向不变 19. 海浪从远海传向海岸。已知海浪的传播速度与海水的深度有关，海水越深，速度越大。一艘大船停泊在离岸较远处，振动的周期为，则（ ） A. 海浪拍打海岸的周期大于 B. 海浪从远海传向海岸，相邻波峰之间的距离变小 C. 悬挂在船上摆长为的单摆的振动周期为 D. 让船停泊在离海岸更近处，海浪通过船体的衍射现象更明显 五、医疗技术（24 分） 医疗技术 20. 医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子仅考虑电场力和磁场力，在达到平衡时，离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点间的距离为4.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为240μV，磁感应强度的大小为0.030T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为（ ） A. 1.3m/s，a负、b正 B. 1.3m/s，a正、b负 C. 2.0m/s，a正、b负 D. 2.0m/s，a负、b正 21. 超声波传播简化为如题图甲所示，超声波从介质1进入介质2中继续传播，A、B、C为传播方向上的三个点。如图乙所示为t=0时刻A质点右侧介质1中的部分波形图，此时B点刚开始振动，图丙所示为该时刻起B点的振动图像。已知B、C两质点间的距离为0.36cm，超声波在介质2中的速度为1.8×103m/s，求： （1）该波在介质1中传播速度的大小v=________m/s； （2）0~3×10-6s内质点C运动的路程s=________m。 22. 物理小组的同学准备利用压敏电阻和电流表制作一个电子压力计，他们希望能从表盘上直接读出压力大小。他们设计的电路如图甲所示，其中R1是定值电阻，R2是最大阻值为500Ω的滑动变阻器，理想电流表A的量程为0~6mA，电源电动势E为9V，内阻不计。压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的关系如图乙所示。 （1）同学们找到了三个定值电阻，R1应选阻值为（ ）（选涂“A”“B”或“C”）的，它的作用是________。 A、10Ω　　　　B、500Ω　　　　C、1200Ω （2）连接好电路后，兴趣小组的同学调节R2，在未对压敏电阻施加压力时，使电流表指针指到满偏位置，则电流表的5mA刻度线处应标注________N；改装后电子压力计的刻度________（填“均匀”或“不均匀”），试说明理由________。 （3）若考虑电流表的内阻和电源的内阻，则压力的测量值（ ）（选涂：A、“大于”、B、“小于”C、“等于”）真实值。 23. CT扫描仪是医学诊断的重要工具，其工作原理如图所示。电子自静止起经过加速电场获得速度，随后水平射入磁场方向垂直于纸面的矩形匀强磁场区域，最后撞击靶材于P点并激发出X射线，进行人体扫描。已知磁场区域的宽度为d、磁感应强度大小为B，电子的比荷为k，电子射出磁场时的速度偏转角为θ，不计电子重力。则 （1）偏转磁场的方向为垂直纸面向（ ）（选涂：A、外　B、里）。 （2）（计算）电子在偏转磁场中的速率v为________。 六、电磁弹射（12 分） 24. 如图甲所示，福建舰配备了先进的电磁弹射系统。电磁弹射的简化模型如图乙所示，直流电源的电动势为，电容器的电容为，两条相距的固定光滑导轨，水平放置处于磁感应强度的匀强磁场中。现将一质量为，电阻为的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内处于静止状态，并与两导轨接触良好。先将开关置于让电容器充电，充电结束后，再将置于，金属滑块会在电磁力的驱动下向右加速运动，达到最大速度后滑离轨道。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略空气阻力。 （1）下列说法中正确的是（ ） A. 置于前电容器的电荷量为 B. 金属块向右做匀加速运动 C. 物块运动过程中，端的电势始终高于端的电势 D. 物块的速度达到最大时，电容器所带的电荷量为0 （2）计算：求金属滑块在轨道上运动的最大加速度； （3）计算：求金属滑块在轨道上运动的最大速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026 学年第一学期海大附中高三年级 期中教学质量检测（物理） （满分 100 分，考试时间 60 分钟） 考生注意： 1、本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写班级、姓名、贴好二维码。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 2、本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 3、本试卷标注“计算”“简答”“论证”等试题，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。 一、气体实验（28 分） 用如图所示装置进行“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验。 1. 本实验中，压强传感器（ ） A. 需要调零 B. 不需要调零 2. 能反映缓慢压缩气体过程中的图是（ ） A. B. C. D. 3. 甲乙两位同学通过实验在p-V图像中分别得到两条双曲线，如图所示。两人实验均操作无误，产生该情况的原因可能是（ ） A. 甲同学推注射器比乙快 B. 乙同学推注射器比甲快 C. 甲同学注射器内的封闭气体质量比乙大 D. 乙同学注射器内的封闭气体质量比甲大 4. 分子力F随分子间距离r的变化如图所示。两分子相距无穷远时势能为0。现将分子A固定，将分子B由无穷远处释放，仅考虑分子间作用力，在分子间距由r2到r1的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 从r2到r0，分子力的大小一直增大 B. 从r2到r1，分子力的大小先减小后增大 C. 从r2到r1，分子动能先增大后减小 D. 从r2到r0，分子势能先减小后增大 5. 如图，一心形玩具气球内密封一定质量的理想气体和一个充有同种气体的弹性小气球，心形气球体积始终不变。在心形气球内，小气球内部气体压强大于外部气体压强，整个系统导热良好。初始时，小气球的体积为心形气球体积的一半。当温度缓慢升高时，忽略温度变化对气球材料性质的影响，下列说法正确的是（ ） A. 小气球外部气体压强不变 B. 小气球内部气体分子数与外部相等 C. 小气球内部气体体积不变 D. 小气球内部气体体积变大 6. （多选）如图所示，一定质量的理想气体，沿状态A、B、C变化，下列说法中正确的是（ ） A. 沿A→B→C变化，气体温度不变 B. A、B、C三状态中，B状态气体温度最高 C. A、B、C三状态中，B状态气体温度最低 D. 从A→B，气体压强减小，温度升高 7. 如图所示，导热良好的瓶内，用一质量为m1、横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，在活塞上方有质量为m2的液体。初始时，瓶内气体处于状态A，体积为VA。将一根质量不计的细管插入液体，液体在细管中上升到一定高度后保持静止，随后通过细管缓慢吸走全部液体，此时瓶内气体处于状态B。环境温度保持不变，从状态A到状态B过程中，气体吸收热量Q=2.05J。已知m1=0.4kg，m2=2kg，S=40cm2，VA=400cm3，大气压强p0=0.99×105Pa，g=10m/s2。 （1）图中液体________（选填“浸润”或“不浸润”）管壁，若细管仅内径变小，与原细管相比，管内液面将________（选填“升高”、“不变”或“降低”）； （2）求气体在状态B时的体积VB________； （3）求气体从状态A到状态B过程中对外做的功WAB________。 【答案】1. B 2. C 3. D 4. C 5. D 6. BD 7. ①. 浸润 ②. 升高 ③. 420cm3 ④. 2.05J 【解析】 【1题详解】 本实验用压强传感器测量注射器内气体的压强，不需要进行调零操作。 故选B。 【2题详解】 缓慢压缩过程近似为等温变化，由玻意耳定律（常量） 得 即压强与成正比，因此图线是一条过原点的直线，并且压缩过程气体体积减小，增大。 故选C。 【3题详解】 AB．对一定质量的理想气体有，两位同学得到的图像均为双曲线，可知气体为等温变化，则两位同学均为缓慢推动活塞，故AB错误； CD．由于气体发生等温变化，则图上的等温双曲线位置只由封闭气体的物质的量n（即质量）决定，而n越大（封闭气体质量越大），pV越大，双曲线离原点越远，故C错误，D正确。 故选D。 【4题详解】 如图所示，分子间作用力F随两分子间距离r的变化：时（平衡位置）；时，分子力表现为引力，时，分子力表现为斥力，分析以下选项： A．从到，分子力先增大，后减小，故A错误； B．从到，分子力先增大，后减小，再增大，故B错误； C．从到，分子力先做正功后做负功，分子动能先增大后减小，故C正确； D．从到，分子力做正功，分子势能减小，故D错误。 故选C。 【5题详解】 设心形气球总体积为（恒定），小气球体积为，外部气体体积，小气球内气体物质的量为，压强为；外部气体物质的量为，压强为，分析以下选项： B．初始时，且已知 由理想气体状态方程，得， 因为，所以，内外分子数不相等，故B错误； CD．当温度缓慢升高时，系统导热良好，内外气体温度始终相等。先假设升温过程中小气球体积不变，即与均保持初始值，两部分气体均发生等容变化，由可知， 由于初始，因此 即内部气体压强的增加量大于外部气体压强的增加量。于是，若体积不变，升温后内外压强差会变大。但题目说明“忽略温度变化对气球材料性质的影响”，这意味着在相同体积（相同形变）下，弹性气球膜能提供的附加压强不随温度改变。初始平衡时，气体压强差等于膜提供的附加压强。升温后若体积不变，气体压强差将大于膜在同体积下能提供的附加压强，平衡被打破，小气球必然向外膨胀，即增大。因此，小气球内部气体体积变大，故C错误，D正确； A．升温后小气球体积增大，则外部气体体积减小，对外部气体，由理想气体状态方程 温度升高，同时减小，故一定增大，故A错误。 故选D。 【6题详解】 由理想气体状态方程，温度，故比较乘积大小即可比较温度，分析以下选项： ABC．根据图像可知， 可得 则B状态气体温度最高，故AC错误，B正确； D．根据图像可知，从，气体压强减小，温度升高，故D正确。 故选BD。 【7题详解】 （1）[1][2]图中管中液面上升且液面呈现凹状，则液体浸润管壁，若细管仅内径变小，与原细管相比，毛细现象更加明显，管内液面升高。 （2）初态对活塞以及上面的液体分析可知气体压强 末态吸走液体后气体的压强为 根据玻意耳定律可知 解得气体在状态B时的体积为 （3）气体从状态A到状态B过程中气体温度不变，则根据热力学第一定律 其中 ，即气体对外做的功2.05J 二、太空 AI 算力中心（11 分） 我国计划在未来五年内发射天基人工智能数据中心。将太空计算星座部署在近地轨道，利用太空的真空、微重力和低温环境进行高效散热，并通过太阳能电池板提供能源。 8. 太空计算星座的能源来自太阳，太阳目前是一颗（ ） A. 固态的白矮星 B. 固态的中子星 C. 气态的主序星 D. 气态的红巨星 9. 2025年我国成功发射全球首个太空计算星座“星算”，首批12颗卫星全部进入距离地面700km高度的预定轨道，绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径约为6400km，则其中一颗卫星在轨运行时（ ） A. 向心加速度大于g B. 线速度小于7.9km/s C. 做匀变速曲线运动 D. 受到的合力为零 10. （多选）“星算”卫星内部搭载了智能芯片以执行计算任务，当卫星在轨运行时（ ） A. 在太空中利用对流和辐射对芯片进行散热 B. 若散热功率小于热功率，芯片温度必升高 C. 经过地球阴影区时无法发电，需配备储能系统 D. 其它条件相同的情况下，太阳能电池板平均发电功率比在地球上更大 11. 如图所示，Q和R是围绕地球P运行的两颗质量相同的卫星。Q的轨道是圆，R的轨道是椭圆。 ①Q的加速度始终指向P，但R的加速度并非一直如此 ②Q与R所受的万有引力大小相同 ③Q以恒定速率运动，但R的速率会变化 以上说法中正确的有（ ） A. ③ B. ①和② C. ①和③ D. ①、②和③ 【答案】8. C 9. B 10. BCD 11. A 【解析】 【8题详解】 太阳目前处于主序星阶段，是一颗由氢等离子体组成的恒星，属于“气态的主序星”。白矮星、中子星、红巨星均不是太阳现在的阶段。 故选C。 【9题详解】 AB．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 可得， 在地球表面有 可得 由于卫星在轨运行时的半径大于地球半径，所以卫星在轨运行时的向心加速度小于g；地球第一宇宙速度7.9km/s等于表面轨道卫星的运行速度，所以卫星在轨运行时的线速度小于7.9km/s，故A错误，B正确； C．卫星做匀速圆周运动，加速度方向始终指向地心（方向变化），不是匀变速曲线运动，故C 错误； D．卫星受万有引力提供向心力，合力不为零，故D 错误。 故选B。 【10题详解】 A．太空中为真空，芯片散热只能依靠热辐射，不能依靠对流（对流需流体介质），故A错误； B．若散热功率小于热功率，芯片净吸热、温度必升高，故B正确； C．经过地球阴影区时太阳能电池板无光照、无法发电，必须靠储能电池供电，故C正确； D．太空无大气衰减、光照更强且可长时间受光（除阴影外），同条件下平均发电功率比地表更大，故D正确。 故选BCD。 【11题详解】 Q做圆周运动、R做椭圆运动，二者所受万有引力均始终指向中心天体 P，所以Q、R的加速度始终指向P，故①错误； Q、R 处于不同轨道的不同位置，到 P 的距离不同，二者质量大小相同，根据可知，Q与R所受的万有引力大小不相同，故②错误； Q做匀速圆周运动，Q的速率不变；R做椭圆运动，R的速率发生变化，故③正确。 故选A。 三、光镜万象探究（13 分） 利用三棱镜、水滴、平面镜等光学器件开展光现象探究 12. 甲、乙是同一辆汽车的两张照片，乙中显示汽车玻璃反射光的影响减弱了，玻璃后的景象更清晰，在拍摄乙时，照相机镜头前安装了（ ） A. 增加反射的薄片 B. 增加透射的薄片 C. 偏振滤光片 D. 绿色滤光片 13. 利用三棱镜观察太阳光（含有红外线、可见光和紫外线）的色散现象。小悟观察到的可见光照射到如图B~D的范围内，则（ ） A. A处温度升高最快 B. E处温度升高最快 C. B处光线比D处光线更容易发生全反射 D. B处光线与D处光线射向同一狭缝，B处光线的衍射现象更明显 14. 如图是虹形成的简化示意图，若水滴是球形的，光线a、b分别代表两条出射的单色光。将单色光a、b分别射向同一双缝干涉实验装置，单色光________的干涉条纹间距更大。测得太阳光的入射角θ为53°，光线b第一次折射偏折的角度β为16°，则光线b在水滴中的折射率为________。（保留2位有效数字） 15. 某太空望远镜拍摄的星空照片中呈现如图所示的星芒。则该望远镜成像光路上的障碍物分布情况可能为（白色表示透光、黑色表示障碍物）（ ） A. B. C. D. E. 【答案】12. C 13. AD 14. ①. b ②. 1.3 15. E 【解析】 【12题详解】 A．该现象的原理是：汽车玻璃表面的反射光是偏振光，甲图中玻璃反射的强光（眩光）盖过了车内景物的光线，因此无法看清车内景物。增反膜的作用是增强反射，更无法看清车内，A错误； B．增透膜是镜头本身用来增加整体透光率的薄膜，不能消除玻璃表面的反射眩光，B错误； C．偏振片可以阻挡玻璃反射的偏振光，滤除反射眩光后，就能看清车内景物，C正确； D．滤光片仅用于过滤特定波长的光，无法消除玻璃的反射眩光，D错误。 故选C。 【13题详解】 AB．太阳光经三棱镜色散，可见光分布在B~D范围；A侧为红外线（热效应最强）、E侧为紫外线。红外热效应最强，A处（红外）温度升高最快，A正确，B错误； C．B处波长比D处长，折射率 根据 可知折射率n越大全反射临界角越小、越易发生全反射。故B处光线比D处光线更难发生全反射，C错误； D．衍射明显程度随波长增大而增强，B处光线波长更长，与D处光线射向同一狭缝时，B处光线的衍射现象更明显，D正确。 故选AD。 【14题详解】 [1]光线a、b入射角θ＝53°相等，由光路图可知光线a的折射角小于光线b的折射角，由折射定律可知na＞nb，fa＞fb，λa＜λb 双缝干涉条纹间距 因此光线b的条纹间距更大。 [2]对光线b：第一次折射入射角θ＝53°，β＝16°，故折射角r＝θ－β＝37° 由折射定律 【15题详解】 星芒由望远镜光路中的支撑杆/遮挡物对光波衍射产生；星芒的方向垂直于产生衍射的遮挡边缘；障碍物越细，衍射现象越明显。由照片中星芒的形状可知，星点周围出现了“四条”彼此成直角或对角的衍射条纹（看上去像“+”和“×”重叠）。结合题图星芒的形态，选项E所示的中心圆面被四条径向黑线（障碍物）分割，最符合该衍射现象。 故选E。 四、载人深潜（12 分） 2020年我国自主研制的万米载人潜水器“奋斗者号”成功在马里亚纳海沟坐底，历时3小时20分，下潜深度达到10909米。“奋斗者号”的球形载人舱外壳采用钛合金材料，可以阻挡巨大的海水压强，海水的密度约为，取。 16. 此次深潜作业利用了多种通信方式。“奋斗者号”与“探索一号”间水声通信采用的超声波属于（ ）①（选A、“横波”B、“纵波”），“奋斗者号”与“沧海”号间的光通信载体属于（ ）②（选A、“机械波”B、“电磁波”）。 17. “奋斗者号”的平均下潜速度大小为________，下潜到海沟最深处时承受的压强约为________（均保留两位有效数字）。 18. 某潜艇从静止开始下潜时竖直方向上的速度随时间变化情况如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 时刻潜艇的位置最深 B. 时刻潜艇的加速度大小为0 C. 时间内潜艇竖直方向的平均速度大于 D. 时间内潜艇加速度方向不变 19. 海浪从远海传向海岸。已知海浪的传播速度与海水的深度有关，海水越深，速度越大。一艘大船停泊在离岸较远处，振动的周期为，则（ ） A. 海浪拍打海岸的周期大于 B. 海浪从远海传向海岸，相邻波峰之间的距离变小 C. 悬挂在船上摆长为的单摆的振动周期为 D. 让船停泊在离海岸更近处，海浪通过船体的衍射现象更明显 【答案】16. ①. B ②. B 17. ①. ②. 18. C 19. B 【解析】 【16题详解】 [1]超声波是声波的一种，在流体（海水）中以纵波传播。 故选B。 [2]光通信的载体是光，光属于电磁波。 故选B。 【17题详解】 [1]由题意知“奋斗者号”历时3小时20分下潜深度达到10909米，故平均下潜速度大小 [2]下潜到海沟最深处时海水产生的压强 考虑到大气压 故“奋斗者号”承受的压强约为。 【18题详解】 图像的面积代表位移，斜率代表加速度。 A．潜艇速度始终为正代表下潜方向不变，时刻速度达到最大值，时刻潜艇的位置最深，故A错误； B．时刻图像的斜率不为0，故该时刻潜艇的加速度大小不为0，故B错误； C．若潜艇做匀减速直线运动，则平均速度恰好为，本题中该段曲线下的面积大于匀减速直线运动的图面积，即相同时间内潜艇实际下潜位移比匀减速更大，因此潜艇竖直方向的平均速度大于，故C正确； D．​阶段潜艇速度增大，加速度方向与下潜速度同向；阶段潜艇速度减小，加速度方向与下潜速度反向，故加速度方向发生了改变，故D错误。 故选C。 【19题详解】 A．海浪拍打海岸的频率由波源（海浪振动）决定，传播过程中波的频率保持不变，因此海浪拍打海岸的周期和大船振动周期一致，为，故A错误； B．已知海水越浅海浪传播速度越小，海浪从远海传向海岸时波速减小，而周期不变，根据 可知海浪波长会变小，即相邻波峰间距变小，故B正确； C．摆长为的摆其振动周期 船随海浪做受迫振动，悬挂在船上的单摆随船也做受迫振动，因此振动周期由驱动力的周期决定，故该单摆的振动周期为，故C错误； D．衍射现象明显的条件是障碍物尺寸和波长相近、甚至比波长更小；离海岸更近时海浪波长更小，相比船体尺寸，波长更短，衍射现象会更不明显，故D错误。 故选B。 五、医疗技术（24 分） 医疗技术 20. 医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子仅考虑电场力和磁场力，在达到平衡时，离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点间的距离为4.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为240μV，磁感应强度的大小为0.030T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为（ ） A. 1.3m/s，a负、b正 B. 1.3m/s，a正、b负 C. 2.0m/s，a正、b负 D. 2.0m/s，a负、b正 21. 超声波传播简化为如题图甲所示，超声波从介质1进入介质2中继续传播，A、B、C为传播方向上的三个点。如图乙所示为t=0时刻A质点右侧介质1中的部分波形图，此时B点刚开始振动，图丙所示为该时刻起B点的振动图像。已知B、C两质点间的距离为0.36cm，超声波在介质2中的速度为1.8×103m/s，求： （1）该波在介质1中传播速度的大小v=________m/s； （2）0~3×10-6s内质点C运动的路程s=________m。 22. 物理小组的同学准备利用压敏电阻和电流表制作一个电子压力计，他们希望能从表盘上直接读出压力大小。他们设计的电路如图甲所示，其中R1是定值电阻，R2是最大阻值为500Ω的滑动变阻器，理想电流表A的量程为0~6mA，电源电动势E为9V，内阻不计。压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的关系如图乙所示。 （1）同学们找到了三个定值电阻，R1应选阻值为（ ）（选涂“A”“B”或“C”）的，它的作用是________。 A、10Ω　　　　B、500Ω　　　　C、1200Ω （2）连接好电路后，兴趣小组的同学调节R2，在未对压敏电阻施加压力时，使电流表指针指到满偏位置，则电流表的5mA刻度线处应标注________N；改装后电子压力计的刻度________（填“均匀”或“不均匀”），试说明理由________。 （3）若考虑电流表的内阻和电源的内阻，则压力的测量值（ ）（选涂：A、“大于”、B、“小于”C、“等于”）真实值。 23. CT扫描仪是医学诊断的重要工具，其工作原理如图所示。电子自静止起经过加速电场获得速度，随后水平射入磁场方向垂直于纸面的矩形匀强磁场区域，最后撞击靶材于P点并激发出X射线，进行人体扫描。已知磁场区域的宽度为d、磁感应强度大小为B，电子的比荷为k，电子射出磁场时的速度偏转角为θ，不计电子重力。则 （1）偏转磁场的方向为垂直纸面向（ ）（选涂：A、外　B、里）。 （2）（计算）电子在偏转磁场中的速率v为________。 【答案】20. C 21. ①. 1.5×103 ②. 1×10-4 22. ①. C ②. 保护电路 ③. 15 ④. 不均匀 ⑤. 由闭合电路欧姆定律得，可知电流与压力为非线性关系，因此改装后电子压力计的刻度不均匀。 ⑥. C 23. ①. B ②. 【解析】 【20题详解】 根据题意，由平衡条件有 又有 解得 代入数据解得 血液中正负离子流动时，根据左手定则，正离子受到向上的洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子向上偏，负离子向下偏，则a带正电，b带负电。 故选C。 【21题详解】 （1）[1]根据图乙可知在介质1中机械波的波长为 根据图丙可知振动周期为 所以在介质1中波的传播速度为 （2）[2]该波从B点传播到C点所用的时间为 所以在内质点C只振动了，相当于是5个全振动，根据图像可知振幅为 所以振动的路程为 【22题详解】 （1）[1]根据电动势和电流表量程，得出电路总电阻最少为 三个电阻中只有的合适。 故选C。 [2]的作用是保护电路。 （2）[3]以上可知电流满偏时，电路总电阻为，压敏电阻不受压力，故此时对应的压力为0；电流表的示数为时，电路总电阻为 即总电阻比之前增加了，由于未加压力时压敏电阻为，则此时压力传感器的电阻为，通过图乙有 解得此时压力为 [4][5]通过图乙可知 根据图甲，由闭合电路欧姆定律得 可知电流与压力为非线性关系，因此改装后电子压力计的刻度不均匀。 （3）[6]在调零时，已经将电流表内阻和电源内阻的影响考虑进去了，所以这种情况下没有系统误差，压力的测量值等于真实值。 故选C。 【23题详解】 （1）[1]电子进入磁场后向下偏转，根据左手定则可知，偏转磁场的方向为垂直纸面向里。 故选B。 （2）[2]由洛伦兹力提供向心力 由几何关系可知 由题知比荷 联立解得 六、电磁弹射（12 分） 24. 如图甲所示，福建舰配备了先进的电磁弹射系统。电磁弹射的简化模型如图乙所示，直流电源的电动势为，电容器的电容为，两条相距的固定光滑导轨，水平放置处于磁感应强度的匀强磁场中。现将一质量为，电阻为的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内处于静止状态，并与两导轨接触良好。先将开关置于让电容器充电，充电结束后，再将置于，金属滑块会在电磁力的驱动下向右加速运动，达到最大速度后滑离轨道。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略空气阻力。 （1）下列说法中正确的是（ ） A. 置于前电容器的电荷量为 B. 金属块向右做匀加速运动 C. 物块运动过程中，端的电势始终高于端的电势 D. 物块的速度达到最大时，电容器所带的电荷量为0 （2）计算：求金属滑块在轨道上运动的最大加速度； （3）计算：求金属滑块在轨道上运动的最大速度。 【答案】（1）C （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A．电容器充满电后，电容器的电压等于电源的电动势，即 故置于前电容器的电荷量为，故A错误； B．金属块向右加速运动，由左手定则可知磁场方向垂直导轨平面向下，电容器两端电压从开始减小，滑块两端电压满足 故滑块两端电压逐渐增大，根据右手定则可知滑块运动产生的反电动势会抵消电容器的部分电压，故电路电流逐渐减小，所以金属滑块受到的安培力在减小、加速度在减小。金属块向右做的不是匀加速运动，故 B 错误； C．右手定则可知，物块运动过程中，端的电势始终高于端的电势，故C正确； D．物块的速度达到最大时，电容器两端电压等于滑块两端电压，故电容器所带的电荷量不为0，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 开关置于的瞬间，流过金属滑块的电流最大，此时对应的安培力最大，滑块的加速度最大，由牛顿第二定律可得 其中 解得 【小问3详解】 物块的速度达到最大时，电容器两端电压等于滑块两端电压，即电容器两端电压 滑块从开始运动到最大速度，电容器放电量 对金属滑块，由动量定理有 联立以上解得金属滑块在轨道上运动的最大速度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $