2023學年第二學期普陀區高三質量調研物理試考生注意：．試卷滿分100分，考試時間60分鐘。．本考試分設試卷和答題紙。答題前，務必在答題紙上填寫學校、班級、姓名。作答必須涂或寫在答題紙上，在試卷上作答一律不得分。每小題只能選一個選項。．本試卷標注“計算”“簡答”“論證”等試題，在列式計算、邏輯推理以及回答問題過程中，須給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。一、氣壓式升降椅（12分）如圖，某款氣壓式升降椅通過與椅面連接的氣缸上下運動來控制椅子升降，氣動桿固定在底座上，氣缸與氣動桿之間密閉一定質量的空氣（氣椅面氣缸缸氣密性、導熱性良好，不計氣缸與氣動桿間的摩擦）。已知椅面與氣缸的總質量為6.0kg30cmp0=1.0×105，重力加速度大小g=10）氣動桿．沒有任何物體放置在椅面上時，1）密閉空氣的壓強為（A2.0×104．8.0×102）若降低室溫，椅面將（A．保持不動）．1.0×10D1.2×105）．下降3）在室溫降低的過程中，密閉氣體的（A．內能不斷減小，向外放出熱量．內能保持不變，向外放出熱量）．內能不斷減小，從外界吸收熱量D．內能保持不變，從外界吸收熱量54慢下降12cm后達到穩定狀態。該同學坐上椅面前氣缸內密閉氣柱的長度為______cm。二、氫原子光譜（8分）氫原子光譜是指氫原子內的電子在不同能級躍遷時所發射或nE/eV吸收不同波長的光子而得到的光譜。玻爾理論對其進行了解釋，如∞05?0.544?0.85h=6.63×10J·se=3?1.511.6×10-）2?3.40n=4____________Hz24．一群處于n=5激發態的氫原子自發躍遷，輻射出的光子中僅0.2eV則該金屬的逸出功W=______eV。1?13.6．氫原子鐘是利用氫原子能級躍遷過程中產生的電磁波進行校準。北斗衛星繞地球運動，根據狹義相對論，靜止在地面的氫原子鐘與安裝在北斗衛星上的同一氫原子鐘相比（）A．走得慢．走得快．走時相同三、天宮課堂（28分）視為勻速圓周運動，忽略地球自轉的。6．天宮空間站質量為m，其運行軌道半徑為r。若地球質量為M，引力常量為G，則空間站在軌運行周期為______，其具有的機械能為______（無窮遠處引力勢能為零）。．（多選）授課時，宇航員往金屬圈上的水膜中不斷注水，水膜“長成”了水球。與水膜成為水球原因相同的現象有（）/cm．若用彈簧振子進行實驗，將一根彈性長繩左端與振子相連，Oax軸，振子振動后，某時刻長繩的波形圖如圖b所示。O/m（1）該時刻，繩上x=2.5m處的質點振動方向是（）圖aAx軸正方向．沿y軸正方向．沿x軸負方向Dy軸負方向/cm4O（2）若繩波的波速為2.5m/s，則該彈簧振子的振動周期為______s。1234/m圖b．觀看在方格布前研究小球碰撞的授課視頻后，某同學通過軟①件每隔相等時間截取一張視頻圖片，如圖為連續截取的三張圖片。1）若小球和大球的質量分別為m、m，則可估算出（）12Amm=12．mm=13②③1212．mm=23Dmm=1512122）通過估算可判斷兩小球的碰撞屬于（）A．彈性碰撞．非彈性碰撞10．“高微重力科學實驗柜”的簡化模型如圖所示，A和B是兩OAA的同時使B向右噴氣；又經過時間2，關閉B，此時柜體又懸浮vAB于O點AB1與2的比值為______。RP的環形玻璃磚模擬光在水球中的傳播。將玻璃磚放置在水平面上，i內壁外壁一束單色光從P點以入射角i射入玻璃磚，如圖所示。1i=45°n=_____。2）若單色光經一次折射后，恰好在玻璃磚內壁發生全反射，則入射角i=_____。四、風的利用（28分）類對風的有效。12．某同學靜止站在水平地面上放風箏（風箏的重力不能忽略），他緩慢ab若風箏在a、b兩點時，細線對風箏的拉力大小相等。ba1b兩點受到空氣對其的作用力大小分別為FF）abAa>Fb2ab兩點受到空氣對其的作用力方向與豎直方向的夾角分別為θθ，則（．a=Fb．a<Fb）abAθ＞θb．a=θb．＜θb13．一艘帆船受水平風力的推動，在靜水中做勻速直線運動，速度大小為v0。若水對船阻，船帆的迎風面積為S，空氣密度為ρ，則風速約為（）ffρSffρSA．?v0．+0．?0D．+0供清潔能源。rArB1L的葉片獲取風aT輪尖端的線速度的大小為______輪如圖b所示，ABr=2r。圖a圖bABAB點的向心加速度大小之比a∶a=______。AB（2）風力發電的輸電原理如圖所示（變壓器均為理想變壓器）。若輸電線的總電阻為28Ω，降壓變壓器的匝數比nn=1301U=I1n1<22I33>4I4r344發電機用戶220V、輸出功率為1430kW，那么降壓變壓器輸入U1U2U3U4電壓3=______V，輸電線的焦耳熱功率P______kW。=熱r．某風速測量裝置由風杯組系統和電ab所示。電磁信號產生系統由半徑為L圓形區彈性簧片OaA風杯Ar固定于風輪轉軸的導體棒OA（導體棒長度大于以及測量電路共同組成。勻強磁場的磁AOR轉軸b圖a風杯組系統圖b電磁信號產生系統（俯視圖）感應強度大小為、方向豎直向下。1A端與彈性簧片接觸時，流經電流表的電流方向是（）Aab．→a2A端與彈性簧片接觸時流過電路的電流強度恒為I護電阻的阻值為，其余電阻不計。求風杯轉動的角速度。五、人工放射性（24分）1934年，約里奧-居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔Al，獲得了中子和P，放射性同P和正電子。磷30是首個通過人工方法獲得的。．同位素具有相同的（）A．核子數．中子數．質子數17．磷30具有放射性，其衰變方程為30P→30+______。30P的半衰期是2.5min，1514154gP10min后還剩______g。α離子和Si4+等五種粒子一起注入到加速電場的中心（忽略各粒子的初速度），部分粒子經電場加速從加速電場負極板上的小孔N射出；然后沿以O1為圓心、R為半徑的圓弧通過靜電分析器，再經速度選擇器篩選后，某種粒子進入磁分析器中，在磁場中偏轉后被磁場邊界處的探測板收集。設原子核中每個核子的質量均為m，已知元電荷為e（整個系統處于真空中，不計粒子重力和粒子間的相互作用力）。加速電場靜電分析器MPN探測板RO12B③②①磁分析器速度選擇器（1）經電場加速從加速電場負極板上的小孔N射出的粒子有_______________。2ULO1等Si4+在加速電場中所受電場力大小為______。靜電分析器中，與圓心O1距離為R處的電場強度的大小為______。32②、③所示，分析說明到達探測板的粒子是Si。42O2為圓心的足夠大半圓形區域內，分布著方向垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應強度的大小為BSi4+在磁分析器中運動的時間和位移大小。2023學年第二學期普陀區高三質量調研物理學科參考答案一、氣壓升降椅（3+3+3+3=12分）．（1）D．202C3A二、氫原子光譜（2+2+2+2=8分）．61.6×1014．12.86．B三、天宮課堂（3+3+3+3+3+3+3+3+2+2=28分）r3GM2r．2π；?．（多選）．（1）C20.82A．（1）D．2+1．（1）2230°四、風的利用（3+3+3+3+3+3+3+3+4=28分）．（1C．B2A2πL．（1）；12228600；70T．（1BωL+0122）導體棒OA轉動切割磁感線，產生的感應電動勢E=BLv==BLω①2A端與彈性簧片接觸時，由閉合電路歐姆定律可知E=I(R+r)②122I(R+r)由①②得BLω=I(R+r)，解得ω=BL2五、人工放射性（3+2+2+3+3+3+4+4=24分）．C．e；0.25．（1Si、α粒子、正電子4UeLUR2）；3SiαN1212qUmUq=mv2v=Siαv<v<v；αeSiα粒子、正電子三種粒子進入速度選擇器時受到指向負極板的電場力和指向正極板的洛倫茲力Bqv=Bqvv>v00子將向正極板偏轉，進入速度選擇器的粒子速度v越大偏轉越明顯。因此①、②、③三條運動軌跡對應粒子進入速度選擇器的速度關系為v<v<v；綜上所述，Siα粒子、③②①正電子在速度選擇器中的運動軌跡分別是③、②、①，故只有4+進入磁分析器偏轉后打到探測板上。4Si4+進入磁分析器后受洛倫茲力作用做勻速圓周運動，運動半個圓周打到探測板上qUmqBv2rmvqBm1BUmq1BUm01B15Um0由Bqv=m得r=====ee2πrv2πm60πm0m0eBT=T===qB4eB1215πm02eB1B30Um0Si4+在磁分析器中運動的時間t=T=，位移大小s=2r=。e2023學年第二學期普陀區高三質量調研物理試卷原稿考生注意：1．試卷滿分100分，考試時間60分鐘。2．本考試分設試卷和答題紙。答題前，務必在答題紙上填寫學校、班級、姓名。作答必須涂或寫在答題紙上，在試卷上作答一律不得分。3每小題只能選一個選項。4．本試卷標注“計算”“簡答”“論證”等試題，在列式計算、邏輯推理以及回答問題過程中，須給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。一、氣壓式升降椅（12分）如圖，某款氣壓式升降椅通過與椅面連接的氣缸上下運動來控制椅子升降，氣動桿固定在底座上，氣缸與氣動桿之間密閉一定質量的空氣（氣缸氣密性、導熱性良好，不計氣缸與氣動桿間的摩擦）。已知椅面與氣缸的總質量為6.0kg30cmp＝1.0×10Pa，重力加速度大小g10m/s）1．沒有任何物體放置在椅面上時，1）密閉空氣的壓強為A2.0×102）若降低室溫，椅面將A．8.0×10．1.0×10．下降D1.2×10．保持不動3）在室溫降低的過程中，密閉氣體的A．內能不斷減小，向外放出熱量．內能保持不變，向外放出熱量．內能不斷減小，從外界吸收熱量D．內能保持不變，從外界吸收熱量254kg12cm后達到穩定狀態。該同學坐上椅面前氣缸內密閉氣柱的長度為______cm。二、氫原子光譜（8分）氫原子光譜是指氫原子內的電子在不同能級躍遷時所發射或吸收不同波長的光子而得到的光譜。玻爾理論對其進行了解釋，如圖為氫原子的能級圖。（普朗克常量＝6.63×10J·s，元電荷＝1.6×10）3．一群處于n＝4能級上的氫原子，躍遷到基態最多能發出______z24．一群處于n激發態的氫原子自發躍遷，輻射出的光子中僅有一種能使某金屬發生光電效應，且光電子的最大初動能為0.2eV，則該金屬的逸出功W______eV。5．氫原子鐘是利用氫原子能級躍遷過程中產生的電磁波進行校準。北斗衛星繞地球運動，根據狹義相對論，靜止在地面的氫原子鐘與安裝在北斗衛星上的同一氫原子鐘相比A．走得慢．走得快．走時相同三、天宮課堂（28分）視為勻速圓周運動，忽略地球自轉的影響。6．天宮空間站質量為m，其運行軌道半徑為r。若地球質量為M，引力常量為G，則空間站在軌運行周期為______，其具有的機械能為______（無窮遠處引力勢能為零）。7．（多選）授課時，宇航員往金屬圈上的水膜中不斷注水，水膜“長成”了水球。與水膜成為水球原因相同的現象有8．若用彈簧振子進行實驗，將一根彈性長繩左端與振子相連，Oax軸，振子振動后，某時刻長繩的波形圖如圖b所示。（1）該時刻，繩上x=2.5m處的質點振動方向是Ax軸正方向．沿y軸正方向．沿x軸負方向Dy軸負方向22.5m/s______s。91）若小球和大球的質量分別為m、m，則可估算出12Am：m1：2．m：m＝：31212．m：m＝：3Dm：m1：512122）通過估算可判斷兩小球的碰撞屬于A．彈性碰撞．非彈性碰撞A和BO同時使A向左噴氣；經過時間tA的同時使B向右噴氣；又經過時間tB，此時柜體又懸浮于O點。若、Bt與t的比值為______。12．觀看“太空水球”光學實驗后，某同學用內徑為、外徑為2R的環形玻璃磚模擬光在水球中的傳播。將玻璃磚放置在水平面上，一束單色光從P入射角i射入玻璃磚，如圖所示。1）若i=45，單色光經一次折射后，恰好與玻璃磚內壁相切，則玻璃磚對該單色光的折射率n_____。（2）若單色光經一次折射后，恰好在玻璃磚內壁發生全反射，則入射角i_____。四、風的利用（28分）類對風的有效利用。風箏先后經過同一豎直線上的a、b兩點，如圖所示。若風箏在a、b兩點時，細線對風箏的拉力大小相等1）風箏在ab兩點受到空氣對其的作用力大小分別為FFabAF＞b．＝b．＜b2ab兩點受到空氣對其的作用力方向與豎直方向的夾角分別為θ、θabAθaθb．θθb．θθb13．一艘帆船受水平風力的推動，在靜水中做勻速直線運動，速度大小為v。若水對船阻力大小恒為，船帆的迎風面積為S，空氣密度為ρ，則風速約為ffSfSfSA．．．D．v0v0v0v0S電，為人們提供清潔能源。（1）某款風電機組通過三片長度為L的葉片獲取arArBT______輪箱某組齒輪如圖b所示，B為齒輪上兩點，已知r＝r。A、B點的向心加速度大小之比ABaa＝______。AB圖a圖b2壓變壓器的匝數比nn＝1301，副線圈的34輸出電壓U4220V1430kW么降壓變壓器輸入電壓U3______V的焦耳熱功率P＝______k