2024學年第二學期高三質量調研物理學科試卷（滿分100分，考試時間60分鐘）考生注意：1.本考試分設試卷和答題紙。答題前，務必在答題紙上填寫班級、姓名、考試號。作答必須涂或寫在答題紙上，在試卷上作答一律不得分。2.本試卷標注“多選”的試題，每小題應選兩個及以上的選項；未特別標注的選擇類試題，每小題只能選一個選項。3.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、手機智能手機是現代人的必備物品，由于手機內置的傳感器（如加速度計、陀螺儀、磁力計、氣壓計等）利用手機也可以進行各種物理實驗。1.圖甲是一款手機支架，其表面采用了納米微吸材料，用手觸碰無粘感，接觸到平整光滑的硬性物體時，會牢牢吸附物體。圖乙是手機靜止吸附在支架上的側視圖。若手機的重力為G，手機與水平方向的夾角為θ，下列說法正確的是（）A.手機受到的支持力一定小于GB.支架對手機的支持力大于手機對支架的壓力C.支架對手機的作用力方向豎直向上D.支架對手機的摩擦力大小為2.利用智能手機的加速度傳感器可測量手機運動的加速度。如圖甲所示，將手機與彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在天花板上。用手握著智能手機，打開加速度傳感器，t=0時刻從靜止釋放手機，得到豎直方向加速度隨時間變化的圖像如圖乙所示，取豎直向上為正方向，下列說法正確的是（）A.0~1s內手機向下運動B.t=0時刻，彈簧處于原長狀態C.0.5~1.5s內手機處于失重狀態D.1.0~1.5s內彈簧的彈力增大3.一同學利用智能手機中的磁傳感器測量地磁場的磁感應強度。如圖甲建立直角坐標系，手機顯示屏所在平面為面。手機顯示屏所在平面為xOy面。某同學在某地對地磁場進行了四次測量，每次測量時y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向上。根據表中測量結果可知該同學是在________（選填“南半球”或“北半球”）進行此實驗，所測的地磁場的磁感應強度B的大小為________T（結果保留2位有效數字）。測量序號Bx/μTBy/μTBz/μT1240－562－260－553025－564024－564.某種手機防窺膜由透明介質和對光完全吸收屏障構成，如圖所示，屏障垂直于屏幕平行排列，可實現對像素單元可視角度θ的控制。發光像素單元緊貼防窺膜下表面，位于相鄰兩屏障正中間。不考慮光的衍射，下列說法正確的是（）A.防窺膜實現防窺效果主要是靠光的全反射B.其他條件不變時，透明介質的折射率越小，可視角度越小C.從上往下看，看到的圖像比發光像素單元位置低D.屏障高度d越大，可視角度越大二、載人深潛2020我國自主研制的萬米載人潛水器“奮斗者號”成功在馬里亞納海溝坐底，歷時3小時20分下潛深度達到10909米。“奮斗者號”的球形載人艙外殼采用鈦合金材料，可以阻擋巨大的海水壓強，海水的密度約為1×103kg/m3，g取10m/s2。5.如圖所示，此次深潛作業利用了多種通信方式。“奮斗者”號與“探索一號”間水聲通信采用超聲波屬于________（填“橫波”或“縱波”），“奮斗者”號與“滄海”號間的光通信載體屬于________（填“機械波”或“電磁波”）。6.“奮斗者號”的平均下潛速度大小為________m/s，下潛到海溝最深處時承受的壓強約為________Pa（保留兩位有效數字）。7.某潛艇豎直方向上的速度隨時間變化情況如圖所示，下列說法正確的是（）A.時刻潛艇的位置最深B.時刻潛艇的加速度大小為0C.時間內潛艇豎直方向的平均速度大于D.時間內潛艇加速度方向不變8.如圖，氣缸內封閉一定質量的理想氣體，輕質導熱活塞可自由移動.在潛水器緩慢下潛的過程中，海水溫度逐漸降低，則此過程中被封閉的氣體（）A.內能逐漸減小B.從外界吸熱C.壓強與潛水器下潛的深度成正比D.單位時間內氣體分子撞擊單位面積器壁的次數減少9.海浪從遠海傳向海岸。已知海浪的傳播速度與海水的深度有關，海水越深，速度越大。一艘大船停泊在離岸較遠處，振動的周期為9s.則（）A.海浪拍打海岸的周期大于9sB.海浪從遠海傳向海岸，相鄰波峰之間的距離變小C.懸掛在船上擺長為1m的單擺的振動周期為2sD.讓船停泊在離海岸更近處，海浪通過船體的衍射現象更明顯10.我國使用激光焊接復雜鈦合金構件的技術和能力已達到世界一流水平。若焊接所用的激光波長為λ，每個激光脈沖中的光子數目為n，已知普朗克常量為h、光速為c，則下列說法正確的是（）A.激光的頻率為B.激光光子的動量為C.激光焊接利用了激光的相干性D.每個激光脈沖的能量為三、身邊物理11.聲光控開關中，光敏電阻的工作原理是電阻內的光電效應，與一般光電管的工作原理相同。某光敏電阻，當用不同強度的紅光照射時，其阻值不發生變化；當用不同強度的黃光照射時，其阻值發生變化。關于該光敏電阻，下列說法正確的是（）A.用紅光照射時光敏電阻發生了光電效應B.用不同強度的白光照射，其阻值一定不發生變化C.用不同強度的黃光照射，當用強度較大的黃光照射時，光敏電阻逸出的光電子的最大初動能小D.用不同強度的紫光照射，其阻值一定發生變化12.據報道，我國計劃發射的“巡天號”望遠鏡將運行在離地面約400km的軌道上，其視場比“哈勃”望遠鏡的更大。已知“哈勃”運行在離地面約550km的軌道上，若兩望遠鏡繞地球近似做勻速圓周運動，則“巡天號”（）A.角速度大小比“哈勃”的大B.線速度大小比“哈勃”的小C.向心加速度大小比“哈勃”的大D.運行周期比“哈勃”的大13.電蚊拍用來殺滅蚊子，原理如圖所示，由穩恒直流電源提供的電壓被高頻轉換器轉換成的低壓交流電壓，再將其加在變壓器的原線圈上，副線圈連接電蚊拍的高壓電擊網，電擊網上電壓峰值可達到2400V，一旦蚊子觸碰到電擊網就會被殺滅。假設圖中電壓表為理想電表，變壓器可看成理想變壓器。下列說法中正確的是（）A.電壓表示數為3VB.電擊網上電壓的頻率為C.原、副線圈的匝數比為D.將直流電源直接連接在變壓器的原線圈上電蚊拍仍然能正常工作四、跑酷“跑酷”是一種以日常生活的環境（多為城市）為運動場所，依靠自身的體能，快速、有效、可靠地駕馭任何已知與未知環境的運動藝術。14.一跑酷運動員在一次訓練中的運動可簡化為以下運動：運動員首先在平直高臺上以4m/s2的加速度從靜止開始勻加速運動，運動8m的位移后，在距地面高為5m的高臺邊緣水平跳出，在空中調整姿勢后恰好垂直落在一傾角為53°的斜面中點位置。此后運動員迅速調整姿勢沿水平方向蹬出，該運動員可視為質點，質量m=50kg，不計空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。（1）運動員從樓頂邊緣水平跳出的初速度大小為________m/s；（2）運動員從樓頂邊緣跳出到落到斜面的過程中重力的沖量大小為________N?s；（3）該斜面底端與高臺邊緣的水平距離s=________m；（4）計算：若運動員水平蹬出斜面后落在地面上，求運動員的蹬出速度范圍。________15.物理小組的同學準備利用壓敏電阻和電流表制作一個電子壓力計，他們希望能從表盤上直接讀出壓力大小。他們設計的電路如圖甲所示，其中R1是定值電阻，R2是最大阻值為500Ω的滑動變阻器，理想電流表A的量程為0~6mA，電源電動勢E為9V，內阻不計。壓敏電阻的阻值R與所受壓力大小F的關系如圖乙所示。（1）同學們找到了三個定值電阻，R1應選阻值為________（填“A”“B”或“C”）的，它的作用是________。A．10ΩB．500ΩC．1200Ω（2）連接好電路后，興趣小組的同學調節R2，在未對壓敏電阻施加壓力時，使電流表指針指到滿偏位置，則電流表的5mA刻度線處應標注________N；改裝后電子壓力計的刻度________（填“均勻”或“不均勻”），試說明理由___________。（3）若考慮電流表的內阻和電源的內阻，則壓力的測量值________（填“大于”、“小于”或“等于”）真實值。五、粒子物理中國科學家人造太陽領域取得了重大突破，新一代人造太陽“中國環流三號”成功完成了一系列實驗，并取得了重大科研進展，其原理如圖。16.（1）“人造太陽”獲得核能的方式是________（填“核裂變”或“核聚變”）。（2）“人造太陽”中的核能轉化為勢能，但是內能無法再轉化為核能，說明能量的轉化具有________。17.核污水中常含有氚等放射性核素，處置不當將嚴重威脅人類安全。氘的核子數為________；氚衰變的半衰期長達12.5年，若將含有質量為m的氚的核污水排入大海，經過75年，排入海中的氚還剩________m（用分數表示）。18.若兩個氘核對心碰撞，核反應方程為；，其中氘核的平均結合能為，氦核的平均結合能為，下列說法中正確的是（）A.X為質子B.該核反應釋放的核能為C.該核反應前后核子的總質量相等D.氦核的平均結合能E2小于氘核的平均結合能E119.某種質譜儀由離子源、加速電場、靜電分析器、磁分析器、收集器幾部分構成，如圖所示。由離子源發出的離子經加速電場加速后進入靜電分析器，靜電分析器中有沿半徑方向的電場，使離子沿通道中心線MN做勻速圓周運動。而后由P點垂直于磁分析器的左邊界進入磁分析器，磁分析器中分布著方向垂直于紙面的勻強磁場，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行。離子經過四分之一圓周從Q點射出，并進入收集器。已知由離子源發出的離子質量為m、電荷量大小為q（初速度為零，重力不計）；加速電場的電壓為U；中心線MN是半徑為R的圓弧。（1）離子源發出的離子應帶電________（選填“正”或“負”），磁分析器中磁感應強度的方向為________。（2）計算：離子離開加速電場時的速度v的大小________。（3）計算：靜電分析器中MN處電場強度E的大小_________。六、電磁彈射20.如圖甲所示，福建艦配備了先進電磁彈射系統。電磁彈射的簡化模型如圖乙所示，直流電源的電動勢為E，電容器的電容為C，兩條相距L的固定光滑導軌，水平放置處于磁感應強度B的勻強磁場中。現將一質量為m，電阻為R的金屬滑塊垂直放置于導軌的滑槽內處于靜止狀態，并與兩導軌接觸良好。先將開關K置于a讓電容器充電，充電結束后，再將K置于b，金屬滑塊會在電磁力的驅動下向右加速運動，達到最大速度后滑離軌道。不計導軌和電路其他部分的電阻，忽略空氣阻力。（1）下列說法中正確的是（）A.K置于b前電容器的電荷量為B.金屬塊向右做勻加速運動C.物塊運動過程中，P端的電勢始終高于Q端的電勢D.物塊的速度達到最大時，電容器所帶的電荷量為0（2）計算：求金屬滑塊在軌道上運動的最大加速度_________；（3）計算：求金屬滑塊在軌道上運動的最大速度。試寫出一種可以提高金屬塊最大速度的辦法_________？

2024學年第二學期高三質量調研物理學科試卷參考答案一、手機【1~4題答案】【答案】1.C2.CD3①.北半球②.4.B二、載人深潛【5~10題答案】【答案】5.①.縱波②.電磁波6.①.0.91②.7.C8.A9.BC10.B三、身邊物理【11題答案】【答案】D【12題答案】【答案】AC【13題答案】【答案】C四、跑酷“跑酷”是一種以日常生活的環境（多為城市）為運動場所，依靠自身的體能，快速、有效、可靠地駕馭任何已知與未知環境的運動藝術。【14題答案】【答案】（1）8（2）