上海市浦东新区2023-2024学年高三下学期期中考试物理试卷（原卷版+解析版）

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考生注意：
1.试卷共 6 页，满分 100 分，考试时间 60 分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。全卷包括六大题。
3.答题前，务必在答题纸上填写姓名、学校、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
一、宇宙（共 19 分）
宇宙中除了地球和其他天体外，还充满着各种射线、星际磁场、星际尘埃等物质。
1. 宇宙射线中含有α射线。α粒子 。
A. 光子B. 电子C. 氢原子D. 氦原子核
2. 我们生活在地球上，
（1）某人在地面上用单摆测重力加速度，若测得摆长为L，周期为T，则当地重力加速度的表达式为g = ___________。
（2）若将摆线长作为摆长进行计算，最终的实验值_______。
A偏大 B．偏小
（3）地球表面重力加速度g，万有引力恒量G，地球半径R，则地球质量M = ___________。
3. 宇宙中某一区域分布着匀强磁场。一个正离子从a点射入，运动过程中该离子的动量不断减小，电荷量不变。下列运动轨迹正确的是 。
A. B. C. D.
4. 科学家对银河系中某一恒星进行了观测。从 1994 年起，用“△”标记出 10 年间每一年的位置，如图所示。则：
（1）该恒星的运动轨道可视为______。
A．椭圆 B．双曲线 C．抛物线
（2）该恒星绕黑洞运行周期约为_____。
A．8 年 B．10 年 C．16 年 D．32 年
（3）实际的天文观测发现，恒星在公转一周后的“近黑洞点”较之前的位置会发生偏离，能较好地解释该现象的理论是_______。
A．广义相对论 B．量子论
【答案】1. D 2. ①. ②. B ③.
3. C 4. ①. A ②. C ③. A
【解析】
【1题详解】
α粒子是氦原子核。
【2题详解】
[1]根据可得
[2]若将摆线长作为摆长进行计算，即L偏小，则g的最终的实验值偏小。
[3]物体在地球表面所受万有引力等于重力，即
解得
【3题详解】
正离子从a点射入，轨迹应与a点速度方向相切。洛伦兹力提供向心力，即
解得
由于运动过程中该离子的动量不断减小，电荷量不变，所以R不断减小，结合左手定则可知C正确。
故选C。
【4题详解】
[1]根据开普勒第一定律可知该恒星的运动轨道可视为椭圆。
故选A。
[2]由图可知，从1994年到2002年，该恒星绕黑洞大约运动了半个周期，所以周期约为16年。
故选C。
[3]实际的天文观测发现，恒星在公转一周后的“近黑洞点”较之前的位置会发生偏离，即恒星发生了近黑洞点的进动（恒星在公转过程中，黑洞也在运动，导致恒星椭圆轨道发生转动，使近日点位置较之前偏离），能较好地解释该现象的理论是广义相对论。
故选A。
二、B 超（共 16 分）
B 超是现代医学的一种检测技术。很多病灶可以通过 B 超检测而发现。一台 B 超机是由超声探头、计算机和成像系统等模块组成。
5. B 超机的电源配适器铭牌如图所示，其内部的变压器可视为理想变压器。变压器的原副线圈匝数之比为 。
A. 11∶5B. 11∶12C. 3∶55D. 55∶3
6. 超声探头上有一种特殊的材料—“压电晶体”，它通过快速膨胀和回弹，从而产生超声波。
（1）“压电晶体”是单晶体，具有_________的性质。
A．各向同性 B．各向异性
（2）如图所示，探头沿 x 轴正方向发射一列简谐超声波，进入人体。t = 0 时，波恰好传到 P 点，xP = 7.5 cm，xQ = 15 cm，若波速为 1500 m/s，则_______。
A．质点 P 沿 y 轴正方向起振
B．质点 P 沿 y 轴负方向起振
C．t = 1×10−4 s时，波传至 Q 处
D．t = 6.25×10−5 s 时，质点 Q 的位移为 − A
7. 如图所示，当超声波从空气入射到人体时，记“sini = a”，其中 i 为入射角。皮下组织质地均匀，折射率为 n。超声波进入人体过程中反射、折射与光的反射、折射规律相同。假设皮下 h 深度处有一高密度病灶，其反射面与表皮平行，一列超声波在皮肤表面的入射点与出射点之间的距离为 d。
（1）当距离 d 越大时，可知病灶深度 h_______。
A．越大 B．越小
（2）h 的表达式为 h = ___________。（用 a、n、d 表示）
【答案】5. D 6. ①. B ②. BD##DB
7. ①. A ②.
【解析】
【5题详解】
[1]变压器的原副线圈匝数之比为
故选D。
【6题详解】
（1）[1]“压电晶体”是单晶体，具有各向异性的性质。
故选B。
（2）[1]AB．根据“同侧法”，质点 P 沿 y 轴负方向起振，故A错误，B正确；
C．波传至 Q 处需要时间
故C错误；
D．由图知
处的质点位移为-A，波谷传到Q处需要时间
故D正确。
故选BD。
【7题详解】
（1）[1]如图
入射角i一定，则折射角r一定，当距离 d 越大时，可知病灶深度
越大。
故选A。
（2）[2]根据
得
三、新型推进器（共 13 分）
有一种新型推进器结构如图所示，绝热气缸的进气口可以注入一定质量的燃料气体，活塞 A 把气体压缩到一定程度后点火塞点火，点燃燃料气体，静止的活塞 B 被高温气体推动，获得速度 v。
8. 注气完成后，保持活塞 B 静止，推动活塞 A 压缩气体。此过程活塞对气体所做的功 W___________0（选填“>”、“