物理卷·2017届天津市和平区高三上学期期末质量调查（2017-01）

物理卷·2017届天津市和平区高三上学期期末质量调查（2017-01）

天津市和平区2017届高三上学期期末质量调查物理试题 一、单选题：‎ ‎1、在光电效应实验中，用波长为λ的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是（ ）‎ A．仅增大入射光的强度，光电流大小不变 ‎ B．仅减小入射光的强度，光电效应现象可能消失 ‎ C．改用波长大于λ的光照射，光电子的最大初动能变大 ‎ D．改用波长大于λ的光照射，可能不发生光电效应 ‎2、质量为m的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动，物体的v-t图像如图所示，则：‎ A.2s末时拉力F改变方向 B.2s末时物体受到的摩擦力改变方向 ‎ C.4s内物体的平均速度大小为3m/s D.4s内拉力一直对物体做负功 ‎3、中国航天局在2015年年底发射了高分四号卫星，这是中国首颗地球同步轨道高时间分辨率对地观测卫星；如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体；B、C是同在赤道平面内的两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是高分四号卫星．则下列关系正确的是（　　）‎ A．物体A随地球自转的角速度大于卫星B的角速度 ‎ B．卫星B的线速度小于卫星C的线速度 ‎ C．物体A随地球自转的向心加速度小于卫星C的向心加速度 ‎ D．物体A随地球自转的周期大于卫星C的周期 ‎4、在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（ ）‎ A．电源的输出功率变小 B．灯泡L变亮 C．电容器C上电荷量减少 D．电压表读数变小 ‎5、如图所示，取稍长的细杆，其一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛做一个羽翼，做成AB两只飞镖，将一软木板挂在竖直墙壁上，作为镖靶．在离墙壁一定距离的同一处，将它们水平掷出，不计空气阻力，两只“飞镖”插在靶上的状态如图所示（侧视图）．不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度小 ‎ B．B镖的运动时间比A镖的运动时间长 ‎ C．A镖的质量一定比B镖的质量大 D．B镖插入靶时的末速度比A镖插入靶时的末速度大 ‎6、如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一稳压电源相连，若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中该粒子 A．所受重力与电场力平衡 B．电势能逐渐增加 ‎ C．机械能逐渐减小 D．做匀变速直线运动 ‎7、如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面到下降至最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，下列判断正确的是（　　）‎ A．在第一过程中，运动员始终处于失重状态 ‎ B．在第二过程中，运动员始终处于超重状态 ‎ C．在第二过程中运动员的机械能始终在增大 ‎ D．在第一过程中运动员的动能始终在减小 ‎8、如图所示，P是位于水平粗糙桌面上的物块，用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳将P与钩码Q相连，Q的质量为m，释放后两物体由静止开始运动的过程中，桌面以上的绳子始终是水平的，关于物体P受到的拉力和摩擦力的以下描述中正确的是（　　）‎ A．P受到的拉力的施力物体是钩码Q，大小等于mg ‎ B．P受到的拉力的施力物体是绳子，大小等于mg ‎ C．P受到的摩擦力方向水平向左，大小一定小于mg ‎ D．P受到的摩擦力方向水平向左，大小有可能等于mg 二、多项选择题：‎ ‎9、下列关于原子及原子核的说法正确的是 A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应 B.外界环境温度升高，原子核的半衰期不变 C.原子核发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子 D.比结合能越大，原子核越稳定 ‎10、图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子MN质量相等，所带电荷的绝对值也相等；现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知o点电势高于c 点．若不计重力，则（　　）‎ A．M带负电荷，N带正电荷 ‎ B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 ‎ C．N在从o点运动至a点的过程中克服电场力做功 ‎ D．M在从o点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零 ‎11、如图所示，清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2，若工人增加悬绳的长度缓慢下移，则（　　）‎ A．F1逐渐变小 B．F2逐渐变小 C．F1与F2的合力变小 D．G与F1的合力变小 ‎ ‎12、如图，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个完全相同的带电粒子，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，abc是三个粒子射出磁场的位置．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（　　）‎ A．从a处射出的粒子动能最大 ‎ B．从c处射出的粒子速率最大 ‎ C．从c处射出的粒子在磁场中运动时间最短 ‎ D．从三个位置射出的粒子做圆周运动的周期Ta＜Tb＜Tc 三、填空题：‎ ‎13、如图所示，长为d、质量为m的金属棒MN、两端由长度均为L的等长轻质细绳水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B；棒中通以某由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ，则金属棒中的电流大小I= ；如果将悬线长度L增大，其余不变，则金属棒平衡时，θ角的相应变化情况是 （填“增大” “减小”或“不变”）‎ ‎14、如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则θ将 减 ，E将 不变，Ep将 不变（填增大、减小或不变）．‎ ‎15、如图所示，为一回旋加速器的示意图，其核心部分为处于匀强磁场中的D形盒，两D型盒之间接交流电源，并留有窄缝，离子在窄缝间的运动时间忽略不计．已知D形盒的半径为R，在D1部分的中央A处放有离子源，离子带正电，质量为m、电荷量为q，初速度不计．若磁感应强度的大小为B．忽略离子的重力等因素．加在D形盒间交流电源的周期T= ；离子加速后可获得的最大动能Em= ; ‎ 四、实验题：‎ ‎16、用如图所示的气垫导轨装置验证系统的机械能守恒；在气垫导轨上安装了两光电门12，在滑块上固定一竖直遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连；‎ ‎（1）在调整气垫导轨水平时．滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间．下列能够实现调整导轨水平的措施是 ； ‎ A A．调节气垫导轨使左端升高一些 B．调节气垫导轨使左端降低一些 C．遮光条的宽度应该适当大一些 D．滑块的质量增大一些 （2）试验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m．由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间间隔为△t，则滑块通过光电门的速度表达式为 ;若用v1、v2表示通过光电门1、2的速度，则系统机械能守恒成立的表达式 ；‎ ‎17、某实验小组准备探究某个灯泡的伏安特性曲线，额定电压为2.5V，电阻约为几欧，除待测小灯泡外，提供器材如下：‎ A．电压表V1：量程为15V，内阻约为10kΩ B. 电压表V2：量程为300mV，内阻为300Ω C. 电流表A：量程为300mA，内阻约为1Ω D.滑动变阻器R1：最大阻值200Ω E. 滑动变阻器R2：最大阻值10Ω F.定值电阻R01：阻值2700Ω G. 定值电阻R02：阻值30Ω H.电动势4.5V直流电源一个，开关一个，导线若干 ‎（1）出于电表的安全性及测量要求考虑，同学们选用电压表V1并联在小灯泡两端测量小灯泡的电压，发现这种方法实际上不可行，其最主要的原因是 ；‎ ‎（2）于是同学们利用所学知识，对电压表V2进行了改装，这需要选用定值电阻 （填写器材代号）与电压表V2 联；‎ ‎（3）实验中滑动变阻器应选 （填写器材代号）‎ ‎（4）请在方框中画出该实验的电路图并在图中标出各器材的代号.‎ 五、计算题：‎ ‎18.如图所示，倾角α=370、长度为x=9m的固定斜面，其底端与长木板B上表面等高，原来B静止在粗糙水平地面上，左端与斜面接触但不粘连，斜面底端与木板B的上表面接触处圆滑．一可视为质点的小滑块A从斜面顶端处由静止开始下滑，最终A刚好未从木板B上滑下．已知A、B的质量相等，A与斜面、B上表面间的动摩擦因数均为μ1=0.5，B与地面的动摩擦因数为μ2=0.1，重力加速度g取10m/s2．‎ ‎ （1）滑块刚到达木板B时的速度v0；‎ ‎（2）通过计算分析当A滑上B的上表面后，B是否仍保持静止； （3）从滑块到达木板到与木板相对静止所需的时间 ‎19、如图所示，一个质量为m,电荷量+q的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，金属板长L，两板间距d，微粒射出偏转电场时的偏转角θ=30°，并接着进入一个方向垂直纸面向里的匀强磁场区域．求：‎ ‎ （1）两金属板间的电压U2的大小； （2）若该匀强磁场的宽度为D，为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大。‎ ‎20、如图所示，质量为m，带电量为+q的液滴，以速度v沿与水平成450角斜向上进入正交的足够大匀强电场和匀强磁场叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，液滴在场区做直线运动．重力加速度为g，试求：‎ ‎ （1）电场强度E和磁感应强度B各多大？ （2）当液滴运动到某一点A时，电场方向突然变为竖直向上，大小不改变，不考虑因电场变化而产生的磁场的影响，此时液滴加速度多少？‎ ‎（3）在满足（2）的前提下，粒子从A点到达与A点子啊同一水平线上的B点（图中未画出）所用的时间.‎ ‎21、如图所示，光滑水平面上有一质量M=4.0kg的平板车，车的上表面右侧是一段长L=1.0m的水平轨道，水平轨道左侧是一半径R=0.25m的1/4光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在O′点相切．车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧，一质量m=1.0kg的小物块（可视为质点）紧靠弹簧，小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5．整个装置处于静止状态．现将弹簧解除锁定，小物块被弹出，恰能到达圆弧轨道的最高点A．不考虑小物块与轻弹簧碰撞时的能量损失，不计空气阻力，取g=10m/s2．求： （1）解除锁定前弹簧的弹性势能； （2）小物块第二次经过O′点时的速度大小； （3）小物块与车最终相对静止时距O′点的距离 天津市和平区2017届高三上学期期末质量调查物理试题答案：‎ 一、单选题：1-8：DBCABDCC 二、多选题：9-12：BD BD ABD BC 三、填空题：13：；不变 14: 减小；不变；不变 ‎15：；‎ 四、实验题：16: （1）A（2）；mgL=（m+M）v12-（m+M）v22 ；‎ ‎17：（1）量程过大，导致指针偏转角度过小，无法准确读数；（2）R01；串联（3）R2；（4）电路图如图；‎ 五、计算题：18: （1）设A物块从斜面下滑过程中加速度大小为a0，到达底端时速度大小为v0，由牛顿第二定律和运动学公式得：mgsinα-μ1mgcosα=mao         v02-0=2aos                 由两式得：v0=6m/s （2）当滑块到达木板后，由于，故木板不会静止；‎ ‎（3）滑块在木板上滑行，对滑块a1=μ1g=5m/s2‎ 对木板：‎ 且：v0-a1t=a2t 解得t=0.75s　‎ ‎19: （1）带电微粒经加速电场加速后速率为v1，根据动能定理有U1q=mv12 ．‎ 粒子经U2电压偏转，有 ‎ 解得：．‎ ‎（2）带电微粒进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，微粒恰好不从磁场右边射出时运动轨迹与右边边界相切，设做匀速圆周运动的轨道半径为R，由几何关系知： R+Rsin300=D 由牛顿运动定律及运动学规律：，‎ 又 解得：‎ ‎20: （1）滴带正电，液滴受力如图所示： 根据平衡条件，有：Eq=mgtanθ=mg 故：；   （2）电场方向突然变为竖直向上，大小不改变，故电场力与重力平衡，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有： （3）电场变为竖直向上后，qE=mg，故粒子做匀速圆周运动，‎ 由 可得 ‎21：（1）平板车和小物块组成的系统，水平方向动量守恒，解除锁定前，总动量为零，故小物块到达圆弧最高点A时，二者的共同速度v共=0 设弹簧解除锁定前的弹性势能为Ep，上述过程中系统能量守恒，则有   Ep=mgR+μmgL 代入数据解得 Ep=7.5J （2）设小物块第二次经过O'时的速度大小为vm，此时平板车的速度大小为vM，研究小物块在平板车圆弧面上的下滑过程，由系统动量守恒和机械能守恒有0=mvm-MvM mgR＝mvm2+MvM2 代入数据解得 vm=2.0m/s （3）最终平板车和小物块相对静止时，二者的共同速度为0． 设小物块相对平板车滑动的路程为S，对系统由能量守恒有     Ep=μmgS 代入数据解得S=1.5m 则距O'点的距离x=S-L=0.5m