物理卷·2017届天津市和平区高三第三次质量调查（三模）（2017-05）

物理卷·2017届天津市和平区高三第三次质量调查（三模）（2017-05）

天津市和平区2017届高三第三次质量调查（三模）‎ 物理 第Ⅰ卷 一、 单项选择题（本题5小题；每小题6分，共30分）‎ ‎1.下列说法中不正确的是(  )‎ ‎ A.目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变 ‎ B.原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，产生的电子发射到核外就是β射线 ‎ ‎ C. 氢原子从激发态向基态跃迁时，电子的动能增加，电势能减少，原子的总能量减少 ‎ D.氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下1个原子核了 ‎2.一个物体在几个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小（此力的方向始终未变），在这过程中其余各力均不变。那么，下列各图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是（  ）。‎ ‎3.如图甲所示，是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，P是离原点x1=2m的一个介质质点，Q是离原点x2=4m的一个介质质点，此时离原点x3=6m的介质质点刚刚要开始振动。图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象(计时起点相同)。由此可知(   )‎ ‎ A.这列波的波长为λ=2m ‎ B.乙图可能是图甲中质点Q的振动图象 ‎ C.这列波的传播速度为v=3m/s ‎ D. 这列波的波源起振方向为向上 ‎4.图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为（  ）‎ ‎ A.   B.  C. D. ‎ 5. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，则(  ) A. P点的电势将降低 B.电容器极板所带的电荷量减小  C. 带电油滴的电势能将减小 D. 带电油滴仍处于静止状态 一、 多项选择题（每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确。全部选对的的5分，选不全对的的3分，有选错或不答的得0分）‎ ‎6.如图所示，两束不同的单色细光束a、b，以不同的入射角从空气射入玻璃三棱镜中，其出射光恰好合为一束。以下判断正确的是（ ） ‎ A.b光在玻璃中传播的速度较大 ‎ B.以相同角度斜射到同一玻璃砖，通过平行面后b光的侧移量更大 C.若让a、b光分别通过同一双缝装置，在屏上形成干涉图样，则b光条纹间距较大 D.若让a、b光分别照射同种金属，都能发生光电效应，则b光照射金属产生光电子的最大初动能较大 ‎7.‎ 如图所示，小车在光滑水平面上向左匀速运动，轻质弹簧左端固定在A点，物体与固定在A点的细线相连，弹簧处于压缩状态（物体与弹簧未连接），某时刻细线断开，物体沿车滑动，脱离弹簧后与B端碰撞并粘在一起，取小车、物体和弹簧为一个系统，下列说法正确的是（ ）‎ A.若物体滑动中不受摩擦力，则全过程系统机械能守恒 B.若物体滑动中有摩擦力，全过程系统动量守恒 C.不论物体滑动中有没有摩擦，小车的最终速度相同 D.不论物体滑动中有没有摩擦，全过程系统损失的总机械能都是相同的 ‎8.如图所示，板长为L的平行板电容器与一直流电源相连接，其极板与水平面成300角；若两带电粒子以相同的大小的初速度，由图中的P点射入电容器，它们分别沿着虚线1和2运动，然后离开电容器，虚线1为连接上下极板边缘的水平线，虚线2为平行且靠近上极板的直线，则下列关于两粒子的说法正确的是（ ）‎ ‎ A.1、2两粒子均做匀减速直线运动 ‎ B.1、2两粒子电势能均逐渐增加 ‎ C.1、2两粒子的比荷之比为3:4‎ ‎ D.1、2两粒子离开电容器时的速率之比为 ‎ 第Ⅱ卷 ‎9.(18分)‎ ‎ (1)已知地球和月球的质量分别为M和m，半径分别为R和r。则在地球表面和月球表面的重力加速度之比 地球和月球的第一宇宙速度之比为 。‎ ‎（2）某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受细线拉力F的关系图象，他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图(b)所示。 ‎ ‎①图线 是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的(选填“①”或“②”)。 ②力传感器可以直接测得细线上的拉力，因此本实验是否还要求重物质量远小于滑块和位移传感器发射部分的总质量M吗?回答 (填“是”或“否”)。 ③滑块和位移传感器发射部分的总质量M= kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ= 。(g取10m/s2）‎ ‎（3）一同学设计了如图（a）所示的实物电路测量电流表G1的内阻r1。可供选择的器材如下： ‎ 待测电流表G1：量程为0-5mA，内阻约为300Ω 电流表G2：量程为0-10mA，内阻约为40Ω 滑动变阻器R1：阻值范围为0-1000Ω 滑动变阻器R2：阻值范围为0-20Ω 定值电阻R3：阻值为40Ω 定值电阻R4：阻值为200Ω 定值电阻R5：阻值为2000Ω 干电池E：电动势约为1.5V，内阻很小可忽略 开关S及导线若干 ‎①滑动变阻器R应选     ，定值电阻R0应选     。（填写器材后面的代号）‎ ‎②实验步骤如下：‎ ‎  a. 按电路图连接电路，应将滑动变阻器滑片P调到     （选填“左端”、“中间”、“右端”）；‎ ‎  b. 闭合开关S，移动滑片P至某一位置，记录G1和G2的读数，分别记为I1和I2；‎ ‎  c. 改变滑片P位置，记录各次G1和G2的读数I1和I2，得到多组I1和I2；‎ ‎  d. 以I2为纵坐标，I1为横坐标，建立坐标系，描点作图得到了如图（b）所示的图线；‎ ‎  e. 利用求得的I2-I1图线的斜率k和已知的定值电阻R0，计算待测电流表G1内阻的表达式为r1=‎ ‎   （用k、R0表示）。‎ ‎③如果实验室只有电动势约为6V电源，要求利用本题提供的实验器材，仍然在图（a）所示电路图的基础上完成本实验，改进办法是：       。‎ ‎10.（16分）如图所示，一个可视为质点的物块，质量为m=2kg，从光滑四分之一圆弧轨道顶端由静止滑下，到达底端时恰好进入与圆弧轨道底端相切的水平传送带，传送带由一电动机驱动着匀速向左转动，速度大小为v=3m/s。已知圆弧轨道半径R=0.8m，皮带轮的半径r=0.2m，物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1，两皮带轮之间的距离为L=7m，重力加速度g=10m/s2。求： （1）求物块滑到圆弧轨道底端时对轨道的作用力；‎ ‎（2）若物块滑到传送带上后将圆弧轨道移开，试通过计算分析物体从传送带的哪一端离开传送带； （3）物块在传送带上运动的过程中摩擦力对物块所做的功为多少。 ‎ 11. ‎（18分）如图所示，两根质量同为m、电阻同为R、长度同为L的导体棒a、b，用两条等长的、质量和电阻均可忽略的长直导线连接后，放在距地面足够高的光滑绝缘水平桌面上，两根导体棒均与桌边缘平行，一根在桌面上，另一根移动到靠在桌子的光滑绝缘侧面上。整个空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度为B，开始时两棒静止，自由释放后开始运动。已知两条导线除桌边拐弯处外其余部位均处于伸直状态，导线与桌子侧棱间无摩擦。求: (1)刚释放时，导体棒的加速度大小； (2)导体棒运动稳定时的速度大小； (3)若从开始下滑到刚稳定时a棒下降的高度h，求该过程中安培力做的共W安。‎ 11. ‎(20分)飞行器常用的动力系统推进器设计的简化原理如图1所示：截面半径为R的圆柱腔分为两个工作区。Ⅰ为电离区，将氙气电离获得1价正离子；Ⅱ为加速区，长度为L，两端加有电压，形成轴向(水平)的匀强电场。Ⅰ区产生的正离子以接近0的初速度进入Ⅱ区，被加速后，以速度从右侧喷出。‎ Ⅰ区内有轴向(水平)的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在离轴线处的C点持续射出一定速率范围的电子。假设射出的电子仅在垂直于轴线(水平)的截面上运动，截面如图2所示（从左向右看）。电子的初速度方向与中心O点和C点的连线成ɑ角(0<ɑ<900)。‎ 推进器工作时，向Ⅰ区注入稀薄的氙气。电子使氙气电离的最小速率为，电子在Ⅰ区不与容器相碰且能达到的区域越大，电离效果越好。已知离子质量为M；电子质量为m，电量为e。（电子碰到容器壁即被吸收，不考虑电子间的碰撞）。‎ ‎（1）求Ⅱ区的加速电压及离子的加速度大小；‎ ‎（2）为电子在Ⅰ区内不与器壁相碰且运动半径最大，请判断Ⅰ区中的磁场方向（按图2说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）；‎ ‎（3）ɑ为900时，要取得好的电离效果，求射出的电子速率的最大值；‎ ‎（4）要取得好的电离效果，求射出的电子最大速率与ɑ角的关系。‎ 天津市和平区2017届高三第三次质量调查（三模）‎ 物理试题参考答案 1. D 2. D 3. B 4. C 5. C 6. BD 7. BCD 8. AD ‎ 9. ‎(18分) ‎ （1） ‎ ， (4分)‎ （2） ‎① ① (2分) ② 否 (2分) ③ 0.5；0.2 (2分)‎ （3） ‎① R2 (2分) R4(2分)‎ ‎ ②左端 (1分) （k-1）R0 (2分)‎ ‎ ③与电源串联定值电阻R3 (1分)‎ 10. ‎（1）物块滑到圆弧轨道底端的过程中，由动能定理得 (2分) 解得m/s    在圆弧轨道底端，由牛顿第二定律得 (2分) 解得物块所受支持力F=60N     (1分) 由牛顿第三定律，物块对轨道的作用力大小为60N，方向竖直向下 (1分)‎ ‎ （2）物块滑上传送带后做匀减速直线运动，设加速度大小为a， 由牛顿第二定律得μmg=ma (2分) 解得a=μg=1m/s2 物块匀减速到速度为零时运动的最大距离为m＞L=6m  (2分) 可见，物块将从传送带的右端离开传送带 (1分)  （3）物块在传送带上运动的过程中摩擦力对物块所做的功为W=-μmgL=14J (3分)‎ 10. 解:(1)刚释放时,设细线中拉力为T,根据牛顿第二定律得: 对a棒: (1分) b棒: (1分) 计算得出: (1分) (2)导体棒运动稳定时,设细线中拉力为T' b棒: (1分) 对a棒:mg=F安 (1分) 又:F安=BIL (1分)‎ E=BLv (1分)‎ ‎ (1分) 计算得出: (2分) (3)从开始下滑到稳定，对两个导体棒列动能定理 对a棒： (2分)‎ 对b棒： (2分)‎ 又 (2分)‎ 解得： (2分) 12.（1）由动能定理得     ......(2分)‎ ‎     ......(2分)‎ ‎     ......(3分)‎ （2） 要取得较好的电离效果，电子须在出射方向左边做匀速圆周运动，即为逆时针方向旋转，根据左手定则可知：Ⅰ区域磁场应该垂直纸面向外。      ......(2分)‎ ‎（3）设电子最大运动半径为r ‎     ......(2分)‎ ‎     .....(2分)‎ 解得 (1分)‎ ‎（4）如图所示，OA=R-r,OC=,AC=r (2分)‎ 根据几何关系得     .......(2分)‎ 由⑥⑨式得 (2分)‎