2024届天津市和平区高三下学期第三次质量调查物理试卷

第I卷 注意事项： 1.每题选出答案后，用铅笔将正确答案填涂在答题卡相应的位哑上，如需改动，用 橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 2.本卷共8题，每题5分，共40分。 一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的） 1.“中国天眼”位于贵州的大山深处，它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。 关于电磁波下列说法正确的是 A,机场安检是利用Y射线穿透本领强的特点来探测行李箱中的物品 B,机械波在介质中的波速与频率无关，电磁波在介质中的波速与频率有关 C.麦克斯书电磁理论告诉我们，变化的电场一定产生变化的磁场 ·D。所有物体都发射红外线，因此可利用红外线设计防伪措施 2.2023年1】月16日，长征二号丙运载火箭在酒泉成功发射了新一代海洋水色观察卫星 海洋三号01星，海洋三号01星具有高度的科研价值和应用价值，代表我国海洋水 色系统卫星正式升级到第二代观测体系。若已知卫星运动轨道可看成圆轨道，运动周 期为T,卫星离地面的飞行高度为h,地球半径为R,地球北极位置的重力加速度为g, 引力常量为G。则下列说法正确的是 A.海洋三号01星的发射速度大于112m5 B.由题中已知的数据可得出地球的密度为P= 3π + C. 该卫星在预定轨道无动力独立飞行时绕地一周所需时间为2π D.该卫星在预定轨道无动力独立飞行时的速度大小可能为8k/s 3.自热米饭因其便于加热和携带越来越受到游客的欢迎。自热米饭盒内有一个发热包， 通水发生化学反应而产生大量热能，不需要明火，温度可超过100℃，盖上盒盖便能 在105分钟内迅速加热食品。自热米饭的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞， 温度升高到一定程度，容易造成小型爆炸（在极短时间内气体急刷膨胀），下列说法 正确的是 A。自热米饭盒燥炸，是盒内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果 B。自热米饭盒爆炸前的加热过程，盒内气体压强保持不变 C.自热米饭盒爆炸的过程中，盒内气体内能减少 D。自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，标志着每一个气体分子速率都增大了 高三年级物理试卷第1页（共6页） 4.潜水艇内的人员为了观察水面上的情况，需要升起潜望镜，潜望镜内的主要光学元件 是全反射棱镜。如图所示，ABC为全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，甲、 乙两束单色光组成的光束垂直入射到AC面上，在AB面上发生了全反射。若保持入射 点O的位置不变，使光线绕O点顺时针转动时，甲光先从AB面上射出，则关于甲、 乙两束光的说法正确的是 A.在相同条件下做单缝衍射实验，.甲光的中央条纹宽度大 B,真空中甲光的传播速度比乙光大 C.甲、乙以相同方向斜射入平行玻璃砖上表面，甲光从下表面的出射光线与入射光 线的间距大 D,甲、乙光分别照射同一光电管，都产生了光电效应，甲光的遏止电压大 5.建筑工人在修建住房时，常用如图所示的简易机械装置来搬运建筑材料。光滑滑轮用 通过轴心0的竖直轻杆固定在支架上的0：点，开始时忆手中的绳子松弛，甲站在地面 上通过定滑轮缓慢拉动绳子端点A,使材料竖直上升到达楼顶之后，乙再在楼顶水平 拉着B心绳把建筑材料缓慢移到楼顶平台上。整个过程中甲的位置一直不动，下列说 法正确的是 A.材料竖直上升过程中，轻杆OO上的力一定沿竖直方向 B。乙移动建筑材料的过程中，甲对绳的拉力保持不变 C.乙移动建筑材料的过程中，乙对BC绳的拉力大小不变 甲 D.乙移动建筑材料的过程中，·甲对地面的摩擦力逐渐增大 二、多项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正 确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分) 6.如图甲所示，理想变压器原、.副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想交流 电表，原线圈接如图乙所示的正弦交 流电，图中R为热敏电阻（温度升高 时其电阻减小)，R为定值电阻。下列 102) 说法正确的是 A.=0.02s时电压表V1的示数为0 B.变压器的输入功率与输出功率之比为1：4 C.原线图两端电压的瞬时值表达式为36√2sin100u(V) D.R1处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数不变 高=年级物理试卷第2页（共6页) 7.一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示，实线为=2s时的波形图，虚线为2= 2.75s时的波形图，质点P的平衡位置为x=4m。下列说法正确的是 A.该横波传播的速度大小可能为4m/s B.=3.25s时质点P运动的加速度为0 C.质点P的位移函数表达式可能为y=5sin2t(cm) D.该横波遇到体积为64m3的正方体，不会发生明显衍射-3 8.电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电 场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用。其中的一种电子透镜的电场分布如图 所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动， 其轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点，则下列说法正确的是 A.a点的电势低于b点的电势 B.a点的电场强度大于c点的电场强度 C.电子从a点到b点电势能增加 D.电子从a点到b点做加速运动 第Ⅱ卷 注意事项： 1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2.本卷共4题，共60分。 9.(12分) (1)某学习小组利用如图甲所示的实验装置来 探究加速度与力的关系。 弹簧测力计 小车纸带 打点计时器 ①该实验中，下列操作步骤必要的是 木成 A.需将木板远离滑轮的一端适当垫高 沙桶门 B.补偿阻力时将空的沙桶和小车连接好 甲 C.悬挂的沙和沙桶质量应远小于小车的质量 D.小车运动结束后，先取下纸带再关闭打点计时器 ②小李同学在这次实验中获得一条如图乙所示的纸带，每5个打点间隔取一个计数点，建 立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、x1、·、x6。已知打 点计时器的打点周期为T,则打计数点5时小车速度的表达式， 小车加速度的 高三年级物理试卷第3页（共6页） 表达式是 0 X6 34 § 乙 ③该小组以测力计的示数F为横坐标、小车的加速度大小ā为纵坐 行牛82023 x 标作出a-F图像如图丙所示，已知固定在小车上的滑轮的质量为 mo,测得图线的斜率为k,则小车的质量M为 (用题中 己知物理量的字母表示) 丙 (2)导电聚合物(CPs)是一种以导电能力为特征的合成聚合物，一兴趣小组找到一段 洪 丝状导电聚合物，测量它的电阻， ①他们首先用多用电表测量该聚合物的电阻，测量时多用电表 面板显示如图1所示。 该小组同学认为读数误差较大，他们又断开电路重新选择倍率 进行测量，请在下列实验步骤中选择正确的操作并按正确的顺 -Y-8 序进行排序 ·(填写步骤前的字母代号) A,使两表笔短接，调节欧姆调妥旋钮，使指针指在最左侧刻线 B,使两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在最右侧刻线 C.断开电路，将选择开关调至“OF”挡 D.使两表笔接触导体棒两端进行测量读数 E.将选择开关调至“×】”挡 1 F,将选择开关调至“×100”挡 ,100×10 ②为更精确地测量该聚合物的电阻，尽可能地多测几组数据，他们 用实验室提供的下列器材再次进行测量， A.电流表A1,量程500mA,内阻约0.60 B.电流表A2,量程3A,内阻约0.122 图1 C.电压表V1,量程15V,内阻约15k0 D.电压表V2,量程3V,内阻约3kn E.滑动变阻器R,全电阻约52 F.直流电源E,电动势3V,内阻不计 G.开关S及导线若千 高三年级物理试卷第4页（共6页） 经过讨论他们连接了如图2所示的电路，电路中有 几条线没有连接，请你帮助他们完成电路连接： ③电路中所进电流表为（填“A1”或“A,"门， 所选电压表为（填“V”或“V,”)。 图2 10. (14分)如图所示，载有物资的热气球从地面由静止开始竖直上升，通过不断调整 浮力又悬停于距水平面H高处，之后将质量为m的物资以相对地面的一定的速度M水平 投出，已知投出物资后热气球的总质量为M,M=0m,且投出物资后所受浮力不变， 凰力加速度为g,不计空气阻力和物资受到的浮力，求： (1)悬停之前浮力对气球做的功W (2)投出物资后热气球的加速度a的大小： (3)物资落地时与热气球的距离S。 H 7T77777777777T 器 高三年级物理试卷第5页（共6页） 11.(16分)如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MW、P2间距L=1m,其电阻不 计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角，N、2两端接有R=12的电阻.一金属 棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终有良好接触，已知ab的质量m=02kg,电阻=]Ω， 整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B-IT。ab在平行于导 轨向上的拉力作用下，以初速度1=0.5m/s沿导轨向上开始运动，可达到最大速度y-2ms, 运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度gl0ms2。求： (1)求拉力的功率P: (2)ab开始运动后，经=0.09s速度达到2=1.5m/s, B 此过程中电阻R生热0.03J,求该过程中ab沿导轨的位 移大小： (3)ab开始运动后，当ab速度达到2=1.5ms时撇去 拉力，ab继续上滑0.1Ss速度减为零，求该过程中通过 电阻R电荷量. 12.(18分)目前正在运转的我国空间站天和核心舱，搭载了一种全新的推进装置—离 子推进器，这种引擎不需要燃料，也无污染物排放。该装置获得推力的原理如图所示，进 入电离室的气体被电离成正离子，而后飘入电极A、B之间的匀强电场（初速度忽略不计）， A、B间电压为U,使正离子加速形成离子束，在加速过程中引章获得推力。单位时间内 飘入的正离子数目为N,离子质量为m,电荷量为Z,其中Z是正整数，e是元电荷。 电离室 (1)求离子喷出加速电场的速度v及其所形成的等效电流 (2)求推力器获得的平均推力大小F: (3)可以用离子推进器工作过程中产生的推力与电压为U的电场对离子做功的功率的比 值X来反映推进器工作情况。通过计算说明，如果要增大X可以采取哪些措施。 高三年级物理试卷第6页（共6页） 2023-2024学年第二学期高三年级第三次质量调查 物理学科参考答案 单选题 题号 2 3 5 答案 B C D 二、 多选园 圈号 6 7 8 答案 CD AC AD 9. (I)①A ②-出，若-2出1 107 (157) @2- (2)①EBDC② A:Va 10.(14分) 解 (1)气球上升过程，有 -(M +m)gH =0 一--一（2分) 可得 =(M +m)gH --—一（1分) (2)悬停时，由力的平衡 F字=(M+m)g 一（1分) 投出物资后，有 Fis-Mg Ma (1分) 高三年级物理签案第1页《共3页) 可得 a=& (1分) 10 (3)投出物资过程，有M=mn (2分) 物资做平抛运动，有 (1分) H=28 X=VI 一(1分) 气球在水平方陶有：=以 -一(1分) h-jor (1分) S=V任+x)P+(H+h) (1分) 可海S= (1分) 1山.(1)ab速度达到批大时，加速度为零 F-mg sin 0-F=0 E=BLy -一一（1分) 1=E (1分) R+r F=ILB 一(1分) P=Fy (1分) 得P=4W (1分) (2)ab从速度到边的过程中，由动能定理，有 A+形，-mgs日=m时-m -(3分) A=-2Q 一(1分) 代入数据解得x01m -一(1分) (3)ab上滑过中，根据动量定理 -migsin-∑BL△0-mz (2分) 高三年级物理答案兹2引〔共3) FIN 一(1分) 代入数据解得g0.15C (1分) I 12.（1)由动能定理得： Zel =m (2分) 解得：v= 2ZeV (1分) 四 由电流定义，等效电流 1=是=2 (2分) (2)以△山内项出的n个离子为研究对象，由动量定理： F△M=m-0—--（2分) 推出F'■m, --一-(1分) 根超牛倾第三定律得，推力器获得推力的火小：F▣，-一(1分) 联立解得F=N√2mZe可 —(2分) (3)设△山内电场对刀个离子做的功为W, 则电场致功功串为：P= (1分) △ 又W=n2U, (1分) 联立解得：P= nZev=NZeU, (1分) At 根据题意.由上式推出X= 2m (2分) P 根据上式可知：增大X可以通过成小电离后离子的电荷量Z、AB间电压U或啦大m的 方法一 (2分)