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置上，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γ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.麦克斯韦电磁理论告诉我们，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 11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，代表着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 11.2km/s B.由题中已知的数据可得出地球的密度为 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 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8km/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，遇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10~15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剧膨胀)。下列说法正确的是 A.自热米饭盒爆炸，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O的竖直轻杆固定在支架上的O！点，开始时乙手中的绳子松弛，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 BC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 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R₁-为热敏电阻(温度升高时其电阻减小)，R 为定值电阻。下列说法正确的是 A. t=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.原线圈两端电压的瞬时值表达式为 D.R₁处温度升高时，电流表的示数变大，电压表 的示数不变 高三年级物理试卷 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 时的波形图，虚线为 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. t=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=5sin2πt (cm) D.该横波遇到体积为64m³的正方体，不会发生明显衍射 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。 ①该实验中，下列操作步骤必要的是 A.需将木板远离滑轮的一端适当垫高 B.补偿阻力时将空的沙桶和小车连接好 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v= ，小车加速度的 高三年级物理试卷 第3页 (共6页) 表达式是 . ③该小组以测力计的示数F为横坐标、小车的加速度大小a为纵坐标作出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 (用题中已知物理量的字母表示) (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，调节欧姆调零旋钮，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“OFF”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“×1”挡 F. 将选择开关调至“×100”挡 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0.6Ω B. 电流表 A₂, 量程3A, 内阻约0.12Ω C. 电压表 V₁, 量程15V, 内阻约15kΩ D. 电压表 V₂, 量程3V, 内阻约3kΩ E. 滑动变阻器R，全电阻约5Ω F.直流电源E，电动势3V，内阻不计 G. 开关S及导线若干· 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电路中所选电流表为 (填“A₁”或“A₂”),所选电压表为 (填“V₁”或“V₂”)。 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v₁水平投出，已知投出物资后热气球的总质量为M，M=10m，且投出物资后所受浮力不变，重力加速度为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。 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MN、PQ间距. 其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成θ=30°角，N、Q两端接有 R=1Ω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。 电阻 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=1T。ab在平行于导轨向上的拉力作用下，以初速度v₁=0.5m/s 沿导轨向上开始运动，可达到最大速度 运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度. 求: (1)求拉力的功率P; (2) ab开始运动后, 经t=0.09s速度达到 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x； (3) ab开始运动后, 当ab速度达到v₂=1.5m/s时撤去拉力，ab继续上滑0.15s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，在加速过程中引擎获得推力。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Ze，其中Z是正整数，e是元电荷。 (1)求离子喷出加速电场的速度ν及其所形成的等效电流I； (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 一、单选题 题号 1 2 3 4 5 答案 B C c A D 二、多选题 题号 6 7 8 答案 CD AC AD 9. (1) ①A 10.(14 分)(2) ①EBDC ② A: V₂ 解: (1)气球上升过程，有 W-(M+m)gH=0 -------(2 分) 可得 W=(M+m)gH -------(1 分) (2)悬停时，由力的平衡 ------(1分) 投出物资后，有 ------(1分) 高三年级物理答案 第1页(共3页) 可得 ------- (1分) (3)投出物资过程，有 -(2分) 物资做平抛运动，有 ------(1分) -------(1分) 气球在水平方向有 ------(1分) ---------(1分) -(1 分) 可得 - (1分) 11.(1)ab 速度达到最大时,加速度为零 F-mgsinθ-FA=0 -----(2分) E=BLv ----- (1分) ------- (1 分) FA=ILB -----(1分) P=Fv -----(1分) 得P=4W -----(1分) (2) ab 从速度 v₁到v₂的过程中, 由动能定理, 有 - (3 分) NA=2Q --------(1 分) 代入数据解得x=0.1m --------(1分) (3)ab 上滑过程中，根据动量定理 -mgsinθr-∑BIL△r=0-mv₂ --(2 分) 高三年级物理答案 第2页 (共3页) q=∑△t -----(1分) 代入数据解得q=0.15C --------(1分) 12.(1) 由动能定理得: (2 分) 解得： (1分) 由电流定义，等效电流 -------(2 分) (2)以△r内喷出的n个离子为研究对象，由动量定理： F'△t= nmv-0 --------(2分) 推出 F'= Nmv, ------- (1分) 根据牛顿第三定律得，推力器获得推力的大小；F= F'、 --------(1分) 联立解得 (2分) (3)设△t内电场对n个离子做的功为W， 则电场做功功率为： -------- (1分) 又W= nZeU, -------(1分) 联立解得： ------(1 分) 根据题意，由上式推出 (2分) 根据上式可知：增大X可以通过减小电离后离子的电荷量 Z、AB间电压U或增大m的方法 --------(2分) 学科网（北京）股份有限公司 $$