2021屆天津市和平區(qū)高三(下)第三次質(zhì)量調(diào)研物理試題

2021屆天津市和平區(qū)高三（下）第三次質(zhì)量調(diào)研物理試題本試卷分為第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共100分，考試時間60分鐘。第Ⅰ卷選擇題（共40分）一、單項選擇題（每小題5分，共25分。每小題給出的四個選項中，只有一個是正確的）1.2020年12月4日中國新一代可控核聚變研究裝置“中國環(huán)流器二號M”（HL-2M）在成都實現(xiàn)首次發(fā)電，標志著我國自主掌握了大型先進托卡馬克裝置的設計、建造和運行技術。該裝置內(nèi)核反應方程式是，其中氚（）在自然界中含量極微，但可以用某種粒子X轟擊鋰核（Li）得到，核反應方程為，則A.核反應方程為α衰變B.氦核（He）的比結合能大于核（H）的比結合能C.裝置內(nèi)核反應也是世界各地正在運行的核電站中的主要核反應D.在核反應中，反應前的核子總數(shù)小于反應后的核子總數(shù)2.如圖，物體P和斜面均靜止于地面上，P的上表面水平，現(xiàn)把物體Q輕輕地疊放在P上，則A.P開始向下滑動B.斜面對P的作用力不變C.P、Q間沒有摩擦力的作用D.斜面對地面的摩擦力增大3.對下列四個有關光的實驗示意圖，分析正確的是A.圖甲中若改變復色光的入射角，則b光先在水珠中發(fā)生全反射B.圖乙若只減小屏到擋板的距離L，則相鄰亮條紋間距離將增大C.圖丙中若得到明暗相間平行等距條紋說明待測工件表面平整D.若只旋轉(zhuǎn)圖丁中M或N一個偏振片，光屏P上的光斑亮度不發(fā)生變化4.CT掃描是計算機X射線斷層掃描技術的簡稱，CT掃描機可用于對多種病情的探測。圖（a）是某種CT機主要部分的剖面圖，其中X射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖（b）所示。圖（b）中M、N之間有一電子束的加速電場虛線框內(nèi)有勻強偏轉(zhuǎn)磁場，經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開始沿帶箭頭的實線所示的方向前進，到靶上，產(chǎn)生X射線（如圖中帶箭頭的虛線所示），將電子束打到靶上的點記為P點。則A.增大偏轉(zhuǎn)磁場磁感應強度的大小可使P點左移B.增大M、N之間的加速電壓可使P點左移C.偏轉(zhuǎn)磁場的方向垂直于紙面向外D.M處的電勢高于N處的電勢5.我國從2020年開始執(zhí)行“天問1號”火星探測任務。質(zhì)量為m的著陸器在著陸火星前，會在火星表面附近經(jīng)歷一個時長為t0、速度由v0減速到零的過程，忽略火星大氣阻力。若該減速過程可視為一個豎直向下的勻減速直線運動，已知火星的質(zhì)量約為地球的0.1倍，半徑約為地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小為g，地球半徑為R，萬有引力常量為G，則A.火星的第一宇宙速度為B.火星質(zhì)量為C.減速過程中著陸器位移為D.減速過程中著陸器受到的制動力大小約為二、不定項選擇題（本大題共3小題，每小題5分，每小題給出的四個答案中，都有多個是正確的，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分）6.一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C、D再回到狀態(tài)A，其體積V與溫度T的關系如圖所示.圖中TA、VA和TD為已知量則下列說法正確的是A.從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等壓過程B.從B到C的過程中，氣體的內(nèi)能減小C.從C到D的過程中，氣體向外放熱D.氣體在狀態(tài)D時的體積7如圖所示，圖中兩小孩各握住輕繩一端M、N連續(xù)振動，形成甲、乙兩列橫波分別沿x軸相向傳播，波速均為2m/s，振幅相同.t=0時刻的波形圖如圖所示。下列說法正確的是A.甲、乙兩列波的頻率之比為2:3B.再經(jīng)過3s，平衡位置在x=3m處的質(zhì)點振動方向向下C.兩列波將同時傳到x=7m處D.在兩列波相遇過程中，x=7m處始終為振動減弱點8.一傳送帶裝置示意圖，其中傳送帶經(jīng)過AB區(qū)域時是水平的，經(jīng)過BC區(qū)域時變?yōu)閳A弧形（圓弧由光滑模根形成，未畫出），經(jīng)過CD區(qū)域時是傾斜的，AB和CD都與BC相切。現(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個一個在A處放到傳送帶上，放置時初速度為零，經(jīng)傳送帶運送到D處，D和A的高度差為h.穩(wěn)定工作時傳送帶速度v0不變，CD段上各箱等距排列。每個箱子在A處投放后，在到達B之前已經(jīng)相對于傳送帶靜止，且以后也不再滑動（忽略經(jīng)BC段的微小滑動）。已知在一段相當長的時間T內(nèi)，共運送小貨箱的數(shù)目N個。這裝置由電動機帶動，傳送帶與輪子間無相對滑動，不計輪軸處的摩擦，下列說法正確的是A.AB段傳送帶對每個小箱做功為B.CD段傳送帶與小箱摩擦生熱為0C.CD段傳送帶對小箱做功為0D.T時間內(nèi)，電動機輸出的功率為第Ⅱ卷非選擇題（共60分）9.（共12分）（1）某同學在做“探究合外力與加速度之間關系”的實驗，實驗裝置如圖甲所示。①按圖甲正確組裝實驗器材，平衡小車所受的阻力圖乙中紙帶的__________端與小車相連（選填“左”或“右”）。②關于實驗操作，下列說法正確的是A.實驗中，需要墊高木板有打點計時器的一端來平衡摩擦力B.平衡摩擦力就是放開拖著紙帶的小車時小車能夠自由下滑即可C.若用砂桶總重力作為小車合外力，則要求小車的質(zhì)量遠小于砂桶的質(zhì)量D.實驗中拉著小車的細線必須與長木板平行③如圖乙所示為某次實驗中打出的一條紙帶的一部分，A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有兩個打出的點沒有畫出。已知打點計時器的電源頻率為50Hz，由此可算出小車的加速度a=__________m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。（2）一實驗興趣小組欲測一段金屬絲的電阻。由于實驗室的電表均不能視為理想電表，該小組設計了如下電路圖，其中Rx表示待測金屬絲的阻值，RV表示電壓表阻值，RA表示電流表阻值，R0表示定值電阻阻值。回答下列問題:①按照電路圖甲連接好電路后，按照如下步驟進行測量:i.閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器RL，使電壓表和電流表示數(shù)合適，記錄下U和I1，I1=_________（用U和圖甲中標注的符號表示）；ii.再閉合S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器RL，保持電壓表電壓U不變，記錄電流表示數(shù)I2；iii.重復以上步驟，改變電壓值，進行多次測量。②該小組同學在進行數(shù)據(jù)處理時為了減小偶然誤差，使用圖像法處理數(shù)據(jù)。繪出U隨（I2-I1）變化的圖線斜率為k，則待測電阻Rx=__________（用題中所給符號表示）；③在理論上，此方法的電阻測量值__________（填“大于”、“小于”、“等于）真實值。10.（14分）湯姆生用來測定電子的比荷（電荷量與質(zhì)量的比值）的實驗裝置如圖所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計初速度、重力電子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過中心的小孔沿中心軸O1O的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P′間的區(qū)域。當極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時，電子束打在熒光屏的中心O點處，形成了一個亮點；加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點偏離到O′點，O′與O點的豎直間距為d，水平間距可忽略不計。此時，在P和P′間的區(qū)域，再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場。調(diào)節(jié)磁場的強弱，當磁感應強度的大小為B時，亮點重新回到O點。已知極板水平方向的長度為L1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L2。（1）求打在熒光屏O點的電子速度的大??；（2）推導出電子的比荷的表達式。11.（16分）如圖，質(zhì)量為M=4kg的木板AB靜止放在光滑水平面上，木板右端B點固定一根輕質(zhì)彈簧，彈簧自由端在C點，C到木板左端的距離L=0.5m，質(zhì)量為m=1kg的小木塊（可視為質(zhì)點）靜止放在木板的左端，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，木板AB受到水平向左的恒力F=14N，作用一段時間后撤去，恒力F撤去時木塊恰好到達彈簧自由端C處，此后運動過程中彈簧最大壓縮量x=5m，且將物塊向左彈回后能恢復原長，g=10m/s2.求:（1）水平恒力F作用的時間t；（2）撤去F后，彈簧的最大彈性勢能Ep；（3）整個運動過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q。12.（18分）如圖所示，兩平行光滑金屬導軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L，處于豎直向下的磁場中，整個磁場由n個寬度皆為x0的條形勻強磁場區(qū)域1、2……n組成，從左向右依次排列，磁感應強度的大小分別為B、2B、3B……nB，兩導軌左端MP間接入電阻R，一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放在水平導軌上，與導軌電接觸良好，不計導軌和金屬棒的電阻。（1）對導體棒ab施加水平向右的力，使其從圖示位置開始運動并穿過n個磁場區(qū)，求導體棒穿越磁場區(qū)1的過程中通過電阻R的電量q；（2）對導體棒ab施加水平向右的恒