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(shí)間60分鐘。第Ⅰ卷選擇題（共40分）一、單項(xiàng)選擇題（每小題5分，共25分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)是正確的）1.2020年12月4日中國(guó)新一代可控核聚變研究裝置“中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M”（HL-2M）在成都實(shí)現(xiàn)首次發(fā)電，標(biāo)志著我國(guó)自主掌握了大型先進(jìn)托卡馬克裝置的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行技術(shù)。該裝置內(nèi)核反應(yīng)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(jué)轟擊鋰核（Li）得到，核反應(yīng)方程為，則A.核反應(yīng)方程為α衰變B.氦核（He）的比結(jié)合能大于核（H）的比結(jié)合能C.裝置內(nèi)核反應(yīng)也是世界各地正在運(yùn)行的核電站中的主要核反應(yīng)D.在核反應(yīng)中，反應(yīng)前的核子總數(shù)小于反應(yīng)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(kāi)始向下滑動(dòng)B.斜面對(duì)P的作用力不變C.P、Q間沒(méi)有摩擦力的作用D.斜面對(duì)地面的摩擦力增大3.對(duì)下列四個(gè)有關(guān)光的實(shí)驗(yàn)示意圖，分析正確的是A.圖甲中若改變復(fù)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(shuō)明待測(cè)工件表面平整D.若只旋轉(zhuǎn)圖丁中M或N一個(gè)偏振片，光屏P上的光斑亮度不發(fā)生變化4.CT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡(jiǎn)稱，CT掃描機(jī)可用于對(duì)多種病情的探測(cè)。圖（a）是某種CT機(jī)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(chǎng)虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開(kāi)始沿帶箭頭的實(shí)線所示的方向前進(jìn)，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(diǎn)記為P點(diǎn)。則A.增大偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可使P點(diǎn)左移B.增大M、N之間的加速電壓可使P點(diǎn)左移C.偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外D.M處的電勢(shì)高于N處的電勢(shì)5.我國(guó)從2020年開(kāi)始執(zhí)行“天問(wèn)1號(hào)”火星探測(cè)任務(wù)。質(zhì)量為m的著陸器在著陸火星前，會(huì)在火星表面附近經(jīng)歷一個(gè)時(shí)長(zhǎng)為t0、速度由v0減速到零的過(guò)程，忽略火星大氣阻力。若該減速過(guò)程可視為一個(gè)豎直向下的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，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(wàn)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(guò)程中著陸器位移為D.減速過(guò)程中著陸器受到的制動(dòng)力大小約為二、不定項(xiàng)選擇題（本大題共3小題，每小題5分，每小題給出的四個(gè)答案中，都有多個(gè)是正確的，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)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(guān)系如圖所示.圖中TA、VA和TD為已知量則下列說(shuō)法正確的是A.從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等壓過(guò)程B.從B到C的過(guò)程中，氣體的內(nèi)能減小C.從C到D的過(guò)程中，氣體向外放熱D.氣體在狀態(tài)D時(shí)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(dòng)，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(shí)刻的波形圖如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.甲、乙兩列波的頻率之比為2:3B.再經(jīng)過(guò)3s，平衡位置在x=3m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下C.兩列波將同時(shí)傳到x=7m處D.在兩列波相遇過(guò)程中，x=7m處始終為振動(dòng)減弱點(diǎn)8.一傳送帶裝置示意圖，其中傳送帶經(jīng)過(guò)AB區(qū)域時(shí)是水平的，經(jīng)過(guò)BC區(qū)域時(shí)變?yōu)閳A弧形（圓弧由光滑模根形成，未畫(huà)出），經(jīng)過(guò)CD區(qū)域時(shí)是傾斜的，AB和CD都與BC相切?，F(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個(gè)一個(gè)在A處放到傳送帶上，放置時(shí)初速度為零，經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處，D和A的高度差為h.穩(wěn)定工作時(shí)傳送帶速度v0不變，CD段上各箱等距排列。每個(gè)箱子在A處投放后，在到達(dá)B之前已經(jīng)相對(duì)于傳送帶靜止，且以后也不再滑動(dòng)（忽略經(jīng)BC段的微小滑動(dòng)）。已知在一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間T內(nèi)，共運(yùn)送小貨箱的數(shù)目N個(gè)。這裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，傳送帶與輪子間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，不計(jì)輪軸處的摩擦，下列說(shuō)法正確的是A.AB段傳送帶對(duì)每個(gè)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(duì)小箱做功為0D.T時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)機(jī)輸出的功率為第Ⅱ卷非選擇題（共60分）9.（共12分）（1）某同學(xué)在做“探究合外力與加速度之間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。①按圖甲正確組裝實(shí)驗(yàn)器材，平衡小車(chē)所受的阻力圖乙中紙帶的__________端與小車(chē)相連（選填“左”或“右”）。②關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作，下列說(shuō)法正確的是A.實(shí)驗(yàn)中，需要墊高木板有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端來(lái)平衡摩擦力B.平衡摩擦力就是放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)時(shí)小車(chē)能夠自由下滑即可C.若用砂桶總重力作為小車(chē)合外力，則要求小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于砂桶的質(zhì)量D.實(shí)驗(yàn)中拉著小車(chē)的細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行③如圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)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(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有兩個(gè)打出的點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，由此可算出小車(chē)的加速度a=__________m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。（2）一實(shí)驗(yàn)興趣小組欲測(cè)一段金屬絲的電阻。由于實(shí)驗(yàn)室的電表均不能視為理想電表，該小組設(shè)計(jì)了如下電路圖，其中Rx表示待測(cè)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?；卮鹣铝袉?wèn)題:①按照電路圖甲連接好電路后，按照如下步驟進(jìn)行測(cè)量:i.閉合S1，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(biāo)注的符號(hào)表示）；ii.再閉合S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(fù)以上步驟，改變電壓值，進(jìn)行多次測(cè)量。②該小組同學(xué)在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)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(cè)電阻Rx=__________（用題中所給符號(hào)表示）；③在理論上，此方法的電阻測(cè)量值__________（填“大于”、“小于”、“等于）真實(shí)值。10.（14分）湯姆生用來(lái)測(cè)定電子的比荷（電荷量與質(zhì)量的比值）的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計(jì)初速度、重力電子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過(guò)中心的小孔沿中心軸O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行極板P和P′間的區(qū)域。當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處，形成了一個(gè)亮點(diǎn)；加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點(diǎn)偏離到O′點(diǎn)，O′與O點(diǎn)的豎直間距為d，水平間距可忽略不計(jì)。此時(shí)，在P和P′間的區(qū)域，再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn)。已知極板水平方向的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2。（1）求打在熒光屏O點(diǎn)的電子速度的大??；（2）推導(dǎo)出電子的比荷的表達(dá)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(diǎn)固定一根輕質(zhì)彈簧，彈簧自由端在C點(diǎn)，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(diǎn)）靜止放在木板的左端，木塊與木板間的動(dòng)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(shí)間后撤去，恒力F撤去時(shí)木塊恰好到達(dá)彈簧自由端C處，此后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧最大壓縮量x=5m，且將物塊向左彈回后能恢復(fù)原長(zhǎng)，g=10m/s2.求:（1）水平恒力F作用的時(shí)間t；（2）撤去F后，彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep；（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)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(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L(zhǎng)，處于豎直向下的磁場(chǎng)中，整個(gè)磁場(chǎng)由n個(gè)寬度皆為x0的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域1、2……n組成，從左向右依次排列，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B、2B、3B……nB，兩導(dǎo)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(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌電接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒的電阻。（1）對(duì)導(dǎo)體棒ab施加水平向右的力，使其從圖示位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并穿過(guò)n個(gè)磁場(chǎng)區(qū)，求導(dǎo)體棒穿越磁場(chǎng)區(qū)1的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量q；（2）對(duì)導(dǎo)體棒ab施加水平向右的恒