2015届天津市河西区高三下学期总复习质量调查(三)物理试题及答案.doc

河西区2014—2015学年度第二学期高三年级总复习质量调查（三）
理科综合试卷（物理部分）
本试卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分120分
第I卷 选择题（共48分）
注意事项
每题选出答案后，用签字笔或钢笔填入题后面答题纸的表格中。
得 分
阅卷人

一、选择题 (每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。每小题6分，共30分)

1．电磁波已广泛应用于很多领域。光波也是一种电磁波，下列说法正确的是
A．手机发射和接收信号都是利用波长50—10米的短波传送的
B．手机上网和WiFi上网都是利用光线传输信息的
C．常用的遥控器通过发射紫外线脉冲信号来遥控电视机
D．微波、红外线、紫外线、伦琴射线的频率依次减小

2．2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究.石墨烯是目前世界上已知的强度最大的材料,它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能,人类将有望通过“太空电梯”进入太空.现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处,相对地球静止,如图所示,那么关于“太空电梯”,下列说法正确的是
A. “太空电梯”各点均处于完全失重状态
B. “太空电梯”各点运行周期随高度增大而增大
C. “太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离成正比
D. “太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离的开方成反比

3．在反恐演习中,中国特种兵进行了飞行跳伞表演.某伞兵从静止的直升飞机上跳下,在t0
时刻打开降落伞,在3t0时刻以速度v2着地.伞兵运动的速度随时间变化的规律如图6
所示.下列结论不正确的是
A. 在0～t0时间内加速度不变, 在t0～3t0时间内加速度减小
B. 降落伞打开后, 降落伞和伞兵整体所受的阻力越来越小
C. 在t0～3t0的时间内, 平均速度<
D. 若第一个伞兵在空中打开降落伞时第二个伞兵立即跳
下, 则他们在空中的距离先减小后增大

4．如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域宽度均为a，一正三角形(中垂线长为a)导线框ABC从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，下列选项中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是

5．如图 (a)所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处.若在t0时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运动,时而向B板运动,并最终打在A板上.则t0可能属于的时间段是

A . 0

二、选择题 (每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。每小题6分，全对的得6分，选不全得3分，选错或不答得0分，共18分)

6．为了减少远距离输电过程中的电能损失, 往往采用高压输电,当高压到达用户端时再
变为低压. 若某变电站将电压u0＝11 000sin 100πt V的交流电降为220 V供居民小
区用电,则变电所变压器
A. 原、副线圈匝数比为50∶1
B. 副线圈中电流的频率是100 Hz
C. 原线圈的导线比副线圈的要细
D. 输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和
7．下列说法不正确的是
A. 用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象
B. 用X光机透视人体是利用光电效应
C. 光导纤维传输信号是利用光的干涉现象
D. 门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象
8．大量释放核能的过程一定是
A. 由质量较小的原子核结合成质量较大的原子核
B. 由质量较大的原子核分裂成质量较小的原子核
C. 由某些轻核结合为质量较大的原子核
D. 由某些重核分裂为中等质量的原子核

请将选择题的答案填入下表

题号
1
2
3
4
5
答案

题号
6
7
8

答案

河西区2014—2015学年度第二学期高三年级总复习质量调查（三）
理科综合试卷（物理部分）
第II卷 非选择题 （72分）
得 分
阅卷人

三、填空题：（本题共3小题；共18分。）

9．（1）磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫作能量密度，其值为B2/2μ，式中B是磁感应强度,μ是磁导率，在空气中μ为一已知常数.为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离△l，并测出拉力F，如图所示.因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B=________.
9．（2）利用如图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．
一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动．当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲到光电门乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值．所得数据如下表所示.

完成下列填空和作图：
③ 由所画出的－t图线，得出滑块加速
度的大小为a＝________m/s2
（保留2位有效数字)．
9．（3）在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3 V)和内电阻r”的实验时，部分器材参数如下：电压表(量程3 V)，电流表(量程0.6 A)，定值电阻R0(阻值为3 Ω)，滑动变阻器R(阻值约30 Ω)．

① 若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是______________________.
③ 由所画出的－t图线，得出滑块加速
度的大小为a＝________m/s2
（保留2位有效数字)．
9．（3）在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3 V)和内电阻r”的实验时，部分器材参数如下：电压表(量程3 V)，电流表(量程0.6 A)，定值电阻R0(阻值为3 Ω)，滑动变阻器R(阻值约30 Ω)．
② 根据表中给出的数据，在图中所给出的坐标纸上画出－t图线；

（1）小玲同学设计的实验电路如图甲所示，请你按电路图在图乙上完成实物连接．　

（2）电路连接正确的情况下，当她闭合开关时发现电压表有示数，电流表没有示数．反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件断路，因此她拿来多用电表检查故障．她的操作如下：
a．断开电源开关S；
b．将多用电表选择开关置于×1 Ω挡，调零后，红黑表笔分别接R两端，读数为30 Ω；
c．将多用表选择开关置于×100 Ω挡，调零后，将红黑表笔分别接电压表两端，发现指针读数如图8所示，则所测阻值为________ Ω，然后又将两表笔接电流表两端，发现指针位置几乎不变．由以上操作可判断发生断路故障的元件是________(填元件名称)．
她设计的实验电路中定值电阻R0的作用是_________(说出理由之一即可)．
四、计算题：（54分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
得 分
阅卷人

10.（16分）如图所示 一质量为m、电荷量为＋q、重力不计的带电粒子, 从A板的S点由静止开始释放, 经A、B加速电场加速后, 穿过中间偏转电场, 再进入右侧匀强磁场区域. 已知AB间的电压为U, MN极板间的电压为2U, MN两板间的距离和板长均为L,磁场垂直纸面向里、磁感应强度为B且有理想边界. 求：
（1）带电粒子离开B板时速度v0的大小；
（2）带电粒子离开偏转电场时速度v的大小与方向；
（3）要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场,磁场的宽度d多大？

11.（18分）如图所示,倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强磁场和匀强电场区域,磁场的下边界与电场的上边界相距为3L,其中电场方向沿斜面向上,磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B.电荷量为q的带正电小球(视为质点)通过长度为L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连,组成总质量为m的型装置,置于斜面上,线框下边与磁场的上边界重合.现将该装置由静止释放,当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动；当小球运动到电场的下边界时刚好返回.已知L＝1 m, B＝0.8 T, q＝2.2×10－6C, R＝0.1 Ω, m＝0.8 kg, θ＝53°,sin 53°＝0.8,g取10 m/s2.求：
（1）线框做匀速运动时的速度大小；
（2）电场强度的大小；
（3）正方形单匝线框中产生的总焦耳热.

12．（20分）2011年8月25日23时27分，经过77天的飞行，“嫦娥二号”在世界上首次实现从月球轨道出发，受控准确进入日地系统——拉格朗日L2点的环绕轨道，如图所示。已知地球半径为R0，地球表面重力加速度为g。
（1）若月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径r；
（2）日地系统——拉格朗日L2点在太阳与地球连线上的地球外侧，由于同时受到太阳和地球的引力飞船绕太阳运动的周期与地球的公转周期相等（不考虑月球及其他因素影响）。若地球轨道半径为R，公转周期为T0，试写出计算日地系统——拉格朗日L2点到地球的距离L的表达式（只要求写出用已知量表示的关系式）。

河西区2014—2015学年度第二学期高三年级总复习质量调查（三）
理科综合试卷（物理部分）答案
一、选择题 (每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。每小题6分，共30分)
1. A 2. C 3. D 4. C 5. D
二、选择题 (每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确。每小题6分，全部选对的得6分，选不全的得3分，选错或不答的得0分，共18分)
6. AC 7. BCD 8. CD
三、填空题：（本题共3小题；共18分。）
9．（1）B= 4分
（2）①＝－at＋vt ②图略 ③2.0(1.8～2.2) 每空3分

（3）①实物连接如图所示 （2分）
②3.0×103　电流表 （6分）
保护电阻；增大电源等效内阻，使调节
滑动变阻器阻值时两电表示数变化明显．
(其他合理答案均可)
四、计算题：（54分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
10．（16分）解：（1）带电粒子在加速电场中,由动能定理得 qU＝mv （2分）
得带电粒子离开B板的速度 v0＝ （1分）
（2）粒子进入偏转电场后做类平抛运动,有t＝ （1分）
E＝ （1分）
F＝qE （1分）
a＝ （1分）
vy＝at （1分）
解得vy＝v0 （1分）
或写为vy＝at＝·＝·＝＝v0 （6分）
则粒子离开偏转电场时的速度大小
v＝＝ v0＝2 （1分）方向与水平方向成45°角 （1分）
（3）粒子进入磁场后做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得
Bqv＝m （2分）
由几何关系得d＝Rcos 45° （2分）
解得d＝ （1分）
11．（18分）解析　(1)设线框下边离开磁场时做匀速直线运动的速度为v0,则有
E＝BLv0 （1分）
I＝ （1分）
F安＝BIL＝ （2分）
根据平衡条件有mgsin θ－＝0 （2分）
解得v0＝＝1 m/s （2分）
（2）从线框刚离开磁场区域到小球刚运动到电场的下边界,
根据动能定理有
－qEL＋mgsin θ×2L＝0－mv （3分）
解得E＝6×106 N/C （3分）
经足够长时间后,线框上边运动到磁场下边界时速度恰好减为零,线框最终不会再进入磁场,即线框之后运动的最高点是线框的上边与磁场的下边界重合,不再产生焦耳热.设线框从开始的下边第一次进入磁场至线框的上边与磁场的下边界重合的最终状态过程中产生的焦耳热为Q,由能量守恒定律有Q＝2mgLsin θ （2分）
解得Q＝12.8 J （2分）
12. （20分）解:（1）设地球质量为M0，月球质量为M月，根据万有引力定律和牛顿第二定律：
月球环绕运动： （3分）
地球表面近似： （3分）
解得 （2分）
（2）设太阳质量为M，地球质量为M0，嫦娥二号的质量为m0，根据万有引力定律和牛顿第二定律：
嫦娥二号在L2点： （6分）
地球绕太阳公转： （3分）

化简得： （3分）