2016年平谷区高三下学期物理质量检测试题

13．金属制成的气缸中有雾状柴油和空气的混合物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是 （ ）

A．迅速向里推进活塞 B．缓慢向里推活塞 C．迅速向外拉活塞 D．缓慢向外拉活塞

14．一束可见光a由三种单色光m、p、n组成．光束a通过三棱镜后的情况如图所示，检测发现单色光p能使某种金属产生光电效应，下列叙述正确的是（ ）

A．真空中单色光m的波长小于n的波长 B．单色光m的频率大于n的频率

C．单色光n一定可以使该金属发生光电效应 D．在三棱镜中，单色光m的传播速度小于n的传播速度

15．图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，图中质点P刚好经过平衡位置．图乙为质点P从此时刻开始的振动图像．下列判断

正确的是（ ）

A．波沿x轴正方向传播，传播速度为10m/s B．波沿x轴正方向传播，传播速度为20m/s

C．波沿x轴负方向传播，传播速度为10m/s D．波沿x轴负方向传播，传播速度为20m/s

16．2013年12月2日“嫦娥三号”探测器在中国西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭送入太空，14日成功软着陆于月球雨海西北部，15日完成着陆器巡视器分离，并陆续开展了“观天、看地、测月”的科学探测和其它预定任务．若“嫦娥三号”在月球着陆前绕月球做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为R，已知万有引力常量为G．由以上物理量可以求出（ ）

A．月球的质量 B．月球的密度 C．月球对“嫦娥三号”的引力 D．月球表面的重力加速度

17．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝导体线圈，线圈电阻恒定，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙所示规律变化时，则正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律的

图像是（ ）

A B C D

18．质量为m的小物块放在倾角为α的斜面上处于静止，如图所示．若整个装置可以沿水平方向或竖直方向平行移动， 且小物块与斜面体总保持相对静止．下列的哪种运动方式可以使物块对斜面的压力和摩擦力都一定减少（ ）

A．沿竖直方向向上加速运动 B．沿水平方向向右加速运动 C．沿竖直方向向上减速运动 D．沿水平方向向右减速运动

19．如图所示，将一木块和木板叠放于水平桌面上，轻质弹簧测力计一端固定，另一端用细线与木块水平相连．现在用绳索与长木板连接，用手向右水平拉绳索，则下面的说法中正确的是（ ）

A．弹簧测力计的示数就是手对绳索拉力的大小

B．当长木板没有被拉动时，弹簧测力计的示数随手对绳索拉力的增大而增大

C．当长木板与木块发生相对运动后，弹簧测力计的示数随手对绳索拉力的增大而增大

D．当长木板与木块发生相对运动后，无论拉绳索的力多大，弹簧测力计的示数不变

20．洛伦兹力演示仪是由励磁线圈（也叫亥姆霍兹线圈）、洛伦兹力管和电源控制部分组成的．励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场．洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪，能够连续发射出电子，玻璃泡内充有稀薄的气体，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹，其结构如图所示．若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形．若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流，下列说法正确的是（ ）

A．只增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变大，电子运动一周的时间（周期）不变

B．只增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变，电子运动一周的时间（周期）变短

C．只增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小，电子运动一周的时间（周期）不变

D．只增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径不变，电子运动一周的时间（周期）变长

21．（18分）

（1）在“探究力的平行四边形定则”的实验中，实验装置示意图如图甲所示，其中AO为橡皮绳，OB和OC为细绳，A为固定橡皮

筋的图钉， O为橡皮筋与细绳的结点．先用两个弹簧测力计将橡皮绳的一端拉至O点，测出两个拉力F1和F2；再用一个弹簧测力计将橡皮绳拉至O点，测出其拉力F′．图乙是某同学在白纸上根据实验结果作出的力的图示．

①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是____________

②采取下列哪些措施可以起到减小实验误差的作用____________

A．两个分力F1、F2间的夹角应大于90o B．两个分力F1、F2的大小应尽量大些

C．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 D．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行

图甲 图乙

（2）在“把电流表改装为电压表”的实验中，测电流表G 的内阻时备有下列器材：

A．待测电流表（量程lmA ，内阻约几十欧） B．滑动变阻器（阻值范围0 —100Ω)

C．滑动变阻器（阻值范围0—20kΩ) .D．电阻箱（0—999.9Ω) E．电阻箱（0—9999Ω)

F．电源（电动势6V ，有内阻） G．电源（电动势15V ，有内阻） H．开关．导线

①若采用如图所示电路测定电流表G的内阻，并要求有较高的精确度，以上器材中，R1应选用__________，R2应选用__________，电源应选用__________（用器材前的英文字母表示）．

②实验要进行的步骤有：

A．合上开关S1 B．合上开关S2 C．将R1的阻值调到最大 D．调节R1的阻值，使电流表指针满偏

E．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处 F．记下R2的阻值并断开S1 G．按上图所示连接好实验电路

以上步骤，合理的顺序是______________________（用步骤前的英文字母表示）。

③若在步骤F中读得R2的阻值是50.0Ω，则电流表内阻Rg= Ω，若要将该电流表改装成量程是3V 的电压表，则应串联一个阻值是___________Ω的电阻．表的刻度盘上原0. 6mA 处应改写成___________V．

22．（16分）如图所示，在竖直平面内有一光滑的
圆弧轨道，圆弧轨道下端与水平光滑桌面相切，小滑块B静止在水平桌面上．现将小滑块A由圆弧轨道的最高点无初速释放，A沿圆弧轨道下滑并滑上水平桌面，与B碰撞后结合为一个整体，继续沿桌面向前滑动．已知圆弧轨道半径R=0.8m；A和B的质量相等，均为m=1kg．取重力加速度g=10m/s2．求：

（1）A运动到圆弧轨道最低点时的速率

（2）A运动到圆弧轨道最低点时对圆弧轨道的压力

（3）A和B碰撞过程中系统损失的机械能

23．（18分）示波器是一种多功能电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形．示波管是示波器的核心部分，它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，其简化图如图甲所示．电子枪释放电子并使电子加速后从小孔A射出，偏转系统使电子束发生偏转，电子束打在荧光屏形成光迹．这三部分均封装于真空玻璃壳中．已知电子的电荷量为e，质量为m，电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计，不考虑相对论效应．

（1）闭合开关S，电子枪中的灯丝K发热后逸出电子，电子逸出的初速度可忽略不计．经过阴极K和阳极A之间电压为U0的电场加速后，电子从阳极板A上的小孔中射出，求电子射出时的速度v0是多大？

（2）电子被U0的电场加速后进入偏转系统，若只考虑电子沿Y（竖直）方向的偏转情况，偏转系统可以简化为如图乙所示的偏转电场．偏转电极的极板长为L1，两板间距离为d，极板右端与荧光屏的距离为L2，当在偏转电极上加如图丙所示的正弦交变电压时（所有电子均能从极板中射出，且电子穿过极板的时间极短，约10-9s），求电子打在荧光屏上产生的亮线的最大长度；

（3）若在偏转电极XXˊ上加如图丁所示的电压，在偏转电极YYˊ上加如图丙所示的电压时，荧光屏上显示出如图戊所示的图形，此时XXˊ上所加电压的周期是多少？

若在两个偏转电极上均加上u=Asin(ωt + φ)或u=Acos(ωt + φ)（φ取各种不同值）交变电压时，荧光屏上将显示出各种各样的图形，这些图形称为李萨茹图形．若在偏转电极YYˊ上加如图丙所示的电压，在偏转电极XXˊ上加如图己所示的电压时，请你尝试画出荧光屏上将会出现的图形（画在答题纸上的方格图内）．

甲 乙 丙

丁 戊 己

24．（20分）光对被照射物体单位面积上所施加的压力叫光压，也称为辐射压强．1899年，俄国物理学家列别捷夫用实验测得了光压，证实了光压的存在．根据光的粒子性，在理解光压的问题上，可以简化为如下模型：一束光照射到物体表面，可以看作大量光子以速度c连续不断地撞向物体表面（光子有些被吸收，而有些被反射回来），因而就对物体表面产生持续、均匀的压力．

（1）假想一个质量为m的小球，沿光滑水平面以速度v撞向一个竖直墙壁，若反弹回来的速度大小仍然是v．求这个小球动量的改变量（回答出大小和方向）．

（2）爱因斯坦总结了普朗克的能量子的理论，得出每一个光子的能量E=hν，在爱因斯坦的相对论中，质量为m的物体具有的能量为E=mc2，结合你所学过的动量和能量守恒的知识，证明：光子的动量
（其中，c为光速，h为普朗克恒量，ν为光子的频率，λ为光子的波长）．

（3）由于光压的存在，科学家们设想在太空中利用太阳帆船进行星际旅行——利用太空中阻力很小的特点，制作一个面积足够大的帆接收太阳光，利用光压推动太阳帆船前进，进行星际旅行．假设在太空中某位置，太阳光在单位时间内、垂直通过单位面积的能量为E0，太阳光波长的均值为λ，光速为c，太空帆的面积为A，太空船的总质量为M，光子照射到太阳帆上的反射率为百分之百，求太阳光的光压作用在太空船上产生的最大加速度是多少？

根据上述对太空帆船的了解及所学过的知识，你简单地说明一下，太空帆船设想的可能性及困难（至少两条）．

2016年平谷区高三下学期物理质量检测试题 答案

13】A 14】C 15】B 16】A 17】D 18】C 19】D 20】A

21】（每空2分，共18分）

（1）① F' ② BCD

（2）① C ；D ；G

② G、C、A、D、B、E、F

③ 50.0；2950 ；1.8

22】（16分）

（1）A从圆弧轨道最高点运动到最低点过程中：mgR =
m
··················3分

解得：v1 =4m/s ··········································································2分

（2）A在圆弧轨道最低点时：

FN-mg=m
·······················································3分

解得：FN = 30 N ··········································································1分

根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小FN′= 30N································1分

（3）A和B碰撞过程中：mv1=2mv ·····································································2分

ΔE=
m
-
×2mv2 ·············································2分

解得：ΔE=4J ················································································2分

23】（18分）

（1）加速电场中：eU0 =
················································································4分

解得：
············································································2分

（2）偏转电压为Um时：

偏转电场中：
·····················································································1分

····················································································1分

L1 = v0 t1 ···············································································1分

···········································································1分

得：
······································································1分

出电场后，由几何关系可得：
·····································1分

得：
················1分

荧光屏上亮线的最大长度：Y = 2y =
························1分

第（2）小题解法二

偏转电压为Um时：

偏转电场中：

L1 = v0 t1

vy = a t1

出电场后：L2 = v0 t2

y2 = vy t2

电子距荧光屏中心的最大距离：y = y1 + y2

得：

荧光屏上亮线的最大长度：Y = 2y =

（3）所求周期T=4×10-2 s ···························································································2分

图形是：

·························································································2分

24．（20分）

（1）取撞向竖直平面的速度方向为正方向：

ΔP=-mv-mv=-2mv ··········································································3分

动量改变量的大小为2mv，方向沿反弹回来的速度方向 ························1分

（2）由c=λν，E=hν，得：
········································································2分

由：E=mc2 ，
得：mc=
·······························································2分

由：P=mc，mc=
得：P=
·······································································2分

（3）①太空帆平面与太阳光的照射方向垂直时，光压最大，此时太空船产生的加速度最大．

t时间内垂直照射到太空帆上的光的总能量为：Em=AtE0 ··············2分

一个光子的能量为：E=hν=

t时间内垂直照射到太空帆上的光子个数为：
·····················2分

一个光子的动量为：P=

对t时间内垂直照射到太空帆上的N个光子（取光子飞向太空帆的速度方向为正方向）：

-Ft=-NP-NP ······································································2分

对太空船：F=Ma ·······················································································1分

解得：
························································································1分

②从上述计算可知，利用光压推动太阳帆船前进，进行星际旅行，从理论上讲是可行的，并且同火箭和航天飞机迅速消耗完的燃料相比，太阳光是无限的动力之源，只要有阳光存在的地方，它会始终推动飞船前进．

困难：一是单位面积上的光压很小，为获得足够的动力，需要制造很轻很大太空帆，从制造到送入太空、在太空中展开，这些都存在困难；二是太空帆不仅会接收到太阳光，也会受到深空来自宇宙的带电粒子的干扰；三是利用光压改变飞船的飞行方向在技术上也存在一定的困难．四是飞船离开星球和靠近星球时要受到星球的引力作用，此时必须依靠飞船上携带的燃料提供动力才能完成任务． ··························································································2分