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2024年天津市南開(kāi)中學(xué)濱海生態(tài)城學(xué)校物理高三上期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)型(B)填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2.作答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑;如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上;如需改動(dòng),先劃掉原來(lái)的答案,然后再寫(xiě)上新答案;不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4.考生必須保證答題卡的整潔??荚嚱Y(jié)束后,請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、根據(jù)玻爾原子理論,氫原子中的電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)與人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)比較,下列說(shuō)法中正確的是()A.電子可以在大于基態(tài)軌道半徑的任意軌道上運(yùn)動(dòng),人造衛(wèi)星只能在大于地球半徑的某些特定軌道上運(yùn)動(dòng)B.軌道半徑越大,線速度都越小,線速度與軌道半徑的平方根成反比C.軌道半徑越大,周期都越大,周期都與軌道半徑成正比D.軌道半徑越大,動(dòng)能都越小,動(dòng)能都與軌道半徑的平方成反比2、2019年4月10日,世界上第一張黑洞照片誕生了,證實(shí)了神秘天體黑洞的存在。黑洞是宇宙中質(zhì)量巨大的一類(lèi)天體,連光都無(wú)法逃脫它的引力束縛。取兩天體相距無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)引力勢(shì)能為零,引力勢(shì)能表達(dá)式為,已知地球半徑R=6400km,光速c=3x108m/s。設(shè)想把地球不斷壓縮(保持球形不變),剛好壓縮成一個(gè)黑洞時(shí),地球表面的重力加速度約為()A.7×109m/s2 B.7×1010m/s2 C.1.4×1010m/s2 D.1.4×1011m/s23、如圖,A代表一個(gè)靜止在地球赤道上的物體、B代表一顆繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星,C代表一顆地球同步軌道衛(wèi)星。比較A、B、C繞地心的運(yùn)動(dòng),說(shuō)法正確的是()A.運(yùn)行速度最大的一定是B B.運(yùn)行周期最長(zhǎng)的一定是BC.向心加速度最小的一定是C D.受到萬(wàn)有引力最小的一定是A4、下列說(shuō)法正確的是()A.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性,康普頓效應(yīng)揭示了光的波動(dòng)性B.高速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)子、中子和電子都不具有波動(dòng)性C.盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn),提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)D.核反應(yīng)方程中的為質(zhì)子5、家電待機(jī)耗電問(wèn)題常常被市民所忽略。北京市電力公司曾舉辦“計(jì)量日進(jìn)您家”活動(dòng),免費(fèi)上門(mén)為市民做家庭用電耗能診斷分析。在上門(mén)實(shí)測(cè)過(guò)程中,技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)電視機(jī)待機(jī)一天的耗電量在0.2度左右,小小機(jī)頂盒一天的待機(jī)耗電量更是高達(dá)0.4度。據(jù)最新統(tǒng)計(jì)溫州市的常住人口約1000萬(wàn)人,參考下表數(shù)據(jù),估算每年溫州市家庭用電器待機(jī)耗電量約為()家庭常用電器電視機(jī)洗衣機(jī)空調(diào)電腦戶均數(shù)量(臺(tái))2121電器待機(jī)功耗(W/臺(tái))10204040A.4×105度 B.4×107度 C.4×109度 D.4×1011度6、托卡馬克(Tokamak)是一種復(fù)雜的環(huán)形裝置,結(jié)構(gòu)如圖所示.環(huán)心處有一歐姆線圈,四周是一個(gè)環(huán)形真空室,真空室外部排列著環(huán)向場(chǎng)線圈和極向場(chǎng)線圈.當(dāng)歐姆線圈中通以變化的電流時(shí),在托卡馬克的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生巨大的渦旋電場(chǎng),將真空室中的等離子體加速,從而達(dá)到較高的溫度.再通過(guò)其他方式的進(jìn)一步加熱,就可以達(dá)到核聚變的臨界溫度.同時(shí),環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成等離子體電流,與極向場(chǎng)線圈、環(huán)向場(chǎng)線圈共同產(chǎn)生磁場(chǎng),在真空室區(qū)域形成閉合磁籠,將高溫等離子體約束在真空室中,有利于核聚變的進(jìn)行.已知真空室內(nèi)等離子體中帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比,下列說(shuō)法正確的是A.托卡馬克裝置中核聚變的原理和目前核電站中核反應(yīng)的原理是相同的B.極向場(chǎng)線圈和環(huán)向場(chǎng)線圈的主要作用是加熱等離子體C.歐姆線圈中通以恒定電流時(shí),托卡馬克裝置中的等離子體將不能發(fā)生核聚變D.為了約束溫度為T(mén)的等離子體,所需要的磁感應(yīng)強(qiáng)度B必須正比于溫度T二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、智能手機(jī)屏幕的光線過(guò)強(qiáng)會(huì)對(duì)眼睛有害,因此手機(jī)都有一項(xiàng)可以調(diào)節(jié)亮度的功能,該功能既可以自動(dòng)調(diào)節(jié),也可以手動(dòng)調(diào)節(jié)。某興趣小組為了模擬該功能,設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。閉合開(kāi)關(guān),下列說(shuō)法正確的是A.僅光照變強(qiáng),小燈泡變亮B.僅光照變?nèi)?,小燈泡變亮C.僅將滑片向a端滑動(dòng),小燈泡變亮D.僅將滑片向b端滑動(dòng),小燈泡變亮8、紙面內(nèi)有一矩形邊界磁場(chǎng)ABCD,磁場(chǎng)方向垂直于紙面(方向未畫(huà)出),其中AD=BC=L,AB=CD=2L,一束β粒子以相同的速度v0從B點(diǎn)沿BA方向射入磁場(chǎng),當(dāng)磁場(chǎng)為B1時(shí),β粒子從C射出磁場(chǎng);當(dāng)磁場(chǎng)為B2時(shí),β粒子從D射出磁場(chǎng),則()A.磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外B.磁感應(yīng)強(qiáng)度之比B1:B2=5:1C.速度偏轉(zhuǎn)角之比θ1:θ2=180:37D.運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t1:t2=36:539、某課外興趣小組欲利用如圖所示的電路探究光電效應(yīng)現(xiàn)象,V為理想電壓表。G為靈敏電流計(jì)。電路閉合后,用綠光照射光電管,發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。保持滑動(dòng)變阻器滑片P位置不變,以下說(shuō)法正確的是()A.保持入射光為綠光,若增大入射光強(qiáng)度,則靈敏電流計(jì)的示數(shù)會(huì)增大B.換用紫光照射光電管,逸出電子的最大初動(dòng)能比綠光照射時(shí)大C.換用紅光照射光電管,則靈敏電流計(jì)的指針一定不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.換用黃光照射光電管,靈敏電流針指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn),若只增大入射光強(qiáng)度。靈敏電流計(jì)指針可能發(fā)生偏轉(zhuǎn)10、下列關(guān)于勻變速運(yùn)動(dòng)說(shuō)法正確的是()A.只有在加速度和速度方向相同時(shí),速度大小才可能增大B.若速度為零,則物體所受合外力可能不能為零C.若物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),從時(shí)刻開(kāi)始連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移之比不可能是1:4:8:13:…D.若物體的加速度增加,則在相同時(shí)間內(nèi)速度變化量一定增大三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11.(6分)某學(xué)習(xí)小組利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)測(cè)量滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),讓滑塊僅在摩擦力的作用下在水平木板上減速滑行,紙帶連在滑塊上,打出的紙帶如圖所示,圖中的A、B、C、D、E為每隔四個(gè)點(diǎn)選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50Hz,測(cè)得相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離標(biāo)在圖中,重力加速度g取10m/s2。(1)滑塊與紙帶的_______端相連;(填“左”或“右”)(2)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)___________。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)各步操作均正確的情況下,考慮到紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間也存在摩擦,會(huì)導(dǎo)致此實(shí)驗(yàn)中動(dòng)摩擦因數(shù)的測(cè)量值與真實(shí)值相比會(huì)__________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)12.(12分)某同學(xué)研究小車(chē)的勻變速直線運(yùn)動(dòng),某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖所示,其中計(jì)數(shù)點(diǎn)3污損,只測(cè)得以下數(shù)據(jù),,,,。圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。(1)利用所測(cè)數(shù)據(jù)求得小車(chē)的加速度大小________。(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)小車(chē)的速度大小_________m/s。(3)如果在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí),工作電壓的頻率變小了,但該同學(xué)不知道,這樣計(jì)算出的加速度值與真實(shí)值相比_________(選填“偏大”“不變”或“偏小”)。四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13.(10分)滑板運(yùn)動(dòng)是青少年喜愛(ài)的一項(xiàng)活動(dòng)。如圖甲所示,滑板運(yùn)動(dòng)員以某一初速度從A點(diǎn)水平離開(kāi)h=0.8m高的平臺(tái),運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)恰好能無(wú)碰撞的從B點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道,然后由C點(diǎn)滑上涂有特殊材料的水平面,水平面與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)從C點(diǎn)起按圖乙規(guī)律變化,已知圓弧與水平面相切于C點(diǎn),B、C為圓弧的兩端點(diǎn)。圓弧軌道的半徑R=1m;O為圓心,圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角=53°,已知,,,不計(jì)空氣阻力,運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)質(zhì)量m=50kg,可視為質(zhì)點(diǎn),試求:(1)運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)離開(kāi)平臺(tái)時(shí)的初速度v0;(2)運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)通過(guò)圓弧軌道最低點(diǎn)對(duì)軌道的壓力;(3)運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)在水平面上滑行的最大距離。14.(16分)高空雜技表演中,固定在同一懸點(diǎn)的兩根長(zhǎng)均為L(zhǎng)的輕繩分別系著男、女演員,他們?cè)谕回Q直面內(nèi)先后從不同高度相向無(wú)初速擺下,在最低點(diǎn)相擁后,恰能一起擺到男演員的出發(fā)點(diǎn)。已知男、女演員質(zhì)量分別為M、m,女演員的出發(fā)點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,男、女演員均視為質(zhì)點(diǎn)(1)求女演員剛擺到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩的拉力大??;(2)若兩人接著從男演員的出發(fā)點(diǎn)一起無(wú)初速擺下,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)男演員推開(kāi)女演員,為了使女演員恰能回到其最初出發(fā)點(diǎn),男演員應(yīng)對(duì)女演員做多少功?15.(12分)如圖所示,直角三角形ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面其中∠A=30°,直角邊BC=a.在截面所在的平面內(nèi),一束單色光從AB邊的中點(diǎn)O射入棱鏡,入射角為i.如果i=45°,光線經(jīng)折射再反射后垂直BC邊射出,不考慮光線沿原路返回的情況.(結(jié)果可用根式表示)(i)求玻璃的折射率n(ⅱ)若入射角i在0~90°之間變化時(shí),求從O點(diǎn)折射到AC邊上的光線射出的寬度.
參考答案一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解題分析】
A.人造衛(wèi)星的軌道可以是連續(xù)的,電子的軌道是不連續(xù)的;故A錯(cuò)誤.B.人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力由萬(wàn)有引力提供,==①可得:玻爾氫原子模型中電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力由庫(kù)侖力提供,F(xiàn)===②可得:,可知都是軌道半徑越大,線速度都越小,線速度與軌道半徑的平方根成反比;故B正確.C.由①可得:;由②可得:,可知,都是軌道半徑越大,周期都越大,周期都與軌道半徑的次方成正比;故C錯(cuò)誤.D.由①可得:衛(wèi)星的動(dòng)能:Ek=;由②可得電子的動(dòng)能:,可知都是軌道半徑越大,動(dòng)能都越小,動(dòng)能都與軌道半徑成反比;故D錯(cuò)誤.2、A【解題分析】
在地球表面有解得①連光都無(wú)法逃脫它的引力束縛,故有解得②聯(lián)立①②A正確BCD錯(cuò)誤。故選A。3、A【解題分析】
A.因AC的角速度相同,則由v=ωr可知,vC>vA;對(duì)BC衛(wèi)星,由可知,vB>vC,可知vB>vC>vA,選項(xiàng)A正確;B.因AC周期相同;而對(duì)BC衛(wèi)星,根據(jù)可知,C的周期大于B,可知運(yùn)行周期最長(zhǎng)的是AC,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.因AC的角速度相同,則由a=ω2r可知,aC>aA;對(duì)BC衛(wèi)星,由可知,aB>aC,可知aB>aC>aA,向心加速度最小的一定是A,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.三個(gè)物體的質(zhì)量關(guān)系不確定,不能比較受到萬(wàn)有引力的關(guān)系,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。4、C【解題分析】
A.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都揭示了光的粒子性,A錯(cuò)誤;B.任何運(yùn)動(dòng)的物體包括宏觀物體和微觀粒子都具有波粒二象性,B錯(cuò)誤;C.原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)的提出是建立在粒子散射實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的,C正確;D.根據(jù)核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,可判斷X為中子,D錯(cuò)誤。故選C。5、C【解題分析】
溫州市的常住人口約1000萬(wàn)人,平均每戶的人口按3人計(jì)算,溫州大約330萬(wàn)戶家庭,一個(gè)家庭電器的待機(jī)功率:2×10W+1×20W+2×40W+1×40W=160W;所有用電器待機(jī)的總功為:W=NPt=330×104×0.16kW×(360×24h)=456192×104KW?h≈4.6×109度;故選C。6、C【解題分析】
A、目前核電站中核反應(yīng)的原理是核裂變,原理不同,故A錯(cuò)誤;B、極向場(chǎng)線圈、環(huán)向場(chǎng)線圈主要作用是將高溫等離子體約束在真空室中,有利于核聚變的進(jìn)行,故B錯(cuò)誤;C、歐姆線圈中通以恒定的電流時(shí),產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng),恒定的磁場(chǎng)無(wú)法激發(fā)電場(chǎng),則在托卡馬克的內(nèi)部無(wú)法產(chǎn)生電場(chǎng),等離子體無(wú)法被加速,因而不能發(fā)生核聚變,故C正確.D、帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比,則,由洛倫茲力提供向心力,則,則有,故D錯(cuò)誤.二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解題分析】
A.僅光照變強(qiáng),可知光敏電阻的阻值變小,則總電阻變小,由閉合電路的歐姆定律可知總電流增大,則流過(guò)燈泡的功率變大,燈泡變亮,A正確;B.僅光照變?nèi)酰芍饷綦娮璧淖柚底兇?,則總電阻變大,由閉合電路的歐姆定律可知總電流減小,則流過(guò)燈泡的功率變小,燈泡變暗,B錯(cuò)誤;C.僅將滑片向a端滑動(dòng),接入電路的有效阻值變小,則總電阻變小,干路電流增大,燈泡的功率變大,燈泡要變亮,C正確;D.僅將滑片向b端滑動(dòng),接入電路的有效阻值變大,則總電阻變大大,干路電流減小,燈泡的功率變小,燈泡要變暗,D錯(cuò)誤;故選AC。8、BD【解題分析】
A.由帶負(fù)電的β粒子(電子)偏轉(zhuǎn)方向可知,粒子在B點(diǎn)所受的洛倫茲力方向水平向右,根據(jù)左手定則可知,磁場(chǎng)垂直于紙面向里,A錯(cuò)誤;B.粒子運(yùn)行軌跡:由幾何關(guān)系可知:又:解得:洛倫茲力提供向心力:解得:故,B正確;C.偏轉(zhuǎn)角度分別為:θ1=180°θ2=53°故速度偏轉(zhuǎn)角之比,C錯(cuò)誤;D.運(yùn)動(dòng)時(shí)間:因此時(shí)間之比:D正確。故選BD。9、AB【解題分析】
A.保持入射光為綠光,若增大入射光強(qiáng)度,單位時(shí)間單位面積上照射出的光電子數(shù)目會(huì)增多,從而會(huì)使飽和電流增大,A符合題意;B.換用紫光照射光電管,即增大入射光頻率,根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程知逸出電子的最大初動(dòng)能比綠光照射時(shí)大,B符合題意;C.用綠光照射光電管,能發(fā)生光電效應(yīng),說(shuō)明綠光的頻率大于該金屬的截止頻率,但無(wú)法判斷紅光的頻率是否大于該金屬的截止頻率,即換用紅光照射光電管,也可能發(fā)生光電效應(yīng),即靈敏電流計(jì)的指針可能會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),C不符合題意;D.換用黃光照射光電管,靈敏電流計(jì)指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明黃光的頻率小于該金屬的截止頻率,若只增大人射光強(qiáng)度,靈敏電流計(jì)指針依然不可能發(fā)生偏轉(zhuǎn),D不符合題意。故選AB。10、BCD【解題分析】
A.對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng),由得,只有在加速度和速度方向相同時(shí),速度大小才增大;對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng),加速度方向和速度方向的之間夾角大于小于時(shí),速度大小也增大,故A錯(cuò)誤;B.做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),速度為零,但它所受的合外力為自身重力,不為零,故B正確;C.物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),從時(shí)刻開(kāi)始連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移之差為一恒量,即為而1:4:8:13:…位移之差分別是3、4、5…,故從時(shí)刻開(kāi)始連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移之比不可能是1:4:8:13:…,故C正確;D.由得,物體的加速度增加,則在相同時(shí)間內(nèi)速度變化量一定增大,故D正確。故選BCD。三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、右0.237偏大【解題分析】
(1)[1]滑塊僅在摩擦力的作用下在水平木板上減速滑行,所以滑塊與紙帶的速度較大的一端相連,所以滑塊與紙帶的右端相連。(2)[2]根據(jù)逐差法求得加速度為由牛頓第二定律得解得。(3)[3]由于其他阻力的存在,導(dǎo)致摩擦力變大,測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)與真實(shí)值相比偏大。12、0.800.56偏大【解題分析】
(1)[1].由或求得(2)[2].由或求得。(3)[3].根據(jù),電源的頻率為50Hz,,若工作電壓的頻率變小了,,但該同學(xué)不知道,仍然代入了,使得結(jié)果與真實(shí)值相比偏大。四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)3m/s;(2)2150N,豎直向下;(3)3.55m【解題分析】
(1)運(yùn)動(dòng)員從A平拋至B的過(guò)程中,在豎直方向有①在B點(diǎn)有②由①②得③(2)運(yùn)動(dòng)員
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