2024屆天津市高三學業(yè)水平等級性考試物理模擬試題（八）

2024年天津市高三學業(yè)水平等級性考試物理模擬試題（八）第Ⅰ卷（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，只有一個選項是正確的）1．隨著科技的發(fā)展，我國移動通信全面進入5G時代，5G信號比4G信號帶寬更大，上傳和下載數據更快速高效，3G信號使用的電磁波頻率是4G信號的幾十倍，下列說法正確的是（）A．電磁波需要在介質中才能傳播B．5G信號電磁波的光子能量比4G信號電磁波的光子能量大C．5G信號電磁波的波長比4G信號電磁波的波長大D．在相同介質中5G信號比4G信號的傳播速度大2．一定質量的理想氣體從狀態(tài)經過再到，其壓強和熱力學溫度的關系如圖所示，和的延長線均經過原點，和橫軸平行，則下列說法正確的是（）A．狀態(tài)的體積大于狀態(tài)的體積B．的過程中，單位時間內單位面積的器壁上分子碰撞次數增加C．的過程中，氣體要吸收熱量D．完成一次循環(huán)過程，氣體需要從外界吸收熱量3．某機械波沿x軸傳播，圖甲為t＝0.6s時的波動圖像，圖乙為x＝5m處A質點的振動圖像，此時P、Q兩質點的位移均為﹣1cm，則（）A．這列波沿x軸正方向傳播B．t＝0.6s時，P、Q兩質點加速度大小相同，方向相反C．P質點的振動方程為D．從t＝0開始經過0.3s，P、Q兩質點經過的路程相等4．圖甲所示的裝置是斯特林發(fā)電機，其工作原理圖可以簡化為圖乙。已知矩形導線框的匝數為N，面積為S，處在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，矩形導線框以角速度ω繞垂直磁場方向的軸勻速轉動，線框與理想變壓器原線圈相連。理想變壓器原、副線圈的匝數比為1：4，圖示時刻線框平面與磁感線垂直并以此時刻為計時起點，為定值電阻，R為滑動變阻器，交流電壓表①、②均視為理想電表，不計線框的電阻。下列說法正確的是（）A．線框從圖示位置開始轉過時，電壓表V1的示數為B．線框從圖示位置開始轉過的過程中，產生的平均電動勢為C．滑動變阻器的滑片向d端滑動的過程中，電壓表V2的示數始終為2NBSωD．滑動變阻器的滑片向c端滑動的過程中，的發(fā)熱功率增大5．真空中的某裝置如圖所示，豎直放置平行金屬板A、B和水平放置的平行金屬板C、D上均加有電壓，M為熒光屏?，F有質子（）、氘核（）和粒子（）均從A板上的O點由靜止開始被加速，經過一段時間后，均打在熒光屏上。中子從O點水平射出，將打在熒光屏上的點，不計粒子所受重力，不考慮平行金屬板外的電場，下列說法正確的是（）A．質子、氘核和粒子打在熒光屏上的位置不同B．質子、氘核和粒子從B板運動到熒光屏經歷的時間相同C．質子、氘核和粒子打在熒光屏上時的速度方向不同D．平行金屬板C、D間的電場力對質子、氘核和α粒子做的功之比為1∶1∶2二、不定項選擇題（每小題5分，共15分。每小題給出的四個選項中，都有多個選項是正確的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯或不答的得0分）6．通過百余年核物理的發(fā)展和進步，人們已經對原子核有了更進一步的認識，下列說法正確的是（）A．碘131的半衰期是8天，20g碘131經過24天后還有2.5g未衰變B．我國重大科學工程“人造太陽”主要是氘核聚變，H+H→X+n，其中X為HeC．原子核完全分解成自由核子所需能量為結合能，結合能越大原子核越穩(wěn)定D．鈾核（U）衰變?yōu)殂U核（Pb），需經過8次α衰變和6次β衰變7．如圖所示為半圓形的玻璃磚，C為AB的中點，OO′為過C點的AB面的垂線，a、b兩束不同頻率的單色可見細光束垂直于AB邊從空氣射入玻璃磚，且兩束光在AB面上入射點到C點的距離相等，兩束光折射后相交于圖中的P點，以下判斷正確的是（）A．在半圓形的玻璃磚中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B．兩種色光分別通過同一雙縫干涉裝置形成的干涉條紋，a光相鄰亮條紋的間距較大C．a、b兩束光從同一介質射入真空的過程中，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角D．b光比a光更容易發(fā)生衍射現象8．嫦娥五號探測器完成月球表面采樣后，進入環(huán)月等待階段，在該階段進行若干次變軌，每次變軌后在半徑更大的軌道上繞月球做勻速圓周運動，其加速度a與軌道半徑r的關系圖像如圖所示，其中b為縱坐標的最大值，圖線的斜率為k，引力常量為G，下列說法正確的是（）A．月球的半徑為B．月球的質量為C．月球的第一宇宙速度為D．嫦娥五號環(huán)繞月球運行的最小周期為第Ⅱ卷（共60分）9．（12分）（一）某同學用如圖甲所示實驗裝置來“驗證動量守恒定律”，實驗原理如圖乙所示。圖乙中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時，先讓質量為m1的入射小球A多次從斜軌上由靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，然后把質量為m2的被碰小球B靜置于軌道的水平部分，再將入射小球從斜軌上由靜止釋放，與小球B相碰，并且多次重復，實驗得到小球的落點的平均位置分別為M、N，測量xM、xP、xN分別為M、P、N距O點的水平距離。（1）關于本實驗，下列說法正確的是。A．入射小球每次可由不同位置自由滾下B．兩小球的質量關系必須m1>m2C．斜槽軌道必須光滑D．斜槽軌道末端必須水平（2）若測量數據近似滿足關系式（用m1、m2、xM、xP、xN表示），則說明兩小球碰撞過程動量守恒。（3）在驗證動量守恒后，若測量數據滿足表達式（僅用xM、xP、xN表示），則說明碰撞為彈性碰撞。（二）某實驗小組為測量電池組的電動勢和內阻，設計了如圖甲所示電路，主要器材如下：A．電池組（兩節(jié)干電池）B．毫安表（量程為，內阻）C．電壓表（量程為）D．滑動變阻器（阻值范圍，額定電流）E．電阻箱（阻值）F．開關和導線若干（1）由于毫安表的是程太小，需將其改裝為的量程，則應將圖甲中電阻箱調節(jié)為；（2）實驗步驟如下：①連接電路，將圖甲中滑動變阻器的滑片移到最左端；②閉合開關，改變滑片位置，記下電壓表的示數和毫安表的示數，多次實驗后，依所測數據在如圖乙所示的坐標紙上作出圖線．某次實驗毫安表示數如圖丙所示，則其讀數為；（3）電池組的電動勢；（4）若考慮電壓表內阻影響，則電池組內阻的測量值真實值（填“大于”“等于”或“小于”）。10．（14分）老師在物理課上用網球和籃球演示了一個實驗，如圖甲所示，同時由靜止釋放緊靠在一起、球心在同一豎直線上的網球和籃球，發(fā)現籃球與地面碰撞以后，網球彈起的高度大于釋放時的高度。為了定量研究這一現象，將圖甲簡化為圖乙所示模型，籃球下沿距地面高度為h，此過程中的所有碰撞均視為彈性碰撞，碰撞時間極短，可忽略，已知網球質量為m，籃球質量為網球質量的9倍，不計空氣阻力，重力加速度為g。（1）求網球從碰撞位置上升的最大高度；（2）求籃球在與網球碰撞過程中籃球損失的機械能。11．（16分）如圖所示，固定光滑絕緣斜面與水平面的夾角θ=30°，斜面所在空間存在兩個相鄰且互不影響的有界勻強磁場Ⅰ、Ⅱ，磁場邊界水平，磁場Ⅰ的方向垂直斜面向里、磁感應強度大小B1=0.5T，磁場Ⅱ的方向垂直斜面向外、磁感應強度大小B2=0.5T，磁場Ⅰ、Ⅱ的寬度均為L=2m?，F有一邊長也為2m、電阻R=2.0Ω的正方形閉合導線框abcd從距磁場Ⅰ上邊界x=1.6m處由靜止釋放，已知線框ab邊剛進入磁場Ⅰ時線框恰好做勻速直線運動，進入磁場Ⅱ經一段時間后，在ab邊未出磁場Ⅱ區(qū)域下邊界之前線框又做勻速直線運動，整個線框在穿過磁場區(qū)域的過程中，ab邊始終水平，取重力加速度大小g=10m/s2。求：（1）線框abcd的質量m；（2）線框ab邊剛到達磁場Ⅱ下邊界時線框的速度大??；（3）線框從開始運動至ab邊剛到達磁場Ⅱ下邊界的過程中，線框內產生的焦耳熱Q。12．（18分）如圖所示是中國科學院自主研制的磁約束核聚變實驗裝置中的“偏轉系統(tǒng)”原理圖。偏轉磁場為垂直紙面向外的矩形勻強磁場II，由正離子和中性粒子組成的粒子束以相同的速度進入兩極板間，其中的中性粒子沿原方向運動，被接收器接收；一部分正離子打到下極板，其余的進入磁場發(fā)生偏轉被吞噬板吞噬。已知正離子電荷量為q，質量為m，兩極板間電壓U可以調節(jié)，間距為d，極板長度為，極板間施加一垂直于紙面向里的勻強磁場I，磁感應強度為B1，吞噬板長度為2d，其上端緊貼下極板豎直放置。已知當極板間電壓U=0時，恰好沒有正離子進入磁場II。不計極板厚度、粒子的重力及粒子間的相互作用。（1）求粒子束進入極板間的初速度v0的大??；若要使所有的粒子都進入磁場II，則板間電壓U0為多少？（2）若所加的電壓在U0~（1+k）U0內小幅波動，k>0且，此時帶電粒子在極板間的運動可以近似看成類平拋運動。則進入磁場II的帶電粒子數目占總帶電粒子數目的比例至少多少？（3）若所加電壓為U0，且B2=3B1，此時所有正離子都恰好能被吞噬板吞噬，求矩形偏轉磁場的最小面積Smin。參考答案1．B2．D3．C4．A5．D6．AD7．BC8．AC9．（一）BD（二）0.6323.0等于10．（1）設籃球的質量為，網球的質量為,則落地時根據機械能守恒解得兩球落地時的速度大小均為籃球與地面碰撞后速度方向向上，取向上為正方向，由動量守恒可得能量守恒可得聯(lián)立解得

根據網球上升過程做豎直上拋運動，有解得（2）根據系統(tǒng)機械能守恒，籃球損失的機械能即網球增加的機械能代入數值解得11．（1）線框由靜止開始做勻加速運動，設加速度大小為a，線框ab邊到達磁場Ⅰ上邊界時速度為v1，根據牛頓第二定律有根據運動學公式有線框ab邊進入磁場Ⅰ邊界切割磁感線產生感應電流，根據法拉第電磁感應定律有根據閉合電路歐姆定律有線框ab邊受到的安培力大小線框ab邊剛進入磁場Ⅰ時恰好做勻速直線運動，根據受力平衡有解得（2）當ab邊進入磁場Ⅱ后，線框再次勻速運動時的速度為v2，線框ab邊和cd邊同時切割磁感線，產生同方向感應電流，此時回路的感應電動勢此時線框abcd中的電流線框ab邊和cd邊同時受到沿斜面向上的安培力，由受力平衡可得解得（3）從線框開始運動到ab邊剛到達磁場Ⅱ下邊界的過程中，設安培力做的功為W，根據動能定理有根據功能關系有解得12．（1