2024年天津河西區(qū)高三一模高考物理試題答案詳解（精校打印版）

試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)河西區(qū)2023-2024學(xué)年度第二學(xué)期高三年級(jí)總復(fù)習(xí)質(zhì)量調(diào)查（一）物理試卷本試卷共12題，共8頁(yè)，共100分，考試時(shí)間60分鐘，考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整，筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺。不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。第Ⅰ卷（選擇題共40分）一、選擇題（每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的．每小題5分，共25分）1．生活中有很多有趣的光學(xué)現(xiàn)象，關(guān)于這些現(xiàn)象，下列表述中錯(cuò)誤的一項(xiàng)是（

）A．甲圖所示的光導(dǎo)纖維，內(nèi)芯的折射率比外套的大B．乙圖所示的肥皂膜看起來(lái)是彩色的，這是光的折射現(xiàn)象C．丙圖所示的劈尖干涉，任意相鄰明條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定D．如丁圖所示，要想減弱玻璃表面反射光的干擾，拍出清晰的車窗內(nèi)景象，可以在相機(jī)鏡頭前裝一片偏振濾光片2．關(guān)于放射性元素的衰變和核反應(yīng)，以下說(shuō)法完全正確的一項(xiàng)是（

）A．射線是波長(zhǎng)很短的電磁波，與射線和射線相比，其穿透能力是最弱的B．碳14的半衰期為5730年，則100個(gè)碳14原子在11460年后還剩下25個(gè)C．盧瑟福用粒子轟擊氮原子核的核反應(yīng)方程為D．衰變釋放的電子來(lái)自于原子核，其實(shí)質(zhì)是核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)化為中子和電子3．某汽車后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由汽缸和活塞組成．開箱時(shí)，密閉于汽缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如圖所示．在此過(guò)程中，若缸內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換，忽略氣體分子間相互作用，則缸內(nèi)氣體()A．對(duì)外做正功，分子的平均動(dòng)能減小B．對(duì)外做正功，內(nèi)能增大C．對(duì)外做負(fù)功，分子的平均動(dòng)能增大D．對(duì)外做負(fù)功，內(nèi)能減小4．甲圖是某燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為乙圖所示的正弦交流電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為、，電壓表為理想交流電表。當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時(shí)值大于5000V時(shí)，就會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花點(diǎn)燃?xì)怏w。開關(guān)閉合后，下列說(shuō)法正確的是（

）A．時(shí)電壓表的示數(shù)為5VB．電壓表的示數(shù)始終為C．原線圈中交變流電的頻率為50Hz，原線圈中的電流方向每秒改變50次D．若，則可以實(shí)現(xiàn)燃?xì)庠铧c(diǎn)火5．一顆非近地衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球的質(zhì)量為M，地球的半徑為R，衛(wèi)星的軌道半徑為r，萬(wàn)有引力常量為G。以下表述或表達(dá)式正確的一項(xiàng)是（）A．衛(wèi)星軌道的圓心可以不與地球球心重合B．衛(wèi)星的線速度C．地球的第一宇宙速度D．衛(wèi)星的線速度大于地球的第一宇宙速度、小于地球的第二宇宙速度二、選擇題（每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)正確。每小題5分，全對(duì)的得5分，選不全得3分，選錯(cuò)或不答得0分，共15分）6．如圖所示，水平放置的大餐桌轉(zhuǎn)盤繞著過(guò)轉(zhuǎn)盤圓心的豎直軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤表面質(zhì)地均勻；轉(zhuǎn)盤上放著兩個(gè)完全相同的小碟子，隨著轉(zhuǎn)盤共同轉(zhuǎn)動(dòng)；兩個(gè)碟子的質(zhì)量都是m，線速度大小都是v；其中一個(gè)碟子中裝有一個(gè)蘋果，在任何情況下蘋果都與該碟子保持相對(duì)靜止；另一個(gè)碟子是空的。以下說(shuō)法正確的是（

）A．勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，碟子對(duì)轉(zhuǎn)盤的摩擦力方向指向轉(zhuǎn)盤圓心B．若轉(zhuǎn)盤的角速度逐漸增大，則空碟子先相對(duì)轉(zhuǎn)盤發(fā)生滑動(dòng)C．轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周的過(guò)程中，轉(zhuǎn)盤對(duì)空碟子摩擦力的沖量大小為D．轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周的過(guò)程中，轉(zhuǎn)盤對(duì)空碟子的摩擦力所做的功為零7．平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源M沿y軸方向做周期為2s的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波沿x軸傳播。時(shí)刻波的圖像如圖中實(shí)線所示，此時(shí)M恰好運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)軸正向最大位移處。下列說(shuō)法正確的是（）A．由波源M振動(dòng)產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波與聲波一樣，都是橫波B．由波源M振動(dòng)產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波在傳播過(guò)程中遇到尺寸比其波長(zhǎng)大的障礙物時(shí)，也能夠發(fā)生衍射C．時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正在向上振動(dòng)D．從時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過(guò)達(dá)到波峰位置8．圖（a）中M、N是同一條電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn)，一個(gè)電子僅在靜電力的作用下沿著這條電場(chǎng)線從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)的圖像如圖（b）所示。電子經(jīng)過(guò)M、N兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為和，電子的質(zhì)量為m，電子電荷量的絕對(duì)值為e。以下說(shuō)法正確的是（

）A．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由N指向MB．M、N兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差C．電子運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，其電勢(shì)能不斷減小D．N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度三、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，共12分）9．為了研究平拋運(yùn)動(dòng)，某同學(xué)用如甲圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)下列操作中，必要的是______。A．通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平B．每次都需要從不同位置由靜止釋放小球C．通過(guò)調(diào)節(jié)使木板保持豎直D．盡可能減小斜槽與小球之間的摩擦(2)該同學(xué)得到的痕跡點(diǎn)如圖乙所示，其中一個(gè)偏差較大的點(diǎn)產(chǎn)生的原因，可能是該次實(shí)驗(yàn)時(shí)______。A．小球釋放的高度偏高 B．小球釋放的高度偏低C．小球沒有被靜止釋放 D．擋板MN未水平放置(3)如丙圖所示，在通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的平拋軌跡上以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，B、C兩點(diǎn)的坐標(biāo)值也已標(biāo)出，則可以推斷出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小。（?。?0．某同學(xué)想要測(cè)量一段合金絲的電阻率：需要先測(cè)量這段合金絲的的阻值（約50Ω）。實(shí)驗(yàn)器材有：電源E（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)）；電流表（量程0~60mA，內(nèi)阻約5Ω）；電流表（量程0~0.6mA、內(nèi)阻為100Ω）；滑動(dòng)變阻器R；開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。主要操作步驟如下：(1)首先將電流表與阻值為Ω的定值電阻進(jìn)行（填寫“串”或“并”）聯(lián)改裝成量程為0~3V的電壓表；(2)設(shè)計(jì)、連接電路，該電路要盡可能精確地測(cè)定合金絲的阻值。請(qǐng)?jiān)谙路教摼€框內(nèi)畫出符合要求的電路圖（電路圖中的各個(gè)器材元件用、、、R、等字母標(biāo)明）。(3)根據(jù)步驟（2）中的正確電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若電流表的讀數(shù)為（單位為A），電流表的讀數(shù)為（單位為A），則的精確測(cè)量值可以表達(dá)為。（用字母、和數(shù)字表示）三、計(jì)算題：（48分）解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11．如圖所示，細(xì)線的一端固定在O點(diǎn)，一端拴著A球；B球位于O點(diǎn)正下方，且靜止放置在表面光滑的支架上，B球到O點(diǎn)的距離等于細(xì)線長(zhǎng)度；將A球向右拉到一定高度（細(xì)線拉直且與豎直方向的夾角為37°）后由靜止釋放，A球在O點(diǎn)正下方與B球發(fā)生彈性正碰，兩球碰撞后B球水平飛出。已知A球的質(zhì)量，B球的質(zhì)量；細(xì)線不可伸長(zhǎng)，細(xì)線長(zhǎng)度；支架高度。忽略空氣阻力，兩球皆視為質(zhì)點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程A球不與支架發(fā)生作用。，，g取。求：（1）兩球碰前瞬間，細(xì)線對(duì)A球的拉力大小；（2）兩球碰后瞬間，B球速度的大小；（3）B球落到地面之前的瞬間，B球重力的瞬時(shí)功率。12．小明設(shè)計(jì)的電磁健身器的簡(jiǎn)化裝置如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)＝0.50m，傾角θ＝53°，導(dǎo)軌上端串接一個(gè)R＝0.05Ω的電阻．在導(dǎo)軌間長(zhǎng)d＝0.56m的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0T．質(zhì)量m＝4.0kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上，用絕緣繩索通過(guò)定滑輪與拉桿GH相連．CD棒的初始位置與磁場(chǎng)區(qū)域的下邊界相距s＝0.24m．一位健身者用恒力F＝80N拉動(dòng)GH桿，CD棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，上升過(guò)程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直．當(dāng)CD棒到達(dá)磁場(chǎng)上邊界時(shí)健身者松手，觸發(fā)恢復(fù)裝置使CD棒回到初始位置(重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，不計(jì)其它電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量)．求：(1)CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v的大小；(2)CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的安培力FA的大?。?3)在拉升CD棒的過(guò)程中，健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q.13．加速器在核物理和粒子物理研究中發(fā)揮著巨大的作用，回旋加速器是其中的一種。如圖是某回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，D1和D2是兩個(gè)中空的、半徑為R的半圓型金屬盒，兩盒之間窄縫的寬度為d，它們之間有一定的電勢(shì)差U。兩個(gè)金屬盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。D1盒的中央A處的粒子源可以產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，粒子每次經(jīng)過(guò)窄縫都會(huì)被電場(chǎng)加速，之后進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)若干次加速后，粒子從金屬盒D1邊緣離開，忽略粒子的初速度、粒子的重力、粒子間的相互作用及相對(duì)論效應(yīng)。（1）求粒子離開加速器時(shí)獲得的最大動(dòng)能Ekm；（2）在分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，用Δd表示任意兩條相鄰軌跡間距，甲同學(xué)認(rèn)為Δd不變，乙同學(xué)認(rèn)為Δd逐漸變大，丙同學(xué)認(rèn)為Δd逐漸減小，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算分析哪位同學(xué)的判斷是合理的；（3）若該回旋加速器金屬盒的半徑R=1m，窄縫的寬度d=0.1cm，求粒子從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到離開加速器的過(guò)程中，其在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間與在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）答案第=page11頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)答案第=page11頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)1．B【詳解】A．光導(dǎo)纖維能夠使光在有機(jī)玻璃內(nèi)傳播是利用光的全反射原理，要想發(fā)生全反射光必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，所以內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率，A正確；B．肥皂膜看起來(lái)是彩色的，這是薄膜干涉，是光的干涉現(xiàn)象，B錯(cuò)誤；C．劈尖干涉中任意相鄰明條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定，C正確；D．要想減弱玻璃表面反射光的干擾，拍出清晰的車窗內(nèi)景象，可以在相機(jī)鏡頭前裝一片偏振濾光片，D正確。本題選錯(cuò)誤的，故選B。2．C【詳解】A．射線是波長(zhǎng)很短的電磁波，與射線和射線相比，其穿透能力是最強(qiáng)的，故A錯(cuò)誤；B．半衰期是大量原子核的統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律，對(duì)于少量原子核不成立，故B錯(cuò)誤C．盧瑟福用粒子轟擊氮原子核的核反應(yīng)方程為，故C正確；D．衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的，故D錯(cuò)誤。故選C。3．A【分析】根據(jù)熱力學(xué)第一定律公式△U=W+Q，公式中△U表示系統(tǒng)內(nèi)能的增加量，W表示外界對(duì)系統(tǒng)做的功，Q表示系統(tǒng)吸收的熱量，題中氣體膨脹對(duì)外界做功，即氣體對(duì)外界做負(fù)功，故W＜0，氣體與外界無(wú)熱交換，故Q=0，從而判斷出氣體內(nèi)能的變化，也就得到分子的平均動(dòng)能的變化情況．【詳解】密閉于汽缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹對(duì)外做正功，即外界對(duì)氣體做負(fù)功，因而W＜0，缸內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換說(shuō)明Q=0，忽略氣體分子間相互作用，說(shuō)明內(nèi)能是所有分子動(dòng)能的總和．根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q，可知內(nèi)能增加量△U＜0，故內(nèi)能減小，分子平均動(dòng)能減小，溫度降低．所以只有A正確；故選A．點(diǎn)評(píng)：熱力學(xué)第一定律的公式△U=W+Q中，△U表示系統(tǒng)內(nèi)能的增加量，W表示外界對(duì)系統(tǒng)做的功，當(dāng)系統(tǒng)對(duì)外界做功時(shí)，W取負(fù)值，Q表示系統(tǒng)吸收的熱量，當(dāng)系統(tǒng)放出熱量時(shí)，Q取負(fù)值．4．D【詳解】AB．根據(jù)圖（乙）得到原線圈輸入電壓的最大值為5V，根據(jù)正弦式交變電流最大值和有效值的關(guān)系可知，原線圈輸入電壓的有效值為V則電壓表的示數(shù)始終為V，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖（乙）得到原線圈輸入電壓周期為0.02s，頻率為Hz一個(gè)周期電流方向改變2次，變壓器不改變交變電流的頻率，故副線圈電流方向每秒改變100次，故C錯(cuò)誤；D．瞬時(shí)電壓大于5000V即火花放電，即副線圈輸出電壓最大值為5000V，根據(jù)變壓比可知所以實(shí)現(xiàn)燃?xì)庠铧c(diǎn)火的條件是若，則可以實(shí)現(xiàn)燃?xì)庠铧c(diǎn)火，故D正確。故選D。5．B【詳解】A．衛(wèi)星軌道的圓心一定與地球球心重合，故A錯(cuò)誤；C．對(duì)近地衛(wèi)星，由萬(wàn)有引力提供向心力有得故C錯(cuò)誤；B．對(duì)非近地衛(wèi)星，由萬(wàn)有引力提供向心力有得故B正確；D．第一宇宙速度是最大運(yùn)行速度，衛(wèi)星的線速度小于地球的第一宇宙速度，故D錯(cuò)誤。故選B。6．CD【詳解】A．勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，碟子的向心力由轉(zhuǎn)盤給碟子的摩擦力提供，指向轉(zhuǎn)盤圓心，由牛頓第三定律可得，碟子對(duì)轉(zhuǎn)盤的摩擦力方向?yàn)檗D(zhuǎn)盤圓心與碟子的連線向外，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)剛發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)有最大靜摩擦提供向心力，即兩個(gè)碟子與轉(zhuǎn)盤接觸面動(dòng)摩擦因數(shù)相同，半徑相同，則可知兩個(gè)碟子相對(duì)轉(zhuǎn)盤發(fā)生滑動(dòng)的角速度相同，故B錯(cuò)誤；C．轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周的過(guò)程中，空碟子速度反向，合外力對(duì)空碟子的沖量等于其動(dòng)量改變量，則有故C正確；D．轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周的過(guò)程中，轉(zhuǎn)盤對(duì)空碟子的摩擦力提供向心力，始終指向圓心，與速度方向垂直，不做功，則轉(zhuǎn)盤對(duì)空碟子的摩擦力所做的功為零，故D正確。故選CD。7．BD【詳解】A．聲波是縱波，故A錯(cuò)誤；B．衍射是波特有的現(xiàn)象，由波源M振動(dòng)產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波在傳播過(guò)程中遇到尺寸比其波長(zhǎng)大的障礙物時(shí)，也能夠發(fā)生衍射，故B正確；C．根據(jù)“同側(cè)法”，時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正在向下振動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．波速?gòu)臅r(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過(guò)時(shí)間達(dá)到波峰位置，故D正確。故選BD。8．AC【詳解】AB．由圖乙可知負(fù)電荷的速度在增大，根據(jù)動(dòng)能定理可知電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做了正功，即解得電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做正功，所以電場(chǎng)力向右，則電場(chǎng)線方向由N指向M，故A正確，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系可知，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故C正確；D．根據(jù)圖像的變化特點(diǎn)可知，負(fù)電荷在M、N兩點(diǎn)的加速度大小關(guān)系為負(fù)電荷僅受電場(chǎng)力的作用，則所以N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故D錯(cuò)誤。故選AC。9．(1)AC(2)AC(3)1【詳解】（1）[1]A．為了使小球離開斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng)，需要調(diào)節(jié)斜槽末端水平，A正確；B．為了使小球每次離開斜槽后的速度相同，需要在同一位置靜止釋放小球，B錯(cuò)誤；C．為了使小球向下的運(yùn)動(dòng)在豎直方向上，需要調(diào)節(jié)木板保持豎直，C正確；D．只要使小球每次離開斜槽后的速度相同，在同一位置釋放即可，無(wú)需減小小球與斜槽之前的摩擦，D錯(cuò)誤。故選AC。（2）[2]由圖可知，第3個(gè)痕跡點(diǎn)與其它痕跡點(diǎn)偏差較大，原因可能是離開斜槽是的速度較大，使離開斜槽時(shí)速度偏大的原因可能是小球釋放高度偏高，小球沒有靜止釋放，AC正確。故選AC。（3）[3]由圖可知、兩點(diǎn)間的水平位移等于、兩點(diǎn)間的水平位移，則、兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔等于、兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔，在豎直方向上根據(jù)逐差公式可知解得、兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為【點(diǎn)睛】本題（3）問(wèn)中，題中并未提及運(yùn)動(dòng)軌跡為從平拋運(yùn)動(dòng)開始的運(yùn)動(dòng)軌跡，所以要通過(guò)觀察軌跡圖像，利用逐差法計(jì)算出各個(gè)軌跡點(diǎn)的時(shí)間間隔為解題關(guān)鍵。10．(1)4900串(2)見解析(3)【詳解】（1）改裝成大量程電壓表，應(yīng)利用電阻的分壓作用，所以