2024屆天津市九校高三下學(xué)期聯(lián)合模擬聯(lián)考物理試卷

天津九校高三年級(jí)聯(lián)合模擬考試物理（一）本試卷分為第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共100分，考試用時(shí)60分鐘。第Ⅰ卷（本卷共8題，每題5分，共40分）一、單項(xiàng)選擇題（每小題5分，共25分，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）1．2023年4月12日，我國(guó)“人造太陽(yáng)”之稱(chēng)的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄，成功實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定態(tài)高約束模式等離子體運(yùn)行403s。其內(nèi)部發(fā)生輕核聚變的核反應(yīng)方程為，釋放出能量，一段時(shí)間后測(cè)得反應(yīng)物的質(zhì)量虧損了，光速為c，下列說(shuō)法正確的是（）。A．x是粒子，穿透能力強(qiáng)，電離能力弱B．這段時(shí)間內(nèi)，輕核聚變釋放的能量為C．x粒子最早由湯姆孫通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的D．輕核聚變質(zhì)量虧損，則輕核聚變過(guò)程中質(zhì)量數(shù)不守恒2．2023年1月，央視新聞報(bào)道稱(chēng)．“玉兔二號(hào)”即將迎來(lái)小伙伴，結(jié)束單打獨(dú)斗的服役生涯，“嫦娥七號(hào)”將首次攜帶“飛躍探測(cè)器”登月，其中探測(cè)器的結(jié)構(gòu)形似蜘蛛，采用六足構(gòu)型（如圖）。對(duì)稱(chēng)分布的六條輕質(zhì)“腿”與探測(cè)器主體通過(guò)鉸鏈連接，當(dāng)探測(cè)器靜止在水平地面上時(shí)，六條“腿”的上臂與豎直方向夾角均為，探測(cè)器的質(zhì)量為m，重力加速度為g。則每條“腿”的上臂對(duì)探測(cè)器的彈力大小為（）。A． B． C． D．3．北京時(shí)間2023年7月20日21時(shí)40分，經(jīng)過(guò)約8h的出艙活動(dòng)，“神舟十六號(hào)”航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮密切協(xié)同，在空間站機(jī)械臂支持下，圓滿(mǎn)完成出艙活動(dòng)全部既定任務(wù)，已知核心艙組合體離地高度約391.9km。已知地球質(zhì)量為地球半徑為6400km，引力常量取，以下說(shuō)法正確的是（）。A．航天員相對(duì)太空艙靜止時(shí)，所受合外力為零B．由于太空艙在繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，出艙后航天員會(huì)很快遠(yuǎn)離太空艙C．航天員在8h的出艙活動(dòng)中，將繞地球轉(zhuǎn)過(guò)周D．航天員出艙后，環(huán)繞地球的速度約為7.7km/s4．電子束焊接機(jī)是一種擁有先進(jìn)焊接技術(shù)的設(shè)備。電子束焊接機(jī)中的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖中虛線(xiàn)所示，其中K為陰極，A為陽(yáng)極，兩極之間的距離為d，在兩極之間加上電壓為U的高壓電?，F(xiàn)有一電子在K極附近由靜止被加速運(yùn)動(dòng)到A極。不考慮電子受到的重力，已知電子所帶電荷量為e，下列說(shuō)法中正確的是（）。A．A、K之間的電場(chǎng)強(qiáng)度為，且為勻強(qiáng)電場(chǎng)B．電子沿電場(chǎng)線(xiàn)由K極到A極時(shí)電勢(shì)能逐漸增大C．電子在K極附近受到的電場(chǎng)力比在A極附近要小D．電子由K極加速到達(dá)A極時(shí)獲得的動(dòng)能大于eU5．B超是以灰階即亮度（brightness）模式形式來(lái)診斷疾病的，稱(chēng)“二維顯示”，因亮度第一個(gè)英文字母是B，故稱(chēng)B超，又稱(chēng)二維超聲或灰階超聲。B超成像的基本原理是探頭向人體發(fā)射一組超聲波，遇到人體組織會(huì)產(chǎn)生不同程度的反射，探頭接收到的超聲波信號(hào)由計(jì)算機(jī)處理，從而形成B超圖像。如圖所示為血管探頭沿x軸正方向發(fā)送的簡(jiǎn)諧超聲波圖像，時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)M。已知此超聲波的頻率為。下列說(shuō)法正確的是（）。A．血管探頭發(fā)出的超聲波在血管中的傳播速度為800m/sB．質(zhì)點(diǎn)M開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸負(fù)方向C．時(shí)質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到橫坐標(biāo)的N處D．內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M的路程為1mm二、不定項(xiàng)選擇題（每小題5分，共15分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，選錯(cuò)或不答的得0分）6．關(guān)于以下四幅圖片，說(shuō)法正確的是（）。A．甲圖是電子的干涉圖樣，如果電子是一個(gè)一個(gè)發(fā)射的，仍能得到干涉圖樣B．乙圖是a粒子散射的實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)帶熒光屏的顯微鏡放在D位置時(shí)，熒光屏上觀察到大量閃光C．丙圖是花粉微粒在液體中運(yùn)動(dòng)位置的連線(xiàn)，說(shuō)明花粉中的分子在做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)D．丁圖是觀察自然光的偏振現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)，將偏振片以光線(xiàn)為軸旋轉(zhuǎn)任意角度，屏亮度不變7．家用燃?xì)鉄崴鞯膬?nèi)部構(gòu)造如圖甲所示，位于底部的脈沖點(diǎn)火器工作原理電路如圖乙所示，點(diǎn)火器電源為2節(jié)1.5V的干電池，先利用轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為正弦交變電壓，再將該交變電壓加在理想變壓器的原線(xiàn)圈上，當(dāng)副線(xiàn)圈兩端的放電針之間電壓的最大值超過(guò)15kV時(shí)就可以高壓放電，所產(chǎn)生的電火花就可點(diǎn)燃燃?xì)?。則下列說(shuō)法正確的是（）。A．圖乙中電壓表的示數(shù)為5VB．點(diǎn)火器正常工作時(shí)，每秒點(diǎn)火100次C．若轉(zhuǎn)換器損壞了，副線(xiàn)圈兩端的放電針仍然可以點(diǎn)火D．只有變壓器的匝數(shù)超過(guò)3000∶1時(shí)，點(diǎn)火器才能正常工作8．某地突發(fā)洪澇災(zāi)害，救援人員駕駛氣墊船施救，到達(dá)救援地點(diǎn)后，將圍困在水中的群眾拉上氣墊船，如圖所示。若在救援人員將群眾拉上氣墊船的過(guò)程中，氣墊船中氣墊內(nèi)的氣體（視為理想氣體）溫度不變，氣墊不漏氣，則在該過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）。A．氣墊內(nèi)的氣體內(nèi)能增加B．外界對(duì)氣墊內(nèi)的氣體做正功C．氣墊內(nèi)的氣體向外界放出熱量D．氣墊內(nèi)的氣體單位時(shí)間、單位面積撞擊氣墊壁的分子數(shù)減少第Ⅱ卷（（本卷共4題，共60分）9．（12分）（1）“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖。①圖乙中的F與兩力中，方向一定沿AO方向的是______。②本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是______。A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．建立物理模型法（2）某同學(xué)測(cè)量一段阻值很小的金屬絲電阻率。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑d，結(jié)果如圖丙所示，則讀數(shù)______mm；②用圖丁所示的電路來(lái)測(cè)量此段金屬絲的電阻率，P是鱷魚(yú)夾，用來(lái)調(diào)節(jié)金屬絲接入電路的長(zhǎng)度L，是定值電阻，其作用是______；③先將鱷魚(yú)夾P置于金屬絲的最______（選填“左”或“右”）端，閉合開(kāi)關(guān)，改變P的位置，某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得金屬絲接入電路的長(zhǎng)度L、電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，則金屬絲的電阻率______（用題中物理量符號(hào)表示）。10．（14分）如圖所示，水平面上O點(diǎn)左邊粗糙右邊光滑，物體甲放在距O點(diǎn)的A處，物體甲與粗糙水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)。質(zhì)量的物體乙靜止在距O點(diǎn)的B處。現(xiàn)給物體甲一個(gè)初速度，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)與物體乙發(fā)生彈性碰撞，碰后物體甲恰好能返回出發(fā)點(diǎn)A，重力加速度g取，兩物體均可視為質(zhì)點(diǎn)，求：（1）物體甲向右從O點(diǎn)到B點(diǎn)所用的時(shí)間；（2）物體甲的質(zhì)量。11．（16分）如圖所示，兩塊相距為R的平行金屬板A、B正對(duì)且水平放置，兩板間加有可調(diào)節(jié)的電壓，、分別為A、B兩板中心處的兩個(gè)小孔，點(diǎn)O與、共線(xiàn)，O與的距離為R。在以O(shè)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。CD為記錄粒子位置的豎直放置膠片，膠片兩端點(diǎn)C、D和O正好為邊長(zhǎng)為2R的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，D與B板等高。粒子從處無(wú)初速度地進(jìn)入到A、B兩板間的電場(chǎng)后，通過(guò)進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子所受重力不計(jì)。（1）當(dāng)A、B兩板間電壓為時(shí)，粒子恰好打在CD的中點(diǎn)，求該粒子的比荷；（2）一質(zhì)量為的粒子從磁場(chǎng)射出后，恰好打在CD上的C端點(diǎn)，在相同加速電壓下，另一電荷量相同的粒子則恰好打在CD上的D端點(diǎn)，求這個(gè)粒子的質(zhì)量；（3）當(dāng)A、B兩板間所加電壓為某一值時(shí)，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，恰好打在CD上的C端點(diǎn)，求粒子從直至打在CD上的C端點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。12．（18分）近日，某研究團(tuán)隊(duì)的“實(shí)驗(yàn)證實(shí)超導(dǎo)態(tài)‘分段費(fèi)米面’”科研成果入選2022年度“中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”，超導(dǎo)體圓環(huán)半徑為r，常溫下電阻為R，圓環(huán)的環(huán)橫截面半徑遠(yuǎn)小于圓環(huán)半徑。（1）如圖甲，釹磁鐵沿圓環(huán)軸線(xiàn)從上到下穿過(guò)，圓環(huán)面上沿軸線(xiàn)方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度分量的平均值隨時(shí)間t變化的情況如圖乙所示（已作簡(jiǎn)化處理），求時(shí)間內(nèi)圓環(huán)中電流的大小與方向（從上往下看）；（2）求（1）過(guò)程中時(shí)間內(nèi)圓環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱；（3）磁單極子是理論物理中指一些僅帶有N極或S極單一磁極的磁性物質(zhì)，它們的磁感線(xiàn)分布類(lèi)似于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)分布，如圖丙所示，圖中包圍一個(gè)N極的磁單極子球面的磁通量為，此磁單極子從上向下以恒定速度v沿軸線(xiàn)穿過(guò)低溫超導(dǎo)態(tài)的圓環(huán)，求該磁單極子到達(dá)圓環(huán)中心時(shí)圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（不考慮線(xiàn)圈的自感）；（4）當(dāng)磁單極子穿過(guò)圓環(huán)后（看作相距無(wú)窮遠(yuǎn)），研究人員測(cè)得圓環(huán)中初始電流為I，設(shè)圓環(huán)中單位體積的自由電子數(shù)為n，電子質(zhì)量為m、電荷量為e，圓環(huán)的電阻率為，經(jīng)一年以上的時(shí)間t檢測(cè)出電流變化量，其中，求的值。提示1：導(dǎo)體中的電流I可表示為，其中n為單位體積的自由電荷數(shù)，q為自由電荷帶電荷量，S為導(dǎo)體截面積，v為電荷定向移動(dòng)速率。提示2：本題中可把情境理想化，各個(gè)自由電荷定向移動(dòng)速率都是相同的。提示3：當(dāng)。

物理第Ⅰ卷（共8題，每題5分，共40分）1．B2．D3．D4．C5．A6．AD7．BD8．BC第Ⅱ卷（共4題，共60分）9．（12分）（1）①②B（2）①0.670②保護(hù)電路③左10．（14分）（1）（2）解：（1）物體甲從點(diǎn)到點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有所以物體甲在粗慥水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小設(shè)物體甲到點(diǎn)的速度為，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有解得物體甲在段做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)有解得物體甲向右從點(diǎn)到點(diǎn)所用的時(shí)間。（2）物體甲在段勻速返回，到段勻減速停止在點(diǎn)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有解得設(shè)速度向右為正，物體甲、乙碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒和能量守恒，得解得解得物體甲的質(zhì)量。11．（16分）（1）（2）（3）解：（1）粒子從到的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由向心力公式有由題意知，粒子的軌跡如圖中①所示，由幾何關(guān)系知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑聯(lián)立以上各式，解得粒子的比荷為。（2）當(dāng)質(zhì)量為的粒子打在上的端點(diǎn)時(shí)，軌跡如圖中②所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑當(dāng)另一粒子打在上的端點(diǎn)時(shí)，軌跡如圖中③所示，軌跡半徑為由（1）中得粒子質(zhì)量的通用表達(dá)式為，則解得這個(gè)粒子的質(zhì)量為。（3）當(dāng)粒子沿軌跡②最終打在上的端點(diǎn)時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中的軌跡半徑為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)的圓心角為由得到該粒子進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為粒子在電場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間為粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間而，可得粒子出磁場(chǎng)后做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間為則粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到打在上的端點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為．12．（18分）（1），順時(shí)針?lè)较颍?）（3）（4）解：（1）時(shí)間內(nèi)，有則圓環(huán)中電流由椸次定律