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認(rèn)證類型：個(gè)人認(rèn)證

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IP屬地：山東 上傳時(shí)間：2024-10-17 格式：DOCX 頁(yè)數(shù)：19 大?。?.41MB 積分：15 舉報(bào) 版權(quán)申訴

試卷第=page22頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)2024屆天津市南開(kāi)區(qū)高三下學(xué)期二模考試物理試題一、單選題1．2023年6月10日，四川省文物考古研究院對(duì)外公布：三星堆遺址祭祀?yún)^(qū)再現(xiàn)兩件跨坑拼對(duì)成功的大型青銅器。利用14C衰變的測(cè)年技術(shù)可進(jìn)行考古研究，其衰變方程為614C→714N+?10e，已知14C的半衰期為5730年，若614C、714N、?10A．?10e來(lái)源于核外電子 B．614C．全球變暖會(huì)導(dǎo)致半衰期變短 D．該核反應(yīng)中釋放的能量為m2．進(jìn)藏自駕游能夠讓你體驗(yàn)到西藏的自然美景和豐富的文化底蘊(yùn)。在駕車(chē)從低海拔向高海拔行駛過(guò)程中，密封包裝的食品包裝袋會(huì)發(fā)生膨脹現(xiàn)象，如圖所示。若此過(guò)程中溫度不變，把袋內(nèi)空氣視為理想氣體，下列說(shuō)法正確的是(

)A．袋內(nèi)空氣一定對(duì)外界做功 B．袋內(nèi)空氣分子的平均動(dòng)能一定增大C．袋內(nèi)空氣壓強(qiáng)一定增大 D．袋內(nèi)空氣一定對(duì)外界放熱3．我國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)由“長(zhǎng)征5號(hào)”運(yùn)載火箭發(fā)射升空，開(kāi)啟了我國(guó)行星探測(cè)之旅。“天問(wèn)一號(hào)”離開(kāi)地球時(shí)，所受地球的萬(wàn)有引力F1與它距離地面高度h1的關(guān)系圖像如圖甲所示，“天問(wèn)一號(hào)”奔向火星時(shí)，所受火星的萬(wàn)有引力F2與它距離火星表面高度h2的關(guān)系圖像如圖乙所示，已知地球半徑是火星半徑的兩倍，下列說(shuō)法正確的是()A．地球與火星的表面重力加速度之比為3:2 B．地球與火星的質(zhì)量之比為3:2C．地球與火星的密度之比為9:8 D．地球與火星的第一宇宙速度之比為24．在我國(guó)漢代勞動(dòng)人民就已經(jīng)發(fā)明了轆轤。如圖所示，可轉(zhuǎn)動(dòng)的把手邊緣上a點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為4R，轆轤邊緣b點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為R，忽略空氣阻力。在水桶離開(kāi)水面后加速往上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．把手邊緣上a點(diǎn)與轆轤邊緣b點(diǎn)的角速度之比為1:4B．水桶上升的速度大小等于把手邊緣上a點(diǎn)的線速度大小C．繩子拉力對(duì)水桶和水做的功等于水桶和水機(jī)械能的增加量D．繩子拉力對(duì)水桶和水的沖量等于水桶和水的動(dòng)量變化量5．如圖甲所示，計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)為電容式傳感器，每個(gè)鍵下面由相互平行、間距為d的活動(dòng)金屬片和固定金屬片組成，兩金屬片間有空氣間隙，兩金屬片組成一個(gè)平行板電容器，如圖乙所示。其內(nèi)部電路如圖丙所示，已知只有當(dāng)該鍵的電容改變量大于或等于原電容的40％時(shí)，傳感器才有感應(yīng)，則下列說(shuō)法正確的是(

)A．按鍵的過(guò)程中，電容器的電容減小B．按鍵的過(guò)程中，電容器的電量減小C．按鍵的過(guò)程中，圖丙中電流方向從a流向bD．欲使傳感器有感應(yīng)，按鍵需至少按下2二、多選題6．如圖甲所示，我國(guó)航天員王亞平在天宮課堂上演示了微重力環(huán)境下的神奇現(xiàn)象。液體呈球狀，往其中央注入空氣，可以在液體球內(nèi)部形成一個(gè)同心球形氣泡。假設(shè)此液體球其內(nèi)外半徑之比為1∶3，由a、b、c三種顏色的光組成的細(xì)復(fù)色光束在過(guò)球心的平面內(nèi)，從A點(diǎn)以i=45°的入射角射入球中，a、b、c三條折射光線如圖乙所示，其中b光的折射光線剛好與液體球內(nèi)壁相切。下列說(shuō)法正確的是(

)A．該液體材料對(duì)a光的折射率小于對(duì)c光的折射率B．c光在液體球中的傳播速度最大C．該液體材料對(duì)b光的折射率為3D．若繼續(xù)增大入射角i，b光可能因發(fā)生全反射而無(wú)法射出液體球7．戰(zhàn)繩作為一項(xiàng)超燃脂的運(yùn)動(dòng)十分受人歡迎。一次戰(zhàn)繩練習(xí)中，某運(yùn)動(dòng)達(dá)人晃動(dòng)戰(zhàn)繩一端使其上下振動(dòng)(可視為簡(jiǎn)諧振動(dòng))形成橫波。圖甲、乙分別是同一戰(zhàn)繩上P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，波的傳播方向?yàn)镻到Q。已知繩波的波長(zhǎng)大于1m、小于3m，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)在波的傳播方向上相距3m，下列說(shuō)法正確的是()A．該列波的波長(zhǎng)可能為2.4m B．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向始終相反C．該列波的波速可能為43m/s D．t=1.125s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方向沿8．一單匝閉合矩形線圈abcd以角速度ω繞垂直于磁感線的固定軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈平面位于如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈電阻為R。通過(guò)線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是(A．t1、t3時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向改變，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直B．t2、t4時(shí)刻通過(guò)線圈平面的磁通量變化率最大，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C．從t1到t3的過(guò)程，通過(guò)線圈某一截面的電荷量為ΦD．線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的焦耳熱為π三、實(shí)驗(yàn)題9．暑假期間，甲、乙兩個(gè)物理興趣小組的6名同學(xué)登上某山峰后，在帳篷內(nèi)對(duì)山頂處的重力加速度進(jìn)行測(cè)量。(1)甲組同學(xué)利用攜帶的實(shí)驗(yàn)器材組裝單擺測(cè)量重力加速度，甲圖中所列器材和操作最合理的是。(2)甲組同學(xué)首先利用刻度尺測(cè)出單擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，然后將小球拉開(kāi)一個(gè)小角度由靜止釋放，使小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)。當(dāng)小球擺到(填“最高”或“最低”)位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，用秒表測(cè)量完成n次全振動(dòng)所用的總時(shí)間為t，改變擺長(zhǎng)再做幾次實(shí)驗(yàn)，記下相應(yīng)的L和t。則利用測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算山頂處重力加速度的表達(dá)式g=。(3)乙組同學(xué)們用細(xì)線拴好一塊不規(guī)則的小石塊做成一個(gè)簡(jiǎn)易單擺測(cè)量山頂處的重力加速度，如圖乙所示，然后用隨身攜帶的鋼卷尺、電子手表進(jìn)行了測(cè)量。同學(xué)們首先測(cè)出懸點(diǎn)O到石塊最上方結(jié)點(diǎn)A的距離為l，然后將石塊拉開(kāi)一個(gè)小角度，由靜止釋放，使石塊在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，用電子手表測(cè)出單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t，并計(jì)算出單擺周期T。改變細(xì)線長(zhǎng)度，多次測(cè)量，繪制T2?l圖像如圖丙所示，若取π2=9.87，由丙圖求出重力加速度g=m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。忽略偶然誤差，乙組同學(xué)通過(guò)圖像求出的g值大小10．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要測(cè)量一合金制成的圓柱形導(dǎo)體的電阻率，可供選用的器材如下：待測(cè)電阻Rx(阻值約為5Ω)電流表A(量程為1mA，內(nèi)阻為30Ω)電壓表V(量程為3V，內(nèi)阻約為10kΩ)定值電阻R1=1Ω定值電阻R2=0.05Ω滑動(dòng)變阻器R(0~5Ω)學(xué)生電源E(電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻不計(jì))開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱體的直徑，用游標(biāo)卡尺測(cè)量該圓柱體的長(zhǎng)度，示數(shù)分別如圖甲和乙所示，圓柱體的直徑為mm，長(zhǎng)度為cm。(2)學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想精確測(cè)量導(dǎo)體的電阻率，需要重新改裝電流表并設(shè)計(jì)電路，定值電阻應(yīng)該選(選填“R1”或“R2”)。(3)要盡可能提高測(cè)量的精度，請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫(huà)出適合的電路，并標(biāo)注各器材的符號(hào)。四、解答題11．超市為節(jié)省收納空間，常常將手推購(gòu)物車(chē)相互嵌套進(jìn)行收納。質(zhì)量均為m=16kg的兩輛購(gòu)物車(chē)相距L1=1m靜止在水平面上。第一輛車(chē)在工作人員猛推一下后，沿直線運(yùn)動(dòng)與第二輛車(chē)嵌套在一起，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了L2=1.25(1)兩輛車(chē)從嵌套后運(yùn)動(dòng)到停下來(lái)所用時(shí)間；(2)兩輛車(chē)在嵌套過(guò)程中損失的機(jī)械能；(3)工人對(duì)第一輛車(chē)所做的功。12．為防止宇宙間各種高能粒子對(duì)在軌航天員造成的危害，科學(xué)家研制出各種磁防護(hù)裝置。某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種磁防護(hù)模擬裝置，裝置截面如圖所示，以O(shè)點(diǎn)為圓心的內(nèi)圓、外圓半徑分別為R、3R，區(qū)域中的危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，外圓為絕緣薄板，且直徑CD的兩端各開(kāi)有小孔，外圓的左側(cè)有兩塊平行金屬薄板，其右板與外圓相切，在切點(diǎn)C處開(kāi)有一小孔，兩板間電壓為U。一質(zhì)量為m、電荷量為q、帶正電的粒子(不計(jì)重力)從左板內(nèi)側(cè)的A點(diǎn)由靜止釋放，粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后從C孔沿CO方向射入磁場(chǎng)，恰好不進(jìn)入安全區(qū)，粒子每次與絕緣薄板碰撞后均原速率反彈，經(jīng)多次反彈后恰能從D(1)粒子通過(guò)C孔時(shí)速度v的大小；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(3)粒子從進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)到離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)所需的時(shí)間t。13．某電磁軌道炮的簡(jiǎn)化模型如圖所示，兩光滑導(dǎo)軌相互平行，固定在光滑絕緣水平桌面上，導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌左端通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與電源、電容器相連，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，電容器的電容為C。EF、PQ區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，EF、PQ之間的距離足夠長(zhǎng)。一炮彈可視為寬為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒靜置于EF處，與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。當(dāng)把開(kāi)關(guān)S1、S2分別接(1)炮彈運(yùn)動(dòng)到PQ邊界過(guò)程的最大加速度am(2)炮彈運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大速度的過(guò)程中，流過(guò)炮彈橫截面的電荷量q和回路產(chǎn)生的焦耳熱Q；(3)將炮彈放回原位置，斷開(kāi)S2，把S1接c，讓電源給電容器充電，充電完成后，再將S1斷開(kāi)，把S2接d，求炮彈運(yùn)動(dòng)到

2024屆天津市南開(kāi)區(qū)高三下學(xué)期二模考試物理試題一、單選題1．2023年6月10日，四川省文物考古研究院對(duì)外公布：三星堆遺址祭祀?yún)^(qū)再現(xiàn)兩件跨坑拼對(duì)成功的大型青銅器。利用14C衰變的測(cè)年技術(shù)可進(jìn)行考古研究，其衰變方程為614C→714N+?10e，已知14C的半衰期為5730年，若614C、714N、?10A．?10e來(lái)源于核外電子 B．614C．全球變暖會(huì)導(dǎo)致半衰期變短 D．該核反應(yīng)中釋放的能量為m1.【答案】B【解析】β衰變的實(shí)質(zhì)是碳原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，所以不是源于核外電子，故A錯(cuò)誤；半衰期由原子核本身的性質(zhì)決定，與原子核的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，全球變暖不會(huì)導(dǎo)致半衰期變短，故C錯(cuò)誤；碳元素自發(fā)地進(jìn)行衰變，衰變過(guò)程放出能量，614C的比結(jié)合能小于714N2．進(jìn)藏自駕游能夠讓你體驗(yàn)到西藏的自然美景和豐富的文化底蘊(yùn)。在駕車(chē)從低海拔向高海拔行駛過(guò)程中，密封包裝的食品包裝袋會(huì)發(fā)生膨脹現(xiàn)象，如圖所示。若此過(guò)程中溫度不變，把袋內(nèi)空氣視為理想氣體，下列說(shuō)法正確的是(

)A．袋內(nèi)空氣一定對(duì)外界做功 B．袋內(nèi)空氣分子的平均動(dòng)能一定增大C．袋內(nèi)空氣壓強(qiáng)一定增大 D．袋內(nèi)空氣一定對(duì)外界放熱2.【答案】A【解析】食品包裝袋會(huì)發(fā)生膨脹，氣體體積變大，則袋內(nèi)空氣對(duì)外界做功，故A正確；氣體膨脹過(guò)程中溫度不變，所以袋內(nèi)空氣分子的平均動(dòng)能不變，故B錯(cuò)誤；根據(jù)pVT=C根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W，溫度不變，則ΔU=0，體積變大，則W<0所以Q>0袋內(nèi)空氣一定對(duì)外界吸熱，故D錯(cuò)誤。故選A。3．我國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)由“長(zhǎng)征5號(hào)”運(yùn)載火箭發(fā)射升空，開(kāi)啟了我國(guó)行星探測(cè)之旅?！疤靻?wèn)一號(hào)”離開(kāi)地球時(shí)，所受地球的萬(wàn)有引力F1與它距離地面高度h1的關(guān)系圖像如圖甲所示，“天問(wèn)一號(hào)”奔向火星時(shí)，所受火星的萬(wàn)有引力F2與它距離火星表面高度h2的關(guān)系圖像如圖乙所示，已知地球半徑是火星半徑的兩倍，下列說(shuō)法正確的是()A．地球與火星的表面重力加速度之比為3:2 B．地球與火星的質(zhì)量之比為3:2C．地球與火星的密度之比為9:8 D．地球與火星的第一宇宙速度之比為23.【答案】C【解析】根據(jù)題意有GM地mR所以g地g火=地球與火星的密度之比為ρ地ρ地球與火星的第一宇宙速度之比為v地v4．在我國(guó)漢代勞動(dòng)人民就已經(jīng)發(fā)明了轆轤。如圖所示，可轉(zhuǎn)動(dòng)的把手邊緣上a點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為4R，轆轤邊緣b點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為R，忽略空氣阻力。在水桶離開(kāi)水面后加速往上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．把手邊緣上a點(diǎn)與轆轤邊緣b點(diǎn)的角速度之比為1:4B．水桶上升的速度大小等于把手邊緣上a點(diǎn)的線速度大小C．繩子拉力對(duì)水桶和水做的功等于水桶和水機(jī)械能的增加量D．繩子拉力對(duì)水桶和水的沖量等于水桶和水的動(dòng)量變化量4.【答案】C【解析】把手邊緣上a點(diǎn)與轆轤邊緣b點(diǎn)的角速度相等，故A錯(cuò)誤；根據(jù)v=ωr，可知，水桶上升的速度大小等于把手邊緣上a點(diǎn)的線速度大小的四分之一倍，故B錯(cuò)誤；根據(jù)功能關(guān)系可得，繩子拉力對(duì)水桶和水做的功等于水桶和水機(jī)械能的增加量，故C正確；根據(jù)動(dòng)量定理可得，繩子拉力和重力對(duì)水桶和水的沖量等于水桶和水的動(dòng)量變化量，故D錯(cuò)誤。故選C。5．如圖甲所示，計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)為電容式傳感器，每個(gè)鍵下面由相互平行、間距為d的活動(dòng)金屬片和固定金屬片組成，兩金屬片間有空氣間隙，兩金屬片組成一個(gè)平行板電容器，如圖乙所示。其內(nèi)部電路如圖丙所示，已知只有當(dāng)該鍵的電容改變量大于或等于原電容的40％時(shí)，傳感器才有感應(yīng)，則下列說(shuō)法正確的是(

)A．按鍵的過(guò)程中，電容器的電容減小B．按鍵的過(guò)程中，電容器的電量減小C．按鍵的過(guò)程中，圖丙中電流方向從a流向bD．欲使傳感器有感應(yīng)，按鍵需至少按下25.【答案】D【解析】根據(jù)電容計(jì)算公式C=εS4πkd得，按鍵過(guò)程中，d減小，因C增大，U不變，根據(jù)C=QU得Q增大，電容器充電，電流方向從b流向按鍵過(guò)程，正對(duì)面積，介電常數(shù)不變，間距d減小，令按鍵至少按下距離為ΔdC=εS4πkd，C'=εS4πk(d?Δ二、多選題6．如圖甲所示，我國(guó)航天員王亞平在天宮課堂上演示了微重力環(huán)境下的神奇現(xiàn)象。液體呈球狀，往其中央注入空氣，可以在液體球內(nèi)部形成一個(gè)同心球形氣泡。假設(shè)此液體球其內(nèi)外半徑之比為1∶3，由a、b、c三種顏色的光組成的細(xì)復(fù)色光束在過(guò)球心的平面內(nèi)，從A點(diǎn)以i=45°的入射角射入球中，a、b、c三條折射光線如圖乙所示，其中b光的折射光線剛好與液體球內(nèi)壁相切。下列說(shuō)法正確的是(

)A．該液體材料對(duì)a光的折射率小于對(duì)c光的折射率B．c光在液體球中的傳播速度最大C．該液體材料對(duì)b光的折射率為3D．若繼續(xù)增大入射角i，b光可能因發(fā)生全反射而無(wú)法射出液體球6.【答案】BC【解析】根據(jù)折射率的公式n=sinisinr可知，以相同的入射角射入球中時(shí)，a光的折射角較小，故其折射率較大，A錯(cuò)誤；以相同的入射角射入球中時(shí)，c光的折射角最大，折射率最小，故在液體球中傳播的速度最大，B正確；如圖所示，可知b光線的折射角sinr=13若繼續(xù)增大入射角i，b光的折射角增大，光線遠(yuǎn)離同心球形氣泡，光線從液體材料射出時(shí)的入射角與射入液體材料時(shí)的折射角大小相等，根據(jù)光的可逆性可知不會(huì)發(fā)生全反射，D錯(cuò)誤。故選BC。7．戰(zhàn)繩作為一項(xiàng)超燃脂的運(yùn)動(dòng)十分受人歡迎。一次戰(zhàn)繩練習(xí)中，某運(yùn)動(dòng)達(dá)人晃動(dòng)戰(zhàn)繩一端使其上下振動(dòng)(可視為簡(jiǎn)諧振動(dòng))形成橫波。圖甲、乙分別是同一戰(zhàn)繩上P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，波的傳播方向?yàn)镻到Q。已知繩波的波長(zhǎng)大于1m、小于3m，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)在波的傳播方向上相距3m，下列說(shuō)法正確的是()A．該列波的波長(zhǎng)可能為2.4m B．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向始終相反C．該列波的波速可能為43m/s D．t=1.125s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方向沿7.【答案】ACD【解析】由題意可知xPQ=(n+14)λ(n=0，1，2……)，所以當(dāng)n=1時(shí)，有λ=125當(dāng)n=2時(shí)，有λ=129由于P、Q兩質(zhì)點(diǎn)傳播方向的距離并不是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，故P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向并不是始終相反，故AC正確，B錯(cuò)誤；由于周期為1.0s，所以1.125s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方向沿y軸正向，故D正確。故選ACD。8．一單匝閉合矩形線圈abcd以角速度ω繞垂直于磁感線的固定軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈平面位于如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈電阻為R。通過(guò)線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是(A．t1、t3時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向改變，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直B．t2、t4時(shí)刻通過(guò)線圈平面的磁通量變化率最大，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C．從t1到t3的過(guò)程，通過(guò)線圈某一截面的電荷量為ΦD．線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的焦耳熱為π8.【答案】ABD【解析】由圖可知，t1、t3時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量達(dá)到最大，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，線圈處于中性面位置，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流為零，電流方向改變，故A正確；t2、t4時(shí)刻通過(guò)線圈平面的磁通量變化率最大，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故B正確；從t1到t3的過(guò)程，通過(guò)線圈某一截面的電荷量為q=I?線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的焦耳熱為Q=E2RT=三、實(shí)驗(yàn)題9．暑假期間，甲、乙兩個(gè)物理興趣小組的6名同學(xué)登上某山峰后，在帳篷內(nèi)對(duì)山頂處的重力加速度進(jìn)行測(cè)量。(1)甲組同學(xué)利用攜帶的實(shí)驗(yàn)器材組裝單擺測(cè)量重力加速度，甲圖中所列器材和操作最合理的是。(2)甲組同學(xué)首先利用刻度尺測(cè)出單擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，然后將小球拉開(kāi)一個(gè)小角度由靜止釋放，使小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)。當(dāng)小球擺到(填“最高”或“最低”)位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，用秒表測(cè)量完成n次全振動(dòng)所用的總時(shí)間為t，改變擺長(zhǎng)再做幾次實(shí)驗(yàn)，記下相應(yīng)的L和t。則利用測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算山頂處重力加速度的表達(dá)式g=。(3)乙組同學(xué)們用細(xì)線拴好一塊不規(guī)則的小石塊做成一個(gè)簡(jiǎn)易單擺測(cè)量山頂處的重力加速度，如圖乙所示，然后用隨身攜帶的鋼卷尺、電子手表進(jìn)行了測(cè)量。同學(xué)們首先測(cè)出懸點(diǎn)O到石塊最上方結(jié)點(diǎn)A的距離為l，然后將石塊拉開(kāi)一個(gè)小角度，由靜止釋放，使石塊在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，用電子手表測(cè)出單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t，并計(jì)算出單擺周期T。改變細(xì)線長(zhǎng)度，多次測(cè)量，繪制T2?l圖像如圖丙所示，若取π2=9.87，由丙圖求出重力加速度g=m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。忽略偶然誤差，乙組同學(xué)通過(guò)圖像求出的g值大小9.【答案】(1)D(2)最低4π2【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用密度較大、體積較小的鐵球和不可伸縮的輕質(zhì)細(xì)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)為了保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變，所以細(xì)線應(yīng)用夾子固定。故選D。(2)為了減小誤差，當(dāng)小球擺到最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)；根據(jù)單擺的周期公式T=2πLg，T=t(3)根據(jù)單擺的周期公式T=2πL+rg，結(jié)合圖像可得4π2g忽略偶然誤差，由于圖線的斜率不變，所以乙組同學(xué)通過(guò)圖像求出的g值大小等于真實(shí)值。10．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要測(cè)量一合金制成的圓柱形導(dǎo)體的電阻率，可供選用的器材如下：待測(cè)電阻Rx(阻值約為5Ω)電流表A(量程為1mA，內(nèi)阻為30Ω)電壓表V(量程為3V，內(nèi)阻約為10kΩ)定值電阻R1=1Ω定值電阻R2=0.05Ω滑動(dòng)變阻器R(0~5Ω)學(xué)生電源E(電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻不計(jì))開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱體的直徑，用游標(biāo)卡尺測(cè)量該圓柱體的長(zhǎng)度，示數(shù)分別如圖甲和乙所示，圓柱體的直徑為mm，長(zhǎng)度為cm。(2)學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想精確測(cè)量導(dǎo)體的電阻率，需要重新改裝電流表并設(shè)計(jì)電路，定值電阻應(yīng)該選(選填“R1”或“R2”)。(3)要盡可能提高測(cè)量的精度，請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫(huà)出適合的電路，并標(biāo)注各器材的符號(hào)。10.【答案】(1)2.1504.240(2)R2(3)【解析】(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為固定刻度與可動(dòng)刻度之和，所以直徑為2游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為主尺讀數(shù)與游標(biāo)尺讀數(shù)之和，所以長(zhǎng)度為42(2)根據(jù)題意，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，待測(cè)電阻值約為5Ω，電流表量程太小，需要改裝成大量程電流表，且量程將擴(kuò)大約600倍，所以并聯(lián)電阻的阻值為R=故定值電阻應(yīng)該選R2。(3)由于改裝電流表內(nèi)阻已知，所以采用內(nèi)接法，滑動(dòng)變阻器阻值較小，采用分壓接法，所以實(shí)驗(yàn)電路圖如圖四、解答題11．超市為節(jié)省收納空間，常常將手推購(gòu)物車(chē)相互嵌套進(jìn)行收納。質(zhì)量均為m=16kg的兩輛購(gòu)物車(chē)相距L1=1m靜止在水平面上。第一輛車(chē)在工作人員猛推一下后，沿直線運(yùn)動(dòng)與第二輛車(chē)嵌套在一起，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了L2=1.25(1)兩輛車(chē)從嵌套后運(yùn)動(dòng)到停下來(lái)所用時(shí)間；(2)兩輛車(chē)在嵌套過(guò)程中損失的機(jī)械能；(3)工人對(duì)第一輛車(chē)所做的功。11.【答案】(1)1s(2)ΔE=100J(3【解析】(1)對(duì)整體，由牛頓第二定律k×2mg=2ma解得a=2.5m/s2，逆向過(guò)程L2=(2)嵌套后，對(duì)整體0=得v2=2.5m/s，嵌套過(guò)程中m在嵌套過(guò)程中損失的機(jī)械能ΔE=12(3)對(duì)小車(chē)W?kmgL1=112．為防止宇宙間各種高能粒子對(duì)在軌航天員造成的危害，科學(xué)家研制出各種磁防護(hù)裝置。某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種磁防護(hù)模擬裝置，裝置截面如圖所示，以O(shè)點(diǎn)為圓心的內(nèi)圓、外圓半徑分別為R、3R，區(qū)域中的危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，外圓為絕緣薄板，且直徑CD的兩端各開(kāi)有小孔，外圓的左側(cè)有兩塊平行金屬薄板，其右板與外圓相切，在切點(diǎn)C處開(kāi)有一小孔，兩板間電壓為U。一質(zhì)量為m、電荷量為q、帶正電的粒子(不計(jì)重力)從左板內(nèi)側(cè)的A點(diǎn)由靜止釋放，粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后從C孔沿CO方向射入磁場(chǎng)，恰好不進(jìn)入安全區(qū)，粒子每次與絕緣薄板碰撞后均原速率反彈，經(jīng)多次反彈后恰能從D(1)粒子通過(guò)C孔時(shí)速度v的大??；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(3)粒子從進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)到離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)所需的時(shí)間t。12.【答案】(1)2qUm(2)1R2mUq【解析】(1)粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有qU=解得v=(2)設(shè)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為r，由幾何關(guān)系有(解得r=R，由牛頓第二定律有qvB=m解得B=(3)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角為θ，如圖所示由幾何關(guān)系有tanθ2=由幾何關(guān)系可知，粒子在危險(xiǎn)區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)與絕緣薄板發(fā)生2次碰撞后射出危險(xiǎn)區(qū)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)=粒子從C點(diǎn)到第一次與絕緣薄板碰撞所需時(shí)間為t粒子從進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)到離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)所需的時(shí)間為t13．某電磁軌道炮的簡(jiǎn)化模型如圖所示，兩光滑導(dǎo)軌相互平行，固定在光滑絕緣水平桌面上，導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌左端通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與電源、電容器相連，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，電容器的電容為C。EF、PQ區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，EF、PQ之間的距離足夠長(zhǎng)。一炮彈可視為寬為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒靜置于EF處，與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。當(dāng)把開(kāi)關(guān)S1、S2分別接(1)炮彈運(yùn)動(dòng)到PQ邊界過(guò)程的最大加速度am(2)炮彈運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大速度的過(guò)程中，流過(guò)炮彈橫截面的電荷量q和回路產(chǎn)生的焦耳熱Q；(3)將炮彈放回原位置，斷開(kāi)S2，把S1接c，讓電源給電容器充電，充電完成后，再將S1斷開(kāi)，把S2接d，求炮彈運(yùn)動(dòng)到13.【答案】(1)am=BELmR(2)q=mEB【解析】(1)炮彈剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)通過(guò)炮彈的電流最大，炮彈受到的安培力最大，加速度最大。有I=ER，F(xiàn)安=BIL，(2)隨著炮彈速度的增大，炮彈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，通過(guò)炮彈的電流減小，當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電源電動(dòng)勢(shì)相等時(shí)回路中電流為零，炮彈達(dá)到最大速度。即E=BLvm，炮彈從靜止到達(dá)到最大速度過(guò)程流過(guò)炮彈橫截面的電荷量q=由動(dòng)量定理有IA=BLI電源做的功轉(zhuǎn)化為炮彈的動(dòng)能和回路產(chǎn)生的焦耳熱有Q=qE?12m(3)充滿電時(shí)電容器的電荷量為q當(dāng)電容器與炮彈連接后電容器放電，炮彈向右加速，電容器的電荷量、電壓減小，當(dāng)炮彈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電容器兩極板間的電壓相等時(shí)，回路中電流為零，炮彈達(dá)到最大速度v'm，此后電容器不再放電。設(shè)此時(shí)電容器剩余電荷量為q'，有由動(dòng)量定理有I解得q2024屆天津市南開(kāi)區(qū)高三下學(xué)期二?？荚囄锢碓囶}答案1.【答案】B【解析】β衰變的實(shí)質(zhì)是碳原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，所以不是源于核外電子，故A錯(cuò)誤；半衰期由原子核本身的性質(zhì)決定，與原子核的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，全球變暖不會(huì)導(dǎo)致半衰期變短，故C錯(cuò)誤；碳元素自發(fā)地進(jìn)行衰變，衰變過(guò)程放出能量，614C的比結(jié)合能小于714N2.【答案】A【解析】食品包裝袋會(huì)發(fā)生膨脹，氣體體積變大，則袋內(nèi)空氣對(duì)外界做功，故A正確；氣體膨脹過(guò)程中溫度不變，所以袋內(nèi)空氣分子的平均動(dòng)能不變，故B錯(cuò)誤；根據(jù)pVT=C根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W，溫度不變，則ΔU=0，體積變大，則W<0所以Q>0袋內(nèi)空氣一定對(duì)外界吸熱，故D錯(cuò)誤。故選A。3.【答案】C【解析】根據(jù)題意有GM地mR所以g地g火=地球與火星的密度之比為ρ地ρ地球與火星的第一宇宙速度之比為v地v4.【答案】C【解析】把手邊緣上a點(diǎn)與轆轤邊緣b點(diǎn)的角速度相等，故A錯(cuò)誤；根據(jù)v=ωr，可知，水桶上升的速度大小等于把手邊緣上a點(diǎn)的線速度大小的四分之一倍，故B錯(cuò)誤；根據(jù)功能關(guān)系可得，繩子拉力對(duì)水桶和水做的功等于水桶和水機(jī)械能的增加量，故C正確；根據(jù)動(dòng)量定理可得，繩子拉力和重力對(duì)水桶和水的沖量等于水桶和水的動(dòng)量變化量，故D錯(cuò)誤。故選C。5.【答案】D【解析】根據(jù)電容計(jì)算公式C=εS4πkd得，按鍵過(guò)程中，d減小，因C增大，U不變，根據(jù)C=QU得Q增大，電容器充電，電流方向從b流向按鍵過(guò)程，正對(duì)面積，介電常數(shù)不變，間距d減小，令按鍵至少按下距離為ΔdC=εS4πkd，C'=εS4πk(d?Δ6.【答案】BC【解析】根據(jù)折射率的公式n=sinisinr可知，以相同的入射角射入球中時(shí)，a光的折射角較小，故其折射率較大，A錯(cuò)誤；以相同的入射角射入球中時(shí)，c光的折射角最大，折射率最小，故在液體球中傳播的速度最大，B正確；如圖所示，可知b光線的折射角sinr=13若繼續(xù)增大入射角i，b光的折射角增大，光線遠(yuǎn)離同心球形氣泡，光線從液體材料射出時(shí)的入射角與射入液體材料時(shí)的折射角大小相等，根據(jù)光的可逆性可知不會(huì)發(fā)生全反射，D錯(cuò)誤。故選BC。7.【答案】ACD【解析】由題意可知xPQ=(n+14)λ(n=0，1，2……)，所以當(dāng)n=1時(shí)，有λ=125當(dāng)n=2時(shí)，有λ=129由于P、Q兩質(zhì)點(diǎn)傳播方向的距離并不是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，故P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向并不是始終相反，故AC正確，B錯(cuò)誤；由于周期為1.0s，所以1.125s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方向沿y軸正向，故D正確。故選ACD。8.【答案】ABD【解析】由圖可知，t1、t3時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量達(dá)到最大，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，線圈處于中性面位置，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流為零，電流方向改變，故A正確；t2、t4時(shí)刻通過(guò)線圈平面的磁通量變化率最大，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故B正確；從t1到t3的過(guò)程，通過(guò)線圈某一截面的電荷量為q=I?線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的焦耳熱為Q=E2RT=9.【答案】(1)D(