2024届天津市十二区重点校高三下学期一模物理试卷（原卷版+解析版）

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考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。试卷包括两部分，第一部分为选择题，第二部分为非选择题。
3．答题前，务必在答题纸上填涂姓名、班级、考场座位号和准考证号，作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题卡上相应的区域，第二部分的作答必须写在答题卡上与试卷题号对应的位置。
第Ⅰ部分 选择题 共40分
一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现原子中存在原子核
B. 射线与X射线的本质相同，都是电磁波
C. 原子核的比结合能越大，原子核越稳定
D. 核聚变与核裂变相比，相同质量的核燃料，核聚变反应中产生的能量更多，所以现在的核电站主要采用核聚变发电
2. 2023年12月14日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F运载火箭成功发射一型可重复使用的试验航天器。据介绍，该航天器运行一段时间后将返回国内预定着陆场，其间将按计划开展可重复使用技术验证及空间科学实验，为和平利用太空提供技术支撑。该航天器在近地圆轨道运行时（ ）
A. 由于航天器处于完全失重状态，宇航员无法使用弹簧臂力器锻炼身体
B. 绕行速度小于静止轨道卫星的速度
C. 运行周期为
D. 若航天器的周期为T，引力常量为G，则地球的平均密度约为
3. 取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后连续周期性地向上、向下抖动，可以看到在绳上产生一列波，a、b、c为绳上的质点，某时刻波刚好传播到质点c，绳上形成的波形如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 质点a开始振动的方向向上
B. 之后质点b比质点a先回到平衡位置
C. 再过四分之一周期，质点c加速度向下且达到最大值
D. 再过半个周期，质点c向右移动半个波长
4. 重型气垫船有强悍的运力，主要用于投送登陆部队。已知其质量为，最高时速，装有额定功率的发动机。假设气垫船在海面沿直线航行且所受阻力不变，下列说法正确的是（ ）
A. 无法计算重型气垫船在海面航行过程中所受的阻力大小
B. 若重型气垫船以额定功率启动，则加速度先增大后减小到零
C. 重型气垫船在海面以额定功率航行，速度为时，加速度为
D. 重型气垫船在海面以额定功率匀速航行，若阻力突然增大到原来1.5倍，则气垫船将做加速度增大的减速运动
5. 地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙所示为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是（ ）
A. 该光电管阴极材料的逸出功不能小于
B. a光的频率高于b光的频率
C. 经同一障碍物时，b光比a更容易发生明显衍射
D. 若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）
6. 下列有关热学问题说法正确的是（ ）
A. 图甲是理想气体分子速率分布规律，气体在①状态下的分子平均动能小于②状态下的分子平均动能
B. 图乙是分子势能与分子间距r关系示意图，在时分子力表现为引力
C. 图丙为压力锅示意图，在关火后打开压力阀开始放气的瞬间，锅内气体对外界做功，内能减少
D. 图丁为一定质量的理想气体分别在温度下发生的等温变化，由图可知
7. 心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压会随着心跳频率发生变化，如图所示，心电图仪与一理想变压器的原线圈相连接，扬声器（等效为一个定值电阻）与一滑动变阻器连接在副线圈两端。下列说法正确的是（ ）
A. 保持电压不变，向左滑动滑片P，副线圈两端的电压减小
B. 保持电压不变，向左滑动滑片P，变压器的输入功率变大
C. 保持滑片P不动，当变大时，扬声器的功率变大
D. 保持滑片P不动，当变大时，扬声器两端的电压变小
8. 如图所示，竖直固定的光滑绝缘细杆上O点套有一个电荷量为，质量为m的小环，整个装置处在固定于杆左侧电荷量为的点电荷产生的电场中，杆上a、b两点与正好构成等边三角形，c是的中点。使小环从O点无初速度释放，小环通过a点的速率为v，若已知，静电常量为k，重力加速度为g，规定O点电势为零。则（ ）
A. 小环下落过程中机械能守恒
B. 小环下落过程中电势能先减小后增大
C. 小环在从c点到b点的过程中，速度不断减小
D. b点电势为
第Ⅱ部分 非选择题 共60分
三、填空题（本题共1小题，每空2分，共12分）
9. 某学习小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。
（1）某同学测定g的数值比当地公认值大，造成的原因可能是________
A．开始计时时，过早按下秒表
B．实验时误将49次全振动记为50次
C．测摆长时摆线拉得过紧
D．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
（2）测量小球直径时游标卡尺如图乙所示，其读数为_______
（3）实验中，测出不同摆长l对应的周期值T，作出图像，如图所示，已知图线上A、B两点的坐标分别为（，）、（，），可求出_________。
10.
（1）关于多用电表的使用，下列说法中正确的是______
A.用多用电表的欧姆挡测导体的电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则测量值偏小
B.测量阻值不同的电阻时，都必须重新进行欧姆调零
C.测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果
D.用多用电表的欧姆挡测电阻时，若指针偏转角度很小，则应换倍率更小的挡进行测量
（2）在正确测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔__________（选填“高”或“低”）
（3）若欧姆表使用一段时间后，电池电动势不变，内阻变大，但此表仍能调零，则用欧姆表测量电阻时，测量值_________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
四、计算题（本题共3小题，其中第10题14分，第11题16分，第12题18分，共48分。解答题应写出必要的文字说明和方程式，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
11. 如图所示，水平粗糙轨道长为L，竖直面内半径为R的四分之一光滑圆弧轨道与轨道相切于B点，质量为m的物块P以初速度从A点向左运动，与静止于B点质量为的物块Q发生碰撞，碰撞时间极短，碰后两物块粘在一起运动，恰能到达轨道最高点C，已知重力加速度为g，物块P、Q均可视为质点，求：
（1）两物块碰后瞬间对轨道B点压力的大小；
（2）物块P与水平轨道间的动摩擦因数；
（3）碰撞过程中物块P对物块Q做的功W的大小。
12. 如图所示，平行金属板a、b水平放置，上极板接电源负极，下极板接电源正极，板长，极板间距，与极板右端相接的竖直虚线右侧有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小，方向垂直纸面向外。在两极板左端正中间O点水平向右发射一比荷、初速度的带正电粒子。不计粒子的重力，不考虑极板边缘电场的影响。
（1）若两金属板间加适当电压，粒子恰好从上极板右边缘射出电场，求粒子在磁场中运动的时间（结果中的π无需代入数值）；
（2）若两金属板间加适当电压，粒子经电场、磁场偏转后，恰好能从下极板右边缘再次回到电场中，求所加电压U为多大？
13. 某公园的游乐场中引进了电磁弹射儿童车项目，可简化如图，宽度为L的水平轨道中两段为绝缘材料制成，其余部分均为导体，且轨道各部分都足够长。和区域均存在竖直向下的匀强磁场B（B未知），处接有电容大小为C的电容器，处接有阻值为的定值电阻。儿童车可简化为一根质量m，电阻为R的导体棒（与轨道始终保持垂直且接触良好），开始时导体棒静止于处（如图），电容器两端电压为，然后闭合开关S，导体棒开始向右加速弹射。已知重力加速度为g，不计一切摩擦和阻力。求：
（1）开始时电容器所带的电荷量；
（2）若导体棒在轨道上获得的最终速度为v，求整个过程中定值电阻上产生的总热量Q；
（3）当B为多大时，导体棒在轨道上获得的最终速度最大？其最大值为多少？