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2024届天津市河北区高三总复习质量检测（一）物理试题
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这是一份2024届天津市河北区高三总复习质量检测（一）物理试题，共9页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷（本卷共40分）
一、单项选择题（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．景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，艾绒即可点燃。对筒内封闭的气体，在压缩过程中
A．气体温度升高，压强不变
B．气体温度升高，压强变大
C．气体对外界做正功，气体内能增加
D．外界对气体做正功，气体内能减少
2．下列说法正确的是
A．海市蜃楼是光发生全反射的结果
B．照相机镜头的增透膜应用了光的衍射原理
C．肥皂膜上看到的彩色条纹是薄膜两表面的光线折射色散的结果
D．观看立体电影需要用到特殊的眼镜是利用了光的偏振现象，说明光是一种纵波
3．1970 年4 月24 日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元。“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点的M 和远地点的N 的高度分别为439km 和2384km，则
A．卫星在M 点的势能大于N 点的势能
B．卫星在M 点的角速度小于N 点的角速度
C．卫星在M 点的加速度大于N 点的加速度
D．卫星在N 点的速度大于7.9km/s
4．如图所示，线圈匝数为n 的小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈面积为S，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO＇匀速转动。矩形线圈电阻为r，矩形线圈通过两刷环接电阻R， 理想电压表接在R 两端。当线圈以角速度ω匀速转动， 下列说法正确的是
A．从线圈与磁场平行位置开始计时，瞬时电动势表达式为e=nBSωsinωt
B．当线圈平面转到与磁场垂直时，电压表示数为零
C．线圈转一周的过程中，回路产生的焦耳热为πn2B2s2ωR+r
D．线圈从与磁场平行位置转过90°的过程中，通过电阻R 的电荷量为nBSR
5．如图所示，细绳一端固定，下端连接乒乓球，乒乓球从A 点静止释放摆动到右侧最高点E ，C 为最低点，B、D 两点等高，上述过程中乒乓球
A．在E 点时，绳中拉力为零
B．在C 点时速度最大
C．在B、D 两点的速度大小相等
D．从B 点到C 点的时间比从C 点到D 点的时间短
二、多项选择题（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，选错或不答的得0 分）
6．1934 年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为：1327Al+24He→X+01n。X 会衰变成原子核 Y，衰变方程为X→Y+10e，则
A．X 的质量数与Y 的质量数相等
B．X 的电荷数比Y 的电荷数少1
C．X 的电荷数比1327Al的电荷数多2
D．X 的质量数与1327Al的质量数相等
7．在O 点处固定一个正点电荷，P 点在O 点右上方。从P 点由静止释放一个带负电的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，其一段轨迹如图所示。M、N 是轨迹上的两点，OP > OM，OM = ON，则小球
A．在运动过程中，电势能先增加后减少
B．在P 点的电势能大于在N 点的电势能
C．在M 点的机械能等于在N 点的机械能
D．从M 点运动到N 点的过程中，电场力始终不做功
8．如图所示，某同学握住软绳的一端O 点以周期T 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点形成简谐波沿水平方向传播。a、b 为绳上的质点，a、b 的平衡位置的间距为L，水平、竖直方向的虚线均为等间距的平行线，此时a 处于波谷。从图示时刻开始计时，下列判断正确的是
A．该简谐横波的波速为3L2T
B．t=T8时，质点b 的加速度最大
C．该同学加快振动频率，波速将减小
D．t=3T8时，质点b 的速度方向与加速度方向相同
第Ⅱ卷（本卷共60分）
9．（12 分） （一）“探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。
（1）采用的实验方法是 。
A．控制变量法 B．等效法 C．模拟法
（2）在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的 之比（选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”）。在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值 （选填“不变”、“变大”或“变小”）。
（二）为了测量某水果电池的电动势和内阻，某同学用如下实验器材设计了如图甲所示的电路。
A．待测电池E； B．微安表A，内阻为g R； C．电阻箱R。
（1）根据图甲中的电路图，用笔画线代替导线，完成图乙中的实物连线；
（2）闭合开关S，当电阻箱的阻值为R 时，记录微安表A 的示数I；
（3）改变电阻箱的阻值R，重复（2）中步骤，得到多组R、I；
（4）以1I为纵坐标、R 为横坐标，描点得到直线的斜率为k，纵截距为b，则该水果电池的电动势E= ，内阻r= 。
10．（14 分） 如图所示，质量为M=3kg的木板静置于光滑水平地面上，质量为m=2kg的小滑块（可 视为质点）以v0=5m/s的速度从木板左端滑上木板，小滑块最终未滑下木板，取重力加速度g=10m/s2。 （1）求小滑块在木板上滑动过程中，它们总的机械能损失量∆E；
（2）若小滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.5，求小滑块相对木板滑动的时间t和在这段 时间内小滑块相对于地面的移动距离x。
11．（16分） 如图所示，匝数N=200、横截面积s=100cm2、电阻r=0.3Ω的线圈处于竖直向上的变化磁场中，磁感应强度B1随时间变化规律B1=(0.5+0.4t)T。倾角θ=30°、间距d=0.5m、长度L=1.2m的光滑平行金属导轨处在磁感应强度为B2的匀强磁场中倾斜放置，B2方向垂直导轨平面，开关S闭合时，一质量m=200g、电阻 R1=0.2Ω的导体棒ab恰好能静止在倾斜导轨的上端处，定值电阻R2=0.2Ω，导轨电阻忽略不计，空气阻力忽略 不计，取g=10m/s2。则：
（1）求线圈中的感应电动势大小；
（2）求磁感应强度B2的大小和方向；
（3）断开S后导体棒开始沿导轨下滑，到达底端前速度已达到最大值，求导体棒下滑过程中导体棒上产生的焦耳热。
12．（18 分） 如图所示是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图。由正离子和中性粒子组成的多样性粒子束通过两极板间电场后进入偏转磁场。其中的中性粒子沿原方向运动，被接收板接收；一部分离子打到左极板，其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬并发出荧光。多样性粒子束宽度为L，各组成粒子均横向均匀分布。偏转磁场为垂直纸面向外的矩形匀强磁场，磁感强度为B1。已知离子的比荷为k，两极板间电压为U、间距为L，极板长度为2L，吞噬板长度为2L 并紧靠负极板。若离子和中性粒子的重力、相互作用力、极板厚度可忽略不计，则：
（1）要使v0=kU的离子能沿直线通过两极板间电场，可在极板间施加一垂直于纸面的 匀强磁场B0 ，求B0 的大小；
（2）若撤去极板间磁场B0，有n 个速度为v1=3kU的离子，能进入偏转磁场的离子全部能被吞噬板吞噬，求吞噬板上收集的离子个数及B1的取值范围；
（3）重新在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场并调整磁感应强度大小，使v2=2kU的离子沿直线通过极板后进入偏转磁场，若此时磁场边界为矩形，如图所示，当B1=43L2Uk时上述离子全部能被吞噬板吞噬，求偏转磁场的最小面积。
河北区2023-2024学年度高三年级总复习质量检测（一）
物理参考答案
一、单项选择题（每小题5分，共25分。）
1．B 2．A 3．C 4．C 5．D
二、多项选择题（每小题5分，共15分。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6．AC 7．BC 8．AD
9．（12分）
（一）（1）A（2分）（2）角速度平方（2分）不变（2分）
（二） （1）（2分）； （4）（2分）；（2分）
10．（14分）
解：（1）小滑块在木板上滑动过程中，滑块和木板组成的系统动量守恒
由动量守恒定律得mv0+0=（m+M）v（2分）
系统损失的机械能为ΔE=12mv02-12（m+M）v2（2分）
联立解得 ΔE=15 J（2分）
（2）对滑块，由动量定理得-μmgt=mv-mv0（2分）解得t=0.6 s（2分）
对滑块，由动能定理得-μmgx=12mv2-12mv02（2分）解得x=2.1 m（2分）
11．（16分）
解：（1）线圈中的感应电动势大小
（3分）
（2）导体棒和定值电阻R2并联后的总电阻为：R并=0.1Ω（1分）
则通过导体棒的电流为：（1分）
对导体棒平衡时满足：（2分）
解得：B2=2T（1分）
由楞次定律可知，导体棒中感应电流从a到b，则根据左手定则可知，B2方向垂直斜面向下。（1分）
（3）导体棒到达最大速度时满足：（2分）
解得：vm=0.4m/s（1分）
下滑过程中导体棒上产生的焦耳热：（2分）
（2分）
12．（18分）
解：（1）粒子匀速通过极板，有：（2分）
解得：（1分）
（2）粒子在电场中偏转，有：（1分），（1分）
又：（1分）
代入数据得：（1分）
故能进入磁场区域收集的离子个数为：（1分）
在偏转磁场中，有：（1分）
在磁场中偏转距离：（1分）
离子射出偏转电场时，对于进入磁场的左右两边界离子而言，与吞噬板左右两端相距分别为2L、，设离子恰好打到吞噬板两端，由几何关系得：
（2分）
则：（1分）
（3）洛伦兹力提供向心力，有：解得：（1分）
上述离子全部能被吞噬板吞噬，分析可知偏转磁场为最小面积矩形时，紧贴负极板射入磁场的粒子射出磁场时，沿直线运动能恰打在吞噬板的最左端。
设该轨迹圆心到磁场左边界的距离为a，由相似三角形的几何关系得：（1分）
解得：（1分）
磁场的最小面积：（2分）
第Ⅰ卷（本卷共40分）
一、单项选择题（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．景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，艾绒即可点燃。对筒内封闭的气体，在压缩过程中
A．气体温度升高，压强不变
B．气体温度升高，压强变大
C．气体对外界做正功，气体内能增加
D．外界对气体做正功，气体内能减少
2．下列说法正确的是
A．海市蜃楼是光发生全反射的结果
B．照相机镜头的增透膜应用了光的衍射原理
C．肥皂膜上看到的彩色条纹是薄膜两表面的光线折射色散的结果
D．观看立体电影需要用到特殊的眼镜是利用了光的偏振现象，说明光是一种纵波
3．1970 年4 月24 日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元。“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点的M 和远地点的N 的高度分别为439km 和2384km，则
A．卫星在M 点的势能大于N 点的势能
B．卫星在M 点的角速度小于N 点的角速度
C．卫星在M 点的加速度大于N 点的加速度
D．卫星在N 点的速度大于7.9km/s
4．如图所示，线圈匝数为n 的小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈面积为S，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO＇匀速转动。矩形线圈电阻为r，矩形线圈通过两刷环接电阻R， 理想电压表接在R 两端。当线圈以角速度ω匀速转动， 下列说法正确的是
A．从线圈与磁场平行位置开始计时，瞬时电动势表达式为e=nBSωsinωt
B．当线圈平面转到与磁场垂直时，电压表示数为零
C．线圈转一周的过程中，回路产生的焦耳热为πn2B2s2ωR+r
D．线圈从与磁场平行位置转过90°的过程中，通过电阻R 的电荷量为nBSR
5．如图所示，细绳一端固定，下端连接乒乓球，乒乓球从A 点静止释放摆动到右侧最高点E ，C 为最低点，B、D 两点等高，上述过程中乒乓球
A．在E 点时，绳中拉力为零
B．在C 点时速度最大
C．在B、D 两点的速度大小相等
D．从B 点到C 点的时间比从C 点到D 点的时间短
二、多项选择题（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，选错或不答的得0 分）
6．1934 年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为：1327Al+24He→X+01n。X 会衰变成原子核 Y，衰变方程为X→Y+10e，则
A．X 的质量数与Y 的质量数相等
B．X 的电荷数比Y 的电荷数少1
C．X 的电荷数比1327Al的电荷数多2
D．X 的质量数与1327Al的质量数相等
7．在O 点处固定一个正点电荷，P 点在O 点右上方。从P 点由静止释放一个带负电的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，其一段轨迹如图所示。M、N 是轨迹上的两点，OP > OM，OM = ON，则小球
A．在运动过程中，电势能先增加后减少
B．在P 点的电势能大于在N 点的电势能
C．在M 点的机械能等于在N 点的机械能
D．从M 点运动到N 点的过程中，电场力始终不做功
8．如图所示，某同学握住软绳的一端O 点以周期T 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点形成简谐波沿水平方向传播。a、b 为绳上的质点，a、b 的平衡位置的间距为L，水平、竖直方向的虚线均为等间距的平行线，此时a 处于波谷。从图示时刻开始计时，下列判断正确的是
A．该简谐横波的波速为3L2T
B．t=T8时，质点b 的加速度最大
C．该同学加快振动频率，波速将减小
D．t=3T8时，质点b 的速度方向与加速度方向相同
第Ⅱ卷（本卷共60分）
9．（12 分） （一）“探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。
（1）采用的实验方法是 。
A．控制变量法 B．等效法 C．模拟法
（2）在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的 之比（选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”）。在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值 （选填“不变”、“变大”或“变小”）。
（二）为了测量某水果电池的电动势和内阻，某同学用如下实验器材设计了如图甲所示的电路。
A．待测电池E； B．微安表A，内阻为g R； C．电阻箱R。
（1）根据图甲中的电路图，用笔画线代替导线，完成图乙中的实物连线；
（2）闭合开关S，当电阻箱的阻值为R 时，记录微安表A 的示数I；
（3）改变电阻箱的阻值R，重复（2）中步骤，得到多组R、I；
（4）以1I为纵坐标、R 为横坐标，描点得到直线的斜率为k，纵截距为b，则该水果电池的电动势E= ，内阻r= 。
10．（14 分） 如图所示，质量为M=3kg的木板静置于光滑水平地面上，质量为m=2kg的小滑块（可 视为质点）以v0=5m/s的速度从木板左端滑上木板，小滑块最终未滑下木板，取重力加速度g=10m/s2。 （1）求小滑块在木板上滑动过程中，它们总的机械能损失量∆E；
（2）若小滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.5，求小滑块相对木板滑动的时间t和在这段 时间内小滑块相对于地面的移动距离x。
11．（16分） 如图所示，匝数N=200、横截面积s=100cm2、电阻r=0.3Ω的线圈处于竖直向上的变化磁场中，磁感应强度B1随时间变化规律B1=(0.5+0.4t)T。倾角θ=30°、间距d=0.5m、长度L=1.2m的光滑平行金属导轨处在磁感应强度为B2的匀强磁场中倾斜放置，B2方向垂直导轨平面，开关S闭合时，一质量m=200g、电阻 R1=0.2Ω的导体棒ab恰好能静止在倾斜导轨的上端处，定值电阻R2=0.2Ω，导轨电阻忽略不计，空气阻力忽略 不计，取g=10m/s2。则：
（1）求线圈中的感应电动势大小；
（2）求磁感应强度B2的大小和方向；
（3）断开S后导体棒开始沿导轨下滑，到达底端前速度已达到最大值，求导体棒下滑过程中导体棒上产生的焦耳热。
12．（18 分） 如图所示是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图。由正离子和中性粒子组成的多样性粒子束通过两极板间电场后进入偏转磁场。其中的中性粒子沿原方向运动，被接收板接收；一部分离子打到左极板，其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬并发出荧光。多样性粒子束宽度为L，各组成粒子均横向均匀分布。偏转磁场为垂直纸面向外的矩形匀强磁场，磁感强度为B1。已知离子的比荷为k，两极板间电压为U、间距为L，极板长度为2L，吞噬板长度为2L 并紧靠负极板。若离子和中性粒子的重力、相互作用力、极板厚度可忽略不计，则：
（1）要使v0=kU的离子能沿直线通过两极板间电场，可在极板间施加一垂直于纸面的 匀强磁场B0 ，求B0 的大小；
（2）若撤去极板间磁场B0，有n 个速度为v1=3kU的离子，能进入偏转磁场的离子全部能被吞噬板吞噬，求吞噬板上收集的离子个数及B1的取值范围；
（3）重新在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场并调整磁感应强度大小，使v2=2kU的离子沿直线通过极板后进入偏转磁场，若此时磁场边界为矩形，如图所示，当B1=43L2Uk时上述离子全部能被吞噬板吞噬，求偏转磁场的最小面积。
河北区2023-2024学年度高三年级总复习质量检测（一）
物理参考答案
一、单项选择题（每小题5分，共25分。）
1．B 2．A 3．C 4．C 5．D
二、多项选择题（每小题5分，共15分。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6．AC 7．BC 8．AD
9．（12分）
（一）（1）A（2分）（2）角速度平方（2分）不变（2分）
（二） （1）（2分）； （4）（2分）；（2分）
10．（14分）
解：（1）小滑块在木板上滑动过程中，滑块和木板组成的系统动量守恒
由动量守恒定律得mv0+0=（m+M）v（2分）
系统损失的机械能为ΔE=12mv02-12（m+M）v2（2分）
联立解得 ΔE=15 J（2分）
（2）对滑块，由动量定理得-μmgt=mv-mv0（2分）解得t=0.6 s（2分）
对滑块，由动能定理得-μmgx=12mv2-12mv02（2分）解得x=2.1 m（2分）
11．（16分）
解：（1）线圈中的感应电动势大小
（3分）
（2）导体棒和定值电阻R2并联后的总电阻为：R并=0.1Ω（1分）
则通过导体棒的电流为：（1分）
对导体棒平衡时满足：（2分）
解得：B2=2T（1分）
由楞次定律可知，导体棒中感应电流从a到b，则根据左手定则可知，B2方向垂直斜面向下。（1分）
（3）导体棒到达最大速度时满足：（2分）
解得：vm=0.4m/s（1分）
下滑过程中导体棒上产生的焦耳热：（2分）
（2分）
12．（18分）
解：（1）粒子匀速通过极板，有：（2分）
解得：（1分）
（2）粒子在电场中偏转，有：（1分），（1分）
又：（1分）
代入数据得：（1分）
故能进入磁场区域收集的离子个数为：（1分）
在偏转磁场中，有：（1分）
在磁场中偏转距离：（1分）
离子射出偏转电场时，对于进入磁场的左右两边界离子而言，与吞噬板左右两端相距分别为2L、，设离子恰好打到吞噬板两端，由几何关系得：
（2分）
则：（1分）
（3）洛伦兹力提供向心力，有：解得：（1分）
上述离子全部能被吞噬板吞噬，分析可知偏转磁场为最小面积矩形时，紧贴负极板射入磁场的粒子射出磁场时，沿直线运动能恰打在吞噬板的最左端。
设该轨迹圆心到磁场左边界的距离为a，由相似三角形的几何关系得：（1分）
解得：（1分）
磁场的最小面积：（2分）
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