天津市红桥区2024届高三下学期二模考试物理试卷

这是一份天津市红桥区2024届高三下学期二模考试物理试卷，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题．，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本题共5小题，每小题5分，共25分）
1．如图，一定质量的理想气体，用活塞封闭在开口向上的导热气缸内。若环境温度不变，活塞与气缸壁间无摩擦，现对活塞施加向下压力使其缓慢下降，此过程中（ ）
A．缸内气体压强增大，内能增加
B．缸内气体分子平均动能增大，吸收热量
C．外界对气体做功，缸内气体温度升高
D．缸内气体分子在单位时间内碰撞到容器壁单位面积上的次数增多
2．如图甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为。其原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈通过电流表与负载电阻R相连。若交流电压表和交流电流表都是理想电表，则下列说法中正确的是（ ）
A．电压表的示数是40V
B．变压器输入电压的最大值是220V
C．若电流表的示数为0.50A，变压器的输入功率是40W
D．原线圈输入的正弦交变电流的频率是100Hz
3．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、M为这轨迹上的两个点，由此可知（ ）
A．三个等势面中，a电势最高B．粒子在P点比在M点时的电势能较小
C．粒子在P点比在M点时加速度大D．粒子在M点比在P点时动能大
4．如图所示，一束由绿、橙、蓝三种单色光组成的复色光照射到三棱镜上，在右侧光屏M、N、P处各呈现一亮线，不计光在三棱镜中的多次反射，以下说法正确的是（ ）
A．光屏上的三条亮线由上到下的顺序是蓝、绿、橙
B．光屏上的三条亮线是光的干涉条纹
C．三种色光相比，照射到P处的色光在三棱镜中传播的时间最长
D．三种色光相比，照射到P处的色光最容易发生明显衍射
5．如图所示，劲度系数为k的竖直轻弹簧固定在水平地面上。质量为m的小球从弹簧正上方高h处自由下落，当弹簧的压缩量为x时，小球到达最低点。不计空气阻力，重力加速度为g。此过程中（ ）
A．小球的机械能守恒B．小球到距地面高度为时动能最大
C．小球最大动能为D．弹簧最大弹性势能为
二、多选题．（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分）
6．2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，飞船入轨后将与“天和”核心舱进行对接，6名宇航员实现“太空会师”。如图，对接前神舟十八号飞船在圆形轨道Ⅰ运动，核心舱在距地面400km高度的轨道Ⅱ运行。飞船从Ⅰ轨道加速到达Ⅱ轨道与核心舱对接，对接后共同沿轨道Ⅱ运行，则下列说法正确的是（ ）
A．对接后飞船的运行速度大于7.9km/s
B．对接后核心舱的运行周期将增大
C．飞船在轨道Ⅰ的机械能小于在轨道Ⅱ的机械能
D．飞船在轨道Ⅰ的运行速度大于飞船在轨道Ⅱ的运行速度
7．氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第3能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出不同频率的光，用这些光照射图乙中的光电管，有2种频率的光可让光电管阴极K发生光电效应。调节滑片P的位置，当电压表的示数为7.55V时，微安表示数恰好为零。下列说法中正确的是（ ）
A．图乙电路中电源左侧为负极
B．氢原子在跃迁过程中最多可以辐射出3种不同频率的光子
C．光电管阴极K金属材料的逸出功为4.54eV
D．用一群能量为1.5eV的光子照射处于第3能级的氢原子，可以使氢原子发生电离
8．O点处有一质点从时刻开始在y方向做简谐运动，时，在其右边的水平绳上第一次形成如图所示的波形，此时波源质点的频率突然变为原来的2倍，则（ ）
A．后产生的波形，波速仍为10m/s
B．当处的质点第一次处于波峰时，处的质点处于波谷
C．从到时间内，处的质点通过的路程为20cm
D．时，处的质点处于波峰
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
三、实验题（本题第1、2、7、8空每空1分，其余每空2分，满分12分）
9．（1）．某学校一实验小组采用甲图装置研究弹簧弹力F与弹簧长度l的关系．
①图乙是弹簧弹力F与弹簧长度l的关系图像，由图可知，弹簧的原长为______cm，弹簧的劲度系数为_____N/m。
②图丙表示两根劲度系数不同的弹簧a、b的弹力F与形变量x的关系，下列说法正确的是_____
A．两图线未经过坐标原点的原因，可能是弹簧自身重量对实验的影响
B．两弹簧原长一定相同
C．a图线末端为曲线，无法比较两弹簧的劲度系数
D．a图线末端是曲线可能是因为超出了弹簧的弹性限度
9．（2）某实验小组欲将内阻未知的小量程电流表由3mA量程改装为0.6A的电流表。实验器材如下：
A．待测电流表（内阻约为）；
B．标准电流表（满偏电流为6mA）；
C．滑动变阻器R（最大阻值为）；
D．电阻箱R（阻值范围为）；
E．电池组、导线、开关。
①实验小组根据图甲所示的电路测电流表的内阻，请完成以下实验内容：
a．将滑动变阻器R调至最大，闭合；
b．调节滑动变阻器R，使电流表满偏；
c．再闭合，保持滑动变阻器R不变，调节电阻箱，电流表指针的位置如图乙所示，此时电阻箱的示数为。可知电流表内阻的测量值为_____，与真实值相比_____（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）；
②为了更加准确地测量电流表的内阻，实验小组利用上述实验器材重新设计实验，请完成以下实验内容：
a．实验小组根据电路图进行实验，采集到电流表、的示数分别为3.0mA、5.0mA，电阻箱的读数为，则电流表内阻为_____；
b．实验小组将电流表改装成量程为0.6A的电流表，理论上要_____（选填“串联”或“并联”）一个阻值_____的电阻（结果保留一位有效数字）。
四、计算题：（本大题共3个小题，其中第10题14分，第11题16分，第12题18分，共48分。写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
10．如图所示，质量为，半径的四分之一光滑圆弧槽静置于光滑水平地面上，有两个大小、形状相同的可视为质点的光滑小球、，、，右侧与球心等高处连接一轻质弹簧，弹簧的另一端距圆弧槽底有一定距离。现将从圆弧槽顶端由静止释放，重力加速度，求：
（1）若圆弧槽固定不动，小球滑离圆弧槽时的速度大小；
（2）若圆弧槽不固定，小球滑离圆弧槽时的速度大小；
（3）圆弧槽不固定的情况下弹簧压缩过程中的最大弹性势能。
11．如图，平行板电容器两板间距离为，板间电压大小为，同时板间还存在匀强磁场。平行板电容器右侧有内径为、外径为内径的2倍的圆环状匀强磁场。比荷为的正离子从电容器左侧水平飞入，在两板间恰好做匀速直线运动，并沿圆环直径方向射入环形磁场，离子的重力可忽略。求：
（1）离子射入两板间的速率；
（2）若离子恰好不能进入小圆区域，磁感应强度的大小；
（3）满足第（2）问结果的条件下，粒子通过环形磁场所用的时间（，，取3）。
12．我国在高铁列车和电动汽车的设计和制造领域现在处于世界领先水平，为了节约利用能源，在“刹车”时采用了电磁式动力回收装置，可将部分动能转化为电能并储存起来。如图所示为该装置的简化模型，在光滑的水平面内，一个“日”字形的金属线框，各边长，其中、、边电阻均为，、电阻可忽略，线框以速度冲进宽度也为l，磁感应强度的匀强磁场，最终整个线框恰好能穿出磁场，忽略空气阻力的影响，求：
（1）线框刚进磁场时流过的电流大小和方向，并指出M、N哪端电势高；
（2）整个线框的质量m；
（3）边穿过磁场过程中，边中产生的焦耳热Q。
【参考答案】
9．（1）①5.0 30②AD
（2）①9 偏小②10 并联 0.05
10．（1）圆弧槽固定，小球机械能守恒
解得
（2）圆弧槽不固定，槽和小球组成的系统在水平方向动量守恒，若以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
（3）当小球、速度相等时，弹簧具有最大弹性势能，根据动量守恒解得
解得
根据能量守恒可得
代入数据可得
11．（1）设离子射入匀强磁场时的速率为v，在两板间恰好做匀速直线运动，则有
解得
（2）若离子恰好不能进入小圆区域，设离子与小圆相切时轨道半径为，此时轨迹如图所示，
在中，由几何关系得
解得
在环形磁场中，洛伦兹力提供向心力
解得
（3）电粒子在磁场中运动的周期
根据几何关系，轨迹对应的圆心角约为
12．（1）导体进入磁场切割感应电动势为
回路的总电阻为
流过导体的电流大小为
根据楞次定律或右手定则，电流的方向N到M；M端电势高
（2）在整个线框穿过磁场的过程中，总有一个边在切割磁感线，回路的总电阻相当于不变，根据动量定理


…

整理后得
解得：（约为0.013kg）
（3）对边通过磁场的过程使用动量定理，为穿过磁场的时间，
解得：
根据能量守恒定律
导体棒生的热
1
2
3
4
5
6
7
8
D
A
B
C
D
CD
BC
ABD