2024届天津市宁河区芦台第一中学高三下学期二模物理试题（原卷版+解析版）

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1. 图示为某一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内均充满一定质量的理想气体。当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩。假设在压缩过程中，气泡内气体温度保持不变。下列说法正确的是（ ）
A. 压缩后气泡内气体的压强变大B. 压缩过程气泡内气体对外做正功
C. 压缩过程气泡内气体吸收热量D. 压缩过程气泡内气体内能不变
2. 通过百余年核物理的发展和进步，人们已经对原子核有了更进一步的认识，下列说法正确的是（ ）
A. 碘131的半衰期是8天，20g碘131经过24天后剩余的物质还有2.5g
B. 于敏对于氢弹的研究居于世界领先水平，氢弹主要是氘核聚变，，其中X为
C. 铀核（）衰变为铅核（），需经过8次α衰变和6次β衰变
D. 核电站和太阳内部发生的核反应都属于重核裂变，其条件之一是反应物的体积要超过临界体积
3. 春节贴“福”字是民间由来已久的风俗，新春佳节临近，某同学正写“福”字，他在水平桌面上平铺一张红纸，并在红纸左侧靠近边缘处用“镇纸”压住以防止打滑，整个书写过程中红纸始终保持静止，则该同学在书写过程中（ ）
A. 提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比
B. 向下顿笔时，毛笔对红纸的压力大于红纸对毛笔的支持力
C. 向右行笔时，红纸对“镇纸”静摩擦力方向向右
D. 向右行笔时，红纸对桌面的静摩擦力方向向右
4. 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点电势能小于在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
5. 嫦娥五号探测器完成月球表面采样后，进入环月等待阶段，在该阶段进行若干次变轨，每次变轨后在半径更大的轨道上绕月球做匀速圆周运动，其加速度a与轨道半径r的关系图像如图所示，其中b为纵坐标的最大值，图线的斜率为k，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A. 月球的质量为
B. 月球的半径为
C. 月球的第一宇宙速度为
D. 嫦娥五号环绕月球运行的最小周期为
二、不定项选择题（每题都有多个答案正确，每题5分。漏选3分，错选或多选不得分。共15分。）
6. 2023年10月6日，杭州第19届亚运会艺术体操个人全能资格赛暨个人团体决赛在黄龙体育中心体育馆举行。中国队以总分313.4获团体铜牌。下图为中国队选手赵樾进行带操比赛。某段过程中彩带的运动可简化为沿x轴方向传播的简谐横波，t=1.0s时的波形图如图甲所示，质点Q的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A. 简谐波沿x轴正方向传播
B. 简谐波的波速为3.5m/s
C. 再经过0.25s，P点到达平衡位置
D. 质点Q的振动方程为
7. 图甲所示装置是斯特林发电机，其工作原理图可以简化为图乙。已知矩形导线框的匝数为N，面积为S，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，矩形导线框以角速度ω绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶4，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，R1为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电压表①、②均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（ ）
A. 线框从图示位置开始转过时，电压表V1的示数为
B. 滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，R1的发热功率增大
C. 滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表V2的示数始终为2NBSω
D. 线框从图示位置开始转过过程中，产生的平均电动势为
8. 如图所示是一儿童游戏机的简化示意图，光滑游戏面板倾斜放置，长度为8R的AB直管道固定在面板上，A位于斜面底端，AB与底边垂直，半径为R的四分之一圆弧轨道BC与AB相切于B点，C点为圆弧轨道最高点（切线水平），轻弹簧下端固定在AB管道的底端，上端系一轻绳。现缓慢下拉轻绳使弹簧压缩，后释放轻绳，弹珠经C点时，与圆弧轨道无作用力，并水平射出，最后落在斜面底边上的位置D（图中未画出）。假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力，弹珠可视为质点。直管AB粗细不计。下列说法正确的是（ ）
A. 弹珠脱离弹簧的瞬间，其动能达到最大
B. 弹珠脱离弹簧的瞬间，其机械能达到最大
C. A、D之间的距离为
D. A、D之间的距离为
三、填空题（每空2分，共12分。）
9. 物理实验小组用如图（a）所示的装置，探究加速度与力、质量的关系。现研究质量不变的情况下，加速度与力的关系。
（1）关于本实验，下列说法正确的是 。
A. 必须平衡摩擦力B. 必须控制槽码质量不变
C. 必须控制小车质量不变D. 必须保证槽码的质量远小于小车的质量
（2）某同学在实验中得到如图（b）所示的一条纸带（两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为__________m/s2（结果保留三位有效数字）。
（3）按正确操作完成实验，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a−F图像是一条过原点的直线，如图（c）所示，若直线斜率为k，则小车（包含定滑轮）的质量为________（用k表示）。
10. 为了测量某待测电阻Rx的阻值（约为30Ω），有以下一些器材可供选择。
电流表A1（量程0~50mA，内阻约10Ω）；
电流表A2（量程0~3A，内阻约0.12Ω）；
电压表V1（量程0~3V，内阻很大）；
电压表V2（量程0~15V，内阻很大）；
电源E（电动势约为3V，内阻约为0.2Ω）；
定值电阻R（20Ω，允许最大电流1.0A）；
滑动变阻器R1（0~10Ω，允许最大电流2.0A）；
单刀单掷开关S一个，导线若干。
（1）对于电流表和电压表的选择，下列说法正确的是（ ）
A.电流表应选A1，电压表应选V1 B.电流表应选A1，电压表应选V1
C.电流表应选A2，电压表应选V2 D.电流表应选A2，电压表应选V2
（2）请在下面的虚线框内画出测量电阻Rx的实验电路图。（要求所测量范围尽可能大）（ ）
（3）某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=_______。
四、解答题（写出必要的公式和文字说明，只写结果的不得分。共48分。）
11. 如图所示，光滑水平直轨道上静止放置三个质量均为m的物块A、B、C，物块B的左侧固定一轻弹簧。给A一个初速度v0，使其向B运动并压缩弹簧（弹簧始终在弹性限度内），当弹簧第一次压缩到最短时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞时间极短，求：
（1）B与C碰撞前的瞬间，B的速度大小
（2）从A开始运动到弹簧压缩最短时C受到的冲量大小；
（3）从A开始运动到A与弹簧分离的过程中，整个系统损失的机械能；
12. 如图所示，固定光滑绝缘斜面与水平面的夹角θ=30°，斜面所在空间存在两个相邻且互不影响的有界匀强磁场Ⅰ、Ⅱ，磁场边界水平，磁场Ⅰ的方向垂直斜面向里、磁感应强度大小B1=0.5T，磁场Ⅱ的方向垂直斜面向外、磁感应强度大小B2=0.5T，磁场Ⅰ、Ⅱ的宽度均为L=2m。现有一边长也为2m、电阻R=2.0Ω的正方形闭合导线框abcd从距磁场Ⅰ上边界x=1.6m处由静止释放，已知线框ab边刚进入磁场Ⅰ时线框恰好做匀速直线运动，进入磁场Ⅱ经一段时间后，在ab边未出磁场Ⅱ区域下边界之前线框又做匀速直线运动，整个线框在穿过磁场区域的过程中，ab边始终水平，取重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）线框abcd的质量m；
（2）线框ab边刚到达磁场Ⅱ下边界时线框的速度大小；
（3）线框从开始运动至ab边刚到达磁场Ⅱ下边界的过程中，线框内产生的焦耳热Q。
13. 如图甲所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点（3L，0）为圆心、半径为L的圆形区域，圆形区域与x轴的交点分别为M、N。现有一质量为m、带电量为e的电子，从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M点进入圆形区域，此时速度方向与x轴正方向的夹角为30°。不考虑电子所受的重力。
（1）求电子进入圆形区域时的速度大小和匀强电场场强E的大小；
（2）若在圆形区域内加一个垂直纸面向里的匀强磁场，使电子穿出圆形区域时速度方向垂直于x轴．求所加磁场磁感应强度B的大小和电子刚穿出圆形区域时的位置坐标；
（3）若在电子刚进入圆形区域时，在圆形区域内加上图乙所示变化的磁场（以垂直于纸面向外为磁场正方向），最后电子从N点处飞出，速度方向与进入磁场时的速度方向相同．请写出磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的关系表达式。