精品解析：2024届天津市滨海新区塘沽第一中学高三下学期三模物理试卷

塘沽一中2024届高三毕业班第三次模拟考 物理试卷 祝各位考生考试顺利！ 第I卷 注意事项： 1．本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。第I卷1至3页，第II卷4至8页。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 3．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 4．本卷共8题，每题5分，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. 下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 图甲中1射线粒子流带正电 B. 图乙中氡的半衰期为3.8天，则经过11.4天，氡的质量减少了 C. 图丙中的玻尔能级理论可以解释衰变现象 D. 图丁中用中子轰击铀核使其发生裂变，方程式为 2. 无接触自助安检即旅客进入安检区域后，进入人体安检设备，设备主动发射波长为毫米级的电磁波并对物品进行标识，如无危险可疑物品，设备不报警，旅客可快速通过。关于毫米波，下列说法正确的是（　　） A. 毫米波传播需要介质 B. 毫米波的频率比紫外线的频率高 C. 毫米波和超声波一样都是横波 D. 毫米波比可见光更容易发生明显衍射 3. 下列说法中正确的是（　　） A. 两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同 B. 由热力学第二定律可知从单一热源吸收热量，完全变成功是不可能的 C. 当分子间的作用力表现为斥力时，随着分子间距离的增大，分子势能减小 D. 单位时间内气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减小，气体的压强一定减小 4. 风力发电将成为福建沿海实现“双碳”目标的重要途径之一。如图甲，风力发电装置呈现风车外形，风吹向叶片驱动风轮机转动，风轮机带动内部匝数为N的矩形铜质线圈在水平匀强磁场中，以角速度ω绕垂直于磁场的水平转轴顺时针匀速转动产生交流电，发电模型简化为图乙。已知N匝线圈产生的感应电动势的最大值为。则（ ） A. 当线圈转到图示位置时产生的感应电流方向为 B. 当线圈转到竖直位置时电流表的示数为零 C. 当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最大 D. 穿过线圈的最大磁通量为 5. 北京时间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遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十八号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。设神舟十八号飞船做匀速圆周运动，离地高度为，绕地圈的时间为，引力常量为，地球半径为，则（　　） A. 卫星的角速度大小为 B. 卫星的线速度大小为 C. 地球质量为 D. 地球表面重力加速度大小为 二、不定项选择题（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. 当云层中包含有大量的电荷时，云层和大地之间可视为一个巨大的平行板电容器。如图所示，云层带正电，且云层带电量不变，取地面的电势为零。在云层和地面间的点处悬浮有一带电微粒。下列说法正确的是（　　） A. 微粒带负电 B. 若云层高度下降，点的电势降低 C. 若云层高度下降，微粒将向上运动 D. 若云层高度下降，微粒电势能不变 7. 彩绳是中国民间的一种艺术，能丰富人们的生活。上下抖动彩绳，在某时刻彩绳呈正弦波形状，如图所示，此时波刚好传播到A点。下列说法正确的是（　　） A. 手首先向上抖动绳子 B. 此时点正在向下运动 C. 若人加快抖动绳子，则在相同时间内波的传播距离不变 D. 若人加快抖动绳子，则两个相邻波峰之间的距离会增大 8. 神舟17号返回舱开伞后，返回舱与降落伞中心连接的中轴线始终保持竖直。整体受到竖直向上的空气阻力，同时在水平风力的作用下，整体以的加速度沿图中直线斜向下减速运动，该直线与竖直方向成。下列说法正确的是（　　） A. 返回舱中的航天员处于失重状态 B. 竖直向上的空气阻力大于水平风力 C. 若水平风力突然消失，返回舱将做平抛运动 D. 整体克服竖直向上空气阻力做的功小于其机械能的减少量 第II卷 注意事项： 1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2．本卷共4题，共60分。 9. 某同学借助手机传感器利用单摆测重力加速度，装置如图甲所示，其中悬挂的小球为磁性小球。 （1）用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，读数为______mm。 （2）打开手机的磁传感器，将手机放在静止小球的正下方，让小球做单摆运动，小球运动到最低点时，手机就接收到一个磁感应强度脉冲，若接收到连续的81个磁感应强度脉冲所用时间为80.40s，则单摆摆动的周期______s。（结果保留三位有效数字） （3）为了减小实验误差，该同学通过改变摆长多次实验，测得多组摆长L与对应的周期T，建立坐标系，做出的图像如图丙所示，测得图像的斜率为k，则求得的重力加速度______（用k和π表示）。 10. 某物理兴趣小组准备测一个电流表的内阻，实验室准备的器材有： A.干电池两节 B.待测电流表A（量程为） C.电压表V（量程为） D.滑动变阻器（最大阻值，额定电流） E.定值电阻 F.定值电阻 G.多用电表、开关和导线若干 （1）某同学想利用多用电表的欧姆挡测量电流表的内阻，为了电表安全，测量时应将红表笔接触电流表的______（选“正”或“负”）接线柱，黑表笔接触电流表的另一接线柱。将欧姆表倍率调为“”挡，经过欧姆表测电阻的正确操作后指针在表盘的位置如图甲所示。 （2）另一同学想利用如图乙所示电路测量电流表的内阻。为了使测量时相对误差更小，要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的三分之二，则保护电阻应使用______（选“”或“”）。 （3）电路接通后，把滑动变阻器的滑片滑动到某一位置，若此时电压表读数为，电流表读数为，则电流表内阻______。（用、和选择的保护电阻符号表示） 11. 如图（a）所示，门球又称槌球，比赛时以球槌击球，球过球门即可得分。如图（b）所示，某次比赛中完全相同的1号球、3号球与门洞恰好位于一条直线上，两球之间的距离，3号球与球门之间的距离。运动员用球槌水平打击1号球，使其获得向右的初速度，经过一段时间后，该球以的速度与3号球发生碰撞（碰撞时间极短），碰后1号球又向前运动了后停下来。已知两球质量均为，将两球的运动视为一条直线上的滑动，并且两球与地面间的滑动摩擦因数相同，重力加速度取。 （1）求球与地面动摩擦因数； （2）求两球碰撞过程1球对3球做的功； （3）通过分析，判断3号球能否进门得分。 12. 如图甲所示，平行光滑金属轨道ABC和置于水平面上，两轨道间距为，之间连接一定值电阻。为宽未知的矩形区域，区域内存在磁感应强度、竖直向上的匀强磁场。质量、电阻的导体棒以的初速度从进入磁场区域，当导体棒以的速度经过时，右侧宽度的矩形区域内开始加上如图乙所示的磁场，已知。求： （1）导体棒刚进入磁场时，导体棒两端电势差大小； （2）的大小； （3）整个运动过程中，导体棒上产生的焦耳热。 13. 根据牛顿力学经典理论，只要物体的初始条件和受力情况确定，就可以推知物体此后的运动情况。 情境1：如图1所示，空间存在水平方向的匀强磁场（垂直纸面向里），磁感应强度大小为，在磁场中点处有一质量为、电荷量为的带电粒子。已知重力加速度。 （1）若使带电粒子获得某一水平向右的初速度，恰好做匀速直线运动，求该粒子的速度大小； 情境2：质谱仪由离子室、加速电场、速度选择器和分离器四部分组成，如图2所示。已知速度选择器的两极板间的电场强度为，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。某次实验离子室内充有某种带电离子，经加速电场加速后从速度选择器两极板间的中点平行于极板进入，部分离子通过小孔后进入分离器的偏转磁场中。在速度选择器中，沿直线运动的离子打在感光区域的点，测得到点的距离为。不计离子的重力及离子间的相互作用，不计小孔、的孔径大小。 （2）求该离子的比荷； （3）若从点入射的离子速度满足时（很小），也能从点进入分离器，求该速度选择器宽度的最小值和板长需要满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 塘沽一中2024届高三毕业班第三次模拟考 物理试卷 祝各位考生考试顺利！ 第I卷 注意事项： 1．本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。第I卷1至3页，第II卷4至8页。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 3．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 4．本卷共8题，每题5分，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. 下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 图甲中1射线粒子流带正电 B. 图乙中氡的半衰期为3.8天，则经过11.4天，氡的质量减少了 C. 图丙中的玻尔能级理论可以解释衰变现象 D. 图丁中用中子轰击铀核使其发生裂变，方程式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知图甲中1射线粒子流带负电。故A错误； B．图乙中氡的半衰期为3.8天，则经过11.4天，即三个半衰期，氡的质量还剩余 可知氡的质量减少了。故B正确； C．图丙中的玻尔能级理论可以解释氢原子核外电子的跃迁，不能解释衰变现象。故C错误； D．根据核反应方程的书写规则，方程满足质量数守恒和电荷数守恒，但是方程式左侧没有中子，左右两侧的中子不能抵消，所以这个方程式不成立，故D错误。 故选B。 2. 无接触自助安检即旅客进入安检区域后，进入人体安检设备，设备主动发射波长为毫米级的电磁波并对物品进行标识，如无危险可疑物品，设备不报警，旅客可快速通过。关于毫米波，下列说法正确的是（　　） A. 毫米波的传播需要介质 B. 毫米波的频率比紫外线的频率高 C. 毫米波和超声波一样都是横波 D. 毫米波比可见光更容易发生明显衍射 【答案】D 【解析】 【详解】A．毫米波是电磁波，它的传播不需要介质，选项A错误； B．与紫外线相比，毫米波的波长长，频率小，选项B错误； C．电磁波是横波，超声波是纵波，选项C错误； D．波长越长，衍射现象越明显，毫米波比可见光波长更长，则更容易发生明显衍射，选项D正确。 故选D。 3. 下列说法中正确的是（　　） A. 两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同 B. 由热力学第二定律可知从单一热源吸收热量，完全变成功是不可能的 C. 当分子间的作用力表现为斥力时，随着分子间距离的增大，分子势能减小 D. 单位时间内气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减小，气体的压强一定减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．两个不同的物体，如果物质的量不同，只有温度和体积相同，内能一般不相同。故A错误； B．由热力学第二定律可知从单一热源吸收热量，完全变成功而不引起其他变化是不可能的。故B错误； C．当分子间的作用力表现为斥力时，随着分子间距离的增大，分子力做正功，分子势能减小。故C正确； D．当温度不变时，单位时间内气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减小，气体的压强才会减小。故D错误。 故选C。 4. 风力发电将成为福建沿海实现“双碳”目标的重要途径之一。如图甲，风力发电装置呈现风车外形，风吹向叶片驱动风轮机转动，风轮机带动内部匝数为N的矩形铜质线圈在水平匀强磁场中，以角速度ω绕垂直于磁场的水平转轴顺时针匀速转动产生交流电，发电模型简化为图乙。已知N匝线圈产生的感应电动势的最大值为。则（ ） A. 当线圈转到图示位置时产生感应电流方向为 B. 当线圈转到竖直位置时电流表的示数为零 C. 当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最大 D. 穿过线圈的最大磁通量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．当线圈转到题图示位置时，根据右手定则判断知产生的感应电流方向为，A错误； B．当线圈转到竖直位置时，感应电流的瞬时值为零，但电流表测量的是有效值，示数不为零，B错误； C．当线圈转到题图示位置时，线圈与中性面垂直，感应电动势最大，磁通量的变化率最大，C正确； D．由得，穿过线圈的最大磁通量为 D错误。 故选C。 5. 北京时间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遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十八号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。设神舟十八号飞船做匀速圆周运动，离地高度为，绕地圈的时间为，引力常量为，地球半径为，则（　　） A. 卫星的角速度大小为 B. 卫星的线速度大小为 C. 地球的质量为 D. 地球表面重力加速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．卫星的角速度大小为 又 联立，解得 故A错误； B．卫星的线速度大小为 故B正确； C．根据 解得地球的质量为 故C错误； D．由 联立，解得 故D错误。 故选B。 二、不定项选择题（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. 当云层中包含有大量的电荷时，云层和大地之间可视为一个巨大的平行板电容器。如图所示，云层带正电，且云层带电量不变，取地面的电势为零。在云层和地面间的点处悬浮有一带电微粒。下列说法正确的是（　　） A 微粒带负电 B. 若云层高度下降，点的电势降低 C. 若云层高度下降，微粒将向上运动 D. 若云层高度下降，微粒的电势能不变 【答案】AD 【解析】 【详解】A．云层与大地间形成的电场方向向下，若微粒能悬浮在空中，则微粒受到向上的电场力，微粒带负电。故A正确； BC．由 又 解得 仅改变d，而Q保持不变时，电场强度E不变，微粒受力仍平衡，依然悬浮在P点。根据 又 解得 可知P点的电势不变。故BC错误； D．根据 可知微粒的电势能不变。故D正确。 故选AD。 7. 彩绳是中国民间的一种艺术，能丰富人们的生活。上下抖动彩绳，在某时刻彩绳呈正弦波形状，如图所示，此时波刚好传播到A点。下列说法正确的是（　　） A. 手首先向上抖动绳子 B. 此时点正在向下运动 C. 若人加快抖动绳子，则在相同时间内波的传播距离不变 D. 若人加快抖动绳子，则两个相邻波峰之间的距离会增大 【答案】AC 【解析】 【详解】B．由图可知，质点A、B两点大致处于平衡位置，波向右传播，根据同侧法，可以判断质点A、B此时均向上运动，故B错误； A．质点起振方向与波源起振方向相同，质点A的向上起振，则手（波源）起始的振动方向为向上，故A正确； C．波的传播速度只与介质本身有关，则加快抖动绳子，波速不变根据 可知相同时间，传播距离不变，故C正确； D．若人加快抖动绳子，波频率增大，根据 可知周期减小，根据 可知相邻波峰距离（波长）减小，故D错误。 故选AC。 8. 神舟17号返回舱开伞后，返回舱与降落伞中心连接的中轴线始终保持竖直。整体受到竖直向上的空气阻力，同时在水平风力的作用下，整体以的加速度沿图中直线斜向下减速运动，该直线与竖直方向成。下列说法正确的是（　　） A. 返回舱中的航天员处于失重状态 B. 竖直向上的空气阻力大于水平风力 C. 若水平风力突然消失，返回舱将做平抛运动 D. 整体克服竖直向上空气阻力做的功小于其机械能的减少量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．返回舱的受力情况如图所示 由于返回舱的加速度斜向上，所以返回舱及返回舱中的航天员处于超重状态。故A错误； B．将加速度进行分解，则 ， 可得 故B正确； C．若水平风力突然消失，返回舱受重力和空气阻力，且速度斜向下左下，返回舱将做类斜抛运动。故C错误； D．根据功能关系可知，整体克服竖直向上空气阻力做的功与克服水平风力做的功之和等于其机械能的减少量。故D正确。 故选BD。 第II卷 注意事项： 1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2．本卷共4题，共60分。 9. 某同学借助手机传感器利用单摆测重力加速度，装置如图甲所示，其中悬挂的小球为磁性小球。 （1）用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，读数为______mm。 （2）打开手机的磁传感器，将手机放在静止小球的正下方，让小球做单摆运动，小球运动到最低点时，手机就接收到一个磁感应强度脉冲，若接收到连续的81个磁感应强度脉冲所用时间为80.40s，则单摆摆动的周期______s。（结果保留三位有效数字） （3）为了减小实验误差，该同学通过改变摆长多次实验，测得多组摆长L与对应的周期T，建立坐标系，做出的图像如图丙所示，测得图像的斜率为k，则求得的重力加速度______（用k和π表示）。 【答案】（1）8.10 （2）2.01 （3） 【解析】 【小问1详解】 20分度游标卡尺的精确值为0.05mm，由图可知小球的直径为 8mm+mm=8.10mm 【小问2详解】 若接收到连续的81个磁感应强度脉冲所用时间为80.40 s，则单摆摆动的周期为 s=2.01s 【小问3详解】 根据单摆周期公式 可知图像的斜率为 可得重力加速度为 10. 某物理兴趣小组准备测一个电流表的内阻，实验室准备的器材有： A.干电池两节 B.待测电流表A（量程） C.电压表V（量程为） D.滑动变阻器（最大阻值，额定电流） E.定值电阻 F.定值电阻 G多用电表、开关和导线若干 （1）某同学想利用多用电表的欧姆挡测量电流表的内阻，为了电表安全，测量时应将红表笔接触电流表的______（选“正”或“负”）接线柱，黑表笔接触电流表的另一接线柱。将欧姆表倍率调为“”挡，经过欧姆表测电阻的正确操作后指针在表盘的位置如图甲所示。 （2）另一同学想利用如图乙所示电路测量电流表的内阻。为了使测量时相对误差更小，要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的三分之二，则保护电阻应使用______（选“”或“”）。 （3）电路接通后，把滑动变阻器的滑片滑动到某一位置，若此时电压表读数为，电流表读数为，则电流表内阻______。（用、和选择的保护电阻符号表示） 【答案】（1）负 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电流需从多用电表红表笔流入，故红表笔应接触电流表的负接线柱。 【小问2详解】 由欧姆表读数可知电流表内阻约为9欧姆，由欧姆定律可知，当电压表、电流表均满偏时，此时电路中的电阻为 此时 故选择较合理。 【小问3详解】 由欧姆定律，有 解得 11. 如图（a）所示，门球又称槌球，比赛时以球槌击球，球过球门即可得分。如图（b）所示，某次比赛中完全相同的1号球、3号球与门洞恰好位于一条直线上，两球之间的距离，3号球与球门之间的距离。运动员用球槌水平打击1号球，使其获得向右的初速度，经过一段时间后，该球以的速度与3号球发生碰撞（碰撞时间极短），碰后1号球又向前运动了后停下来。已知两球质量均为，将两球的运动视为一条直线上的滑动，并且两球与地面间的滑动摩擦因数相同，重力加速度取。 （1）求球与地面的动摩擦因数； （2）求两球碰撞过程1球对3球做的功； （3）通过分析，判断3号球能否进门得分。 【答案】（1）0.4；（2）1.125J；（3）3号球能够进门得分 【解析】 【详解】（1）根据动能定理 解得 （2）设球1碰后速度为，根据动能定理 解得 设球3碰后速度为，根据动量守恒定律 解得 根据动能定理知 代入数据解得 （3）设3号球碰后运动的距离为，根据动能定理 解得 故3号球能够进门得分。 12. 如图甲所示，平行光滑金属轨道ABC和置于水平面上，两轨道间距为，之间连接一定值电阻。为宽未知的矩形区域，区域内存在磁感应强度、竖直向上的匀强磁场。质量、电阻的导体棒以的初速度从进入磁场区域，当导体棒以的速度经过时，右侧宽度的矩形区域内开始加上如图乙所示的磁场，已知。求： （1）导体棒刚进入磁场时，导体棒两端电势差的大小； （2）的大小； （3）整个运动过程中，导体棒上产生的焦耳热。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）导体棒刚进入匀强磁场时，切割磁感线产生的感应电动势为 导体棒两端的电压为 解得 （2）导体棒在磁场中运动时，取向右为正方向，由动量定理可得 其中 解得 （3）导体棒在磁场中运动的过程中，由能量守恒可得 导体棒上焦耳热 解得 磁场的持续时间是，假设此过程导体棒尚未进入磁场，此过程导体棒的位移为 因此假设成立，回路中产生的感生电动势大小为 感应电流大小为 导体棒上的焦耳热为 故导体棒在全过程产生的焦耳热为 13. 根据牛顿力学经典理论，只要物体的初始条件和受力情况确定，就可以推知物体此后的运动情况。 情境1：如图1所示，空间存在水平方向的匀强磁场（垂直纸面向里），磁感应强度大小为，在磁场中点处有一质量为、电荷量为的带电粒子。已知重力加速度。 （1）若使带电粒子获得某一水平向右的初速度，恰好做匀速直线运动，求该粒子的速度大小； 情境2：质谱仪由离子室、加速电场、速度选择器和分离器四部分组成，如图2所示。已知速度选择器的两极板间的电场强度为，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。某次实验离子室内充有某种带电离子，经加速电场加速后从速度选择器两极板间的中点平行于极板进入，部分离子通过小孔后进入分离器的偏转磁场中。在速度选择器中，沿直线运动的离子打在感光区域的点，测得到点的距离为。不计离子的重力及离子间的相互作用，不计小孔、的孔径大小。 （2）求该离子的比荷； （3）若从点入射的离子速度满足时（很小），也能从点进入分离器，求该速度选择器宽度的最小值和板长需要满足的条件。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）粒子做匀速直线运动，受力平衡 得 （2）离子在速度选择器中做匀速直线运动，有 离子在分离器中做匀速圆周运动，有 且有 解得 （3）从点入射的离子速度满足时，相当于粒子其在速度选择器中所做的运动为一个速度为的匀速直线运动和另一个速度为的匀速圆周运动的合运动，即粒子在速度选择器中做螺旋运动。对应的半径设为，有 则速度选择器宽度的最小值为 得 粒子在速度选择器中做匀速圆周运动有 联立，解得 设速度选择器极板长度为，则粒子穿过极板所需时间为 粒子要恰好从速度选择器飞出，则有 联立，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$