2024年天津市靜海區(qū)物理高三上期末學業(yè)水平測試試題含解析

2024年天津市靜海區(qū)物理高三上期末學業(yè)水平測試試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、2019年10月8日，瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布，將2019年諾貝爾物理學獎，一半授予美國普林斯頓大學吉姆·皮布爾斯，以表彰他“關于物理宇宙學的理論發(fā)現(xiàn)”，另外一半授予瑞士日內(nèi)瓦大學的米歇爾·麥耶和瑞士日內(nèi)瓦大學教授兼英國劍橋大學教授迪迪埃·奎洛茲，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)一顆環(huán)繞類日恒星運行的系外行星”。若某一系外行星的半徑為R，公轉(zhuǎn)半徑為r，公轉(zhuǎn)周期為T，宇宙飛船在以系外行星中心為圓心，半徑為r1的軌道上繞其做圓周運動的周期為T1，不考慮其他星球的影響。(己知地球的公轉(zhuǎn)半徑為R0，公轉(zhuǎn)周期為T0)則有A． B．C．該系外行星表面重力加速度為 D．該系外行星的第一宇宙速度為2、如圖，一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，振幅為10cm，在波的傳播方向上兩質(zhì)點a、b的平衡位置相距0.7m（小于一個波長）。當質(zhì)點a在波峰位置時，質(zhì)點b在x軸上方與x軸相距5cm的位置。則該波波長（）A．λ＝0.8m或λ＝5.6m B．0.8m＜λ＜5.6mC．λ＜0.8m或λ＞5.6m D．無法確定3、甲、乙兩物體同時同地沿同一直線運動的速度一時間圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A．時刻兩物體的加速度方向相同B．時刻兩物體的速度方向相同C．甲物體的加速度逐漸減小D．時刻兩物體相遇4、目前，我國在人工智能和無人駕駛技術方面已取得較大突破．為早日實現(xiàn)無人駕駛，某公司對汽車性能進行了一項測試，讓質(zhì)量為m的汽車沿一山坡直線行駛．測試中發(fā)現(xiàn)，下坡時若關掉油門，則汽車的速度保持不變；若以恒定的功率P上坡，則從靜止啟動做加速運動，發(fā)生位移s時速度剛好達到最大值vm．設汽車在上坡和下坡過程中所受阻力的大小分別保持不變，下列說法正確的是A．關掉油門后的下坡過程，汽車的機械能守恒B．關掉油門后的下坡過程，坡面對汽車的支持力的沖量為零C．上坡過程中，汽車速度由增至，所用的時間可能等于D．上坡過程中，汽車從靜止啟動到剛好達到最大速度vm，所用時間一定小于5、如圖所示，一輕繩跨過固定在豎直桿下端的光滑定滑輪O，輕繩兩端點A、B分別連接質(zhì)量為m1和m2兩物體?，F(xiàn)用兩個方向相反的作用力緩慢拉動物體，兩個力方向與AB連線在同一直線上。當∠AOB=時，∠OAB=，則兩物體的質(zhì)量比m1：m2為（）A．1：1 B．1：2 C．1： D．1：6、2019年1月3日，嫦娥四號成功登陸月球背面，全人類首次實現(xiàn)月球背面軟著陸。嫦娥四號登陸月球前，在環(huán)月軌道上做勻速圓周運動，其與月球中心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積為S，已知月球的質(zhì)量為M，引力常量為G，不考慮月球的自轉(zhuǎn)，則環(huán)月軌道的半徑大小為()A． B． C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，甲圖表示S1和S2兩相干水波的干涉圖樣，設兩列波各自的振幅均為5cm，且圖示范圍內(nèi)振幅不變，波速和波長分別是1m/s和0.5m，B是AC連線的中點；乙圖為一機械波源S3在同種均勻介質(zhì)中做勻速運動的某一時刻的波面分布情況。兩幅圖中實線表示波峰，虛線表示波谷。則下列關于兩幅圖的說法中正確的是（）A．甲圖中AB兩點的豎直高差為10cmB．甲圖中C點正處于平衡位置且向水面下運動C．從甲圖所示時刻開始經(jīng)0.25s，B點通過的路程為20cmD．乙圖所表示的是波的衍射現(xiàn)象E.在E點觀察到的頻率比在F點觀察到的頻率高8、一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷下列過程后，說法正確的是（）A．保持體積不變，增大壓強，氣體內(nèi)能增大B．降低溫度，減小體積，氣體分子單位時間內(nèi)碰撞器壁單位面積的次數(shù)可能增大C．保持體積不變，降低溫度，氣體分子單位時間內(nèi)碰撞器壁單位面積的次數(shù)減小D．壓強減小，降低溫度，氣體分子間的平均距離一定減小E.保持溫度不變，體積增大，氣體一定從外界吸收熱量9、如圖所示，一個斜面固定在水平面上，不計空氣阻力。第一次將小物體從斜面頂端處以水平初速度v沿水平方向拋出，落在斜面上的位置與斜面頂端的距離為斜面長度的。第二次將小物體從斜面頂端以速度同方向水平拋出。若小物體碰撞斜面后不彈起，則小物體第一次與第二次在空中的運動過程（）A．時間之比為 B．時間之比為C．豎直位移之比為 D．豎直位移之比為10、如圖所示，一個碗口水平、內(nèi)壁光滑的半球形碗固定在水平桌面上，在球心O點固定一電荷量為Q的帶正電金屬球，兩個質(zhì)量相等的絕緣帶電小球A和B分別緊貼著內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。若小球A、B所帶電荷量很少，兩者間的作用力忽略不計，且金屬球和帶電小球均可視為質(zhì)點，取無窮遠處電勢為零，則下列說法正確的是（）A．小球A運動軌跡上各點的電場強度相同B．小球A運動軌跡上各點的電勢相等C．小球A的電荷量大于小球B的電荷量D．小球A的角速度大于小球B的角速度三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系。彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d。開始時讓木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大小。再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t。則：(1)木板的加速度可以用d、t表示為a＝_______。(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關系。下列圖像能表示該同學實驗結果的是________。(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是_______。A．可以改變滑動摩擦力的大小B．可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)C．可以比較精確地測出滑動摩擦力的大小D．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度12．（12分）如圖a所示，某同學利用下圖電路測量電源電動勢和內(nèi)阻。先將電路中的電壓傳感器d端與a端連接。（1）若該同學開始實驗后未進行電壓傳感器的調(diào)零而其他器材的使用均正確，則移動滑片后，得到的U-I圖象最可能為___________。A．B．C．D．（2）將電壓傳感器d端改接到電路中c端，正確調(diào)零操作，移動滑片后，得到如圖b所示的U-I圖，已知定值電阻R=10Ω，則根據(jù)圖象可知電源電動勢為_________V、內(nèi)阻為________Ω。（結果保留2位有效數(shù)字）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，EMNF是一塊橫截面為正方形的透明玻璃磚，其折射率n=，邊長MN=3cm．一束激光AB從玻璃磚的EM面上的B點入射，∠ABE=300，BM=233(i)激光在B點發(fā)生折射的折射角；(ji)光斑H到O點的距離HO．14．（16分）如圖所示，一根直桿AB與水平面成某一角度自定，在桿上套一個小物塊，桿底端B處有一彈性擋板，桿與板面垂直．現(xiàn)將物塊拉到A點靜止釋放，物塊下滑與擋板第一次碰撞前后的v-t圖象如圖乙所示，物塊最終停止在B點．重力加速度為取g=10m/s1．求:(1)物塊與桿之間的動摩擦因數(shù)μ；(1)物塊滑過的總路程s．15．（12分）2019年5月12日，在世界接力賽女子4X200米比賽中，中國隊奪得亞軍。如圖所示，OB為接力賽跑道，AB為長L=20m的接力區(qū)，兩名運動員的交接棒動作沒有在20m的接力區(qū)內(nèi)完成定為犯規(guī)。假設訓練中甲、乙兩運動員經(jīng)短距離加速后都能達到并保持11m/s的速度跑完全程，乙運動員從起跑后到接棒前的運動是勻加速運動，加速度大小為2.5m/s2，乙運動員在接力區(qū)前端聽到口令時起跑，在甲、乙兩運動員相遇時完成交接棒(1)第一次訓練，甲運動員以v=11m/s的速度跑到接力區(qū)前端A處左側(cè)s0=17m的位置向乙運動員發(fā)出起跑口令，求甲、乙兩運動員交接棒處離接力區(qū)前端A處的距離(2)第二次調(diào)練，甲運動員在接力區(qū)前端A處左測25m的位置以v=11m/s的速度跑向接力區(qū)，乙運動員恰好在速度達到與甲運動員相同時被甲運動員追上，則甲運動員在接力區(qū)前端A處多遠時對乙運動員發(fā)出起跑口令以及棒經(jīng)過接力區(qū)的時間，并判斷這次訓練是否犯規(guī)

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解題分析】

AB．開普勒第三定律，其中k與中心天體有關，系外行星，宇宙飛船，地球做圓周運動的中心天體均不同，故AB錯誤；C．對宇宙飛船解得故C錯誤；D．對系外行星的近地衛(wèi)星：解得故D正確。2、B【解題分析】

如圖有兩種情況：ab

為

，波長：；ab

為

，波長：。A.λ＝0.8m或λ＝5.6m。與上述結論不符，故A錯誤；B.0.8m＜λ＜5.6m。與上述結論相符，故B正確；C.λ＜0.8m或λ＞5.6m。與上述結論不符，故C錯誤；D.無法確定。與上述結論不符，故D錯誤。3、B【解題分析】

A．由圖象可知，斜率表示加速度，則時刻兩物體的加速度方向相反，選項A錯誤；B．v-t圖象中速度在時間軸的同一側(cè)表示速度方向相同，則時刻兩物體的速度方向相同，選項B正確；C．由斜率表示物體的加速度可知，甲物體的切線斜率越來越大，即加速度逐漸增大，選項C錯誤；D．v-t圖象所圍面積表示位移，相遇表示位移相等，由圖象可得，時刻兩物體不相遇，選項D錯誤。故選B。4、D【解題分析】

A、關掉油門后的下坡過程，汽車的速度不變、動能不變，重力勢能減小，則汽車的機械能減小，故A錯誤；B、關掉油門后的下坡過程，坡面對汽車的支持力大小不為零，時間不為零，則沖量不為零，故B錯誤；C、上坡過程中，汽車速度由增至，所用的時間為t，根據(jù)動能定理可得：，解得，故C錯誤；D、上坡過程中，汽車從靜止啟動到剛好達到最大速度，功率不變，則速度增大、加速度減小，所用時間為，則，解得，故D正確．5、D【解題分析】

由相似相角形法可得由于輕繩上拉力相同，由幾何關系得聯(lián)立得故選D。6、A【解題分析】

根據(jù)萬有引力提供向心力解得該人造衛(wèi)星做圓周運動的周期為人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的圓的面積為為πr2，所以人造衛(wèi)星與地心連線在單位時間內(nèi)所掃過的面積為解得環(huán)月軌道的半徑大小為：A.，與結論相符，選項A正確；B.，與結論不相符，選項B錯誤；C.，與結論不相符，選項C錯誤；D.，與結論不相符，選項D錯誤。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACE【解題分析】

A．甲圖中AB都是振動加強點，其中A在波峰，B在平衡位置，則AB兩點的豎直高差為2A=10cm，選項A正確；B．甲圖中C點是振動加強點，正處于波谷位置，選項B錯誤；C．波的周期為從甲圖所示時刻開始經(jīng)0.25s=0.5T，B點通過的路程為2×2A=20cm，選項C正確；D．乙圖所表示的是波的多普勒現(xiàn)象，選項D錯誤；E．在E點單位時間接受到的波面比F點多，則在E點觀察到的頻率比在F點觀察到的頻率高，選項E正確。故選ACE。8、ABC【解題分析】

A．保持體積不變，增大壓強，則溫度升高，氣體內(nèi)能增大，選項A正確；B．降低溫度，減小體積，則氣體的壓強可能變大，因氣體分子數(shù)密度變大，分子平均速率減小，則氣體分子單位時間內(nèi)碰撞器壁單位面積的平均沖力減小，則碰撞次數(shù)可能增大，選項B正確；C．保持體積不變，氣體分子數(shù)密度不變，降低溫度，則氣體分子單位時間內(nèi)碰撞器壁單位面積的碰撞次數(shù)一定減小，選項C正確；D．壓強減小，降低溫度，氣體的體積不一定減小，氣體分子間的平均距離不一定減小，選項D錯誤；E．

真空等溫膨脹

，不一定吸熱，選項E錯誤。故選ABC。9、AD【解題分析】

AB．設斜面傾角為，長度為L。小物塊以速度v平拋落在斜面上時位移關系有解得則落點距斜面頂端距離若第二次落在斜面上，同理落點距斜面頂端則有該距離大于斜面的長度L，則第二次拋出時落在水平面上。以速度v平拋時以速度平拋落在水平面上時有則有所以A正確，B錯誤；CD．第一次與第二次平拋的豎直位移之比為所以D正確，C錯誤。故選AD。10、BD【解題分析】

A．小球A運動軌跡上的各點到O點的距離相等，根據(jù)點電荷的場強表達式可知小球A運動軌跡上各處的電場強度大小相等、方向不同，A錯誤；B．以O為球心的同一球面是等勢面，小球A運動軌跡上的各點電勢相等，B正確；C．帶電小球的電性無法確定，所以電荷量大小無法確定，C錯誤；D．對于任意一球，設其軌道上某點與O點連線與豎直方向的夾角為，碗的半徑為R，由牛頓第二定律又解得一定，越大，角速度越大，所以小球A的角速度大于小球B的角速度，D正確。故選BD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、CBC【解題分析】

(1)[1]木板做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)得解得即木板的加速度為。(2)[2]AB．由于摩擦力的存在，所以當時，木板才產(chǎn)生加速度，即圖線不過原點，與橫軸有交點，AB錯誤；CD．據(jù)題意，木板受到的滑動摩擦力為，對木板和礦泉水瓶組成的系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定律應有聯(lián)立解得其中m為礦泉水瓶的質(zhì)量，M為木板的質(zhì)量根據(jù)函數(shù)斜率和截距的概念可知，當時，近似不變，即圖像的斜率不變，當?shù)V泉水的質(zhì)量逐漸增大到一定量后變小，即圖像向下彎曲，C正確D錯誤。故選C。(3)[3]A．木板與桌面間的正壓力以及動摩擦因數(shù)不變，所以加水的方法不改變滑動摩擦力的大小，A錯誤；BC．緩慢向瓶中加水，拉力是連續(xù)增大，而掛鉤碼時拉力不是連續(xù)增大的，所以可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)，比較精確地測出摩擦力的大小，BC正確；D．由于加速度越大需要水的質(zhì)量越大，而水的質(zhì)量越大時圖象的斜率越小，實驗的精確度會越小，D錯誤。故選BC。12、B3.00.53【解題分析】

（1）該同學開始實驗后未進行電壓傳感器的調(diào)零，則電路電流為0時，電壓傳感器有示數(shù)，不為0，作出的U-I圖象中，電壓隨電流的增大而增大，但縱坐標有截距，觀察圖b中的圖象可知B符合；（2）將電壓傳感器d端改接到電路中c端，則電壓傳感器測量的是滑動變阻器的電壓，但由于正負接線接反了，因此測量的數(shù)值會變?yōu)樨撝担嬎銜r取絕對值即可，根據(jù)如圖（c）所示的U-I圖可知，電源電動勢為3V，由閉合電路的歐姆定律有：，當U=2V時，I=0.095A，即，解得：內(nèi)阻r≈0.53Ω。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）300（2）4【解題分析】

作出光路圖如圖所示：(i)由圖可知：∠α=9