2024年天津河西區(qū)高三一模高考物理試題答案詳解（精校打印版）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁河西區(qū)2023-2024學年度第二學期高三年級總復習質量調查（一）物理試卷本試卷共12題，共8頁，共100分，考試時間60分鐘，考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、考生號、考場號和座位號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整，筆跡清楚。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺。不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。第Ⅰ卷（選擇題共40分）一、選擇題（每小題給出的四個選項中，只有一個選項是正確的．每小題5分，共25分）1．生活中有很多有趣的光學現(xiàn)象，關于這些現(xiàn)象，下列表述中錯誤的一項是（

）A．甲圖所示的光導纖維，內芯的折射率比外套的大B．乙圖所示的肥皂膜看起來是彩色的，這是光的折射現(xiàn)象C．丙圖所示的劈尖干涉，任意相鄰明條紋所對應的薄膜厚度差恒定D．如丁圖所示，要想減弱玻璃表面反射光的干擾，拍出清晰的車窗內景象，可以在相機鏡頭前裝一片偏振濾光片2．關于放射性元素的衰變和核反應，以下說法完全正確的一項是（

）A．射線是波長很短的電磁波，與射線和射線相比，其穿透能力是最弱的B．碳14的半衰期為5730年，則100個碳14原子在11460年后還剩下25個C．盧瑟福用粒子轟擊氮原子核的核反應方程為D．衰變釋放的電子來自于原子核，其實質是核內的質子轉化為中子和電子3．某汽車后備箱內安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由汽缸和活塞組成．開箱時，密閉于汽缸內的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如圖所示．在此過程中，若缸內氣體與外界無熱交換，忽略氣體分子間相互作用，則缸內氣體()A．對外做正功，分子的平均動能減小B．對外做正功，內能增大C．對外做負功，分子的平均動能增大D．對外做負功，內能減小4．甲圖是某燃氣灶點火裝置的原理圖。轉換器將直流電壓轉換為乙圖所示的正弦交流電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為、，電壓表為理想交流電表。當變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5000V時，就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花點燃氣體。開關閉合后，下列說法正確的是（

）A．時電壓表的示數(shù)為5VB．電壓表的示數(shù)始終為C．原線圈中交變流電的頻率為50Hz，原線圈中的電流方向每秒改變50次D．若，則可以實現(xiàn)燃氣灶點火5．一顆非近地衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，地球的質量為M，地球的半徑為R，衛(wèi)星的軌道半徑為r，萬有引力常量為G。以下表述或表達式正確的一項是（）A．衛(wèi)星軌道的圓心可以不與地球球心重合B．衛(wèi)星的線速度C．地球的第一宇宙速度D．衛(wèi)星的線速度大于地球的第一宇宙速度、小于地球的第二宇宙速度二、選擇題（每小題給出的四個選項中，有多個選項正確。每小題5分，全對的得5分，選不全得3分，選錯或不答得0分，共15分）6．如圖所示，水平放置的大餐桌轉盤繞著過轉盤圓心的豎直軸做勻速圓周運動，轉盤表面質地均勻；轉盤上放著兩個完全相同的小碟子，隨著轉盤共同轉動；兩個碟子的質量都是m，線速度大小都是v；其中一個碟子中裝有一個蘋果，在任何情況下蘋果都與該碟子保持相對靜止；另一個碟子是空的。以下說法正確的是（

）A．勻速轉動時，碟子對轉盤的摩擦力方向指向轉盤圓心B．若轉盤的角速度逐漸增大，則空碟子先相對轉盤發(fā)生滑動C．轉盤勻速轉動半周的過程中，轉盤對空碟子摩擦力的沖量大小為D．轉盤勻速轉動半周的過程中，轉盤對空碟子的摩擦力所做的功為零7．平衡位置位于坐標原點的波源M沿y軸方向做周期為2s的簡諧運動，產(chǎn)生的簡諧波沿x軸傳播。時刻波的圖像如圖中實線所示，此時M恰好運動到y(tǒng)軸正向最大位移處。下列說法正確的是（）A．由波源M振動產(chǎn)生的簡諧波與聲波一樣，都是橫波B．由波源M振動產(chǎn)生的簡諧波在傳播過程中遇到尺寸比其波長大的障礙物時，也能夠發(fā)生衍射C．時刻質點P正在向上振動D．從時刻開始，質點Q經(jīng)過達到波峰位置8．圖（a）中M、N是同一條電場線上的兩個點，一個電子僅在靜電力的作用下沿著這條電場線從M點運動到N點，其運動的圖像如圖（b）所示。電子經(jīng)過M、N兩點時的速度分別為和，電子的質量為m，電子電荷量的絕對值為e。以下說法正確的是（

）A．電場強度的方向由N指向MB．M、N兩點之間的電勢差C．電子運動的過程中，其電勢能不斷減小D．N點的電場強度大于M點的電場強度三、實驗題（共2小題，共12分）9．為了研究平拋運動，某同學用如甲圖所示的裝置進行實驗。(1)下列操作中，必要的是______。A．通過調節(jié)使斜槽末端保持水平B．每次都需要從不同位置由靜止釋放小球C．通過調節(jié)使木板保持豎直D．盡可能減小斜槽與小球之間的摩擦(2)該同學得到的痕跡點如圖乙所示，其中一個偏差較大的點產(chǎn)生的原因，可能是該次實驗時______。A．小球釋放的高度偏高 B．小球釋放的高度偏低C．小球沒有被靜止釋放 D．擋板MN未水平放置(3)如丙圖所示，在通過實驗得到的平拋軌跡上以A點為坐標原點建立坐標系，B、C兩點的坐標值也已標出，則可以推斷出小球做平拋運動的初速度大小。（?。?0．某同學想要測量一段合金絲的電阻率：需要先測量這段合金絲的的阻值（約50Ω）。實驗器材有：電源E（電動勢3V，內阻不計）；電流表（量程0~60mA，內阻約5Ω）；電流表（量程0~0.6mA、內阻為100Ω）；滑動變阻器R；開關一個、導線若干。主要操作步驟如下：(1)首先將電流表與阻值為Ω的定值電阻進行（填寫“串”或“并”）聯(lián)改裝成量程為0~3V的電壓表；(2)設計、連接電路，該電路要盡可能精確地測定合金絲的阻值。請在下方虛線框內畫出符合要求的電路圖（電路圖中的各個器材元件用、、、R、等字母標明）。(3)根據(jù)步驟（2）中的正確電路進行實驗，若電流表的讀數(shù)為（單位為A），電流表的讀數(shù)為（單位為A），則的精確測量值可以表達為。（用字母、和數(shù)字表示）三、計算題：（48分）解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11．如圖所示，細線的一端固定在O點，一端拴著A球；B球位于O點正下方，且靜止放置在表面光滑的支架上，B球到O點的距離等于細線長度；將A球向右拉到一定高度（細線拉直且與豎直方向的夾角為37°）后由靜止釋放，A球在O點正下方與B球發(fā)生彈性正碰，兩球碰撞后B球水平飛出。已知A球的質量，B球的質量；細線不可伸長，細線長度；支架高度。忽略空氣阻力，兩球皆視為質點，整個過程A球不與支架發(fā)生作用。，，g取。求：（1）兩球碰前瞬間，細線對A球的拉力大??；（2）兩球碰后瞬間，B球速度的大小；（3）B球落到地面之前的瞬間，B球重力的瞬時功率。12．小明設計的電磁健身器的簡化裝置如圖所示，兩根平行金屬導軌相距l(xiāng)＝0.50m，傾角θ＝53°，導軌上端串接一個R＝0.05Ω的電阻．在導軌間長d＝0.56m的區(qū)域內，存在方向垂直導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度B＝2.0T．質量m＝4.0kg的金屬棒CD水平置于導軌上，用絕緣繩索通過定滑輪與拉桿GH相連．CD棒的初始位置與磁場區(qū)域的下邊界相距s＝0.24m．一位健身者用恒力F＝80N拉動GH桿，CD棒由靜止開始運動，上升過程中CD棒始終保持與導軌垂直．當CD棒到達磁場上邊界時健身者松手，觸發(fā)恢復裝置使CD棒回到初始位置(重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，不計其它電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質量)．求：(1)CD棒進入磁場時速度v的大?。?2)CD棒進入磁場時所受的安培力FA的大??；(3)在拉升CD棒的過程中，健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q.13．加速器在核物理和粒子物理研究中發(fā)揮著巨大的作用，回旋加速器是其中的一種。如圖是某回旋加速器的結構示意圖，D1和D2是兩個中空的、半徑為R的半圓型金屬盒，兩盒之間窄縫的寬度為d，它們之間有一定的電勢差U。兩個金屬盒處于與盒面垂直的勻強磁場中，磁感應強度大小為B。D1盒的中央A處的粒子源可以產(chǎn)生質量為m、電荷量為+q的粒子，粒子每次經(jīng)過窄縫都會被電場加速，之后進入磁場做勻速圓周運動，經(jīng)過若干次加速后，粒子從金屬盒D1邊緣離開，忽略粒子的初速度、粒子的重力、粒子間的相互作用及相對論效應。（1）求粒子離開加速器時獲得的最大動能Ekm；（2）在分析帶電粒子的運動軌跡時，用Δd表示任意兩條相鄰軌跡間距，甲同學認為Δd不變，乙同學認為Δd逐漸變大，丙同學認為Δd逐漸減小，請通過計算分析哪位同學的判斷是合理的；（3）若該回旋加速器金屬盒的半徑R=1m，窄縫的寬度d=0.1cm，求粒子從A點開始運動到離開加速器的過程中，其在磁場中運動時間與在電場中運動時間之比。（結果保留兩位有效數(shù)字）答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁1．B【詳解】A．光導纖維能夠使光在有機玻璃內傳播是利用光的全反射原理，要想發(fā)生全反射光必須從光密介質射入光疏介質，所以內芯的折射率大于外套的折射率，A正確；B．肥皂膜看起來是彩色的，這是薄膜干涉，是光的干涉現(xiàn)象，B錯誤；C．劈尖干涉中任意相鄰明條紋所對應的薄膜厚度差恒定，C正確；D．要想減弱玻璃表面反射光的干擾，拍出清晰的車窗內景象，可以在相機鏡頭前裝一片偏振濾光片，D正確。本題選錯誤的，故選B。2．C【詳解】A．射線是波長很短的電磁波，與射線和射線相比，其穿透能力是最強的，故A錯誤；B．半衰期是大量原子核的統(tǒng)計學規(guī)律，對于少量原子核不成立，故B錯誤C．盧瑟福用粒子轟擊氮原子核的核反應方程為，故C正確；D．衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化為質子和電子所產(chǎn)生的，故D錯誤。故選C。3．A【分析】根據(jù)熱力學第一定律公式△U=W+Q，公式中△U表示系統(tǒng)內能的增加量，W表示外界對系統(tǒng)做的功，Q表示系統(tǒng)吸收的熱量，題中氣體膨脹對外界做功，即氣體對外界做負功，故W＜0，氣體與外界無熱交換，故Q=0，從而判斷出氣體內能的變化，也就得到分子的平均動能的變化情況．【詳解】密閉于汽缸內的壓縮氣體膨脹對外做正功，即外界對氣體做負功，因而W＜0，缸內氣體與外界無熱交換說明Q=0，忽略氣體分子間相互作用，說明內能是所有分子動能的總和．根據(jù)熱力學第一定律△U=W+Q，可知內能增加量△U＜0，故內能減小，分子平均動能減小，溫度降低．所以只有A正確；故選A．點評：熱力學第一定律的公式△U=W+Q中，△U表示系統(tǒng)內能的增加量，W表示外界對系統(tǒng)做的功，當系統(tǒng)對外界做功時，W取負值，Q表示系統(tǒng)吸收的熱量，當系統(tǒng)放出熱量時，Q取負值．4．D【詳解】AB．根據(jù)圖（乙）得到原線圈輸入電壓的最大值為5V，根據(jù)正弦式交變電流最大值和有效值的關系可知，原線圈輸入電壓的有效值為V則電壓表的示數(shù)始終為V，故AB錯誤；C．根據(jù)圖（乙）得到原線圈輸入電壓周期為0.02s，頻率為Hz一個周期電流方向改變2次，變壓器不改變交變電流的頻率，故副線圈電流方向每秒改變100次，故C錯誤；D．瞬時電壓大于5000V即火花放電，即副線圈輸出電壓最大值為5000V，根據(jù)變壓比可知所以實現(xiàn)燃氣灶點火的條件是若，則可以實現(xiàn)燃氣灶點火，故D正確。故選D。5．B【詳解】A．衛(wèi)星軌道的圓心一定與地球球心重合，故A錯誤；C．對近地衛(wèi)星，由萬有引力提供向心力有得故C錯誤；B．對非近地衛(wèi)星，由萬有引力提供向心力有得故B正確；D．第一宇宙速度是最大運行速度，衛(wèi)星的線速度小于地球的第一宇宙速度，故D錯誤。故選B。6．CD【詳解】A．勻速轉動時，碟子的向心力由轉盤給碟子的摩擦力提供，指向轉盤圓心，由牛頓第三定律可得，碟子對轉盤的摩擦力方向為轉盤圓心與碟子的連線向外，故A錯誤；B．當剛發(fā)生相對滑動時有最大靜摩擦提供向心力，即兩個碟子與轉盤接觸面動摩擦因數(shù)相同，半徑相同，則可知兩個碟子相對轉盤發(fā)生滑動的角速度相同，故B錯誤；C．轉盤勻速轉動半周的過程中，空碟子速度反向，合外力對空碟子的沖量等于其動量改變量，則有故C正確；D．轉盤勻速轉動半周的過程中，轉盤對空碟子的摩擦力提供向心力，始終指向圓心，與速度方向垂直，不做功，則轉盤對空碟子的摩擦力所做的功為零，故D正確。故選CD。7．BD【詳解】A．聲波是縱波，故A錯誤；B．衍射是波特有的現(xiàn)象，由波源M振動產(chǎn)生的簡諧波在傳播過程中遇到尺寸比其波長大的障礙物時，也能夠發(fā)生衍射，故B正確；C．根據(jù)“同側法”，時刻質點P正在向下振動，故C錯誤；D．波速從時刻開始，質點Q經(jīng)過時間達到波峰位置，故D正確。故選BD。8．AC【詳解】AB．由圖乙可知負電荷的速度在增大，根據(jù)動能定理可知電場力對負電荷做了正功，即解得電場力對負電荷做正功，所以電場力向右，則電場線方向由N指向M，故A正確，B錯誤；C．根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關系可知，電場力做正功，電勢能減小，故C正確；D．根據(jù)圖像的變化特點可知，負電荷在M、N兩點的加速度大小關系為負電荷僅受電場力的作用，則所以N點的電場強度小于M點的電場強度，故D錯誤。故選AC。9．(1)AC(2)AC(3)1【詳解】（1）[1]A．為了使小球離開斜槽后做平拋運動，需要調節(jié)斜槽末端水平，A正確；B．為了使小球每次離開斜槽后的速度相同，需要在同一位置靜止釋放小球，B錯誤；C．為了使小球向下的運動在豎直方向上，需要調節(jié)木板保持豎直，C正確；D．只要使小球每次離開斜槽后的速度相同，在同一位置釋放即可，無需減小小球與斜槽之前的摩擦，D錯誤。故選AC。（2）[2]由圖可知，第3個痕跡點與其它痕跡點偏差較大，原因可能是離開斜槽是的速度較大，使離開斜槽時速度偏大的原因可能是小球釋放高度偏高，小球沒有靜止釋放，AC正確。故選AC。（3）[3]由圖可知、兩點間的水平位移等于、兩點間的水平位移，則、兩點間的時間間隔等于、兩點間的時間間隔，在豎直方向上根據(jù)逐差公式可知解得、兩點間的時間間隔為則小球做平拋運動的初速度大小為【點睛】本題（3）問中，題中并未提及運動軌跡為從平拋運動開始的運動軌跡，所以要通過觀察軌跡圖像，利用逐差法計算出各個軌跡點的時間間隔為解題關鍵。10．(1)4900串(2)見解析(3)【詳解】（1）改裝成大量程電壓表，應利用電阻的分壓作用，所以