2024屆天津市南開中學高三下學期第三次模擬檢測物理試卷

南開中學2024屆高三模擬檢測物理學科試卷考試時間：60分鐘I卷（共40分）本試卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷兩部分，共100分?？荚嚱Y(jié)束后，將答題卡、答題紙與作文紙一并交回。一、單項選擇題（共25分，每題5分）1．下列說法正確的是（）A．玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律B．原子核發(fā)生衰變時，新核與粒子的總質(zhì)量等于原來的原子核的質(zhì)量C．氫原子的核外電子由離原子核較遠的軌道躍遷到離核較近的軌道上時氫原子的能量增加D．在原子核中，比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固2．下列說法正確的是（）A．若一定質(zhì)量的氣體吸收熱量50J，則內(nèi)能一定增加50JB．布朗運動反映組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運動C．當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大D．氣體的溫度降低，分子平均動能一定減小3．理想變壓器原線圈a匝數(shù)，副線圈b匝數(shù)，線圈a接在如圖所示的交變電壓的交流電源上，“3V，6W”的燈泡恰好正常發(fā)光，電阻，，電壓表V為理想電表，下列說法正確的是（）A．通過副線圈b的交變電流的頻率為10HzB．電壓表的示數(shù)為44VC．電阻消耗的電功率為8WD．通過電阻的電流為10A4．近年來我國的火星探測工程和探月工程都取得了巨大進展。已知火星和月球的半徑分別為和，質(zhì)量分別為和，表面重力加速度分別為和，第一宇宙速度分別為和，其對應的軌道周期分別為和，則（）A． B． C． D．5．如圖所示，直線a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點，四點處的電勢分別為、、、．一電子由M點分別運動到N點和P點的過程中，電場力所做的負功相等，則（）A．直線a位于某一等勢面內(nèi)，B．直線c位于某一等勢面內(nèi)，C．若電子由M點運動到Q點，電場力做正功D．若電子由P點運動到Q點，電場力做負功二、多項選擇題（共15分，每小題5分，漏選3分）6．“不經(jīng)歷風雨怎么見彩虹”，彩虹是一種光學現(xiàn)象。當陽光照射到空中的雨點時，光線被折射及反射，在空中形成七彩光譜。太陽光射到小水珠發(fā)生色散形成彩虹的光路如圖所示，a、b為兩種折射出的單色光。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光的波長大于b光的波長B．在水珠中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度C．用同一雙縫干涉裝置看到b光的干涉條紋間距比a光的寬D．若a光可使某金屬發(fā)生光電效應，則b光也能使該金屬發(fā)生光電效應7．波源O在時刻開始振動，產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在某時刻的波形圖如圖甲所示，P點是平衡位置為處的質(zhì)點，圖乙為x軸上某質(zhì)點的振動圖象，下列說法正確的是（）A．O點起振方向沿y軸負方向B．圖乙中所表示的質(zhì)點平衡位置離O點距離為1mC．該波所遇到的障礙物或孔的尺寸為4m時，能發(fā)生較明顯的衍射現(xiàn)象D．時處的質(zhì)點第一次到達波峰8．如圖所示，斜面軌道與水平軌道通過一小段圓弧平滑連接，斜面傾角為。質(zhì)量為m的滑塊從斜面底端A點以初速度沿斜面上滑，到達最高點B點后返回A點的速率為，繼續(xù)在水平軌道上運動一段距離后停在C點。已知，，，g取則（）A．滑塊與斜面和水平面之間的動摩擦因數(shù)之比為2：1B．滑塊沿斜面上滑和下滑過程中減少的機械能相同C．滑塊沿斜面下滑過程中和沿水平面運動過程中，重力的沖量相同D．滑塊在斜面上運動的整個過程中所受合力的沖量為II卷（共60分）三、實驗題（共12分）9、在做“驗證機械能守恒定律”實驗時：（1）已準備的器材有打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需的器材是_________；A．直流電源、天平及砝碼 B．直流電源、刻度尺C．交流電源、天平及砝碼 D．交流電源、刻度尺（2）在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點。如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出）。已知打點計時器每隔0.02s打一次點，當?shù)氐闹亓铀俣葎t：①從O點到B點，重物重力勢能減少量_________J，打B點時重物的動能為_________J；（結(jié)果取3位有效數(shù)字）②實驗結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，關(guān)于這個誤差下列說法正確的是_________A．該誤差屬于偶然誤差B．該誤差屬于系統(tǒng)誤差C．可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差D．可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差（3）通過該實驗得到的結(jié)論是：__________________。10、某物理興趣小組測量一電池的電動勢和內(nèi)阻。按照圖甲所示連接好電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，測得多組電阻箱接入電路的阻值R及對應的電流表的示數(shù)I，得圖線如圖乙所示，已知。（1）根據(jù)圖像可知電池的電動勢為_________V，內(nèi)阻為_________Ω（兩空均保留1位小數(shù)）。（2）考慮到電流表內(nèi)阻的影響，電動勢的測量值_________實際值，內(nèi)阻的測量值_________實際值（填“大于”、“小于”或“等于”）。四、計算題（共48分）11、（14分）如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛小車，小車的左側(cè)靠在豎直墻壁上，小車的AB軌道是一段半徑為R的四分之一圓弧軌道，AB軌道的最低點B與水平軌道BC相切，BC的長度是圓弧半徑的3倍，整個軌道處于同一豎直平面內(nèi)?？梢暈橘|(zhì)點的物塊從離A點的高度為5R的正上方P點處無初速度下落，恰好落入小車的圓弧軌道上，物塊到達圓弧軌道的最低點B時對軌道的壓力是物塊重力的5倍，然后物塊沿小車的水平軌道運動至末端C處時恰好沒有滑出小車。物塊的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為3m，重力加速度為g，不考慮空氣阻力和物塊落入圓弧軌道時的能量損失。求：（1）物塊在AB軌道上運動的過程中克服摩擦力做的功；（2）物塊與水平軌道BC間的動摩擦因數(shù)。12、（16分）如圖所示，MN、PQ是足夠長的光滑平行導軌，其間距為L，且MP與兩導軌垂直，導軌平面與水平面間的夾角．M、P和N、Q之間均接阻值為2R的電阻．有一垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度的大小為．將一根質(zhì)量為m的金屬棒ab緊靠MP放在導軌上，且與導軌接觸良好，金屬棒的電阻為R，導軌電阻不計．現(xiàn)用與導軌平行的恒力沿導軌平面向上拉金屬棒，使金屬棒從靜止開始沿導軌向上運動，金屬棒在運動過程中始終與MP平行．當金屬棒滑行至cd處時已經(jīng)達到穩(wěn)定速度，cd到MP的距離為s，重力加速度為g．（1）求金屬棒達到的穩(wěn)定速度v．（2）求金屬棒從靜止開始運動到cd的過程中，導體棒上產(chǎn)生的熱量．（3）當金屬棒滑行至cd時，去掉NQ間的電阻2R，為使導體棒的速度不變，拉力應變?yōu)槎嗌伲?3、（18分）如圖為實驗室篩選帶電粒子的裝置示意圖。加速器金屬板M、N豎直放置，兩板中心開有小孔，板間電壓為．加速器右側(cè)為一速度選擇器，金屬板E、F中有正交的勻強電場和勻強磁場，磁場垂直紙面向里，磁感應強度大小為，電場方向未畫出。速度選擇器右端有一個圓心為O，半徑為R的絕緣圓筒，圓筒某一橫截面在粒子運動所在的豎直面內(nèi)，在該橫截面內(nèi)圓筒上有三個等間距的小孔A、B、C，圓筒內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強磁場?，F(xiàn)有一帶電量為，質(zhì)量為m的粒子（重力忽略不計），由靜止經(jīng)過加速器加速后恰能沿直線通過速度選擇器，最終從A孔正對圓筒橫截面圓心O射入圓筒。求：（1）離開加速器的速度大??；（2）速度選擇器中電場強度的大??；（3）若粒子進入絕緣圓筒后，直接從B點射出，則圓筒內(nèi)的磁感應強度為多大；（4）為了使粒子從B點射出后能從C點返回筒內(nèi)，可在圓筒外PQ直線右側(cè)加一垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為，若粒子在運動中與圓筒壁碰撞，將以原速率反彈，求可能的大小。參考答案1．A2．D3．C4．C5．B6．AD7．BCD8．BC9．D1.881.84BD在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘下落過程中機械能守恒10．12.51.0等于大于11．（1）；（2）【解析】（1）由牛頓第三定律知物塊到達圓弧軌道的最低點B時軌道對物塊的支持力的是物塊重力的5倍，即在B點，由牛頓第二定律得解得對物體從釋放到B點的過程由動能定理得聯(lián)立解得（2）從B到C的過程中，小車和物塊組成的系統(tǒng)動量守恒，由題意知，物塊達到C點，小車和物塊剛好共速，設此時的速度為v，由動量守恒定律有由能量守恒得聯(lián)立解得12．（1） （2） （3）【解析】（1）當金屬棒勻速運動時達到穩(wěn)定狀態(tài)，由平衡條件得：，安培力：，解得：；（2）設金屬棒從靜止開始運動到cd的過程中，導體棒上產(chǎn)生的熱量為Q，則整個電路產(chǎn)生的焦耳熱為2Q，由能量守恒定律得：，解得：．（3）當金屬棒運動到cd時，去掉NQ間的電阻，為