天津市2024屆高三4月第二次階段考物理試題

天津市重點中學(xué)2024屆高三4月第二次階段考物理試題

請考生注意：

1.請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0.5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答

案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。

2.答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。

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、如圖所示，在傾角為30。的光滑斜面上，一質(zhì)量為，〃的小車在沿斜面向下的外力尸作用下下滑，在小車下滑的過

程中，小車支架上連接著小球（質(zhì)量為?。┑妮p繩恰好水平。不計空氣阻力作用，已知重力加速度為g,則外力F的

A.2mgB.3mgC.4mgD.5mg

2、電阻為R的單匝閉合金屬線框，在勻強磁場中繞著與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢的圖像如圖所

示。下列判斷正確的是（）

B.穿過線框的磁通量最大為與工

2兀

C.線框轉(zhuǎn)動一周做的功為空

R

D.從/=二至生的過程中，線框的平均感應(yīng)電動勢為與

442

3、一個物體沿直線運動，f=0時刻物體的速度為lm/s,加速度為lm/s2,物體的加速度隨時間變化規(guī)律如圖所示，則

下列判斷正確的是（）

A.物體做勻變速直線運動B.物體的速度與時間成正比

C.f=5s時刻物體的速度為6.25m/sD.f=8s時刻物體的速度為12.2m/s

4、如圖所示，上表面粗糙、傾角，=37°的斜面體放在光滑的水平地面上，一物塊靜止在斜面體上。現(xiàn)給斜面體一水

平向左的推力尸，發(fā)現(xiàn)無論尸多大，物塊均能與斜面體保持相對靜止。若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，sin37°=0.6,

cos37°=0.8,則物塊與斜面體間的動摩擦因數(shù)"應(yīng)滿足的條件為（）

5、太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個質(zhì)子（：H）聚變?yōu)?個氮核（：He）的熱核反應(yīng)，核反應(yīng)方程是4：H-；He+2X,

這個核反應(yīng)釋放出大量核能。已知質(zhì)子、氨核、X的質(zhì)量分別為,"1、"22、機3,真空中的光速為c。下列說法中正確的

是（）

A.方程中的X表示中子，

B.方程中的X表示電子卜

C.這個核反應(yīng)中質(zhì)量虧損一機2一機3

D.這個核反應(yīng)中釋放的核能A￡1=（4mi—mi—2ms）c2

6、職業(yè)高空跳傘運動員從近萬米高空帶著降落傘跳下，前幾秒內(nèi)的運動可視為自由落體運動。已知運動員的質(zhì)量為

80kg,重力加速度g取10m/s2,關(guān)于運動員所受重力做功的功率，下列說法正確的是（）

A.下落第1s末的瞬時功率為4000W

B.下落第1s內(nèi)的平均功率為8000W

C.下落第2s末的瞬時功率為8000W

D.下落第2s內(nèi)的平均功率為12000W

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，相距/的兩小球A、3位于同一高度縱/、九均為定值）.將A向3水平拋出，同時讓3自由下落.A、3與地

面碰撞前后，水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反?不計空氣阻力及小球與地面碰撞的時間，則

A.A、3一定能相碰

B.4、8在第一次落地前能否相碰，取決于A的初速度大小

C.A、8在第一次落地前若不碰，以后就不會相碰

D.4、5要在最高點相碰，A球第一次落地的水平位移一定為,

2

8、4月20日深夜，“長征三號乙”運載火箭成功發(fā)射第44顆“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星。這是“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星在2019年的首次

發(fā)射，“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)今年繼續(xù)高密度全球組網(wǎng)。若某顆衛(wèi)星入軌后繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為r,

運動周期為T。已知地球半徑為R,引力常量為G,下列說法正確的是（）

442收

A.衛(wèi)星的線速度大小丫=亍B.地球的質(zhì)量絲?

GT2

C.地球的平均密度上篇4/R3

D.地球表面重力加速度大小g=掌?

9、在圖示電路中，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為2：1,電阻小、R2、尺3、&的阻值均為4。。已知通過R4的電

流石=20sinlOOmA,下列說法正確的是（）

A.a、b兩端電壓的頻率可能為100Hz

B.a、方兩端電壓的有效值為56V

C.若a、萬兩端電壓保持不變，儀減小&的阻值，則R消耗的電功率減小

D.若a、6兩端電壓保持不變，儀減小Ri的阻值，則&兩端電壓增大

10、如圖所示。豎直光滑桿固定不動，兩根完全相同的輕質(zhì)彈簧套在桿上，彈簧下端固定。形狀相同的兩物塊A、B

分別置于兩彈簧上端但不會拴接，A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量。現(xiàn)用外力作用在物體上，使兩端彈簧具有相同的壓縮量。

撤去外力后，兩物塊由靜止向上運動并離開彈簧。從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程中。彈簧始終在彈性限

度之內(nèi)，以地面為零勢能面。下列說法正確的是（）

A.上升過程中兩物塊機械能均守恒

B.A上升的最大高度小于B上升的最大高度

C.A物體的最大速度大于B物體的最大速度

D.A物體的最大加速度小于B物體的最大加速度

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）用如圖所示裝置探究鉤碼和小車（含祛碼）組成的系統(tǒng)的“功能關(guān)系”實驗中，小車碰到制動擋板時，鉤碼

尚未到達地面。

⑴平衡摩擦力時，（填“要”或“不要”）掛上鉤碼；

⑵如圖乙是某次實驗中打出紙帶的一部分，0、4、3、C為4個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個打出

的點沒有畫出，所用交流電源的頻率為50Hz通過測量，可知打點計時器打5點時小車的速度大小為m/s（結(jié)

果保留兩位有效數(shù)字）；

（3）某同學(xué)經(jīng)過認真、規(guī)范的操作，得到一條點跡清晰的紙帶，他把小車開始運動時打下的點記為。，再依次在紙帶上

取等時間間隔的1、2、3、4、5、6等多個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到。的距離s,及打下各計數(shù)點時小車的瞬時速度

Vo如圖丙是根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)繪出的y2_s圖象，已知此次實驗中鉤碼的總質(zhì)量為0.15kg,小車中祛碼的總質(zhì)量為

0.50kg,取重力加速度g=10m/s2,根據(jù)功能關(guān)系由圖象可知小車的質(zhì)量為kg（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）;

（4）研究實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，鉤碼重力做的功總略大于系統(tǒng)總動能的增量，其原因可能是。

A.鉤碼的重力大于細線的拉力

B.未完全平衡摩擦力

C.在接通電源的同時釋放了小車

D.交流電源的實際頻率大于50Hz

12.（12分）很多人都認為“力越小速度就越小”，為了檢驗這個觀點是否正確，某興趣小組的同學(xué)設(shè)計了這樣的實驗

方案：在水平桌面上放一木塊，木塊后端與穿過打點計時器的紙帶相連，前端通過定滑輪與不可伸長的細線相連接,

細線上不等間距地掛了五個鉤碼，其中第四個鉤碼與第五個鉤碼之間的距離最大。起初木塊停在靠近打點計時器的位

置，第五個鉤碼到地面的距離小于木塊到定滑輪的距離，如圖甲所示。接通打點計時器，木塊在鉤碼的牽引下，由靜

止開始運動，所有鉤碼落地后，木塊會繼續(xù)運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。圖乙是實驗得到的

第一個鉤碼落地后的一段紙帶，紙帶運動方向如箭頭所示。（當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮取9.8m/s2）

圖乙

⑴根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，可以判斷第五個鉤碼落地時可能出現(xiàn)在紙帶中的段（用Oi,Di,015字母區(qū)間

表示）；第四個鉤碼落地后至第五個鉤碼落地前木塊在做_____運動。

⑵根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，還可以計算出第五個鉤碼落地后木塊運動的加速度大小為m/s2；木塊與桌面間的動

摩擦因數(shù)為〃=。（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，分析可知“力越小速度就越小”的觀點是—的。（填“正確”或“錯誤”）

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）一個傾角為。=37。的斜面固定在水平面上，一個質(zhì)量為機=1.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點）以vo=8m/s的初

3

速度由底端沿斜面上滑。小物塊與斜面的動摩擦因數(shù)/，=0.L若斜面足夠長，已知tan37*—,g取lOm/s?,求：

4

（1）小物塊沿斜面上滑時的加速度大小；

（2）小物塊上滑的最大距離；

（3）小物塊返回斜面底端時的速度大小。

14.（16分）如圖（a）,一水平面內(nèi)固定有兩根平行的長直金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L；兩根相同的導(dǎo)體棒M、N置于

導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直，長度均為L;棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為“（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）；整個裝置處于豎

直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為瓦從f=0時開始，對導(dǎo)體棒M施加一平行于導(dǎo)軌的外力尸，F(xiàn)隨時間變化

的規(guī)律如圖（b）所示。已知在fo時刻導(dǎo)體棒M的加速度大小為時，導(dǎo)體棒N開始運動。運動過程中兩棒均與導(dǎo)

軌接觸良好，重力加速度大小為g,兩棒的質(zhì)量均為機，電阻均為R,導(dǎo)軌的電阻不計。求：

F

B

()<0

圖(a)圖(b)

(1)/0時刻導(dǎo)體棒M的速度VM；

⑵o~fo時間內(nèi)外力F的沖量大小；

(3)0~旬時間內(nèi)導(dǎo)體棒M與導(dǎo)軌因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。

15.(12分)如圖所示，在OVxWa的區(qū)域I內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強磁場，在x>a的區(qū)域II內(nèi)有垂直于紙面向

外的勻強磁場，它們的磁感應(yīng)強度均為風(fēng)，磁場邊界與x軸交于P點。一質(zhì)量為機，電荷量為q(?>0)的粒子沿x

軸從原點。水平射入磁場。當(dāng)粒子射入速度不大于%時，粒子在磁場中運動的時間都相等，不計重力：

(1)求速度W的大?。?/p>

(2)若粒子射入速度的大小為2%,求粒子兩次經(jīng)過邊界到P點距離的比值；(結(jié)果可帶根號)

(3)若調(diào)節(jié)區(qū)域II磁場的磁感應(yīng)強度大小為2瓦，使粒子以速度(?>1)從。點沿x軸射入時，粒子均從。點射

出磁場，求”與/滿足的關(guān)系。

X

X

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、B

【解析】

小車和小球一起沿斜面加速下滑，二者有相同的加速度。對整體進行受力分析，由牛頓第二定律可得，在沿斜面方向

上有

F+2mgsin30°=2ma

對小球進行受力分析，小球受到水平拉力、重力的作用，其合力一定沿斜面向下，且大小

asin30°

故加速度

a=2g

代入上式可得

F—3mg

故選B。

2、B

【解析】

A.由圖可知/=；時刻感應(yīng)電動勢最大，此時線圈所在平面與中性面垂直，A錯誤；

B.當(dāng)感應(yīng)電動勢等于零時，穿過線框回路的磁通量最大，且由得

①"Em=E°_

m—N①一、/_271

1x-----

T

B正確；

c.線圈轉(zhuǎn)一周所做的功為轉(zhuǎn)動一周的發(fā)熱量

(Em)2

E2?F)E2

Q=—T=T=^T

RR2R

C錯誤；

D.從二到工時刻的平均感應(yīng)電動勢為

44

-_A?_2?m_2E0

口——-----一-----一----

LL兀

22

D錯誤。

故選B。

3、D

【解析】

A.物體的加速度在增大，做變加速直線運動，故A錯誤。

B.由圖像知質(zhì)點的加速度隨時間增大，根據(jù)v=vo+m可知，物體的速度與時間一定不成正比，故B錯誤。

C.由圖知a=QAt+l(m/s2),當(dāng)U5s時,a=1.5m/s2,速度的變化量

Av="L5x5m/s=6.25m/s

2

知U5s時的速度為

v=vo+Av=lm/s+6.25m/s=7.25m/s

故c錯誤。

D.a-f圖線與時間軸圍成的面積表示速度的變化量，貝!JO-8s內(nèi)，a=0.1f+l(m/s2),當(dāng)U8s時，a=1.8m/s2,速度的變化

量

111Q

Av=------x8m/s=11.2m/s

2

知U8s時的速度為

v=vo+Av=lm/s+11.2m/s=12.2m/s

故D正確。

故選D。

4、B

【解析】

當(dāng)F=0時，物塊能靜止在斜面上，可知

mgsin0<"mgcos0

得

/z>tan6>

即

當(dāng)尸特別大時，對物塊受力分析，將加速度分解到沿斜面方向和垂直斜面方向，由牛頓第二定律，沿斜面方向

f+mgsin3=macos0

垂直斜面方向

N-mgcos6=masin0

又/由于F可以取無窮大，加速度無窮大，所以以上各式中的小？sin夕和mgeos6可忽略，聯(lián)立解得

14

//>-----=-

tan63

綜合分析得

4

〃》一

3

故ACD錯誤，B正確。

故選B。

5,D

【解析】

AB.由核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可推斷出X為：e,故AB錯誤；

CD.質(zhì)量虧損為

△m=4mi-m2-2m3

釋放的核能為

△E=&mc2=(4/M1-Z712-2/7/3)c2

故C錯誤、D正確。

故選D。

6、D

【解析】

A.下落第Is末的瞬時功率為

2

《=mg%=mg-gt{-80xl0x1W=8OOOW

選項A錯誤；

B.下落第Is內(nèi)的平均功率為

Pi=mgvx=mg-號=gx80xICPx1W=4OOOW

選項B錯誤；

C.下落第2s末的瞬時功率為

2

P2=mgv2=mg-gt2=80xl0x2W=16000W

選項c錯誤;

D.下落第2s內(nèi)的平均功率為

P=mgv,=mg-g'i+g'2=80x]0x10+10x2w=]2000W

222

選項D正確;

故選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、AB

【解析】

A、B兩物體在豎直方向上的運動是相同的，若A、B在第一次落地前不碰，由于反彈后水平分速度不變，豎直分速度

大小不變、方向相反，則以后一定能碰，故A正確，C錯誤.若A球經(jīng)過水平位移為/時，還未落地，則在B球正下

方相碰.可知當(dāng)A的初速度較大時，A、B在第一次落地前能發(fā)生相碰，故B正確.若A、B在最高點相碰，A球第一

次落地的水平位移x=〃n,n=2、4、6、8...,故D錯誤.故選AB.

【點睛】

此題關(guān)鍵是知道平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)該規(guī)律抓住地面碰撞前

后，水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反來判斷兩球能否相碰.

8、AC

【解析】

A.根據(jù)線速度的定義可知衛(wèi)星的線速度大小為

v=-2-"

T

選項A正確；

B.由空絲=加”/，得地球的質(zhì)量為

r2T2

4/R3

M=

GT2

選項B錯誤；

C.根據(jù)密度公式可知地球的密度

M_3兀丫3

石;赤

3

選項C正確;

D.根據(jù)萬有引力提供向心力有

GMm4TT2

——---m——r

戶T2

地球表面萬有引力近似等于重力有

-Mm

G-^=mg

聯(lián)立解得地球表面的重力加速度大小

4兀2,

8~T2R2

選項D錯誤。

故選ACo

9、BD

【解析】

A.通過凡的電流。=2夜sinlOORA,則角速度

G=lOO7zrad/s

頻率為

/=—=50Hz

In

變壓器不會改變交流電的頻率，故。、〃兩端電壓的頻率為50Hz,故A錯誤；

B.通過此的電流最大值為2后A，則有效值為

Z4=2A

根據(jù)并聯(lián)電路的規(guī)律可知，通過&的電流有效值為2A,副線圈的輸出電流：I2=4A

根據(jù)變流比可知，原線圈的輸入電流

人=-2=2A

為兩端電壓為

U.=I\&=8V

副線圈兩端電壓

t72=727?2+/47?4=24V

根據(jù)變壓比可知，原線圈的輸入電壓

U[=區(qū)。2=48V

n2

則。、〃兩端電壓

Uab=URi+Ul=56V

故B正確；

C.若。、b兩端電壓保持不變，僅減小&的阻值，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，副線圈的輸出電流增大，根據(jù)變流

比可知，原線圈的輸入電流增大，則"消耗的電功率增大，故c錯誤；

D.若a、b兩端電壓保持不變，僅減小鳥的阻值，則原線圈輸入電壓增大，根據(jù)變壓比可知，副線圈輸出電壓增大,

則凡兩端的電壓增大，故D正確；

故選BDo

10、BD

【解析】

A.上升過程中在彈簧恢復(fù)原長前，彈簧彈力一直對物塊做正功，物塊機械能增加，A錯誤；

B.物塊從撤去外力到第一次速度減為0,根據(jù)能量守恒定律

mgh=丸彈

解得

mg

彈簧壓縮量相同，所以對于兩物塊彈簧釋放的彈性勢能Ep彈相同，因為mA>MB，所以兩小球上升的最大高度關(guān)系為

丸A<%

B正確；

C.物塊速度最大時，加速度為0,假設(shè)初始狀態(tài)彈簧的壓縮量為七,達到最大速度前，合力滿足

F=k(x0-x)-mg=-kx+Ax0-mg

X為物塊向上運動的位移，因為根A>根B，所以方-X圖像為

B

F-X圖線與位移軸圍成的面積為合外力做功，物塊從靜止開始運動，根據(jù)動能定理可知合力為0時，B物塊動能大,

根據(jù)動能表達式E=-mv2可知A物體的最大速度小于B物體的最大速度，C錯誤；

k2

D.撤去外力瞬間，物塊的加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律可知

F^-mg=ma

解得

因為%>，電，所以

4<a

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、不要0.720.85BD

【解析】

(1)[口.小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力作用，為了在實驗中能夠把細線對小車的拉力視為小車的

合外力，則應(yīng)該用重力的下滑分力來平衡摩擦力，在平衡摩擦力時，不掛鉤碼，但要連接紙帶。

⑵[2].相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個打出的點沒有畫出，計數(shù)點間的時間間隔為

T=0.02x5s=0.1s

根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知，一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，打5點的速度為

X20.10-5.71,c_2,crc,

v=AC=----------------xlO~m/s=0.72m/s

BR2T2x0.1

(3)[3].設(shè)鉤碼的質(zhì)量為機，小車的質(zhì)量為V,小車中祛碼的質(zhì)量為機'，對系統(tǒng)，由動能定理得

mgx=—QM+m+m'^)v2

整理得

22mgx

v=-----------

m+m!+M

v2-x圖象的斜率

k=2mg2mzs2

m+m'+M0.25

解得

M=0.85kgo

(4)[4].A.鉤碼的重力大于細線的拉力，不影響鉤碼重力做系統(tǒng)做的功，故A錯誤；

B.長木板的右端墊起的高度過低，未完全平衡摩擦力時，則摩擦力做負功，系統(tǒng)總動能的增量小于鉤碼重力做的功,

故B正確；

C.接通電源的同時釋放了小車，只會使得紙帶上一部分點不穩(wěn)定，不影響做功與動能的增量，故C錯誤；

D.交流電源的實際頻率大于50Hz,如果代入速度公式的周期為0.02s,比真實的周期大，則求出來的速度偏小，則動

能偏小，故D正確。

故選BD。

12、Dw~Dn勻速直線5.00.51錯誤

【解析】

⑴口][2].第五個鉤碼落地后木塊將做減速運動，點跡間距逐漸減小，則可以判斷第五個鉤碼落地時可能出現(xiàn)在紙帶中

的由此也可判斷第四個鉤碼落地后至第五個鉤碼落地前的一段時間內(nèi)，紙帶上點跡均勻，木塊在做勻速直

線運動。

⑵[3北4].由紙帶可看出，第五個鉤碼落地后Ax=0.2cm根據(jù)Ar=a"可得木塊運動的加速度大小為

-2

Ax0.2xlO「八，2

a--7=----------=5.0m/s

T20.022

由

a=------=4g

m

可得

"=0.51

(3)[5].根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，分析可知“力越小速度就越小”的觀點是錯誤的。

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)8m/s2(2)4.0m(3)4^/2m/s

【解析】

(1)小物塊沿斜面上滑時受力情況如下圖所示，其重力的分力分別為:

Fi=nigsin0

F2=mgcos0

根據(jù)牛頓第二定律有：

FN=F2…①

g+￡/=%。???②

又因為

姑MN…③

由①②③式得：

a=gsinO+|igcosO=(l0x0.6+0.1x10x0.8)m/s2=8.0m/s2..

(2)小物塊沿斜面上滑做勻減速運動，到達最高點時速度為零，則有:

O-vo2=2(-〃)x.??⑤

得:

”2o2

x=-=-----m=4m???⑥

2a2x8

(3)小物塊在斜面上下滑時受力情況如下圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有:

FN=F2…⑦

由③⑦⑧式得:

a,=gsin0-ggcos0=(lOxO.6-0.1xl0x0.8)m/s2=4.0m/s2...(9)

有：

v2=2afx...@

所以有：

v=飛2dxz2x4x4=4V2m/s