2024年天津市高三學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試物理模擬試題（六）(含答案)

2024年天津市高三學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試物理模擬試題（五）

第I卷（共40分）

一、單項(xiàng)選擇題（每小題5分，共25分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的）

1.2023年8月25日，新一代人造太陽"中國(guó)環(huán)流三號(hào)”首次實(shí)現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模式

運(yùn)行，再次刷新中國(guó)磁約束聚變裝置運(yùn)行紀(jì)錄。核聚變是一種核反應(yīng)的形式。下列關(guān)于核反應(yīng)的說法中正確的

是（）

A.要使輕核發(fā)生聚變，一種可行的方法是將物質(zhì)加熱到幾百萬開爾文的高溫

B.笊瓶核聚變的核反應(yīng)方程為;

c.相同質(zhì)量的核燃料，重核裂變比輕核聚變釋放的核能更多

D.核聚變反應(yīng)過程中沒有質(zhì)量虧損

2.將M=2OOV5sin（100兀f）V的電壓輸入如圖3所示的理想變壓器的原線圈，原副線圈的匝數(shù)之比為小:咫=

5:1,7?=100Qo下列說法正確的是（）

A.該交流電的頻率為100Hz

B.閉合開關(guān)S后，電阻R消耗的電功率為16W

C.閉合開關(guān)S后，電流表的讀數(shù)為2A

D.斷開開關(guān)S后，副線圈的輸出電壓為0

3.光刻機(jī)是制作芯片的核心裝置，主要功能是利用光線把掩膜版上的圖形印制到硅片上。如圖所示，DUV光

刻機(jī)使用的是深紫外線，其波長(zhǎng)為193nm。為提高投影精細(xì)圖的能力，在光刻膠和投影物鏡之間填充液體以

提高分辨率，則與沒加入液體相比，下列說法正確的是（）

光線

掩膜版一'”

投影物鏡一

浸沒液體^■真空區(qū)域

光刻膠7

甲乙

A.深紫外線進(jìn)入液體后傳播速度變大

B.傳播相等的距離，深紫外線在液體中所需的時(shí)間更長(zhǎng)

C.深紫外線光子的能量在液體中更大

D.深紫外線在液體中更容易發(fā)生衍射，能提高分辨率

4.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸方向傳播，質(zhì)點(diǎn)A的平衡位置位于x=0.2m處，質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置位于x=0.4m處,

質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像如圖甲所示，圖乙是t=0.1s時(shí)該波的波形圖。下列說法正確的是（）

1

A.t=o時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P速度為零

B.該波沿x軸正方向傳播

C.質(zhì)點(diǎn)A從t=Os開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)方程為y=5sinl0zrt（cm）

D.t=0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P處于波峰位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A也處于波峰位置

5.如圖所示，豎直輕彈簧固定在水平地面上，彈簧的勁度系數(shù)為k,原長(zhǎng)為質(zhì)量為m的鐵球由彈簧的正

上方打高處自由下落，與彈簧接觸后壓縮彈簧，當(dāng)彈簧的壓縮量為x時(shí)，鐵球下落到最低點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力,

重力加速度為g，則下列說法正確的是（)

小球下落高度h時(shí)具有的動(dòng)能最大

A.h

B.小球下落到最低點(diǎn)時(shí)速度為0,加速度為0

C.當(dāng)彈簧壓縮量/=竿時(shí)，小球的動(dòng)能最大，彈性勢(shì)能最小

k0

D.小球的整個(gè)下落過程，其重力勢(shì)能一直減小，機(jī)械能先不變，后減小

二、不定項(xiàng)選擇題（每小題5分，共15分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的

得5分，選對(duì)但不全的得3分，選錯(cuò)或不答的得。分）

6.某汽車的四沖程內(nèi)燃機(jī)利用奧托循環(huán)進(jìn)行工作，該循環(huán)可視為由兩個(gè)絕熱過程和兩個(gè)等容過程組成。如圖

所示為一定質(zhì)量的理想氣體所經(jīng)歷的奧托循環(huán)，則該氣體（)

A.在。玲b的過程中，外界對(duì)其做的功小于其

增加內(nèi)能的增加量

B.在狀態(tài)a時(shí)氣體分子的平均動(dòng)能一定小于在狀態(tài)c

C.在bfc的過程中，單位時(shí)間內(nèi)撞擊氣缸壁的分子數(shù)增多

D.在一次循環(huán)過程中氣體吸收的熱量小于放出的熱量

7.如圖甲所示，2024年1月9日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將愛因斯坦探針

衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。假設(shè)愛因斯坦探針衛(wèi)星發(fā)射簡(jiǎn)化過程如圖乙

所示，先將衛(wèi)星送入圓形軌道工，在。點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火加速，由軌道I變?yōu)闄E圓軌道n上，飛船在軌道口上經(jīng)過

c點(diǎn)再變軌到圓軌道m(xù),則下列說法正確的是（）

2

甲

A.探針衛(wèi)星在軌道工上經(jīng)過a點(diǎn)的速度大于在軌道口上經(jīng)過a點(diǎn)的速度

B.探針衛(wèi)星在軌道口上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能大于在軌道I上運(yùn)行的機(jī)械能

c.探針衛(wèi)星在軌道n上經(jīng)過c點(diǎn)的加速度大于在軌道m(xù)上經(jīng)過c點(diǎn)的加速度

D.探針衛(wèi)星在軌道工上運(yùn)行的角速度大于在軌道m(xù)上運(yùn)行的角速度

8.如圖所示，0和0,是圓柱體上下底面的圓心，AB是上底面的一條直徑，C、D兩點(diǎn)在直徑AB上，且關(guān)于

0點(diǎn)對(duì)稱。M點(diǎn)在上底面的圓周上，且M0與直徑AB垂直。C'點(diǎn)和D'點(diǎn)分別是C、D兩點(diǎn)在下底面的投影

點(diǎn)。在A、B兩點(diǎn)分別固定等量異號(hào)的點(diǎn)電荷，下列說法正確的是

A.C點(diǎn)與D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B.C'點(diǎn)與D'點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同

C.M點(diǎn)與0點(diǎn)的電勢(shì)差小于C點(diǎn)與0點(diǎn)的電勢(shì)差

D.將試探電荷+q由0點(diǎn)沿直線移動(dòng)到0'點(diǎn)，其電勢(shì)能減小

第n卷（共60分）

9.（一）某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“用單擺測(cè)重力加速度"的實(shí)驗(yàn)。細(xì)線的一端固定在一力傳感器觸點(diǎn)

上，力傳感器與電腦屏幕相連，能直觀顯示細(xì)線的拉力大小隨時(shí)間的變化情況，在擺球的平衡位置處安放一個(gè)

光電門，連接數(shù)字計(jì)時(shí)器，記錄小球經(jīng)過光電門的次數(shù)及時(shí)間。

⑴用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑d,結(jié)果如圖乙所示，則擺球直徑“=cm；

⑵將擺球從平衡位置拉開一個(gè)合適的角度，由靜止釋放擺球，擺球在豎直平面內(nèi)穩(wěn)定擺動(dòng)后，啟動(dòng)數(shù)字計(jì)時(shí)

器，擺球某次通過光電門時(shí)從1開始計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)，當(dāng)擺球第。次（。為大于3的奇數(shù)）通過光電門時(shí)停止計(jì)時(shí),

3

記錄的時(shí)間為t,此過程中計(jì)算機(jī)屏幕上得到如圖丙所示的尸T圖像，可知圖像中兩相鄰峰值之間的時(shí)間間隔

為_______

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

|IIII|IIII|IIII|IIIII

01020

乙

⑶若在某次實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)未測(cè)量擺球直徑d,在測(cè)得多組細(xì)線長(zhǎng)度/和對(duì)應(yīng)的周期7■后，畫出LT?圖像。在

圖線上選取M、N兩個(gè)點(diǎn)，找到兩點(diǎn)相應(yīng)的橫、縱坐標(biāo)，如圖丁所示，利用該兩點(diǎn)的坐標(biāo)可得重力加速度表達(dá)

式且=O

（二）某同學(xué)要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，可供選擇的器材有：電流表A（0~0.6A）、電壓表V（0~3V）、

滑動(dòng)變阻器&（最大阻值30Q）、滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值250Q）、定值電阻Ro為1.0Q、開關(guān)、導(dǎo)線若干。

（1）請(qǐng)根據(jù)圖（a）中的電路圖完成圖（b）的實(shí)物連線。

（2）為方便調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用（填"R/或"R/）。

（3）為使電壓表的示數(shù)變化更明顯，請(qǐng)將上述器材的連線略加改動(dòng)，在圖（c）中方框畫出改動(dòng)后的實(shí)驗(yàn)電路

圖。

（4）該同學(xué)利用（3）中改動(dòng)后的正確電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)測(cè)出數(shù)據(jù)畫出的U-/圖線如圖（d）所示，則此干

電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻片Q。（結(jié)果均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）

4

“/v

(d)

10.如圖甲所示，有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=L2m、質(zhì)量為m=1kg的正方形單匝線框“bed,放在光滑水平面。在水平

恒定拉力F的作用下，穿過垂直水平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為3=0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。線框cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)

時(shí)的速度為％=2m/s。在t=3s時(shí)刻邊剛出磁場(chǎng)邊界。從進(jìn)入到離開磁場(chǎng)區(qū)域的3s時(shí)間內(nèi)線框運(yùn)動(dòng)的

丫-7圖象如圖乙所示。求:

(1)線框cd邊在剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，c、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UM；

(2)恒力F的大小;

(3)線框從cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到cd邊剛離開磁場(chǎng)的過程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱Qo

甲

5

11.如圖，左端固定在墻壁上的水平輕質(zhì)彈簧，處于自然狀態(tài)時(shí)另一端在光滑水平臺(tái)面右端；質(zhì)量為3m的小

車靜置于光滑的水平面上且緊靠平臺(tái)，其左側(cè)a端與臺(tái)面等高，小車的上表面由長(zhǎng)度為R的粗糙水平面如和

半徑為R的四分之一圓弧形光滑軌道be組成。質(zhì)量為m的小物塊P（與彈簧不栓接）在外力作用下將彈簧壓

縮至某一位置，由靜止釋放后從a端以大小為2荷（g為重力加速度大小）的速度滑上小車，恰好能到達(dá)頂

端Co

(1)求由靜止釋放時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能「;

(2)求P與ab間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃；

(3)請(qǐng)通過計(jì)算判斷P是否會(huì)滑離小車?

6

12.如圖所示，在第一象限內(nèi)，存在垂直于xQy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I,第二象限內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),

第三、四象限內(nèi)存在垂直于X0Y平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)n.一質(zhì)量為電荷量為+4的

粒子，從X軸上M點(diǎn)以某一初速度垂直于x軸進(jìn)入第四象限，在xOy平面內(nèi)，以原點(diǎn)。為圓心做半徑為4的

圓周運(yùn)動(dòng)；隨后進(jìn)入電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)至y軸上的N點(diǎn)，沿與y軸正方向成45。角離開電場(chǎng)；在磁場(chǎng)I中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間

后，再次垂直于x軸進(jìn)入第四象限.不計(jì)粒子重力.求：

(1)帶電粒子從M點(diǎn)進(jìn)入第四象限時(shí)初速度的大?。ィ?/p>

(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；

(3)磁場(chǎng)工的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小西.

7

參考答案

1.A2.B3.B4.C5.D6.BC7.BD8.AC

1.500.67

10.⑴線框cd邊在剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為七=BL%

感應(yīng)電流為/="=

RR

c、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為路端電壓，且感應(yīng)電流由c流向d,故c點(diǎn)電勢(shì)較低，故c、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為

33

=—I.—R=——E

4

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得=-0.18V

⑵當(dāng)帥邊也進(jìn)入磁場(chǎng)后，線框在磁場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得尸=府

Av0

由乙圖可知，加速度為。=--=0.5m/s

△t

解得尸=0.5N

⑶從”邊進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)過程，由能量守恒可得，線框產(chǎn)生焦耳熱為

Q^FL+^mv^-^mvf

解得。i=2.U

11.（1）令彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，P的速度為%,根據(jù)系統(tǒng)能量守恒有［琢

其中為=2癰

解得Ep=2mgR

（2）P恰好到達(dá)頂點(diǎn)c時(shí)，此時(shí)P與小車共速，設(shè)此時(shí)速度大小為v,根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒有

mv0=（m+3m）v

8

根據(jù)系統(tǒng)能量守恒;W；=(772+3/71)v2+mgR+/J.mgR

解得〃=0.5

(3)設(shè)小物塊P最終停在小車上，小物塊在粗糙水平面岫上的相對(duì)路程為5,由于水平方向動(dòng)量守恒，可知,

此時(shí)P與小車速度大小仍然為％根據(jù)系統(tǒng)能量守恒有

11c2

—mVg2-—(m+3m)v=/jmgs

解得s=3R

由于