2023-2024年天津市河東區(qū)高三下學期第二次模擬物理試卷（解析版）

2024年河東區(qū)高中學業(yè)水平等級性考試第二次模擬考試物理一、單項選擇題1.年月日由三峽集團研制的單機容量兆瓦海上風電機組成功下線，該機組是目前全球單機容量最大、葉輪直徑最大的風電機組，風力發(fā)電機簡易模型如甲圖所示，某興趣小組自制了一臺風力發(fā)電機，試驗中葉輪帶動線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交流電電流隨時間變化的圖像如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）A.電流的頻率為 B.電流的有效值為C.線圈處于甲圖所示位置時產(chǎn)生的電流最大 D.電流的瞬時值表達式為【答案】A【解析】由于周期為，因此頻率為。故A正確；電流的有效值為，故B錯誤；圖示位置恰好為中性面，此時感應電流為零。故C錯誤；電流的瞬時值表達式為，D錯誤。故選A。2.圖甲是消防員用于觀測高樓火災的馬丁飛行背包。在某次演練時，消防員背著馬丁飛行背包從地面開始豎直飛行，其圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.消防員上升的最大高度為 B.消防員在內(nèi)處于超重狀態(tài)C.消防員在前內(nèi)加速度最大 D.消防員在內(nèi)的平均速度大小為零【答案】C【解析】有題意可知，消防員上升的最大高度為內(nèi)圖象與坐標軸圍成的面積，最大高度為，A錯誤；由圖象可知，內(nèi)消防員的加速的方向為向下，即消防員的重力大于飛行背包的牽引力，此時消防員處于失重狀態(tài)，B錯誤；由圖象可知，消防員在前內(nèi)，圖象的斜率最大，即前內(nèi)加速度最大，C正確；消防員在內(nèi)位移不為，所以平均速度大小也不為，D錯誤。故選C。3.在光電效應實驗中，小張同學分別用甲光、乙光、丙光照射同一光電管，得到了三條光電流與電壓之間的關系曲線，如圖所示．則可判斷出（）A.甲光的頻率大于乙光的頻率B.甲光的強度大于乙光的強度C.丙光的波長大于乙光的波長D.甲光照射時光電子最大初動能大于丙光照射時光電子最大初動能【答案】B【解析】根據(jù)光電效應方程，根據(jù)動能定理可得，聯(lián)立可得，根據(jù)圖像中遏止電壓的大小關系可知，甲光、乙光、丙光的頻率大小關系為，則甲光、乙光、丙光的頻率波長大小關系為，故AC錯誤；由于甲光的頻率等于乙光的頻率，由圖像可知，甲光照射時的飽和電流大于乙光照射時的飽和電流，則甲光的強度大于乙光的強度，故B正確；由于甲光的頻率小于丙光的頻率，則甲光照射時光電子最大初動能小于丙光照射時光電子最大初動能，故D錯誤。故選B。4.計算機鍵盤每個鍵下面都連有一塊小金屬片，與該金屬片隔有一定空氣間隙的是另一塊固定的小金屬片，這組金屬片組成一個可變電容器。連接電源使計算機處于工作狀態(tài)，當按下某個鍵時，與之相連的電子線路就給出該鍵相關的信號．則下列說法正確的是（）A.按下按鍵時，金屬片間場強減小 B.按下按鍵時，可變電容器電荷量減小C.松開按鍵時，可變電容器兩板間電壓增大 D.松開按鍵時，可變電容器放電【答案】D【解析】按下按鍵時，減小，不變，根據(jù)公式，可知，金屬片間場強增大，故A錯誤；按下按鍵時，根據(jù)公式，可知，減小，電容增大，不變，所以可變電容器電荷量增大，故B錯誤；松開按鍵時，電容器電壓不變，根據(jù)可知電容減小，根據(jù)公式可知，電容器的電荷量減小，可變電容器放電，故D正確，C錯誤。故選D。5.年月日農(nóng)歷除夕，神舟十七號名航天員在中國空間站里貼春聯(lián)、掛燈籠、系中國結，并通過視頻向祖國和人民送上新春祝福。已知空間站繞地球做勻速圓周運動的周期為，地球半徑為，萬有引力常量為，地球表面重力加速度為，下列說法正確的是（）A.空間站的運行速度大于第一宇宙速度B.根據(jù)題中所給物理量無法計算出地球的密度C.空間站離地面的高度為D.春聯(lián)和中國結處于完全失重狀態(tài)，不受任何力的作用【答案】C【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力，可得，可知當衛(wèi)星貼近地球表面運動時的速度最大即為第一宇宙速度，可知空間站的運行速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；物體在地面表面受到的萬有引力等于重力，則有，可得，又，聯(lián)立可得地球的密度為，故B錯誤；空間站繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力可得，可得，故C正確；春聯(lián)和中國結處于完全失重狀態(tài)，受到地球的萬有引力提供繞地球轉(zhuǎn)動所需的向心力，故D錯誤。故選C。二、不定項選擇題6.根據(jù)近代物理知識，你認為下列說法中正確的是（）A.是核裂變反應B.在原子核中，結合能越大表示原子核中的核子結合得越牢固C.氡的半衰期為天，現(xiàn)有氡原子核，經(jīng)過天后剩下氡原子核D.大量氫原子從激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，最多能輻射出種不同頻率的光子【答案】AC【解析】該方程是中子轟擊鈾核，生成兩個中等質(zhì)量的原子核的反應，是重核的裂變，故A正確；比結合能越大，核子結合得越牢固，故B錯誤；氡的半衰期為天，現(xiàn)有氡原子核，經(jīng)過天后，即經(jīng)過兩個半衰期后，應剩下原來氮原子核的，即剩下氡原子核，故C正確；大量氫原子從的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，根據(jù)，可知最多能輻射出種不同頻率的光子，故D錯誤。故選AC。7.中國京劇的特技水袖舞包容了戲曲和舞蹈的成分，別具美感。圖甲是時刻京劇花旦舞動水袖形成的一列簡諧橫波。、為該波沿水平傳播方向上相距的兩個質(zhì)點，點振動領先點，時刻質(zhì)點正處于波峰（圖中未畫出），圖乙為質(zhì)點的振動圖像。下列說法正確的是（）A.時刻，質(zhì)點所受合力沿軸正方向B.質(zhì)點的振動方程為C.該簡諧橫波的波長可能為D.該簡諧橫波的傳播速度可能為【答案】BD【解析】時刻，質(zhì)點在平衡位置，所受合力為，故A錯誤；由圖甲和圖乙可知，質(zhì)點的振幅和周期分別為，，角速度為，則質(zhì)點的振動方程為，故B正確；點振動領先點，時刻質(zhì)點正處于波峰，則有（，，），可得（，，），當時，可得，當時，可得，故C錯誤，該簡諧橫波的傳播速度為（，，），當時，可得，故D正確。故選BD。8.一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)開始經(jīng)歷如圖所示的狀態(tài)變化過程回到原狀態(tài)，則下列說法中正確的是（）A.的過程氣體放出熱量B.的過程是等溫變化C.的過程氣體分子的平均動能減小D.狀態(tài)比狀態(tài)單位時間內(nèi)撞擊容器壁單位面積的分子數(shù)多【答案】CD【解析】由理想氣體狀態(tài)方程及圖像得，溫度增加，內(nèi)能增加，又由牛頓第一定律內(nèi)容,圖像知體積增大，氣體對外做功，氣體吸收熱量。故A錯誤；由理想氣體狀態(tài)方程得等溫過程壓強與體積成反比，等溫線應是一條雙曲線，的過程不是等溫變化，故B錯誤；由理想氣體狀態(tài)方程得，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故C正確；由理想氣體狀態(tài)方程得，狀態(tài)與狀態(tài)溫度相同，c狀態(tài)比狀態(tài)壓強大，單位時間內(nèi)撞擊容器壁單位面積的分子數(shù)多，故D正確。故選CD。三、非選擇題9.在“探究兩個互成角度力的合成規(guī)律”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，橡皮條的另一端系兩根細繩，細繩另一端帶有繩套．先用兩個彈簧秤分別勾住繩套并互成角度地拉橡皮條，使橡皮條的結點達到某一位置，并記下該點的位置，再用一個彈簧秤將橡皮條的結點拉到同一位置點，如圖甲所示．（1）物理學有很多的科學研究方法，本實驗所采用的是__________；A.理想模型法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.演繹推理法（2）圖甲中沿OB方向拉的彈簧測力計的示數(shù)為__________N；（保留三位有效數(shù)字）（3）實驗中，在白紙上畫出測量結果如圖乙所示，其中O處為結點位置．圖中的F與兩力中，方向一定沿橡皮筋方向的是__________；（4）關于本實驗，下列說法正確的是__________．A.彈簧秤、細繩、橡皮筋都應與木板平行B.橡皮筋應與兩繩夾角的平分線在同一直線上C兩次拉伸橡皮條，只要使橡皮條伸長到相同長度即可D.拉橡皮筋的細繩要適當長些，標記同一細繩方向的兩點要適當遠些【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【解析】（1）本實驗用一根彈簧測力計拉橡皮條的效果替代兩根彈簧測力計拉橡皮條的效果，應用了等效替代法。故選B。（2）彈簧測力計的精確度為，因此要估讀到下一位，所以彈簧測力計的示數(shù)為。（3）是通過平行四邊形得出的值，而是用一個彈簧拉繩套時測得的力，其方向一定沿橡皮筋方向。（4）測量力的實驗要求盡量準確，為了減小實驗中因摩擦造成的誤差，操作中要求彈簧測力計、細繩、橡皮條都應與木板平行，A正確；橡皮筋可以與兩繩夾角的平分線在同一直線上，也可以不在同一直線上，保證每次的結點相同即可，B錯誤；本實驗采用“等效法”，為了使兩次拉伸橡皮條的效果相同，要求兩次拉橡皮條時必須將其結點拉至同一個位置，即沿同一個方向拉伸相同長度，故C錯誤；彈簧測力計標記同一細繩方向的兩點要遠些，作圖時產(chǎn)生的角度誤差會減小，故D正確。故選AD10.在“測量金屬絲的電阻率”實驗中，小李同學想測定一段粗細均勻、電阻約為的合金絲的電阻率，器材有：A．電池組（電動勢，內(nèi)阻約）B．電流表（量程，內(nèi)阻約）C．電壓表（量程，內(nèi)阻約）D．電壓表（量程，內(nèi)阻約）E．滑動變阻器（，允許最大電流）F．滑動變阻器（，允許最大電流）（1）以上器材中，電壓表應選__________，滑動變阻器應選__________（填寫器材前面的字母）。（2）用螺旋測微器測量合金絲直徑時的刻度位置如圖所示，讀數(shù)為__________。（3）根據(jù)如圖2所示的電路圖，小李已經(jīng)連接一部分電路如圖3所示，請在答題卡中的圖3對應位置將電路連接完整__________?！敬鸢浮浚?）①.，②.；（2）；（3）【解析】（1）[1]電池組電動勢為，電壓表應選擇；[2]為方便調(diào)節(jié)，滑動變阻器應該選擇阻值較小的。（2）螺旋測微器固定刻度的讀數(shù)為，可動刻度的最小分度值為，讀數(shù)為，則螺旋測微器的讀數(shù)為；（3）11.圖甲為某種可測速的跑步機，其測速原理如圖乙所示。跑步機底面固定著兩根間距、長度的平行金屬導軌，兩金屬導軌間充滿磁感應強度、方向垂直于紙面向里的勻強磁場，兩金屬導軌通過導線與的定值電阻及理想電壓表相連，跑步機的橡膠帶上鍍有平行細金屬條，橡膠帶運動時磁場中始終只有一根金屬條與兩金屬導軌接通，已知每根金屬條的電阻為，橡膠帶以勻速運動，求：（1）電壓表的示數(shù)；（2）細金屬條受到安培力的大小與方向；（3）某根金屬條每經(jīng)過一次磁場區(qū)域過程中電阻上產(chǎn)生的焦耳熱?！敬鸢浮浚?）；（2），方向向左；（3）【解析】（1）金屬條做切割磁感線運動產(chǎn)生的電動勢大小，回路中的電流大小為，電壓表的示數(shù)為；（2）金屬條受到的安培力大小為，根據(jù)左手定則可知，方向向左。（3）一根金屬條每次經(jīng)過磁場區(qū)域金屬條上產(chǎn)生的焦耳熱為，又，解得。12.如圖所示，半徑的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點與長為的水平面相切于點，離地面高，C點與一傾角為的光滑斜面連接。質(zhì)量的小滑塊，從距地面高的圓弧上某點由靜止釋放，當小滑塊運動到點時與一個質(zhì)量的小球正碰，碰后返回恰好停在點。已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)，重力加速度取，求：（1）到達點時小滑塊對圓弧軌道的壓力大??；（2）小球第一落點到點的水平距離x?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）滑塊由距離地面高處下滑，根據(jù)機械能守恒定律有，由題圖可知點為圓周運動的最低點，在該點有，由牛頓第三定律可知在該點圓弧軌道對滑塊的支持力大小等于滑塊對圓弧軌道的壓力大小，所以有，聯(lián)立解得；（2）設滑塊到達點且碰撞前的速度為，由動能定理，在點兩滑塊發(fā)生碰撞，設碰后滑塊速度變?yōu)?，小球速度為，由于碰后滑塊速度方向反向，且滑塊回到點恰好速度為零，由動量守恒有，對滑塊又有，解得，碰后小球做平拋運動，假設小球能落到水平面上，其水平方向做勻速直線運動，有，豎直方向有，解得，由于，可知假設成立，則落點與的距離。13.如圖所示的裝置為一種新型質(zhì)譜儀的理論模型圖，該裝置由、板間的加速電場區(qū)和、板間的直線運動區(qū)及圓形磁場偏轉(zhuǎn)區(qū)組成。已知平行板、間的加速電壓為，平行板、間距為，其中存在垂直紙面向外磁感應強度大小為的勻強磁場，圓形勻強磁場區(qū)域的半徑為，磁感應強度大小為，方向垂直于紙面向里。圓形感光弧面與圓形磁場的圓心相同，其左端的小孔與、板上的小孔在同一直線上。現(xiàn)有一比荷為的原子核經(jīng)、板加速后，沿、板的中央直線進入圓形磁場區(qū)，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打到感光弧面上，不計粒子重力。求：（1）原子核經(jīng)