天津市南開中學(xué)高三下學(xué)期校模擬物理試卷

南開中學(xué)2024屆高三模擬檢測物理學(xué)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(lǐng)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(shí)驗規(guī)律B.原子核發(fā)生α衰變時，新核與α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(yuǎn)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【答案】A【解析】【詳解】A．玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)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(shí)驗規(guī)律，選項A正確；B．在α衰變時，質(zhì)量數(shù)守恒，但是新核與α粒子的總質(zhì)量不等于原來的原子核的質(zhì)量，會出現(xiàn)質(zhì)量虧損，故B錯誤；C．氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時要輻射光子，則氫原子的能量減小，選項C錯誤；D．在原子核中，比結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固，選項D錯誤；故選A。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(yùn)動反映組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運(yùn)動C.當(dāng)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【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．改變內(nèi)能有兩種方式，吸收熱量50J，內(nèi)能不一定增加50J。故A錯誤；B．布朗運(yùn)動反映水分子在做無規(guī)則運(yùn)動。故B錯誤；C．當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，分子間距離增加，則分子力做正功，分子勢能減小。故C錯誤；D．分子平均動能對應(yīng)的宏觀量為溫度。故氣體的溫度降低，分子平均動能一定減小。故D正確。故選D。3.理想變壓器原線圈a匝數(shù)n1=500，副線圈b匝數(shù)n2=100，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R1=50Ω，R2=18.5Ω，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R1消耗的電功率為8WD.通過電阻R1的電流為10A【答案】C【解析】【詳解】A．交變電流的頻率為A錯誤；B．燈泡正常發(fā)光，通過副線圈電流的有效值根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律，電壓表的示數(shù)B錯誤；C．根據(jù)單相理想變壓器電流規(guī)律解得原線圈中電流的有效值，即通過電阻的電流電阻上消耗的功率C正確，D錯誤。故選C4.近年來我國的火星探測工程和探月工程都取得了巨大進(jìn)展。已知火星和月球的半徑分別為R1和R2，質(zhì)量分別為M1和M2，表面重力加速度分別為g1和g2，第一宇宙速度分別為v1和v2，其對應(yīng)的軌道周期分別為T1和T2，則（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】在星球表面有所以有，，故選C。5.如圖所示，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢分別為、、、。一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場力所做的負(fù)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(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)，電場力做正功D.若電子由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)，電場力做負(fù)功【答案】B【解析】【詳解】AB．電子帶負(fù)電荷，從M到N和P做功相等，說明電勢差相等，即N和P的電勢相等，勻強(qiáng)電場中等勢線為平行的直線，所以NP和MQ分別是兩條等勢線，從M到N，電場力對負(fù)電荷做負(fù)功，說明MQ為高電勢，NP為低電勢．所以直線c和d都是位于某一等勢線內(nèi)，所以，，選項A錯誤，B正確；C．若電子從M點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)，初末位置電勢相等，電場力不做功，選項C錯誤；D．電子作為負(fù)電荷從P到Q即從低電勢到高電勢，電場力做正功，電勢能減少，選項D錯誤。故選B。二、多項選擇題（共15分，每小題5分，漏選3分）6.“不經(jīng)歷風(fēng)雨怎么見彩虹”，彩虹是一種光學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)陽光照射到空中的雨點(diǎn)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(yīng)，則b光也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)【答案】AD【解析】【詳解】A．由圖可知a光的偏折程度比b的偏折程度小，所以水珠對a光的折射率比對b光的折射率小，a光的頻率比b光的頻率小，a光的波長比b光的波長長，故A正確；B．根據(jù)可知，在水珠中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度，故B錯誤；C．根據(jù)可知，用同一雙縫干涉裝置看到b光的干涉條紋間距比a光的窄，故C錯誤；D．若a光可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則a光的頻率大于該金屬的極限頻率，所以b光的頻率也一定大于該金屬的極限頻率，則b光也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確。故選AD。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(diǎn)是平衡位置為處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為x軸上某質(zhì)點(diǎn)的振動圖象，下列說法正確的是（）A.O點(diǎn)起振方向沿y軸負(fù)方向B.圖乙中所表示的質(zhì)點(diǎn)平衡位置離O點(diǎn)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(diǎn)第一次到達(dá)波峰【答案】BCD【解析】【詳解】A．波傳播過程中，各質(zhì)點(diǎn)起振方向均相同，由圖乙知O點(diǎn)起振方向沿y軸正方向，A錯誤；B．由題圖知，該簡諧橫波的波長，周期，波速經(jīng)，傳播的距離為B正確；C．由于該波的波長與障礙物尺寸相近，故可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，C正確；D．平衡位置距波源5m處質(zhì)點(diǎn)，第一次到達(dá)波峰時與時相比，波向前傳播的距離為6m，時間為D正確。故選BCD。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θ=。質(zhì)量為m的滑塊從斜面底端A點(diǎn)以初速度v0沿斜面上滑，到達(dá)最高點(diǎn)B點(diǎn)后返回A點(diǎn)的速率為，繼續(xù)在水平軌道上運(yùn)動一段距離后停在C點(diǎn)。已知AB=AC，sin=0.6，cos=0.8，g取10m/s2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(jī)械能相同C.滑塊沿斜面下滑過程中和沿水平面運(yùn)動過程中，重力的沖量相同D.滑塊在斜面上運(yùn)動的整個過程中所受合力的沖量為mv0【答案】BC【解析】【詳解】A．由可知，滑塊上滑時的加速度為下滑加速度的4倍，即且由題意有即聯(lián)立解得，則滑塊與斜面和水平面之間的動摩擦因數(shù)之比為，故A錯誤；B．減小的機(jī)械能等滑塊克服摩擦力所做的功，由于摩擦力大小相等，發(fā)生的位移大小也相等，則滑塊沿斜面上滑和下滑過程中減少的機(jī)械能相同，故B正確；C．由于可知，滑塊沿斜面下滑過程中和沿水平面運(yùn)動過程中所用時間相同，由可知，滑塊沿斜面下滑過程中和沿水平面運(yùn)動過程中重力的沖量相同，故C正確；D．由動量定理可知，滑塊在斜面上運(yùn)動的整個過程中所受合力的沖量為故D錯誤。故選BC。Ⅱ卷（共60分）三、實(shí)驗題（共12分）9.在做“驗證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗時：(1)已準(zhǔn)備的器材有打點(diǎn)計時器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)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(diǎn)計時器驗證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗中，質(zhì)量m=1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計時器在紙帶上打出一系列點(diǎn)。如圖所示為選取的一條符合實(shí)驗要求的紙帶，O為第一個點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出）。已知打點(diǎn)計時器每隔0.02s打一次點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2則：①從O點(diǎn)到B點(diǎn)，重物重力勢能減少量△Ep=________J，打B點(diǎn)時重物的動能為________J；（結(jié)果取3位有效數(shù)字）②實(shí)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(shí)驗得到的結(jié)論是：_________________?！敬鸢浮竣?D②.1.88③.1.84④.BD⑤.在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘下落過程中機(jī)械能守恒【解析】【詳解】(1)[1]打點(diǎn)計時器需要接交流電源，實(shí)驗中需要用刻度尺測量點(diǎn)跡間的距離，從而求出瞬時速度以及重力勢能的減小量，故選D(2)[2]從開始下落至B點(diǎn)，重錘的重力勢能減少量[3]打下B點(diǎn)時的速度為打B點(diǎn)時重物的動能為[4]實(shí)驗結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，這個誤差是系統(tǒng)誤差，無法避免，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差故選BD(3)[5]通過以上計算可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘下落過程中機(jī)械能守恒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(yīng)的電流表的示數(shù)I，得R圖線如圖乙所示，已知R0=4Ω。

（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(shí)際值，內(nèi)阻的測量值____________實(shí)際值（填“大于”、“小于”或“等于”）。【答案】①.12.5②.1.0③.等于④.大于【解析】【詳解】（1）[1][2]根據(jù)閉合電路歐姆定律整理得因此在R圖線中，利用圖像的斜率和縱軸截距數(shù)據(jù)可得解得（2）[3][4]考慮到電流表內(nèi)阻影響，歐姆定律的表達(dá)式應(yīng)為整理得圖像的斜率不變，也就是電動勢的測量值等于真是值，而內(nèi)電阻的測量值應(yīng)為內(nèi)電阻與電流表內(nèi)阻之和，因此測量值偏大。四、計算題（共48分）11.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軌道是一段半徑為的四分之一圓弧軌道，AB軌道的最低點(diǎn)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)。可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從離A點(diǎn)的高度為的正上方P點(diǎn)處無初速度下落，恰好落入小車的圓弧軌道上，物塊到達(dá)圓弧軌道的最低點(diǎn)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(yùn)動至末端C處時恰好沒有滑出小車。物塊的質(zhì)量為，小車的質(zhì)量為，重力加速度為，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(yùn)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)?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【分析】【詳解】（1）由牛頓第三定律知物塊到達(dá)圓弧軌道的最低點(diǎn)B時軌道對物塊的支持力的是物塊重力的5倍，即在B點(diǎn)，由牛頓第二定律得解得對物體從釋放到B點(diǎn)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(dá)到C點(diǎn)，小車和物塊剛好共速，設(shè)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.如圖所示，MN、PQ是足夠長的光滑平行導(dǎo)軌，其間距為L，且MP與兩導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=30°．M、P和N、Q之間均接阻值為2R的電阻．有一垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0．將一根質(zhì)量為m的金屬棒ab緊靠MP放在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計．現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的恒力F=mg沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬棒，使金屬棒從靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，金屬棒在運(yùn)動過程中始終與MP平行．當(dāng)金屬棒滑行至cd處時已經(jīng)達(dá)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(dá)到的穩(wěn)定速度v．（2）求金屬棒從靜止開始運(yùn)動到cd的過程中，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量．（3）當(dāng)金屬棒滑行至cd時，去掉NQ間的電阻2R，為使導(dǎo)體棒的速度不變，拉力應(yīng)變?yōu)槎嗌?？【答案】?）（2）（3）mg【解析】【詳解】（1）當(dāng)金屬棒勻速運(yùn)動時達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，由平衡條件得：，安培力：，解得：；（2）設(shè)金屬棒從靜止開始運(yùn)動到cd的過程中，導(dǎo)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(dāng)金屬棒運(yùn)動到cd時，去掉NQ間的電阻，為使導(dǎo)體棒的速度不變，即使金屬棒處于平衡狀態(tài)，設(shè)拉力變?yōu)镕1，由平衡條件得：，安培力：L，解得：13.如圖為實(shí)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U1.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(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，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(yùn)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(qiáng)磁場?，F(xiàn)有一帶電量為+q，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(qiáng)度的大?。唬?）若粒子進(jìn)入絕緣圓筒后，直接從B點(diǎn)射