2023-2024學(xué)年天津一中高三（下）期中物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年天津一中高三（下）期中物理試卷一、單選題：本大題共5小題，共15分。1.下列說法中正確的是(

)A.紫外線可以在很短的時間集中很大的能量，可以用來切割、焊接

B.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場

C.在光學(xué)元件的表面鍍一層特定厚度的薄膜以增加光的透射或反射利用了光的偏振原理

D.醫(yī)學(xué)上可以用激光做“光刀”來切開皮膚、切除腫瘤，還可以用激光“焊接”剝落的視網(wǎng)膜2.如圖所示，某種洗衣機進水時，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量。設(shè)整個過程中封閉空氣溫度不變，當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位升高，則細管內(nèi)被封閉的空氣(

)A.分子運動的平均動能增大

B.既不從外界吸熱，也不對外放熱

C.單位時間內(nèi)撞擊容器壁單位面積的次數(shù)增多

D.洗衣缸內(nèi)水位上升相同高度，封閉氣體對外界所做的正功相同3.老師采用圖1所示的實驗器材演示交變電流的產(chǎn)生，并聯(lián)的兩個發(fā)光二極管連接方式如圖2所示，二極管兩端正向電壓大于0.7V時才能發(fā)光，反向電壓超過20V將損壞。勻速轉(zhuǎn)動手柄，1min內(nèi)二極管閃爍100次。已知發(fā)電機中正方形線框的邊長為10cm，匝數(shù)為1000，假設(shè)線圈所在處的磁場可視為勻強磁場，下列判斷正確的是(

)

A.線框的轉(zhuǎn)速為100r/s

B.線框的電動勢有效值可能是20V

C.磁感應(yīng)強度B不會超過0.4T

D.若轉(zhuǎn)速減半，1min內(nèi)閃爍次數(shù)將變?yōu)?0次4.為順利完成月球背面的“嫦娥六號”探測器與地球間的通信，我國新研制的“鵲橋二號”中繼通信衛(wèi)星計劃2024年上半年發(fā)射，并定位在地月拉格朗日L2點，位于拉格朗日點上的衛(wèi)星可以在幾乎不消耗燃料的情況下與月球同步繞地球做勻速圓周運動。已知地、月中心間的距離約為L2點與月球中心距離的6倍，如圖所示。則地球與月球質(zhì)量的比值約為(

)A.36 B.49 C.83 D.2165.如圖甲所示，質(zhì)量分別為m1、m2的小木塊a和b(可視為質(zhì)點)用細線相連，沿半徑方向放在水平圓盤上，a、b與轉(zhuǎn)軸OO′之間的距離分別為r1、r2.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸OO′緩慢地加速轉(zhuǎn)動，ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，木塊a所受的摩擦力大小fa。隨圓盤角速度的平方(ω2)的變化圖像如圖乙所示，0～ω12對應(yīng)圖線的斜率為k1A.r1r2=14 B.m二、多選題：本大題共3小題，共12分。6.平衡位置處于坐標原點的波源S在y軸上振動，產(chǎn)生頻率為50Hz的簡諧橫波向x正、負兩個方向傳播，波速均為100m/s。平衡位置在x軸上的P、Q兩個質(zhì)點隨波源振動著，P、Q的x軸坐標分別為xP=3.5m、xQ=?3m。當(dāng)P、Q兩質(zhì)點的位移方向相反、速度方向相同時，波源SA.位移為正，向?y方向運動 B.位移為負，向?y方向運動

C.位移為正，向+y方向運動 D.位移為負，向+y方向運動7.2023年10月3日，皮埃爾?阿戈斯蒂尼、費倫茨?克勞斯和安妮?呂利耶三位科學(xué)家因在阿秒激光方面所做出的突出貢獻獲得2023年諾貝爾物理學(xué)獎。通過阿秒激光，科學(xué)家們可以像看電影的慢動作回放一樣，觀察電子在原子內(nèi)部的運動，探究它們之間的交互作用，開創(chuàng)了觀察和研究原子、分子甚至是電子動態(tài)的新窗口。歷史上，為了研究原子的性質(zhì)，科學(xué)家們做了大量的實驗研究，下面四幅示意圖中說法正確的是(

)

A.盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，成功解釋了圖①的α粒子散射實驗結(jié)果

B.圖②表示的核反應(yīng)屬于重核裂變，裂變過程釋放能量，裂變產(chǎn)生的原子核的結(jié)合能比鈾235的結(jié)合能大

C.③中向左偏轉(zhuǎn)的是β粒子，向右偏轉(zhuǎn)的是α粒子，不偏轉(zhuǎn)的是γ粒子

D.鋅的逸出功為3.34eV，用④中一群處于從量子數(shù)為4的能級的氫原子發(fā)出的光照射鋅板，逸出光電子的最大初動能為9.41eV8.美國物理學(xué)家密立根于20世紀初進行了多次試驗，比準確地測定了電子的電荷量，其實驗原理圖可簡化為如圖所示模型，置于真空中的油滴室內(nèi)有兩塊水平放置的平行金屬板A、B與電壓為U的恒定電源兩極相連，板的間距為d、油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少數(shù)油滴通過上面金屬板的小孔進入平行板間?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極板間勻速下落，已知元電荷e，重力加速度g，則(

)A.油滴帶負電

B.油滴中電子的數(shù)目為mgdU

C.油滴從小孔運動到金屬板B過程中，電勢能減少D.若將金屬板A向上緩慢移動一小段距離，油滴將加速下降三、實驗題：本大題共2小題，共18分。9.某同學(xué)利用雙縫干涉測定光的波長的實驗中，雙縫間距d，雙縫到光屏間的距離l，他先用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖1所示，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數(shù)也如圖中所給出，則：

①分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數(shù)分別為xA=______mm，xB=______mm；

②波長的表達式λ=______(用xA、xB、l、d表示)；

③他接著使用另外一種波長已知為480nm的單色光進行測量，將兩次采集的數(shù)據(jù)用同一圖像處理，則由圖210.某實驗小組欲把電流表改裝為電壓表，因電流表內(nèi)阻未知，根據(jù)以下提供的實驗儀器，測其內(nèi)阻并完成電壓表改裝。

A.電源(E=12V，內(nèi)阻忽略不計)

B.待測電流表(Ig=300μA，內(nèi)阻約1000Ω)

C.電阻箱(0～9999Ω)

D.滑動變阻器(0～50kΩ)

E.滑動變阻器(0～5kΩ)

F.導(dǎo)線、電鍵若干

(1)根據(jù)提供的實驗儀器，設(shè)計測量電路如圖，R1應(yīng)選______(填寫器材前面的字母序號)。

(2)根據(jù)實驗設(shè)計完成以下各步驟中的相關(guān)問題。

①閉合電鍵S1之前，滑動變阻器R1的滑片應(yīng)調(diào)至______端(填“a”或“b”)；

②閉合電鍵S1，斷開電鍵S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1使電流表滿偏；

③保持②步驟中滑動變阻器R1的位置不變，閉合電鍵S1和S2，調(diào)節(jié)電阻箱R2使電流表半偏，讀出電阻箱R2的阻值為990Ω，則電流表內(nèi)阻的測量值⑤現(xiàn)將該電流表改裝成量程為3V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個阻值為______Ω的電阻。四、計算題：本大題共3小題，共30分。11.如圖所示，內(nèi)壁光滑的半徑為R的圓形軌道，固定在豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為m的A小球靜止在軌道最低點，另一質(zhì)量為2m的B小球(兩小球均可視為質(zhì)點)從內(nèi)壁上與圓心O等高的位置由靜止釋放，到最低點時與A發(fā)生碰撞，重力加速度為g，求：

(1)碰撞前瞬間，軌道對小球B的支持力是多少；

(2)B與A碰撞后，A球第一次向右達到的最大高度與圓心O等高，則兩球在碰撞過程中損失的機械能是多少？12.在芯片制造過程中，離子注入是其中一道重要的工序。為了準確的注入離子，需要在一個有限空間中用電磁場對離子的運動軌跡進行調(diào)控?，F(xiàn)在我們來研究一個類似的模型。在空間內(nèi)存在邊長L=0.64m的立方體OACD?O′A′C′D′，以O(shè)為坐標原點，沿OA、OO′和OD方向分別建立x、y、z軸。在OACD面的中心M處存在一粒子發(fā)射源，可在底面內(nèi)平行于底面沿任意方向發(fā)射初速度v0=8.0×104m/s，比荷qm=1.0×108C/kg的帶正電粒子。在區(qū)域內(nèi)施加一定的勻強電場或者勻強磁場，使粒子可以達到相應(yīng)的空間位置。不計重力，則：

(1)在立方體內(nèi)施加沿y軸正向的勻強電場，使粒子只能從O′A′C′D′面飛出，求施加電場的電場強度E的最小值；

(2)在立方體內(nèi)施加沿y軸正向的勻強磁場，若磁感應(yīng)強度大小為13.光滑的水平長直軌道放在勻強磁場B=0.25T中，軌道寬0.4m，一導(dǎo)體棒長也為0.4m，質(zhì)量0.1kg，電阻r=0.05Ω靜止在導(dǎo)軌上，它與導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)開關(guān)與a接通時，電源提供電流，使回路中的電流恒為1A，電流方向可根據(jù)需要進行改變，開關(guān)與b接通時，電阻R=0.05Ω，若開關(guān)的切換與電流的換向均可在瞬間完成，求：

①導(dǎo)體棒中電流由M流向N時，棒的加速度的大小和方向是怎樣的；

②當(dāng)開關(guān)始終接a，要想在最短時間內(nèi)使棒向左移動4m而靜止，則棒的最大速度是多少；

③當(dāng)棒的速度為多大的時候，當(dāng)開關(guān)從a切換到b的瞬間，棒的加速度大小相同；

④要想棒在最短時間內(nèi)向左移動3.5m而靜止，則棒中產(chǎn)生的焦耳熱是多少。

參考答案1.D

2.C

3.C

4.C

5.B

6.BC

7.AD

8.AD

9.11.1

15.6

(xB?10.D

b

990

小于

9010

11.解：(1)設(shè)B小球運動到最低點時的速度為v0，由動能定理得：2mgR=12×2mv02

在最低點，根據(jù)牛頓第二定律得：N?2mg=2mv02R

解得軌道對小球B的支持力N=6mg

(2)兩球碰撞后A球上升到圓心等高處，由機械能守恒定律得：12mv22=mgR

兩球碰撞過程，規(guī)定向右為正方向，由系統(tǒng)動量守恒定律得：2mv0=2mv112.解：(1)施加沿y軸正向的勻強電場，使粒子只能從O′A′C′D′面飛出，粒子做類平拋運動，沿y軸方向做勻加速直線運動，根據(jù)運動學(xué)公式可得：

L=12at2

根據(jù)牛頓第二定律有

qE=ma

沿初速度方向做勻速直線運動

s=v0t

且有

smin=L2

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得

Emin=8.0×102N/C；

(2)在立方體內(nèi)施加沿y軸正向的勻強磁場，當(dāng)磁感應(yīng)強度大小為B=4.0×10?3T時，根據(jù)牛頓第二定律有

qv0B=mv02r

根據(jù)周期的計算公式有

T=2πrv0

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得

r=0.2m；T=5π×10?6s

粒子在xOz平面內(nèi)運動時間最短時，粒子在磁場中的運動軌跡對應(yīng)的弦長最短，其軌跡如圖所示

根據(jù)幾何知識有

L2=2rsinθ2

解得

13.解：①當(dāng)電流從M流向N時，由左手定則可判斷安培力向右，故加速度方向向右。

根據(jù)牛頓第二定律有：BIL=ma

代入數(shù)據(jù)可得加速度大小為：a=1m/s2；

②開關(guān)始終接a時，電流N到M，經(jīng)過時間t1后電流變?yōu)镸到N，再經(jīng)時間t2速度減為零，

t1時間內(nèi)，有：x1=v22a

t2時間內(nèi)，有：x2=v22a

根據(jù)：x1+x2=4m

聯(lián)立解得最大速度大小為：v=2m/s；

③當(dāng)開關(guān)從a切換到b的瞬間，棒的加速度大小相同，則回路中的電流大小均為：I=1A

開關(guān)從a切換到b的瞬間，回路中的感應(yīng)電動勢為：E=BLv′=I(R+r