天津市英華中學2024屆高三高中物理試題競賽模擬（二）物理試題

天津市英華中學2024屆高三高中物理試題競賽模擬（二）物理試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，兩根相距為L的平行直導軌水平放置，R為固定電阻，導軌電阻不計。電阻阻值也為R的金屬桿MN垂直于導軌放置，桿與導軌之間有摩擦，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B。t=0時刻對金屬桿施加一水平外力F作用，使金屬桿從靜止開始做勻加速直線運動。下列關于通過R的電流I、桿與導軌間的摩擦生熱Q、外力F、外力F的功率P隨時間t變化的圖像中正確的是（）A． B． C． D．2、某靜電場在x軸上各點的電勢φ隨坐標x的分布圖像如圖所示。x軸上A、O、B三點的電勢分別為φA、φO、φB，電場強度沿x軸方向的分量大小分別為EAx、EOx、EBx，電子在A、O、B三點的電勢能分別為WA、WO、WB。下列判斷中正確的是（）A．φO＞φB＞φAB．EOx＞EBx＞EAxC．WO＜WB＜WAD．WO-WA＞WO-WB3、如圖，長為L、傾角的傳送帶始終以2.5m/s的速率順時針方向運行，小物塊以4.5m/s的速度從傳送帶底端A沿傳送帶上滑，恰能到達傳送帶頂端B，已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，取，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，則下列圖像中能正確反映物塊在傳送帶上運動的速度v隨時間t變化規(guī)律的是（）A． B． C． D．4、2019年8月我國已經建成了新托卡馬克（EAST）裝置一中國環(huán)流器二號M裝置（HL—2M），為“人造太陽”創(chuàng)造了條件，其等離子溫度有望超過2億攝氏度，將中國的聚變堆技術提升到了新的高度。設該熱核實驗反應前氘核（）的質量為，氚核（）的質量為，反應后氦核（）的質量為，中子（）的質量為。關于聚變的說法正確的是（）A．核裂變比核聚變更為安全、清潔B．由核反應過程質量守恒可知。C．兩個輕核結合成質量較大的核，比結合能較聚變前減少D．HL—2M中發(fā)生的核反應方程式是5、一般的曲線運動可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖甲所示，通過A點和曲線上緊鄰A點兩側的兩點作一圓，在極限情況下，這個圓叫作A點的曲率圓，其半徑叫做A點的曲率半徑。如圖乙所示，行星繞太陽作橢圓運動，太陽在橢圓軌道的一個焦點上，近日點B和遠日點C到太陽中心的距離分別為rB和rC，已知太陽質量為M，行星質量為m，萬有引力常量為G，行星通過B點處的速率為vB，則橢圓軌道在B點的曲率半徑和行星通過C點處的速率分別為（）A．， B．，C．， D．，6、在楊氏雙縫干涉實驗中，如果A．用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間、間距相等的條紋B．用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間、間距不等的條紋C．用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋D．用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋二、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、如圖所示，在邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內存在磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外的勻強磁場。質量為m，電荷量為q的帶電粒子（不計重力），分別以相同的速率v從A點沿不同方向垂直磁場方向射入磁場，當沿AC方向射入時，垂直于BC邊射出磁場。則粒子（）A．帶負電B．運動速率C．在磁場中運動的最長時間D．在磁場中運動的最長時間8、質譜儀用來分析帶電粒子的質量與電荷量，其構造原理如圖所示。將第-種粒子源放于處，經加速電場（電壓為）加速后垂直于磁場方向、垂直于磁場邊界進入勻強磁場。在磁場中運動后到達磁場邊界上的點。換第二種粒子源也放在處，其粒子同樣到達點。粒子從粒子源射出的初速度均為零，不計粒子重力。則下列說法正確的是（）A．若第二種粒子的電性與第一種不同，需同時改變電場方向與磁場方向B．若第二種粒子的電性與第一種不同，只需改變電場方向或磁場方向即可C．若第二種粒子與第--種粒子是同位素，其質量比為，保持電場電壓不變，則磁場磁感應強度需調整為原來的D．若第二種粒子與第--種粒子的質量比為、電荷量比為，保持磁場磁感應強度不變，則電場電壓需調整為原來的9、如圖所示，兩個中心重合的正三角形線框內分別存在著垂直于紙面向里和垂直于紙面向外的勻強磁場，已知內部三角形線框ABC邊長為2a，內部磁感應強度大小為B0，且每條邊的中點開有一個小孔。有一帶電荷量為＋q、質量為m的粒子從AB邊中點D垂直AB進入內部磁場。如果要使粒子恰好不與邊界碰撞，在磁場中運動一段時間后又能從D點射入內部磁場，下列說法正確的是()A．三角形ABC與A′B′C′之間的磁感應強度大小也為B0B．三角形A′B′C′的邊長可以為2aC．粒子的速度大小為D．粒子再次回到D點所需的時間為10、傳感器是智能社會的基礎元件。如圖為電容式位移傳感器的示意圖，觀測電容C的變化即可知道物體位移x的變化，表征該傳感器的靈敏度。電容器極板和電介質板長度均為L，測量范圍為≤x≤。下列說法正確的是（）A．電容器的電容變大，物體向-x方向運動B．電容器的電容變大，物體向+x方向運動C．電介質的介電常數(shù)越大，傳感器靈敏度越高D．電容器的板間電壓越大，傳感器靈敏度越高三、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）在沒有電壓表的情況下，某物理小組借助于一個阻值R0＝15Ω，最大阻值50Ω的滑動變阻器和兩個電流表及一個不計內阻、電動勢E＝6V的電源，成功測出了一個阻值大約為幾十歐姆的電阻阻值，實驗電路如圖甲所示，若你為該小組成員，請完善探究步驟：(1)現(xiàn)有四只可供你選擇的電流表：A．電流表（0~0.3A，內阻為5.0Ω）B．電流表（0~3mA，內阻為2.0Ω）C．電流表（0~3mA，內阻未知）D．電流表（0~0.6A，內阻未知）則電流表A1你會選________；電流表A2你會選________。（填器材前的字母）(2)滑動變阻器的阻值變化則電流表A2的示數(shù)也隨之發(fā)生變化，表示接入電路的滑動變阻器長度，表示電流表A2的示數(shù)，則下列四個選項中能正確反映這種變化關系的是________。(3)該課外活動小組利用圖甲所示的電路，通過改變滑動變阻器接入電路中的阻值，得到了若干組電流表A1、A2的示數(shù)I1、I2，然后在坐標紙上描點、連線，得到的I1－I2圖線如圖乙所示，由圖可知，該待測電阻Rx的阻值為________Ω（結果保留三位有效數(shù)字）。這樣測得的Rx的阻值有無系統(tǒng)誤差________。（填有或無）12．（12分）一同學用電子秤、水壺、細線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，在家中驗證力的平行四邊形定則，主要實驗步驟如下：①如圖甲，細線OC一端連接一裝滿水的水壺，另一端連接圓環(huán)O，用電子秤的下端掛鉤鉤住圓環(huán)O，記下水壺靜上時電子秤的示數(shù)F；②如圖乙，將細線AB一端拴在墻釘A處，另一端穿過圓環(huán)O拴在電子秤的掛鉤B處。手握電子秤沿斜上方拉住細線的B端使水壺處于平衡狀態(tài)，在墻面的白紙上記錄圓環(huán)O的位置、三細線OA、OB、OC的方向和電子秤的示數(shù)F1；③如圖丙，在白紙上以O為力的作用點，按定標度作出各力的圖示，根據平行四邊形定則作出兩個F1的合力的圖示。(1)步驟①中_______（填“必須”或“不必”）記錄O點位置；(2)步驟②中用細線穿過圓環(huán)O，而不用細線直接拴接在細線AB上的原因是________；(3)通過比較F與______的大小和方向，即可得出實驗結論。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）水平光滑平行導軌上靜置兩根完全相同的金屬棒，已知足夠長的導軌間距為，每根金屬棒的電阻為，質量均為。整個裝置處在垂直導軌豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小。時刻，對沿導軌方向施加向右的恒力，作用后撤去，此刻棒的速度為，棒向右發(fā)生的位移。試求：(1)撤力時棒的速度；(2)從最初到最終穩(wěn)定的全過程中，棒上產生的焦耳熱；(3)若從最初到最終穩(wěn)定的全過程中，經歷的時間為，求這段時間內的感應電流的有效值。14．（16分）如圖所示，粗細均勻的U形管，左側開口，右側封閉。右細管內有一段被水銀封閉的空氣柱，空氣柱長為l=12cm，左側水銀面上方有一塊薄絕熱板，距離管口也是l=12cm，兩管內水銀面的高度差為h=4cm。大氣壓強為P0=76cmHg，初始溫度t0=27℃?，F(xiàn)在將左側管口封閉，并對左側空氣柱緩慢加熱，直到左右兩管內的水銀面在同一水平線上，在這個過程中，右側空氣柱溫度保持不變，試求：(1)右側管中氣體的最終壓強；(2)左側管中氣體的最終溫度。15．（12分）如圖，用手捏住細線，讓質量m=2kg的小球在光滑水平桌面上以v=1m/s的速率做勻速圓周運動，其半徑r=0.3m。某時刻突然松手，使細線迅速放長0.2m后，又迅速用手捏住細線，保證小球在更大半徑的新軌道做勻速圓周運動，已知大半徑的圓與小半徑的圓為同心圓。求：（1）細線迅速放長0.2m所經歷的時間（2）在大半徑新軌道上運動時小球的角速度（3）在大半徑新軌道上運動時，細線對小球的拉力

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【解題分析】

A．t時刻桿的速度為v=at產生的感應電流則I∝t；故A錯誤。

B．摩擦生熱為則Q∝t2，故B正確。C．桿受到的安培力根據牛頓第二定律得F-f-F安=ma得F隨t的增大而線性增大，故C錯誤。

D．外力F的功率為P-t圖象應是曲線，故D錯誤。

故選B。2、D【解題分析】

A．由圖知電勢高低關系為，A錯誤；B．根據圖像切線斜率的大小等于電場強度沿軸方向的分量大小，所以，B錯誤；C．電子帶負電，根據電勢能公式：分析得知，C錯誤；D．由圖知，間電勢差大于間電勢差，即有：電子帶負電，則根據電勢能公式：得：，D正確。故選D。3、B【解題分析】

ABCD．開始階段，物塊的速度比傳送帶的大，相對于傳送帶向上運動，受到的滑動摩擦力沿傳送帶向下，根據牛頓第二定律得解得方向沿傳送帶向下，當物塊與傳送帶共速時，因所以物塊與傳送帶不能保持相對靜止，根據牛頓第二定律得解得方向沿傳送帶向下，所以物塊繼續(xù)做加速度較小的勻減速運動，直到速度為零，ACD錯誤B正確。故選B。4、D【解題分析】

A．輕核聚變比核裂變更為安全、清潔，選項A錯誤；B．核反應過程中質量數(shù)守恒，但質量不守恒，核反應過程中存在質量虧損，因此選項B錯誤；C.兩個輕核結合成質量較大的核，根據質量虧損與質能方程，則有聚變后比結合能將增大，選項C錯誤；D．根據質量數(shù)和核電荷數(shù)守恒知HL—2M中發(fā)生的核反應方程式是選項D正確。故選D。5、C【解題分析】

由題意可知，一般曲線某點的相切圓的半徑叫做該點的曲率半徑，已知行星通過B點處的速率為vB，在太陽的引力下，該點的向心加速度為設行星在這個圓上做圓周運動，同一點在不同軌道的向心加速度相同，則在圓軌道上B點的加速度為則B點的曲率半徑為根據開普勒第二定律，對于同一顆行星，在相同時間在掃過的面積相等，則即行星通過C點處的速率為所以C正確，ABD錯誤。故選C。6、D【解題分析】

A．由于白光是復合光，故當光程差為紫光波長的整數(shù)倍的位置表現(xiàn)為紫色亮條紋，當光程差為紅光波長的整數(shù)倍位置表現(xiàn)紅色亮條紋，故屏上呈現(xiàn)明暗相間的彩色條紋。故A錯誤。B．用紅光作為光源，當光程差為紅光波長的整數(shù)倍是時表現(xiàn)紅色亮條紋，當光程差為紅光半個波長的奇數(shù)倍時，呈現(xiàn)暗條紋，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間、間距相等的條紋，故B錯誤。C．兩狹縫用不同的光照射，由于兩列光的頻率不同，所以是非相干光，故不會發(fā)生干涉現(xiàn)象，故C錯誤。D．用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象而會發(fā)生單縫衍射現(xiàn)象，屏上出現(xiàn)中間寬，兩側窄，間距越來越大的衍射條紋。故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、BC【解題分析】

A．由左手定則可知粒子帶正電，選項A錯誤；B．根據粒子的運動軌跡可知由可得選項B正確；CD．從C點射出的粒子在磁場中運動的時間最長，圓弧所對的圓心角為60°，則最長時間為選項C正確，D錯誤。故選BC。8、ACD【解題分析】

AB．如圖所示帶電粒子運動有3個子過程。兩種粒子要在電場中加速，則電場力方向相同。因電性不同，則電場方向相反。粒子進入磁場時速度方向相同，在磁場中均向下偏轉，所受洛倫茲力方向相同，由左手定則知粒子電性不同，則磁場方向不同，故A正確，B錯誤；CD．加速電場加速有磁場中圓周運動有解得第二種粒子與第-種粒子是同位素，其電荷量相同，若質量比為，則解得故CD正確。故選ACD。9、ACD【解題分析】

A．要想使粒子不與邊界碰撞，在磁場中運動一段時間后又能從D點射入內部磁場，則帶電粒子在內、外磁場中做圓周運動的軌跡都應為半徑為a的圓弧，粒子運動軌跡如圖所示，所以三角形ABC與A′B′C′之間的磁感應強度大小也應該為B0，故A正確；B．由幾何知識可知，三角形A′B′C′的最短邊長為2a＋2a，B錯誤；C．帶電粒子做圓周運動的軌跡半徑為r＝a＝速度為C正確；D．分析知粒子再次回到D點時，其運動軌跡對應的圓心角θ＝2×60°＋300°＝420°，故D正確故選ACD。10、AC【解題分析】

AB．根據電容公式可知，電容器的電容變大，兩板間電介質部分增多，物體向-x方向運動，故A正確，B錯誤；C．電介質的介電常數(shù)越大，當物體沿左右方向運動，移動相同距離時，電容器的變化量變大，即傳感器的靈敏度變大，故C正確；D．電容器的電容和板間電壓無關，電容器的板間電壓變大，電容器的變化量不變，即傳感器的靈敏度不變，故D錯誤。故選AC。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、ADD46.6Ω（45.0-50.0Ω均可）無【解題分析】

(1)[1][2]．由于在該實驗電路中沒有電壓表，所以要將定值電阻R0和電流表改裝成電壓表使用，因此電流表A1的內阻應已知，通過該電流表的最大電流約為：A1應選用A電流表．由于電流表A2的內阻不是必須要知道的，其量程要大于電流表A1的量程，所以電流表A2應選擇D電流表．

(2)[3]．流經電流表A2的電流為電路中的總電流，設滑動變阻器單位長度的電阻為r，則有又因為R0、Rx、RA1、RA2等均為定值，令，則上式可變?yōu)橛蓴?shù)學關系可知，D正確，故選D．

(3)[4][5]．根據圖示電路圖，由歐姆定律可知（R0+RA1）I1=Rx（I2-I1）整理可得而即題圖中I1-I2圖線的斜率，由圖可知解得Rx=46.6Ω．由于實驗中考慮到了電流表內阻，則這樣測得的Rx的阻值無系統(tǒng)誤差。12、不必兩分力一次同時測定，減小誤差（或由于圓環(huán)的滑動，使得OA、OB兩細線拉力大小相同）【解題分析】

(1)[1]因為重力恒豎直向下，只要保證水壺靜止即可，讀出OC繩的拉力即可，故第一次不需要記錄O點位置。(2)[2]由于圓環(huán)的滑動，使得OA、OB兩細線拉力大小相同，故可以兩分力一次同時測定，減小誤差。(3)[3]OA和OB繩子的拉力作用效果和OC一條繩子的拉力的作用效果相同，而OC一條繩子作用力為F，OA和OB繩子的合力為根據平行四邊形定則畫出來的，所以只要比較F和的大小和方向，即可驗證試驗。四、計算題：本題