天津市南開區(qū)2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期一模試題 物理 Word版含答案

2023~2024學(xué)年度第二學(xué)期高三年級質(zhì)量監(jiān)測（一）物理學(xué)科試卷本試卷分為第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷兩部分，共100分?？忌鷦?wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。答卷時，考生務(wù)必將答案涂寫在答題卡上，答在試卷上的無效?？荚嚱Y(jié)束后，將答題卡交回。第Ⅰ卷（選擇題共40分）一、單項(xiàng)選擇題（每小題5分，共25分。每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一個選項(xiàng)是正確的。）1.在人類對微觀世界進(jìn)行探索的過程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用。下列說法符合歷史事實(shí)的是（）A.湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，人們由此認(rèn)識到原子不是組成物質(zhì)的最小微粒B.盧瑟福通過對α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子C.愛因斯坦第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功解釋了氫原子光譜是分立的線狀光譜D.貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核2.下列說法正確的是（）A.由圖甲可知，狀態(tài)①的溫度比狀態(tài)②的溫度低B.由圖乙可知，氣體由狀態(tài)A變化到B的過程中，氣體分子平均動能一直增大C.由圖丙可知，當(dāng)分子間的距離r>r0時，分子間的作用力隨分子間距離的增大先減小后增大D.由圖丁可知，在r由r1變到r2的過程中分子力做正功3.千斤頂在汽車維修、地震救災(zāi)中經(jīng)常用到。如圖所示是剪式（菱形）千斤頂，當(dāng)搖動把手時，螺紋桿迫使A、B間距離變小，千斤頂?shù)膬杀劭繑n（螺旋桿始終保持水平），從而將重物緩慢頂起。若物重為G，AB與AC間的夾角為θ，不計(jì)千斤頂桿件自重，下列說法正確的是（）A.AC、BC兩桿受到的彈力大小均為B.當(dāng)θ=60°時，AC、BC兩桿受到的彈力大小均為GC.搖動把手將重物緩慢頂起的過程，AC、BC桿受到的彈力將減小D.搖動把手將重物緩慢頂起的過程，重物受到的支持力將增大4.北京時間2020年12月17日1時59分，探月工程嫦娥五號返回器在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域成功著陸，標(biāo)志著我國首次地外天體采樣返回任務(wù)圓滿完成。嫦娥五號于11月24日在中國文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空并進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，然后實(shí)施2次軌道修正、2次近月制動，順利進(jìn)入環(huán)月圓軌道。已知嫦娥五號探測器在環(huán)月圓軌道上的運(yùn)行周期為T，軌道半徑為r，月球半徑為R，引力常量為G，則（）A.月球的質(zhì)量為B.月球表面的重力加速度大小為C.月球的第一宇宙速度為D.“嫦娥五號”探測器運(yùn)行的速率為5.如圖所示，虛線a、b、c是電場中的三個等勢面，實(shí)線為一個帶正電粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡，P、Q是軌跡上的兩點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.三個等勢面中，等勢面a的電勢最高B.粒子在Q點(diǎn)時的電勢能比在P點(diǎn)時大C.粒子在Q點(diǎn)時的動能比在P點(diǎn)時大D.粒子在Q點(diǎn)時的加速度比在P點(diǎn)時大二、不定項(xiàng)選擇題（每小題5分，共15分。每小題給出的四個選項(xiàng)中，都有多個選項(xiàng)是正確的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯或不答的得0分。）6.杜甫在《曲江》中寫到：“穿花蛺蝶深深見，點(diǎn)水蜻蜓款款飛。”平靜水面上的S處，“蜻蜓點(diǎn)水”時形成一列水波向四周傳播（可視為簡諧波），A、B、C三點(diǎn)與S在同一條直線上。某時刻A在波谷且與水平面的高度差為H，B、C在不同的波峰上，其波形如圖中虛線所示。已知波速為v，A、B在水平方向的距離為a。則下列說法正確的是（）A.水波通過尺寸為1.5a的障礙物能發(fā)生明顯衍射B.到達(dá)第一個波峰的時刻，C比A滯后C.經(jīng)過的時間，質(zhì)點(diǎn)B、C之間的距離為14aD.從圖示時刻開始計(jì)時，A點(diǎn)的振動方程是7.如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率P=100kW，發(fā)電機(jī)輸出電壓經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻R線=8Ω，用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4=220V。已知輸電線上損失的功率P線=5kW，假設(shè)兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是（）A.發(fā)電機(jī)輸出的電流 B.輸電線上的電流C.降壓變壓器匝數(shù)比 D.升壓變壓器匝數(shù)比8.2020年12月2日22時，經(jīng)過約19小時月面工作，嫦娥5號完成了月面自動采樣封裝，這其中要用到許多壓力傳感器。有些壓力傳感器是通過霍爾元件將壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號，當(dāng)壓力改變時有電流通過霍爾元件。如圖所示，一塊寬為a、長為c、厚為h的長方體半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為-e的自由電子，通入如圖所示方向的電流時，電子的定向移動速度為v。若元件處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于上表面向下的勻強(qiáng)磁場中，前后兩表面會形成電勢差U。下列說法中正確的是（）A.自由電子受到的洛倫茲力方向?yàn)榇怪鼻氨砻嫦蛲釨.前表面的電勢比后表面的高C.自由電子受到的洛倫茲力大小為D.前、后表面間電勢差第Ⅱ卷（共60分）9.（12分）（1）某實(shí)驗(yàn)小組用插針法測量玻璃的折射率。①在白紙上放好玻璃磚，和分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，如圖甲所示。在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針和，用“+”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針和。在插和時，應(yīng)使________（選填選項(xiàng)前的字母）。A.只擋住的像 B.只擋住的像 C.同時擋住、的像②為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)時應(yīng)注意的是________。A.入射角應(yīng)盡量小些B.玻璃磚的寬度應(yīng)小一些C.大頭針、之間的距離及大頭針、之間的距離應(yīng)適當(dāng)大些③甲同學(xué)在畫界面時，不小心將兩界面和間距畫得比玻璃磚寬度大些，如圖乙所示，則他測得的折射率與真實(shí)值相比________（選填“偏大”、“偏小”、“不變”或“無法確定”）。④乙同學(xué)在完成光路圖以后，以入射點(diǎn)O為圓心，適當(dāng)長度為半徑畫圓，分別交入射光線于A點(diǎn)，交入射點(diǎn)O與出射點(diǎn)連線的延長線于C點(diǎn)。過A點(diǎn)、C點(diǎn)作法線的垂線AB、CD，垂足為B點(diǎn)、D點(diǎn)，如圖丙所示。用刻度尺量得AB=8.50cm，CD=5.00cm，由此可得出該玻璃的折射率n=________。（2）將銅片和鋅片插入蘋果中制成一個“水果電池”，利用下列所給器材測量該“水果電池”的電動勢E和內(nèi)阻r。電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）電流表A2（量程20mA，內(nèi)阻約10Ω）電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約1kΩ）電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約4kΩ）滑動變阻器R1（0~10Ω）滑動變阻器R2（0~1000Ω）待測“水果電池”（電動勢E約為4V，內(nèi)阻r約為200Ω）開關(guān)S，導(dǎo)線若干①為盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差，實(shí)驗(yàn)中電流表選擇________；電壓表選擇________；滑動變阻器選________。（填寫字母代號。）②甲、乙兩個實(shí)驗(yàn)電路中最合理的電路為________（選填“甲”或“乙”）。③甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出U-I圖線，如圖所示。由圖線可得“水果電池”的電動勢E=________V，內(nèi)阻r=________Ω。（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）④乙同學(xué)利用圖像對所選最佳實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行誤差分析。在下圖中實(shí)線是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖得到的U-I圖像；虛線是沒有電表內(nèi)阻影響的理想情況下該電源的路端電壓U隨電流I變化的U-I圖像。則與該實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的U-I分析圖像是________。A. B. C. D.10.（14分）2023年10月3日，杭州亞運(yùn)會女子10米跳臺決賽中，中國運(yùn)動員全紅嬋的驚人一跳，贏得全場7個10分，并最終奪得冠軍。在進(jìn)行10米跳臺跳水訓(xùn)練時，運(yùn)動員必須在距離水面一定高度前完成規(guī)定動作并調(diào)整好入水姿勢。某興趣小組對10米跳臺跳水進(jìn)行模擬研究，將運(yùn)動員視為質(zhì)點(diǎn)，若運(yùn)動員起跳時獲得豎直向上的初速度v0=1m/s，并在距離水面，h0=1.6m前完成規(guī)定動作并調(diào)整好入水姿勢豎直入水，其入水深度h=2.5m，跳臺距水面高度H=10m，運(yùn)動員質(zhì)量m=40kg，重力加速度g=10m/s2，空氣阻力不計(jì)。求：（1）運(yùn)動員距離跳臺的最高距離；（2）運(yùn)動員完成規(guī)定動作允許的最長時間；（3）運(yùn)動員即將入水時速度v的大小和入水至水深h處的過程運(yùn)動員受到水的平均作用力F的大小。11.（16分）如圖所示是列車進(jìn)站時利用電磁阻尼輔助剎車的示意圖，在車身下方固定一單匝矩形線框abcd，ab邊長為L，bc邊長為d，在站臺軌道上存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的有界矩形勻強(qiáng)磁場MNPQ，MN邊界與ab平行，NP長為d。若ab邊剛進(jìn)入磁場時列車關(guān)閉發(fā)動機(jī)，此時列車的速度大小為v0，cd邊剛離開磁場時列車剛好停止運(yùn)動。已知線框總電阻為R，列車的總質(zhì)量為m，摩擦阻力大小恒定為kmg，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。求：（1）線框ab邊剛進(jìn)入磁場時列車加速度a的大小和安培力對ab邊做功的功率P；（2）線框從進(jìn)入到離開磁場過程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱Q；（3）線框進(jìn)入磁場過程中，通過線框橫截面的電荷量q。12.（18分）東方超環(huán)，俗稱“人造小太陽”，是中國科學(xué)院自主研制的磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置需要將加速到較高速度的離子束變成中性粒子束，沒有被中性化的高速帶電離子需要利用“偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)”將其從粒子束中剝離出來。假設(shè)“偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)”的原理如圖所示，混合粒子束先通過加有電壓的兩極板再進(jìn)入垂直于紙面向外的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，中性粒子繼續(xù)沿原方向運(yùn)動，被接收器接收；未被中性化的帶電離子一部分打到下極板，剩下的進(jìn)入磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn)并被吞噬板吞噬。已知混合粒子束寬度為d，各組成粒子均縱向均勻分布，混合粒子進(jìn)入兩極板的初速度均為，方向平行于極板。離子帶正電、電荷量為q，質(zhì)量為m，兩極板間電壓為U，間距為d，極板長度為2d，吞噬板長度為2d。離子和中性粒子的重力可忽略不計(jì)，不考慮混合粒子間的相互作用。（1）要使離子能直線通過兩極板，則需在兩極板間施加一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，求的大小和方向；（2）直線通過極板的離子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場，若偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，且離子全部能被吞噬板吞噬，求矩形磁場的最小面積；（3）撤去極板間磁場，且邊界足夠大，粒子束有部分帶電離子會通過兩極板進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場，若要求進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場的離子全部被吞噬板吞噬，求磁場的取值范圍。

2023~20234學(xué)年度第二學(xué)期高三年級質(zhì)量監(jiān)測（一）物理學(xué)科答案選擇題（每小題5分。6~8題每小題給出的四個選項(xiàng)中，都有多個選項(xiàng)是正確的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯或不答的得0分。）12345678ADCBCABDBCAC9.（12分）（1）①C（1分）②C（1分）③偏小（1分）④1.7（2分）（2）（每空1分）①A2，V1，R2②乙③3.78~3.82，186~188④C10.（14分）解：（1）運(yùn)動員從起跳到最高點(diǎn)有得（2）運(yùn)動員從起跳到最高點(diǎn)所用時間設(shè)運(yùn)動員從最高點(diǎn)到距水面1.6m所用的時間為，有運(yùn)動員完成規(guī)定動作最大允許的時間為或（3）運(yùn)動員即將入水時有或或得運(yùn)動員入水至水深h處的過程有得11.（16分）解：（1）線框剛進(jìn)入磁場時，，由牛頓第二定律有聯(lián)立解得安培力對ab邊做功的功率（2）線框由進(jìn)入磁場到離開磁場過程中，由動能定理有又解得（3）線框進(jìn)入磁場的過程，由解得12.（18分）解：（1）離子能直線通過兩極板，則洛倫茲力等于電場力得方向垂直紙面向里（1分）（2）由，得即從上極板邊緣進(jìn)入磁場的離子，正好打到其正下方2d處的吞噬板上；從下極板邊緣進(jìn)入磁場的離子，正好打到其