2024届天津市高三寒假物理巩固测试试题

这是一份2024届天津市高三寒假物理巩固测试试题，共14页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容，欢迎下载使用。

1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、一质量为m的物体在光滑水平面上以速度v0运动，t=0时刻起对它施加一与速度v0垂直、大小为F的水平恒力，则t时刻力F的功率为（ ）
A．0B．C．D．
2、如图所示，一物块相对木板向右从板上A点滑至板上B点，木板上A、B两点间距离为5米，同时木板在地面上向左滑行3米，图甲为滑行前，图乙为滑行后，在此过程中物块受到木板对它的滑动摩擦力大小为20N，则物块所受的摩擦力做功为（ ）
A．-160J
B．-100J
C．100J
D．-40J
3、如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一个光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，让一个物块从槽上高h处由静止开始下滑。下列说法正确的是（ ）
A．物块沿槽下滑的过程中，物块的机械能守恒
B．物块沿槽下滑的过程中，物块与槽组成的系统动量守恒
C．从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，弹簧对物块的冲量等于零
D．物块第一次被反弹后一定不能再次回到槽上高h处
4、某篮球运动员垂直起跳的高度为100cm，则该运动员的滞空时间（运动员起跳后，从双脚都离开地面到任意一只脚接触地面的时间间隔）约为（ ）
A．0.20sB．0.45sC．0.90sD．1.60s
5、、两车在同一车道以的速度同向匀速直线行驶，车在前，车在后，两车相距，某时刻（）车突然发现前面有一路障，其后车运动的速度，时间图象如图所示，后车立即刹车，若两车不发生碰撞，则加速度为（ ）
A．B．C．D．
6、物理老师在课堂上将一张薄面纸夹在一本厚厚的“唐诗辞典”的最下层两个页面之间，并将它们静置于桌面上要求学生抽出面纸，结果面纸总被拉断．然后物理老师为学生表演一项“绝活”——手托“唐诗辞典”让其运动并完好无损地抽出了面纸，则“唐诗辞典”可能（ ）
A．水平向右匀速运动B．水平向左匀速运动
C．向下加速运动D．向上加速运动
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、a、b两束单色光从水中射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角，下列说法正确的是（ ）
A．以相同的入射角从空气斜射入水中，a光的折射角小
B．分别通过同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮条纹间距大
C．若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能
D．通过同一玻璃三棱镜，a光的偏折程度大
E.分别通过同一单缝衍射装置，b光形成的中央亮条纹窄
8、在一电梯的地板上有一压力传感器，其上放一物块，如图甲所示，当电梯运行时，传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙所示，根据图象分析得出的结论中正确的是( )
A．从时刻t1到t2，物块处于失重状态
B．从时刻t3到t4，物块处于失重状态
C．电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层
D．电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层
9、如图，竖直放置的均匀等臂U型导热玻璃管两端封闭，管内水银封有A、B两段气柱，左管水银面高于右管水银面，高度差为h，稳定时A、B气柱的压强分别为pA和pB，则
A．若环境温度升高，pA增大，pB减小
B．若环境温度降低，稳定后AB气柱的压强比值增大
C．若环境温度升高，稳定后AB气柱压强变化△pA一定小于△pB
D．若环境温度降低，稳定后A处液面高度变化△h可能大于
10、如图(a)，A、B为某电场中沿x方向上的两个点，现将正点电荷q从A点静止释放，仅在电场力作用下沿x轴方向运动一段距离到达B点，其电势能Ep随x的变化关系如图(b)所示，则
A．从A到B，电势先逐渐降低后逐渐升高
B．从A到B，电场强度先增大后减小
C．从A到B的过程中，电荷所受电场力先减小后增大
D．从A到B的过程中，电场力对电荷先做负功后做正功
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某同学要测定一电源的电动势E和内阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用I表示），一只电阻箱（阻值用R表示），一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。

(1)该同学设计实验的原理表达式是E=________（用r、I、R表示）。
(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到________（选填“最大值”“最小值”或“任意值”），实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω。
(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的－R图象，则由图象可求得，该电源的电动势E=______V，内阻r=________Ω。（结果均保留两位有效数字）
12．（12分）实验小组利用以下方法对物体的质量进行间接测量，装置如图1所示：一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物P、Q相连，已知重物P、Q的质量均为m，当地重力加速度为g。在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z，重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连。
(1)先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图2所示的纸带，则系统运动的加速度a=______m/s2（结果保留2位有效数字）；
(2)在忽略阻力的理想情况下，物块Z质量M的表达式为M=______（用字母m、a、g表示）；
(3)实际情况下，空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略，物块Z的实际质量与理论值M有一定差异，这种误差是______误差（填“偶然”或“系统”）。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，温度在超过56°C时，30分钟就可以灭活。如图，含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热气缸下部a内，气缸顶端有一绝热阀门K，气缸底部接有电热丝E。a缸内被封闭气体初始温度t1=27°C，活塞位于气缸中央，与底部的距离h1=60cm，活塞和气缸间的摩擦不计。
（i）若阀门K始终打开，电热丝通电一段时间，稳定后活塞与底部的距离h2=66cm，持续30分钟后，试分析说明a内新冠病毒能否被灭活?
（ii）若阀门K始终闭合，电热丝通电一段时间，给a缸内气体传递了Q=1.0×104J的热量，稳定后气体a内能增加了△U=8.5×103J，求此过程气体b的内能增加量。
14．（16分）汽车在水平冰雪路面上行驶．驾驶员发现其正前方停有汽车,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后车向前滑动了,车向前滑动了·已知和的质量分别为和·两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小,求
(1)碰撞后的瞬间车速度的大小
(2)碰撞前的瞬间车速度的大小
15．（12分）如图所示，从长方体透明玻璃中挖去一个半径为R的半球体，O为半球的球心，O1O2连线为透明玻璃体的主光轴，在离球心0.5R处竖直放置一个足够大的光屏，O2为屏上的点，让一单色光束平行O1O2垂直左侧表面入射，当光线距离O1O2连线0.5R时，折射后的光线达到光屏上距离O2为R的P点，已知透明体的上下侧面均涂有吸光材料，则：
①透明玻璃的折射率为多少；
②当平行光线到光轴O1O2的距离为多少时，折射后射到光屏上的位置离O2最远。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
根据牛顿第二定律有
因，则恒力F的方向为初速度为零的匀加速直线运动，t时刻的速度为
根据功率的定义可知
故B正确，ACD错误。
故选B。
2、D
【解析】
物块所受的摩擦力做的功为：
W=Fxcsθ=-20×(5-3)=-40J．
A．-160J，与结论不相符，选项A错误；
B．-100J，与结论不相符，选项B错误；
C．100J，与结论不相符，选项C错误；
D．-40J，与结论相符，选项D正确；
故选D．
【点睛】
本题主要考查了恒力做功公式的直接应用，知道功是力与力的方向上的位移的乘积．
3、D
【解析】
AB．物块沿槽下滑过程中，物块与弧形槽组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒，故AB错误；
C．从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，物块受到的冲量等于物块动量的变化，物体的动量变化量不为零，故物体受到的冲量不为零，C错误；
D．物块反弹后追上弧形槽，上升到最高点时，物块和弧形槽具有相同的速度，全过程系统机械能守恒，故物块不能回到槽上高h处，D正确。
故选D。
4、C
【解析】
根据物体做自由落体运动时可知
可得物体自由落体运动下落1m需要的时间约为0.45s，根据竖直上抛运动和自由落体运动的关系可知，滞空时间约为0.90s，C正确，ABD错误。
故选C。
5、D
【解析】
假设两车在速度减为零时恰好没有相撞，则两车运动的速度—时间图象如图所示，由“面积法”可知，在该过程中位移分别为：
，
，
则有：
，
假设成立，由图象可知，车的加速度大小：
，
故D符合题意，ABC不符合题意。
6、C
【解析】
学生抽出面纸总被拉断，说明面纸所受的最大静摩擦力大于面纸所承受的拉力；而老师却能把面纸拉出，可知面纸所受到的最大静摩擦力小于面纸承受的拉力，面纸受到的正压力减小了，说明辞典可能发生了失重，即可能向下做加速运动。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BCE
【解析】
A．由题知a光的临界角大于b光的临界角，根据
可知a光的折射率较小，波长较大，光以相同的入射角从空气斜射入水中，根据
可知a光的折射角较大，故A错误；
B．根据双缝干涉条纹间距公式
因a光的波长较大，所以a光形成的相邻亮条纹间距大，故B正确；
C．a光的频率小，照射某金属表面能发生光电效应，所以b光频率大，也一定能发生光电效应，故C正确；
D．a光的折射率较小，通过玻璃三棱镜后，偏折程度小，故D错误；
E．a光的频率小，波长长，通过单缝发生衍射，中央亮条纹宽，故E正确。
故选BCE。
8、BC
【解析】
由F－t图象可以看出，0～t1
F＝mg
物块可能处于静止状态或匀速运动状态，t1～t2
F>mg
电梯具有向上的加速度，物块处于超重状态，可能加速向上或减速向下运动，t2～t3
F＝mg
物块可能静止或匀速运动，t3～t4
F电梯具有向下的加速度，物块处于失重状态，可能加速向下或减速向上运动，综上分析可知，故BC正确。
故选BC。
9、BC
【解析】
AC．假设若环境温度升高后，不变化，则两部分气体均做等容变化，由查理定律得：
由题意知：
，
则水银柱向左移动，增大，的体积减小，温度升高，由理想气体状态方程可知，的压强增大，由于，则的压强也增大，故A错误，C正确；
B．假设若环境温度降低后，不变化，则两部分气体均做等容变化，由查理定律得：
由题意知：
，
若温度降低，压强都减小，左边气体压强降的多，则水银柱会向下移动，将减小，由于，减小，压强减小的多，压强减小的少，若环境温度降低，稳定后、气柱的压强比值增大，故B正确；
D．假设若环境温度降低，水银柱向下运动，但，所以左侧气体的压强仍然大于右侧的压强，所以稳定后左侧的液面仍然低于右侧的液面，所以小于，故D错误；
故选BC。
10、AC
【解析】
AD.正点电荷q从A点静止释放，仅在电场力作用下沿x轴方向运动一段距离到达B点，电势能先减小后增大，则正电荷从A到B电场力先做正功，后做负功；正点电荷q电势能先减小后增大，所以电势先降低后升高。故A正确，D错误；
BC.电势能EP随位移x的变化关系图象的斜率表示电场力的大小，因此电场力先减小后增大，电场强度先减小后增大，故B错误，C正确。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、I（R＋r） 最大值 21 6.3（6.1~6.4） 2.5（2.4~2.6）
【解析】
(1)[1]根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是E=I(R＋r)
(2)[2]根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值
[3]根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为2×10Ω＋1×1Ω=21Ω
(3)[4][5]由E=I（R＋r）可得
图像斜率等于
得
由于误差(6.1~6.4)V均正确，图像的截距
得

由于误差(2.4~2.6)均正确
12、8.0 系统
【解析】
根据位移差公式求解系统的加速度。对整个系统进行分析，根据牛顿第二定律求解M的表达式。根据误差来源分析误差的性质。
【详解】
(1)[1]根据位移差公式，解得系统运动的加速度为
(2)[2]根据牛顿第二定律，对Q和Z有
对物体P有
联立解得。
(3)[3]由题意可知本实验中误差是由于实验原理的选择而造成的，无法通过多测数据来消除，故这是一种系统误差。
【点睛】
本题主要考查了通过系统牛顿第二定律测质量的方法，能分析出实验误差的原因。明确系统误差和偶然误差的定义。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（i）病毒能被灭；（ii）1.5×103J
【解析】
（i）设活塞横截面积为S，则对a气体，初态V1=Sh1 T1=t1+273=300K；末态V2=Sh2 T2=t2+273 ①
阀门K打开，加热过程a气体做等压变化，由盖·吕萨克定律得
②
由①②得
t2=57℃ ③
因57℃＞56℃，a内病毒能被灭④
（ii）阀门K闭合，由于系统绝热，a气体膨胀对b气体做功，由热力学第一定律有
△Ua=Q+W⑤
由⑤式及代入数据得
W=-1.5×103J⑥
对b气体，由于系统绝热，则
Ub==1.5×103J⑦
14、（1）3m/s （2）4.25m/s
【解析】
试题分析：两车碰撞过程动量守恒，碰后两车在摩擦力的作用下做匀减速运动，利用运动学公式可以求得碰后的速度，然后在计算碰前A车的速度．
（1）设B车质量为mB，碰后加速度大小为aB，根据牛顿第二定律有
①
式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数．
设碰撞后瞬间B车速度的大小为，碰撞后滑行的距离为．由运动学公式有
②
联立①②式并利用题给数据得
③
（2）设A车的质量为mA，碰后加速度大小为aA．根据牛顿第二定律有
④
设碰撞后瞬间A车速度的大小为，碰撞后滑行的距离为．由运动学公式有
⑤
设碰撞后瞬间A车速度的大小为，两车在碰撞过程中动量守恒，有
⑥
联立③④⑤⑥式并利用题给数据得

故本题答案是： （1） （2）
点睛：灵活运用运动学公式及碰撞时动量守恒来解题．
15、①；②
【解析】
①依题意可知，光线距离连线0.5R平行入射时，入射角为，折射角为，设PO与夹角为，则有
则有
所以
由折射定律可知
代入数据得
②当光线紧贴右侧上边缘射出时，达到光屏上的位置最远，设此时光线离光轴的距离为h，入射角为，折射角为，则有
由集合关系可知：
由折射定律可知
代入数据得