2024届天津市普通高考模拟试题物理试卷（四）

这是一份2024届天津市普通高考模拟试题物理试卷（四），共10页。试卷主要包含了单项选择题，不定项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1．下列说法正确的是（ ）
A．在核聚变反应方程中，X表示中子
B．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关
C．天然放射产生的三种射线中，穿透能力最强的是射线
D．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由高能级跃迁到低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减少，电势能增加
2．一自耦调压变压器(可看作理想变压器)的电路如图甲所示．已知变压器线圈的总匝数为1900匝，原线圈为1100匝，图中的电阻R=1kΩ，原线圈输入如图乙所示的交流电压，滑动触头P最初在线圈的最上端A处，电压表为理想的交流电表。则（ ）
A．原线圈输入的交流电压瞬时值表达式为u=220 sin50πt(V)
B．电压表的示数为220V
C．电阻R上的发热功率P热=144.4W
D．若将P向下移动，变压器的输入功率不变
3．2023年5月17日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第五十六颗北斗导航卫星，该卫星属地球静止同步轨道卫星，卫星发射并进入轨道是一个复杂的过程，如图所示，发射同步卫星时先将卫星发射至近地轨道，在近地轨道的A点加速后进入转移轨道，在转移轨道上的远地点B加速后进入同步轨道。已知地球自转周期为，E，F为椭圆短轴的两个端点，下列说法正确的是（ ）
A．卫星在近地轨道上运动的周期为
B．卫星在同步轨道B处的加速度大于在转移轨道B处的加速度
C．卫星在转移轨道上由E向F运动时间等于由F向E运动时间
D．卫星在转移轨道上由B向A运动时，机械能守恒
4．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则以下说法错误的是（ ）
A．平行板电容器的电容将变小
B．静电计指针张角变小
C．带电油滴的电势能将减少
D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变
5．石拱桥是中国传统的桥梁四大基本形式之一。假设如图所示拱形桥形状为半径为R的圆的一部分，一辆汽车以速度v匀速通过该桥，图中拱形桥的最高点为Q，重力加速度为g，汽车受到的阻力恒定。下列说法正确的是（ ）
A．汽车运动到Q点时处于超重状态
B．汽车运动到Q点时牵引力大于阻力
C．汽车从上桥到下驶的速度
D．上桥到下桥过程，牵引力先增大后减小
二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6．下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动
B．气体对容器壁的压强是大量气体分子不断碰撞器壁产生的
C．一定质量的理想气体，当气体等温膨胀时，气体要对外界放热
D．物体的温度越高，分子的平均动能越大
7．如图所示，两细束不同颜色的平行光a、b射向矩形玻璃砖（置于空气中）的下表面，设玻璃砖足够长，发现玻璃砖的上表面只有一束光线射出，则下列说法中正确的是（ ）
A．在玻璃砖中a光的传播速度大于b光的传播速度
B．若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角比b光的小
C．通过同一双缝于涉装置产生的干涉条纹间距
D．发生光电效应时，同种金属对于a、b两束光，相应的遏止电压分别为Ua和Ub，则
8．如图，a、b、c、…、k为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点，e点为波源，t＝0时刻从平衡位置开始向上做简谐运动，振幅为3 cm，周期为0.2s，在波的传播方向上，后一质点比前一质点迟0.05 s开始振动，t＝0.25 s时，x轴上距e点2.0 m的某质点第一次到达最高点，则（ ）
A．该机械波在弹性介质中的传播速度为8m/s
B．该机械波的波长为2 m
C．图中相邻质点间距离为0.5 m
D．当b点在平衡位置上方3cm处时，f点也在平衡位置上方3cm处
第Ⅱ卷（共60分）
9．某研究小组同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）该小组同学在实验中打出如图乙所示的一条纸带，O点是打出的第一个点。已知打点计时器所用交流电源的频率为，根据纸带所给数据，打出C点时重物的速度大小为 m/s（结果保留2位有效数字）。
（2）已知重物的质量为，当地重力加速度大小取，则从打出O点到打出C点的过程中，重物的重力势能减少量为 J，动能增加量为 J（结果均保留2位有效数字），通过实验可知，在误差允许范围内，物体在下落过程中机械能守恒。
（3）某同学选用两个形状相同、质量不同的重物a和b进行实验，测得几组数据，画出图像如图丙所示，求出图线的斜率k并标在图中，由图像可知a的质量 b的质量（填“大于”或“小于”）。
10．用图甲所示的电路，测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
双量程电流表：A（量程，）；
双量程电压表：V（量程，）；
滑动变阻器：（阻值范围，额定电流）
（阻值范围，额定电流）

（1）为了调节方便，测量精度更高，实验中应选用电流表的量程为 ，电压表的量程为 ，应选用滑动变阻器 （填写滑动变阻器符号）；
（2）根据图甲将图乙中的实物正确连接 ；
（3）通过多次测量并记录对应的电流表示数和电压表示数，利用这些数据在图丙中画出了图线。由图线可以得出此干电池的电动势 （保留3位有效数字），内电阻 （保留2位有效数字）；
（4）引起该实验的系统误差的主要原因是
A．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大
B．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小
C． 由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小
D．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大
（5）某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，经过正确的操作获得了若干组实验数据，据此描绘出的图像（其中、分别为电压表和电流表的读数）如下图中的实线所示，虚线表示该电池两端的电压与流经电池电流的关系图线，下列图像合理的是 。
A B C D
11．质量m=1kg的小物块在高h1=0.3m的光滑水平平台上压缩弹簧后被锁扣K锁住，弹簧储存了一定的弹性势能，打开锁扣K，物块将以水平速度v0向右滑出平台后做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧彤轨道BC的B点的切线方向无碰撞地进入圆弧形轨道，B点的高度h2=0.15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点与光滑水平面相切，在水平面上有一物块M，m滑下与M发生碰撞后反弹，反弹的速度大小刚好是碰前速度的，碰撞过程中无能量损失，g=10m/s2，求：
(1)物块m压缩弹簧时储存的弹性势能Ep；
(2)物块M的质量．
12．如图所示，MN、PQ是足够长的光滑平行导轨，其间距为L，且MP与两导轨垂直，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°．M、P和N、Q之间均接阻值为2R的电阻．有一垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B0．将一根质量为m的金属棒ab紧靠MP放在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻为R，导轨电阻不计．现用与导轨平行的恒力F=mg沿导轨平面向上拉金属棒，使金属棒从静止开始沿导轨向上运动，金属棒在运动过程中始终与MP平行．当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd到MP的距离为s，重力加速度为g．
（1）求金属棒达到的稳定速度v．
（2）求金属棒从静止开始运动到cd的过程中，导体棒上产生的热量．
（3）当金属棒滑行至cd时，去掉NQ间的电阻2R，为使导体棒的速度不变，拉力应变为多少？
13．双聚焦分析器是一种能同时实现速度聚焦和方向聚焦的质谱仪，其模型图如图1所示，原理图如图2所示。如图2，加速电场的电压为U，电场分析器中有指向圆心O的辐射状电场，磁场分析器中有垂直纸面的匀强磁场。若质量为m、电荷量为+q的离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，进入辐射状电场，恰好沿着半径为R的圆弧轨迹通过电场区域后，垂直磁场左边界从P点进入圆心为O1的四分之一圆形磁场区域，PO1=d，之后垂直磁场下边界O1O2从K点射出并进入检测器，检测器可在O1M和O2N之间左右移动且与磁场下边界的距离恒等于0.5d。
（1）求电场分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；
（2）求磁场区域磁感应强度B；
（3）若两种不同离子，经过电场分析器和磁场分析器后，分别打到M和N点，且探测器在M点和N点接收到的两种离子离开O1O2时速度方向与O1O2所夹锐角相同，求探测器在M点和N点接收到的两种离子比荷之比。
参考答案
1．A 2．C 3．D 4．B 5．C 6．ABD 7．AC 8．BC
9． 2.2 0.13 0.12 大于
10． 0~0.6 0~3 R1
1.45 1.3 B A
11．(1)小物块由A运动到B做平抛运动
解得
由几何关系
设小球平抛时的初速度为，则
弹性势能EP等于小物块在A点的动能
解得
(2)小物块到A点时的速度为，由机械能守恒
m与M碰撞过程动量守恒有
m与M碰撞过程能量守恒有
其中
由以上各式解得
12．（1）当金属棒匀速运动时达到稳定状态，由平衡条件得：，
安培力：，
解得：；
（2）设金属棒从静止开始运动到cd的过程中，导体棒上产生的热量为Q，则整个电路产生的焦耳热为2Q，由能量守恒定律得：
，
解得：．
（3）当金属棒运动到cd时，去掉NQ间的电阻，为使导体棒的速度不变，即使金属棒处于平衡状态，设拉力变为F1，由平衡条件得：
，
安培力：L，
解得：
13．（1）依题意，离子在辐射电场中恰好沿半径为R的圆弧做匀速圆周运动，设其速度大小为v，根据牛顿第二定律有
联立可得电场分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小为
（2）离子进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹恰好为四分之一圆周，轨迹圆心为O1，可知运动半径为d，则有
联立可得
（3）依题意，可画出从M、N两点射出离子的运动轨迹如图所示
设离子离开O1O2时速度方向与O1O2所夹锐角为θ，从M、N两点射出的离子在磁场中的运动半径分别为r1、r2，则由几何关系可得
所以
因为
解得
所以
又因为
解得
根据
联立可得
所以两种离子比荷之比为