天津市重点中学2024届高三年级下学期第一次诊断考试物理试题

这是一份天津市重点中学2024届高三年级下学期第一次诊断考试物理试题，共16页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
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、如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行不计电阻的金属导轨与水平面夹角为θ，处于方向垂直导轨平面向下且磁感应强度为B的匀强磁场中。将金属杆ab垂直放在导轨上，杆ab由静止释放下滑距离x时速度为v。已知金属杆质量为m，定值电阻以及金属杆的电阻均为R，重力加速度为g，导轨杆与导轨接触良好。则下列说法正确的是（ ）
A．此过程中流过导体棒的电荷量q等于
B．金属杆ab下滑x时加速度大小为gsinθ－
C．金属杆ab下滑的最大速度大小为
D．金属杆从开始运动到速度最大时， 杆产生的焦耳热为mgxsinθ－
2、秦山核电站是我国第一座自主研究、设计和建造的核电站，它为中国核电事业的发展奠定了基础．秦山核电站的能量来自于
A．天然放射性元素衰变放出的能量
B．人工放射性同位素衰变放出的能量
C．重核裂变放出的能量
D．轻核聚变放出的能量
3、如图所示，两个小球用长为1 m的细线连接，用手拿着球，球竖直悬挂，且A、B两球均静止。现由静止释放球，测得两球落地的时间差为0.2 s，不计空气阻力，重力加速度，则球释放时离地面的高度为
A．1.25 m
B．1.80 m
C．3.60 m
D．6.25m
4、2019年1月3日嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面，着陆前在离月球表面的高空仅在月球万有引力作用下环月球做匀速圆周运动，向心加速度大小为，周期为；设贴近地面的近地卫星仅在地球万有引力作用下环地球做匀速圆周运动，向心加速度大小为，周期为。已知月球质量，半径；地球质量，半径。则（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
5、一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（ ）
A．物体势能的增加量
B．物体动能的增加量
C．物体动能的增加量加上物体势能的增加量
D．物体动能的增加量减去物体势能的增加量
6、如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22V的电容器，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．副线圈两端电压的变化频率为0.5Hz
B．电流表的示数表示的是电流的瞬时值
C．滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大
D．为保证电容器C不被击穿，原副线圈匝数比应小于10：1
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、下列说法中正确的是 。
A．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一
B．变化的电场一定产生变化的磁场
C．光的偏振现象说明光是横波
D．无影灯是利用光的衍射原理
8、如图所示，质量相等的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在光滑轻质定滑轮两侧，用外力压住b，使b静止在水平粗糙桌面上，a悬挂于空中。撤去压力，b在桌面上运动，a下落，在此过程中（ ）
A．重力对b的冲量为零
B．a增加的动量大小小于b增加的动量大小
C．a机械能的减少量大于b机械能的增加量
D．a重力势能的减少量等于a、b两物体总动能的增加量
9、如图所示，两根相互平行，间距为足够长的金属导轨固定在水平面上，导轨间存在的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里，导轨上的金属杆ab、cd所受滑动摩擦力均为0.2N，两杆电阻均为0.1Ω，导轨电阻不计，已知ab受恒力的作用，ab和cd均向右做匀速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A．恒力B．两杆的速度差大小为
C．此时回路中电流大小为2AD．ab杆克服安培力做功功率等于回路中产生焦耳热的功率
10、跳台滑雪是勇敢者的运动，这项运动非常惊险。如图（a），在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其图像如图（b）所示，t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻。则（ ）

A．第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大
B．第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大
C．第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大
D．竖直方向速度大小为v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大
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）小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻，又能测量定值电阻阻值的电路。
他用了以下的实验器材中的一部分，设计出了图(a)的电路图：
a．电流表A1(量程0.6A，内阻很小)；电流表A2(量程300μA，内阻rA=1000Ω)；
b．滑动变阻器R(0-20Ω)；
c，两个定值电阻R1=1000Ω，R2=9000Ω；
d．待测电阻Rx；
e．待测电源E(电动势约为3V，内阻约为2Ω)
f．开关和导线若干
(1)根据实验要求，与电流表A2串联的定值电阻为___________(填“R1”或“R2”)
(2)小明先用该电路测量电源电动势和内阻，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关S1，调节滑动变阻器，分别记录电流表A1、A2的读数I1、I2，得I1与I2的关系如图(b)所示。根据图线可得电源电动势E=___________V；电源内阻r=___________Ω，(计算结果均保留两位有效数字)
(3)小明再用该电路测量定值电阻Rx的阻值，进行了以下操作：
①闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器到适当阻值，记录此时电流表A1示数Ia，电流表A2示数Ib；
②断开开关S2，保持滑动变阻器阻值不变，记录此时电流表A1示数Ic，电流表A2示数Id；后断开S1；
③根据上述数据可知计算定值电阻Rx的表达式为___________。若忽略偶然误差，则用该方法测得的阻值与其真实值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
12．（12分）图甲为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路图。
(1)将图乙所示的实验电路连接完整________。
(2)已知毫安表满偏电流为1mA，表头上标记的内阻值为120Ω，R1和R2为定值电阻。若将开关S2扳到a接线柱，电表量程为4mA;若将开关S2扳到b接线拄，电表量程为16mA则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1＝_____Ω，R2=____Ω。
(3)现用一量程为16mA，内阻为20Ω的标准电流表A对改装电表的16mA挡进行校准，校准时需选取的刻度范围为1mA～16mA。电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计;滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为800Ω和1600Ω，则R应选用最大阻值为____Ω的滑动变阻器。
(4)若由于表头上标记的内阻值不准，造成改装后电流表的读数比标准电流表的读数偏大，则表头内阻的真实值________(填“大于”＂或“小于”)120Ω。
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）如图（a），一水平面内固定有两根平行的长直金属导轨，导轨间距为L；两根相同的导体棒M、N置于导轨上并与导轨垂直，长度均为L；棒与导轨间的动摩擦因数为µ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）；整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。从t＝0时开始，对导体棒M施加一平行于导轨的外力F，F随时间变化的规律如图（b）所示。已知在t0时刻导体棒M的加速度大小为µg时，导体棒N开始运动。运动过程中两棒均与导轨接触良好，重力加速度大小为g，两棒的质量均为m，电阻均为R，导轨的电阻不计。求：
(1)t0时刻导体棒M的速度vM；
(2)0~t0时间内外力F的冲量大小；
(3)0~t0时间内导体棒M与导轨因摩擦产生的内能。
14．（16分）如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁相连，在B点正下方悬挂一个定滑轮(不计重力和摩擦),杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．某人用轻绳绕过滑轮竖直向上匀加速地提起重物，已知重物的质量,加速度大小,人的质量，求此时:
(1)地面与人之间的弹力的大小;
(2)轻绳AB的弹力大小．
15．（12分）如图所示为俯视图，两半径均为的光滑半圆轨道PM、QN处于同一光滑水平面内，两半圆轨道刚好与直线PQ、MN相切于P、Q和M、N点。水平面上MF部分的虚线方框内涂有粗糙介质，滑块与MF段材料间的动摩擦因数为，该区城的宽度为，质量均为的两相同的滑块A、B固定于直线MN上，它们不在AF区域，且A滑块靠近F，AB之间夹有少量火药，点燃爆炸后产生沿MN方向的速度，重力加速度g取。
（1）已知火药点燃爆炸A、B分离后两滑块获得的动能均为，求B在Q点所受半圆轨道的弹力大小；
（2）若A、B两滑块获得沿MN方向大小相等、方向相反的速度，若要求二者只能在MN间相碰，求的取值范围。（结果可用根式表示）
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、A
【解析】
A．根据、、可得
此过程中流过导体棒的电荷量为
故A正确；
B．杆下滑距离时，则此时杆产生的感应电动势为
回路中的感应电流为
杆所受的安培力为
根据牛顿第二定律有
解得
故B错误；
C．当杆的加速度时，速度最大，最大速度为
故C错误；
D．杆从静止开始到最大速度过程中，设杆下滑距离为，根据能量守恒定律有
总
又杆产生的焦耳热为
杆总
所以得：
杆
故D错误；
故选A。
2、C
【解析】
秦山核电站的能量来自于重核裂变放出的能量，故C正确，ABD错误。
3、B
【解析】
设释放时A球离地高度为h，则，求得，。
A. 1.25 m与上述计算结果不相符，故A错误；
B. 1.80 m与上述计算结果相符，故B正确；
C. 3.60 m与上述计算结果不相符，故C错误；
D. 6.25m与上述计算结果不相符，故D错误。
4、C
【解析】
根据万有引力提供向心力有：，解得：
，
根据万有引力提供向心力有：，解得：
，
可得：
，
即a月＜a地；
周期比为：
，
所以T月＞T地。
A．，，故A不符合题意；
B．，，故B不符合题意；
C．，，故C符合题意；
D．，，故D不符合题意。
故选C正确。
5、C
【解析】
物体受重力和支持力，设重力做功为WG，支持力做功为WN，运用动能定理研究在升降机加速上升的过程得：
WG+WN=△Ek
WN=△Ek-WG
根据重力做功与重力势能变化的关系得：
WG=-△Ep
所以有：
WN=△Ek-WG=△Ek+△Ep。
A．物体势能的增加量，与结论不相符，选项A错误；
B．物体动能的增加量，与结论不相符，选项B错误；
C．物体动能的增加量加上物体势能的增加量，与结论相符，选项C正确；
D．物体动能的增加量减去物体势能的增加量，与结论不相符，选项D错误；
故选C。
6、C
【解析】
A．根据图乙知交流电周期为0.02s，周期与频率的关系为
所以频率为50Hz，故A错误；
B．电流表、电压表的示数表示的都是有效值，故B错误；
C．滑动变阻器的触头向下滑动，电阻减小，而副线圈电压不变，副线圈电流增大，由P=UI可得副线圈的输出功率变大，变压器的输入功率等于输出功率增大，所以输入电流也变大，即两个电流表的示数都增大，故C正确；
D．由题意知，原线圈的最大电压为311V，而电容器的耐压值为22V，即为最大值，根据原副线圈的变压比
可知匝数比应大于，故D错误。
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、AC
【解析】
A．狭义相对论的两条基本假设是光速不变原理和相对性原理, 故A正确；
B．均匀变化的电场一定产生恒定的磁场，故B错误；
C．偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故C正确；
D．无影灯是利用光的直线传播原理制成的，故D错误。
故选AC。
8、BC
【解析】
A．根据I=mgt可知，重力作用时间不为零，则重力对b的冲量不为零，选项A错误；
B．设细线与水平方向夹角为θ，则ab两物体的速度满足的关系是 ，则，即a增加的动量大小小于b增加的动量大小，选项B正确；
CD．由能量关系可知，a机械能的减少量等于b机械能的增加量与b与桌面摩擦产生的内能之和，则a机械能的减少量大于b机械能的增加量；a重力势能的减少量等于a、b两物体总动能的增加量与b与桌面摩擦产生的内能之和，选项D错误。
故选BC。
9、AB
【解析】
A．对金属杆ab、cd整体，由于两杆所受的安培力大小相等，方向相反，所以由平衡条件有
故A正确。
BC．cd杆做匀速直线运动 ，则有
解得I= 2.5A，因两杆均切割磁感线，故均产生感应电动势，且ab产生的感应电动势一定大于cd产生的感应电动势，则有
解得速度差为
故B正确，C错误。
D．ab杆克服安培力做功功率为
回路中产生焦耳热的功率为
可知ab杆克服安培力做功功率不等于回路中产生焦耳热的功率，故D错误。
故选AB。
10、ABD
【解析】
A．根据图象与时间轴所围图形的面积表示竖直方向上位移的大小可知，第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大，故A正确；
B．由图象知，第二次的运动时间大于第一次运动的时间，由于第二次竖直方向下落距离大，合位移方向不变，所以第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大，故B正确；
C．由图象知，第二次滑翔时的竖直方向末速度小，运动时间长，据加速度的定义式可知其平均加速度小，故C错误；
D．当竖直方向速度大小为v1时，第一次滑翔时图象的斜率大于第二次滑翔时图象的斜率，而图象的斜率表示加速度的大小，故第一次滑翔时速度达到v1时加速度大于第二次时的加速度，根据
mg－f=ma
可得阻力大的加速度小，第二次滑翔时的加速度小，故其所受阻力大，故D正确。
故选ABD。
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、R2 3.0 2.1 相等
【解析】
（1）电流表A2与R2串联，可改装为量程为的电压表，故选R2即可；
（2）由图可知电流表A2的读数对应的电压值即为电源的电动势，则E=3.0V；内阻
（3）由题意可知： ，；联立解得；由以上分析可知，若考虑电流表A1内阻的影响，则表达式列成： ，，最后求得的Rx表达式不变，则用该方法测得的阻值与其真实值相比相等。
12、 10 30 1600 小于
【解析】
(1)[1]注意单刀双掷开关的连线，如图：
(2)[2][3]由欧姆定律知，开关S2扳到a接线柱时有：
开关S2扳到b接线柱时有：
和为改装电表的量程，解以上各式得：
，
(3)[4]根据，电流表校准时需选取的刻度最小为1mA，可知电路中总电阻最大为1500Ω，由于最大电阻要达到1500Ω，所以变阻器要选择1600Ω。
(4)[5]改装后电流表的读数比标准电流表的读数偏大，说明流过表头的电流偏大，则实际电阻偏小，故小于120Ω。
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、 (1)；(2)；(3)。
【解析】
(1)设t0时刻棒中的感应电流为i0，由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势
根据闭合电路欧姆定律
导体棒受到的安培力大小为
F安=BLi0
对导体棒N，由平衡条件得
F安=mg
整理得t0时刻导体棒M的速度
；
(2)设t0时刻导体棒M受到的拉力大小为F0，根据牛顿第二定律得
解得
F0=3mg
0t0时间内外力F的冲量大小为
；
(3)设导体棒M开始运动的时刻是t1，此时导体棒M受到拉力大小等于摩擦力
F1=mg
由F—t图像可知
设t1t0时间内的平均电流为I，导体棒M的位移为x。则t1t0时间内的平均电流为
在过程中，根据动量定理，有
整理得
此过程导体棒M与导轨因摩擦产生的内能
。
14、（1）380N（2）
【解析】
（1）对重物：
解得：
T=120N
对人：
T+N=Mg
解得：
N=380N
（2）因
对B点：
解得
15、（1） （2）
【解析】
（1）设A、B分离后获得的速度大小分别为和，则由题意可得
解得
由下半轨道和水平面光滑，B在半圆轨道上做匀速圆周运动，则B在Q点，由牛顿第二定律得
（2）由题意可知，A、B分开后，二者获得的初速度为，设A能通过涂有粗糙材料的区域，则A通过涂有粗糙材料区域的最长时间为
B运动到M处需要的时间，通过判断可得，所以若A、B只能在M、N间相碰，则A必须在相碰前就停在M、F间；
A、B初速度大小相等，要满足在涂有粗糙材料的区域相碰，则A至少应运动到MF的中点（A、B相遇在中点）至多运动到M点AB相遇在M点
若停在M点，则由动能定理有
解得
若A停在MF的中点，则由动能定理有
解得
故的取值范围为