2024届天津市十二区重点学校高三下学期联考（二模）物理试题（原卷版+解析版）

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考生注意：
1.试卷满分100分，考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括两部分，第一部分为选择题，第二部分为非选择题。
3.答题前，务必在答题纸上填涂姓名、班级、考场座位号和准考证号，作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题卡上相应的区域，第二部分的作答必须写在答题卡上与试卷题号对应的位置。
第Ⅰ部分 选择题 共40分
一、单项选择题（本题共5小题，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. 位于我国四川省稻城县海拔4410米的“拉索”（LHAASO）观测站是我国重大科技基础设施，也是目前世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的宇宙射线探测装置。一宇宙射线中的α粒子与铝原子核发生作用的核反应方程为：。下列说法正确的是（ ）
A. 该核反应中X为质子B. 该核反应常见于核电站
C. 该核反应前后质量数不变D. 该核反应前后总质量不变
2. 2024年3月，华为小折叠屏PcketS2手机正式发售。该款手机搭载了麒麟990E芯片，支持5G网络，可以满足用户对于高速网络的需求。5G 网络相比 4G 网络具有更高的数据传输速率。已知4G网络通信技术采用1 880 MHz~2635 MHz频段的无线电波，5G网络通信技术采用3300 MHz~5000 MHz频段的无线电波。下列说法正确的是（ ）
A. 在真空中， 5G信号比4G信号传播速度快
B. 5G信号和4G信号相遇会发生干涉现象
C. 5G信号属于横波，4G信号属于纵波
D. 5G信号比4G信号更难发生明显衍射现象
3. “羲和号”卫星是我国首颗绕地球运行的太阳探测卫星，它预测2024年3月24日至26日可能发生中等以上地磁暴甚至大地磁暴。该卫星在距地表一定高度上绕地球做匀速圆周运动，其运动周期为T，能经过地球南北两极上空，可24小时观测太阳。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为，引力常量为G，不考虑地球的自转。下列说法正确的是（ ）
A. 该卫星距地球表面的高度为
B. 该卫星的加速度小于地球表面重力加速度
C. 该卫星的发射速度可能大于第二宇宙速度
D. 根据题中的信息可以求出该卫星受到的万有引力大小
4. 如图所示，在坐标平面xOy内存在静电场，其等差等势线关于坐标轴对称，如图中虚线所示。现有一质子从左上方射入该电场，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实曲线所示，P、Q、S、T、L分别为轨迹与各等势线的交点。下列说法正确的是（ ）
A P点电势低于L点电势
B. 质子在由P至L的运动过程中，电势能逐渐减小
C. 质子在由P至L的运动过程中，加速度先增大后减小
D. 若将质子从坐标原点由静止释放，质子沿y轴负方向加速运动
5. 有“海上充电宝”之称的南鲲号是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理是海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。图图示时刻线圈平面与磁场方向平行，若转子带动线圈逆时针转动并向外输出电流，则下列说法正确的是（ ）

A. 线圈转动到如图所示位置时a端电势低于b端电势
B 线圈转动到如图所示位置时电流方向发生变化
C. 线圈转动到如图所示位置时感应电流最大
D. 线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率无关
二、多项选择题（本题共3小题，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，有选错或不答的得0分）
6. 为了节能减排、绿色环保，新能源汽车成为未来汽车发展的方向。某款电动汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶，从某时刻开始突然以恒定的制动力刹车。在刹车至停车的整个过程中（ ）
A. 制动力越大，动量变化量越大
B. 制动力越大，汽车的动量变化率越大
C. 制动力越大，汽车的速度变化得越快
D. 制动力越大，汽车的机械能损失的越多
7. 如图，“战绳”训练是近年健身的一种流行项目。“战绳”可简化为图所示的弹性轻绳，绳上有很多标记数字且处于平衡位置的质点，相邻两个标记质点间距离为L，健身者沿竖直方向向上抖动质点1，并开始计时，t时刻第7个质点开始振动，此时质点1第一次到达波谷，各质点偏离平衡位置的最大距离为A，形成的绳波可看作简谐波，下列说法正确的是（ ）
A. 该波的波长为24L
B. 波源的振动周期
C t时刻，质点3处于平衡位置向上运动
D. 质点3开始振动的方向竖直向上
8. 容器内密闭一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p—V图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 气体处于状态B时的热力学温度是A状态时的3倍
B. 从状态B变化到状态C，气体的内能不变
C. 从状态B变化到状态C，单位时间容器壁单位面积上碰撞的分子数减少
D. 从状态A变化到状态B的过程气体放热
第Ⅱ部分 非选择题 共60分
三、填空题（本题共1小题， 每空2分，共12分）
9. 两组同学计划探究加速度与力、质量的关系。
（1）第一组同学采用如图a装置验证拉力一定时，物体加速度与质量成反比。左右等高的水平桌面上都有一端带滑轮的长木板，木板上都固定有打点计时器，质量分别为m1和m2的两个小滑块通过一条细绳绕过各自长木板上的定滑轮相连，动滑轮下吊有沙桶，调整装置使m1和m2在同一竖直平面内，并使细线与长木板平行，两个小滑块都与穿过打点计时器限位孔的纸带相连。关于该方案，实验前___________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力，___________（填“需要”或“不需要”）满足沙和沙桶的总质量远小于滑块质量。
（2）第二组同学的实验平面很光滑，摩擦力可以忽略不计。他们设想通过测量质量相同的两辆小车在相同时间内通过的位移来比较它们的加速度，进而探究加速度与力的关系，实验装置如图b所示。将轨道分上下双层排列，两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制，能使小车同时立即停下来。通过改变槽码盘中的槽码来改变拉力的大小。通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，你认为___________（选填“可行”或“不可行”）
10. 某实验小组为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻，实验室提供的器材有：
A.电流表（内阻，满偏电流）
B.电流表（内阻，满偏电流）
C.定值电阻（25Ω，1A）
D.电阻箱（，1A）
E.滑动变阻器（10Ω，1A）
F.电源E（9V，内阻不计）
G多用电表
H.开关S和导线若干
该组同学进行了以下操作：
（1）先用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡测量时，指针位置如图甲所示，则示数为___________Ω。
（2）为更准确的测量电阻丝阻值，该组同学设计电路图如图乙所示。若用与电阻箱串联，改装成量程为9V的电压表，则电阻箱的阻值应为___________Ω。然后调节滑动变阻器的滑片到合适位置，测得电流表的示数为，电流表的示数为，则该种材料的电阻___________（用、、、或表示）
四、计算题（本题共3小题，其中第10题14分，第11题16分，第12题18分，共48分。解答题应写出必要的文字说明和方程式，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
11. 如图所示，倾角的光滑斜面长为，质量的物块A以初速度从底端冲上斜面，恰好能到达斜面顶端。若在A以初速度刚要冲上斜面时，质量的物块B恰好从斜面顶端由静止释放，经过一段时间A、B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），已知A、B均可视为质点，重力加速度，求：
（1）物块A的初速度的大小；
（2）两物块碰撞前运动的时间t；
（3）碰撞后瞬间物块B的速度的大小。
12. 如图甲所示，水平金属导轨与倾角的倾斜金属导轨相接于处，两导轨宽度均为，电阻不计。竖直向上的匀强磁场分布在水平导轨部分，其磁感应强度随时间按图乙所示的规律变化，倾斜导轨部分存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为，导体棒、质量均为，电阻均为，分别垂直于导轨固定在水平和倾斜导轨上，时刻与的间距也为，时刻，对棒解除固定，并施以水平向右的恒力，经过一段时间后，对棒解除固定，恰好不下滑。已知重力加速度为，两棒与导轨始终接触良好，不计一切阻力。求：
（1）时间内流过棒的电流的大小；
（2）棒解除固定时，棒运动的速度的大小；
（3）若从时刻起，到棒解除固定时，恒力做的功为，求这段时间内导体棒产生的焦耳热。
13. 芯片制造中，离子注入是一道重要的工序。如图是一部分离子注入工作原理示意图。从离子源A处飘出带正电的离子初速度不计，经匀强电场加速后，从P点以速度v沿半径方向射入圆形磁分析器，磁分析器中存在垂直于纸面向外的匀强磁场（大小未知），与矩形离子控制区abcd相切于Q点，ad边长为L，开始时控制区无任何场，离子从Q点离开磁分析器后可匀速穿过控制区，注入cd处的硅片上。已知离子质量为m，电荷量为q，在圆形磁分析器中运动的时间为t，图中a、P、Q三点连线正好可构成一个等边三角形，bQ足够长，不计离子的重力和离子间的相互作用。
（1）求加速电场的电压U；
（2）求圆形磁分析器的半径r；
（3）若在控制区加上垂直于纸面向里磁场，其磁感应强度大小沿ad方向按规律均匀变化，x为该点到ab边的距离，k为已知的常数且，则要使离子不打到硅片上，ab边所在位置的磁感应强度至少为多少？