天津市重点中学2024年高三4月物理模拟试题

这是一份天津市重点中学2024年高三4月物理模拟试题，共15页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号，如图所示为某滑雪赛道等内容，欢迎下载使用。
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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、空间某区域存在一方向垂直于纸面向外、大小随时间均匀变化的匀强磁场，磁场边界ef如图所示，现有一根粗细均匀金属丝围成的边长为L的正方形线框固定在纸面内，t=0时刻磁场方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示，则（ ）
A．0~t1：e点电势高于f点电势
B．0~t1：
C．t1~t2：金属框中电流方向顺时针
D．0~t2：ab所受安培力方向始终不变
2、甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是1m/s，甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1m/s和2m/s.求甲、乙两运动员的质量之比（ ）
A．B．C．D．
3、英国知名科学杂志《自然》发表文章，展望了2020年可能会对科学界产生重大影响的事件，其中包括中国的嫦娥五号任务。若嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月球表面样品采集，并从月球起飞，返回地球。月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G。不考虑月球的自转，则下列说法正确的是（ ）
A．嫦娥五号的发射速度大于地球的第二宇宙速度
B．嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度
C．由题可知月球的平均密度
D．嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的周期为
4、利用碘131()治疗是临床上常用的一种治疗甲亢的方法，它是通过含有β射线的碘被甲状腺吸收，来破环甲状腺组织，使甲状腺合成和分泌甲状腺激素水平减少来达到治愈甲亢的目的。已知碘131发生β衰变的半衰期为8天，则以下说法正确的是（ ）
A．碘131的衰变方程为
B．碘131的衰变方程为
C．32 g碘131样品经16天后，大约有8g样品发生了β衰变
D．升高温度可能会缩短碘131的半衰期
5、如图所示，一个人静止在地面上，当时，人能拉起重物的最大重力为人重力的0.2倍，已知地面对人的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（忽略定滑轮的摩擦力），则当时，人静止时能拉起重物的最大重力约为人重力的（ ）
A．0.3倍B．0.6倍C．0.8倍D．1.61倍
6、如图（甲）所示，质最m=2kg的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径R=0.5m的薄圆筒上。t=0时刻，圆筒由静止开始绕竖直中心轴转动，其角速度ω随时间t的变化规律如图（乙）所示，小物体和地面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g=10m/s2。则下列判断正确的是（ ）
A．细线的拉力大小为4N
B．细线拉力的瞬时功率满足P=4t
C．小物体的速度随时间的变化关系满足v=4t
D．在0-4s内，小物体受合力的冲量为4N•g
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、如图所示为两分子间作用力的合力与两分子间距离的关系曲线，下列说法正确的是______。
A．当大于时，分子力合力表现为吸引
B．当小于时，分子力合力表现为排斥
C．当等于时，分子间引力最大
D．当等于时，分子间势能最小
E.在由变到的过程中，分子间的作用力做负功
8、如图所示，两条平行的光滑导轨水平放置(不计导轨电阻)，两金属棒垂直导轨放置在导轨上，整个装置处于竖在向下的匀强磁场中．现在用水平外力F作用在导体棒B上，使导体棒从静止开始向有做直线运动，经过一段时间，安培力对导体棒A做功为，导体棒B克服安培力做功为，两导体棒中产生的热量为Q，导体棒A获得的动能为，拉力做功为，则下列关系式正确的是
A．B．C．D．
9、下列说法正确的是__________。
A．共享单车是“新四大发明”之一，手机和互联网、互联网和单车之间都是通过红外线传递信息的
B．高速运动的物体，沿运动方向的长度会变长
C．发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是因为发生沙尘暴时只有波长较长的一部分光才能到达地面
D．根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度
E.光纤通信、医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理
10、倾斜传送带在底端与水平面平滑连接，传送带与水平方向夹角为，如图所示。一物体从水平面以初速度v0冲上传送带，与传送带间的动摩擦因数为，已知传送带单边长为L，顺时针转动的速率为v，物体可视为质点，质量为m，重力加速度为g。则物体从底端传送到顶端的过程中（ ）
A．动能的变化可能为
B．因摩擦产生的热量一定为
C．因摩擦产生的热量可能为
D．物体的机械能可能增加mgLsin
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）某实验小组调试如图1所示的装置准备研究加速度与受力的关系，实验小组悬挂砝码及砝码盘打出纸带并测量小车的加速度：已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，打点计时器所接的交流电的率为。
（1）实验步骤如下：
①按图1所示，安装好实验装置，其中动滑轮与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直
②调节长木板的领角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动，其目的是___
③挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度
④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，求得小车在不同合力作用下的加速度
⑤弹簧测力计的读数为F，则小车所受合外力为___
（2）实验过程中，关于砝码及砝码盘的总质量m与小车的质量M的关系，下列说法正确的是__；
A．M必须远大于m B．M必须远小于m
C．可以不用远大于m D．M必须等于m
（3）实验中打出的一条纸带如图2所示，则由该纸带可求得小车的加速度为___。
12．（12分）如图所示，梁老师在课堂做“验证力的平行四边形定则”实验时，橡皮条的一端固定在黑板上方的A点，另一端被两个弹簧测力计拉到O点。
(1)下列原因可能会导致实验结果不准确的是________
A．弹簧测力计在实验前没有调零
B．弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧侧力计刻度
C．弹簧测力计自身的重力对拉力大小有影响
D．拉橡皮条的细绳套粗一些且短一些，实验效果较好
(2)为了提高实验的准确性，减少误差，请提出合理的解决办法(一条即可)_________
(3)两弹簧测力计的读数分别为F1和F2，两细绳的方向分别与橡皮条延长线的夹角为α1和α2，如图所示，以下说法正确的是______.
A．为了验证力的平行四边形定则，只需作力的图示来表示分力与合力
B．实验中用平行四边形定则求得的合力F一定与OA在一条直线上
C．若保持O点的位置和夹角α1不变，夹角α2可变，若F1增大，则F2可能减小
D．两弹簧测力计间的夹角α1和α2之和必须取90°
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）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=0 和x=0.6 m处的两个质点A、B的振动图象如图所示．已知该波的波长大于0.6 m，求其波速和波长
14．（16分）如图所示为某滑雪赛道。长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10m，C是半径R=30m圆弧的最低点，质量m=60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4m/s2，到达B点时速度vB=20m/s。取重力加速度g=l0m/s2。
(1)求长直助滑道AB的长度L；
(2)若不计BC段的阻力，求运动员在C点所受支持力的大小。
15．（12分）如图所示，足够长的“U”形框架沿竖直方向固定，在框架的顶端固定一定值电阻R，空间有范围足够大且垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，电阻值均为R的金属棒甲、乙垂直地放在框架上，已知两金属棒的质量分别为m=2.0×10-2kg、m乙=1.0×10-2kg。现将金属棒乙锁定在框架上，闭合电键，在金属棒甲上施加一竖直向上的恒力F，经过一段时间金属棒甲以v=10m/s的速度向上匀速运动，然后解除锁定，金属棒乙刚好处于静止状态，忽略一切摩擦和框架的电阻，重力加速度g=10m/s2。则
(1)恒力F的大小应为多大？
(2)保持电键闭合，将金属棒甲锁定，使金属棒乙由静止释放，则金属棒乙匀速时的速度v2应为多大？
(3)将两金属棒均锁定，断开电键，使磁感应强度均匀增加，经时间t=0.1s磁感应强度大小变为2B此时金属棒甲所受的安培力大小刚好等于金属棒甲的重力，则锁定时两金属棒之间的间距x应为多大？
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】
A．0~t1时间内垂直于纸面向外的磁场减弱，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场垂直于纸面向外，根据安培定则可知感应电流为逆时针方向，在电源内部，电流从负极流向正极，故f电势高于e的电势，A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律，感应电动势：
B正确；
C．根据楞次定律，0~t2金属框中电流方向为逆时针，C错误；
D．根据左手定则，0~t1安培力水平向左，t1~t2安培力水平向右，D错误。
故选B。
2、D
【解析】
由动量守恒定律得
解得
代入数据得
故选D。
3、C
【解析】
A．发射速度大于第二宇宙速度就能脱离太阳束缚，飞到太阳系外进入银河系，而嫦娥五号还是在地月系内运动，故其发射速度大于地球的第一宇宙速度而小于第二宇宙速度，故A错误；
B．根据万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力，有
可得星球的第一宇宙速度为
因，，则月球的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，而嫦娥五号的运行速度小于月球的第一宇宙速度，故嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度一定小于地球的第一宇宙速度，故B错误；
C．对月表的物体，有
联立解得
故C正确；
D．对嫦娥五号做匀速圆周运动，有
联立可得嫦娥五号的周期为
故D错误。
故选C。
4、B
【解析】
AB．原子核衰变过程中放出电子，根据质量数守恒和电荷数守恒可知，碘131的衰变方程为，故A错误，B正确；
C．32g碘131样品经16天，即经过2个半衰期，大约有8g样品未发生衰变，衰变的质量为24g，故C错误；
D．改变温度或改变外界压强都不会影响原子核的半衰期，故D错误。
故选B。
5、A
【解析】
设人与地面间的动摩擦因数为，当时
当时
求得，选项A正确，BCD错误。
故选A。
6、D
【解析】
AC．根据图象可知，圆筒做匀加速转动，角速度随时间变化的关系式为
圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同，根据得
物体运动的加速度
根据牛顿第二定律得
解得细线的拉力大小为
AC错误；
B．细线拉力的瞬时功率
故B错误；
D．物体的合力大小为
在0-4s内，小物体受合力的冲量为
故D正确。
故选D。
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、ADE
【解析】
A．根据图像信息可知，当时，分子力合力表现为吸引，故A正确；
B．当时，分子力合力表现为排斥，在与之间，分子力合力表现为吸引，故B错误；
C．当时，分子力合力为吸引的最大值，但引力在小于时更大，故C错误；
D．r0为分子间的平衡距离，当r＜r0时，分子力表现为斥力，分子间距减小时分子力做负功，分子势能增大。当分子间距r＞r0时分子力表现为引力，分子间距增大时分子力做负功，分子势能增大，所以当分子间距离为r0时，分子势能最小，故D正确；
E．由变到的过程中，分子力合力表现为吸引，且做负功，故E正确。
故选ADE。
8、AC
【解析】
导体棒A在水平方向上只受到安培力作用，故根据动能定理可得，A正确；设B棒的动能变化量为，则对B分析，由动能定理可得①，将两者看做一个整体，由于安培力是内力，所以整体在水平方向上只受拉力作用，根据能量守恒定律可得②，联立①②解得，由于，所以C正确BD错误．
9、CDE
【解析】
A．手机是通过电磁波传递信息的，故A错误；
B．根据相对论可知，高速运动的物体，沿运动方向的长度会变短，故B错误；
C．波长较短的光容易被障碍物挡住，不能到达地面，波长较长的光更容易发生衍射而透过沙尘间的缝隙到达地面，故C正确；
D．由于波源与接受者的相对位移的改变而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，故根据多普勒效应，可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故D正确；
E．光纤通信、医用纤维式窥镜都利用了光的全反射原理，故E正确。
故选：CDE。
10、ACD
【解析】
因为，则
分析物体的运动得分两种情况：
第一种情况是，物体滑上传送带后先减速后匀速，最终速度为，由动能定理可知动能的变化为；
相对运动过程中摩擦生热
增加的机械能为
第二种情况是，物体滑上传送带后一直做匀速直线运动，摩擦生热
增加的机械能
综上所述，选项B错误，ACD正确。
故选ACD。
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、平衡摩擦力 F C 0.15
【解析】
（1）②[1]调节长木板的领角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动，其目的是平衡摩擦力；
⑤[2]弹簧测力计的读数为F，则小车所受合外力为F；
（2）[3]实验过程中，由于有弹簧测力计测得小车的拉力，则小车的质量M可以不用远大于砝码及砝码盘的总质量m，故选C；
（3）[4]根据，则 ，则
12、AD 将竖直平面转到水平面 C
【解析】
(1)[1]A．弹簧测力计在实验前没有调零，弹簧测力计测力时会导致实验结果不准确，故A符合题意；
B．本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大，读数时视线必须与刻度尺垂直，防止视觉误差，故B不符合题意；
C．弹簧测力计测的是拉力大小而不是重力大小，所以弹簧测力计自身的重力，不会导致实验结果不准确，故C不符合题意；
D．在实验中要减小拉力方向的误差，应让标记同一细绳方向的两点尽量远些，故细绳应该长一些；拉橡皮条的细绳套粗一些且短一些，会导致实验结果不准确，故D符合题意；
故选AD；
(2)[2]为了提高实验的准确性，减少误差要选用弹性小且适当长的细绳或将竖直平面转到水平面；
(3)[3]A．为了验证力的平行四边形定则，应采用作力的图示来表示分力与合力，但不是只需作力的图示来表示分力与合力，故A错误；
B．因实验中存在误差，故不可能严格使与重合，所以实验中用平行四边形定则求得的合力不一定沿直线方向，故B错误；
C．对点受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，保持点的位置和夹角不变，即橡皮条长度不变，弹簧拉力方向不变，弹簧拉力方向和大小都改变，如图：
根据平行四边形定则可以看出的读数不断增大时，先变小后变大，所以若增大时，可能变小，故C正确；
D．实验中，把橡皮筋的另一端拉到点时，两个弹簧测力计之间的夹角不一定是取，故D错误；
故选C。
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、v=2 m/s ； λ=0.8 m
【解析】
由图象可知，周期T=0.4 s
由于波长大于0.6 m，由图象可知，波从A到B的传播时间Δt=0.3 s
波速，代入数据得v=2 m/s 波长λ=vT，代入数据得λ=0.8 m
14、 (1)50m；(2)1800N
【解析】
(1)运动员从到做初速度为零的匀加速直线运动，根据速度位移关系可得
解得
(2)运动员由到的过程，根据动能定理可得
运动员经过点时受到重力和支持力，如图所示：
根据牛顿第二定律可得
解得
15、 (1) 0.4N；(2) 5m/s；(3)
【解析】
(1)金属棒甲匀速运动时，由力的平衡条件可知：
F=m甲g+BI甲L
由题图可知流过金属棒乙的电流大小应为：
金属棒乙刚好处于静止状态，由平衡条件可知：
由以上整理得：
F=m甲g+2m乙g
代入数据解得：
F=0.4N；
(2)金属棒乙锁定，闭合电键，金属棒甲向上匀速运动时，有
E甲=BLv1
由闭合电路的欧姆定律得：
对金属棒乙，由平衡条件可知：
BI甲L=2BI乙L=2m乙g
解得：
将金属棒甲锁定，金属棒乙匀速时，有：
解得：
联立解得：
v2=5m/s；
(3)由法拉第电磁感应定律得：
由闭合电路的欧姆定律得：
由题意可知：
m甲g=2BIL
联立以上可得：
解得：
代入数据得：
。