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    2024天津市部分区高三下学期质量调查(二)物理含答案

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    2024天津市部分区高三下学期质量调查(二)物理含答案

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    这是一份2024天津市部分区高三下学期质量调查(二)物理含答案,共11页。试卷主要包含了本卷共8题,每题5分,共40分等内容,欢迎下载使用。
    本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试用时60分钟。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号涂写在答题卡上。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
    祝考生考试顺利!
    第Ⅰ卷
    注意事项:
    1.每题选出答案后,用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
    2.本卷共8题,每题5分,共40分。
    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.卢瑟福的α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构
    B.玻尔在对氢原子光谱研究的基础上建立了原子的核式结构理论
    C.β衰变的实质是一个中子转化为一个质子和一个电子
    D.比结合能越小的原子核越稳定
    2.如图所示,一颗卫星沿椭圆轨道运动。设想地球是质量分布均匀的球体,则下列说法正确的是
    A.卫星在近地点的速率小于在远地点的速率
    B.卫星在近地点的加速度小于在远地点的加速度
    C.卫星由近地点向远地点运动的过程中机械能不断减小
    D.卫星与地球中心的连线在相等的时间内扫过的面积相等
    3.一定质量的气体储存在体积不变的储气罐中,且可视为理想气体,气体温度降低,则关于罐内气体,下列说法正确的是
    A.压强减小,内能减小
    B.吸收热量,对外做功
    C.压强增大,分子平均动能减小
    D.压强减小,分子间的作用力减小
    4.海河九道湾,上上下下一共有74座桥,每一座桥都是天津人生活的一部分。如图,设某座桥的桥体中有三块相同的钢箱梁1、2、3紧挨着水平排列,受到钢索a、b、c拉力的方向相同,相邻钢箱梁间的作用力均沿着水平方向,下列说法正确的是
    A.钢箱梁3所受合力最大
    B.钢索a、b、c上的拉力大小相同
    C.钢箱梁1对2的作用力大于2对1的作用力
    D.钢索a对钢箱梁1作用力的竖直分力大于钢箱梁1的重力
    5.如图是带有转向器的粒子直线加速器,转向器中有辐向电场(方向均指向圆心O点),A、B接在电压大小恒为 U 的交变电源上,质量为m、电量为+q的离子,以初速度v0进入第1个金属圆筒左侧的小孔、离子在每个筒内均做匀速直线运动,时间均为t;在相邻两筒间的缝隙内被电场加速,加速时间不计,离子从第3个金属圆筒右侧出来后,立即由M点射入转向器,沿着半径为R的圆弧虚线(等势线)运动,并从N点射出,离子重力不计,则
    A.交变电源的周期为t
    B.第3个金属圆筒长度是第1个金属圆筒长度的3倍
    C.离子进入转向器的速度大小为
    D.虚线MN处电场强度的大小为
    二、不定项选择题(每小题5分,共15分。每小题给出的4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.如图所示,在研究光电效应的实验中,发现用一定频率的A光照射光电管时,电流表指针会发生偏转,而用另一频率的B光照射时电流表指针不会发生偏转,则下列说法正确的是
    A.A光的频率一定大于B光的频率
    B.在水中A光的速度大于B光的速度
    C.用A光和B光分别在同一双缝干涉实验装置上做
    实验,A光的干涉条纹间距较宽
    D.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是从 a 流向 b
    7.如图所示,矩形线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO'匀速转动,线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连,副线圈接有两灯泡 L1和 L2 。已知线框产生的电动势最大值为200V,变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,开关 S 断开时 L1 正常发光,且电流表示数为0.01A,线框及所有导线电阻不计,下列说法正确的是
    A.图示位置线框产生的感应电动势瞬时值为0
    B.若开关 S 闭合,则电流表示数将增大
    C.若开关 S 闭合,则灯泡 L1亮度不变
    D.灯泡 L1 的额定功率为2W
    8.一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波,传到x = 4.0 m处的P点时波形如图所示,该时刻记为0时刻,从该时刻起到t = 0.7s时,观察到质点P 刚好第二次到达波峰位置,下列说法正确的是
    A.该波的波速为10 m/ s
    B.0 ~ 1.1s时间内质点P运动的路程为48cm
    C.t = 0.4s时,x =7.0m处的质点Q刚好第一次到达波谷
    D.与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为5Hz
    第Ⅱ卷
    注意事项:
    1.用黑色墨水的水笔或签字笔将答案写在答题卡上。
    2.本卷共4题,共60分。
    9.(12分)
    (1)某实验小组利用“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验装置测量弹簧的劲度系数。
    将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,读出弹簧长度,记为l0;弹簧下端挂上砝码盘时,读出弹簧长度,记为lx;在砝码盘中每次增加一个10g的砝码,弹簧长度依次记为l1至l6,数据如下表:
    ①由表中数据可以看出,所用刻度尺的最小分度为 (选“1mm”或“0.1mm”);
    ②如图是根据表中数据做图像,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与 的差值(填“l0”或“lx”);
    ③通过图像可得弹簧的劲度系数为 N/m(取重力加速度g = 9.8 m/s2)。
    (2)某实验小组要测量一个电阻元件Rx(约为250Ω)的阻值,实验室提供了如下器材:
    A.电源E:电动势12V,内阻r约为1Ω;
    B.电流表A:量程0 ~ 12mA,内阻RA=4Ω;
    C.电压表V:量程0 ~ 12V,内阻Rv约为12kΩ;
    D.滑动变阻器R1:最大阻值20Ω;
    E.滑动变阻器R2:最大阻值500Ω;
    F.定值电阻R3 = 40Ω;
    G.定值电阻R4= 2Ω;
    H.定值电阻R5 = 2kΩ;
    I.电键S及导线若干。
    该实验小组设计的测量电路如图所示,请回答下列问题;
    ①实验中滑动变阻器应选 (选填“R1”或“R2”);
    ②应将定值电阻 (选填“R3”或“R4”或“R5”)与电流表并联;
    ③实验小组根据该实验电路原理图进行实验,以电流表示数I为横坐标,电压表示数U为纵坐标,作出U-I图线(U、I都用国际单位),求出该图线的斜率为k,则待测电阻Rx的表达式为 (相应电阻代入具体数值)。
    10.(14分)若一个运动物体A与一个静止物体B发生的是弹性正碰,则碰撞后B获得的动能与A原来的动能之比k叫做动能传递系数。
    如图所示,在水平面上有物块M,左侧有一固定的半径为R的四分之一圆弧轨道,圆弧轨道在最低点与水平面平滑连接。从圆弧轨道顶端由静止释放一个质量为m的小滑块P,P滑下后与M发生弹性正撞。设水平面足够长,滑块可视为质点,所有接触面均光滑,重力加速度为g。
    (1)求小滑块P刚到达圆弧轨道底端时对轨道的压力大小;
    (2)若物块M质量为3m,求P和M碰撞时的动能传递系数k的值。
    P
    M
    11.(16分)如图所示,光滑金属导轨 a、c、b、d 相互平行,固定在同一水平面内,a、c 间距离为 L,b、d 间距离为2L,a与b间、c与d间分别用导线连接,导轨所在区域有方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。金属杆GH在垂直于GH的水平外力F1(F1未知且图中未画出)作用下保持静止,且GH 垂直于b和d。金属杆MN质量m,在垂直于MN的水平恒力F2作用下从静止开始向左运动,经过位移x后,杆MN的速度不再变化,杆MN始终垂直于a和c,金属杆MN和GH接入电路的电阻均为R,其余电阻不计,导轨a、c足够长。求:
    (1)金属杆MN匀速运动时的速度v大小;
    (2)水平外力F1的最大值;
    (3)MN杆匀速运动后撤去拉力F2,求此后MN 杆还能滑行的距离s。
    F2
    12.(18分)实验室有一装置可用于探究原子核的性质,该装置的主要原理可简化为:空间中有一直角坐标系 O - xyz,在紧贴(-0.2 m,0,0)的下侧处有一粒子源 P,能沿x轴正方向以 m /s 的速度持续发射比荷为C / kg的某种原子核。xOy平面图如图甲所示,在x < 0, y < 0的空间中有沿﹣y方向的匀强电场E =V/m。在x > 0的空间有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁场区域足够大,磁感应强度的大小为 B1 = 0.2 T。忽略原子核间的相互作用和重力。
    (1)求原子核第一次穿过y轴时速率;
    (2)设原子核从Q点第二次穿过y轴,求O、Q两点之间距离;
    (3)若在xOz平面内x < 0区域放置一足够大的吸收屏,屏上方施加有沿﹣y方向大小为B2=(T)的匀强磁场,如图乙所示。原子核打在吸收屏上即被吸收并留下印迹,请确定该印迹的位置坐标。
    P
    v0
    E
    y
    x
    O
    B1
    图甲
    y
    z
    B1
    吸收屏
    B2
    图乙
    E
    O
    P
    v0
    x
    代表符号
    l0
    lx
    l1
    l2
    l3
    l4
    l5
    l6
    数值(cm)
    24.35
    27.35
    29.35
    31.33
    33.36
    35.35
    37.37
    39.35
    天津市部分区2024年高三质量调查试卷(二)
    物理参考答案
    9.(每空2分,共12分)
    (1)①1mm;②lx;③4.9.
    (2)①R1;②R4;③
    10.(14分)解:
    (1)机械能守恒,有 ………………2分
    做圆周运动到最低点时,有 …………………2分
    解得 ……………………1分
    由牛顿第三定律可知小滑块P对轨道的压力大小 ……2分
    (2)P、M发生弹性碰撞,有:
    ……………………2分
    和 ……………………2分
    又 ……………………2分
    解得: ……………………1分
    11.解:
    (1)设金属杆MN匀速运动的速度大小为v,有:
    ………………2分
    ………………2分
    …………………1分
    …………………1分
    解得 ……………………1分
    (2)金属杆MN匀速运动时拉力F1最大,有:
    ……………………1分
    ……………………1分
    解得 …………………………2分
    (3)设金属杆MN运动位移x所用时间为t,对于MN杆,由动量定理,有:
    ……………………3分
    ……………………1分
    解得 ………………1分
    12.(1)原子核在电场中做类平抛运动,有
    ……………………1分
    ……………………2分
    ……………………1分
    ……………………1分
    代入数据,其中x=0.2m,可得m/s …………………1分
    (2)原子核离开电场时速度与 +x夹角设为θ,则………1分
    偏移距离 ……………1分
    +x右侧的磁场中做匀速圆周运动,有:
    ……………2分
    该轨迹圆在y轴上对应的弦长 ……………1分
    OQ间距离 ……………1分
    代入数据可得m ……………1分
    (根据几何关系的对称性,得出d=y=0.1m也给满分)
    (3)原子核在x < 0区域做等距螺旋线运动,即沿 - y方向做匀速直线运动,在垂直B2方向做匀速圆周运动,有
    ……………1分
    得m
    ……………1分
    得s
    ……………1分
    得s
    可以看出,原子核经过半个周期打在吸收屏上。 ……………1分
    所以该点位置坐标为(0,0,m)或(0,0,m) …1分题号
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    答案
    C
    D
    A
    B
    C
    AD
    BC
    AC

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