2024年高考第三次模拟考试题：物理（天津卷）（考试版）

这是一份2024年高考第三次模拟考试题：物理（天津卷）（考试版），共9页。试卷主要包含了风力发电是一种绿色清洁能源，10等内容，欢迎下载使用。

（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题：本题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。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。
分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
1．放射性同位素衰变的快慢有一定的规律，质量为的碳发生衰变，经过时间t后剩余碳14的质量为m，其图线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．碳14放出的粒子来自核外电子B．碳14的衰变方程为
C．碳14的半衰期为11460年D．100个碳14原子经过11460年后还剩25个
2．如图所示，单色光Ⅰ和Ⅱ从半圆形玻璃砖的圆心入射时，均从玻璃砖圆面上的同一位置离开玻璃砖，单色光Ⅰ与单色光Ⅱ相比（ ）
A．在同种玻璃中单色光Ⅰ的折射率较小
B．若光束从水中射向空气，则单色光Ⅰ比单色光Ⅱ更难发生全反射
C．单色光Ⅰ在玻璃砖从到P用时较长
D．用单射光Ⅰ和单色光Ⅱ在同一装置做双缝干涉实验，用单射光Ⅰ做条纹间距较大
3．2021年2月21日~4月2日，“深海一号”钻井平台搭载“蛟龙”号潜艇赴西北太平洋深渊区开展7000米级作业。若开始下潜时，“蛟龙”号潜艇内气体温度为、压强为，当下潜到某一深度时，艇内温度降到。潜艇内气体视为理想气体，体积和质量不变，下列关于艇内气体的说法，正确的是（ ）
A．时，压强约为B．时，压强约为
C．下潜过程中，内能增加D．下潜过程中，吸收热量
4．风力发电是一种绿色清洁能源。根据电磁感应的基本原理，风力发电可建立如下模型，叶片长度为l的风轮机在风的驱动下，带动内部匝数为N的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动。设通过矩形线圈的磁通量随时间t按正弦规律变化，周期为T，磁通量最大值为，空气密度为ρ，风速为v，风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积，发电机将风的动能转化为电能的效率为η，下列说法正确的是（ ）

A．发电机线圈在0.5T时刻输出的瞬时电压为0
B．发电机线圈输出电压的有效值为
C．发电机的发电功率
D．若风速加倍，则发电机的发电功率将变为4倍
5．如图，圆形水平餐桌面上有一个半径为r，可绕中心轴转动的同心圆盘，在圆盘的边缘放置一个质量为m的小物块，物块与圆盘间的动摩擦因数以及与桌面的摩擦因数均为µ。现从静止开始缓慢增大圆盘的角速度，物块从圆盘上滑落后，最终恰好停在桌面边缘。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计，物块可视为质点。则（ ）
A．小物块从圆盘上滑落后，小物块在餐桌上做曲线运动
B．物块随圆盘运动的过程中，圆盘对小物块做功为
C．餐桌面的半径为
D．物块在餐桌面上滑行的过程中，所受摩擦力的冲量大小为
6．一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
7．2023年4月16日，在酒泉卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将我国首颗降水测量专用卫星风云三号07星送入预定轨道。若该卫星发射过程可以简化为如图所示的过程：Ⅰ为近地圆轨道（轨道半径可视为等于地球半径），Ⅲ为距地面高度为的圆形工作轨道，Ⅱ为与轨道Ⅰ、Ⅲ相切的椭圆转移轨道，切点分别为、。已知地球半径为，第一宇宙速度大小为，万有引力常量为，下列说法中正确的是（ ）
A．风云三号07星在轨道Ⅰ运行的周期小于地球自转周期
B．风云三号07星在轨道Ⅲ经过点时的加速度大于在轨道Ⅱ经过b点时的加速度
C．风云三号07星从点第一次运动到点所用时间为
D．地球的平均密度为
8．如图所示为研究光电效应和霍尔效应的装置示意图。光电管和霍尔片串联，霍尔片的长、宽、高分别为、、，该霍尔片放在磁感应强度大小为、方向平行于边的匀强磁场中。闭合电键，入射光照到阴极时，电流表A显示的示数为，该电流在霍尔片中形成沿电流方向的恒定电场为，电子在霍尔片中的平均速度，其中电子迁移率为已知常数。电子电量为，电子的质量为。霍尔片单位体积内的电子数为，则（ ）
A．霍尔片前后侧面的电压为
B．霍尔片内的电场强度为
C．通过调节滑动变阻器，可以使电流表的示数减为零
D．当滑动变阻器滑片右移后，单位时间到达光电管阳极的光电子仍等于
二、实验题：本题共2小题，共12分。
9．（6分）我们在实验室探究加速度与合力的关系实验中，常用实验装置将桶和沙子的总重力视为绳子拉力，产生实验误差，某学习小组改良装置如图(甲)所示进行实验，小车的加速度可由打点计时器和纸带测出，小车在平衡摩擦力后，保持质量不变，逐渐增大沙桶和沙的总质量进行多次实验，得到多组加速度a和弹簧秤示数F的值，做出图像如图(乙)所示。
(1)本实验______(填写“需要”或“不需要”)保证沙桶和沙的总质量远小于小车总质量。
(2)如图所示为实验中打下的某条纸带，A点为选取的起始计数点，每两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器的频率为50Hz，则C点的速度为______m/s，小车的加速度为______。(均保留两位有效数字)
(3)若这个小组在实验中忘记要平衡摩擦力，始终将长木板保持水平，也得出了相应的图像，得出图像的斜率与已平衡摩擦力的图像斜率相比，则有______(填“>”或“<”或“=”)。
10．（6分）10．如图所示为小明同学用毫安表改装多用电表的原理图。已知毫安表表头内阻为60Ω，满偏电流为2mA，R1和R2为定值电阻。
(1)若将毫安表改装成4mA和40mA两个量程的电流表，当单刀双掷开关S2接“1”时为电流表，选择开关S1与b端相接时，电流表的量程为4mA，选择开关S1与a端相接时，电流表的量程为40mA，则R1=______
(2)图中将开关S2接“2”端时为欧姆表。根据图中电源情况可以判断表笔A应接________(选填“红”或“黑”)表笔；若开关S1与a端相接时欧姆表为“10”倍率挡，则开关S1与b端相接时应为______(选填“1”或“100”)倍率挡；
(3)图中作为欧姆表使用时，若电池用旧后电动势不变，电池内阻变大，欧姆调零后测电阻，这种情况对测量结果________(选填“有”或“没有”)影响。
三、计算题：本题共3小题，共48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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．（14分）如图为某药品自动传送系统的示意图．该系统由水平传送带、竖直螺旋滑槽和与滑槽平滑连接的平台组成，滑槽高为，平台高为。药品盒A、B依次被轻放在以速度匀速运动的传送带上，在与传送带达到共速后，从点进入滑槽，A刚好滑到平台最右端点停下，随后滑下的B以的速度与A发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后A、B恰好落在桌面上圆盘内直径的两端。已知A、B的质量分别为和，碰撞过程中损失的能量为碰撞前瞬间总动能的。与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g，AB在滑至N点之前不发生碰撞，忽略空气阻力和圆盘的高度，将药品盒视为质点。求：
（1）A在传送带上由静止加速到与传送带共速所用的时间；
（2）B从点滑至点的过程中克服阻力做的功；
（3）圆盘的圆心到平台右端点的水平距离．
12．（16分）如图所示为一台利用可折叠光屏制成的质谱仪原理图，可折叠光屏可以绕垂直于纸面且过P点的轴转动，使光屏、两部分互相垂直。现有电荷量相同、质量不同的离子由静止开始经过电压为的电场加速后，通过狭缝O垂直磁场边界进入垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，最后离子打在光屏上，已知光屏部分在上，，，。求：
(1)打在光屏上M、P两点的离子质量之比；
(2)若离子打在光屏上N点，该离子在磁场中运动的轨道半径。
13．（18分）电磁弹射在电磁炮、航天器、舰载机等需要超高速的领域中有着广泛的应用，图1所示为电磁弹射的示意图。为了研究问题的方便，将其简化为如图2所示的模型(俯视图)。发射轨道被简化为两个固定在水平面上、间距为L且相互平行的金属导轨，整个装置处在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。发射导轨的左端为充电电路，已知电源的电动势为E，电容器的电容为C。子弹载体被简化为一根质量为m、长度也为L的金属导体棒，其电阻为r。金属导体棒垂直放置于平行金属导轨上。忽略一切摩擦阻力以及导轨和导线的电阻。
(1)发射前，将开关S接a，先对电容器进行充电。充电过程中电容器两极板间的电压u随电容器所带电荷量q发生变化，请在图3中画出u-q图像；并借助图像求出稳定后电容器储存的能量E0.
(2)电容器充电结束后，将开关接b，电容器通过导体棒放电，导体棒由静止开始运动，导体棒离开轨道时发射结束。电容器所释放的能量不能完全转化为金属导体棒的动能，将导体棒离开轨道时的动能与电容器所释放能量的比值定义为能量转化效率。若某次发射结束时，电容器的电量减小为充电结束时的一半，不计放电电流带来的磁场影响。
①求这次发射过程中的能量转化效率η；
②导体棒在运动过程中由于克服非静电力做功会产生反电动势，求这次发射过程中克服非静电力所做的功。