2024年天津市十二区重点学校高三毕业班联考（一）物理试卷（含答案解析）

2024年天津市十二区重点学校高三毕业班联考（一）物理试卷考生注意：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.下列说法正确的是（）A.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现原子中存在原子核B.射线与射线的本质相同，都是电磁波C.原子核的比结合能越大，原子核越稳定D.核聚变与核裂变相比，相同质量的核燃料，核聚变反应中产生的能量更多，所以现在的核电站主要采用核聚变发电【答案】C【解析】【详解】A．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子核具有复杂结构，并不是，发现原子中存在原子核，故A错误；B．射线是高速电子流，射线是电磁波，故B错误；C．原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故C正确；D．核聚变与核裂变相比，相同质量的核燃料，核聚变反应中产生的能量更多，但现在的核电站主要采用核裂变发电，故D错误。故选C。2.2023年12月14日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F运载火箭成功发射一型可重复使用的试验航天器。据介绍，该航天器运行一段时间后将返回国内预定着陆场，其间将按计划开展可重复使用技术验证及空间科学实验，为和平利用太空提供技术支撑。该航天器在近地圆轨道运行时（）A.由于航天器处于完全失重状态，宇航员无法使用弹簧臂力器锻炼身体B.绕行速度小于静止轨道卫星的速度C.运行周期为24hD.若航天器的周期为T，引力常量为G，则地球的平均密度约为【答案】D【解析】【详解】A．失重环境对弹簧臂力器的使用不会造成影响，A错误；BC．由万有引力提供向心力有可得，则轨道半径越小线速度越大，周期越小；近地圆轨道半径小于静止轨道卫星，因此该航天器在近地圆轨道运行时绕行速度大于静止轨道卫星的速度，运行周期小于24h，BC错误；D．根据万有引力提供向心力有又由联立求得地球的平均密度约为D正确。故选D。3.取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后连续周期性地向上、向下抖动，可以看到在绳上产生一列波，a、b、c为绳上的质点，某时刻波刚好传播到质点c，绳上形成的波形如图所示，下列说法正确的是（）A.质点a开始振动的方向向上B.之后质点b比质点a先回到平衡位置C.再过四分之一周期，质点c加速度向下且达到最大值D.再过半个周期，质点c向右移动半个波长【答案】B【解析】【详解】A．根据波的传播方向，结合“同侧法”可知，波刚传播到c点时，质点c将向下振动，而在波的传播方向上任何质点的起振方向都和波源的起振方向相同，则质点a开始振动的方向向下，故A错误；B．分析可知，之后质点a先向下振动到波谷再经历四分之一周期从波谷回到平衡位置，而之后质点b先直接向上振动回到平衡位置，可知质点a回到平衡位置的时间大于四分之一周期，而质点b回到平衡位置的时间小于四分之一周期，即之后质点b比质点a先回到平衡位置，故B正确；C．再过四分之一周期，质点c向下振动到波谷，加速度向上且达到最大值，故C错误；D．质点c在原位置上下振动，不会随波向左右移动，故D错误。故选B。4.重型气垫船有强悍的运力，主要用于投送登陆部队。已知其质量为，最高时速32m/s，装有额定功率9600kW的发动机。假设气垫船在海面沿直线航行且所受阻力不变，下列说法正确的是（）A.无法计算重型气垫船在海面航行过程中所受的阻力大小B.若重型气垫船以额定功率启动，则加速度先增大后减小到零C.重型气垫船在海面以额定功率航行，速度为19.2m/s时，加速度为0.4m/s2D.重型气垫船在海面以额定功率匀速航行，若阻力突然增大到原来的1.5倍，则气垫船将做加速度增大的减速运动【答案】C【解析】【详解】A．当功率为额定功率，且牵引力等于阻力时，气垫船速度达到最大，则故A错误；B．若重型气垫船以额定功率启动，根据牛顿第二定律可得可知随着速度的增大，牵引力减小，阻力不变，气垫船的加速度逐渐减小，当加速度减小到零时，气垫船达到最大速度，做匀速直线运动，故B错误；C．重型气垫船在海面以额定功率航行，速度为19.2m/s时，根据牛顿第二定律有代入数据解得故C正确；D．重型气垫船在海面以额定功率匀速航行，若阻力突然增大到原来的1.5倍，根据牛顿第二定律可得随着速度的减小，牵引力增大，加速度逐渐减小，则气垫船将做加速度减小的减速运动，故D错误。故选C。5.地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙所示为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是（）A.该光电管阴极材料的逸出功不能小于1.89eVB.a光的频率高于b光的频率C.经同一障碍物时，b光比a更容易发生明显衍射D.若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警【答案】A【解析】【详解】A．激发态的氢原子向低能级跃迁时释放的能量为辐射出的三种光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，所以该光电管阴极材料的逸出功不能小于1.89eV，故A正确；B．根据a光的遏止电压低于b光的遏止电压，a光的频率低于b光的频率，故B错误；C．a光的频率低于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，经同一障碍物时，a光比b更容易发生明显衍射，故C错误；D．若部分光线被遮挡，光电子减少，则放大器的电流将减小，从而引发报警，故D错误。故选A。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.下列有关热学问题说法正确的是（）A.图甲是理想气体分子速率的分布规律，气体在①状态下的分子平均动能小于②状态下的分子平均动能B.图乙是分子势能EP与分子间距r的关系示意图，在时分子力表现为引力C.图丙为压力锅示意图，在关火后打开压力阀开始放气的瞬间，锅内气体对外界做功，内能减少D.图丁为一定质量的理想气体分别在、温度下发生的等温变化，由图可知【答案】CD【解析】【详解】A．图甲是理想气体分子速率的分布规律，气体在①状态下分子速率占总分子数的百分比的极大值的速率较大，则气体在①状态下分子平均动能大于②状态下的分子平均动能，选项A错误；B．图乙是分子势能EP与分子间距r的关系示意图，在r=r2时分子力表现为零，可知在时分子力表现为斥力，选项B错误；C．图丙为压力锅示意图，在关火后打开压力阀开始放气的瞬间，锅内气体体积变大，对外界做功，因来不及与外界进行热交换，则气体的内能减少，选项C正确；D．图丁为一定质量的理想气体分别在、温度下发生的等温变化，由图可知距离原点越远的曲线上pV乘积越大，可知温度越高，即，故选项D正确。故选CD7.心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压会随着心跳频率发生变化，如图所示，心电图仪与一理想变压器的原线圈相连接，扬声器（等效为一个定值电阻）与一滑动变阻器连接在副线圈两端。下列说法正确的是（）A.保持电压不变，向左滑动滑片P，副线圈两端电压减小B.保持电压不变，向左滑动滑片P，变压器的输入功率变大C.保持滑片P不动，当变大时，扬声器的功率变大D.保持滑片P不动，当变大时，扬声器两端的电压变小【答案】BC【解析】【详解】A．保持电压不变，变压器原副线圈的匝数不变，则副线圈两端的电压不变，选项A错误；B．保持电压不变，向左滑动滑片P，则R阻值减小，次级电阻减小，因次级电压U2不变，则由可知次级输出功率变大，则变压器的输入功率变大，选项B正确；CD．保持滑片P不动，当变大时，变压器原副线圈的匝数不变，则次级电压U2变大，扬声器两端的电压变大，扬声器的功率变大，选项C正确，D错误。故选BC。8.如图所示，竖直固定的光滑绝缘细杆上O点套有一个电荷量为-q（q>0）,质量为m的小环，整个装置处在固定于杆左侧电荷量为+Q（Q>0）的点电荷产生的电场中，杆上a、b两点与+Q正好构成等边三角形，c是ab的中点。使小环从O点无初速度释放，小环通过a点的速率为v，若已知ab=Oa=l，静电常量为k，重力加速度为g，规定O点电势为零。则（）A.小环下落过程中机械能守恒B.小环下落过程中电势能先减小后增大C.小环在从c点到b点的过程中，速度不断减小D.b点电势为【答案】BD【解析】【详解】A.小环下落过程中由于有库仑力对小环做功，则小环的机械能不守恒，选项A错误；B.小环下落过程中，库仑力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，选项B正确；C.小环在从c点到b点的过程中，c点竖直方向只受重力，此时加速度向下为g，因此小球会线加速，当加速度减小为零以后才会减速，选项C错误；D.从O到a由动能定理解得因ab两点电势相等，可知b点电势为选项D正确。故选BD。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.某学习小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。（1）某同学测定的g的数值比当地公认值大，造成的原因可能是________A.开始计时时，过早按下秒表B.实验时误将49次全振动记为50次C测摆长时摆线拉得过紧D.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了（2）测量小球直径时游标卡尺如图乙所示，其读数为________cm（3）实验中，测出不同摆长l对应的周期值T，作出图像，如图所示，已知图线上A、B两点的坐标分别为（x1，y1）、（x2，y2），可求出g=________________。【答案】（1）BC（2）1.20（3）【解析】【小问1详解】根据单摆周期公式可得A．开始计时时，过早按下秒表，则周期测量值偏大，使得重力加速度测量值偏小，故A错误；B．实验时误将49次全振动记为50次，则周期测量值偏小，使得重力加速度测量值偏大，故B正确；C．测摆长时摆线拉得过紧，则摆长测量值偏大，使得重力加速度测量值偏大，故C正确；D．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，则摆长测量值偏小，使得重力加速度测量值偏小，故D错误。故选BC。【小问2详解】10分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知小球的直径为【小问3详解】根据单摆周期公式可得可知图像的斜率为可得10.（1）关于多用电表的使用，下列说法中正确的是________A.用多用电表的欧姆挡测导体的电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则测量值偏小B.测量阻值不同的电阻时，都必须重新进行欧姆调零C.测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果D.用多用电表的欧姆挡测电阻时，若指针偏转角度很小，则应换倍率更小的挡进行测量（2）在正确测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔_______（选填“高”或“低”）（3）若欧姆表使用一段时间后，电池电动势不变，内阻变大，但此表仍能调零，则用欧姆表测量电阻时，测量值________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】（1）AC（2）低（3）不变【解析】小问1详解】A．用多用电表的欧姆挡测导体的电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，测量结果为导体电阻与人体电阻的并联值，所以测量值偏小，A正确；B．每换一次倍率档，均需重新欧姆调零，不是测量阻值不同电阻时，都必须重新进行欧姆调零，B项错误；C．测量电阻时，红黑表笔是插入正负插孔还是插入负正插孔对测量结果没有任何影响，C正确；D．用多用电表的欧姆挡测电阻时，若指针偏转角度很小，则应换倍率更大的倍率挡进行测量，D错误。故选AC。【小问2详解】在正确测量小灯泡的电阻时,由于黑表笔接电源的正极，所以红表笔接触点的电势比黑表笔低。【小问3详解】欧姆表测电阻的原理为闭合电路欧姆定律，若欧姆表使用一段时间后，电池电动势不变，内阻变大，但此表仍能调零，则解得所以用欧姆表测量电阻时，测量值不变。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，水平粗糙轨道AB长为L，竖直面内半径为R的四分之一光滑圆弧轨道BC与轨道AB相切于B点，质量为m的物块P以初速度v0从A点向左运动，与静止于B点质量为2m的物块Q发生碰撞，碰撞时间极短，碰后两物块粘在一起运动，恰能到达轨道最高点C，已知重力加速度为g，物块P、Q均可视为质点，求：（1）两物块碰后瞬间对轨道B点的压力FN的大小；（2）物块P与水平轨道AB间的动摩擦因数μ；（3）碰撞过程中物块P对物块Q做的功W的大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）碰撞后恰好能运动到最高点碰后瞬间根据牛顿第三定律，压力与支持力等大反向得（2）P从A到B的过程中碰撞过程中得（3）碰撞过程中P对Q做功等于Q动能的增加得12.如图所示，平行金属板、水平放置，上极板接电源负极，下极板接电源正极，板长，极板间距，与极板右端相接的竖直虚线右侧有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小，方向垂直纸面向外。在两极板左端正中间点水平向右发射一比荷、初速度的带正电粒子。不计粒子的重力，不考虑极板边缘电场的影响。（1）若两金属板间加适当电压，粒子恰好从上极板右边缘射出电场，求粒子在磁场中运动的时间（结果中的无需代入数值）；（2）若两金属板间加适当电压，粒子经电场、磁场偏转后，恰好能从下极板右边缘再次回到电场中，求所加电压U为多大？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）恰好从