天津市滨海新区七所重点中学2024年高三第四次模拟考试物理试卷含解析

天津市滨海新区七所重点中学2024年高三第四次模拟考试物理试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示是杂技团表演猴子爬杆的节目，质量为的猴子以初速度沿竖直杆从杆底部向上匀加速运动的同时，杂技演员顶着直杆以初速度，加速度沿水平方向向左做匀加速直线运动，末猴子到达杆的顶部。已知竖直杆的长度为，重力加速度，将猴子看作一个质点，关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（）A．猴子沿杆运动的加速度大小为B．猴子相对地面做匀加速的曲线运动C．猴子运动的轨迹方程D．杆给猴子的作用力大小为2、如图所示，图中虚线为某静电场中的等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a、b、c为粒子的运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（）A．粒子在a点的加速度比在b点的加速度大B．粒子在a点的动能比在b点的动能大C．粒子在a点和在c点时速度相同D．粒子在b点的电势能比在c点时的电势能大3、2019年11月11日出现了难得一见的“水星凌日”现象。水星轨道在地球轨道内侧，某些特殊时刻，地球、水星、太阳会在一条直线上，且水星处于地球和太阳之间，这时从地球上可以看到水星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动，天文学称之为“水星凌日”。在地球上每经过年就会看到“水星凌日”现象。通过位于贵州的“中国天眼（目前世界上口径最大的单天线射电望远镜）观测水星与太阳的视角（观察者分别与水星、太阳的连线所夹的角），则的最大值为（）A． B． C． D．4、如图，可视为质点的小球，位于半径为半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点．过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为，则初速度为：（不计空气阻力，重力加速度为）（）A．

B． C．

D．

5、2019年10月8日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2019年诺贝尔物理学奖，一半授予美国普林斯顿大学吉姆·皮布尔斯，以表彰他“关于物理宇宙学的理论发现”，另外一半授予瑞士日内瓦大学的米歇尔·麦耶和瑞士日内瓦大学教授兼英国剑桥大学教授迪迪埃·奎洛兹，以表彰他们“发现一颗环绕类日恒星运行的系外行星”。若某一系外行星的半径为R，公转半径为r，公转周期为T，宇宙飞船在以系外行星中心为圆心，半径为r1的轨道上绕其做圆周运动的周期为T1，不考虑其他星球的影响。(己知地球的公转半径为R0，公转周期为T0)则有A． B．C．该系外行星表面重力加速度为 D．该系外行星的第一宇宙速度为6、某理想变压器原、副线圈的匝数之比为，当输入电压增加20V时，输出电压（）A．增加200V B．增加2V C．降低200V D．降低2V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，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化中的四个状态，图中ad与T轴平行，cd与p轴平行，ab的延长线过原点，则下列说法中正确的是（）A．气体在状态a时的体积大于在状态b时的体积B．从状态b到状态a的过程，气体吸收的热量一定等于其增加的内能C．从状态c到状态d的过程，气体分子的平均动能不变，但分子的密集程度增加D．从状态a到状态d的过程，气体对外做功，内能不变E.从状态b到状态c的过程，气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功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、如图所示，气缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连，两活塞可在气缸内一起上下移动，缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气起初，在小活塞上的烧杯中放有大量沙子能使两活塞相对于气缸向上移动的情况是A．给气缸缓慢加热B．取走烧杯中的沙子C．大气压变小D．让整个装置自由下落10、电磁波在生产生活中有广泛应用。关于电磁波，下列说法正确的是（）A．在同一介质中所有电磁波传播速度都相同B．紫外线有助于人体合成维生素DC．一切物体都在不停地发射红外线D．电磁波谱中γ射线的波长最短E.医学上用γ射线透视人体，检查体内病变等三、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）1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地"的实验，开始了自由落体的研究。某同学用如图I所示的实验装置研究自由落体，装置中电火花式打点计时器应该接在电压为______V、频率为f=50Hz的交流电源上。实验中先闭合开关，再释放纸带。打出多条纸带。选择一条点迹清晰完整的纸带进行研究，那么选择的纸带打下前两个点之间的距离略小于__________mm（结果保留1位有效数字）。选择的纸带如图2所示，图中给出了连续三点间的距离，由此可算出打下C点时的速度为______m/s2，当地的重力加速度为____m/s2.（最后两空结果均保留3位有效数字）12．（12分）测量玩具遥控汽车的额定功率实验，简要步骤如下：A．测出小车质量为0.6kg。B．在小车尾部系一条长纸带，让纸带穿过电源频率为50Hz的打点计时器。C．使小车以额定功率沿水平面加速到最大速度，继续运行一段时间后关闭小车发动机，让其在水平面上滑行直到停止。D．取下纸带进行研究。测得的数据如图所示。回答下列问题：(1)由纸带知遥控汽车的最大速度为____________，汽车滑行时的加速度为____________；(2)汽车滑行时的阻力为____________；其额定功率为____________。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）一直桶状容器的高为21，底面是边长为l的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示．容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料．在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率．14．（16分）如图，两根相距l=0.4m的平行金属导轨OC、O′C′水平放置。两根导轨右端O、O′连接着与水平面垂直的光滑平行导轨OD、O′D′，两根与导轨垂直的金属杆M、N被放置在导轨上，并且始终与导轨保持保持良好电接触。M、N的质量均为m=0.2kg，电阻均为R=0.4Ω，N杆与水平导轨间的动摩擦因数为μ=0.1。整个空间存在水平向左的匀强磁场，磁感应强度为B=0.5T。现给N杆一水平向左的初速度v0=3m/s，同时给M杆一竖直方向的拉力F，使M杆由静止开始向下做加速度为aM=2m/s2的匀加速运动。导轨电阻不计，（g取10m/s2）。求：(1)t=1s时，N杆上通过的电流强度大小；(2)求M杆下滑过程中，外力F与时间t的函数关系；（规定竖直向上为正方向）(3)已知N杆停止运动时，M仍在竖直轨道上，求M杆运动的位移；(4)在N杆在水平面上运动直到停止的过程中，已知外力F做功为﹣11.1J，求系统产生的总热量。15．（12分）如图所示，在竖直面内有一个光滑弧形轨道，其末端水平，且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切，并平滑连接．A，B两滑块（可视为质点）用轻细绳拴接在一起，在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧．两滑块从弧形轨道上的某一高度P点处由静止滑下，当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，其中前面的滑块A沿圆形轨道运动恰能通过圆形轨道的最高点，后面的滑块B恰能返回P点．己知圆形轨道的半径，滑块A的质量，滑块B的质量，重力加速度g取，空气阻力可忽略不计．求：（1）滑块A运动到圆形轨道最高点时速度的大小；（2）两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度h；（3）弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能．

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、C【解析】

A.猴子在竖直方向做匀加速直线运动，由得，故A错误；B.根据分运动与合运动的关系：，，速度与加速度始终同向，可知合运动为匀加速直线运动，故B错误；C.猴子在竖直方向的分运动：，水平方向：，联立可得：，故C正确；D.杆在竖直方向和水平方向都对猴子有作用力，竖直方向根据牛顿运动定律得：，得：，水平方向：，则杆对猴子的作用力：，故D错误。故选：C。2、A【解析】

由等势面的疏密可知电场强度的大小，由可知电场力的大小关系；根据曲线的弯曲方向可知粒子的受力方向，进而判断出电场力做功的特点。根据能量守恒定律分析粒子在a点动能与粒子在b点动能之间的关系。由动能定理可知BC两点的间的电势能的变化。本题中解题的关键在于曲线的弯曲方向的判断，应掌握根据弯曲方向判断受力方向的方法。【详解】A．因a点处的等势面密集，故a点的电场强度大，故电荷在a点受到的电场力大于b点受到的电场力，结合牛顿第二定律可知，粒子在a点的加速度比在b点的加速度大，故A正确；

B．由粒子运动的轨迹弯曲的方向可知，粒子受到的电场力指向右侧，则从a到b电场力做正功，粒子动能增大，故B错误；

C．速度是矢量，沿轨迹的切线方向，由图可知，粒子在a点和在c点时速度方向不相同，故C错误；

D．粒子受到的电场力指向右侧，则从b到c电场力做负功，粒子的电势能增大，所以粒子在b点的电势能比在c点时的电势能小，故D错误；

故选A。【点睛】本题中告诉的是等势面，很多同学由于思维定势当成了电场线从而出现错解。3、A【解析】

由于水星每隔N年就会处于地球、太阳之间，且三者共线，那就意味着每经过N年水星会比地球多转一圈，则且年，解得年由得所以视角最大的时候应该是水星与地球连线与水星轨道相切的时候，此时故选A。4、C【解析】

飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与水平方向的夹角为30°，设位移与水平方向的夹角为θ，则有因为则竖直位移为所以联立以上各式解得故选C。5、D【解析】

AB．开普勒第三定律，其中k与中心天体有关，系外行星，宇宙飞船，地球做圆周运动的中心天体均不同，故AB错误；C．对宇宙飞船解得故C错误；D．对系外行星的近地卫星：解得故D正确。6、B【解析】

根据得即解得即输出电压增加2V，故B正确，ACD错误。故选B。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、BCE【解析】

A．因ab连线过原点，可知是等容线，则气体在状态a时的体积等于在状态b时的体积，选项A错误；B．从状态b到状态a的过程，气体体积不变，则对外做功为零，即W=0，根据∆U=W+Q可知，气体吸收的热量一定等于其增加的内能，选项B正确；C．从状态c到状态d的过程，气体的温度不变，压强变大，体积减小，则气体分子的平均动能不变，但分子的密集程度增加，选项C正确；D．从状态a到状态d的过程，气体压强不变，温度升高，则体积变大，气体对外做功，内能变大，选项D错误；E．从状态b到状态c的过程，气体温度升高，体积变大，内能增加，对外做功，根据∆U=W+Q可知，气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功，选项E正确。故选BCE。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、BD【解析】

以活塞和气体整体为研究对象，由物体平衡条件知(P0-P)(S-s)=G，明确原来气体压强小于大气压强；题目设计的变化如加热、取走沙子、大气压减小、装置自由下落后，我们根据理想气体状态方程判断出气体的体积增大还是减小，就可以知道活塞上升还是下降了．【详解】A．设缸内气体压强P，外界大气压为P0，大活塞面积S，小活塞面积s，活塞和钢球的总重力为G，以活塞和气体整体为研究对象，由物体平衡条件知：(P0-P)(S-s)=G…①给气缸缓慢加热，气体温度升高，由盖吕萨克定律知气体体积要增大，从气缸结构上看活塞应向下移动，故A错误．B．取走烧杯中的沙子后，整体的重力小了，由①式知容器内气体压强必须增大，由玻意耳定律知气体体积要减小，所以气缸要向上移动，故B正确．C．大气压变小时，由①式知道缸内气体压强要减小，由玻意耳定律知气体体积要增大，所以气缸要向下移动，故C错误．D．让整个装置自由下落，缸内气体压强增大(原来小于大气压强)，由玻意耳定律知气体体积要减小，所以气缸向上移动，故D正确．故选BD．【点睛】本题的关键是利用活塞受力平衡的条件和理想气体状态方程判断封闭气体的体积如何变化，是一道比较困难的易错题．10、BCD【解析】

A．一切电磁波在真空中传播速度相同，在同一介质中，不同电磁波传播速度不同，A错误；B．紫外线有助于人体合成维生素D，但不宜过量，B正确；C．红外线应用在遥感技术中，是利用一切物体都在不停地发射红外线，C正确；D．电磁波谱中γ射线的频率最高，波长最短，D正确；E．医学上用X射线透视人体，检查体内病变等，E错误。故选BCD。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、22023.919.75【解析】

[1]．电火花式打点计时器直接接在220V的交流电源上即可。[2]．根据纸带可知打下连续两点时间间隔根据自由落体运动位移公式可知，开始时相邻两点间距离。[3]．根据中点时刻的瞬间速度[4]．根据可知。12、1.00m/s－1.73m/s1.04N1.04W【解析】

(1)[1][2]．汽车的最大速度为纸带上最后6段对应汽车做关闭发动机做减速运动，加速度为(2)[3][4]．根据牛顿第二定律得

f=ma=0.6×（-1.73）N≈-1.04N当汽车匀速运动时，牵引力与阻力大小相等，即有F=f

则汽车的额定功率为P=Fvm=fvm=1.04×1W=1.04W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、1.55【解析】

设从光源发出直射到D点的光线的