天津市2024-2025学年高三下学期二模模拟练习物理试卷03（解析版）

高级中学名校试题PAGEPAGE1天津市2024-2025学年高三下学期物理二模模拟练习试卷03物理学科试卷本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共100分。考试用时60分钟。注意事项：答卷前；考生务必用黑水笔和2B铅笔将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡上相应位置；答题时，务必将答案涂写在答题卡上相应位置，答在试卷上无效。考后请将答题卡交回。第Ⅰ卷一、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.真空中红光的传播速度比紫光的大B.在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D.电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的【答案】B【解析】A．真空中红光和紫光的传播速度相同，故A错误；B．在光导纤维束内传送图像是利用了光的全反射现象，故B正确；C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故C错误；D．电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的，故D错误。故选B。2.列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振，空气弹簧主要由活塞、汽缸及内封的一定质量的气体构成。上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动，上下乘客时汽缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时汽缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换。若汽缸内气体视为理想气体，在气体压缩的过程中（）A.上下乘客时，气体的内能变大B.上下乘客时，气体从外界吸热C.剧烈颠簸时，外界对气体做功D.剧烈颠簸时，气体温度不变【答案】C【解析】AB．上下乘客时汽缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换，可知气体温度保持不变，气体内能保持不变，在气体压缩的过程中，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体对外界放热，AB错误；CD．剧烈颠簸时汽缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换，在气体压缩的过程中，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，温度升高，C正确，D错误；故选C。3.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、M为这轨迹上的两个点，由此可知（）A三个等势面中，a电势最高B.粒子在P点比在M点时的电势能较小C.粒子在P点比在M点时加速度大D.粒子在M点比在P点时动能大【答案】B【解析】A．正电粒子所受电场力指向轨迹凹侧，又电场线与等势面垂直，正电荷所受电场力与电场方向相同，则电场方向由c指向a，沿电场线方向电势降低，a电势最低，A错误；B．c电势最高，则正电粒子P点比在M点时的电势能较小。由能量守恒，粒子在M点比在P点时动能小，B正确，D错误；C．等差等势面越密集，电场向越密集，即电场力越大，加速度越大，粒子在P点比在M点时加速度小，C错误。故选B。4.在我国汉代劳动人民就已经发明了辘轳。如图所示，可转动的把手边缘上a点到转轴的距离为4R，辘轳边缘b点到转轴的距离为R，忽略空气阻力。在水桶离开水面后加速往上运动的过程中，下列说法正确的是（）A.把手边缘上a点与辘轳边缘b点的角速度之比为1:4B.水桶上升的速度大小等于把手边缘上a点的线速度大小C.绳子拉力对水桶和水做的功等于水桶和水机械能的增加量D.绳子拉力对水桶和水的冲量等于水桶和水的动量变化量【答案】C【解析】A．把手边缘上a点与辘轳边缘b点的角速度相等，故A错误；B．根据可知，水桶上升的速度大小等于把手边缘上a点的线速度大小的四分之一倍，故B错误；C．根据功能关系可得，绳子拉力对水桶和水做的功等于水桶和水机械能的增加量，故C正确；D．根据动量定理可得，绳子拉力和重力对水桶和水的冲量等于水桶和水的动量变化量，故D错误。故选C。5.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2＝5：1，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关，原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示，现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光，下列说法正确的（）A.输入电压u的表达式是u＝20sin（50t）VB.只断开S1后，L1、L2均正常发光C.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8WD.只断开S2后，原线圈的输入功率增大【答案】C【解析】A．由图可知周期T=0.02s则所以输入电压u表达式应为A错误；B．只断开S1后，L1、L2断路，均不能正常发光，B错误；C．理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2＝5：1则副线圈的有效值为若S1换接到2后，只有电阻R接入电路，则R消耗的电功率为C正确；D．只断开S2后，负载电阻变大，副线圈的功率减小，原线圈的输入功率等于副线圈的功率，也减小，D错误。故选C。二、多项选择题（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，选错或不答的得0分）6.如图所示，甲、乙、丙、丁是关于光电效应的四个图象，以下说法正确的是（）A.由图甲可求得普朗克常量B.由图乙可知虚线对应金属的逸出功比实线对应金属的逸出功的小C.由图丙可知在光颜色不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大D.由图丁可知电压越高，则光电流越大【答案】BC【解析】A．根据光电效应方程，结合动能定理可知变式可得斜率解得普朗克常量为故A错误；B．根据爱因斯坦光电效应方程可知，纵轴截距的绝对值表示逸出功，则实线对应金属的逸出功比虚线大，故B正确；C．入射光频率一定，饱和光电流由入射光的强度决定，即光的颜色不变的情况下，入射光越强，光子数越多，饱和光电流越大，故C正确；D．分析图丁可知，当达到饱和光电流以后，增加光电管两端的电压，光电流不变，故D错误；故选BC。7.图1为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，图2为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（）A.在t=0.10s时，质点P的速度为零B.从t=0.10s到t=0.25s，质点P的路程为10cmC.这列简谐横波沿x轴负方向传播D.在t=0.25s时，质点P的加速度沿y轴负方向【答案】CD【解析】A．在t=0.10s时，质点P不在最大位移处，速度不为零，故A错误；B．由图2知，周期质点距离平衡位置越远，速度越小，质点P既不在最大位移处，也不在平衡位置处，从t=0.10s到t=0.25s，即经过，质点P的路程大于20cm小于30cm，故B错误；C．由图2知，t=0.10s时质点Q向下运动，根据同侧法，这列简谐横波沿x轴负方向传播，故C正确；D．在t=0.25s时，质点P位于x轴上方，回复力沿y轴负方向，加速度沿y轴负方向，故D正确。故选CD。8.一单匝闭合矩形线圈abcd以角速度ω绕垂直于磁感线的固定轴匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中，线圈电阻为R。通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（）A.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变，线圈平面与磁场方向垂直B.t2、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大，线圈中感应电动势最大C.从t1到t3的过程，通过线圈某一截面的电荷量为D.线框转动一周产生的焦耳热为【答案】ABD【解析】A．由图可知，t1、t3时刻穿过线圈的磁通量达到最大，线圈平面与磁场方向垂直，线圈处于中性面位置，此时感应电动势、感应电流为零，电流方向改变，故A正确；B．t2、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大，线圈中感应电动势最大，故B正确；C．从t1到t3的过程，通过线圈某一截面的电荷量为故C错误；D．线框转动一周产生的焦耳热为故D正确。故选ABD。第Ⅱ卷9.某实验小组用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律，光电门1、2与数字计时器相连并固定在气垫导轨上，两个滑块A、B（包含挡光片）质量分别为、。（1）在调节装置时，启动充气机，经过调整后，将滑块A轻放在气垫导轨上任何位置都能_______，则气垫导轨已调至水平。（2）本实验_______（“需要”或“不需要”）测量遮光条的宽度。（3）两滑块A、B从光电门1、2的外侧匀速相向运动，在两光电门中间发生碰撞，运动到气垫导轨一端时立刻被锁定。实验中光电门1记录挡光时间为，光电门2记录三次挡光时间依次为、、。已知两滑块上的遮光片宽度相同，若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为_________（用已知物理量和测量的物理量的字母表示）。【答案】（1）静止（2）不需要（3）【解析】（1）[1]将滑块轻放在气垫导轨上任何位置都能静止，表明气垫导轨已调至水平。（2）（3）[2][3]光电门2记录三次挡光时间依次为滑块B碰前向左通过光电门2、滑块B碰后向右通过光电门2和滑块A碰后向右通过光电门2的时间。设遮光片宽度为d，则滑块A、B碰前速度大小分别为，滑块A、B碰后速度大小分别为，由题意知系统总动量水平向右，根据动量守恒定律得整理得由上式知实验中不需要测量遮光条的宽度。10.某实验小组欲将电流表的量程由改装为。实验器材如下：A.待测电流表（内阻约为）；B．标准电流表（满偏电流为）；C．滑动变阻器（最大阻值为）；D．电阻箱（阻值范围为）；E．电池组、导线、开关。（1）实验小组根据图甲所示的电路测电流表的内阻，请完成以下实验内容：①将滑动变阻器调至最大，闭合；②调节滑动变阻器，使电流表满偏；③再闭合，保持滑动变阻器不变，调节电阻箱，电流表指针的位置如图乙所示，此时电阻箱的示数为。可知电流表内阻的测量值为__，与真实值相比______（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）；（2）为了更加准确地测量电流表的内阻，实验小组利用上述实验器材重新设计实验，请完成以下实验内容：①实验小组根据电路图进行实验，采集到电流表、的示数分别为、，电阻箱的读数为，则电流表内阻为______；②实验小组将电流表改装成量程为的电流表，要______（选填“串联”或“并联”）一个阻值______的电阻（结果保留一位有效数字）。【答案】（1）9.0##9偏小（2）10.0##10并联0.05【解析】（1）③[1]电流表的量程，由图乙可知，此时电流表的示数为1.00mA，由于保持滑动变阻器不变调至最大，R的阻值为，则闭合，相对于电路总电流不变，则流过电阻箱的电流为2.00mA，根据并联电路的特点可知解得[2]当闭合时，电路中的总电阻真实值减小，总电流真实值略大于，当电流表示数为1.00mA时，通过电阻箱的电流真实值略大于2.00mA，则电流表内阻的真实值大于，则真实值大于测量值。（2）①[3]由电路图可知，电流表的内阻为②[4]根据电流表的改装原理可知，电流表的改装应并联一定阻值的分流电阻。[5]根据并联电路的特点可知四、计算题：（本大题共3个小题，其中第11题14分，第12题16分，第13题18分，共48分。写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11.超市为节省收纳空间，常常将手推购物车相互嵌套进行收纳。质量均为m=16kg的两辆购物车相距静止在水平面上。第一辆车在工作人员猛推一下后，沿直线运动与第二辆车嵌套在一起，继续运动了后停了下来。人推车时间、两车相碰时间极短，可忽略，车运动时受到的阻力恒为车重的k=0.25倍，重力加速度取，求：（1）两辆车从嵌套后运动到停下来所用时间；（2）两辆车在嵌套过程中损失的机械能；（3）工人对第一辆车所做的功。【答案】（1）1s；（2）；（3）240J【解析】（1）对整体，由牛顿第二定律解得逆向过程得t=1s（2）嵌套后，对整体得嵌套过程中得在嵌套过程中损失的机械能解得（3）对小车解得W=240J12.如图，平行板电容器两板间距离为，板间电压大小为，同时板间还存在匀强磁场。平行板电容器右侧有内径为、外径为内径的2倍的圆环状匀强磁场。比荷为的正离子从电容器左侧水平飞入，在两板间恰好做匀速直线运动，并沿圆环直径方向射入环形磁场，离子的重力可忽略。求：（1）离子射入两板间的速率；（2）若离子恰好不能进入小圆区域，磁感应强度的大小；（3）满足第（2）问结果的条件下，粒子通过环形磁场所用的时间（，，取3）。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）设离子射入匀强磁场时的速率为v，在两板间恰好做匀速直线运动，则有解得（2）若离子恰好不能进入小圆区域，设离子与小圆相切时轨道半径为，此时轨迹如图所示在中，由几何关系得解得在环形磁场中，洛伦兹力提供向心力解得（3）电粒子在磁场中运动的周期根据几何关系可得可得可知轨迹对应的圆心角约为，则有13.静电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好、有益于健康等优点，其装置可简化如图。A、B为水平放置的间距的两块足够大的平行金属板，两板间有方向由B指向A的匀强电场，场强为。在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为的油漆微粒，已知油漆微粒的质量均为、电荷量均为，不计油漆微粒间的相互作用、油漆微粒带电对板间电场和磁场的影响及空气阻力，重力加速度。求：(1)油漆微粒落在B板上所形成的图形面积。(2)若让A、B两板间的电场反向，并在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.06T，调节喷枪使油漆微粒只能在纸面内沿各个方向喷出，其它条件不变。B板被油漆微粒打中的区域的长度。(3)在满足(2)的情况下，打中B板的油漆微粒中，在磁场中运动的最短时间。【答案】(1)18.1m2；(2)1.6m；(3)0.31s【解析】