2024届天津市南开中学高三下学期第一次诊断性考试物理试题试卷

2024届天津市南开中学高三下学期第一次诊断性考试物理试题试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、倾角为的斜面固定在水平面上，在斜面上放置一“”形长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为。平行于斜面的力传感器（不计传感器的重力）上端连接木板，下端连接一质量为m的光滑小球，如图所示，当木板固定时，传感器的示数为，现由静止释放木板，木板沿斜面下滑的过程中，传感器的示数为。则下列说法正确的是（）A．若，则B．若，则C．若，则D．若，则2、已知声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由钢轨传到空气中时（）A．频率变小，波长变长 B．频率变大，波长变短C．频率不变，波长变长 D．频率不变，波长变短3、如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一根不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为，现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（）A．质量为2m的木块受到四个力的作用B．当F逐渐增大到时，轻绳刚好被拉断C．当F逐渐增大到1.5时，轻绳还不会被拉断D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为4、下列说法正确的是（）A．射线是高速电子流，它的穿透能力比射线和射线都弱B．在核反应中，比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时，会释放核能C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，核外电子的动能减小D．当紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，则当改为红光照射时，也能发生光电效应，但从锌板表面逸出的光电子的最大初动能减小5、一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为.下列说法正确的是（）A．衰变后钍核的动能等于粒子的动能B．衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小C．铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D．衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量6、如图所示，一根质量为M、长为L的铜管放置在水平桌面上，现让一块质量为m、可视为质点的钕铁硼强磁铁从铜管上端由静止下落，强磁铁在下落过程中不与铜管接触，在此过程中（）A．桌面对铜管的支持力一直为MgB．铜管和强磁铁组成的系统机械能守恒C．铜管中没有感应电流D．强磁铁下落到桌面的时间二、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、一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的P-V图象如图所示．若已知在A状态时，理想气体的温度为320K，则下列说法正确的是_______(已知)

A．气体在B状态时的温度为720KB．气体分子在状态A分子平均动能大于状态C理想气体分子平均动能C．气体从状态A到状态C的过程中气体对外做功D．气体从状态A到状态C的过程中气体温度先降低后升高E.气体从状态A到状态C的过程中气体吸收热量为900J8、如图所示，在光滑绝缘水平面上，A、B和C为等边三角形ABC的顶点，A、B固定正点电荷+Q，C固定负点电荷－Q，D、E是A、B连线上的两点，且AD=DE=EB。则（）A．D点和E点的电场强度大小相等B．D点和E点的电场强度方向相同C．D点和E点的电势相等D．将负电荷从D点移到E点，电势能增加9、如图所示，光滑水平桌面放置着物块A，它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着物块B，已知A的质量为m，B的质量为3m，重力加速度大小为g，静止释放物块A、B后（）A．相同时间内，A、B运动的路程之比为2:1B．物块A、B的加速度之比为1：1C．细绳的拉力为D．当B下落高度h时，速度为10、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表、电流表为理想电表。L1、L2、L3、L4为四只规格均为“220V，60W”的灯泡。如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是（）A．电压表的示数约为1244.32VB．电流表的示数约为0.82AC．a、b两端的电压是1045VD．a、b两端的电压是1100V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）在练习使用多用电表的实验中。请完成下列问题：(1)用多用表测量某元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转角度过小，因此需选择________（填“×10”或“×1k”）倍率的电阻挡，并需______________（填操作过程）后，再次进行测量，多用表的指针如图甲所示，测量结果为________Ω。(2)某同学设计出了一个“欧姆表”，用来测量电阻，其内部结构可简化成图乙电路，其中电源内阻r=1.0Ω，电流表G的量程为Ig，故能通过读取流过电流表G的电流值而得到被测电阻的阻值。该“欧姆表”的调零方式和普通欧姆表不同。该同学想用一个电阻箱Rx来测出电路中电源的电动势E和表头的量程Ig，进行如下操作步骤：A．先使两表笔间不接入任何电阻，断开状态下闭合开关，调滑动电阻器使表头满偏；B．将该“欧姆表”与电阻箱Rx连成闭合回路，改变电阻箱阻值；记下电阻箱示数Rx和与之对应的电流表G的示数I；C．将记录的各组Rx，I的数据转换成、后并描点得到图线，如图丙所示；D．根据图丙中的图线，求出电源的电动势E和表头的量程Ig。由图丙可知电源的电动势为________，电流表G的量程是________。(3)在(2)中，某次实验发现电流表G的指针半偏，则电阻箱接入电路中的电阻Rx＝_________（保留2位有效数字）12．（12分）某同学研究小灯泡的伏安特性曲线，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压，额定电流），电压表（量程，内阻为），电流表A（量程内阻约），定值电阻（阻值为），滑动变阻器R（阻值），电源E（电动势，内阻很小）开关S，导线若干．(1)实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量，请将图甲电路补画完整______________；(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图所示，由曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻将_________；A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后不变D．先减小后不变(3)若用多用表直接测量该小灯泡的电阻，正确操作后多用表指针如图所示，则小灯泡的电阻是_______．(4)用另一电源（电动势，内阻）和题中所给的小灯泡L、滑动变阻器R连接成如图所示的电路，闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值．在R的变化范围内，电源的最大输出功率为_______W，此时小灯泡的功率为_______W，滑动变阻器R接入电路的电阻为_______．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）如图所示，一质量m=1.0kg的小球系在竖直平面内长度R=0.50m的轻质不可伸长的细线上，O点距水平地面的高度h=0.95m。让小球从图示水平位置由静止释放，到达最低点的速度v=3.0m/s，此时细线突然断开。取重力加速度g=10m/s2.求：(1)小球落地点与O点的水平距离x。(2)小球在摆动过程中，克服阻力所做的功W；(3)细线断开前瞬间小球对绳子的拉力T。14．（16分）如图，质量的长方体钢板静止在粗糙的水平面上，质量的滑块静止在钢板右端。一质量的光滑小球沿水平面以初速度向右运动，与钢板发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后钢板向右滑行，滑块恰好不从钢板上掉下来。已知钢板与水平面间的动摩擦因数，与滑块间的动摩擦因数，取。求：(1)碰后瞬间，小球的速度大小和钢板的速度大小；(2)滑块在钢板上滑行的时间；(3)钢板的长度以及钢板刚停下时滑块与小球间的距离。15．（12分）如图为一个简易的“高度计”示意图，在一竖直放置于水平地面上的密闭玻璃瓶中竖直插入一根较长透明细吸管，瓶内有一定量的蓝黑墨水和空气，由于内外压强差，吸管内水面将与瓶内有一定高度差h。通过查阅资料，地面附近高度每升高12m，大气压降低lmmHg，设lmmHg相当于13.6mm高蓝黑墨水水柱产生的压强，不计管内水面升降引起的瓶内空气体积的变化。Ⅰ．现将玻璃瓶放到离地1．2m高的平台上时，吸管内水面将________（填“上升”或“下降”）_______mm（温度保持不变）；Ⅱ．已知玻璃瓶放在地面上时，瓶附近温度为27℃，大气压为750mmHg，测得水面高度差为136mm。然后将玻璃瓶缓慢平移到某高处，稳定后发现水面升高了136mm，同时测得瓶附近温度比地面高3℃，则此处距地面多高？

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、D【解题分析】

AB．当木板固定时，对小球分析，根据共点力平衡有F1=mgsinθ静止释放木板，木板沿斜面下滑的过程中，若μ=0，则整体沿斜面下滑时根据牛顿第二定律可得Mgsinθ=Ma解得a=gsinθ再以小球为研究对象，则有mgsinθ-F2=ma解得F2=0故AB错误；

CD．当木板沿斜面下滑时，若μ≠0，对整体分析，根据牛顿第二定律可得加速度为a=gsinθ-μgcosθ隔离对小球分析有mgsinθ-F2=ma解得F2=μmgcosθ则有F1：F2=mgsinθ：μmgcosθ=tanθ：μ解得故C错误、D正确。

故选D。2、D【解题分析】

当声音由钢轨传到空气中时，频率不变，由题意得知波速减小，由波速公式v=λf可知，波长变短。A．频率变小，波长变长，与结论不相符，选项A错误；B．频率变大，波长变短，与结论不相符，选项B错误；C．频率不变，波长变长，与结论不相符，选项C错误；D．频率不变，波长变短，与结论相符，选项D正确；3、C【解题分析】

A．质量为2m的木块受重力、支持力、m对它的压力以及摩擦力，还有轻绳对它的拉力，总共五个力的作用，故A错误；BC．当轻绳对质量为2m的木块的拉力为时，根据牛顿第二定律质量为m和2m的木块的加速度：对整体进行受力分析，有：可知当拉力为2时，轻绳恰好被拉断，故B错误，C正确；D．以质量为m的木块为研究对象，当轻绳刚要被拉断时，由牛顿第二定律有：故D错误。故选C。4、B【解题分析】

A．射线是高速电子流，它的穿透能力比射线强，比射线弱，故A项错误；B．原子核的结合能与核子数之比称做比结合能，比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。在核反应中，比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时，会释放核能，故B项正确；C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，电子跃迁到离核较近的轨道上运动，据可得，核外电子的动能增加，故C项错误；D．当紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，当改为红光照射时，不能发生光电效应，因为红光的频率小于锌板的极限频率，故D项错误。故选B。5、B【解题分析】

A．根据可知，衰变后钍核的动能小于粒子的动能，故A错误；B．根据动量守恒定律可知，生成的钍核的动量与粒子的动量等大反向，故B正确；C．铀核的半衰期等于一半数量的铀核衰变需要的时间，而放出一个粒子所经历的时间是一个原子核衰变的时间，故两者不等，故C错误；D．由于该反应放出能量，由质能方程可知，衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，故D错误。6、D【解题分析】

C．强磁铁通过钢管时，导致钢管的磁通量发生变化，从而产生感应电流，故C错误；B．磁铁在铜管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但在过程中，出现安培力做功产生热能，所以系统机械能不守恒，故B错误；A．由于圆管对磁铁有向上的阻力，则由牛顿第三定律可知磁铁对圆管有向下的力，则桌面对铜管的支持力F＞Mg，故A错误；D．因圆管对磁铁有阻力，所以运动时间与自由落体运动相比会变长，即有，故D正确。故选D。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、ACE【解题分析】

A：由图象得：、、、，据理想气体状态方程，代入数据得：．故A项正确．B：由图象得：、、、，则，所以．温度是分子平均动能的标志，所以状态A与状态C理想气体分子平均动能相等．故B项错误．C：从状态A到状态C的过程，气体体积增大，气体对外做功．故C项正确．D：据AB两项分析知，，所以从状态A到状态C的过程中气体温度不是先降低后升高．故D项错误．E：，A、C两个状态理想气体内能相等，A到C过程；图象与轴围成面积表示功，所以A到C过程，外界对气体做的功；据热力学第一定律得：，解得：，所以状态A到状态C的过程中气体吸收热量为900J．故E项正确．8、AC【解题分析】

AB．D、E两点电场，是A、B两正点电荷的电场与C点的负点电荷的电场的叠加。A、B两正点电荷在D点和E点的合场强大小相等，方向相反，C点的负点电荷在D点和E点的场强大小相等，方向不同，所以，D点和E点的合场强大小相等，方向不同，A正确，B错误；C．D点和E点在的等势面上，同时关于两正点电荷对称，所以D点和E点的电势相等，C正确；D．根据电势能的计算公式可知负电荷在D点和E点的电势能相同，D错误。故选AC。9、AC【解题分析】

同时间内，图中A向右运动h时，B下降一半的距离，即为h/2，故A、B运动的路程之比为2：1，故A正确；任意相等时间内，物体A、B的位移之比为2：1，故速度和加速度之比均为2：1，故B错误；设A的加速度为a，则B的加速度为0.5a，根据牛顿第二定律，对A，有：T=ma，对B，有：3mg-2T=3m•0.5a，联立解得：T=，a=g，故C正确；对B，加速度为a′=0.5a=g，根据速度位移公式，有：v2=2•a′•h，解得：v=，故D错误；故选AC．【题目点拨】本题考查连接体问题，关键是找出两物体的位移、速度及加速度关系，结合牛顿第二定律和运动学公式列式分析，也可以结合系统机械能守恒定律分析．10、BC【解题分析】

A．由输出端交变电压的图象可求出有效值220V，由原、副线圈匝数之比4:1，可得原、副线圈的电压之比4:1，则原线圈的电压即电压表的示数为故A错误；B．副线圈电压为220V，L2、L3、L4三只灯泡都正常发光，电流表的示数为故B正确；CD．原、副线圈的电流之比，则原线圈电流为灯泡的电阻则、两点的电压故C正确，D错误。故选BC。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、)×1k欧姆调零60001.5V0.25A0.83Ω【解题分析】

(1)[1][2][3]．用多用表测量某元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转角度过小，说明倍率档选择过低，因此需选择“×1k”倍率的电阻挡，并需欧姆调零后，再次进行测量，多用表的指针如图甲所示，测量结果为6000Ω。(2)[4][5]．由闭合电路欧姆定律得把r=1.0Ω代入整理得故得Ig=0.25A

得E=1.5V(3)[6]．电流表G的指针半偏，则I=0.125A，由代入数据解得Rx=0.83Ω12、A1.50.40.283【解题分析】

(1)[1]因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；因灯泡内阻与电流表内阻接近，故应采用电流表外接法；另外为了扩大电压表量程，应用和电压表串联，故原理图如图所示(2)[2]图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的增大而减小，故说明电阻随电流的增大而增大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大而增大；A.与分析相符，故A正确；B.与分析不符，故B错误；C.与分析不符，故C错误；D.与分析不符，故D错误；(3)[3]灯泡正常工作时的电阻为：则多用电表可以选择欧姆挡的×1挡；由图示多用电表可知，其示数为；(4)[4]当电源内阻等于外电路电阻时，电源的输出功率最大，电源的最大输出功率为：[5]此时小灯泡的电流为：由图可知，此时灯泡电压为：此时小灯泡的功率为：[6]此时小灯泡的电阻为：滑动变阻器接入电路的电阻为：四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在