天津市南开区高三上学期阶段性质量检测（二）物理

2023~2024学年度第一学期阶段性质量监测（二）高三年级物理学科本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共100分。考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将答题卡交回。第Ⅰ卷（选择题共40分）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．在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列说法正确的是（）A．甲图中推导匀变速直线运动位移与时间关系时运用了理想模型法B乙图中卡文迪什测定引力常量的实验中运用了放大法C．丙图中探究向心力大小与质量、角速度和半径之间关系时运用了等效替代法D．丁图中伽利略在研究自由落体运动时采用了控制变量法2．某同学自己动手为贴钢化膜，关机贴完膜后发现屏幕中央有不规则的环形条纹，通过查询相关资料得知，这是由于钢化膜内表面与屏幕未完全贴合引起的。关于这个现象，下列说法正确的是（）A．这是由钢化膜内、外表面的反射光叠加形成的B．条纹宽度越大，说明该处钢化膜越厚C．条纹宽度越大，说明该处钢化膜内表面与屏幕间空气间隙越厚D．同一条纹上，钢化膜内表面与屏幕间空气间隙的厚度相同3．2021年5月15日，天问一号探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆，在火星上首次留下中国印迹，迈出了我国星际探测征程的重要一步。载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹可简化为如图所示，其中Ⅰ、Ⅲ为椭圆轨道，Ⅱ为圆轨道。探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后在Q点登陆火星，O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，。下列说法正确的是（）A．在相等时间内，轨道Ⅰ上探测器与火星中心连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测器与火星中心连线扫过的面积相等B．探测器在轨道Ⅰ上经过O点的速度小于在轨道Ⅱ上经过O点的速度C．探测器在轨道Ⅰ上经过O点的加速度小于在轨道Ⅱ上经过O点的加速度D．在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与在轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是4．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，辐射出的光子中只有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。已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV，可见光光子能量范围是1.62eV~3.11eV，下列说法正确的是（）A．光线发射器中发出的光中有两种为可见光B．光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为9.54eVC．a光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光D．若部分光线被遮挡，光电子飞出阴极时的最大初动能变小5．如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比，副线圈接有的电阻，在电源端输入电压如图乙所示的交流电，电流表和电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）A．电流表的示数是2.2A B．电压表的示数是C．电路消耗的总功率是968W D．若只增大R的阻值电流表的示数将增大二、不定项选择题（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。）6．一列简谐横波沿x轴传播，如图甲所示是时的波形图，图乙是处质点的振动图像，a、b质点在x轴上平衡位置分别为、。下列说法正确的是（）A．波沿x轴正方向传播B．波的传播速度为2m/sC．时，a、b两点的速度和加速度均等大反向D．1.0s~1.5s质点a运动的路程为10cm7．如图所示，平面内直线和垂直相交于O点，A、B和C、D均关于O点对称，M是的中点，N是的中点，且，下列说法正确的是（）A．若将电荷量为的点电荷放置在O点，则C、M、D、N四点场强相同B．若将电荷量为和的点电荷分别放置在M点和N点，则电势C．若在M点和N点各放置一个等量正点电荷，将一电子从C点以恰当的速度释放，电子可能在M、N点连线的中垂面做匀速圆周运动D．若空间存在一平行于所在平面的匀强电场，且A、B、C三点的电势分别为10V、2V、8V，则匀强电场的场强大小为8．回旋加速器是用来加速带电粒子使它们获得很大动能的仪器。其核心部分是两个D形金属盒，两盒分别和一电压为U的高频交流电源两极相接，从而在盒内的狭缝中形成交变电场，使粒子每次穿过狭缝时都得到加速，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于D形盒。粒子源A能不断释放出电荷量为q、质量为m的带电粒子（初速度可以忽略，重力不计）。已知D形盒半径为R，忽略粒子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中引起的粒子质量变化。下列说法正确的是（）A．粒子从电场中获得能量B．加速电源的交变周期为C．粒子经交变电压U加速第一次进入盒与第一次进入盒的运动半径之比为D．粒子在电场中加速的次数为第Ⅱ卷（共60分）9．（5分）在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，实验装置如图甲所示，轻弹簧所受的水平拉力F等于所挂钩码的重力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在轻绳的下端，测出每次弹簧相应的长度L。某同学通过实验测出了6组数据，并在图乙的坐标系中描点。（1）在图乙中做出图像。（2）由图线可得出该弹簧的原长为________cm，弹簧的劲度系数为________N/m（保留两位有效数字）。（3）该同学的测量、记录及描点都规范正确，但图乙中的一个描点（19cm，2.0N）位置明显有偏差，造成这个现象的原因是：________________________________________________________。10．（7分）用欧姆表粗测得一圆柱形复合材料的电阻约为3kΩ，某实验小组通过以下实验测量其电阻率。（1）该实验小组用刻度尺测量其长度L、螺旋测微器测量其直径D，某次直径测量结果如图甲所示，则________mm；（2）实验使用的滑动变阻器的阻值为0~20Ω，请将乙图中的实际测量电路补充完整。（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端（填“a”或“b”）；（4）某次实验时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，用实验测量的物理量L、D、U、I表示电阻率，则________。11．（13分）如图所示，水平平台右侧竖直平面内有半径均为的、两段光滑圆弧管拼接而成的轨道，圆弧管粗细可忽略。一质量的小球（可视为质点）从平台边缘的A处以的水平速度射出，恰能沿圆弧轨道上B点的切线方向进入轨道内，轨道半径与竖直方向半径的夹角，已知，，。求：（1）小球到达B点时速度的大小和重力的瞬时功率P；（2）小球刚进入管时对轨道C点的压力的大小和方向。12．（17分）如图所示，两根间距、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨底端接有的定值电阻，导轨所在区域存在磁感应强度的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上。一质量、电阻的金属杆垂直于导轨放置，某时刻给金属杆一个沿斜面向上的恒力，使金属杆由静止开始运动时达到最大速度，重力加速度。求：（1）金属杆获得的最大速度的大小和此时杆两端的电势差；（2）金属杆从静止到运动1.2m的过程中，通过电阻R的电荷量q和电阻R产生的焦耳热。13．（18分）如图所示，在平面内，y轴左侧空间分布着水平向右的匀强电场，y轴右侧空间分布着垂直纸面向外的匀强磁场。某时