2024届天津市九校高三下学期联合模拟联考物理试卷

天津九校高三年级联合模拟考试物理（一）本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷（本卷共8题，每题5分，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）1．2023年4月12日，我国“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造了新的世界纪录，成功实现稳定态高约束模式等离子体运行403s。其内部发生轻核聚变的核反应方程为，释放出能量，一段时间后测得反应物的质量亏损了，光速为c，下列说法正确的是（）。A．x是粒子，穿透能力强，电离能力弱B．这段时间内，轻核聚变释放的能量为C．x粒子最早由汤姆孙通过实验发现的D．轻核聚变质量亏损，则轻核聚变过程中质量数不守恒2．2023年1月，央视新闻报道称．“玉兔二号”即将迎来小伙伴，结束单打独斗的服役生涯，“嫦娥七号”将首次携带“飞跃探测器”登月，其中探测器的结构形似蜘蛛，采用六足构型（如图）。对称分布的六条轻质“腿”与探测器主体通过铰链连接，当探测器静止在水平地面上时，六条“腿”的上臂与竖直方向夹角均为，探测器的质量为m，重力加速度为g。则每条“腿”的上臂对探测器的弹力大小为（）。A． B． C． D．3．北京时间2023年7月20日21时40分，经过约8h的出舱活动，“神舟十六号”航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同，在空间站机械臂支持下，圆满完成出舱活动全部既定任务，已知核心舱组合体离地高度约391.9km。已知地球质量为地球半径为6400km，引力常量取，以下说法正确的是（）。A．航天员相对太空舱静止时，所受合外力为零B．由于太空舱在绕地球做圆周运动，出舱后航天员会很快远离太空舱C．航天员在8h的出舱活动中，将绕地球转过周D．航天员出舱后，环绕地球的速度约为7.7km/s4．电子束焊接机是一种拥有先进焊接技术的设备。电子束焊接机中的电场线分布如图中虚线所示，其中K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d，在两极之间加上电压为U的高压电。现有一电子在K极附近由静止被加速运动到A极。不考虑电子受到的重力，已知电子所带电荷量为e，下列说法中正确的是（）。A．A、K之间的电场强度为，且为匀强电场B．电子沿电场线由K极到A极时电势能逐渐增大C．电子在K极附近受到的电场力比在A极附近要小D．电子由K极加速到达A极时获得的动能大于eU5．B超是以灰阶即亮度（brightness）模式形式来诊断疾病的，称“二维显示”，因亮度第一个英文字母是B，故称B超，又称二维超声或灰阶超声。B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。如图所示为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为。下列说法正确的是（）。A．血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为800m/sB．质点M开始振动的方向沿y轴负方向C．时质点M运动到横坐标的N处D．内质点M的路程为1mm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．关于以下四幅图片，说法正确的是（）。A．甲图是电子的干涉图样，如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样B．乙图是a粒子散射的实验装置，当带荧光屏的显微镜放在D位置时，荧光屏上观察到大量闪光C．丙图是花粉微粒在液体中运动位置的连线，说明花粉中的分子在做无规则热运动D．丁图是观察自然光的偏振现象实验，将偏振片以光线为轴旋转任意角度，屏亮度不变7．家用燃气热水器的内部构造如图甲所示，位于底部的脉冲点火器工作原理电路如图乙所示，点火器电源为2节1.5V的干电池，先利用转换器将直流电压转换为正弦交变电压，再将该交变电压加在理想变压器的原线圈上，当副线圈两端的放电针之间电压的最大值超过15kV时就可以高压放电，所产生的电火花就可点燃燃气。则下列说法正确的是（）。A．图乙中电压表的示数为5VB．点火器正常工作时，每秒点火100次C．若转换器损坏了，副线圈两端的放电针仍然可以点火D．只有变压器的匝数超过3000∶1时，点火器才能正常工作8．某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后，将围困在水中的群众拉上气垫船，如图所示。若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，气垫船中气垫内的气体（视为理想气体）温度不变，气垫不漏气，则在该过程中，下列说法正确的是（）。A．气垫内的气体内能增加B．外界对气垫内的气体做正功C．气垫内的气体向外界放出热量D．气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数减少第Ⅱ卷（（本卷共4题，共60分）9．（12分）（1）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。①图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是______。②本实验采用的科学方法是______。A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法（2）某同学测量一段阻值很小的金属丝电阻率。实验步骤如下：①用螺旋测微器测量金属丝的直径d，结果如图丙所示，则读数______mm；②用图丁所示的电路来测量此段金属丝的电阻率，P是鳄鱼夹，用来调节金属丝接入电路的长度L，是定值电阻，其作用是______；③先将鳄鱼夹P置于金属丝的最______（选填“左”或“右”）端，闭合开关，改变P的位置，某次实验测得金属丝接入电路的长度L、电压表示数U和电流表示数I，则金属丝的电阻率______（用题中物理量符号表示）。10．（14分）如图所示，水平面上O点左边粗糙右边光滑，物体甲放在距O点的A处，物体甲与粗糙水平面间动摩擦因数。质量的物体乙静止在距O点的B处。现给物体甲一个初速度，运动到B点与物体乙发生弹性碰撞，碰后物体甲恰好能返回出发点A，重力加速度g取，两物体均可视为质点，求：（1）物体甲向右从O点到B点所用的时间；（2）物体甲的质量。11．（16分）如图所示，两块相距为R的平行金属板A、B正对且水平放置，两板间加有可调节的电压，、分别为A、B两板中心处的两个小孔，点O与、共线，O与的距离为R。在以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在一磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。CD为记录粒子位置的竖直放置胶片，胶片两端点C、D和O正好为边长为2R的等边三角形的三个顶点，D与B板等高。粒子从处无初速度地进入到A、B两板间的电场后，通过进入磁场，粒子所受重力不计。（1）当A、B两板间电压为时，粒子恰好打在CD的中点，求该粒子的比荷；（2）一质量为的粒子从磁场射出后，恰好打在CD上的C端点，在相同加速电压下，另一电荷量相同的粒子则恰好打在CD上的D端点，求这个粒子的质量；（3）当A、B两板间所加电压为某一值时，一质量为m、电荷量为q的粒子，恰好打在CD上的C端点，求粒子从直至打在CD上的C端点所经历的时间。12．（18分）近日，某研究团队的“实验证实超导态‘分段费米面’”科研成果入选2022年度“中国科学十大进展”，超导体圆环半径为r，常温下电阻为R，圆环的环横截面半径远小于圆环半径。（1）如图甲，钕磁铁沿圆环轴线从上到下穿过，圆环面上沿轴线方向的磁感应强度分量的平均值随时间t变化的情况如图乙所示（已作简化处理），求时间内圆环中电流的大小与方向（从上往下看）；（2）求（1）过程中时间内圆环产生的焦耳热；（3）磁单极子是理论物理中指一些仅带有N极或S极单一磁极的磁性物质，它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布，如图丙所示，图中包围一个N极的磁单极子球面的磁通量为，此磁单极子从上向下以恒定速度v沿轴线穿过低温超导态的圆环，求该磁单极子到达圆环中心时圆环中的感应电动势（不考虑线圈的自感）；（4）当磁单极子穿过圆环后（看作相距无穷远），研究人员测得圆环中初始电流为I，设圆环中单位体积的自由电子数为n，电子质量为m、电荷量为e，圆环的电阻率为，经一年以上的时间t检测出电流变化量，其中，求的值。提示1：导体中的电流I可表示为，其中n为单位体积的自由电荷数，q为自由电荷带电荷量，S为导体截面积，v为电荷定向移动速率。提示2：本题中可把情境理想化，各个自由电荷定向移动速率都是相同的。提示3：当。

物理第Ⅰ卷（共8题，每题5分，共40分）1．B2．D3．D4．C5．A6．AD7．BD8．BC第Ⅱ卷（共4题，共60分）9．（12分）（1）①②B（2）①0.670②保护电路③左10．（14分）（1）（2）解：（1）物体甲从点到点做匀减速运动，由牛顿运动定律有所以物体甲在粗慥水平面运动时的加速度大小设物体甲到点的速度为，由运动学公式有解得物体甲在段做匀速直线运动有解得物体甲向右从点到点所用的时间。（2）物体甲在段匀速返回，到段匀减速停止在点，由运动学公式有解得设速度向右为正，物体甲、乙碰撞过程动量守恒和能量守恒，得解得解得物体甲的质量。11．（16分）（1）（2）（3）解：（1）粒子从到的过程，根据动能定理有粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由向心力公式有由题意知，粒子的轨迹如图中①所示，由几何关系知粒子在磁场中运动的轨迹半径联立以上各式，解得粒子的比荷为。（2）当质量为的粒子打在上的端点时，轨迹如图中②所示，根据几何关系可得粒子在磁场中运动的轨迹半径当另一粒子打在上的端点时，轨迹如图中③所示，轨迹半径为由（1）中得粒子质量的通用表达式为，则解得这个粒子的质量为。（3）当粒子沿轨迹②最终打在上的端点时，粒子在磁场中的轨迹半径为粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为由得到该粒子进人磁场时的速度大小为粒子在电场中经历的时间为粒子在磁场中经历的时间而，可得粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间为则粒子从进入电场到打在上的端点所经历的时间为．12．（18分）（1），顺时针方向（2）（3）（4）解：（1）时间内，有则圆环中电流由椸次定律