天津市2024年高三物理寒假综合解题能力提高试卷

天津市2024年高三物理寒假综合解题能力提高试卷

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、图1是研究光的干涉现象的装置示意图，在光屏P上观察到的图样如图2所示。为了增大条纹间的距离，下列做

法正确的是（）

IIIIHI

图2

图1

A.增大单色光的频率

B.增大双缝屏上的双缝间距

C.增大双缝屏到光屏的距离

D.增大单缝屏到双缝屏的距离

2、秦山核电站是我国第一座自主研究、设计和建造的核电站，它为中国核电事业的发展奠定了基础.秦山核电站的能

量来自于

A.天然放射性元素衰变放出的能量

B.人工放射性同位素衰变放出的能量

C.重核裂变放出的能量

D.轻核聚变放出的能量

3、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩

擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中，棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内,

下列说法正确的是（）

R

A.通过电阻R的电流方向向左

B.棒受到的安培力方向向上

C.棒机械能的增加量等于恒力F做的功

D.棒克服安培力做的功等于电路中产生的热量

4、如图所示，平行板〃、方组成的电容器与电池E连接，平行板电容器尸处固定放置一带负电的点电荷，平行板6接

地。现将电容器的b板向下稍微移动，贝！J()

A.点电荷所受电场力增大B,点电荷在尸处的电势能减少

C.尸点电势减小D.电容器的带电荷量增加

5、如图所示，一个带正电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为-若加上一个垂直于纸面指向纸外的方向的

磁场，则物体滑到底端时()

8

A.v变大B.v变小C.v不变D.不能确定

6、某体育场看台的风雨棚是钢架结构的，两侧倾斜钢柱用固定在其顶端的钢索拉住，下端用较链与水平地面连接，钢

索上有许多竖直短钢棒将棚顶支撑在钢索上，整个系统左右对称，结构简化图如图所示。假设钢柱与水平地面所夹锐

角为60°,钢索上端与钢柱的夹角为30°，钢索、短钢棒及棚顶的总质量为根，重力加速度为g。则钢柱对钢索拉力的

A.—mgB.mgC.逝mgD.2mg

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、平静的水池表面有两个振源A、B,固有振动周期均为兀某时刻A开始向下振动，相隔半周期B开始向下振动，

二者振动的振幅相同，某时刻在水面上形成如图所示的水波图。其中。是振源连线的中点，。〃为中垂线，交叉点G、

H的中点为O,C点位于波峰和波谷的正中间，实线代表波峰，虚线代表波谷。下列说法中正确的是。

A.如果在E点有一个小的漂浮物，经半个周期将向左漂到尸点

B.两列波叠加后，。点的振动始终减弱

C.图中G、〃两点振幅为零，。点的振幅也为零

D,当8引起的波传到E点后，E点的振动始终处于加强状态

E.C点此时振动的速度为零

8、如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。电路通过电刷与圆盘的边缘和铜轴

接触良好，电源电动势为瓦内阻为r,定值电阻为凡先将开关闭合，待圆盘转速稳定后再断开开关，不计一切摩擦,

下列说法中正确的是（）

A.闭合开关时，从上往下看圆盘逆时针转动

B.闭合开关转速稳定时，流过圆盘的电流为零

C.断开开关时，a点电势低于8点电势

D.断开开关后，流过电阻R上的电流方向与原电流方向相反

9、两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在U0时刻的波形如图所示，其中。波振幅为2cm,沿x轴正方向传播;

b波振幅为4cm,沿x轴负方向传播。两列波的传播速度大小均为v=2m/s。则下列说法正确的是（）

A.两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向

B.横波a的周期为2s

C.UL5s时，质点。离开平衡位置的位移为2cm

D.两列波从相遇到分离所用的时间为2s

10、如图所示，在电阻不计的边长为L的正方形金属框成cd的cd边上接两个相同的电阻，平行金属板e和/通过

导线与金属框相连，金属框内两虚线之间有垂直于纸面向里的磁场，同一时刻各点的磁感应强度3大小相等，3随时

间t均匀增加，已知竺=上，磁场区域面积是金属框面积的二分之一，金属板长为L,板间距离为L.质量为机，电

荷量为q的粒子从两板中间沿中线方向以某一初速度射入，刚好从/板右边缘射出.不计粒子重力，忽略边缘效应.则

A.金属框中感应电流方向为abcda

B.粒子带正电

C.粒子初速度为人叵

2Vm

1

D.粒子在/间运动增加的动能为:红方9

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）实验小组利用以下方法对物体的质量进行间接测量，装置如图1所示：一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相

同的重物P、Q相连，已知重物P、Q的质量均为机，当地重力加速度为g。在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测

物块Z,重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连。

3.29cm

H.2.32cmi2.64cm^22^-4

POmmHQJ-------

苧打点rizp*••_________

『十时器□R----------ci

48S2

U图i

（1）先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图2所示的纸带，则系统运动的加速度环_____m/s2

（结果保留2位有效数字）；

⑵在忽略阻力的理想情况下，物块Z质量”的表达式为M=（用字母机、。、g表示）；

（3）实际情况下，空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略，物块Z的实际质量与理论

值M有一定差异，这种误差是误差（填“偶然”或“系统

12.（12分）某同学欲用伏安法测定一阻值约为5。的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：

A.直流电源E（电动势约为4.5V,内阻很小）；

B.直流电流表Ai（量程0〜0.6A,内阻约为0.1。）；

C.直流电流表A2（量程0〜3A,内阻约为0.2。）；

D.直流电压表Vi（量程0〜3V,内阻约为3kQ）；

E.直流电压表V2（量程0〜15V,内阻约为6k£2）；

F.滑动变阻器Ri（最大阻值为10。）；

G.开关、导线若干。

（1）在备选器材中，实验中电流表应选____,电压表应选；（均填写器材前字母序号）

（2）该同学连接了部分电路，如图甲所示，还有三根导线没有连接，请帮助该同学完成连线；（）

（3）按要求完成了电路连接后，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最（选填“左”或“右”）端；

（4）该同学正确操作，电流表和电压表的表盘示数如图乙所示，则电阻的测量值为Q；该测量值__________（选

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，倾角a=30。的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长L=L8m、质量M=3kg

的薄木板，木板的最上端叠放一质量m=lkg的小物块，物块与木板间的动摩擦因数"=18.对木板施加沿斜面向

2

上的恒力F,使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动.设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加

速度g=10m/s2.

（1）为使物块不滑离木板，求力F应满足的条件；

（2）若F=3.5N,物块能否滑离木板？若不能，请说明理由；若能，求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿

斜面上升的最大距离.

14.（16分）如图所示，U形管右管内径为左管内径的0■倍，管内水银在左管内封闭了一段长为76cm、温度为300K

的空气柱，左右两管水银面高度差为6cm,大气压为76cmHg.

（1）给左管的气体加热，则当U形管两边水面等高时，左管内气体的温度为多少？

（2）在（1）间的条件下，保持温度不变，往右管缓慢加入水银直到左管气柱恢复原长，问此时两管水银面的高度差.

15.（12分）如图所示，光滑绝缘的半圆形轨道A3C固定在竖直面内，圆心为O,轨道半径为R,3为轨道最低点。

该装置右侧的,圆弧置于水平向右的足够大的匀强电场中。某一时刻一个带电小球从A点由静止开始运动，到达B点

4

时，小球的动能为E。，进入电场后继续沿轨道运动，到达C点时小球的电势能减少量为2瓦，试求：

（1）小球所受重力和电场力的大小；

（2）小球脱离轨道后到达最高点时的动能。

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.增大单色光频率，则波长减小，根据公式〃可知，条纹间的距离减小，A不符合要求；

a

B.增大双缝屏上的双缝间距d,根据公式以=。之可知，条纹间的距离减小，B不符合要求；

a

c.增大双缝屏到光屏的距离乙，根据公式政=。2可知，条纹间的距离增大，C符合要求；

a

D.根据公式〃可知，条纹间的距离与单缝屏到双缝屏的距离无关，D不符合要求。

a

故选C。

2、C

【解析】

秦山核电站的能量来自于重核裂变放出的能量，故C正确，ABD错误。

3、D

【解析】

A.由右手定则可以判断出通过金属棒的电流方向向左，则通过电阻R的电流方向向右，故选项A错误；

B.由左手定则可以判断出金属棒受到的安培力方向向下，故选项B错误；

C.根据平衡条件可知重力等于恒力F减去安培力，根据功能关系知恒力F做的功等于棒机械能的增加量与电路中产生

的热量之和，故选项C错误；

D.金属棒在竖直向上的恒力/作用下匀速上升，安培力做负功，即克服安培力做功，根据功能关系知金属棒克服安培

力做的功等于电路中产生的热量，故选项D正确。

4、B

【解析】

A.因电容器与电源始终相连，故两板间的电势差不变，5板下移，则板间距离d增大，则板间电场强度E变小，由F=Eq

可知电荷所受电场力变小，故A错误；

BC.板间距离d增大，则板间电场强度E变小，由U=Ed知，尸与。板的电压减小，而。的电势不变，故尸的电势升

高，由跖>=*而g为负值，故电势能减小，故B正确，C错误；

D.由。=CU,又有C=――,故C减小，。减小，故D错误。

4兀kd

5、A

【解析】

未加磁场时，根据动能定理，有

,12

mgh-Wf=—mv-0

加磁场后，多了洛伦兹力，洛伦兹力不做功，根据左手定则，洛伦兹力的方向垂直斜面向上，所以物体对斜面的压力

减小，所以摩擦力变小，摩擦力做的功变小，根据动能定理，有

,1,

mgh—Wf'=~mv'~-0

Wf'<Wt

所以

v'>v.

故A正确，BCD错误。

故选Ao

6、B

【解析】

钢索、短钢棒及棚顶作为一个整体受到三个力：两端的拉力大小均为尸（与水平方向的夹角为60°-30°），竖直向下

的重力机？，如图，由平衡条件得

2Fsin30=mg

解得

F=mg

故ACD错误，B正确。

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.波在传播过程中，介质中的质点只在平衡位置附近振动，不会随着波的传播向前移动，A错误；

BC.。点是振源的中点，波的传播路程差等于零，由于相位恰好相反，所以。点以及中垂线上所有质点的振动均为

叠加减弱，所以B、C正确；

D.由图可以看出，5引起的振动传到E点时与A引起的振动相位相反，为叠加减弱位置，D错误；

E.5引起的振动此时在C点使得质点具有向上的速度，而A刚好传到C点，具有向下的速度，叠加后速度为零.选

项E正确。

故选BCEo

8、BC

【解析】

A.闭合开关时，铜圆盘中有电流经过，圆盘中电流方向沿半径向外，根据左手定则可知，从上往下看圆盘顺时针转

动，故A错误；

B.闭合开关转速稳定时，圆盘不受安培力作用，根据尸=5〃可知流过圆盘的电流为零，故B正确；

C.断开开关时，从上往下看，圆盘顺时针转动，圆盘的半径切割磁感线产生感应电动势，由右手定则知，圆盘中电

流方向沿半径向里，所以。点电势低于力点电势，故C正确；

D.闭合开关时，流过电阻R上的电流方向从〃点经电阻R到。点；断开开关时，。点电势低于b点电势，流过电阻R

上的电流方向从沙点经电阻火到。点，所以断开开关后，流过电阻R上的电流方向与原电流方向相同，故D错误；

故选BC。

9、BD

【解析】

A.根据平移法，且同一列波各点起振方向均相同，可知。波起振方向向上，6波起振方向向上，故A错误；

B.横波a的波长为4m,则周期

故B正确；

3

C.横波》的波长为4m,则周期也为2s,Ul.5s时经过工了,则质点。离开平衡位置的位移为・4cm,故C错误;

D.两列波从相遇到分离所用的时间为

22。

A——二2s

12v

故D正确。

故选BDo

10、AC

【解析】

A.因为磁场垂直纸面向里均匀增大，故根据楞次定律可得金属框中感应电流方向为谛Ma,e板带负电，/板带正电,

A正确；

B.因为粒子刚好从/板右边缘射出，所以粒子受到向下的电场力，而电场方向向上，所以粒子带负电，B错误；

C.粒子在电场中做类平抛运动，在水平方向上有

L=vot

在竖直方向上有

L——at2

2

Eq

a——

m

E上

d

而电容器两极板间的电压等于尺两端的电压，故

2AZ224

联立解得

C正确;

D.根据动能定理可得粒子增加的动能为

AE,=g%=*加2=1比

D错误.

故选ACo

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。

【解析】

根据位移差公式Ar=a"求解系统的加速度。对整个系统进行分析，根据牛顿第二定律求解M的表达式。根据误差

来源分析误差的性质。

【详解】

根据位移差公式Ax=aT2，解得系统运动的加速度为

Ax(2.95+3.29)-(2.32+2.64)222

a=—=--------------------------xlOm/s=8.0m/s

T24x0.022

(2)［2］根据牛顿第二定律，对Q和Z有

^M+m^g—T+m)a

对物体P有

T-mg=ma

x.2ma

联立解得〃=——。

g-a

(3)［3］由题意可知本实验中误差是由于实验原理的选择而造成的，无法通过多测数据来消除，故这是一种系统误差。

【点睛】

本题主要考查了通过系统牛顿第二定律测质量的方法，能分析出实验误差的原因。明确系统误差和偶然误差的定义。

12、BD同妒S，右4.79小于

___.

【解析】

(1)口］⑵因

3V

—=0.6A

5Q

所以电流表应选B,因为电源电动势只有4.5V,所以电压表应选D。

(2)［3］因为电流表内阻较大，所以电流表外接，电路连接如图所示

(3)⑷当滑动变阻器的滑片在左端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0,所以开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于

最右端。

(4)⑸网题图乙中电压表示数为2.30V,电流表示数为0.48A,所以电阻的测量值

2.30

R=Q=4.79。

048

由于电压表有分流，故电阻的测量值偏小。

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)F<30N；(2)物块能滑离木板，1.2s,s=0.9m.

【解析】

试题分析：(1)对M、m,由牛顿第二定律/-(.M+m)gsina^CM+m)ai

对m,有f—mgsina=ma,f<mgcosa,代入数据得：F<30N.

(2)F=375N>34N,物块能滑离木板，对于M,有F—Rmgcosa-Mgsina=Ma]

对m,</Limgcosa—mgsina=ma2,设物块滑离木板所用的时间为f,

由运动学公式：,代入数据得：t=