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文档简介
2024年天津市高三学业水平等级性考试物理模拟试题(五)
第I卷(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8月25日,新一代人造太阳"中国环流三号”首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式
运行,再次刷新中国磁约束聚变装置运行纪录。核聚变是一种核反应的形式。下列关于核反应的说法中正确的
是()
A.要使轻核发生聚变,一种可行的方法是将物质加热到几百万开尔文的高温
B.笊瓶核聚变的核反应方程为;
c.相同质量的核燃料,重核裂变比轻核聚变释放的核能更多
D.核聚变反应过程中没有质量亏损
2.将M=2OOV5sin(100兀f)V的电压输入如图3所示的理想变压器的原线圈,原副线圈的匝数之比为小:咫=
5:1,7?=100Qo下列说法正确的是()
A.该交流电的频率为100Hz
B.闭合开关S后,电阻R消耗的电功率为16W
C.闭合开关S后,电流表的读数为2A
D.断开开关S后,副线圈的输出电压为0
3.光刻机是制作芯片的核心装置,主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上。如图所示,DUV光
刻机使用的是深紫外线,其波长为193nm。为提高投影精细图的能力,在光刻胶和投影物镜之间填充液体以
提高分辨率,则与没加入液体相比,下列说法正确的是()
光线
掩膜版一'”
投影物镜一
浸没液体^■真空区域
光刻胶7
甲乙
A.深紫外线进入液体后传播速度变大
B.传播相等的距离,深紫外线在液体中所需的时间更长
C.深紫外线光子的能量在液体中更大
D.深紫外线在液体中更容易发生衍射,能提高分辨率
4.一列简谐横波沿x轴方向传播,质点A的平衡位置位于x=0.2m处,质点P的平衡位置位于x=0.4m处,
质点P的振动图像如图甲所示,图乙是t=0.1s时该波的波形图。下列说法正确的是()
1
A.t=o时,质点P速度为零
B.该波沿x轴正方向传播
C.质点A从t=Os开始计时的振动方程为y=5sinl0zrt(cm)
D.t=0.25s时,质点P处于波峰位置时,质点A也处于波峰位置
5.如图所示,竖直轻弹簧固定在水平地面上,弹簧的劲度系数为k,原长为质量为m的铁球由弹簧的正
上方打高处自由下落,与弹簧接触后压缩弹簧,当弹簧的压缩量为x时,铁球下落到最低点。不计空气阻力,
重力加速度为g,则下列说法正确的是()
小球下落高度h时具有的动能最大
A.h
B.小球下落到最低点时速度为0,加速度为0
C.当弹簧压缩量/=竿时,小球的动能最大,弹性势能最小
k0
D.小球的整个下落过程,其重力势能一直减小,机械能先不变,后减小
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。分)
6.某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作,该循环可视为由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图
所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环,则该气体()
A.在。玲b的过程中,外界对其做的功小于其
增加内能的增加量
B.在状态a时气体分子的平均动能一定小于在状态c
C.在bfc的过程中,单位时间内撞击气缸壁的分子数增多
D.在一次循环过程中气体吸收的热量小于放出的热量
7.如图甲所示,2024年1月9日,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将爱因斯坦探针
卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。假设爱因斯坦探针卫星发射简化过程如图乙
所示,先将卫星送入圆形轨道工,在。点发动机点火加速,由轨道I变为椭圆轨道n上,飞船在轨道口上经过
c点再变轨到圆轨道m,则下列说法正确的是()
2
甲
A.探针卫星在轨道工上经过a点的速度大于在轨道口上经过a点的速度
B.探针卫星在轨道口上运行时的机械能大于在轨道I上运行的机械能
c.探针卫星在轨道n上经过c点的加速度大于在轨道m上经过c点的加速度
D.探针卫星在轨道工上运行的角速度大于在轨道m上运行的角速度
8.如图所示,0和0,是圆柱体上下底面的圆心,AB是上底面的一条直径,C、D两点在直径AB上,且关于
0点对称。M点在上底面的圆周上,且M0与直径AB垂直。C'点和D'点分别是C、D两点在下底面的投影
点。在A、B两点分别固定等量异号的点电荷,下列说法正确的是
A.C点与D点的电场强度相同
B.C'点与D'点的电场强度方向相同
C.M点与0点的电势差小于C点与0点的电势差
D.将试探电荷+q由0点沿直线移动到0'点,其电势能减小
第n卷(共60分)
9.(一)某同学用如图甲所示的实验装置做“用单摆测重力加速度"的实验。细线的一端固定在一力传感器触点
上,力传感器与电脑屏幕相连,能直观显示细线的拉力大小随时间的变化情况,在摆球的平衡位置处安放一个
光电门,连接数字计时器,记录小球经过光电门的次数及时间。
⑴用游标卡尺测量摆球直径d,结果如图乙所示,则摆球直径“=cm;
⑵将摆球从平衡位置拉开一个合适的角度,由静止释放摆球,摆球在竖直平面内稳定摆动后,启动数字计时
器,摆球某次通过光电门时从1开始计数计时,当摆球第。次(。为大于3的奇数)通过光电门时停止计时,
3
记录的时间为t,此过程中计算机屏幕上得到如图丙所示的尸T图像,可知图像中两相邻峰值之间的时间间隔
为_______
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
|IIII|IIII|IIII|IIIII
01020
乙
⑶若在某次实验时该同学未测量摆球直径d,在测得多组细线长度/和对应的周期7■后,画出LT?图像。在
图线上选取M、N两个点,找到两点相应的横、纵坐标,如图丁所示,利用该两点的坐标可得重力加速度表达
式且=O
(二)某同学要测量一节干电池的电动势和内阻,可供选择的器材有:电流表A(0~0.6A)、电压表V(0~3V)、
滑动变阻器&(最大阻值30Q)、滑动变阻器R2(最大阻值250Q)、定值电阻Ro为1.0Q、开关、导线若干。
(1)请根据图(a)中的电路图完成图(b)的实物连线。
(2)为方便调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用(填"R/或"R/)。
(3)为使电压表的示数变化更明显,请将上述器材的连线略加改动,在图(c)中方框画出改动后的实验电路
图。
(4)该同学利用(3)中改动后的正确电路进行实验,根据测出数据画出的U-/图线如图(d)所示,则此干
电池的电动势E=V,内阻片Q。(结果均保留到小数点后两位)
4
“/v
(d)
10.如图甲所示,有一边长为L=L2m、质量为m=1kg的正方形单匝线框“bed,放在光滑水平面。在水平
恒定拉力F的作用下,穿过垂直水平面向下、磁感应强度为3=0.1T的匀强磁场区域。线框cd边刚进入磁场
时的速度为%=2m/s。在t=3s时刻边刚出磁场边界。从进入到离开磁场区域的3s时间内线框运动的
丫-7图象如图乙所示。求:
(1)线框cd边在刚进入磁场时,c、d两点间的电势差UM;
(2)恒力F的大小;
(3)线框从cd边刚进入磁场到cd边刚离开磁场的过程中,线框产生的焦耳热Qo
甲
5
11.如图,左端固定在墙壁上的水平轻质弹簧,处于自然状态时另一端在光滑水平台面右端;质量为3m的小
车静置于光滑的水平面上且紧靠平台,其左侧a端与台面等高,小车的上表面由长度为R的粗糙水平面如和
半径为R的四分之一圆弧形光滑轨道be组成。质量为m的小物块P(与弹簧不栓接)在外力作用下将弹簧压
缩至某一位置,由静止释放后从a端以大小为2荷(g为重力加速度大小)的速度滑上小车,恰好能到达顶
端Co
(1)求由静止释放时弹簧的弹性势能「;
(2)求P与ab间的动摩擦因数〃;
(3)请通过计算判断P是否会滑离小车?
6
12.如图所示,在第一象限内,存在垂直于xQy平面向外的匀强磁场I,第二象限内存在水平向右的匀强电场,
第三、四象限内存在垂直于X0Y平面向外、磁感应强度大小为为的匀强磁场n.一质量为电荷量为+4的
粒子,从X轴上M点以某一初速度垂直于x轴进入第四象限,在xOy平面内,以原点。为圆心做半径为4的
圆周运动;随后进入电场运动至y轴上的N点,沿与y轴正方向成45。角离开电场;在磁场I中运动一段时间
后,再次垂直于x轴进入第四象限.不计粒子重力.求:
(1)带电粒子从M点进入第四象限时初速度的大小%;
(2)电场强度的大小E;
(3)磁场工的磁感应强度的大小西.
7
参考答案
1.A2.B3.B4.C5.D6.BC7.BD8.AC
1.500.67
10.⑴线框cd边在刚进入磁场时,产生的感应电动势为七=BL%
感应电流为/="=
RR
c、d两点间的电势差为路端电压,且感应电流由c流向d,故c点电势较低,故c、d两点间的电势差为
33
=—I.—R=——E
4
联立代入数据解得=-0.18V
⑵当帅边也进入磁场后,线框在磁场中做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得尸=府
Av0
由乙图可知,加速度为。=--=0.5m/s
△t
解得尸=0.5N
⑶从”边进入磁场到ab边进入磁场过程,由能量守恒可得,线框产生焦耳热为
Q^FL+^mv^-^mvf
解得。i=2.U
11.(1)令弹簧恢复原长时,P的速度为%,根据系统能量守恒有[琢
其中为=2痈
解得Ep=2mgR
(2)P恰好到达顶点c时,此时P与小车共速,设此时速度大小为v,根据水平方向动量守恒有
mv0=(m+3m)v
8
根据系统能量守恒;W;=(772+3/71)v2+mgR+/J.mgR
解得〃=0.5
(3)设小物块P最终停在小车上,小物块在粗糙水平面岫上的相对路程为5,由于水平方向动量守恒,可知,
此时P与小车速度大小仍然为%根据系统能量守恒有
11c2
—mVg2-—(m+3m)v=/jmgs
解得s=3R
由于
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