天津市河北区2024届高三下学期二模试题 物理 含解析

2024年天津市河北区高三物理二模试题第I卷一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的）1.下列说法正确的是（）A.真空中红光的传播速度比紫光的大B.在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D.电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的2.依据世界核电运营者协会（WANO）评价规则，我国自主设计建设三代核电机组、全球首台“华龙一号”—中国核电旗下福清核电5号机组WANO综合指数于2024年2月实现满分，标志着“华龙一号”生产运营绩效在全球范围表现卓越，充分验证了我国自主三代核电技术的安全性和先进性。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释放的核能，则下列叙述正确的是（）A.太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变B.铀核典型的裂变方程为C.裂变过程中释放核能是因为产物中新核的比结合能大D.锶90是铂235的裂变产物，其半衰期为28年，那么经过56年锶90便衰变没了3.用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示。充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体（）A.体积减小，内能增大 B.体积减小，压强减小C.对外界做负功，内能减小 D.对外界做正功，压强减小4.如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的v-t图像如图乙所示。则下列说法正确的是（）A.该电场线的方向是由A指向BB.A点处的场强比B点处的场强大C.A点处的电势比B点处的电势高D.该电场可能是由正点电荷产生的5.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2＝5：1，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关，原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示，现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光，下列说法正确的（）A.输入电压u的表达式是u＝20sin（50t）VB.只断开S1后，L1、L2均正常发光C.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8WD.只断开S2后，原线圈的输入功率增大二、多项选择题（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）6.2023年7月23日是我国成功发射首个火星探测器“天问一号”三周年的日子。在这三年里，“天问一号”实现了工程和科学两个领域的双丰收，超额完成了既定任务。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面2.8×102km、远火点距离火星表面5.9×105km，则“天问一号”（）A.在近火点的加速度比远火点的小B.在近火点的运行速度比远火点的大C.在近火点机械能比远火点的小D.在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动7.图1为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，图2为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（）A.在t=0.10s时，质点P的速度为零B.从t=0.10s到t=0.25s，质点P的路程为10cmC.这列简谐横波沿x轴负方向传播D.在t=0.25s时，质点P的加速度沿y轴负方向8.质量为的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取。则（）A.时物块的动能为零B.时物块回到初始位置C.时物块的动量为D.时间内F对物块所做的功为第II卷9.某实验小组用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律，光电门1、2与数字计时器相连并固定在气垫导轨上，两个滑块A、B（包含挡光片）质量分别为、。（1）调节装置时，启动充气机，经过调整后，将滑块A轻放在气垫导轨上任何位置都能_______，则气垫导轨已调至水平。（2）本实验_______（“需要”或“不需要”）测量遮光条的宽度。（3）两滑块A、B从光电门1、2的外侧匀速相向运动，在两光电门中间发生碰撞，运动到气垫导轨一端时立刻被锁定。实验中光电门1记录挡光时间为，光电门2记录三次挡光时间依次为、、。已知两滑块上的遮光片宽度相同，若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为_________（用已知物理量和测量的物理量的字母表示）。10.某实验小组用电压表V（量程为3V、内阻约为3kΩ），电流表A（量程为50mA，内阻约为2Ω），定值电阻，滑动变阻器R、两节干电池（电动势均为1.5V，内阻均不到1Ω）、开关及导线等器材测量电阻的阻值（约为150Ω）。（1）A，B两位同学采用伏安法进行测量：A同学用如图甲所示的内接法测量，得到多组电压表示数U和电流表示数I的数据，根据每组数据计算出对应的电阻，再求出电阻的平均值作为待测电阻的测量值；B同学用如图乙所示的外接法测量，根据测得的数据，作出U－I图线，然后算出图线的斜率k，将k作为待测电阻的测量值。关于A，B两同学测得的结果，______（填“A”或“B”）同学的测量结果更精确，测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。（2）C同学设计了如图丙所示的电路进行实验，操作步骤如下：①正确连接实验电路后，调节滑动变阻器R的滑片至左端；②闭合、，调节滑动变阻器R的滑片，使电流表A满偏；③保持滑动变阻器R的滑片不动，断开，此时电流表A的示数为40mA；待测电阻______Ω（保留三位有效数字）。11.如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，小物块可视为质点。求：（1）小物块到达D点的速度大小；（2）B和D两点高度差；（3）小物块在A点的初速度大小。12.如图，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为L，两导轨及其所构成的平面均与水平面成θ角，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B、现将质量均为m的金属棒a、b垂直导状放置，每根金属接入导轨之间的电阻均为R，运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度为g、（1）先保持棒b静止，将棒a由静止释放，求棒a匀速运动时的速度大小v0：（2）在（1）问中，当棒a匀速运动时，再将棒b由静释放，求释放瞬间棒b加速度大小a：（3）在（2）问中，从棒b放瞬间开始计时，经过时间t0，两棒恰好达到相同速度v，求速度v的大小。13.静电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好、有益于健康等优点，其装置可简化如图。A、B为水平放置的间距的两块足够大的平行金属板，两板间有方向由B指向A的匀强电场，场强为。在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为的油漆微粒，已知油漆微粒的质量均为、电荷量均为，不计油漆微粒间的相互作用、油漆微粒带电对板间电场和磁场的影响及空气阻力，重力加速度。求：(1)油漆微粒落在B板上所形成的图形面积。(2)若让A、B两板间的电场反向，并在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.06T，调节喷枪使油漆微粒只能在纸面内沿各个方向喷出，其它条件不变。B板被油漆微粒打中的区域的长度。(3)在满足(2)的情况下，打中B板的油漆微粒中，在磁场中运动的最短时间。2024年天津市河北区高三物理二模试题第I卷一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的）1.下列说法正确的是（）A.真空中红光的传播速度比紫光的大B.在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D.电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的【答案】B【解析】【详解】A．真空中红光和紫光的传播速度相同，故A错误；B．在光导纤维束内传送图像是利用了光的全反射现象，故B正确；C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故C错误；D．电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的，故D错误。故选B。2.依据世界核电运营者协会（WANO）评价规则，我国自主设计建设三代核电机组、全球首台“华龙一号”—中国核电旗下福清核电5号机组WANO综合指数于2024年2月实现满分，标志着“华龙一号”生产运营绩效在全球范围表现卓越，充分验证了我国自主三代核电技术的安全性和先进性。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释放的核能，则下列叙述正确的是（）A.太阳辐射能量主要来源也是重核裂变B.铀核典型的裂变方程为C.裂变过程中释放核能是因为产物中新核的比结合能大D.锶90是铂235的裂变产物，其半衰期为28年，那么经过56年锶90便衰变没了【答案】C【解析】【详解】A．太阳辐射能量的主要来源是太阳内部发生聚变，故A错误；B．典型的裂变方程为故B错误；C．裂变释放核能是因为新核的比结合能大于原来重核的比结合能，故C正确；D．锶90的半衰期为28年，那么经过56年锶90剩下原来的四分之一，故D错误。故选C。3.用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示。充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体（）A.体积减小，内能增大 B.体积减小，压强减小C.对外界做负功，内能减小 D.对外界做正功，压强减小【答案】A【解析】【分析】【详解】CD．充气袋被挤压时，气体体积减小，外界对气体做功，已知袋内气体与外界无热交换，则袋内气体内能增加，故选项C错误，D错误；AB．气体体积减小，内能增加，温度一定升高，压强变大，故选项A正确，B错误。故选A。4.如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的v-t图像如图乙所示。则下列说法正确的是（）A.该电场线的方向是由A指向BB.A点处场强比B点处的场强大C.A点处的电势比B点处的电势高D.该电场可能是由正点电荷产生的【答案】B【解析】【详解】A．由于物体沿电场线运动过程当中做加速运动，故点电荷所受电场力方向由A指向B，又由于负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反，所以电场线的方向由B指向A，选项A错误；B．速度图像的斜率等于物体的加速度，由图可知点电荷从A向B运动的过程中加速度越来越小，故A点的场强比B点场强大，选项B正确；C．电场线的方向由B指向A，而沿电场线的方向电势降低，所以A点电势比B点的电势低，选项C错误；D．根据电场线的方向由B指向A，A点的场强比B点场强大，可知该电场可能是由负点电荷产生的，选项D错误。故选B。5.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2＝5：1，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关，原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示，现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光，下列说法正确的（）A.输入电压u的表达式是u＝20sin（50t）VB.只断开S1后，L1、L2均正常发光C.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8WD.只断开S2后，原线圈的输入功率增大【答案】C【解析】【详解】A．由图可知周期T=0.02s则所以输入电压u表达式应为A错误；B．只断开S1后，L1、L2断路，均不能正常发光，B错误；C．理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2＝5：1则副线圈的有效值为若S1换接到2后，只有电阻R接入电路，则R消耗的电功率为C正确；D．只断开S2后，负载电阻变大，副线圈的功率减小，原线圈的输入功率等于副线圈的功率，也减小，D错误。故选C。二、多项选择题（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）6.2023年7月23日是我国成功发射首个火星探测器“天问一号”三周年的日子。在这三年里，“天问一号”实现了工程和科学两个领域的双丰收，超额完成了既定任务。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面2.8×102km、远火点距离火星表面5.9×105km，则“天问一号”（）A.在近火点的加速度比远火点的小B.在近火点的运行速度比远火点的大C.在近火点的机械能比远火点的小D.在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动【答案】BD【解析】【详解】A．根据“天问一号”在近火点的加速度比远火点的大，故A错误；B．根据开普勒第二定律，“天问一号”在近火点的运行速度比远火点的大，故B正确；C．“天问一号”在火星停泊轨道运行时，只有万有引力做功，机械能守恒，故C错误；D．“天问一号”在近火点做离心运动，万有引力小于所需的向心力，减速后，所需的向心力减小，当万有引力恰能提供做圆周运动所需的向心力时，可实现绕火星做圆周运动，故D正确。故选BD。7.图1为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，图2为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（）A.在t=0.10s时，质点P的速度为零B.从t=0.10s到t=0.25s，质点P的路程为10cmC.这列简谐横波沿x轴负方向传播D.在t=0.25s时，质点P的加速度沿y轴负方向【答案】CD【解析】【详解】A．在t=0.10s时，质点P不在最大位移处，速度不为零，故A错误；B．由图2知，周期质点距离平衡位置越远，速度越小，质点P既不在最大位移处，也不在平衡位置处，从t=0.10s到t=0.25s，即经过，质点P的路程大于20cm小于30cm，故B错误；C．由图2知，t=0.10s时质点Q向下运动，根据同侧法，这列简谐横波沿x轴负方向传播，故C正确；D．在t=0.25s时，质点P位于x轴上方，回复力沿y轴负方向，加速度沿y轴负方向，故D正确。故选CD。8.质量为的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取。则（）A.时物块的动能为零B时物块回到初始位置C.时物块的动量为D.时间内F对物块所做的功为【答案】AD【解析】【详解】物块与地面间的摩擦力为AC．对物块从s内由动量定理可知即得3s时物块的动量为设3s后经过时间t物块的速度减为0，由动量定理可得即解得所以物块在4s时速度减为0，则此时物块的动能也为0，故A正确，C错误；B．s物块发生的位移为x1，由动能定理可得即得过程中，对物块由动能定理可得即得物块开始反向运动，物块的加速度大小为发生的位移为即6s时物块没有回到初始位置，故B错误；D．物块在6s时的速度大小为拉力所做的功为故D正确。故选AD。第II卷9.某实验小组用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律，光电门1、2与数字计时器相连并固定在气垫导轨上，两个滑块A、B（包含挡光片）质量分别为、。（1）在调节装置时，启动充气机，经过调整后，将滑块A轻放在气垫导轨上任何位置都能_______，则气垫导轨已调至水平。（2）本实验_______（“需要”或“不需要”）测量遮光条的宽度。（3）两滑块A、B从光电门1、2的外侧匀速相向运动，在两光电门中间发生碰撞，运动到气垫导轨一端时立刻被锁定。实验中光电门1记录挡光时间为，光电门2记录三次挡光时间依次为、、。已知两滑块上的遮光片宽度相同，若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为_________（用已知物理量和测量的物理量的字母表示）。【答案】①.静止②.不需要③.【解析】【详解】（1）[1]将滑块轻放在气垫导轨上任何位置都能静止，表明气垫导轨已调至水平。（2）（3）[2][3]光电门2记录三次挡光时间依次为滑块B碰前向左通过光电门2、滑块B碰后向右通过光电门2和滑块A碰后向右通过光电门2的时间。设遮光片宽度为d，则滑块A、B碰前速度大小分别为，滑块A、B碰后速度大小分别为，由题意知系统总动量水平向右，根据动量守恒定律得整理得由上式知实验中不需要测量遮光条的宽度。10.某实验小组用电压表V（量程为3V、内阻约为3kΩ），电流表A（量程为50mA，内阻约为2Ω），定值电阻，滑动变阻器R、两节干电池（电动势均为1.5V，内阻均不到1Ω）、开关及导线等器材测量电阻的阻值（约为150Ω）。（1）A，B两位同学采用伏安法进行测量：A同学用如图甲所示的内接法测量，得到多组电压表示数U和电流表示数I的数据，根据每组数据计算出对应的电阻，再求出电阻的平均值作为待测电阻的测量值；B同学用如图乙所示的外接法测量，根据测得的数据，作出U－I图线，然后算出图线的斜率k，将k作为待测电阻的测量值。关于A，B两同学测得的结果，______（填“A”或“B”）同学的测量结果更精确，测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。（2）C同学设计了如图丙所示的电路进行实验，操作步骤如下：①正确连接实验电路后，调节滑动变阻器R的滑片至左端；②闭合、，调节滑动变阻器R的滑片，使电流表A满偏；③保持滑动变阻器R的滑片不动，断开，此时电流表A的示数为40mA；待测电阻______Ω（保留三位有效数字）。【答案】①.A②.大于③.153【解析】【详解】（1）[1]为了尽可能减小实验误差，根据可知电流表内接法测量结果更精确，故A同学的测量结果更精确。[2]测量值为电阻与电流表A的串联电阻，测量值大于真实值。（2）[3]电流表A满偏时，电路中的总电阻为断开时电路中的总电阻为则解得11.如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，小物块可视为质点。求：（1）小物块到达D点的速度大小；（2）B和D两点的高度差；（3）小物块在A点的初速度大小。【答案】（1）；（2）0；（3）【解析】【详解】（1）由题知，小物块恰好能到达轨道最高点D，则在D点有解得

（2）由题知，小物块从C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，则在C点有小物块从C到D的过程中，根据动能定理有则小物块从B到D的过程中，根据动能定理有联立解得，HBD=0（3）小物块从A到B的过程中，根据动能定理有S=π∙2R解得12.如图，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为L，两导轨及其所构成的平面均与水平面成θ角，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B、现将质量均为m的金属棒a、b垂直导状放置，每根金属接入导轨之间的电阻均为R，运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度为g、（1）先保持棒b静止，将棒a由静止释放，求棒a匀速运动时的速度大小v0：（2）在（1）问中，当棒a匀速运动时，再将棒b由静释放，求释放瞬间棒b的加速度大小a：（3）在（2）问中，从棒b放瞬间开始计时，经过时间t0，两棒恰好达到相同的速度v，求速度v的大小。【答案】（1）；（2）2gsinθ；（3）gsinθt0+【解析】【详解】（1）a导体棒在运动过程中重力沿斜面的分力和a棒的安培力相等时做匀速运动，由法拉第电磁感应定律可得E=BLv0由闭合电路欧姆定律及安培力公式可得，