2024届天津市南开区高考冲刺模拟（三）物理试题试卷

2024届天津市南开区高考冲刺模拟（三）物理试题试卷

考生须知：

1.全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色

字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、如图所示，水平放置的捌闭绝热气缸，被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。己知a部分气体为imol

氧气，b部分气体为2moi氧气，两部分气体温度相等，均可视为理想气体。解除锁定，活塞滑动一段距离后，两部

分气体各自再次达到平衡态时，它们的体积分别为匕、Vb,温度分别为北、Tho下列说法正确的是

A.Va>VbfTa>TbB.Va>VhfTA<Tb

C.VaVVb,TaVTbD.Va<VbtTa>Tb

2、如图甲所示MN是一条电场线上的两点，从M点由静止释放一个带正电的带电粒子，带电粒子仅在电场力作用下

沿电场线M点运动到N点，其运动速度随时间，的变化规律如图乙所示下列叙述中不正确的是（）

A.M点场强比N的场强小

B.M点的电势比N点的电势高

C.从M点运动到N点电势能增大

D.从M点运动到N点粒子所受电场力逐渐地大

3、如右图所示，在一真空区域中，AB.CO是圆0的两条直径，在4、3两点上各放置一个电荷量为+。的点电荷,

关于C、。两点的电场强度和电势，下列说法正确的是（）

A.场强相同，电势相等

B.场强不相同，电势相等

C.场强相同，电势不相等

D.场强不相同，电势不相等

4、“世纪工程”-港珠澳大桥已于2018年10月24日9时正式通车，大桥主桥部分由约为6.7km海底隧道和22.9km

桥梁构成，海底隧道需要每天24小时照明，而桥梁只需晚上照明。假设该大桥的照明电路可简化为如图所示电路，其

中太阳能电池供电系统可等效为电动势为瓜内阻为「的电源，电阻修、出分别视为隧道灯和桥梁路灯，已知「小于

修和修,则下列说法正确的是（）

A.夜间，电流表示数为G---

B.夜间，开关K闭合，电路中电流表、电压表示数均变小

C.夜间，由于用电器的增多，则太阳能电池供电系统损失的电功率增大

D.当电流表示数为1则太阳能电池供电系统输出电功率为£/

5、如图所示，光滑的圆环固定在竖直平面内，圆心为O,三个完全相同的小圆环a、b、c穿在大环上，小环c上穿过

一根轻质细绳，绳子的两端分别固定着小环a、b,通过不断调整三个小环的位置，最终三小环恰好处于平衡位置，平

衡时a、b的距离等于绳子长度的一半.已知小环的质量为m,重力加速度为g,轻绳与c的摩擦不计.则

A.a与大环间的弹力大小百mgB.绳子的拉力大小为今-mg

C.c受到绳子的拉力大小为3mgD.c与大环间的弹力大小为3mg

6、如图所示，一个圆弧面在4点与水平面相切，圆弧面的半径K=4m。在AB两点间放平面薄木板。一个小物

块以%的速度从4点滑上木板，并恰好能运动至最高点。物块与木板间的动摩擦因数为石，取

g=10m/s2o则小物块向上运动的时间为（）

A.—sB.巫sC.VlOsD・2>/i（）s

52

二、多项选择题，木题共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、两个质量相等、电荷量不等的带电粒子甲、乙，以不同的速率沿着40方向垂直射入匀强电场，电场强度方向竖直

向上，它们在圆形区域中运动的时间相同，其运动轨迹如图所示。不计粒子所受的重力，则下列说法中正确的是（）

A.甲粒子带正电荷

B.乙粒子所带的电荷量比甲粒子少

C.甲粒子在圆形区域中电势能变化量小

D.乙粒子进入电场时具有的动能比甲粒子大

8、如图（°）,质量，〃i=O.lkg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量如=O.lkg的小物块静止于小车上，U0

时刻小物块以速度口o=Um/s向右滑动，同时对物块施加一水平向左、大小恒定的外力入图（b）显示物块与小车第1

秒内运动的7图象。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m".则下列说法正确的是（）

A.物块与平板小车间的动摩擦因数〃=0.4

B.恒力f=0・5N

C.物块与小车间的相对位移/冈=6.5m

D.小物块向右滑动的最大位移是Xmax=7.7m

（1）在开关闭合后，金属棒向（选填“左侧”或“右侧”）移动。

⑵为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：

A.适当增加两导轨间的距离

B.保持两个导轨间距不变，换一根更长的金属棒

C.将滑动变阻器滑片向左移动

D.把磁铁换成磁性更强的足够大的铉铁硼磁铁

其中正确的是_________（填入正确选项前的字母）。

（3）如果将电路中电流方向反向，磁场也反向，金属棒将会向（选填“左根广或“右侧”）移动。

12.（12分）实验小组要测定一个电源的电动势E和内阻己知待测电源的电动势约为5V,可用的实验器材有：

待测电源；

电压表Vi（量程0〜3V；内阻约为3k。）；

电压表V2（量程0〜6V；内阻约为6kQ）；

定值电阻跖（阻值2.0。）；

滑动变阻器（阻值0-20.0。）；

开关S一个，导线若干。

（1）实验小组的某同学利用以上器材，设计了如图甲所示的电路，M、N是电压表，P、。分别是定值电阻品或滑动

变阻器&,则尸应是_________（选填出”或“心”）。

（2）按照电路将器材连接好，先将滑动变阻器调节到最大值，闭合开关S,然后调节滑动变阻器的阻值，依次记录M、

N的示数UM、UN。

（3）根据UM、UN数据作出如图乙所示的关系图像，由图像得到电源的电动势£=V,内阻r=

（均保留2位有效数字）

（4）由图像得到的电源的电动势值_________（选填“大于”、“小于”、“等于”）实际值。

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）一半径为K=10cm的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如图所示。图中。为圆心，MN为竖直方

向的直径。有一束细光线自O点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光线自玻璃砖右侧射出，现将入射光线缓慢平

行下移，当入射光线与O点的距离为力=6cm时，从玻璃砖右侧射出的光线刚好消失。已知光在真空中的传播速度为

c=3xl08m/s,则:

⑴此玻璃的折射率为多少；

⑵若力=5&cm,求光在玻璃砖中传播的时间。

14.（16分）如图所示，内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环，活塞与气缸

底部之间封闭了一定质量的气体。当气体的温度T=2OOK,大气压强〃0=1.01x10'时，活塞与气缸底部之间的

距离/（）=30cm,已知活塞的面积为50。加2,不计活塞的质量和厚度，现对缸内气体加热，使活塞缓慢上升当温度上升

至4=540K时，求:

①封闭气体此时的压强

②该过程中气体对外做的功

15.(12分)如图所示，质量为电荷量为q的带电粒子，以初速度了沿垂直磁场方向射入磁感应强度为3的匀强

磁场，在磁场中做匀速圆周运动，不计带电粒子所受重力:

(1)求粒子做匀速圆周运动的半径K和周期r；

为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度£的大小。

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、D

【解题分析】

AB.解除锁定前，两部分气体温度相同，体积相同，由〃V=可知质量大的部分压强大，即力部分压强大，故活

塞左移，平衡时匕＜%，巴=8,故A、B错误；

CD.活塞左移过程中，。气体被压缩内能增大，温度增大，力气体向外做功，内能减小，温度减小，平衡时

故C错误，D正确;

故选D。

2、C

【解题分析】

AD.从X图像可以看出，加速度越来越大，根据牛顿第二定律b=加々，则说明受到的电场力越来越大，根据公式

F=qE,说明电场强度越来越大，所以M点场强比N的场强小，故AD正确；

B.因为带电粒子做加速运动，所以受到的电场力往右，又因为带电粒子带正电，所以电场线的方向往右，又因为顺

着电场线的方向电势降低，所以M点的电势比N点的电势高，故B王确；

C.从M点运动到N点动能增加，电势能应该减小，故C错误。

故选C。

3、B

【解题分析】

根据电场的叠加原理，C、D两点的场强如图

由于电场强度是矢量，故C、D两点的场强相等，但不相同；两个等量同种电荷的电场关于两电荷的连线和连线的中

垂线对称，故根据电场的对称性，可知C、D两个点的电势都与P点的电势相同；

4、C

【解题分析】

A.夜间，桥梁需要照明，开关K闭合，电阻修、R2并联，根据闭合电路欧姆定律可知，电流表示数

故A错误；

B.夜间，开关K闭合，总电阻减小，干路电流增大，电路中电流表示数变大，故B错误；

C.根据能量守恒定律可知，夜间，由于用电器的增多，则太阳能电池供电系统损失的电功率增大，故C正确；

D.当电流表示数为/,则太阳能电池供电系统总功率为£/,输出功率为£/一产r,故D错误。

故选c.

5、C

【解题分析】AB、三个小圆环能静止在光滑的圆环上，由几何知识知：abc恰好能组成一个等边三角形，对a受力分

析如图所示：

在水平方向上：7sin30=Min60

在竖直方向上：7cos30=〃?g+Ncos60

解得：V=mg；T=®然故AB错；

c受到绳子拉力的大小为：r=27cos30=3mgt故C正确

以c为对象受力分析得：

在竖直方向上：=mg+27cos30

解得：=mg+2gmgx母=4〃2g故D错误;

综上所述本题答案是;C

6、A

【解题分析】

设木板长度为向上滑动过程能量守恒，有

gmvl=/jmgcos8•/+mgh

如图所示

由几何关系得

hx

z2=x2+/r，sin<9=y,cos6>=y

又有

R__l_

LJ人

2

运动过程有

pingcos0+mgsin0=ma

又有

%=at

解以上各式得

5

A正确，BCD错误。

故选A。

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。分。

7、AC

【解题分析】

A.甲粒子向上偏转，所受的电场力向上，与电场方向相同，故甲粒子带正电荷，A正确；

B.两个粒子竖直方向都做初速度为零的匀加速直线运动，有

\2qE2

y=at=t~

，〃相等，则

yyq

可知，乙粒子所带的电荷量比甲粒子多，B错误；

C.电场力对粒子做功为

W=qEy

甲粒子电荷量少，偏转位移小，则电场力对甲粒子做功少，其电势能变化量小，C正确；

D.水平方向有

X=V{\t

相同时间内，乙粒子的水平位移小，则乙粒子进入电场时初速度小，初动能就小，D错误。

故选AC,

8、ABD

【解题分析】

AB.根据I，―/图像可知，在前1s内小车向右做匀加速直线运动，小物体向右做匀减速直线运动，小车和小物块的加

速度分双为

Av.2-0/,,.

a.=—L=------m/s~=2m/s~2

1\t1

d=——m/s2=-9m/s2

Ar1

对小车根据牛顿第二定律有

〃"?2g=m\a\

对小物块根据牛顿第二定律有

〃吗

-CF+g)=m2a2

代入数据联立解得

〃=0.4,F=0.5N

故AB正确；

C.根据图像可知，在Uis时小车和小物块的速度相同，两者不再发生相对运动，在前1s内小车发生的位移为

121

%=—«,/=1m

小物块发生的位移为

“卬+g的『=6.5m

则物块与小车间的相对位移

七口对=七一玉=5.5m

故C错误；

D.当小车与小物块的速度相等后，在外力的作用下一起向右减速运动，其加速度为

2

a3=——-——=-m/s

m]+m23

当速度减小到。时，整体发生的位移为

22

所以小物块向右滑动的最大位移是

Xmax=x2+x3=7.7m

故D正确。

故选ABD。

9、BCE

【解题分析】

A.分析振动图像，由乙图读出，在uOJOs时。点的速度方向沿y粕负方向，根据波动规律结合图甲可知，该波沿x

轴负方向的传播，故A错误；

B.由甲图读出波长为i=4m,由乙图读出周期为T=0.2s,则波速为

A,4.

v=—=——m/s=20m/s

T0.2

故B正确；

C.由乙图可知/=0.15s时，质点Q位于波谷位置。故C正确；

D.在UO.lOs时质点P不在平衡位置和最大位移处，所以从UO.lOs到U0.15S,质点P通过的路程故D

错误；

E.从UO.lOs到U0.15s,质点尸振动了二，根据波动规律可知，Z=0.15s时，质点P位于平衡位置上方，则加速度方

4

向沿y轴负方向，故E正确。

故选BCEo

10、AD

【解题分析】

b棒静止说明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒匀速向上运动，说明a棒受绳的拉力和重

力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡，c匀速下降则c所受重力和绳的拉力大小平衡.由b

平衡可知，安培力大小F安=mgsinO,由a平衡可知F«=F安+mgsinO=2mgsinO,由c平衡可知F«=nkg；因为绳中拉力

大小相等，故2mgsin0=mcg,即物块c的质量为2msin0,故A正确；b放上之前，根据能量守恒知a增加的重力势能

也是由于c减小的重力势能，故B错误；a匀速上升重力势能在增加，故根据能量守恒知C错误；根据b棒的平衡可

知Fs=mgsinO又因为F«=BIL,故/=0,故D正确；故选AD.

考点：物体的平衡；安培力.

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、左侧ACD左侧

【解题分析】

根据题意可知，磁场方向竖直向下，电流方向垂直纸面向里"所以根据左手定则可得安培力方向为水平向左.故

导体棒向左侧运动。

(2)[21ACD.根据公式歹=6〃可得，适当增加导轨间的距离或者增大电流或者增大磁场磁感应强度，可增大金属棒受

到的安培力，根据动能定理得

F12

Fs-/./mgs=—mv

则金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，ACD正确；

B.若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变，安培力尸不变，棒的质量变大,

由

Vrn

可知速度变小，故B错误。

故选ACDo

(3)[3]都反向后，电流垂直纸面向外，磁场方向竖直向上，根据左手定则可得安培力方向仍向左，故导体棒仍向左侧移

动。

12、Ri4.90.90〜1.0小于

【解题分析】

(1)[1]由电路图可知，电压表M测量尸、。总电压，电压表N测量。的电压，故M为大量程的电压表V2,N为小

量程的电压表V”根据部分电路欧姆定律可知P为大量程的滑动变阻器心，。为小阻值的定值电阻品。

(3)[2][3]设电压表M的示数为UM,电压表N的示数为UN,由图示电路图可知，电源电动势为

E=U“+Ir=Uv+5。

MjVf.

K\

整理得：UM=E--UN

由UM.UN图象可知，电源电动势为E=4.9V,由图可知图线的斜率为:

,4.9-3.5八一

k=-----------=0.47

3.0

又从UWUN的关系可知：

k，

凡

则电源内阻为：r=&Ri=0.94Q。

(4)[4]根据题意可知：

变形得：

I】R、FR、r

=―E-----l-----rL

1R.+r凡(&+r)八

所以图象的纵截距为：

LR,十r，、，

则电源电动势为E=r—b>b

所以根据图象得到的电源电动势值小于实际值。

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、⑴？；⑵"xlO^s

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【解题分析】

设此光线的临界角为C

(1)根据题意可知，当入射光线与。点的距离为介时，从玻璃砖射出的光线刚好消失，光线恰好在MN圆弧面上发生

了全反射，作出光路图，如图

根据几何知识得

,八h

sinC=—

R

又

解得

R5

n=—=—

/73

⑵若%=5&cm,光在MN圆弧面上的入射角

6>=45°>C

光在MN圆弧面上发生全反射，光路如图

光在玻璃砖中传播的时间

4h

t=—

v

又

C

V=—

n

解得

9

14、①1.5x105&②30J

【解题分析】