2024届天津市河东区高三下学期高考一模物理试题

2024届天津市河东区高三下学期高考一模物理试题
一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32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）(共8题)
第(1)题
一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知平衡位置在处的质点振动图像如图所示，下列选项中可能为时的波形图的是（ ）
A．B．
C．D．
第(2)题
汕头海湾隧道全长6680米，线路如图所示，其中AB、CD段可以看做直线路段，BC段可以看做曲线路段，下列说法正确的是（ ）
A．计算通过BC段所用时间，由于汽车做曲线运动，不能将汽车看作质点
B．计算汽车通过整段隧道所用时间，可以将汽车看作质点
C．测量两辆汽车的超车时间，可以将汽车看作质点
D．研究乘客所受推背感与汽车加速度关系，可以将乘客和汽车视为整体来研究
第(3)题
海浪机械能是未来可使用的绿色能源之一，利用海浪发电可加速地球上碳中和的实现．某科技小组设计的海浪发电装置的俯视图如图所示，圆柱体磁芯和外壳之间有辐射状磁场，它们可随着海浪上下浮动，磁芯和外壳之间的间隙中有固定的环形导电线圈，线圈的半径为L，电阻为r，所在处磁场的磁感应强度大小始终为B，磁芯和外壳随海浪上下浮动的速度为v，v随时间t的变化关系为，其中的T为海浪上下浮动的周期．现使线圈与阻值为R的电阻形成回路，则该发电装置在一个周期内产生的电能为（ ）
A．B．
C．D．
第(4)题
用能量为E的激光照射大量处于基态的氢原子，氢原子能够辐射出6种频率的光子，已知氢原子激发态能量（氢原子基态能量），6种光子中最长波长和最短波长之比为（ ）
A．16:1B．135:7C．144:7D．128:3
第(5)题
如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度v从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，方向与电场方向相反，则小球从M运动到N的过程中，动量大小的最小值为（ ）
A．B．C．D．
第(6)题
一带负电粒子仅在电场力作用下沿x轴运动，其速度随位置变化的关系图像如题图所示。

取O点的电势为零，下列说法正确的是（ ）
A．位置的电势是位置电势的4倍
B．该电场为匀强电场
C．该粒子做匀加速直线运动
D．该粒子在段的动能增加量是段动能增加量的4倍
第(7)题
如图，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在地面上，另一端固定一质量为的托盘，在托盘上放置一质量为的小物块，系统静止时弹簧顶端位于B点（未标出）。

时刻对小物块施加竖直向上的外力F，小物块由静止开始做匀加速直线运动，加速度大
小为a，重力加速度为g。

以弹簧处于原长时，其顶端所在的位置为坐标原点，竖直向下为正方向，建立坐标轴。

时刻物块与托盘脱离，下列图像中能正确反映外力F、物块与托盘之间的作用力F N的大小随小物块位置坐标x或时间t变化的是（ ）
A．B．C．D．
第(8)题
2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核污水，其中含有放射性元素多达64种，在这些元素中有21种半衰期超过10年，其中有一种含量最高却难以被清除的氢同位素氚，氚核的衰变方程为，半衰期为12.5年，X为新生成的粒子。

关于氚核的衰变下列说法正确的是（ ）
A．X粒子来自原子核的外部
B
．经过50年，氚的含量为初始的
C．通过升高海水温度可以改变氚的半衰期
D．的比结合能比的比结合能小
二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） (共4题)
第(1)题
如图所示，x轴上方第一象限和第二象限分别有垂直纸面向里和垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度大小相同，现有四分之一圆形线
框OMN绕O点逆时针匀速转动，若规定线框中感应电流I顺时针方向为正方向，从图示时刻开始计时，则感应电流I及ON边所受的安培力大
小F随时间t的变化示意图正确的是
A．B．
C．D．
第(2)题
如图所示，一顶角为的“V”形光滑足够长的细杆竖直对称并固定放置。

质量均为的两金属环套在细杆上，高度相同，并用一劲度系数为、原长为的轻质弹簧相连。

初始状态弹簧处于原长，让两金属环同时由静止释放，下滑过程中弹簧始终水平且处于弹性限度内。

若弹簧长度为l时的弹性势能，重力加速度为。

下列说法正确的是（ ）
A．下滑过程中金属环达到最大速度时金属环下降的高度为
B．下滑过程金属环的最大速度为
C．下滑过程中弹簧的最大弹性势能为
D．金属环下滑到最低点时加速度大小为
第(3)题
如图1所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成如图2所示变化的匀强磁场，设竖直向上为磁场的正方向。

在螺线管内部用绝缘轻绳悬挂于与螺线管共轴的金属薄圆筒，其电阻率为、高度为h、半径为r、厚度为，则下列说法正确的是（ ）
A．一个周期内金属圆筒中感应电流方向改变3次
B．一个周期内金属圆筒中产生的焦耳热为
C ．时刻，从上往下看，金属圆筒中有逆时针方向的感应电流
D ．时刻，轻绳对金属圆筒拉力的合力大于金属圆筒的重力
第(4)题
科幻电影中常用强度很高的碳纳米材料制作“太空天梯”的缆绳，如图是太空天梯的结构示意图，平衡锤、空间站、地面基站间均通过碳纳米缆绳垂直连接，且相对地面静止。

运载舱可沿缆绳上下运动，将人和货物运送至空间站。

下列说法正确的是（ ）
A．地面基站可以建设在青岛
B．若空间站和平衡锤间的缆绳断开，平衡锤将做离心运动
C．平衡锤的轨道高度小于地球同步卫星的轨道高度
D．若运载舱停在距离地面高度等于地球半径处，缆绳给运载舱的拉力向上
三、填空、实验探究题（本题包含2个小题，共16分。

请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置） (共2题)
第(1)题
在“用单摆测量重力加速度”的实验中，将两个相同的小球A和B分别用长度不同的细绳悬挂于两点，的高度相同，两小球静止时球心间的高度差为，如图1所示。

(1)用10分度的游标卡尺测量小球直径，测量结果如图2所示，则小球的直径为________mm。

(2)若小球A和B完成n次全振动的时间分别为，则重力加速度为g=________。

第(2)题
为了研究某种化学电源的性能，设计如图所示电路，闭合所有开关，并改变滑动变阻器阻值，观察电压表V1、V2示数的变化，得到如下数据：某一次的测量电压表的读数分别为，。

改变滑动变阻器的滑动头，向右滑动一段距离，
发现电流表读数变为0.50A，电压表V1读数变化了0.4V，由上面数据可求：该电源电动势E=_________V；电源的内阻
为r=__________Ω。

四、计算题（本题包含3小题，共36分。

解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

请将解答过程书写在答题纸相应位置） (共3题)
第(1)题
如图所示为北京2022年冬奥会一自由式滑雪大跳台技巧比赛场地示意图，比赛场地由出发区AB、助滑坡BC、第一过渡区CD、跳台DE、第二过渡区EF、着陆坡FG和终点区GH组成、在H处安置半径为R=1.0m的圆形轨道，进出口H、H1靠近带相互错开，H 1N足够长。

第一过渡区和终点区的的最低点在同一水平地面上，出发区距地面的高度，跳台最高点E和着陆坡最高点F离地面的高度均为，着陆坡度37°。

运动员从助滑坡顶端B由静止滑下，离开跳台在空中完成预定动作到达F点
正上方的最高点M后水平飞出，M点离水平地面（GH所在水平面）的高度为7.6m，在落到倾斜雪道FG上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起，此后立即做匀加速运动经过G点。

假设运动员连同滑雪板的总质量，除缓冲外运动员可视为质点，滑雪板与雪道GH的动摩擦因数，不计其余滑道和空气的阻力，不计经过各转折
点处的能量损失，，，求：
（1）运动员从M点水平飞出的速度v M；
（2）运动员在倾斜雪道FG上滑行的时间（结果可用根号表示）；
（3）若运动员能够进入圆形轨道且不脱离轨道，雪道GH的长度应满足什么条件？
第(2)题
为了确保汽车每次能安全顺利地通过一段陡峭的上坡路，小明通过观察汽车在上坡时的加速度情况对其进行分析。

已知汽车总质量，汽车发动机的额定功率，坡面与水平面夹角为，汽车在坡面受到的阻力恒为车重的0.4倍，
坡面足够长。

某次该汽车以加速度启动沿坡向上做匀加速直线运动，当功率达到额定功率后保持功率不变直到汽车获
得最大速度时，汽车总位移为。

重力加速度，，求：
（1）汽车保持匀加速直线运动的最长时间；
（2）汽车从开始启动到速度达到最大值所用的时间（结果保留整数）。

第(3)题
如图所示，活塞质量为、横截面面积为，导热良好、质量的汽缸通过弹簧吊在空中，弹簧的劲度
系数为，汽缸内封闭一定质量的空气，汽缸内壁与活塞间无摩擦不漏气。

初态汽缸底部距地面，活塞到汽缸底部的距离为，大气压强为，环境温度为，重力加速度g取，热力学温度与摄氏温
度的关系为。

（1）求初态被封闭气体的压强；
（2）若环境温度缓缓升高到时，汽缸底部刚好接触地面且无挤压，求；
（3）若环境温度继续升高到时，弹簧恰好恢复原长，求。