2024届天津市普通高中高三学业水平等级性考试物理模拟试题(四)

2024届天津市普通高中高三学业水平等级性考试物理模拟试题（四）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
如图甲所示为多路导线输电时经常用到的一个六分导线间隔棒，用于固定和分隔导线，图乙为其截面图．间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的中心．已知通电直导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比，与到导线的距离成反比，假设a、c、e三条输电直导线中电流方向垂直纸面向外，b、d、f三条输电直导线中电流方向垂直纸面向里，所有直导线电流大小相等，其中导线a对导线b的安培力为F，下列说法正确的是（）．
A．O点的磁感应强度方向垂直于向下
B．b、c、d、e、f5根导线在a导线处产生磁场的磁感应强度方向沿指向O
C．a导线所受安培力方向沿指向O
D．a导线所受安培力的合力为
第(2)题
2022年9月1日，神舟十四号航天员进行了第一次太空出舱活动，完成各项既定任务，整个活动时间约六小时。

设飞船绕地球做匀速圆周运动且离地面的高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g。

若航天员出舱时间为t，则t时间内飞船绕地球转过的圈数为（ ）
A．B．
C．D．
第(3)题
如图甲所示为一直角斜槽，斜槽的棱MN与水平面的夹角为θ，两槽面关于竖直面对称。

图乙是斜槽的截面图，一个横截面为正方形的物块恰能沿此斜槽匀速下滑。

若两槽面的材料相同，则物块和槽面之间的动摩擦因数为（ ）
A
．B．C
．D．
第(4)题
近期，江南造船集团发布我国首艘熔盐堆核动力集装箱船的设计方案，其涉及的核反应包含（钍）衰变为（镤），下列关于此衰变说法正确的是（ ）
A．衰变方程为B
．衰变产生的新核的比结合能变小
C．衰变放出的电子来自于原子的核外电子D．随着反应堆温度升高，会加快钍核的衰变
第(5)题
CPU卡是一种基于芯片的智能卡，内部集成了处理器、存储器和加密模块等多个组件，正常工作电流约为，其天线为如图所示的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大，共3匝，其边长分别为、和，正常工作时匀强磁场垂直穿过线
圈，磁感应强度的变化率为，则CPU卡工作时的功率约为（ ）
A．B．
C．D．
第(6)题
如图所示，AB为竖直固定的四分之一粗糙圆弧轨道，O为圆心，P为圆弧AB的中点，OA水平，OB竖直，轨道半径R=2m，一质量m=4kg的小物块以速度从A到B做匀速圆周运动，重力加速度，则下列说法不正确的是（ ）
A．A到B的过程中合力对小球的冲量为8 N s
B．在P点时，重力的瞬时功率为40W
C．AP段克服摩擦力做的功大于PB段克服摩擦力做的功
D．在B点时，小物块对圆弧轨道的压力大小为40N
第(7)题
2023年3月24日傍晚，如图所示的一轮弯月与比地球离太阳更近的金星在西南方天空上演了一场奇妙的天象——月掩金星，即月球运行至地球与金星之间，当三者排成一条直线时，月球把金星完全遮挡住。

下列说法正确的是（ ）
A．时隔一年将再次出现“月掩金星”的天文现象
B．金星公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度
C．“月掩金星”时月球、金星与地球三者的速度方向相同
D．“月掩金星”时金星对月球的引力等于地球对月球的引力
第(8)题
下列属于国际单位制中单位的是（ ）
A．伏特（V）B．电子伏特（eV）C．摄氏度（）D．克（g）
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
如图，固定在水平面上的两条足够长光滑平行金属导轨，导轨间的距离，导轨电阻忽略不计。

虚线与导轨垂直，其中范围内有方向竖直向下、磁感应强度的匀强磁场。

质量、电阻的两相同导体棒a与b相互靠近
静止在磁场区域的左侧，某时刻给导体棒a施加水平向右的恒力的作用，导体棒a进入磁场边界时，恰好做匀速运动，此时撤去a上的恒力F，同时将恒力F作用到导体棒b上，经时间a、b两导体棒相距最远。

导体棒a、b与导轨始终垂直且接触良好，则（ ）
A．导体棒a距离磁场边界的距离为
B．导体棒a进入磁场时的速度为
C．a、b两导体棒相距最远时导体棒a的速度为
D．a、b两导体棒相距最远的距离为
第(2)题
物体从静止开始做匀加速直线运动，第3s内通过的位移是3m，则（ ）
A．前3s内的平均速度是1m/s B．物体的加速度是1.2
C．前3s内的位移是6m D．第3s末的速度是3.6m/s
第(3)题
网红智能健身圈的原理是利用摇动腰部轨道上的阻尼环带起腰带外部轨道上的小球，起到健身的效果，其简化原理图如下。

设配重的质量为m，体积忽略不计，悬绳长度为L，腰带轨道近似看成是正圆，且半径为R。

配重小球转起来后做水平匀速圆周运动，小球的线速度为v，绳子与竖直方向夹角为，运动过程腰部保持稳定，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．转动健身圈的过程中，健身圈整体机械能守恒
B
．要让配重小球匀速转动起来，悬绳对小球做的功为
C．若更换质量为2m的配重小球，以相同角速度转动阻尼环，绳子夹角将变小
D．若转动过程中绳子与竖直方向夹角为，则配重小球转动频率为
第(4)题
如图所示为一种航空托运缓冲转运装置，卸货时飞机不动，缓冲装置A紧靠飞机，转运车B靠紧A，A曲面光滑、水平部分粗糙，包裹C沿A的曲面由静止滑下，C在缓冲装置A上运动时A不动，C滑上转运车B被运走，C与B的右挡板发生碰撞时间极短，碰撞时间和损失的机械能都可忽略，C与A、B水平面间的动摩擦因数均为，A与水平地面间的动摩擦因数为
，转运车B与地面间的摩擦可忽略，A、B的质量均为M=50kg，A、B水平部分的长度均为L=4m，包裹C可视为质点且无其它包裹影响，重力加速度（ ）
A．包裹C的质量m最大不超过150kg
B．无论包裹C从什么高度滑下，都能滑上转运车B
C．若包裹C的质量为100kg，从1.8m处由静止滑下，C刚滑上转运车B左端时速度为4m/s
D．若包裹C的质量为50kg，从6.6m处由静止滑下，该包裹能安全被转运
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
如图所示，半径的光滑半球静止于水平桌面，在半球的顶端B点有两个相同的小球，小球可看作质点，取重力加速度大小，刚开始小球用双手固定，现同时放开双手，两小球由静止分别向左、向右运动，O点是球心，不计空气阻力。

（1）求小球离开球面瞬间的速度大小v；
（2）求两个小球在水平桌面的落点间的距离d；
（3）若半球质量，小球质量，以初始球心O位置为坐标中心，方向为y轴正半轴，方向为x轴正半轴建立
坐标系，在B点放一个小球，由于轻微扰动，当其由静止向右运动时，求小球在半球球面上运动时的轨迹方程。

第(2)题
风是由空气流动引起的一种自然现象。

从放飞风筝、风帆助航，到风力发电……都是人类对风的有效利用。

1．某同学静止站在水平地面上放风筝（风筝的重力不能忽略），他缓慢释放拉风筝的细线，风筝先后经过同一竖直线上
的a、b两点，如图所示。

若风筝在a、b两点时，细线对风筝的拉力大小相等
（1）风筝在a、b两点受到空气对其的作用力大小分别为、，则( )
A. B. C.
（2）风筝在a、b两点受到空气对其的作用力方向与竖直方向的夹角分别为、，则( )
A. B. C.
2．一艘帆船受水平风力的推动，在静水中做匀速直线运动，速度大小为。

若水对船阻力大小恒为，船帆的迎风面积为，
空气密度为，则风速约为( )
A. B. C. D.
3．风电机组利用风能带动风轮机叶片旋转，再通过升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动发电，为人们提供清洁能源。

（1）某款风电机组通过三片长度为的叶片获取风能，如图a所示。

叶片匀速转动一周的时间为，叶轮尖端的线速度的大小
为________。

升速齿轮箱某组齿轮如图b所示，A、B为齿轮上两点，已知。

A、B点的向心加速度大小之比
________。

（2）风力发电的输电原理如图所示（变压器均为理想变压器）。

若输电线的总电阻为28Ω，降压变压器的匝数比
，副线圈的输出电压、输出功率为1430kW，那么降压变压器输入电压________V，输电线的焦耳热功率；
________kW。

4．某风速测量装置由风杯组系统和电磁信号产生系统组成，如图a、b所示。

电磁信号产生系统由半径为L圆形区域的匀强磁场，阻值为r固定于风轮转轴的导体棒OA（导体棒长度大于L），以及测量电路共同组成。

匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向竖直向下。

（1）风推动风杯绕轴逆时针匀速转动，A端与弹性簧片接触时，流经电流表的电流方向是( )
A.a→b
B.b→a
（2）（计算）若导体棒A端与弹性簧片接触时流过电路的电流强度恒为I，测量电路中保护电阻的阻值为R，其余电阻不计。

求风杯转动的角速度_________。

第(3)题
如图所示，一个侧壁光滑的质量为M的矩形装置放置在水平地面上，现有一个固定在矩形装置上的滑轮和一个固定在竖直墙壁上的滑轮，滑轮质量均不计。

一木块通过轻质细线绕过两个滑轮系在竖直墙壁上，细线有两部分处于水平状态、有一部分处于竖直状态，重力加速度为g，假定装置不翻转。

（1）若地面光滑，当木块的质量，用一向左的水平恒力F使系统静止，求水平恒力F的大小；
（2）若装置M与地面的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个系统始终处于静止状态，求木块质量m的最大值；
（3）若地面光滑，当木块的质量，整个系统从静止开始运动，当木块沿装置M侧壁下降高度h时，求装置M的速度大小。

第(4)题
如图，质量为1kg、足够长的长木板B静止在光滑水平地面上，在距长木板右端距离为x处有一固定挡板C，质量为0.5kg的小滑块A从长木板的左端以大小为6m/s的初速度滑上长木板，物块与长木板间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取，木板B与挡板C的碰撞过程中没有机械能损失且碰撞时间极短可忽略不计，求：
（1）若在B与C碰撞前A与B已相对静止，则x至少为多少；
（2）若要使B与C只发生一次碰撞，则x应满足什么条件；
（3）若，则B与C会碰撞几次。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点。

和
为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示。

（1）某同学在做该实验时认为：
A.实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
B.拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C.画力的平行四边形要选取同一标度
D.在实验中O点位置不能变
E.细绳可以用弹性绳代替
其中不正确的是__________（填入相应的字母）。

（2）本实验采用的科学方法是__________；
A.理想实验法
B.控制变量法
C.等效替代法
D.建立物理模型法
（3）图乙中的F与两力中，方向一定沿方向的是__________。

第(2)题
某同学验证小球自由下落过程中的机械能守恒，实验装置如图所示，用电磁铁吸住小球，断开电源后小球自由下落，用刻度尺测量释放前小球球心到光电门的距离h，用光电门记录小球通过光电门的时间△t。

(1)下列实验操作中不必要的一项是( )
A．选用体积小的实心铁球完成实验
B．适当地增加小球球心到光电门的距离
C．用天平精确测量小球的质量
(2)该同学用螺旋测微器测量小球的直径d，已知当地的重力加速度为g，若等式__________成立就认为下落过程中机械能守恒，但实际运动过程中会受到空气阻力的影响，往往会得到不等式_______________。