天津市七校(静海一中,杨村中学2024年高三冲刺高考最后1卷物理试题试卷
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天津市七校(静海一中,杨村中学2024年高三冲刺高考最后1卷物理试题试卷 注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。
用2B 铅笔将试卷类型(B )填涂在答题卡相应位置上。
将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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,用天平测量匀强磁场的磁感应强度,下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长MN 相等,将它们分别挂在天平的右臂下方,线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态,若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是( )
A .
B .
C .
D .\
2、如图甲所示,在匀强磁场中有一个N =10匝的闭合矩形线圈绕轴匀速转动,转轴O 1O 2直于磁场方向,线圈电阻为5Ω。
从图甲所示位置开始计时,通过线圈平面的磁通量随时间变化的图像如图乙所示,则( )
A .线圈转动一圈的过程中产生的焦耳热210Q π=
B .在0.2s t =时,线圈中的感应电动势为零,且电流方向发生改变
C .所产生的交变电流感应电动势的瞬时表达式为10cos(5)e t ππ=
D .线圈从图示位置转过90º时穿过线圈的磁通量变化率最大
3、甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A 、B 两点沿x 轴相向传播,0t =时的波形图像如图所示,若两列波的波速都是1m/s ,下列说法正确的是( )
A .甲乙两列波的频率都是4Hz
B .1s t =时,甲乙两波相遇
C .3s t =时,6m x =处质点的位移为负方向最大
D .0s t =时,2m x =处质点与10m x =处质点的振动方向相反
4、卫星绕某一行星的运动轨道可近似看成是圆轨道,观察发现每经过时间t ,卫星运动所通过的弧长为l ,该弧长对应的圆心角为θ。
已知引力常量为G ,由此可计算该行星的质量为( )
A .22l Gt
B .22l G t θ
C .2l
G t θ D .22
l G t θ 5、如图甲所示,用传感器和计算机可以方便地描出平抛运动物体的轨迹。
它的设计原理如图乙所示。
物体A 在做平抛运功,它能够在竖直平面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲,在它运动的平面内安放着超声波-红外接收装置,B 盒装有B 1、B 2两个超声波-红外接收器,并与计算机相连,B 1、B 2各自测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差,并由此算出它们各自与物体A 的距离,下列说法正确的是( )
A .该实验中应用了波的干涉规律
B .该实验中应用了波的反射规律
C .该实验中应用了波的直线传播规律
D .该实验中所用超声波信号和红外线脉冲信号均属于无线电波
6、下列关于电磁感应现象的认识,正确的是( )
A .它最先是由奥斯特通过实验发现的
B .它说明了电能生磁
C .它是指变化的磁场产生电流的现象
D .它揭示了电流受到安培力的原因
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0分。
7、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再由状态B变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如图所示。
已知气体在状态A时的温度为17℃,热力学温度与摄氏温度间的关系为T=t+273K,则下列说法正确的是()
A.气体在状态B时的温度为290K
B.气体在状态C时的温度为580K
C.气体由状态B到状态C的过程中,温度降低,内能减小
D.气体由状态B到状态C的过程中,从外界吸收热量
8、如图所示,粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C,质量均为m,B、C之间用轻质细绳连接.现用一水平恒力F作用在C上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动.则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是
A.无论粘在哪个木块上面,系统加速度都将减小
B.若粘在A木块上面,绳的拉力减小,A、B间摩擦力不变
C.若粘在B木块上面,绳的拉力增大,A、B间摩擦力增大
D.若粘在C木块上面,绳的拉力和A、B间摩擦力都减小
9、如图所示,质量为M的小车置于光滑的水平地面上,小车的右端固定着竖直挡板,挡板与弹簧右端相连,弹簧的左端连接质量为m的木块。
弹簧处于原长状态,木块与小车间的滑动摩擦因数为μ。
从某时刻开始给小车施加水平向右的外力F,外力F从零开始缓慢均匀增大,当F增大到2μ(m+M)g时保持大小不变。
弹簧一直处于弹性限度内,木块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列各种说法中正确的是()
A.木块所受的摩擦力先均匀增大,后保持不变
B.当弹簧产生弹力时,外力F的大小为μ(m+M)g
C.在外力F从零达最大的过程中,静摩擦力和弹簧对木块所做的功相等
D.在外力F从零达最大的过程中,弹簧获得的弹性势能等于系统获得的内能
10、如图所示是一个半径为R 的竖直圆形磁场区域,磁感应强度大小为B,磁感应强度方向垂直纸面向内.有一个
粒子源在圆上的A 点不停地发射出速率相同的带正电的粒子,带电粒子的质量均为m,运动的半径为r,在磁场中的轨迹所对应的圆心角为α.下列说法正确的是
A.若r=2R,则粒子在磁场中运动的最长时间为
6m qB
π
B.若r=2R,粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场,则有
221
tan
27
α+
=成立
C.若r=R,粒子沿着磁场的半径方向射入,则粒子在磁场中的运动时间为
3m
qB
π
D.若r=R,粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场,则圆心角α为150°
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.(6分)某小组要测定某金属丝的电阻率。
(1)用螺旋測微器测量金属丝的直径。
为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧如图甲所示的部件______(选填“A”、"B"、“C”或"D”)。
从图中的示数可读出金属丝的直径为______mm.
(2)某同学采用如图乙所示电路进行实验。
测得金属丝AB的直径为d,改变金属夹P的位置,測得多组金属丝接入电
路的长度L及相应电压表示数U、电流表示数I,作出U
I
-L如图丙所示,测得图线斜率为k,则该金属丝的电阻率ρ
为______
(3)关于电阻率的测量,下列说法中正确的有______
A.开关S闭合前,滑动变阻器R1的滑片应置于最右端B.实验中,滑动变阻器R1的滑片位置确定后不可移动C.待测金属丝AB长时间通电,会导致电阻率測量结果偏小D.该实验方案中电流表A的内阻对电阻率测量结果没有影响
12.(12分)用游标卡尺测得某样品的长度如图甲所示,其读数L=________mm;用螺旋测微器测得该样品的外边长a 如图乙所示,其读数a=________mm。
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)如图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距L=1m,两轨道之间用电阻R=2Ω连接,有一质量m=0.5kg的导体杆静止地放在轨道上与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上。
现用水平拉力F沿轨道方向拉导体杆,使导体杆从静止开始做匀加速运动。
经过位移x=0.5m后,撤去拉力,导体杆又滑行了x′=1.5m后停下。
求:
(1)整个过程中通过电阻R的电荷量q;
(2)拉力的冲量大小I F;
(3)整个过程中导体杆的最大速度v m;
(4)在匀加速运动的过程中,拉力F与时间t的关系式。
14.(16分)如图所示,闭合矩形线框abcd可绕其水平边ad转动,ab边长为x,bc边长为L、质量为m,其他各边的质量不计,线框的电阻为R。
整个线框处在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。
现给bc边施加一个方向与bc边、磁场的方向均垂直的初速度v,经时间t,bc边上升到最高处,ab边与竖直线的最大偏角为θ,重力加速度取g。
求t时间内:
(1)线框中感应电动势的最大值;
(2)流过线框导体截面的电量;
(3)线框中感应电流的有效值。
15.(12分)如图所示,在光滑绝缘的水平面上有一矩形区域abcd ,ab 和bc 边长度分别为9cm 和8cm ,O 为矩形的中心。
在矩形区域内有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为0.5B T =。
在O 点把一带电小球向各个方向发射,小球质量为0.01kg m =、所带电荷量为2q C =+。
(1)求小球在磁场中做完整圆周运动时的最大速度0v ;
(2)现在把小球的速度增大为0v 的85
倍,欲使小球尽快离开矩形,求小球在磁场中运动的时间。
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、A
【解题分析】
天平原本处于平衡状态,所以线框所受安培力越大,天平越容易失去平衡,
由于线框平面与磁场强度垂直,且线框不全在磁场区域内,所以线框与磁场区域的交点的长度等于线框在磁场中的有效长度,由图可知,A 图的有效长度最长,磁场强度B 和电流大小I 相等,所以A 所受的安培力最大,则A 图最容易使天平失去平衡. A 正确; BCD 错误;
故选A .
2、C
【解题分析】 A . 最大感应电动势为:
222100.210(V)0.4
m m E NBS NBS N T T πππωπ==⋅=Φ⋅=⨯⨯= 感应电动势的有效值为:
(V)
E === 线圈转动一圈的过程中产生的焦耳热
22
2)0.44J)5
(E Q t R π==⨯= 故A 错误;
B . t =0.2s 时,磁通量为0,线圈中的感应电动势最大,电流方向不变,故B 错误;
C . 由图知角速度
22rad /s 5rad /s 0.4
T ππωπ=== 因为线圈从垂直中性面开始计时,所以交变电流感应电动势的瞬时表达式为
e =10πcos (5πt )V
故C 正确;
D . 线圈在图示位置磁通量为0,磁通量的变化率最大,穿过线圈的磁通量变化最快,转过90°,磁通量最大,磁通量变化率为0,故D 错误。
故选:C 。
3、C
【解题分析】
A .两列波长均为4m λ=,根据v f λ=可知频率为
1Hz 4
v
f λ== A 错误;
B .两波初始时刻相距04m s =,相遇用时
04s 2s 22
s t v === B 错误;
C .3s t =时,结合B 选项和波形平移法可知,甲、乙两列波在6m 处均为波谷位置,所以质点的负向位移最大,C 正确;
D .根据同侧法可知0s t =时,2m x =处质点与10m x =处质点的振动方向均向上,D 错误。
故选C 。
4、B
【解题分析】
设卫星的质量为m ,卫星做匀速圆周运动的轨道半径为r ,则
2
2Mm v G m r r
= 其中 l r ,l v t
= 联立可得
2
2
l M G t θ= 故B 正确,ACD 错误。
故选B 。
5、C
【解题分析】
ABC .物体A 向B 盒同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,B 盒收到红外线脉冲时开始计时,收到超声波脉冲时停止计时,根据超声波在空气中的传播速度v (红外线传播时间极短,可忽略),可计算出A 和B 之间的距离,故该实验利用了超声波频率高,易于定向传播,即直线传播原理,AB 错误C 正确;
D .超声波是一种机械波,而电磁波谱按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和γ射线,故红外线脉冲不是无线电波,D 错误。
故选C 。
6、C
【解题分析】
电磁感应现象最先是由法拉第通过实验发现的,它说明了磁能生电的问题,它是指变化的磁场产生电流的现象,故选项C 正确.
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0分。
7、BC
【解题分析】
A .气体在状态A 时的温度为17 C ,T A =(273+17)K=290 K ,由理想气体状态方程得
=A A A A A A
p V p V T T 气体在状态 B 时的温度
T B =1160K
A 项错误;
B .气体由状态B 到状态
C 做等容变化,根据查理定律得
C B B C
p p T T = 解得
T c =580K
B 项正确;
C .气体由状态B 到状态C 不对外做功,但温度降低,内能减小,C 项正确;
D .根据热力学第一定律U W Q ∆=+可知气体向外界放出热量,D 项错误。
故选BC 。
8、AD
【解题分析】
A 、因无相对滑动,所以,无论橡皮泥粘到哪块上,根据牛顿第二定律都有:()F 3μmg μmg 3m m a --=+,a 都将减小.A 正确;
B 、若粘在A 木块上面,以
C 为研究对象,受F 、摩擦力μmg 、绳子拉力T ,F μmg T m a --= ,则得:T F μmg m a =-- ,a 减小,F 、μmg 不变,所以,T 增大,对A :BA f ma =,a 减小,即BA f 减小,B 错误; C 、若粘在B 木块上面,a 减小,以A 为研究对象,m 不变,由BA f ma =知,A 所受摩擦力减小,以C 为研究对象,T F μmg m a =--,T 增大,故C 错误;
D 、若粘在C 木块上面,a 减小,对A 有:BA f ma =,可知A 的摩擦力减小,以AB 为整体,有T 2μmg 2ma -=,得:T 2μmg 2ma =+,则T 减小, D 正确;
故选AD .
9、AB
【解题分析】
A .当F 较小时,木块和小车相对静止,由牛顿第二定律有
F =(m +M )a
F f =ma
得
F f =+m F m M
F f 与F 成正比,当F f 增大到等于μmg 后,木块与小车间缓慢相对移动,F f 保持不变,故A 正确;
B .当弹簧产生弹力时,摩擦力达最大
F f =μmg
可得
F =μ(m +M )g
故B 正确;
C .当F 达最大时,有
2μ(m +M )g=(m +M )a ′
μmg +F ′=ma ′
得
F ′=μmg
所以静摩擦力和弹簧弹力都是由零增大到μmg ,但由于静摩擦力产生在先,弹簧弹力产生在后,木块的速度不相同,木块的位移不相同,所以两力做功不相等,故C 错误;
D .弹簧的弹性势能等于弹簧的弹力做功,相对应的位移为木块在小车上滑动的距离,系统的内能等于滑动摩擦力与木块在小车上滑动的距离的乘积,但由于两力并不相等,所以弹簧获得的弹性势能与系统获得的内能不相等,故D 错误。
故选AB 。
10、BD
【解题分析】
若r=2R ,粒子在磁场中时间最长时,磁场区域的直径是轨迹的一条弦,作出轨迹如图,因为r=2R ,圆心角θ=60°,粒子在磁场中运动的最长时间 601236063max m m t T qB qB
ππ︒⋅︒=== ,故A 错误.
若r=2R ,粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场,根据几何关系,有
222212227222R tan r R R R α--=== ,故B 正确.若r=R ,粒子沿着磁场的半径方向射入,粒子运动轨迹如
图所示,圆心角90°,粒子在磁场中运动的时间9012 36042m m t T qB qB
ππ︒⋅︒=== ,故C 错误.若r=R ,粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场,轨迹如图所示,图中轨迹圆心与磁场圆心以及入射点和出射点构成菱形,圆心角150°,故D 正确.故选BD.
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、B 0.410
24kd π D
【解题分析】
(1)[1][2]为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先转动锁紧手柄部件B ,合金丝的直径为
0.0mm+41.0×0.01mm=0.410mm ;
(2)[3]设电流表内阻为R A ,根据欧姆定律可知待测电阻: A U IR R I
-= 根据电阻方程:L R S ρ
=,截面积: 2
2d S π⎛⎫= ⎪⎝⎭
联立解得: 2
4A U L R I d ρπ=+ 图像斜率:
24k d
ρπ= 所以电阻率
2
4kd πρ=
(3)[4]A .为了保护电路,实验开始前应使待测回路电流最小,滑动变阻器滑片处于最左端,故A 错误;
B .实验要测量多组电压、电流值,通过改变滑片位置,改变电压表示数,滑动变阻器滑片需要移动,故B 错误;
C .待测金属丝AB 长时间通电,因为电流热效应存在,温度升高,电阻率变大,故C 错误。
D .根据2
4A U L R I d ρπ=+可知,电流表的内阻存在不会改变图像的斜率,对电阻率没有影响,故D 正确。
故选D 。
12、20.15 1.730
【解题分析】
[1].样品的长度L =2cm+0.05mm×3=20.15mm ;
[2].样品的外边长a =1.5mm+0.01mm×23.0=1.730mm 。
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、 (1)2C(2)4kg·
m/s(3)6m/s(4)F =72t +18(N) 【解题分析】
(1)导体杆切割磁感线产生的感应电动势
E =t
Φ∆∆ 回路中电流 I =
E R 通过电阻R 的电荷量
q =I Δt =R
∆Φ 磁通量ΔΦ=BL Δx ,又Δx =x +x ′
代入数据可得
q =BL x R ∆=21(0.5 1.5)2
⨯⨯+C =2C (2)根据动量定理
I F -F 安Δt =0-0
F 安=BIL ,Δt 为导体杆整个过程中所用时间
I F =BIL Δt =BLq
所以
I F =4kg·m/s 。
(3)当撤去力F 后,根据楞次定律可以判断感应电流必定阻碍导体杆的相对运动,所以杆做减速运动,杆的最大速度应该为撤去外力F 瞬间的速度。
撤去F 之后通过电阻R 的电荷量为
q 2='
BLx R
撤去外力F 之后,以水平向右为正方向,根据动量定理,则
-BLq 2=0-mv m
联立上式得导体杆的最大速度为
v m =6m/s
(4)根据受力分析可知
F -B BLv R
L =ma 由运动学公式v =at ,v m 2=2ax
可解得
a =36m/s 2
联立上式可得关系式为
F =72t +18(N)
14、(1)BLv ;(2)sin Blx R θ;(3 【解题分析】
(1)开始时速度最大且与磁感应强度方向垂直,感应电动势最大,则有
max E BLv =
(2)根据电荷量的计算公式可得
q It =
根据闭合电路欧姆定律可得
E I R
= 根据法拉第电磁感应定律可得
sin BLx E t t
θ∆Φ==∆ 解得
sin BLx q R
θ= (3)根据能量守恒定律可得
21(1cos )2
mv mgx Q θ=-+ 根据焦耳定律
2Q I Rt =有
解得
()221cos 2m v gx I Rt θ⎡⎤--⎣⎦=有
15、(1)2.5m/s (2)
s 300π
【解题分析】 (1)O 点到ad (bc )边的距离为1 4.5cm D =,到ab (cd )边的距离为24cm D =,要使小球不离开磁场,小球与两边相切时,小球做圆周运动的半径最大,如图所示,设最大半径为1R ,
由几何知识有
112sin R R D θ+=
111cos R R D θ+=
联立解得
1 2.5cm R =
由01
02qv B m v R =解得 v 0=2.5m/s
(2)把小球的速度增大为0v 的85
倍,即v =4m/s ,此时小球运动的半径为 10.04m 4cm=D mv R qB
=== 欲使小球尽快离开矩形,则轨迹如图;由几何关系可知,粒子在磁场中的圆周角为60°,则时间 0.043s s 4300R t v πθπ⨯=
==。