2023届天津市南开区高三下学期三模考试高效提分物理试题(强化版)

2023届天津市南开区高三下学期三模考试高效提分物理试题（强化版）
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
静电纺纱利用了高压静电场使单纤维两端带上异种电荷，其电场分布如图所示，则（ ）
A．图中虚线是等势线，电场强度
B．图中虚线是电场线，电场强度
C．一电子在A点的电势能大于其在D点的电势能
D．将一电子从C移动到D，电场力做功为零
第(2)题
如图所示，圆环上均匀分布着正电荷，直线MN垂直于圆环平面且过圆心O，M、N两点关于O点对称。

将一带负电的试探电荷（不计重力）从M点无初速度释放，选无穷远处电势为零，下列说法正确的是（ ）
A．M、N两点电场强度相同
B．试探电荷经过O点时速度最大
C．试探电荷经过O点时电势能为零
D．试探电荷经过O点时加速度最大
第(3)题
2022年12月9日，我国具有自主知识产权的第四代核电项目华能石岛湾高温气冷堆示范工程1、2号反应堆达到初始满功率，实现了“两堆带一机”模式下的稳定运行。

这为该堆型今后商业化运行打下了坚实的基础。

已知该反应堆的工作原理是利用中子轰击核燃料释放核能来发电的，其中的一个反应过程生成和，并放出粒子X；具有放射性，衰变后会变成
，并放出粒子Y。

下列说法正确的是（ ）
A．X为氚核
B．发生的是α衰变
C．通过增大压强，可以使的半衰期增大
D．的比结合能大于的比结合能
第(4)题
航天员在舱外机械臂上，一手拿小钢球，一手拿羽毛，双手用同样的力作用相同的一小段时间后，向同一方向扔出，预定目标为扔出正前方的两米处，谁先抵达？对此，你的理解是（ ）
A．小钢球先到达，因为小钢球的惯性比羽毛大
B．羽毛先到达，因为离开手之后羽毛的速度大
C．不能到达，因为在舱外小钢球和羽毛没有惯性
D．同时到达，因为没有阻力影响，轻、重物体运动一样快
第(5)题
某地区常年有风，风速基本保持在4m/s，该地区有一风力发电机，其叶片转动可形成半径为10m的圆面，若保持风垂直吹向叶片，空气密度为1.3k g/m3，风的动能转化为电能的效率为20%.现用这台风力发电机给一水泵供电，使水泵从地下10m深处抽水，水泵能将水抽到地面并以2m/s的速度射出，出水口的横截面积为0.1m2，水的密度为1×103k g/m3，水泵及电机组成的抽水系统效率为80%，则下列说法正确的是（）
A．该风力发电机的发电功率约为12.8kW
B．每秒钟水流机械能增加400J
C．风力发电机一天的发电量可供该水泵正常工作约3h
D．若风速变为8m/s，则该风力发电机的发电功率变为原来的4倍
第(6)题
如图，等腰三角形ABC为真空中竖直面内的棱镜横截面，其底边BC水平，，，P为过C点的竖直光屏。

一束平
行于BC边的光线射到AB边上D点，然后从AC边上F点（图中未画出）射出后在屏上产生光点。

已知棱镜的折射率，真空中的光速为c，BC边只考虑一次反射，下列说法正确的是（ ）
A．无论BD等于多少，光在玻璃中的传播时间相同
B．无论BD等于多少，从AC边射出的光平行于AB
C
．当时，从AC边射出的点到C点的距离为
D
．当时，光线射到P上的时间为
第(7)题
半圆形玻璃砖水平放置，一束白光从其上表面左侧射入玻璃砖，如图所示。

白光在玻璃砖中折射后发生色散，下列说法正确的是（ ）
A．各种颜色的光线同时到达玻璃砖下表面B．越靠近右侧的光线折射率越大
C．越靠近右侧的光线光子能量越大D．越靠近左侧的光线在玻璃砖中传播时速度越快
第(8)题
如图为用于电真空器件的一种磁聚焦装置示意图．螺线管内存在磁感应强度为B、方向平行于管轴的匀强磁场．电子枪可以射出速度大小均为v，方向不同的电子，且电子速度v与磁场方向的夹角非常小．电子电荷量为e、质量为m．电子间的相互作用和电子的重力不计．这些电子通过磁场汇聚在荧光屏上P点．下列说法错误的是（）．
A
．电子在磁场中运动的时间可能为
B
．荧光屏到电子入射点的距离可能为
C ．若将电子入射速度变为，这些电子一定能汇聚在P点
D．若将电子入射速度变为，这些电子一定能汇聚在P点
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
如图甲所示，是一长方形有界匀强磁场边界，磁感应强度按图乙规律变化，取垂直纸面向外为磁场的正方向，图中，一质量为、电荷量为的带正电粒子以速度在时从点沿方向垂直磁场射入，粒子重力不计.则下
列说法中正确的是（）
A
．若粒子经时间恰好垂直打在上，则磁场的磁感应强度
B ．若粒子经时间恰好垂直打在上，则粒子运动的加速度大小
C．若要使粒子恰能沿方向通过点，则磁场的磁感应强度的大小
D．若要使粒子恰能沿方向通过点，磁场变化的周期
第(2)题
下列说法正确的是（）
A．麦克风和电动机的工作原理是相同的
B．物体受合外力越大，则动量变化越快
C．利用脱水机甩干洗完衣服上的水滴时，随着脱水机结束工作转速缓慢减小时，机器的摆动反而变得剧烈了起来，这是共振现象
D．“彩超”的利用电磁波的反射检查病变
第(3)题
在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如图所示，当变压器输入电压发生变化时，可上下调节P1、P2的位置，使输出电压基本稳定在220V上．现发现输出电压高于220V，下列措施可能的是（）
A．P1不动，将P2向上移
B．P2不动，将P1向上移
C．P1向下移，将P2向上移
D．P1向上移，将P2向下移
第(4)题
利用霍尔效应制作的霍尔元件广泛应用于测量和自动控制等领域，如图是霍尔元件的工作原理示意图。

磁感应强度B垂直于用金属材料制成的霍尔元件的表面向下，通入图示方向的电流I，C、D两端会形成电势差，电子的电荷量为e，导体中单位体积内的电子数为n，垂直于电流的侧面长宽分别为h、d。

则下列说法正确的是（ ）
A．C端电势一定高于D端电势
B．载流子所受电场力的大小为
C．仅增大电流I，的绝对值将增大
D．仅增大d，的绝对值将增大
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
某实验小组利用下列实验器材如图，探究正弦交变电流电压的有效值与最大值之间的关系。

实验中主要步骤如下：
A.连接电路，将小灯泡和太阳能发电板固定在暗箱里；
B.将学生电源交流接线柱连入电路，选择适当电压，打开开关；
C.调节滑动变阻器，记录电压传感器1测得交流电压的最大值U m和电压传感器2测得的电压值U0；
D.断开开关，将学生电源直流接线柱连入电路，再次接通开关；
E.调节滑动变阻器，使___________；
F.记录此时电压传感器1测得直流电压的值U，即直流电压U是最大值为U m交流电压的有效值；
G.重复上述步骤，记录多组U m及对应的U。

（1）请将实验步骤中“___________”部分补充完整；
（2）本实验中应用到的研究方法是___________；
A.控制变量
B.等效替代
C.理想实验
D.理想模型
（3）某次将学生电源直流接线柱连入电路，且接通开关时小灯泡两端的电压最小，请用笔画线替代导线在图上连接实物
图___________；
（4）实验中测得的数据如下表格所示，请在图坐标纸上描点作图___________，并根据图像计算得出U=___________U m；
实验次数
测量值
123456传感器2传感器2测得电压U0/v 1.08 1.55 2.42 3.46 4.51 5.60
传感器1交流电压最大值U m/v 1.14 1.24 1.49 1.62 1.80 2.10直流电压U/v0.810.88 1.06 1.15 1.28 1.48
（5）实验中发现，虽然电路连接完全正确，但当小灯泡两端所加的电压较小时，传感器2测得的电压几乎为0，请你写出一个可能的原因___________。

第(2)题
某同学用如图甲所示装置研究物块的匀变速直线运动。

（1）实验所用的打点计时器如图乙所示，该打点计时器所用的电源是( )
A．的交流电　B．的直流电　C．的交流电
（2）实验中得到一条清晰的纸带如下图所示，并在其上取7个点．
以打A点为计时零点，以t为横坐标、（其中d为各点到A点的距离，t表示A点到各点的运动时间）为纵坐标，得到图象的斜率为k，则加速度的大小为________；图线与纵轴的交点表示的物理意义是：________。

（3）该同学认为：图象中的图线与时间轴围成的面积表示物块在t时间内运动的位移大小．他的观点是________（选
填“正确”或“错误”）的。

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，上表面光滑的“L”形木板B锁定在倾角为37°的足够长的斜面上；将一小物块A从木板B的中点轻轻地释放，同时解除木板B的锁定，此后A与B发生碰撞，碰撞过程时间极短且不计能量损失；已知物块A的质量m=1 kg，木板B的质量m0=4 kg，板长L=3.6 m，木板与斜面间的动摩擦因数为μ=0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）求第一次碰撞后的瞬间A、B的速度；
（2）求在第一次碰撞后到第二次碰撞前的过程中，A距B下端的最大距离；
（3）求在第一次碰撞后到第二次碰撞前的过程中，重力对A做的功。

第(2)题
某同学设计了一个测量风速大小的装置，装置如图所示。

初始时圆环被锁定，当风速的方向水平向右时，小球静止，该同学测得此时细线与竖直方向的夹角为，已知圆环质量为2kg，与杆的滑动摩擦因数为0.5，小球的质量，风对小球的
作用力大小，其中k为比例系数，且，为风速大小，，忽略细线质量、空气浮力和风对细线和圆环的
作用力，且认为最大静摩擦等于滑动摩擦力。

已知，，求：
（1）此时细线对小球的拉力的大小；
（2）解除圆环锁定，风速多大时，圆环恰不滑动。

第(3)题
水面救生无人船已经成为水面救援的重要科技装备。

在某次测试中，一质量为20kg的无人船在平静水面上沿直线直奔目标地点。

无人船先从静止出发，做匀加速运动10s后达到最大速度4m/s，接着立即做匀减速运动，匀减速运动了16m的距离后速度变为零。

已知无人船运行过程中受到水的阻力恒定且大小为4N，不计空气阻力，g取10m/s2。

求：
（1）在匀加速过程中，无人船发动机提供的动力的大小F1；
（2）在匀减速过程中，无人船发动机提供的阻力的大小F2；
（3）无人船在上述测试中，运动的总时间t及总位移大小x。