【区级联考】天津市河北区2024届高三高考二模全真演练物理试题

【区级联考】天津市河北区2024届高三高考二模全真演练物理试题
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
如图是氢原子电子轨道示意图，a、b两束光是由处在态的氢原子跃迁到态和态时产生的，现分别用a、b两束单色光照射同一光电管阴极时，都发生了光电效应，则关于a、b这两束光，下列说法正确的是（ ）
A．a、b两束光的光子能量满足
B．光子动量
C．两束光照射光电管时对应的遏止电压
D．入射同一双缝干涉装置上，相邻亮纹的间距
第(2)题
如图所示，用完全相同的两个电源给完全相同的两个电容器充电，甲图中电源与电容器直接用导线连接，乙图中电源与电容器中间接有电阻，同时闭合开关后，关于甲、乙两种充电情况的说法正确的是（）
A．充电结束后，甲图中电容器两极板间的电势差比乙图的大
B．由于电阻的影响，甲乙两图充电过程中的瞬时电流不相等
C．充电结束后，保持开关闭合，仅减小电容器两极板间的距离，电容器所带电荷量将减少
D．充电结束后，保持开关闭合，在乙图电容器两极板间插入玻璃板的过程，不会有电流流过电阻
第(3)题
若氢原子从的能级跃迁至的能级时辐射的光照射到某金属表面，恰好产生光电子，则氢原子从的能级向的能
级跃迁时辐射的光照射到同一金属表面，产生光电子的最大初动能为氢原子基态能量的（ ）
A ．倍B．倍C．倍D．倍
第(4)题
2023年春节期间，中国许多地方燃放了爆竹，爆竹带来浓浓的年味。

一质量为M的爆竹竖直运动到最高点时，爆炸成两部分，爆炸后瞬时质量为m的部分动能为E，爆炸时间极短可不计，不计爆炸过程中的质量损失，则该爆竹爆炸后瞬时的总动能为（ ）
A
．B．C．D．
第(5)题
一人乘坐电梯从高层下降到地面，电梯启动和制动过程加速度大小相等，电梯从启动开始到运动至地面过程中，人的速度大小为v，人受到电梯底板的支持力大小为F，其中v随x的变化图像中曲线为抛物线，两者大小随位移x或时间t的变化图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
第(6)题
我国成功研制出世界首台分辨力最高紫外超分辨光刻装备，如图所示，该装备已达到实用化水平。

使用时所用光的频率越大，分辨率越高。

下列有关光的说法正确的是（）
A．大量光子才显示光的波动性，少量光子不具有波动性
B．光电效应发生的条件是入射光的波长小于金属的极限波长
C．用某频率一定单色光照射金属能使其发生光电效应，产生的光电子的初动能都相同
D．金属内部电子吸收光子的能量大于该金属的逸出功时就一定能成为光电子
第(7)题
一质点在连续的6s内做匀加速直线运动，在第一个2s内位移为12m，最后一个2s内位移为36m，下面说法正确的是（）A．质点的加速度大小是B．质点的加速度大小是
C．质点第2s末的速度大小是12m/s D．质点在第1s内的位移大小是6m
第(8)题
地球上只有百万分之一的碳是以碳14形式存在于大气中。

能自发进行衰变，关于发生衰变下列说法正确的是（）
A．衰变放出的粒子来自于的核外电子
B．衰变产生的新核是
C．衰变产生的新核的比结合能比大
D．衰变放出的粒子带负电，具有很强的电离能力
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
图示为地球表面上甲、乙单摆的振动图像。

以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，地球上的自由落体加速度为10m/s2，月球上的自由落体加速度为1.6m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两个单摆的摆长之比为4:1
B．甲摆在月球上做简谐运动的周期为5s
C．甲摆振动的振幅4cm
D．甲单摆的摆长约为4m
E．乙单摆的位移x随时间t变化的关系式为
第(2)题
下列说法正确的是（ ）
A．利用高压锅蒸煮东西时，锅内气体温度升高，气体分子平均动能增加
B．用肉眼直接观察到的在无风情形下空气中尘埃的运动不是布朗运动
C．两气体分子从很远距离逐渐靠近，直到不能再靠近的过程中，分子间引力减小，斥力增加
D．液晶电视机的工作原理中利用了液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向同性
E．尽管技术不断进步，制冷机还是不可能将温度降到，热机的效率也不可以达到100%
第(3)题
如图所示，是光滑的金属轨道，沿竖直方向，沿水平方向，是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示
位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中端始终在上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在杆滑动的
过程中，下列判断正确的是（ ）
A．感应电流的方向始终是由
B．感应电流的方向先是由，后是由
C．受磁场力的方向垂直杆向左
D．受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右
第(4)题
一物体在竖直向上的拉力作用下由静止向上运动，该过程中物体的机械能随上升高度的变化关系如图所示（不计空气阻
力），图像中点处的切线斜率最大。

则下列说法正确的是（ ）
A．在处物体所受的拉力最大B．在处物体的动能最大
C．过程中合外力做的功为零D．过程中拉力始终做正功
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
如图，两条相距为d的平行金属导轨位于同一水平面内，其左端接一阻值为R的电阻。

质量为m、阻值为r的金属杆静置在导轨上。

外形为长方体的磁场生成装置GH通过EF连接为整体，在其正对的矩形区域中产生匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向竖直向下，矩形区域外磁场忽略不计。

边界长为，边界长为（未知）。

用外力控制磁场生成装置以水平速度v向右匀速地扫过金属杆。

金属杆中自由电子总量保持不变，导轨光滑且足够长，导轨电阻不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。

求：
（1）当磁场的边界刚扫上金属杆时，通过电阻R中的电流方向（用“方向”或者“方向”表示）；（2）当磁场的边界刚扫上金属杆时，电阻R上的电压值和热功率；
（3）若磁场的边界恰好扫到金属杆时，金属杆中的自由电子定向移动速度是磁场的边界刚扫上金属杆时
定向移动速度的，且从磁场的边界刚扫上金属杆到磁场的边界恰好扫到金属杆的过程中，电阻R上产生
的热量为Q。

求外力对磁场生成装置所做的功W和磁场边界的大小。

第(2)题
第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在中国北京和张家口举行。

如图所示为简化后的雪道示意图，运动员以一定的初速度从半径R＝10 m的圆弧轨道AB末端水平飞出，落在倾角为θ＝37°的斜坡上，已知斜坡总长度x BO＝243 m。

滑雪板与坡面间的动摩擦因数μ＝0.25。

运动员到B点时对轨道的压力是其重力的5倍，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。

求：
（1）运动员在斜坡上的落点距B点的距离；
（2）运动过程中运动员距斜坡的最大距离及从B点到距斜坡的最大距离所用的时间；
（3）设运动员落到斜坡上瞬间，垂直于斜坡方向的速度变为零，以沿斜坡方向的速度为初速度沿坡下滑，则运动员落到斜坡
上后经过多长时间滑至O点？此时运动员的速度大小为多少？
第(3)题
如图所示，半圆形玻璃砖半径为R，O'为圆心，光轴OO'垂直直径AB。

一细束单色光平行于光轴OO'射入玻璃砖的圆面，光束与光轴之间距离L=R，已知这束光在玻璃砖中的折射率为n=，光在真空中的传播速度为c，求：光束在玻璃砖中传播的时间（不考虑折射时光的反射）。

第(4)题
在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造重要的工序。

图a是我国自主研发的离子注入机，图b是简化的注入过程原理图。

静止于A处的离子，经电压为的电场加速后，沿图中半径为的圆弧虚线通过磁分析器，然后从点垂直进入矩形CDQS有界
匀强电场中，最后恰好打在点，已知磁分析器截面是四分之一圆环，内部为匀强磁场，方向垂直纸面向里；矩形区域内匀强电场水平向左，，。

整个装置处于真空中，离子的质量为、电荷量为，离子重力不计。

求：
（1）离子进入匀强电场区域点时的速度大小及磁分析器通道内磁感应强度大小；
（2）矩形区域内匀强电场场强大小。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
一位同学做光学趣味实验，他把一块厚度为d的平行玻璃砖放到平面镜和光屏之间。

玻璃砖上下两个表面、光屏和平面镜均与地面平行，玻璃砖的上表面与光屏之间的距离为2d，玻璃砖下表面与平面镜的距离为d，然后他用一红色细激光束以60°入射角打到平行玻璃砖的上表面，入射点到玻璃砖右侧面的距离为，发现光屏上出现了从左向右3个光点。

玻璃砖对红光的折射
率为，设空气中的光速为c，不考虑光屏、平面镜和玻璃砖的多次反射，如图所示，求：
（1）打在光屏上从左边数第2个光点的光束在玻璃砖中的传播时间t；
（2）光屏上从左边数第2、3个光点之间的距离。

第(2)题
某实验小组同学研究两个小球在轨道末端碰撞前后的动量关系，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。

安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。

（1）关于本实验，下列说法正确的是___
A．小球1的质量必须小于小球2的质量且两小球半径必须相同
B．斜槽越粗糙，实验误差就会越大
C．斜槽末端的切线必须水平，即小球2放在斜槽末端处，应恰好能静止
D．实验时，小球1每次不必从斜槽上的同一位置由静止释放
（2）步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上，重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P；
步骤2：把小球2轻放在斜槽末端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，与小球2发生碰撞；重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置M、N；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。

①上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量小球1和小球2的质量和；
②若测得落点M、P、N到O点距离：、、，并知小球1、2的质量比为，则系统碰撞前总动量与碰撞后总动量p的百分误差___%（结果保留一位有效数字）。

（3）完成上述实验后，小组成员查阅资料得知，恢复系数能表征碰撞过程中能量的损失情况，恢复系数等于碰撞后两物体相对速度与碰撞前两物体相对速度大小之比。

请用OM、OP、ON表示本实验中测得的恢复系数___________。