2024届天津市部分区高考物理质检物理试卷

2024届天津市部分区高考物理质检物理试卷
一、单选题 (共7题)
第(1)题
有关量子理论及相关现象，下列说法中正确的是（ ）
A．能量量子化的观点是爱因斯坦首先提出的
B．在光电效应现象中，遏止电压与入射光的频率成正比
C．一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多能辐射出3种频率的光子
D．α射线、β射线、γ射线都是波长极短的电磁波
第(2)题
如图所示，一质量为m的匀质球在水平推力的作用下，始终静止于竖直光滑的墙壁与倾角为的光滑斜面之间。

重力加速度大小为g。

该水平推力的最小值为（）
A．B．C．D．
第(3)题
如图所示的电路中，当变阻器R3的滑动触头P向a端移动时（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小
第(4)题
A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，它们之间的距离随时间变化的关系如图所示。

已知地球的
半径为r，卫星A的线速度大于卫星B的线速度，若不考虑A、B之间的万有引力，则卫星A、B绕地球运行的周期分别为
（）
A．B．C．D．
第(5)题
从高处的点A先后水平抛出两个小球1和2，球1与地面碰撞一次后，恰好越过位于水平地面上高为h的竖直挡板，然后落
在水平地面上的D点，碰前碰后的速度水平方向不变，竖直方向等大反向。

球2恰好越过挡板也落在D点，忽略空气阻力。

挡板的高度h为（）
A．B．C．D．
第(6)题
如图所示，平面直角坐标系xOy中，三个点电荷a、b、c分别固定于（0，r）、（0，-r）、（0，0）处，a、b、c电荷量分别为+Q、+Q、-Q。

现有一电荷量为-q的点电荷d，在+x轴上从靠近坐标原点处由静止释放，不考虑重力及电荷d对原电场的影响，取无穷远处电势能为零，则在点电荷d的整个运动过程中，其瞬时速度v随时间t、电势能E p随位置x变化的关系图像可能为（ ）
A．①③B．②④C．②③D．①④
第(7)题
如图为氢原子的能级示意图，现有大量氢原子处于的激发态，当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，若氢原子从能级向能级跃迁时所辐射出的光正好使某种金属A发生光电效应。

则下列说法正确的是（ ）
A．频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的
B．最容易发生衍射现象的光是由能级跃迁到能级产生的
C．这群氢原子总共可辐射出2种不同频率的光
D．这群氢原子辐射出的光中有3种频率的光能使金属A发生光电效应
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图，半径为的固定光滑圆轨道竖直放置，套在轨道上质量均为的小球和（均可视为质点）用一根长为的轻杆连
接。

将置于轨道最低点并由静止释放，重力加速度大小为。

下列说法正确的是（ ）
A．小球、与轻杆组成的系统机械能守恒
B．小球、与轻杆组成的系统动量守恒
C．小球、等高时，球的速率为
D．从释放到小球、等高的过程中，杆对球做功为
第(2)题
一款健身车如图甲所示，图乙是其主要结构部件，金属飞轮A和金属前轮C可绕同一转轴转动，飞轮A和前轮C之间有金属辐条，辐条长度等于飞轮A和前轮C的半径之差。

脚踏轮B和飞轮A通过链条传动，从而带动前轮C在原位置转动，在室内就可实现健身。

已知飞轮A的半径为，脚踏轮B的半径为，前轮C的半径为，整个前轮C都处在方向垂直轮面向里、磁感应强度
大小为B的匀强磁场中。

将阻值为R的电阻的a端用导线连接在飞轮A上，b端用导线连接前轮C边缘。

健身者脚蹬脚踏轮B使其以角速度ω顺时针转动，转动过程不打滑，电路中其他电阻忽略不计，下列说法正确的是（）
A．前轮C转动的角速度为B．前轮C边缘的线速度大小为
C．辐条两端的电压为D．电阻R的热功率与ω成正比
第(3)题
如图所示，为测反应时间，甲同学用手指捏住一质量为40g、测量范围为“0~50cm”的直尺顶端，使其竖直静止，乙同学用一只手在直尺“零刻度”位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺。

设定从甲同学放开手指让直尺自由下落，到乙同学的手刚触到直尺的过程中，所经过的时间为乙同学的反应时间。

某次测试时，乙同学的手触到直尺后，直尺继续下滑了1.00cm，最终停在了46.00cm处，整个过程中乙同学手的位置不变。

重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，则（ ）
A．乙同学的反应时间为0.2s
B．乙同学的反应时间为0.3s
C．乙同学的手对直尺的平均摩擦力大小为0.4N
D．乙同学的手对直尺的平均摩擦力大小为18.4N
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某实验小组设计了如下实验来测定木块与木板之间的动摩擦因数，步骤如下：
（i）将木板的一端放在水平桌面上，一端放置在铁架台上形成固定斜面，木块可在斜面上加速下滑，如图甲所示。

（ii）测得铁架台处木板与铁架台交点到桌面的高度为h，木板底端到铁架台竖直立架的水平距离为x。

（iii）接通50Hz低压交流电源后，让拖着纸带的木块沿木板斜面向下运动，重复几次。

（iv）选出一条点迹较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点0开始，每隔4个计时点取1个计数点，测得各计数点到0点的距离为，如图乙和下表所示。

n1234567
未知7.5113.0119.5227.0135.5345.04
未知 3.76 4.34 4.88 5.40 5.92 6.43
据此回答下列问题：
（1）本实验除使用50Hz低压交流电源、铁架台、木板、木块、电磁打点计时器、纸带、导线及开关等器材外，下列器材中还必须使用的有________。

（填选项代号）
A.天平
B.刻度尺
C.秒表
D.墨粉纸盘
E.单面复写纸
（2）木块下滑的加速度a＝________（保留2位有效数字）。

（3）由此可以计算出木块与木板间的动摩擦因数为________（用a、g、h、x表示）。

（4）请以为纵坐标，n为横坐标，在下图中作出图象________。

由图象可知，计时器打下0点时，木块的速度
________m/s（保留2位有效数字）。

第(2)题
某同学设计实验测定某型号电池的电动势及电流表的内阻，电池表面有“3.0V，22A·h”的字样，查阅资料可知该型号电池内阻可忽略不计，待测电流表A（量程为0~3A，内阻r待测）。

为了精确地测定电源电动势和电流表内阻，该同学设计了如图甲所示的实验方案。

则：
（1）电流表应安装在___________处（选填①或②）。

（2）该同学通过实验测得多组数据，绘制出如图乙所示的U-I图线，则该型号电池的电动势为___________V，电流表内阻
为___________Ω。

（结果均保留两位有效数字）
（3）若电池内阻不可忽略，从实验原理上判断电流表内阻的测量值___________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，空间有一棱长为L的正方体区域，带电粒子从平行于MF棱且与MPQF共面的线状粒子源连续不断地逸出，逸出粒子的初速度为0，粒子质量为m，电荷量为＋q，经垂直于MF棱的水平匀强电场加速后，粒子以一定的水平初速度从MS段垂直进入正方体区域内，MS段长为，该区域内有垂直平面MPRG向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。

从M点射入的粒子恰好从R点射出。

距离正方体底部L处有一与AGRN平行且足够大平板，粒子到达平板立即被平板吸收。

现以正方体底面AGRN中
心O在平板的垂直投影点为原点，在平板内建立平面直角坐标系，其中x轴与GR平行，忽略粒子间的相互作用，不计粒子重
力。

（1）求从M点进入正方体区域的粒子进入时速度的大小；
（2）若该区域内部只有垂直平面MPRG向外的匀强电场，电场强度大小为，从M点射入的粒子从PQ边上的某点射出，求该点距P点的距离；
（3）若该区域内同时存在上述磁场与电场，求所有落到平板上的粒子的落点离的最小距离。

（结果用L和根式表示）。

第(2)题
水平地面上固定一光滑绝缘的斜面，倾角为37°，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，一质量为m，电荷量为的带正电小物块，恰好静止在斜面上。

（计算时取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，）
（1）请在右图中画出小物块静止时的受力分析图；
（2）用含m、q的代数表达式表示电场强度的大小；
（3）当电场强度方向不变，大小变化为原来的时，求小物块运动的加速度。

第(3)题
如图甲是一种利用磁场约束离子运动的装置原理图，内、外半径分别为R和3R的圆筒共轴放置，轴线水平，在轴线正下方是一对平行金属板，上板正中间的小孔a与外筒正中间的小孔b在通过轴线的同一竖直线上，a、b间距离为d、两筒之间分布着以轴为圆心的同心磁场，各处磁感应强度大小近似相等，磁感应强度为B，从右往左看截面如图乙所示。

在平行板下板中央的一个质量为m、电量为e的氢离子（）从静止加速经小孔a从小孔b进入磁场，在磁场中的轨迹恰好与内筒下边缘相切；一段
时间后调节板间电压为原来的2倍，并让一个氘核（）在下极板同一位置从静止加速也进入磁场。

已知离子与筒壁正碰后均原速反弹且碰撞时间极短，离子与筒壁接触其电荷量不变，筒壁光滑，忽略离子间的相互作用和它们在平行板间加速的时间。

（1）求加速氢离子时平行板间的电压U多大；
（2）分析氘核是否与内筒壁碰撞，如果与内筒壁碰撞，求它与内筒壁第一次碰撞的点P（未在图中画出）与小孔b的水平距
离s的大小；
（3）若氢离子第一次与筒左侧壁垂直碰撞后沿直线返回，运动到P点时与氘核相遇，筒长，求氢、氘核释放的时间间隔。