2024届天津市河北区高三下学期总复习质量监测物理试题(二)

2024届天津市河北区高三下学期总复习质量监测物理试题(二)
一、单选题 (共7题)
第(1)题
如图所示，一塔式起重机正在工作，吊车P沿吊臂向M端水平匀速移动，吊车P和位于其正下方的重物Q通过钢绳连接，且保持相对静止。

忽略重物Q受到的阻力和钢绳的质量，吊车P到达某位置时突然停止运动，关于此后Q的运动过程（不超
过PM线），下列说法正确的是（ ）
A．运动到最高点时，重物Q受到的拉力小于自身的重力
B．运动到最高点时，重物Q所受合力方向竖直向下
C．在最低点时，重物Q受到的拉力等于自身重力
D．在最低点时，重物Q加速度为零，所受合力也为零
第(2)题
2023年8月29日，华为发布了全球首款支持卫星电话功能的手机。

该功能直接将手机的电话信号发送至地球同步卫星，再由该卫星将信号转发到接收站。

如图，A处为赤道附近的空旷地带，某人在A处利用手机拨打卫星电话。

已知地球自转的角速度为，地球的半径为，地球的质量为，万有引力常量为。

如果地球同步卫星B能接收到此人在A处所拨打的卫星电话，则
间的最远距离为（ ）
A．B．C．D．
第(3)题
2023年12月14日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F运载火箭成功发射一型可重复使用的试验航天器。

据介绍，该航天器运行一段时间后将返回国内预定着陆场，其间将按计划开展可重复使用技术验证及空间科学实验，为和平利用太空提供技术支撑。

该航天器在近地圆轨道运行时（ ）
A．由于航天器处于完全失重状态，宇航员无法使用弹簧臂力器锻炼身体
B．绕行速度小于静止轨道卫星的速度
C．运行周期为24h
D．若航天器的周期为T，引力常量为G，则地球的平均密度约为
第(4)题
2022年6月23日，东北首座核电站辽宁红沿河核电站正式具备商业运行条件，成为国内在运的最大核电站。

现代核电站主要是通过可控链式核裂变反应来实现核能的和平利用。

已知一个原子核在中子的轰击下发生裂变反应，其裂变方程为
，下列说法正确的是（ ）
A．裂变方程式左右两边都有中子，可以改写成
B．在中子轰击下发生裂变反应过程中，质量守恒
C．裂变释放能量，原子核的比结合能比原子核的大
D．在自然界中可发生衰变，60个铀核经过一个半衰期后，一定有30个铀核发生衰变
第(5)题
如图所示，质量相等可视为点电荷的A、B、C三个带电绝缘小球，其中A带负电并固定在绝缘竖直弹簧下端，当A、B、C三个小球的球心距离为L时，B、C小球带电荷量相等并悬在空中处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．小球A带的电荷量是小球B带电荷量的2倍
B．小球A受到五个作用力
C．弹簧弹力等于B、C两个小球对A球引力的矢量和
D．剪断弹簧后B、C两个小球一起做自由落体运动
第(6)题
2021年7月28日，在东京奥运会男子双人跳板决赛中，中国选手谢思埸、王宗源获得冠军。

从运动员离开跳板开始计时，跳水过程中运动员重心的图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度取，运动员的运动轨迹视为直线。

则下列说法正确
的是（ ）
A．运动员在入水前做的是自由落体运动
B．运动员在时已浮出水面
C．运动员在内的位移大小约为
D．运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为
第(7)题
如图所示，在水平面上A、B物块通过轻弹簧相连，其中A物体带电量为+q、质量为m1，B物体不带电、质量为m2，弹簧劲度系数为k，原长为L。

水平面处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E，A、B一起向右做匀加速直线运动，A、B与地面的动摩擦因数均为μ，则此时A、B的距离为（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图所示，下列图片场景解释说法正确的有（ ）
A．如图甲，内窥镜利用了光的全反射原理
B．如图乙，肥皂膜上的彩色条纹是光的色散现象
C．如图丙，是单色平行光线通过狭缝得到的衍射图样
D．如图丁，立体电影原理和照相机镜头表面涂上的增透膜的原理一样
第(2)题
特高压直流输电是国家重点能源工程。

如图所示，高压输电线上使用“正方形间隔棒”，支撑导线的目的是固
定各导线间距，防止导线互相碰撞，图中导线水平且恰好处在正四棱柱的四条棱上，的几何中心为点，
点到导线的距离相等且远小于导线的长度。

忽略地磁场，当四根导线通有等大、同向的电流时，下列说法正确的是（ ）
A．点的磁感应强度为零
B．点的磁感应强度为零
C．与相互吸引
D．与相互排斥
第(3)题
如图所示，空间有垂直于坐标系xOy平面向外的匀强磁场。

时，带电粒子从点沿轴负方向射出；时刻，与静置于轴
上点的靶粒子发生正碰，碰后a、b结合成粒子，时刻，第一次沿轴负方向通过轴上的点。

已知，不考虑粒
子间静电力的作用，忽略碰撞时间，则（ ）
A．粒子带负电B．和的电荷量之比为1：2
C．和的速率之比为5：2D．和的质量之比为1：4
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某实验小组利用如图所示的装置来探究物体的加速度与质量和力的关系。

实验步骤如下：
①测出滑块的质量（包括遮光条及配重片），所挂钩码质量m，遮光片宽度；挂上钩码后，调节长木板的倾角，轻推滑块
后，使滑块能沿长木板向下做匀速运动。

②取下轻绳和钩码，保持（1）中调节好的长木板倾角不变，让滑块从长木板顶端静止下滑，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为，通过两光电门之间的时间；
③更换器材后，使滑块匀速下滑，再去掉钩码，使滑块加速下滑，测得数据；重复试验，测得多组实验数据
（1）在探究加速度与力的关系实验时，若以纵坐标为加速度，横坐标应为( )
A
． B． C． D．
（2）某次挂上钩码后，调节长木板倾角为时，滑块可以匀速下滑，则滑块与长木板间动摩擦因数为( )
A
． B． C． D．
（3）要完成全部探究任务，步骤③中更换器材时，必要且正确的操作有( )
A．保持滑块及配重片质量不变，逐次增加钩码质量，必须重新调节长木板倾角；
B．保持滑块及配重片质量不变，逐次增加钩码质量，不需要重新调节长木板倾角；
C．保持钩码质量不变，逐次增加滑块上配重片质量，必须重新调节长木板倾角；
D．保持钩码质量不变，逐次增加滑块上配重片质量，不需要重新调节长木板倾角；
第(2)题
某同学利用验证牛顿第二定律的装置来验证动能定理，实验步骤如下：
（1）测量小车、力传感器和挡光板的总质量为M，挡光板的宽度d；
（2）水平轨道上安装两个光电门，测出两光电门中心间的距离s，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮，挂上砝码盘，实验首先保持轨道水平，小车通过光电门1和2的时间相等，此时小车做_______运动，力传感器的示数为；
（3）增加砝码盘里砝码的质量，释放小车，力传感器的示数为F，小车通过光电门1和2的时间分别为和，则小车受到的合
外力为___________（用“F、F0”表示）；
（4）已知重力加速度为g，若要验证动能定理，需要验证的关系为___________。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
2022年北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台比赛中，中国队运动员谷爱凌力压世界排名第一的选手，最后一跳以向左偏轴转体1620°的动作完美逆转（如图1），获得个人首金。

大跳台比赛比赛场地分为助滑区、起跳台、着陆坡和终点区域四个部分。

图2是某技术公司对谷爱凌夺冠一跳的“高度-时间”分析。

已知谷爱凌及身上的装置总质量为m=65kg。

根据这些信息回答下述问题（1）不考虑运动员转体的动作，将运动员看做质点。

a、设助滑出发区距地面高度为，运动员从静止出发，从起跳台起跳后能达到的最大高度距地面为，不计人体能量的消
耗、不计一切摩擦，求运动员在最高点的速度大小v（用字母表示）；
b、请你根据图2中的信息，估算v大小；
c、运动员落到着陆坡时，垂直坡面方向的速度在极短时间内减为0，因此运动员要承受极大的冲击力。

设运动员在最高点速度约为v=20m/s，落到着陆坡时的速度方向与水平成，着陆坡的倾角，雪板与坡面经大约的撞击时间后继续滑行。

请根据以上条件估算运动员受到的冲击力。

（保留1位有效数字）（可能会用到数据：，，，）（提示，先写表达式，再代数）。

（2）考虑运动员的转体动作。

a、若谷爱凌在空中腾空的时间约为3s，在空中转动的角速度几乎不变，求她在空中转动的角速度大小；
b、物体转动动能可以理解为各部分绕轴转动的动能之和。

已知物体转动的惯性用物理量I来描述，它的名称为“转动惯量”，物体转动的快慢用角速度描述。

请类比质点动能表达式，写出物体转动动能表达式；
c 、若将谷爱凌在空中转动，理想化为一个半径约为0.20m的圆柱体的转动，已知圆柱体的转动惯量为（m为圆柱体质量，R为圆柱体半径），并假设谷爱凌在冲出跳台的瞬间（约0.02s）内获得足够的角速度，请问她瞬间转体爆发的功率大约多大？（保留1位有效数字）。

第(2)题
如图所示，一个质量的物块从光滑的斜面顶端A下滑，斜面高度，斜面长为2.5m。

物块与水平面动摩擦因数为
0.1，斜面与水平面平滑连接，物块运动到水平面C点静止。

g取10m/s2，求：
（1）物块在斜面上运动时的加速度大小a；
（2）物块到达斜面末端B点时的速度大小v；
（3）物块在水平面运动的位移大小x。

第(3)题
如图所示，固定光滑平行轨道abcd的水平部分处于磁感应强度大小为B方向竖直向上的匀强磁场中，bc段轨道宽度为2L，cd段轨道宽度为L，bc段轨道和cd段轨道均足够长。

质量为2m的导体棒P和质量为m的导体棒Q，有效电阻分别为2R和R，分别置于轨道上的ab段和cd段，且均与轨道垂直，金属棒Q原来处于静止状态。

现让金属棒P从距水平轨道高为h处无初速度释放，两金属棒运动过程中始终与导轨接触良好且与导轨垂直，不计其它电阻及阻力，重力加速度大小为g，求：
（1）两金属棒稳定运动的速度以及通过金属棒的电荷量；
（2）当两棒相距最近时，电路的热功率。