天津市和平區(qū)第一中學2024屆高三第二次調研物理試卷含解析

天津市和平區(qū)第一中學2024屆高三第二次調研物理試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、某行星外圍有一圈厚度為d的光帶，簡化為如圖甲所示模型，R為該行星除光帶以外的半徑．現(xiàn)不知光帶是該行星的組成部分還是環(huán)繞該行星的衛(wèi)星群，當光帶上的點繞行星中心的運動速度v，與它到行星中心的距離r，滿足下列哪個選項表示的圖像關系時，才能確定該光帶是衛(wèi)星群A． B．C． D．2、光電效應實驗中，一組同學用同一光電管在不同實驗條件下得到了四條光電流與電壓之間的關系曲線(甲、乙、丙、丁)，如圖所示。以下判斷正確的是（）A．甲光的頻率大于乙光 B．丙光的頻率等于丁光C．甲光的強度等于丙光 D．乙光的強度等于丁光3、如圖甲所示，金屬細圓環(huán)固定，圓環(huán)的左半部分處于隨時間均勻變化的勻強磁場中。該圓環(huán)電阻為R、半徑為r，從t=0時刻開始，該圓環(huán)所受安培力大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，則磁感應強度的變化率為（）A． B． C． D．4、下列說法正確的是（）A．某金屬能發(fā)生光電效應，當入射光的顏色不變而增大光照強度時，逸出的光電子的最大初動能也增大B．若利用黃光和藍光分別在同一裝置研究光電效應，用藍光照射時的遏止電壓大于用黃光照射時的遏止電壓C．換用頻率小的光照射，但入射光的強度不變，則逸出的光電子的最大初動能不變D．換用頻率小的光照射，但入射光的強度不變，則從光照射到金屬表面上到發(fā)射出電子的時間明顯減少5、氫原子的核外電子從n=2的能級躍遷到n=1的能級時，發(fā)出的光恰好能使某種金屬發(fā)生光電效應，則下列各種說法中正確的是（）A．該光是氫原子所有可能發(fā)出的光中能量最大的B．氫原子中由高能級躍遷到n=2的能級時發(fā)出的光可能使該金屬發(fā)生光電效應C．該金屬發(fā)生光電效應產生的光電子的最大能量恰好等于氫原子從n=2的能級躍遷到n=1的能級所放出光子的能量D．氫原子從n=2的能級躍遷到n=1的能級所放出光子的能量等于該金屬的逸出功6、如圖所示，質量不計的細直硬棒長為2L，其一端O點用鉸鏈與固定轉軸連接，在細棒的中點固定質量為2m的小球甲，在細棒的另一端固定質量為m小球乙。將棒置于水平位置由靜止開始釋放，棒與球組成的系統(tǒng)將在豎直平面內做無阻力的轉動。則該系統(tǒng)在由水平位置轉到豎直位置的過程中（）A．系統(tǒng)的機械能不守恒B．系統(tǒng)中細棒對乙球做正功C．甲、乙兩球所受的向心力不相等D．乙球轉到豎直位置時的速度比甲球小二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、用一束波長為λ的綠光照射某極限波長為λo的金屬，能產生光電效應，下列說法正確的是（）A．該金屬逸出功為W=hλoB．把這束綠光遮住一半，則逸出的光電流強度減小C．若改用一束紅光照射，則不可能產生光電效應D．要使光電流為0，光電管兩級至少需要加大小為的電壓8、如圖,L形木板置于粗糙水平面上,光滑物塊壓縮彈簧后用細線系住。燒斷細線,物塊彈出的過程木板保持靜止,此過程()A．彈簧對物塊的彈力不變B．彈簧對物塊的彈力逐漸減小C．地面對木板的摩擦力不變D．地面對木板的摩擦力逐漸減小9、x=0處的質點在t=0時刻從靜止開始做簡諧振動，帶動周圍的質點振動，在x軸上形成一列向x正方向傳播的簡諧橫波。如圖甲為x=0處的質點的振動圖像，如圖乙為該簡諧波在t0=0.03s時刻的一部分波形圖。已知質點P的平衡位置在x=1.75m處，質點Q的平衡位置在x=2m。下列說法正確的是___________A．質點Q的起振方向向上B．從t0時刻起經過0.0275s質點P處于平衡位置C．從t0時刻算起，質點P比質點Q的先到達最低點D．從t0時刻起經過0.025s，質點P通過的路程小于1mE.從t0時刻起經過0.01s質點Q將運動到x=3m處10、如圖所示，空間分布著勻強電場，電場中有與其方向平行的四邊形，其中為的中點，為的中點.將電荷量為的粒子，從點移動到點，電勢能減??；將該粒子從點移動到點，電勢能減小.下列說法正確的是（）A．點的電勢一定比點的電勢高B．勻強電場的電場強度方向必沿方向C．若之間的距離為，則該電場的電場強度的最小值為D．若將該粒子從點移動到點，電場力做功三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學用圖（a）所示裝置“探究彈力和彈簧伸長的關系”。彈簧的上端固定在鐵架臺支架上，彈簧的下端固定一水平紙片（彈簧和紙片重力均忽略不計），激光測距儀可測量地面至水平紙片的豎直距離h。(1)該同學在彈簧下端逐一增掛鉤碼，每增掛一個鉤碼，待彈簧__________時，記錄所掛鉤碼的重力和對應的h；(2)根據(jù)實驗記錄數(shù)據(jù)作出h隨彈簧彈力F變化的圖線如圖（b）所示，可得未掛鉤碼時水平紙片到地面的豎直距離h0=______cm，彈簧的勁度系數(shù)k=_______N/m。（結果都保留到小數(shù)點后一位）12．（12分）某同學設計了如圖甲所示的電路來測量電源的電動勢及電阻和的阻值。實驗器材有：待測電源（不計內阻），待測電阻，待測電阻，電壓表V（量程為，內阻很大），電阻箱（阻值范圍為），單刀單擲開關，單刀雙擲開關，導線若干。（1）先測電阻的阻值。請將該同學的操作補充完整：A．閉合開關，將開關連接觸點，讀出電壓表示數(shù)；B．閉合開關，將開關連接觸點，調節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)仍為，同時讀出電阻箱的示數(shù)；C．由A、B知電阻__________。（2）繼續(xù)測電源的電動勢和電阻的阻值，該同學的做法是：閉合開關，將開關連接觸點，多次調節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)和對應的電壓表示數(shù)。由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的圖線，則電源電動勢__________（保留三位有效數(shù)字），電阻__________（保留兩位有效數(shù)字）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，豎直平面內固定一半徑為R的光滑半圓環(huán)，圓心在O點。質量均為m的A、B兩小球套在圓環(huán)上，用不可形變的輕桿連接，開始時球A與圓心O等高，球B在圓心O的正下方。輕桿對小球的作用力沿桿方向。（1）對球B施加水平向左的力F，使A、B兩小球靜止在圖示位置，求力的大小F；（2）由圖示位置靜止釋放A、B兩小球，求此后運動過程中A球的最大速度v；（3）由圖示位置靜止釋放A、B兩小球，求釋放瞬間B球的加速度大小a。14．（16分）一半球形玻璃磚，球心為O，OA和OB與豎直方向間的夾角均為30°。一束光線射向A點，折射光線恰好豎直向下射到C點，已知該玻璃磚折射率為。(1)求射向A點的光線與豎直方向的夾角；(2)從B點射入的光線折射后恰好過C點，求折射光線BC與虛線BO夾角的正弦值。15．（12分）如圖所示，R為變阻箱，電壓表為理想電壓表，電源電動勢，當變阻箱阻值為時，閉合電鍵后，電壓表讀數(shù)，求：(1)電路中的電流I和電源內阻r；(2)電源的輸出功率P和效率；(3)試推導說明當R為多大時，電源的輸出功率最大。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

若光帶是衛(wèi)星群，則應該滿足，即，即圖像應該是過原點的直線，故選D.2、A【解析】

AB．根據(jù)愛因斯坦光電效應方程Ek=h-W0反向裁止電壓Ek=eUc同一光電管的逸出功W0相同，由于Uc1Uc2，所以可以判定：甲光的頻率大于乙光的頻率；丙光的頻率（等于甲光）大于丁光的頻率（等于乙光），故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)飽和光電流與照射光強度的關系可知，甲光的強度大于丙光，乙光的強度大于丁光，故CD錯誤。故選A。3、D【解析】

設勻強磁場（）感應電動勢安培力結合圖像可知所以磁感應強度的變化率故D正確ABC錯誤。故選D。4、B【解析】

A．金屬發(fā)生光電效應時逸出的光電子最大初動能滿足，由此可知光電子的最大初動能與入射光的頻率和金屬的逸出功有關，與入射光的強度無關，故A錯誤；B．根據(jù)光電效應方程和能量守恒，聯(lián)立解得由于黃光的頻率小于藍光，故黃光的遏止電壓小于藍光的遏止電壓，故B正確；C．減小入射光的頻率，逸出的光電子的最大初動能將減小，故C錯誤；D．光電效應具有瞬時性，所以無論入射光的頻率和強度如何變化，從光照射到金屬表面上到發(fā)射出電子的時間都是瞬時的，故D錯誤。故選B。5、D【解析】

A．氫原子從n=2的能級躍遷到n=1的能級，所放出光子的能量是所有相鄰能級間躍遷時能量最大的，但小于其他能級躍遷到n=1的能級時所放出的光子的能量，故A錯誤；B．氫原子從高能級躍遷到n=2的能級所放出的光子的能量都小于從n=2的能級躍遷到n=1的能級所放出的光子的能量，不會使金屬發(fā)生光電效應，故B錯誤；C．恰好發(fā)生光電效應，說明光電子的最大初動能為零，故C錯誤；D．恰好發(fā)生光電效應，說明光子的能量等于金屬的逸出功，故D正確。故選D。6、B【解析】

A．以系統(tǒng)為研究對象，由于只有重力做功，只發(fā)生重力勢能和動能相互轉化，故系統(tǒng)的機械能守恒，A錯誤；B．在轉動過程中，甲、乙兩球的角速度相同，設轉到豎直位置時，甲球的速度為v1，乙球的速度為v2，由同軸轉動ω相等，可得由系統(tǒng)的機械能守恒知系統(tǒng)減少的重力勢能等于增加的動能，可得解得，設細棒對乙球做的功為W，根據(jù)動能定理得解得可見，系統(tǒng)中細棒對乙球做正功，B正確；C．甲、乙兩球所受的向心力分別為F2＝m＝m＝2m則C錯誤；D．由上分析知，乙球轉到豎直位置時的速度比甲球大，D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】該金屬逸出功為：，故A錯誤；光的強度增大，則單位時間內逸出的光電子數(shù)目增多，遮住一半，光電子數(shù)減小，逸出的光電流強度減小，但仍發(fā)生光電效應，光電子最大初動能將不變，故C錯誤，B正確；光電效應方程為：，光速為：，根據(jù)動能定理可得光電流為零時有：，聯(lián)立解得：，故D正確．所以BD正確，AC錯誤．8、BD【解析】

燒斷細線，彈簧要恢復原狀，彈簧對物塊的彈力逐漸減小，故A錯誤，B正確。木板在水平方向上受到彈簧的彈力和地面的摩擦力，兩個力處于平衡，由于彈簧的彈力逐漸減小，則地面對木板的摩擦力逐漸減小。故D正確、C錯誤。故選BD。【點睛】本題通過形變量的變化得出彈力變化是解決本題的關鍵，注意木塊對木板沒有摩擦力，木板所受的摩擦力為靜摩擦力．9、BCD【解析】

由圖讀出波長和周期T，由波長與周期可求出波傳播的速度，根據(jù)質點的位置分析其運動情況，注意質點不隨著波遷移；【詳解】A、由圖甲可知，在時刻振源質點是向y軸負方向振動，其余質點重復振源質點的運動情況，故質點Q起振的方向仍為y軸負方向，故選項A錯誤；B、由圖甲可知周期為，由圖乙可知波長為，則波速為：則由圖乙可知當P再次處于平衡位置時，時間為：經過周期的整數(shù)倍之后，質點P再次處于平衡位置，即經過還處于平衡位置，故選項B正確；C、由于波沿軸正方向傳播，可知從t0時刻算起，質點P比質點Q的先到達最低點，故選項C正確；D、由題可知：，若質點P在最高點、最低點或平衡位置，則通過的路程為：，但此時質點P不在特殊位置，故其路程小于，故選項D正確；E、波傳播的是能量或者說是波的形狀，但是質點不隨著波遷移，故選項E錯誤。10、CD【解析】

將電荷量為的粒子,從點移動到點,電勢能減小,則點的電勢比點高；同理點電勢比點高;兩點電勢關系無法確定,勻強電場的電場強度方向不一定沿方向，選項AB錯誤；若之間的距離為,則該電場的電場強度取最小值時必沿方向,此時,則，選項C正確；點的電勢，同理,則若將該粒子從點移動到點，電場力做功，選項D正確三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、靜止120.031.3【解析】

(1)[1]該同學在彈簧下端逐一增掛鉤碼，每增掛一個鉤碼，待彈簧靜止時，此時彈力與重力大小相等，記錄所掛鉤碼的重力和對應的h(2)[2]由圖可知，當時即為未掛鉤碼時水平紙片到地面的豎直距離[3]由胡克定律可得，即圖像斜率絕對值的倒數(shù)表示彈簧勁度系數(shù)則有12、1.436.0【解析】

（1）[1]由電路的特點可知，在電壓表的示數(shù)不變的情況下，對應的電阻應不變。電阻箱的示數(shù)即為電阻的阻值，即（2）[2][3]根據(jù)閉合電路歐姆定律有所以有由此式可知圖線的縱軸截距為斜率解得，四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）mg；（2）；（3）【解析】

（1）設圓環(huán)對球的彈力為，輕桿對球的彈力為，對、和輕桿整體，根據(jù)平衡條件有對球有解得（2