天津市八校聯(lián)考2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末質(zhì)量調(diào)查物理試卷（解析版）

PAGEPAGE12024年天津市八所重點(diǎn)學(xué)校高三畢業(yè)班聯(lián)考物理試卷考生注意：1.試卷滿分100分，考試時(shí)間60分鐘。2.本考試分設(shè)試卷和答題紙。試卷包括兩部分，第一部分為選擇題，第二部分為非選擇題。3.答題前，務(wù)必在答題紙上填涂姓名、班級(jí)、考場(chǎng)座位號(hào)和準(zhǔn)考證號(hào)，作答必須涂或?qū)懺诖痤}紙上，在試卷上作答一律不得分。第一部分的作答必須涂在答題卡上相應(yīng)的區(qū)域，第二部分的作答必須寫在答題卡上與試卷題號(hào)對(duì)應(yīng)的位置。第I部分選擇題共40分一、單項(xiàng)選擇題（本題共5小題，每小題5分，共25分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的）1.2023年10月26日神舟十七號(hào)載人飛船成功與中國(guó)空間站“天和一號(hào)”核心艙精準(zhǔn)對(duì)接，形成三艙三船組合體。對(duì)接后組合體繞地球的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛行高度約為400km。已知地球半徑R，引力常量G，地球表面重力加速度g，根據(jù)題中所給條件，下列說法正確的是（）A.要實(shí)現(xiàn)對(duì)接，需使飛船先進(jìn)入空間站所在軌道，再加速完成對(duì)接B.組合體的周期大于24小時(shí)C.可以估算出地球?qū)M合體的萬有引力D.神舟十七號(hào)飛船的發(fā)射速度應(yīng)大于第一宇宙速度〖答案〗D〖解析〗A．要實(shí)現(xiàn)對(duì)接，需使飛船先進(jìn)入空間站較低的軌道，再加速做離心運(yùn)動(dòng)才能完成對(duì)接，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．組合體的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)開普勒第三定律可知，組合體的周期小于24小時(shí)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．組合體的質(zhì)量未知，則不可以估算出地球?qū)M合體的萬有引力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度，則神舟十七號(hào)飛船的發(fā)射速度應(yīng)大于第一宇宙速度，選項(xiàng)D正確。故選D。2.如圖所示，水平桌面上平鋪一張宜紙，宣紙的左側(cè)壓有一鎮(zhèn)紙，寫字過程中宣紙保持靜止不動(dòng)，下列說法正確的是（）A.鎮(zhèn)紙受到支持力和它對(duì)宣紙的壓力是一對(duì)平衡力B.豎直提起毛筆懸空時(shí)，增大握筆的力度可以增大手和筆之間的摩擦力C.自左向右行筆寫一橫過程中，鎮(zhèn)紙不受摩擦力作用D.自左向右行筆寫一橫過程中，桌面給宣紙的摩擦力向右〖答案〗C〖解析〗A．鎮(zhèn)紙受到的支持力和它對(duì)宣紙的壓力是一對(duì)相互力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．豎直提起毛筆懸空時(shí)，手對(duì)筆的靜摩擦力與重力等大反向，則增大握筆的力度則受和筆間的摩擦力不變，只是增大手和筆之間的最大摩擦力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．自左向右行筆寫一橫過程中，鎮(zhèn)紙受力平衡，水平方向不受摩擦力作用，選項(xiàng)C正確；D．自左向右行筆寫一橫過程中，筆對(duì)宣紙的摩擦力向右，則桌面給宣紙的摩擦力向左，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。3.健身球是一種內(nèi)部充氣的健身輔助器材，如圖所示，球內(nèi)的氣體可視為理想氣體，當(dāng)球內(nèi)氣體被快速擠壓時(shí)來不及與外界熱交換，而緩慢變化時(shí)可認(rèn)為能發(fā)生充分的熱交換。則下列說法正確的是（）A.人體快速擠壓健身球過程中，球內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小B.人體快速擠壓健身球過程中，球內(nèi)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大C.人體緩慢離開健身球過程中，球內(nèi)表面單位時(shí)間單位面積上撞擊的分子數(shù)不變D.人體緩慢離開健身球過程中，球內(nèi)氣體對(duì)外放熱〖答案〗B〖解析〗AB．人體快速擠壓健身球過程中，來不及與外界熱交換，球內(nèi)氣體溫度升高，體積減小，則壓強(qiáng)變大，球內(nèi)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．人體緩慢離開健身球過程中，球內(nèi)氣體能與外界發(fā)生充分的熱交換，則球內(nèi)氣體的溫度不變，體積變大，壓強(qiáng)變小，氣體分子數(shù)密度減小，而分子的平均速率不變，則球內(nèi)表面單位時(shí)間單位面積上撞擊的分子數(shù)減小，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能不變，則球內(nèi)氣體從外界吸熱，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選B。4.執(zhí)勤交警通常使用酒精濃度測(cè)試儀，其工作原理如圖，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，酒精傳感器電阻R的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，電路中的電表均為理想電表。當(dāng)一位酒駕駕駛員對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)，下列說法中正確的是（）A.電流表的示數(shù)變大 B.電壓表的示數(shù)變大C.電源的輸出功率變小 D.保護(hù)電阻R0消耗的功率變小〖答案〗A〖解析〗A．酒駕駕駛員對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)，電阻R的阻值減小，電路總電阻減小，故干路電流增大，即電流表示數(shù)變大，故A正確；B．干路電流變大，由閉合電路歐姆定律可知故電壓表示數(shù)變小，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)椴恢纼?nèi)阻與外電路電阻的大小關(guān)系，故不能判斷電源的輸出功率如何變化，故C錯(cuò)誤；D．保護(hù)電阻R0消耗的功率滿足因?yàn)楦陕冯娏髯兇螅时Ｗo(hù)電阻R0消耗的功率變大，故D錯(cuò)誤；故選A。5.靜電噴涂是一種利用靜電作用使霧化涂料微粒在高壓電場(chǎng)作用下帶上電荷，并吸附于帶正電的被噴涂工件的涂裝技術(shù)，靜電噴涂機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖所示，規(guī)定大地的電勢(shì)為零，下列說法正確的是（）A.霧化涂料微粒帶正電B.靜電噴涂機(jī)噴口處的電勢(shì)大于零C.霧化涂料向被噴涂工件運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能減小D.若將靜電噴涂機(jī)向被噴涂工件移動(dòng)，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小〖答案〗C〖解析〗A．由圖可知靜電噴涂機(jī)與電源負(fù)極相連，且正極接地，故霧化涂料微粒帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)殡娫凑龢O接地，故正極電勢(shì)為零，負(fù)極電勢(shì)小于零，即靜電噴涂機(jī)噴口處電勢(shì)小于零，故B錯(cuò)誤；C．霧化顆粒帶負(fù)電，工件帶正電，在霧化顆粒運(yùn)動(dòng)過程中，受到的電場(chǎng)力指向工件，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故C正確；D．若將靜電噴涂機(jī)向被噴涂工件移動(dòng)，P點(diǎn)的電場(chǎng)線會(huì)變得更加密集，即P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度變大，故D錯(cuò)誤；故選C。二、多項(xiàng)選擇題（本題共3小題，每小題5分，共15分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中都有多個(gè)選項(xiàng)是正確的，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分）6.風(fēng)力發(fā)電是一種綠色清潔能源。其發(fā)電原理可簡(jiǎn)化如圖甲所示，風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)內(nèi)部的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示，發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為10Ω，外接一只電阻為90Ω的燈泡，不計(jì)電路的其他電阻，則（）A.t=0.01s時(shí)穿過線圈的磁通量最大B.t=0.01s時(shí)穿過線圈磁通量變化率為零C.燈泡兩端的電壓為18VD.每秒內(nèi)電流方向改變50次〖答案〗AB〖解析〗AB．由圖可知t=0.01s時(shí)瞬時(shí)電壓為零，線圈位于中性面，故此時(shí)穿過線圈的磁通量最大，穿過線圈的磁通量變化率為零，故AB正確；C．由圖可知發(fā)電機(jī)的有效電壓為燈泡兩端的電壓為故C錯(cuò)誤；D．由圖可知周期為0.02s，每個(gè)周期發(fā)電機(jī)的電流方向改變2次，故每秒發(fā)電機(jī)的電流方向改變100次，故D錯(cuò)誤；故選AB。7.2022年11月8日在珠海航展上殲-20表演了雙機(jī)盤旋、雙機(jī)水平交叉、大仰角轉(zhuǎn)彎脫離等精彩動(dòng)作。飛機(jī)從水平平飛經(jīng)一段圓弧轉(zhuǎn)入豎直向上爬升，如圖所示，假設(shè)飛機(jī)沿圓弧運(yùn)動(dòng)時(shí)速度大小不變，發(fā)動(dòng)機(jī)推力方向沿軌跡切線，飛機(jī)所受升力垂直于機(jī)身，空氣阻力大小不變，則飛機(jī)沿圓弧運(yùn)動(dòng)時(shí)（）A.飛機(jī)所受合外力零 B.飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力的大小保持不變C.飛機(jī)克服重力做功功率變大D.飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力與空氣阻力做功之和等于重力勢(shì)能的增量〖答案〗CD〖解析〗A．飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則所受合外力不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則沿切線方向的合力為零，向上爬升時(shí)因重力沿切線方向的分量逐漸變大，可知飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力的大小逐漸變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．因飛機(jī)豎直分速度變大，根據(jù)P=Gvy可知，飛機(jī)克服重力做功功率變大，選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)能量關(guān)系可知，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力與空氣阻力做功之和等于飛機(jī)機(jī)械能增量，因飛機(jī)動(dòng)能不變，則等于重力勢(shì)能的增量，選項(xiàng)D正確。故選CD。8.圖甲中筆記本電腦機(jī)身和顯示屏分別裝有霍爾元件和磁體，實(shí)現(xiàn)開屏變亮，合屏熄滅。圖乙為一塊利用自由電子導(dǎo)電，長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c的霍爾元件，電流大小恒定且方向向右。當(dāng)合上顯示屏?xí)r，水平放置的元件處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，元件前、后表面間產(chǎn)生電壓，當(dāng)電壓超過某一臨界值時(shí)，屏幕自動(dòng)熄滅。則（）A.合屏狀態(tài)下，前表面的電勢(shì)比后表面的高B.若磁場(chǎng)變強(qiáng)，可能出現(xiàn)閉合屏幕時(shí)無法熄屏C.增大霍爾元件的高度c，可能出現(xiàn)閉合屏幕時(shí)無法熄屏D.前、后表面間的電壓與流過霍爾元件的電流大小無關(guān)〖答案〗AC〖解析〗A．合屏狀態(tài)下，根據(jù)左手定則可知，電子偏向后表面，則前表面的電勢(shì)比后表面的高，選項(xiàng)A正確；B．根據(jù)解得U=Bbv則若磁場(chǎng)變強(qiáng)，前后表面產(chǎn)生的電壓變大，則不可能出現(xiàn)閉合屏幕時(shí)無法熄屏現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)I=nebcv解得則增大霍爾元件的高度c，則前后產(chǎn)生的電壓減小，則可能出現(xiàn)閉合屏幕時(shí)無法熄屏，選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)可知，前、后表面間的電壓與流過霍爾元件的電流大小有關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。第II部分非選擇題共60分三、填空題（本題共1小題，每空2分，共12分）9.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置探究小車加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，小車總質(zhì)量用M表示，重物質(zhì)量用m表示。（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要進(jìn)行的操作是___________。A．平衡摩擦力B．調(diào)節(jié)細(xì)線與長(zhǎng)木板平行C．所掛重物質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量MD．測(cè)量重物質(zhì)量m（2）如圖為某次實(shí)驗(yàn)過程中打出的某一條紙帶，A、B、C、D、E為5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，測(cè)量出A點(diǎn)與其它各計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s。則小車運(yùn)動(dòng)的加速度為a=___________m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）在探究加速度與力之間的關(guān)系時(shí)，以小車加速度a為縱軸、彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為橫軸，作出a-F圖像，發(fā)現(xiàn)圖像為一條過原點(diǎn)的傾斜直線，直線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為M=___________?！即鸢浮剑?）AB（2）0.20（3）〖解析〗（1）[1]A．為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車受的合外力，則該實(shí)驗(yàn)中需要平衡摩擦力，選項(xiàng)A正確；B．調(diào)節(jié)細(xì)線與長(zhǎng)木板平行，選項(xiàng)B正確；CD．因有彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量小車受的拉力，則不需要滿足所掛重物質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M，也不需要測(cè)量重物質(zhì)量m，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；故選AB。（2）[2]每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則T=0.1s則小車運(yùn)動(dòng)的加速度為（3）[3]對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律則可知解得10.某同學(xué)用橡皮條與彈簧測(cè)力計(jì)驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。其中A為固定橡皮條的圖釘，OB和OC為細(xì)繩。實(shí)驗(yàn)過程中，第一次用兩個(gè)互成角度的力F1，F(xiàn)2共同拉橡皮條，第二次用一個(gè)力拉橡皮條，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖乙所示。（1）本實(shí)驗(yàn)中兩次拉橡皮條的過程，主要體現(xiàn)的科學(xué)方法是等效替代法，其含義是___________。A．橡皮條可以用細(xì)繩替代B．左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果可以替代右側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果C．右側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果可以替代左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果D．第一次兩彈簧測(cè)力計(jì)共同作用的效果可以用第二次一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果替代（2）在做本實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列操作中錯(cuò)誤的是___________。A．同一次實(shí)驗(yàn)過程中O點(diǎn)位置不允許變動(dòng)B．實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)必須與木板平行C．拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要近些D．若操作正確，圖乙中的方向一定沿AO方向（3）實(shí)驗(yàn)中，若保持F1方向不變，結(jié)點(diǎn)O位置不變，將F2沿逆時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，F(xiàn)1的大小將___________。A．不斷減小B．不斷增大C．先增大后減小D．先減小后增大〖答案〗（1）D（2）C（3）B〖解析〗（1）[1]本實(shí)驗(yàn)中兩次拉橡皮條的過程，主要體現(xiàn)的科學(xué)方法是等效替代法，其含義是第一次兩彈簧測(cè)力計(jì)共同作用的效果可以用第二次一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果替代，故選D。（2）[2]A．同一次實(shí)驗(yàn)過程中O點(diǎn)位置不允許變動(dòng)，以保證等效性，選項(xiàng)A正確；B．實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)必須與木板平行，選項(xiàng)B正確；C．拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．若操作正確，圖乙中的方向一定沿AO方向，選項(xiàng)D正確。本題選不正確的，故選C。（3）[3]實(shí)驗(yàn)中，若保持F1方向不變，結(jié)點(diǎn)O位置不變，即合力不變，將F2沿逆時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，F(xiàn)1的大小將不斷增大，故選B。四、計(jì)算題（本題共3小題，其中第10題14分，第11題16分，第12題18分，共48分。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明和方程式，只寫出最后〖答案〗的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位）11.如圖所示為春節(jié)期間燃放的“火箭”型爆竹，由上下A、B兩部分構(gòu)成，A的質(zhì)量m1=0.1kg，B的質(zhì)量m2=0.2kg，A、B中間夾有少量火藥，不計(jì)其質(zhì)量。開始時(shí)讓“火箭”在距地面H=0.8m高處自由釋放，“火箭”著地瞬間以原速率0.75倍的速率反彈，剛要離開地面時(shí)火藥爆炸，經(jīng)極短時(shí)間后A、B分離，此時(shí)B的速度恰好為零。不計(jì)空氣阻力和“火箭”的體積，可認(rèn)為火藥爆炸所釋放的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為A、B的機(jī)械能，重力加速度g=10m/s2。求：（1）“火箭”著地時(shí)的速度v的大??；（2）爆炸過程A部分所受作用力的沖量I的大??；（3）火藥爆炸所釋放的化學(xué)能E?！即鸢浮剑?）4m/s；（2）0.6N·s；（3）2.7J〖解析〗（1）根據(jù)得（2）與地面碰撞后反彈速率根據(jù)動(dòng)量守恒爆炸過程A部分所受作用力的沖量得（3）由能量關(guān)系得12.如圖所示，在Oxy光滑絕緣水平面上的第一象限內(nèi)存在方向垂直紙面向外、大小B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一阻值R=0.4Ω、質(zhì)量m=0.1kg和邊長(zhǎng)L=0.8m的正方形金屬框，靜止放在水平桌面上，其右邊界bc恰好與y軸重合?，F(xiàn)給其施以水平向右的恒力F，當(dāng)be邊到達(dá)x=0.4m時(shí)恰好達(dá)到最大速度v=2m/s，此時(shí)撤去外力F。（1）恒力F的大??；（2）從開始運(yùn)動(dòng)到撤去外力的瞬間，線框運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；（3）從開始運(yùn)動(dòng)到完全進(jìn)入磁場(chǎng)的整個(gè)過程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱Q?！即鸢浮剑?）0.8N；（2）0.45s；（3）0.312J〖解析〗（1）線框最大速度時(shí)水平向右的恒力與安培力大小相等，方向相反，則由閉合電路歐姆定律得由法拉第電磁感應(yīng)定律得解得（2）從開始運(yùn)動(dòng)到撤去外力的瞬間，對(duì)線框由動(dòng)量定理得又有，，，解得（3）從開始運(yùn)動(dòng)到完全進(jìn)入磁場(chǎng)的整個(gè)過程中，對(duì)線框由功能關(guān)系得對(duì)全過程由動(dòng)量定理得又，，，解得13.如圖所示是中國(guó)科學(xué)院自主研制的磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)裝置中的“偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)”原理圖。偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為垂直紙面向外的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)II，由