天津市重点中学2024年高三物理寒假综合能力提升试卷

试卷更新日期：2024-03-08 类型：月考试卷

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一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 下列单位中属于国际单位制（SI）基本单位的是（　　）

A、牛顿 B、焦耳 C、千克 D、库仑

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2. 银川绿地中心双子塔项目位于银川阅海湾中央商务区中轴位置，高度301m，建成后将成为西北地区最高双子塔。据说，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a－t图像如图所示。则下列相关说法正确的是（　　）

A、t＝4.5s时，电梯处于失重状态 B、5~55s时间内，绳索拉力最小 C、t＝59.5s时，电梯处于超重状态 D、t＝60s时，电梯速度恰好为零

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3. 观看科幻电影《流浪地球》后，某同学设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景，如图所示，轨道上P点距木星最近（距木星表面的高度可忽略）。则（）

A、地球靠近木星的过程中运行速度减小 B、地球远离木星的过程中加速度增大 C、地球远离木星的过程中角速度增大 D、地球在P点的运行速度大于木星第一宇宙速度

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4. 平行板电容器C与三个可控电阻R₁、R₂、R₃以及电源连成如图所示的电路，闭合开关S，待电路稳定后，电容器C两极板带有一定的电荷，要使电容器所带电荷量减少。以下方法中可行的是（）

A、只增大R₁ ，其他不变 B、只增大R₂ ，其他不变 C、只减小R₃ ，其他不变 D、只减小a、b两极板间的距离，其他不变

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5. 如图，小球甲从A点水平抛出，同时将小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向夹角为30°，已知B、C高度差为h ，两小球质量相等，不计空气阻力，由以上条件可知（）

A、小球甲作平抛运动的初速度大小为 $2 \sqrt{\frac{g h}{3}}$ B、甲、乙两小球到达C点所用时间之比为1：2 C、A，B两点高度差为 $\frac{h}{4}$ D、两小球在C点时重力的瞬时功率相等

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6. 如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，结果受到激发后的氢原子能辐射出三种不同频率的光子，让辐射出的光子照射某种金属，结果有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，其中一种光子恰好能使该金属发生光电效应，则打出的光电子的最大初动能为（　　）

A、0 B、1.89eV C、10.2eV D、12.09eV

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二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7.
如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是（）

A、M带负电荷，N带正电荷 B、M在b点的动能小于它在a点的动能 C、N在d点的电势能等于它在e点的电势能 D、N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功

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8. 如图所示，在纸面内有一个半径为r、电阻为R的线圈，线圈处于足够大的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里，线圈与磁场右边界相切与P点。现使线圈绕过P点且平行于磁场方向的轴以角速度ω顺时针方向匀速转过90°，到达图中虚线位置，则下列说法正确的是（）

A、线圈中产生沿逆时针方向的感应电流 B、线圈受到的安培力逐渐增大 C、线圈经过虚线位置时的感应电动势为2Br²ω D、流过线圈某点的电荷量为 $\frac{B π r^{2}}{R}$

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9. 下列说法正确的是（）

A、两个分子间的距离r存在某一值r₀（平衡位置处），当r大于r₀时，分子间斥力大于引力；当r小于r₀时分子间斥力小于引力 B、布朗运动不是液体分子的运动，但它可以反映出分子在做无规则运动 C、用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙 D、随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，但最终还是达不到绝对零度 E、对于一定质量的理想气体，在压强不变而体积增大时，单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少

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10. 如图所示，在粗糙水平面上放置质量分别为m、m、3m、2m的四个木块A、B、C、D，木块A、B用一不可伸长的轻绳相连，木块间的动摩擦因数均为μ ，木块C、D与水平面间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若用水平拉力F拉木块B，使四个木块一起匀速前进，重力加速度为g ，则需要满足的条件是（　　）

A、木块A、C间的摩擦力与木块B、D间的摩擦力大小之比为3：2 B、木块C、D与水平面间的动摩擦因数最大为 $\frac{μ}{4}$ C、轻绳拉力F_T最大为 $μ m g$ D、水平拉力F最大为 $\frac{7 μ m g}{3}$

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三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11. 一个小电珠上标有“ $2 V 、 2 W$ ”的字样，现在要用伏安法描绘出这个电珠的 $U - I$ 图象，有下列器材供选用：
A．电压表（量程为 $0 ~ 3 V$ ，内阻约为 $10 k Ω$ ）
B．电压表（量程为 $0 ∼ 15 V$ ，内阻约为 $20 k Ω$ ）
C．电流表（量程为 $0 ∼ 0.6 A$ ，内阻约为 $1 Ω$ ）
D．电流表（量程为 $0 ∼ 1.0 A$ ，内阻约为 $0.4 Ω$ ）
E．滑动变阻器（阻值范围为 $0 ∼ 5 Ω$ ，额定电流为 $10 A$ ）
F．滑动变阻器（阻值范围为 $0 ∼ 500 Ω$ ，额定电流为 $0.2 A$ ）

(1)、实验中电压表应选用，电流表应选用（均用器材前的字母表示）。

(2)、为了尽量减小实验误差，要电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器调节方便，滑动变阻器应选用（用器材前的字母表示）。

(3)、请在虚线框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图

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12. 某同学手头有一个标有“5V 9W”的小灯泡L，想描绘该小灯泡的伏安特性曲线，实验室中如下的实验器材：
A．电压表V₁(量程为2V，内阻为2kΩ)
B．电压表V₂(量程为15V，内阻为15kΩ)
C．电流表A₁(量程为2A，内阻约为1Ω)
D．电流表A₂(量程为0.6A，内阻约为10Ω)
E.定值电阻R₁=4kΩ
F.定值电阻R₂=16kΩ
G.滑动变阻器R₃(0~5Ω，2A)
H.剂动变鞋器R₄(0~150Ω，0.5A)
I.学生电源(直流9V，内阻不计)
J.开关，导线若干

(1)、为了便于调节且读数尽量准确，电流表应选用，滑动变阻器应选用，电压表应选用，定值电阻应选用(填器材前的字母序号)

(2)、在虚线框中画出满足实验要求的电路图

(3)、根据设计的电路图，可知小灯泡两端电压U与电压表读数U_v的关系为

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四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13. 如图所示，两条直线 $M N$ 与 $P Q$ 所夹区域内有两个不同的匀强磁场，磁场的直线边界 $O O^{'}$ 与 $M N$ 和 $P Q$ 均垂直。一质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的带电粒子以某一初速度垂直 $M N$ 射入磁场 $B_{1}$ ，受磁场力的作用，最终垂直于边界 $P Q$ 且从 $O^{'} Q$ 段射出。已知：两磁场的磁感应强度分别为 $B_{1} = \frac{100 π m}{q}$ 、 $B_{2} = \frac{200 π m}{q}$ （各物理量单位均为国际单位制中的主单位），粒子进入磁场的初速度为 $v = 20 π m / s$ 。不计粒子重力，求：

(1)、粒子在 $B_{1}$ 、 $B_{2}$ 磁场中运动的半径之比

(2)、粒子在两磁场中运动的最短时间

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14. 如图所示，宽度为 $\sqrt{3} L$ 的区域被平均分为区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中Ⅰ、Ⅲ有匀强磁场，它们的磁感应强度大小相等，方向垂直纸面且相反，长为 $\sqrt{3} L$ ，宽为 $\frac{L}{2}$ 的矩形abcd紧邻磁场下方，与磁场边界对齐，O为dc边的中点，P为dc边中垂线上的一点，OP=3L．矩形内有匀强电场，电场强度大小为E，方向由a指向O．电荷量为q、质量为m、重力不计的带电粒子由a点静止释放，经电场加速后进入磁场，运动轨迹刚好与区域Ⅲ的右边界相切．

(1)、求该粒子经过O点时速度大小v₀；

(2)、求匀强磁场的磁感强度大小B；

(3)、若在aO之间距O点x处静止释放该粒子，粒子在磁场区域中共偏转n次到达P点，求x满足的条件及n的可能取值．

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15. 如图所示，开口竖直向上的细玻璃管内有一段长为L₂=15cm的水银柱，封闭了一段长度为L₁=20cm的气体，此时封闭气体温度为300K，水银柱的上端距离管口的距离为L₃=5cm，已知大气压强为p₀=75cmHg。现把玻璃管缓慢旋转90°至水平位置保持不动，然后对玻璃管缓慢加热到水银柱刚好没流出管口，求：
②

(1)、玻璃管旋转90°时，封闭气体的长度为多少？

(2)、水银柱刚好没流出管口时，此时玻璃管中封闭气体的温度为多少K？

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