天津市红桥区2023-2024学年高三上学期期中考试物理
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分共100分
第Ⅰ卷（选择题，共40分）
单选题（本题共5小题，每小题5分共25分）
1．在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对世界的认识。对下列实验描述正确的是（ ）
A．卢瑟福通过A图所示的实验，发现了质子和中子
B．汤姆孙通过B图所示的气体放电管，提出了原子的核式结构模型
C．C图所示的实验中，验电器因为带上负电指针张开
D．D图放射源产生的三种射线中，射线1的电离本领最强
2．雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次，就形成了彩虹。如图，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光，下列说法正确的是（ ）
A．a光线是红光，b光线是紫光
B．遇到同样的障碍物，b光比a光更容易发生明显衍射
C．a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间短
D．增大太阳光在水滴表面的入射角，则可能没有光线从水滴中射出
3．关于牛顿运动定律的理解，下列说法正确的是（ ）
A．抛出去的小球，离手后仍能运动，说明小球已经失去惯性
B．物体不受力时处于静止或匀速运动的状态
C．物体所受的合力方向与物体的加速度方向可能相反
D．甲、乙双方进行拔河比赛，甲方胜利，说明甲对乙的力大于乙对甲的力
4．如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出多种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子。下列说法正确的是（ ）
A．最多可放出6种频率不同的光子，全部属于巴耳末系
B．放出的光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到n=3激发态时产生的
C．用动能为12.7eV的电子撞击氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁至n=4的激发态
D．用能量为2.56eV的光子照射处于n=2能级的氢原子，可以使它跃迁到n=4的激发态
5．一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其图像如图所示。下列说法正确的有（ ）
A．A→B的过程中，气体对外界做功
B．A→B的过程中，气体放出热量
C．B→C的过程中，气体压强变小
D．A→B→C的过程中，气体内能增加
二、多选题.（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分）
6．汽车由甲地开出，沿平直公路开到乙地时，刚好停止运动。它的速度-时间图像如图所示，在和两段时间内，汽车的（ ）
A．加速度大小之比为2∶1
B．位移大小之比为1∶2
C．平均速度大小之比为2∶1
D．平均速度大小之比为1∶2
7．如图所示，质量为的小物体静止一个半球体上，半球体的质量是，小物体与半球体间的动摩擦因数为，小物体与球心连线与水平地面的夹角为，则下列说法正确的是（ ）
A．地面对半球体的支持力等于
B．小物体对半球体的摩擦力大小为
C．地面与半球体之间没有摩擦力
D．增加小物体的质量，地面与半球体的摩擦力增加
8．如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆的下端固定有质量为m的小球。重力加速度为g。现使小车以加速度大小为a向右做匀减速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A．杆对小球的弹力一定竖直向上
B．杆对小球的弹力不沿杆向上
C．杆对小球的弹力大小为
D．杆对小球的弹力大小为mg
第Ⅱ卷 (非选择题 共60分)
三.实验题（本题满分12分）
9.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的盛水浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和大小如图，坐标系中正方形方格的边长为1cm。试求：
①每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL。
②某次实验测得油膜面积为S，纯油酸的体积为V，则油酸分子直径D= 。（用题中给定的字母表示）
10．如图（甲）为一实验小组“探究牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的质量为m，小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是( )
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
（2）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是( )
A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
D．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
（3）如图(乙)是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为：SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则打B点时车速vB= m/s，小车的加速度a= m/s2(结果保留2位有效数字)。
计算题：（本大题共3个小题，共48分,写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
11．建筑工人安装脚手架进行高空作业，有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一个物体脱落，使物体从高45m的空中由静止开始自由下落。（不计空气阻力，g取10 m/s 2。）求：
（1）物体下落过程经历的时间；
（2）物体落地时的速度大小；
（3）物体落地前最后1s内的位移大小。
12．如图所示，质量为的物体，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小为的力推物体，物体沿斜面向上匀速运动，斜面体质量，且始终静止，，，。求：
（1）斜面和物体间的动摩擦因数；
（2）地面对斜面体的摩擦力大小和支持力大小。
13．如图所示，传送带与地面倾角θ=37°，从A到B长度为16m，传送带以10m/s的速度逆时针转动。在传送带上端A无初速地放一个质量为m=0.5kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为，煤块在传送带上经过会留下黑色划痕。已知（sin37°=0.6，cos37°=0.8），g=10m/s2。求：
（1）煤块从A到B运动的时间；
（2）煤块从A到B的过程中传送带上形成划痕的长度。参考答案：
D 2．B 3．B 4．B 5．B 6．AB 7．AC 8．BC
9． 8.0×10﹣6
10． B D 0.44 0.42
11．（1）3s；（2）30m/s；（3） 25m
【详解】（1）由位移—时间公式有
得t=3s
（2）由速度—时间公式有v=gt
解得v=30m/s
（3） 由位移时间公式有
解得H=25m
12．（1）；（2），
【详解】（1）对滑块作受力分析，设滑块受到的摩擦力为，如图所示
根据受力平衡可得
解得，
则斜面对物体的动摩擦因数为
（2）因两个物体均处于平衡状态，故可以将滑块与斜面体看成一个整体来研究，设地面对斜面体的摩擦力大小和支持力大小分别为、，其受力如图所示
在水平方向上，根据受力平衡可得
在竖直方向上，根据受力平衡可得
解得
13．（1）2s；（2）5m
【详解】（1）开始阶段，由牛顿第二定律得
代入数据解得
煤块加速至与传送带速度相等时需要的时间为
煤块加速至与传送带速度相等时，煤块的位移为
所以煤块加速到10m/s时仍未到达B点，由题意得
则煤块不能与传送带一起做匀速直线运动，对煤块受力分析，由牛顿第二定律得
代入数据解得
设第二阶段煤块滑动到B的时间为t2，则
代入数据解得
煤块从A到B的时间为
（2）第一阶段煤块的速度小于皮带速度，煤块相对皮带向上移动，煤块与皮带的相对位移大小为
故煤块相对于传送带上移5m；第二阶段煤块的速度大于皮带速度，煤块相对皮带向下移动，煤块相对于皮带的位移大小为
代入数据解得
即煤块相对传送带下移1m；故传送带表面留下黑色炭迹的长度为
