天津市2024届高三下学期物理3月模拟卷
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
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、如图，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R，将等电量的异种点电荷Q放在圆周上，它们的位置关于AC对称，+Q与O点的连线和OC间夹角为30°，静电常量为k，则（ ）
A．O点的电场强度大小为
B．O点的电场强度方向由O指向A
C．O点电势小于C点电势
D．试探电荷q从B点移到D点过程中，电势能始终不变
2、下列说法正确的是（ ）
A．卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核具有复杂的结构
B．在一根长为0.2m的直导线中通入2A的电流将导线放在匀强磁场中，受到的安培力为0.2N，则匀强磁场的磁感应强度的大小可能是0.8T
C．伽利略利用理想斜面实验得出物体不受外力作用时总保持静止或匀速直线运动的状态，开创了物理史实验加合理外推的先河
D．比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法，电流强度I的定义式是
3、1934年，约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核，产生了第一个人工放射性核素X：．X的原子序数和质量数分别为
A．15和28
B．15和30
C．16和30
D．17和31
4、在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的气缸质量为M，气缸内有一质量为m的活塞，已知M＞m．活塞密封一部分理想气体．现对气缸施加一个水平向左的拉力F（如图甲），稳定时，气缸的加速度为a1，封闭气体的压强为p1，体积为V1；若用同样大小的力F水平向左推活塞（如图乙），稳定时气缸的加速度为a1，封闭气体的压强为p1，体积为V1．设密封气体的质量和温度均不变，则 ( )
A．a1 =a1，p1＜p1，V1＞V1
B．a1＜a1，p1＞p1，V1＜V1
C．a1=a1，p1＜p1，V1＜V1
D．a1＞a1，p1＞p1，V1＞V1
5、下列说法正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体，转动一周，由于初末位置速度相同，故其合力冲量为零
B．做曲线运动的物体，任意两段相等时间内速度变化一定不相同
C．一对作用力和反作用力做的功一定大小相等，并且一个力做正功另一个力做负功
D．在磁场中，运动电荷所受洛伦兹力为零的点，磁感应强度B也一定为零
6、体育课上，身高相同的、两位同学比赛跳高，同学采用跨越式，同学采用背越式，结果两同学的成绩相同，不计空气阻力。则下列分析正确的是（ ）
A．同学跳高过程中克服重力做的功较多 B．同学在最高点时的速度为0
C．同学腾空过程用时较长 D．同学起跳过程中先超重后失重
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、如图所示，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相等的光滑轨道．甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有
A．甲的切向加速度始终比乙的大
B．甲、乙在同一高度的速度大小相等
C．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度
D．甲比乙先到达B处
8、如图所示，在竖直平面内的xOy坐标系中分布着与水平方向成30°角的匀强电场，将一质量为0.1kg、带电荷量为+0.01C的小球以某一初速度从原点O竖直向上抛出，它的轨迹方程为y1=x，已知P点为轨迹与直线方程y=x的交点，重力加速度g=10m/s1．则（ ）
A．电场强度的大小为100N/C
B．小球初速度的大小为
C．小球通过P点时的动能为
D．小球从O点运动到P点的过程中，电势能减少
9、如图所示，一根长度为L的轻绳，一端固定在O点，另一端连接一质量为m的小球．将轻绳拉直，小球拉至与O点等高的A点，由静止释放，当小球运动到B点时，细绳与水平方向的夹角为．设小球从A点运动到B点的过程中重力做功为，小球过B点时，重力做功的功率为，重力加速度为g，下列说法中正确的是
A．
B．
C．
D．
10、如图所示，在某一峡谷的两侧存在与水平面成相同角度的山坡，某人站在左侧山坡上的P点向对面的山坡上水平抛出三个质量不等的石块，分别落在A、B、C三处，不计空气阻力，A、C两处在同一水平面上，则下列说法正确的是( )
A．落到A、B、C三处的石块落地速度方向相同
B．落到A、B两处的石块落地速度方向相同
C．落到B、C两处的石块落地速度大小可能相同
D．落到C处的石块在空中运动的时间最长
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．（6分）为测得某圆柱形金属导体的电阻率，某同学设计了如下实验。
(1)用螺旋测微器测它的直径，如图甲所示，为___________mm，用游标卡尺测它的长度，如图乙所示，为___________cm。
(2)用伏安法测得该金属导体的伏安特性曲线如图丙所示，则该金属导体材料的电阻率与________有关，并且电阻率随该物理量的增大而___________（填“增大”或“减小”）。
(3)若把该金属导体与一阻值为4.0Ω的定值电阻串联后接在电源电动势为3.0V、内阻为1.0Ω的电源两端，该金属导体的热功率为___________W。（保留两位有效数字）
12．（12分）如图所示装置可以用来研究小车的匀变速直线运动。带有定滑轮的长木板放置在桌面上，重物通过跨过定滑轮的细线拉着小车向左加速运动，定滑轮与小车间的细线与长木板平行，打点计时器打下的纸带记录下小车的运动信息。
（1）下面说法正确的是____________
A．长木板必须水平放置
B．小车的质量必须远大于重物的质量
C．需要平衡小车与长木板间的摩擦力
D．应该先接通打点计时器的电源，然后再释放小车
（2）实验时将打点计时器接到频率为的交流电源上，选取一条点迹清晰的纸带，在纸带上每隔四个点取一个计数点，测出相邻计数点间的距离如图所示，其中。则打第4个计数点时小车的速度___，小车的加速度 __________ (结果均保留两位有效数字)。
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．（10分）如图所示，是重力为的匀质细直杆，其中端通过光滑铰链固定于竖直墙壁上，端受一与细直杆夹角恒为的拉力作用，使杆子由水平位置缓慢沿逆时针方向转到竖直位置。求：
(1)当杆与墙壁的夹角为时，杆、端受到的作用力的大小；
(2)当杆与墙壁的夹角为时，杆、端分别受到的作用力的大小。
14．（16分）如图，在xOy平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，第四象限内存在方向沿-y方向、电场强度为E的匀强电场．从y轴上坐标为a的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子，速度方向范围是与+y方向成30°～150°，且在xOy平面内．结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上，然后进入第四象限的匀强电场区．已知带电粒子电量为q，质量为m，重力不计．求：
（1）垂直y轴方向射入磁场粒子运动的速度大小v1；
（2）粒子在第Ⅰ象限的磁场中运动的最长时间以及对应的射入方向；
（3）从x轴上点射人第四象限的粒子穿过电磁场后经过y轴上的点，求该粒子经过点的速度大小．
15．（12分）（1）下列说法中正确的是__________
A．如果气体温度升高，气体中每一个分子热运动的速率都将增加
B．100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子平均动能不变
C．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
D．由于金属的许多物理性质具有各向同性，故金属属于非晶体
E. 若液体对某种固体是浸润的，其附着层里的液体分子比液体内部更密，附着层里液体的分子力表现为斥力
（2）如图所示，一太阳能空气集热器的底面及侧面为绝热材料，顶面为透明玻璃板。开始时集热器的进气口和出气口阀门关闭，集热器中密封了一定质量的理想气体，经过太阳曝晒后，集热器中气体的温度由27℃升高到87℃，求：
①集热器中气体的压强升为原来的多少倍？
②现保持集热器中气体温度为87℃不变，通过出气口缓慢放出温度为87℃的气体，直到集热器内的气体压强降为放气前压强的，求放出气体的质量与集热器内原来气体总质量的比值。
参考答案
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、A
【解析】
AB．两电荷在O点的场强大小为
E1=E2=k
夹角为120°
根据平行四边形定则知合场强为
E=E1=E2=k
方向平行两个电荷的连线向右，故A正确，B错误；
C．等量正负点电荷连线的中垂线上电势相等，因而φO=φC，故C错误；
D．如果只有+Q存在，则B点电势大于D点电势；如果只有-Q存在，同样是B点电势大于D点电势；由于电势是标量，所以两个场源电荷同时存在时，依然有B点电势大于D点电势，故试探电荷q从B点移到D点过程中，电势能是变化的，故D错误。
故选A。
2、B
【解析】
A．天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构，故A错误；
B．长为0.2m的直导线中通入2A的电流，将导线放在匀强磁场中,受到的安培力为0.2N，故有
因为
故可得，即大小可能是0.8T，故B正确；
C．物体不受外力作用时总保持静止或匀速直线运动的状态，是牛顿在伽利略、笛卡尔的研究基础上得到的牛顿第一定律，故C错误；
D．比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法，电流强度I的定义式是
故D错误。
故选B。
3、B
【解析】
根据核反应遵循的质量数守恒和电荷数守恒可知，X的电荷数为2+13=15，质量数为4+27-1=30，根据原子核的电荷数等于原子序数，可知X的原子序数为15，质量数为30，故B正确；ACD错误．
4、A
【解析】
两种情况下对整体受力分析由，因此
对活塞进行受力分析，第一种情况
对第二种情况
因此可得
密封气体得质量和温度不变，因此可得，因此A正确
5、A
【解析】
A．根据动量定理，合力的冲量等于动量的变化，物体在运动一周的过程中，动量变化为零，故合力的冲量为零，故A正确；
B．在匀变速曲线运动中，加速度不变，根据
可知在任意两段相等时间内速度变化相同，故B错误；
C．一对作用力和反作用力做的功没有定量关系，一对作用力和反作用力可以同时做正功，也可以同时做负功，或不做功，故C错误；
D．在磁场中，若带电粒子的运动方向与磁场方向平行，不会受到洛伦兹力的作用，但磁感应强度不为零，故D错误。
故选A。
6、D
【解析】
A．因两同学的质量关系不知，所以无法比较两人克服重力做功的多少，故A错误；
B．两同学在最高点时都有水平方向的速度，故B错误；
C．同学是跨越式，重心上升的位移较大，所以同学腾空过程用时较长，故C错误；
D．走跳过程中人的重心向上先加速后减速，所以加速度先向上后向下，即先超重后失重，故D正确。
故选D。
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、BD
【解析】
试题分析：由受力分析及牛顿第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小，故A错误；由机械能守恒定律可知，各点的机械能保持不变，高度（重力势能）相等处的动能也相等，故B错误；由甲乙的速度时间图像可知C错误D正确
考点：牛顿第二定律；机械能守恒定律
8、AC
【解析】
小球，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程y=x1，说明小球做类平抛运动，则电场力与重力的合力沿x轴正方向，竖直方向：qE sin30°=mg，所以：，选项A正确； 小球受到的合力：F合=qEcos30°=ma，所以a=g；P点的坐标为（1m，1m）；由平抛运动规律有：；，解得，选项B错误；小球通过P点时的速度，则动能为，选项C正确； 小球从O到P电势能减少，且减少的电势能等于电场力做的功，即：，选项D错误；故选AC.
点睛：本题考查类平抛运动规律以及匀强电场的性质，结合抛物线方程y=x1，得出小球在受到的电场力与重力大小关系是解答的关键．
9、AD
【解析】
AB. 从点运动到点过程，重力做功为：
故A正确，B错误；
CD. 从点运动到点过程，根据机械能守恒可得：
解得：
小球过点时，重力做功的功率为：
故C错误，D正确．
10、BC
【解析】
试题分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度．知道速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．
解：A、因为速度方向与水平方向的夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，A、B两点的位移方向相同，与落在C点的位移方向不同，所以A、B两点的速度方向相同，与C点的速度方向不同，故A错误，B正确．
C、落在B点的石块竖直分速度比C点竖直分速度大，但是B点的水平分速度比C点水平分速度小，根据平行四边形定则可知，两点的速度大小可能相同，故C正确．
D、高度决定平抛运动的时间，可知落在B点的石块运动时间最长．故D错误．
故选BC．
点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．
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、0.600 2.060 温度 增大 0.45
【解析】
(1)[1]．螺旋测微器的读数由固定刻度和可动刻度两部分组成，直径为
d=0.5mm+10.0×0.01mm=0.600mm
[2]．游标卡尺的读数由固定刻度和游标尺上的读数两部分组成，长度为
L=20mm+12×0.05mm=20.60mm=2.060cm
(2)[3][4]．由曲线可看出温度升高电阻增大，电阻率增大；
(3)[5]．电源与4.0Ω的定值电阻串联组成等效电源，有
U=E-I（R+r）=3.0-（4.0+1.0）I=3-5I
在灯泡伏安特性曲线中作出电源的U-I图象，两图象的交点坐标值为：U=1.5V，I=0.3A
灯泡功率为
P=UI=1.5V×0.3A=0.45W
12、D 1.2 2.0
【解析】
（1）[1]只要小车做匀加速运动即可，因此，A、B、C选项是没有必要的，实验时需要先接通电源，再释放小车，以确保纸带上能够记录下较多的运动信息，选项D正确。
（2）[2]交流电的频率为，相邻两计数点间的时间间隔
[3]由逐差法可求得小车的加速度。根据
代人数据，得
。
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、 (1)， ；(2)，
【解析】
(1)当杆与墙壁的夹角为，对杆的受力分析如图所示：
据平衡条件可得
(2)当杆与墙壁的夹角为时，对杆的受力分析如图所示：
由三力组成的矢量三角形与相似，有
设杆子长为，由几何关系知
解得
14、（1）（2）（3）
【解析】
（1）如图所示，粒子运动的圆心在O点，轨道半径
由
得
（2）当粒子初速度与y轴正方向夹角30°时，粒子运动的时间最长
此时轨道对应的圆心角
粒子在磁场中运动的周期
综上可知
（3）如图所示设粒子射入磁场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ，
则有
可得，
此粒子进入磁场的速度v0，则：
设粒子到达y轴上速度为v，根据动能定理，有：
解得：
15、（1）BCE ；(2) ①1.2倍； ②
【解析】
(1)A．气体温度升高，分子平均动能增大，平均速率增大，但并不是所有分子的速率都增大，故A错误；
B．温度是平均动能的标志，100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，温度不变，其分子平均动能不变，故B正确；
C．根据晶体具有固定的熔点可知，食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体，故C正确；
D．金属都有固定的熔点，许多物理性质具有各向同性，是属于多晶体，故D错误；
E．根据浸润的成因可知当液体对某种固体是浸润的时，其附着层里的液体分子比液体内部更密，附着层里液体的分子力表现为斥力，故E正确。
故选BCE。
(2) ①由题意可知，集热器内气体在温度升高的过程中，体积不变，所以有
其中，，所以有
即压强升为原来的1.2倍；
②以集热器中所有气体为研究对象由等温变化可得
根据题意有
所以
即放出气体的质量与集热器内原有质量的比值为。
