精品解析：天津市北辰区2023-2024学年高三上学期11月期中物理试题（解析版）

北辰区2024届高三第一次联考考试物理本卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。总分100分，考试时间60分钟。注意：1．答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。2．用黑色墨水的水笔或签字笔将答案写在答题卡上。祝考生考试顺利！第I卷（选择题共40分）一．单项选择题（共5小题，每小题后有四个选项，只有一个选项符合题意，选出该选项并填涂在答题卡上。每小题5分，共25分）1.一定质量的理想气体温度不变时，体积减小，压强增大，下列说法中正确的是（ ）A.气体分子的平均动能增大B.气体的分子势能增大C.单位时间内撞击器壁上单位面积的分子数增加D.气体从外界吸收热量【答案】C【解析】【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度不变，气体分子的平均动能不变，故A错误；B．理想气体分子间作用力为零，分子势能为零，所有分子的分子势能总和为零，故B错误；C．根据气体压强产生的微观原因，一是气体分子的平均动能，二是单位时间单位面积上碰撞的分子数量，温度不变，气体分子的平均动能不变，压强增大的原因就是体积减小后单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增多，故C正确；D．体积减小，外界对气体做功，温度不变，内能不变，根据热力学第一定律可知，气体放热，故D错误。故选C。2.1934年，约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为：。X会衰变成原子核Y，衰变方程为，则（ ）A.X的质量数与Y的质量数相等B.X的电荷数比Y的电荷数少1C.X的电荷数比Al的电荷数多1D.X的质量数与Al的质量数相等【答案】A【解析】【详解】AB．发生核反应前后满足质量数守恒、电荷数守恒，则可判断X的质量数与Y的质量数相等，X的电荷数比Y的电荷数多1，A正确，B错误；CD．由可知X的电荷数比的电荷数多2，X的质量数比的质量数多3，CD错误。故选A。3.如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中并没有电流通过，其原因可能是（ ）A.入射光强度太弱 B.光照时间太短C.入射光波长太长 D.入射光频率太大【答案】C【解析】【详解】电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中并没有电流通过，其原因可能是入射光的波长太长，即入射光频率太小，使得入射光的光子能量小于光电管的逸出功，无法产生光电效应现象。故选C。4.起重机是建筑工程中常用的起吊重物的设备。设用起吊机起吊正方形混凝土板，用长度相同的四根钢索，按照如图方式四点吊装，则下列说法正确的是（ ）A.四根钢索越长，吊索OP所受拉力越大 B.四根钢索越长，吊索OP所受拉力越小C.四根钢索越长，这四根钢索所受拉力越大 D.四根钢索越长，这四根钢索所受拉力越小【答案】D【解析】【详解】AB．以O点为对象，根据受力平衡可知，吊索OP所受拉力大小等于正方形混凝土板的重力，与钢索的长度无关，故AB错误；CD．设钢索与竖直方向的夹角为，根据受力平衡可得解得钢索所受拉力大小为四根钢索越长，则越小，越大，这四根钢索所受拉力越小，故C错误，D正确故选D。5.“开普勒”星空望远镜发现了与地球相似太阳系外行星——开普勒-452b，开普勒-452b围绕其恒星开普勒-452公转周期大约是地球绕太阳公转周期的1050倍，开普勒-452b到开普勒-452的距离与地球到太阳的距离接近。则由此可以得出（ ）A.开普勒-452的质量接近太阳的质量B.开普勒-452的质量小于太阳的质量C.开普勒-452b公转的线速度接近地球的公转线速度D.开普勒-452b公转的向心加速度接近地球公转的向心加速度【答案】B【解析】【详解】AB．根据万有引力提供向心力可得可得由于开普勒-452b到开普勒-452的距离与地球到太阳的距离接近，开普勒-452b围绕其恒星开普勒-452公转周期大约是地球绕太阳公转周期的1050倍，可知开普勒-452的质量小于太阳的质量，故A错误，B正确；CD．根据万有引力提供向心力可得可得，由于开普勒-452b到开普勒-452的距离与地球到太阳的距离接近，且开普勒-452的质量小于太阳的质量，可知开普勒-452b公转的线速度小于地球的公转线速度，开普勒-452b公转的向心加速度小于地球公转的向心加速度，故CD错误。故选B。二．多项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的4个选项中，有多个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）6.火星是一颗与地球临近的太阳的行星，其表面重力加速度约为地球表面重力加速度的，半径约为地球半径的，公转半径约为地球公转半径的，则下列说法正确的是（ ）A.火星质量约为地球质量的B.火星公转周期大于地球的公转周期C.火星公转线速度大于地球的公转线速度D.火星上的第一宇宙速度大于地球上的第一宇宙速度【答案】AB【解析】【详解】A．根据可得可知火星质量与地球质量之比为故A正确；BC．行星绕太阳做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得可得，由于火星的公转半径大于地球的公转半径，可知火星公转周期大于地球的公转周期，火星公转线速度小于地球的公转线速度，故B正确，C错误；D．行星第一宇宙速度等于表面轨道卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度，则有可得火星上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比为故火星上的第一宇宙速度小于地球上的第一宇宙速度，故D错误。故选AB。7.啤酒是人们夏季喜欢喝的饮品，如图是袋装原浆，某次售卖时，售货员将冰镇原浆倒入袋中快速封口，密封袋内有啤酒和少部分空气且不断有气体从啤酒中析出，静置一段时间后，发现密封袋鼓胀起来。已知外界大气压强保持一个标准大气压不变，室温为，封闭气体（视为理想气体）体积从增大为。则下列说法正确的是（ ）A.外界对内部封闭气体做正功B.静置后内部封闭气体的内能增加C.静置后内部封闭气体分子的平均速率增大D.根据气体实验定律，可求出静置后内部封闭气体的压强【答案】BC【解析】【详解】A．由于气体体积变大，可知外界对内部封闭气体做负功，故A错误；BC．静置后内部封闭气体的温度升高，则气体分子的平均速率增大，气体的内能增加，故BC正确；D．根据理想气体状态方程由于不知道气体的初始压强，所以不能求出静置后内部封闭气体的压强，故D错误。故选BC。8.雨滴在空气中下落时会受到空气阻力的作用，假设阻力大小只与雨滴的速率成正比，与其他因素无关，所有雨滴均从相同高度由静止开始下落，到达地面前均已达到最大速率。下列判断正确的是（ ）A.达到最大速率前，所有雨滴均做匀加速直线运动B.所有雨滴的最大速率均相等C.较大的雨滴最大速率也较大D.较小的雨滴在空中运动的时间较长【答案】CD【解析】【详解】A．对雨滴受力分析可知：雨滴在下落的时候受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力，根据牛顿第二定律得mg-f=ma开始时mg＞f合力向下，所以雨滴向下加速运动，速度在增加，加速度再减小，所以雨滴做加速度减小的加速运动。故A错误；BC．当mg=f时，加速度为0，速度达到最大值，以后雨滴匀速下降。当达到收尾速度时mg=f=kv可知v与雨滴质量有关，较大的雨滴最大速率也较大，故B错误C正确；D．在速度图象中作出质量较大的雨滴和质量较小的雨滴的速度图象如图A和B所示，由于雨滴运动的位移相同，所以雨滴小的运动的时间长，故D正确。故选CD。第II卷（共60分）二、填空题（每空2分，共12分）9.用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。（1）实验中，为找到体积与压强的关系，________（选填“需要”或“不需要”）测空气柱的横截面积；（2）关于该实验的操作，下列说法正确的有________A．柱塞上应该涂润滑油B．应缓慢推拉柱塞C．用手握注射器推拉柱塞D．注射器必须固定在竖直平面内（3）测得多组空气柱压强P和体积V的数据后，以P为纵坐标，为横坐标。在坐标系中描点作图；小明所在的小组不断压缩气体，由测得数据发现P与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图像应为图乙中的________（选填“a”或“b”）。【答案】①.不需要②.AB##BA③.b【解析】【详解】（1）[1]由于注射器的截面积相等，所以在此可用长度代替体积，故不需要测体积；（2）[2]A．柱塞上涂油既减小摩擦，又防止漏气，故A正确；B．若急速推拉活塞．则有可能造成漏气和等温条件的不满足．所以应缓慢推拉活塞，故B正确；C．手握活塞造成温度变化，故C错误；D．压强由压力表测量，不是由竖直的平衡条件计算，所以不需要竖直放置，故D错误。故选AB。（3）[3]根据可得图像的斜率为则温度相同时，质量越小，则图像的斜率越小，图像将向下弯曲，应为图乙中的b。10.在“探究加速度与力的关系”实验中，某同学利用图甲中的力传感器测出细线的拉力，通过改变钩码的个数改变细线拉力。（1）该同学在实验过程中，________（填“需要”或“不需要”）满足“小车的质量远大于钩码的质量”这一条件。（2）该同学在实验过程中，若没有进行平衡摩擦力的操作，则由实验结果画出的图像如图乙。如果该图线及其延长线（图中未画出）与横轴和纵轴截距的绝对值分别为a、b，则可求出小车运动中受到的阻力大小为________（用a、b和重力加速度g表示），小车质量为________。【答案】①.不需要②.a③.【解析】【详解】（1）[1]由于实验装置中，细线拉力可以通过力传感器测得，所用不需要满足“小车的质量远大于钩码的质量”这一条件。（2）[2][3]以小车为对象，根据牛顿第二定律可得可得已知图像的横轴和纵轴截距的绝对值分别为a、b，则有，解得，四．计算题（本题共3小题。解答应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。共48分）11.西岭雪山旅游景区，建有一山坡滑草运动项目．该山坡可看成倾角θ＝30°的斜面，一名游客连同滑草装置总质量m＝80kg，他从静止开始匀加速下滑，在时间t＝5s内沿斜面滑下的位移x＝50m．(不计空气阻力，取g＝10m/s2，结果保留两位有效数字)问：(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力f为多大？(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大？【答案】(1)80N (2)【解析】【详解】试题分析：（1）由位移公式解得沿斜面方向，由牛顿第二定律得：代入数值解得（2）在垂直斜面方向上，又联立并代入数值后，解得考点：牛顿第二定律的应用点评：加速度是联系力和运动的桥梁，通过加速度可以根据力求运动，也可以根据运动求力．12.如图1所示，有一质量的物件在电机的牵引下从地面竖直向上经匀加速、匀速、匀减速至指定位置。当加速运动开始计时，测得此后匀速运动和匀减速运动阶段电机的牵引力随时间变化的图线如图2所示，速度减为0，且恰好到达指定位置。若不计绳索的质量和空气阻力，取重力加速度为，求物件：（1）做匀减速运动的加速度大小和方向；（2）匀速运动的速度大小；（3）加速运动阶段电机牵引力的大小。【答案】（1），方向竖直向下；（2）；（3）【解析】【详解】（1）做匀减速运动过程，根据牛顿第二定律可得解得加速度大小为方向竖直向下。（2）设匀速运动的速度大小，根据图像可知，匀减速到速度减为0所用时间为则有解得（3）设加速运动的加速度大小为，则有解得根据牛顿第二定律可得解得加速运动阶段电机牵引力的大小为13.如图，质量为的小球在A点水平抛出，初速度，小球（可视为质点）恰好沿切线经过B点进入圆弧轨道BC段，B是半径为的圆弧轨道的左端点，小球到达圆的最低点C时转过的圆心角，C点又与一动摩擦因数为的粗糙水平直轨道CD相连，运动后停在D点，不计空气阻力，重力加速度为，已知，。求：（1）小球在B点的速度大小；（2）A、B之间的高度差；（3）小球经过圆弧轨道C点时所受轨道支持力大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小球恰好沿切线经过B点进入圆弧轨道BC段，则有解得小球在B点速度大小为（2）小球在B点的竖直分速度大小为则A、B之间的高度差为（3）设小球在C点的速度大小为，小球从C到D过程，根据动能定理可得在C点时，根据牛顿第二定律可得联立解得