2023-2024学年天津市南开中学高三上学期第三次考试物理试题

【区级联考】天津市南开区2024届高三高考三模高效提分物理试题（基础必刷）一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32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）(共8题)第(1)题现有大量处于n=4能级的氢原子，这些氢原子向低能级跃迁时会辐射出若干种不同频率的光，氢原子能级示意图如图所示。

下列说法正确的是（）A．氢原子向低能级跃迁后核外电子的动能减小B．这些氢原子最多可辐射出4种不同频率的光C．氢原子由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光的波长最短D．用氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级辐射的光照射逸出功为2.65 eV的某种金属，能使该金属发生光电效应第(2)题如图，正六边形线框由6根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点与直流电源两端相连，已知导体棒受到的安培力大小为，则正六边形线框受到的安培力的大小为（）A．B．C．D．第(3)题石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。

已知悬梯沿地球半径方向延伸到太空，现假设有一“太空电梯”的轿厢悬在赤道上空某处，相对悬梯静止，且做匀速圆周运动，如图所示，那么关于“太空电梯”，下列说法正确的是（ ）A．电梯轿厢悬停在同步卫星轨道时处于完全失重状态B．电梯轿厢在悬梯不同位置悬停，运动周期随高度增大而增大C．电梯轿厢在悬梯不同位置悬停，加速度与轿厢离地球球心距离的二次方成反比D．任意相等时间内轿厢所受合力冲量不为零且大小相等第(4)题PET成像的原理是将放射性同位素C11注入人体，它会发生衰变，其衰变方程为。

正电子和人体内的负电子相遇湮灭成一对光子，光子被探测器探测后经计算机处理形成清晰的图像。

下列说法正确的是（）A．正电子是原子核中一个质子转化成中子时释放的B．正负电子湮灭过程电荷数不守恒C．C11的比结合能比B11的比结合能大D．该衰变前后物质的总质量不变第(5)题物体放在物体上，物体放在光滑的水平面上，已知，，，间动摩擦因数，如图所示，现用一水平向右的拉力作用于物体上，则下列说法中正确的是（）（ ）A．当拉力时，静止不动B．当拉力时，对的摩擦力等于C．当拉力时，一定相对滑动D．无论拉力多大，相对始终静止第(6)题一个钍原子核（）可自发释放出一个较小质量的原子核并生成一个较大质量的原子核镭（Ra）。

高三年级阶段性统一练习（三）物理科目参考答案第II卷（非选择题）三、实验题9．（1）【答案】BCD AD 3：2（2）【答案】BDF 0.82（0.80-0.85均可）四、解答题10．【答案】（1）1.75m；（2）1s；（3）100W【详解】（1）由题意可知小球到达B处时受到圆弧轨道顶端的弹力大小为N 4F mg=在B点，根据牛顿第二定律有解得05m/sv=对小球从释放到运动至B点的过程，根据动能定理有解得5m1.7h=（2）小球离开B点后做平抛运动，小球落到C点时，根据平抛运动规律得根据几何关系有解得1s t =（3）小球在落在C 点前瞬间竖直分速度最大，重力的功率最大，为2100W y P mgv mg t ===11．【答案】（1）加速阶段为0.9m/s2，减速阶段为1.6m/s2；（2）0.625J ；（3）12.5m 【详解】（1）杆运动产生感应电动势1E BLv =电路中感应电流代入数据可得0.8A I =杆所受安培力A F BIL =代入数据可得0.32N A F =杆加速阶段速度v 1为4 m/s 时，拉力代入数据可得0.5N F =根据牛顿第二定律1A F F ma -=代入数据可得210.9m/s a =杆减速阶段速度为4 m/s 时，根据牛顿第二定律2A F ma =代入数据可得22 1.6m/s a =（2）从撤去拉力F 到杆停下的整个过程中，杆的动能转化为电路中产生的总热量 所以总热量代入数据可得2.5J Q =杆上产生的热量代入数据可得10.625J Q =（3）从撤去拉力F 到金属杆停下的整个过程，杆只受安培力做变减速直线运动，取向右为正方向，由动量定理得0B I L t mv --⋅∆=-又联立解得12.5m x =12．由牛顿第二定律得Eq ma =解得（2）极板M 、N 之间的电势差等于极板P 、Q 之间的电势差，则设等离子体的带电荷量为0q ，则解得（3）如图所示设带正电粒子从O 点进入第四象限时速度与水平方向的夹角为θ，则又0cos v v θ=解得带正电粒子在第四象限磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力得由几何关系得矩形磁场区域的最小面积为()1sin S r r θ=+⋅解得。

【区级联考】天津市南开区2024届高三高考三模物理试题一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32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）(共8题)第(1)题物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是（ ）A．，其中X为α粒子B．卢瑟福通过α粒子散射实验，确定了原子的核式结构C．贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子可以再分D．查德威克用α粒子轰击获得核，发现了中子第(2)题硅光电池是利用光电效应原理制成的器件．下列表述正确的是A．硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应第(3)题如图甲所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图像（直线与横轴的交点的横坐标为4.29，与纵轴的交点的纵坐标为0.5），如图乙所示是氢原子的能级图，下列说法正确的是（ ）A．根据该图像能求出普朗克常量B．该金属的逸出功为C．该金属的极限频率为D．用能级的氢原子跃迁到能级时所辐射的光照射该金属能使该金属发生光电效应第(4)题某课外研究性学习小组在“如何防止电梯坠落的研究”中，设计的防止电梯坠落的应急安全装置如图所示。

在电梯轿厢上安装上永久磁铁，电梯的井壁铺设闭合金属线圈A和B。

下列说法正确的是（ ）A．电梯突然坠落时，该装置可使电梯停在空中B．电梯突然坠落时，该装置不可能起到阻碍电梯下落的作用C．电梯坠落至永久磁铁图示位置时，线圈A、B中电流方向相反D．电梯坠落至永久磁铁图示位置时，已穿过线圈A，所以线圈A不会阻碍电梯下落第(5)题如图所示，在x轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷，在y轴上C点有点电荷，且，，下列判断正确的是（）A．O点电场强度为零B．D点电场强度方向沿方向C．若将点电荷从O移向C，电势能增大D．若将点电荷从O移向C，电势能增大第(6)题如图所示是一种演示气体定律的仪器一哈勃瓶，它是一个底部开有圆孔，瓶颈很短的平底大烧瓶，在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞。

南开中学2024届高三统练物理学科第3次Ⅰ卷（共90分）一、单项选择题（每题4分）1．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是()A．绳的右端上移到b′，绳子拉力变小`B．绳的两端高度差越小，绳子拉力越大C．将杆N向右移一些，绳子拉力变大D．若换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点右移2．矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。

当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。

已知飞机受到重力G、发动机推力1F、与速度方向垂直的升力2F和与速度方向相反的空气阻力f F。

下列受力分析示意图可能正确的是（）A．B．．．两只完全相同的蚂蚁在轮胎内外表面爬，当两只蚂蚁爬到图示位置时保持静止，大于角β。

已知轮胎材料相同，轮胎与蚂蚁之间动摩擦因数为μ，蚂蚁质量速度取g，下列说法正确的是（A．A处蚂蚁受到的支持力比B．B处蚂蚁受到的摩擦力比C．A处的蚂蚁受到的摩擦力大小为D．B处的蚂蚁受到的摩擦力大小为4．如图所示，一物块置于水平地面上。

当用与水平方向成块做匀速直线运动；当改用与水平方向成运动。

若1F和2F的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为（A．31-B．23-C．5．如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，楔形石块侧面所受弹力的大小为（）A．3m2B．2m27．小明在观察如图所示的沙子堆积时，发现沙子会自然堆积成圆锥体，且在不断堆积过程中，材料相同的沙子自然堆积成的圆锥体的最大底角都是相同的．A．60m3B．200m8．如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的为轴向后方缓慢转动直至水平，的摩擦，在转动过程中（）A．圆柱体对木板的压力逐渐增大B．圆柱体对木板的压力先增大后减小C．两根细绳上的拉力均先增大后减小D．两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变9．如图所示，水平面上固定一光滑半球，球心O的正上方固定一个小滑轮，绳上拴一小球，小球置于半球面上的A点，绳绕过定滑轮，另一端用力T拉，现缓慢地将小球从B点释放到A点，则此过程中，小球对半球面的压力N以及细线拉力T的大小变化情况，以下说法正确的是（）A．T变小；N不变B．T变小；N变小C．T变大；N不变D．T变大；N变大10．如图所示，质量为M、倾角为θ的斜面体静止于粗糙水平面上，质量为m的小物块P恰好能沿斜面匀速下滑，该过程斜面保持静止。

【区级联考】天津市南开区2024届高三高考三模物理试题一、单选题 (共6题)第(1)题如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（ ）A．工人受到的重力和支持力是相互作用力B．工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对平衡力C．重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小D．重物缓慢拉起过程，绳子拉力变大第(2)题在宇宙中有一种由恒星衰变形成的神秘天体——中子星，中子星一般是一些大质量恒星的终极状态，它们在耗尽了燃料随之演化到生命末期，最终不堪重负重力崩溃并以超新星的形式爆炸而成为一颗中子星。

某中子星的质量约为，与太阳的质量大致相等，但是它的半径只有10km，已知引力常量，则（）A．此中子星表面的重力加速度约为B．此中子星表面的重力加速度约为C．绕该中子星做圆周运动的卫星最大速度不超过D．绕该中子星做圆周运动的卫星最大速度不超过第(3)题如图所示的电路中，a、b接在电压有效值恒定的正弦交变电源上，理想变压器的原、副线圈匝数比，A，V均为理想交流电表，、、为三个阻值均为R的定值电阻。

开关S闭合时，电压表示数为，电流表示数为；S断开后，电压表示数为，电流表示数为。

则的值为（ ）A．B．C．R D．2R第(4)题图甲是一质量分布均匀的长方体药箱，按图乙所示的方式用轻绳悬挂在墙面一光滑的钉子P上，图丙为右视图。

已知药箱长，质量，药箱上表面到钉子的距离，轻绳总长度，两端分别系在O、两点，O是ad的中点，是bc的中点，不计药箱与墙壁之间的摩擦力，g取，则轻绳上拉力大小为（ ）A．4N B．5N C．8N D．10N第(5)题某同学自制了一个气温计，他将一根透明玻璃管插入一个薄玻璃瓶，接口处密封。

将加热后的玻璃瓶倒置，再把玻璃管插入装有红墨水的水槽中，固定好整个装置，如图所示。

当瓶内气体温度降至室温时，管内外水面的高度差为。

设红墨水的密度为，重力加速度为，管内气体的体积与瓶的容积相比可忽略不计，室内气压保持不变，以下操作过程中，玻璃管内水面一直在水槽水面之上。

【区级联考】天津市南开区2024届高三高考三模物理试题一、单选题 (共6题)第(1)题如图所示为某稳压器的内部电路简图，其中线圈A、B、C、D的总匝数分别为，且匝数比，ab端输入交流电的电压为U，cd端接用户，滑片P可上下滑动。

不计能量损失，下列说法正确的是（）A．用户两端可获得的最高电压为U B．用户两端可获得的最低电压为UC．用户两端可获得的最高电压为D．用户两端可获得的最低电压为第(2)题理想变压器的原、副线圈的匝数之比为，则原、副线圈的电压之比为（ ）A．B．C．D．第(3)题已知地球半径为R，同步卫星到地心的距离约为6.6R，某人造卫星在离地球表面的距离为1.2R的轨道上做匀速圆周运动，则该卫星运动的周期约为（）A．0.5 天B．0.2天C．5.2 天D．9天第(4)题北京时间2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。

若返回舱进入大气层后先加速下落，在距离地面高度为处打开降落伞，经过一段时间后返回舱匀速下落，下落到距离地面高度为处启动反推发动机，最终返回舱安全软着陆。

下列说法正确的是（ ）A．加速下落阶段，返回舱所受空气阻力大于重力B．匀速下落阶段，返回舱的机械能不变C．启动反推发动机后，返回舱的动能一定减小D．整个返回过程中，返回舱一直处于超重状态第(5)题体育课上两位同学在室内羽毛球场进行羽毛球比赛，羽毛球在空中上升的运动轨迹如图中虚线所示，羽毛球加速度方向示意图可能正确的是（ ）A．B．C．D．第(6)题如图所示，在粗细均匀的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体N（可视为质点），稳定时N在水中匀速上浮。

现将玻璃管轴线与竖直方向y轴重合，在N上升刚好匀速运动时的位置记为坐标原点O，同时玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。

N依次经过平行横轴的三条水平线上的A、B、C位置，在OA、AB、BC三个过程中沿y轴方向的距离相等，对应的动能变化量分别为、、，动量变化量的大小分别为、、。

【区级联考】天津市南开区2024届高三高考三模物理试题一、单选题 (共7题)第(1)题一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知平衡位置在处的质点振动图像如图所示，下列选项中可能为时的波形图的是（ ）A．B．C．D．第(2)题静电场中某一电场线与x轴重合，电场线上各点的电势φ在x轴上的分布如图所示，图中曲线关于坐标原点O对称。

在x轴上取A、B、C、D四点，A和D、B和C分别关于O点对称。

下列说法正确的是（ ）A．C点的电场强度方向与x轴正方向相反B． C、D两点的电场强度C．试探电荷＋q从A点移到B点，静电力做正功D．同一试探电荷在B点和C点具有的电势能相等第(3)题新疆发现的铍矿，价值超过了稀土矿，将来会成为一种新的航天材料。

铍（Be）的原子核在被X射线、γ等照射时，会产生中子，因此它是核工业中的重要中子源。

一个铍9的原子核吸收一个中子后变成2个氦原子核，同时放出2个中子，这种1变2，2变4，4变8的链式反应可以很平稳地进行，并产生大量中子给反应堆使用。

下列有关铍的核反应方程中正确的是（ ）A．B．C．D．第(4)题介质中坐标原点O处的波源在t=0时刻开始振动，产生的简谐波沿x轴正向传播，t0时刻传到P处，波形如题图所示．下列能描述x0处质点振动的图象是（）A．B．C．D．第(5)题2022年4月7日，《科学》杂志的封面文章爆出了一条引发物理学界震动的大新闻，科学家们对W玻色子的质量进行了高精度测量。

这种基本粒子间是弱相互作用，在自然界不能稳定存在或不单独存在。

物理学家们只能利用高能粒子加速器中的粒子与靶物质相互碰撞，才能让他们出现在观察视野进而进行研究，由于W玻色子被打出后会迅速发生衰变，产生电子、缪子或者反中微子等。

科学家们能对产生的粒子动量分布研究推出W玻色子的质量，则下列有关说法正确的是（ ）A．W玻色子发生衰变的半衰期与外界的温度和压强有关B．可衰变为，它发生的衰变与W玻色子衰变相同C．自然界中存在万有引力、电磁相互作用、强相互作用和核力四种基本作用D．如果高能粒子加速器是回旋加速器，所加高频电压越大，则粒子获得的速度大小越大第(6)题如图所示，足够大光滑的桌面上有个光滑的小孔O，一根轻绳穿过小孔两端各系着质量分别为m1和m2的两个物体，它们分别以O、O′点为圆心以相同角速度做匀速圆周运动，半径分别是r1、r2，m1和m2到O点的绳长分别为l1和l2，下列说法正确的是（ ）A．m1和m2做圆周运动的所需要的向心力大小相同B．剪断细绳，m1做匀速直线运动，m2做自由落体运动C．m1和m2做圆周运动的半径之比为D．m1和m2做圆周运动的绳长之比为第(7)题以下关于物理学史说法正确的是（ ）A．开普勒提出了万有引力定律B．库仑通过扭秤实验测得元电荷的数值C．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示电和磁之间的联系D．安培发现了电磁感应现象二、多选题 (共3题)第(1)题如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接入图乙所示的正弦脉冲电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。

【区级联考】天津市南开区2024届高三高考三模物理核心考点试题学校：_______ 班级：__________姓名：_______ 考号：__________（满分：100分时间：75分钟）总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32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）(共8题)第(1)题下列四幅图依次涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）A．用回旋加速器加速粒子的过程中，粒子获得的最大动能与电压的大小有关B．重核裂变产生中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫核裂变的链式反应C．汤姆孙通过研究阴极射线精确测定出电子所带的电荷量D．泊松亮斑说明光具有粒子性第(2)题小敏将一个排球以速度竖直向上抛出，经过一段时间后又返回原位置。

已知排球在运动过程中所受的空气阻力大小恒为其重力的，则上升和下降过程所用时间之比为（）A．B．C．D．第(3)题伽利略在《关于两门新科学的对话》中写道：“我们将木板的一头抬高，使之略呈倾斜，再让铜球由静止滚下…为了测量时间，我们把一只盛水的大容器置于高处，在容器底部焊上一根口径很细的管子，用小杯子收集每次下降时由细管流出的水，然后用极精密的天平称水的重量…”。

若木板的倾角保持不变，将铜球由静止滚下的距离记为L，对应时间内收集到的水的质量记为m，则m与L满足关系（ ）A．B．C．D．第(4)题如图所示，倾斜索道与水平面夹角为37°，当载人车厢沿钢索运动时，车厢里质量为m的人对厢底的压力为其重量的1.25倍，已知重力加速度为g，下列说法正确的是A．载人车厢一定沿斜索道向上运动B．人对厢底的摩擦力方向向右C．车厢运动的加速度大小为是D ．车厢对人的摩擦力大小为mg第(5)题近日因为罕见的太阳风暴，北京市出现了美丽的极光，极光其实是因为地球磁场防护层的漏洞引起的。

宇宙射线中的高能粒子在高速射向地球表面时，大部分在地磁场的作用下被牵引着与地球擦肩而过，只有地球两极附近的磁场防护力较弱，高能射线可以进入大气层引发大气电离进而产生绚丽的极光。

【区级联考】天津市南开区2024届高三高考三模物理核心考点试题一、单选题 (共7题)第(1)题如图通有向上电流的直导线为正三棱柱的三条棱，电流大小均为I，EFC为三棱柱的中截面，为该截面三条边的中点，已知直导线在过导线中央的垂直平面某处产生的磁感应强度与电流大小成正比、与距离成反比，则下列说法正确的是（）A．三点的磁感应强度相同B．若仅减小中的电流，点的磁感应强度减小C．若仅减小中的电流，点的磁感应强度减小D．若仅减小中的电流，点的磁感应强度减小第(2)题如图所示，一个理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈接在交流电源上，其电压u随时间t变化规律为，副线圈接有的电阻。

电流表、电压表均为理想电表。

下列说法正确的是（）A．原线圈的输入功率为22 W B．副线圈输出交流电的周期为100 sC．电压表的示数为311 V D．电流表的示数为2.5 A第(3)题爱因斯坦提出了受激辐射的概念，即在特定频率外来光子作用下，处在高能级的原子向低能级跃迁，并发出与外来光子完全相同的另一光子，原理示意图如图所示。

已知普朗克常量为h。

下列说法正确的是（ ）A．外来光子的频率为B．受激辐射过程原子的能量增加C．受激辐射过程原子动量守恒D．引起受激辐射的光子可能是射线第(4)题楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？A．电阻定律B．库仑定律C．欧姆定律D．能量守恒定律第(5)题某型号智能手环在工作时会发出红光和绿光，与绿光相比（）A．红光频率高B．红光波长短C．红光光子能量小D．红光在真空中的传播速度快第(6)题某同学通过分析漂浮在水面的传感器数据，研究海面上波浪的传播规律。

根据传感器反馈的数据：水面波正平稳地以的速率向着海滩传播，但传感器并不向海滩靠近，从第1个波峰到第10个波峰通过传感器的时间间隔为15秒。

下列说法正确的是（ ）A．海水表面的波浪属于纵波B．该水面波的频率为C．该水面波的波长为6mD．在没有其他外力的作用下，漂浮在海面的传感器可能跟随波浪被冲至岸边第(7)题牛顿通过著名的“月—地检验”证实了地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力，遵循同样的规律，都满足。