2023年天津市濱海新區(qū)高考物理模擬試卷-普通用卷

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023年天津市濱海新區(qū)高考物理模擬試卷一、單選題（本大題共5小題，共25.0分）1.某同學(xué)利用太陽光和三棱鏡重復(fù)了牛頓的色散實(shí)驗(yàn)，已知太陽光中含有紅外線、可見光和紫外線。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)可見光在如圖B～D的范圍內(nèi)，下列推測不正確的是(

)A.用溫度計(jì)測量圖中五處位置的溫度，發(fā)現(xiàn)A處溫度升高最快

B.真空中B處光線與C處光線傳播快慢相同

C.C處光線比D處光線更容易發(fā)生全反射

D.照射同一種金屬，E處光線最容易使其發(fā)生光電效應(yīng)2.某地震局記錄了一列沿x軸正方向傳播的地震橫波，在t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，t=1A.該地震波的周期為1s

B.該地震波的波速為2km/s

C.t=0時(shí)刻，x=1km處質(zhì)點(diǎn)的振動方向沿y3.2023年1月21日農(nóng)歷除夕，中國空間站迎來建成后首個(gè)春節(jié)，神舟十五號3名航天員在空間站里掛起春聯(lián)、系上中國結(jié)，通過視頻向祖國和人民送上新春祝福。已知空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動的周期為T，地球半徑為R，萬有引力常量為G，地球表面重力加速度為g，下列說法正確的是(

)A.春聯(lián)和中國結(jié)處于完全失重狀態(tài)，不受任何力的作用

B.根據(jù)題中所給物理量無法計(jì)算出地球的密度

C.空間站的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度

D.空間站離地面的高度為34.隨著新能源汽車的普及，無線充電技術(shù)得到進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用。如圖甲所示，由地面鋪設(shè)供電的供電線圈，將電能傳送至電動汽車底部的受電線圈，從而對車載電池進(jìn)行充電(電路模擬如圖乙)。若已知供電線圈和受電線圈匝數(shù)比為n1：n2=4：1。當(dāng)供電線圈接上圖丙中的正弦交流電后，受電線圈中的電流為2A。不考慮線圈的自感，忽略電能傳輸?shù)膿p耗，下列說法正確的是(

)A.受電線圈的輸出電壓為55V

B.供電線圈的輸入功率為220W

C.受電線圈的電流方向每秒改變50次

5.一帶負(fù)電的粒子以一定的初速度進(jìn)入點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，A、B是其運(yùn)動軌跡上的兩點(diǎn)，C為AB的中點(diǎn)。其中A點(diǎn)的場強(qiáng)方向與AB連線成60°角；B點(diǎn)的場強(qiáng)方向與AB連線成30A.點(diǎn)電荷Q帶負(fù)電

B.AB兩點(diǎn)電勢差是AC兩點(diǎn)電勢差的2倍

C.該粒子在A點(diǎn)的動能小于在B點(diǎn)的動能

D.該粒子在A點(diǎn)的加速度大小等于在B點(diǎn)加速度大小的二、多選題（本大題共3小題，共15.0分）6.物理學(xué)家通過對實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究，采用一定的物理方法，獲得物理概念和物理規(guī)律，推動物理學(xué)的發(fā)展。下列說法正確的是(

)A.電容C=QU，加速度a=Fm都是采用比值法定義的物理量

B.探究合力與分力的關(guān)系用到的方法與“曹沖稱象”的方法相同7.中國制造的列車空氣彈簧實(shí)現(xiàn)了歐洲高端鐵路市場全覆蓋，空氣彈簧安裝在列車車廂底部，可以起到有效減震、提升列車運(yùn)行平穩(wěn)性的作用。空氣彈簧主要由活塞、氣缸及密封在氣缸內(nèi)的一定質(zhì)量氣體構(gòu)成。列車上下乘客及劇烈顛簸均會引起車廂振動。上下乘客時(shí)氣缸內(nèi)氣體的體積變化較慢，氣體與外界有充分的熱交換；劇烈顛簸時(shí)氣缸內(nèi)氣體的體積變化較快，氣體與外界來不及熱交換。若外界溫度恒定，氣缸內(nèi)氣體視為理想氣體，則(

)

A.乘客上車造成氣體壓縮的過程中，空氣彈簧內(nèi)氣體對外界放熱

B.乘客上車造成氣體壓縮的過程中，空氣彈簧內(nèi)氣體對外界做正功

C.劇烈顛簸造成氣體壓縮的過程中，空氣彈簧內(nèi)氣體的內(nèi)能增加

D.劇烈顛簸造成氣體壓縮的過程中，空氣彈簧內(nèi)氣體分子的平均動能減小8.一輛額定功率800W的玩具賽車在水平直跑道上由靜止開始以恒定功率加速前進(jìn)，玩具賽車瞬時(shí)加速度和瞬時(shí)速度的倒數(shù)的關(guān)系圖像如圖所示。假設(shè)在阻力大小不變的情況下，玩具賽車從起點(diǎn)到終點(diǎn)所用的時(shí)間為30s，玩具賽車到達(dá)終點(diǎn)前已達(dá)到最大速度。下列說法正確的是(

)A.玩具賽車所受的阻力大小為40N

B.玩具賽車的質(zhì)量為10kg

C.玩具賽車的速度大小為10m/s三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共12.0分）9.未來中國宇航員登陸月球表面，其任務(wù)之一是通過單擺測量出月球表面的重力加速度，從而計(jì)算一下月球的質(zhì)量，但沒有合適的擺球，就從地上找到了一塊大小為3cm左右、外形不規(guī)則的小石塊代替。目前實(shí)驗(yàn)艙中還有以下設(shè)備：

刻度尺(量程30cm)、輕細(xì)線(1m左右無彈性)、秒表和足夠高的固定支架。

宇航員設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，以完成本次登月的這項(xiàng)任務(wù)。

(1)若已測得月球表面的重力加速度為g、月球的半徑為R以及萬有引力常量G，請寫出月球質(zhì)量的表達(dá)式M=______；

(2)實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A.如圖，用細(xì)線將石塊系好，將細(xì)線的上端固定于O點(diǎn)；

B.將石塊拉至一個(gè)大約5°的角度，然后由靜止釋放；

C.從石塊擺到______(填“最低點(diǎn)”或“最高點(diǎn)”)開始計(jì)時(shí)，測出n次個(gè)振動的總時(shí)間t1；

D.縮短細(xì)線長度，重復(fù)B、C步驟，得到總時(shí)間t2；

(3)若細(xì)線縮短的長度為10.實(shí)驗(yàn)小組選用以下器材測量電池組的電動勢和內(nèi)阻，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確。

電壓表V(量程0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ)

電流表A(量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω)

滑動變阻器R0(阻值變化范圍為0～20Ω，額定電流為1A)

定值電阻R(阻值為5Ω)

待測電池組E(電動勢約為3V，內(nèi)阻約為1Ω)

開關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)該小組連接的實(shí)物電路如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器時(shí)，電流表讀數(shù)變化明顯但電壓表讀數(shù)變化不明顯，主要原因是______。

A.電壓表內(nèi)阻太小

B.電流表內(nèi)阻太大

C.待測電池內(nèi)阻太小

(2)為了解決這個(gè)問題，該小組將定值電阻R接入電路，請將不用的線用“×四、簡答題（本大題共2小題，共34.0分）11.如圖，兩根足夠長的水平粗糙金屬導(dǎo)軌，與兩根半徑為R的豎直光滑圓弧形金屬導(dǎo)軌底端平滑相連，間距為L平行放置，右端連接一阻值為r的定值電阻，在水平導(dǎo)軌區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B?，F(xiàn)有一導(dǎo)質(zhì)量為m內(nèi)阻也為r的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌，在圓弧形導(dǎo)軌頂端處靜止釋放，其與水平導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)軌電阻、接觸電阻以及其他阻力均忽略不計(jì)。不計(jì)電路中感應(yīng)電流的磁場，求：

(1)導(dǎo)體棒進(jìn)入水平導(dǎo)軌時(shí)對水平導(dǎo)軌的壓力F；

(2)若已知導(dǎo)體棒在水平導(dǎo)軌上滑行至停止時(shí)，外接電阻r中通過的電量為q，請計(jì)算全過程中外接電阻r中產(chǎn)生的熱量12.用基本原理如圖所示的裝置做離子控制實(shí)驗(yàn)，其相關(guān)參數(shù)如下：

①空腔圓柱截面半徑為R，壁厚可以忽略不計(jì)；

②工作區(qū)Ⅰ長度d=4R，內(nèi)有沿y軸正向的勻強(qiáng)電場；

③工作區(qū)Ⅱ長度未知，內(nèi)有沿z軸負(fù)向的勻強(qiáng)磁場。

現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電量為q的正離子從左側(cè)截面的最低點(diǎn)A處，以初速度v0沿z軸正向進(jìn)入Ⅰ區(qū)，經(jīng)過兩個(gè)區(qū)域分界面上的B點(diǎn)進(jìn)入Ⅱ區(qū)，在以后的運(yùn)動過程中恰好未碰到圓柱腔的內(nèi)壁，最終從右側(cè)截面上的C點(diǎn)飛出，B點(diǎn)和C點(diǎn)均為所在截面處豎直半徑的中點(diǎn)(如圖中所示)，不計(jì)粒子重力，求：

(1)Ⅰ區(qū)中電場強(qiáng)度的大小E；

(2)Ⅱ區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；五、計(jì)算題（本大題共1小題，共14.0分）13.質(zhì)量為m=2.0kg的鐵塊靜止在水平面上，從t=0時(shí)刻起，該鐵塊受到一個(gè)水平推力F的作用，F(xiàn)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。鐵塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，最大靜摩擦力和滑動摩擦力大小相等，且重力加速度g=

答案和解析1.【答案】C

【解析】解：A.根據(jù)題圖可知，光線在A處的折射角最大，E處的折射角最小，根據(jù)折射定律n=sinisinr可知，五處位置中，三棱鏡對A處光線的折射率最小，則A處光線的頻率最小，波長最大，A處為紅外線，用溫度計(jì)測量圖中五處位置的溫度，發(fā)現(xiàn)A處溫度升高最快，故A正確；

B.真空中所用光線的傳播速度都相同，故B正確；

C.三棱鏡對C處光線的折射率小于三棱鏡對D處光線的折射率，根據(jù)全反射臨界角公式sinC=1n可知，D處光線比C處光線更容易發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；

D.五處位置中，三棱鏡對E處光線的折射率最大，則E處光線的頻率最大，照射同一種金屬，E處光線最容易使其發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確。

本題選擇錯(cuò)誤的說法。

故選：C。

A.折射定律判斷折射率的大小，再判斷頻率的大小和波長的大小，最后判斷溫度的高低；

B.電磁波(包括光)2.【答案】B

【解析】解：AB.在t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，t=1s時(shí)刻第一次出現(xiàn)圖中虛線，則半個(gè)周期走了2km，該地震波的波速為v=ΔxΔt=21km/s=2km/s

該地震波的周期為T=λv=42s=23.【答案】D

【解析】解：A.春聯(lián)和中國結(jié)處于完全失重狀態(tài)，受到地球的萬有引力提供繞地球轉(zhuǎn)動所需的向心力，故A錯(cuò)誤；

B.物體在地面表面，萬有引力等于重力GMmR2=mg

可得

M=gR2G

又

M=ρ43πR3

地球的密度ρ=3g4πGR

故B錯(cuò)誤；

C.地球第一宇宙速度等于地球表面軌道衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的線速度，是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的最大運(yùn)行速度，則空間站的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；

D.由萬有引力提供向心力4.【答案】A

【解析】解：A.由圖丙可知輸入電壓的最大值為2202V，則供電線圈電壓有效值U1=Um2=22022V=220V，則受電線圈的輸出電壓為U2=n2n1U1=2204V=55V，故A正確；

B5.【答案】D

【解析】解：A.反向延長EA，EB的方向，交點(diǎn)即為點(diǎn)電荷的位置，結(jié)合電場線的特點(diǎn)可知點(diǎn)電荷Q帶正電，故A錯(cuò)誤；

B.由幾何關(guān)系可知點(diǎn)電荷到AC兩點(diǎn)距離相等，可知AC兩點(diǎn)電勢差為零，則AB兩點(diǎn)電勢差不是AC兩點(diǎn)電勢差的2倍，故B錯(cuò)誤；

C.因A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)，則帶負(fù)電的粒子在A點(diǎn)的電勢能小于在B點(diǎn)的電勢能，則該粒子在A點(diǎn)的動能大于在B點(diǎn)的動能，故C錯(cuò)誤；

D.由幾何關(guān)系可知rB=3rA，根據(jù)，a=qEm=k6.【答案】BD【解析】解：A、采用比值法定義的物理量有電容C=QU，電場強(qiáng)度E=Fq等，加速度a=Fm不是采用比值法定義的物理量，故A錯(cuò)誤；

B、探究合力與分力的關(guān)系用到的方法與“曹沖稱象”的方法相同，均為等效替代法，故B正確；

C、麥克斯韋建立經(jīng)典電磁理論，預(yù)言了電磁波，赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在，故C錯(cuò)誤；

D、貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，故D正確。

故選：BD。

了解比值法定義的物理量，如E=Fq，7.【答案】AC【解析】解：AB.乘客上車造成氣體壓縮的過程中，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能不變，則空氣彈簧內(nèi)氣體對外界放熱，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.劇烈顛簸造成氣體壓縮的過程中，因?yàn)闀r(shí)間很短，所以氣體與外界來不及熱交換，外界對氣體做功，則空氣彈簧內(nèi)氣體的內(nèi)能增加，氣體分子的平均動能增大，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選：AC。

氣體壓縮時(shí)，外界對氣體做功，而內(nèi)能不變，結(jié)合熱力學(xué)第一定律得出氣體的吸放熱情況；8.【答案】AD【解析】解：A.由圖可知橫軸交點(diǎn)a=0時(shí)玩具車的速度最大，此時(shí)v?1=0.05(s/m)，則最大速度為：

vm=10.05m/s

解得：vm=20m/s

則阻力為：

f=Pvm

代入數(shù)據(jù)得：f=40N，故A正確；

B.由牛頓第二定律得玩具車的加速度為：

a=F?fm

又P=Fv

聯(lián)立解得：a=Pm?1v?fm

所以k=Pm

①

由圖像可知

k=ΔaΔv?1

其中Δ9.【答案】gR2G

最低點(diǎn)【解析】解：(1)若已測得月球表面的重力加速度為g、月球的半徑為R以及萬有引力常量G，根據(jù)

GMmR2=mg

解得：M=gR2G

(2)為了減小誤差，應(yīng)從石塊擺到最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)。

(3)設(shè)原來細(xì)線長度為L，測出n次個(gè)振動的總時(shí)間t1，則對應(yīng)周期為

T1=t1n

根據(jù)單擺周期公式可得

T1=2πLg

若細(xì)線縮短的長度為Δl，測出n次個(gè)振動的總時(shí)間t10.【答案】C

如上圖所示

2.9

0.80

【解析】解：(1)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器時(shí)，電流表讀數(shù)變化明顯但電壓表讀數(shù)變化不明顯，主要原因是待測電池內(nèi)阻太小，導(dǎo)致路端電壓變化不明顯，故C正確，AB錯(cuò)誤；

故選：C。

(2)為了使電壓表讀數(shù)變化明顯，可將定值電阻R接入電路的干路中，如圖所示：

(3)根據(jù)圖示電路圖，由閉合電路的歐姆定律可得U=E?I(R+r)

可知圖乙U?I圖像的縱軸截距等于電動勢，則E=2.9V

U?I圖像的橫軸截距為0.50，則有0=2.9?0.50×11.【答案】解：(1)由導(dǎo)體棒下滑過程機(jī)械能守恒

mgR=12mv2；

在最低點(diǎn)由牛頓第二定律

N?mg=mv2R；

由牛頓第三定律可得：

F=N

解得：F=3mg

方向豎直向下；

(2)設(shè)t時(shí)間內(nèi)通過電路的平均電流為I?，平均感應(yīng)電動勢為E?，導(dǎo)體棒滑行至停下的距離為x，則有

q=I?t

I?=E?【解析】(1)根據(jù)機(jī)械能守恒定律得出導(dǎo)體棒的速度，結(jié)合牛頓第二定律和牛頓第三定律計(jì)算出導(dǎo)體棒對水平導(dǎo)軌的壓力；

(2)12.【答案】解：(1)離子在Ⅰ區(qū)做類平拋運(yùn)動，根據(jù)類平拋規(guī)律有

4R=v0t

3R2=12at2

根據(jù)牛頓第二定律有

a=Eqm

解得：E=3mv0216Rq

(2)離子在Ⅱ區(qū)類，做復(fù)雜的旋進(jìn)運(yùn)動。將該運(yùn)動分解為圓柱腔截面上的勻速圓周運(yùn)動和z軸正方向的勻加速直線運(yùn)動，在圓柱腔截面上的勻速圓周運(yùn)動軌跡如下圖所示

設(shè)臨界