備戰(zhàn)2024年高考模擬物理試卷1（天津卷專用）（解析版）

PAGEPAGE1備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷1（天津卷專用）（考試時間：60分鐘試卷滿分：100分）第I卷（選擇題）一、單選題(每題5分，只有一個選項符合題意，共25分)1．2020年12月4日，中國新一代“人造太陽”裝置“中國環(huán)流器二號M（HL-2MD裝置在四川成都建成并實現(xiàn)首次放電，這標(biāo)志著中國自主掌握了大型先進托卡馬克裝置的設(shè)計、建造、運行技術(shù)，為中國核聚變反應(yīng)堆的自主設(shè)計與建造打下堅實基礎(chǔ)。太陽內(nèi)部發(fā)生的一種核聚變反應(yīng)的方程為，其中X為某種微觀粒子，下列說法正確的是（）A．該核反應(yīng)原理與原子彈爆炸的原理相同B．He核的比結(jié)合能小于H核的比結(jié)合能C．X為電子，最早由盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)D．X為中子，其質(zhì)量稍大于質(zhì)子的質(zhì)量【答案】D【解析】A．該核反應(yīng)是聚變反應(yīng)，而原子彈爆炸的原理為核裂變，故A錯誤；B．反應(yīng)過程放出能量，說明反應(yīng)后的粒子的能量低，更穩(wěn)定，則He原子核比H原子核穩(wěn)定，原子核的比結(jié)合能更大，故B錯誤；CD．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒有可知，X為n，是中子，質(zhì)量比質(zhì)子的質(zhì)量略大，故C錯誤，D正確。故選D。2．某同學(xué)從商場購買了一個質(zhì)量分布均勻的透明“水晶球”，如圖甲所示。該同學(xué)先測出了“水晶球”的直徑d，并標(biāo)記了其中一條水平直徑對應(yīng)的兩端點P、Q，球外某光源發(fā)出的一細束單色光從球上P點射向球內(nèi)，當(dāng)折射光線與水平直徑PQ成角時，出射光線與PQ平行，如圖乙所示。已知光在真空中的傳播速度為c，下列說法正確的是（）A．該“水晶球”的折射率為B．光在“水晶球”中的傳播時間為C．若僅改變?nèi)肷涔饩€與水平方向的夾角（大于且小于），一定可以使其在球內(nèi)某區(qū)域發(fā)生全反射D．若僅換用波長較短的入射光，則光在“水晶球”中的傳播速度變大【答案】A【解析】A．如圖所示，由幾何關(guān)系可知，光線射出時的折射角為，折射率故A正確；B．光在“水晶球”中傳播的距離時間故B錯誤；C．由圖一定不會在球內(nèi)發(fā)生全反射。故C錯誤；D．當(dāng)入射光的波長變短時，頻率變大，光的折射率也變大，由可知光在“水晶球”中的傳播速度變小。故D錯誤。故選A。3．氣壓式升降椅通過汽缸上下運動來支配椅子升降，其簡易結(jié)構(gòu)如圖乙所示，圓柱形汽缸與椅面固定連接，柱狀汽缸桿與底座固定連接。可自由移動的汽缸與汽缸桿之間封閉一定質(zhì)量的理想氣體，設(shè)汽缸氣密性、導(dǎo)熱性能良好，忽略摩擦力。設(shè)氣體的初始狀態(tài)為A，某人坐上椅面后，椅子緩慢下降一段距離達到穩(wěn)定狀態(tài)。然后打開空調(diào)，一段時間后，室內(nèi)溫度降低到設(shè)定溫度，穩(wěn)定后氣體狀態(tài)為C（此過程人的雙腳懸空）；接著人緩慢離開座椅，直到椅子重新達到另一個穩(wěn)定狀態(tài)D，室內(nèi)大氣壓保持不變，則氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)D的過程中，關(guān)于p、V、T的關(guān)系圖正確的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中，氣體等溫壓縮，體積減小，壓強增大，溫度不變，從B到C，氣體等壓降溫，溫度降低，體積減小，壓強不變，從C到D過程中，氣體等溫膨脹，體積變大，壓強減小，且D狀態(tài)的壓強恢復(fù)為原A狀態(tài)的壓強。故選B。4．在勻強磁場中有一電阻忽略不計的矩形線圈，繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電，把該交流電輸入到圖乙中理想變壓器的A、B兩端。圖中各電表均為理想電表。Rt為熱敏電阻（已知其電阻隨溫度升高而減小），R為定值電阻。下列說法正確的是（）A．變壓器A、B兩端電壓的瞬時值表達式為u=B．在圖甲的t=0.01s時，穿過線圈的磁通量為0C．Rt處溫度升高后，電壓表V1與V2示數(shù)的比值不變D．Rt處溫度降低后，電壓表V1示數(shù)與電流表A1示數(shù)的乘積減小【答案】D【解析】A．根據(jù)圖甲可知，T=0.02s則變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為A錯誤；B．在圖甲的t=0.01s時刻，e=0，此時矩形線圈平面與磁場方向垂直，磁通量最大，B錯誤；C．Rt處溫度升高時，電阻減小，電壓表V2測量Rt的電壓，則電壓表V2示數(shù)減小，V1示數(shù)不變，則電壓表V1示數(shù)與V2示數(shù)的比值變大，C錯誤；D．副線圈電壓不變，Rt處溫度降低時，電阻變大，由輸出功率變小，輸入功率等于輸出功率，所以V1與A1示數(shù)變小，D正確；故選D。5．目前，我國在人工智能和無人駕駛技術(shù)方面已取得較大突破。為早日實現(xiàn)無人駕駛，某公司對某款汽車性能進行了一項測試，讓質(zhì)量為m的汽車沿一山坡直線行駛。測試中發(fā)現(xiàn)，下坡時若關(guān)掉油門，則汽車的速度保持不變；若以恒定的功率P上坡，則從靜止啟動做加速運動，發(fā)生位移s時速度剛好達到最大值vm。設(shè)汽車在上坡和下坡過程中所受阻力的大小分別保持不變，下列說法正確的是（）A．關(guān)掉油門后的下坡過程，汽車的機械能守恒B．關(guān)掉油門后的下坡過程，坡面對汽車的支持力做功不為零C．上坡過程中，當(dāng)速度達到vm的一半時的加速度為aD．上坡過程中，汽車速度由0增至vm，所用的時間等于t=【答案】D【解析】A．關(guān)掉油門后的下坡過程，汽車的速度不變、動能不變，重力勢能減小，則汽車的機械能減小，故選項A錯誤；B．關(guān)掉油門后的下坡過程，坡面對汽車的支持力方向與汽車速度方向垂直，則支持力做功為零，故選項B錯誤；C．下坡時上坡過程中達到最大速度時當(dāng)速度達到最大速度一半時其中解得選項C錯誤；D．設(shè)汽車速度由0增至vm，所用的時間為，根據(jù)動能定理可得解得故選項D正確。故選D。二、多選題(每題5分，有多個選項符合題意，選對每選全得3分，答錯不得分，共15分)6．如圖，是利用高壓電場來干燥中藥的基本原理圖．在大導(dǎo)體板MN上鋪一薄層中藥材，針狀電極O和平板電極MN接高壓直流電源，其間產(chǎn)生非勻強電場E；水分子是極性分子，可以看成棒狀帶電體，一端帶正電荷，另一端帶等量負電荷；水分子在電場力的作用下會加速從中藥材中分離出去，在鼓風(fēng)機的作用下飛離電場區(qū)域從而達到快速干燥的目的。已知虛線ABCD是某一水分子從A處由靜止開始的運動軌跡．則下列說法正確的是（）A．水分子在B處時，上端帶負電荷，下端帶正電荷B．在水分子運動軌跡上，B、C和D三點的電勢大小關(guān)系為C．如果把高壓直流電源的正、負極反接，此裝置達不到干燥的作用D．水分子在B處時，帶負電荷一端受到的電場力大于帶正電荷一端受到的電場力【答案】AD【解析】AD．因為水分子在電場力的作用下會加速從中藥材中分離出去，水分子所受電場力的合力向上，水分子在B處時，上端電場線密，電場力大，上端帶負電荷，下端電場線疏，電場力小，下端帶正電荷，故AD正確；B．沿著電場線方向，電勢逐漸降低，所以在水分子運動軌跡上，B、C和D三點的電勢大小關(guān)系為，故B錯誤；C．如果把高壓直流電源的正負極反接，電場強度方向向上，上端帶正電荷所受電場力大，水分子從A處開始將向上運動，從而達到干燥作用，故C錯誤。故選AD。7．如圖甲所示，在x軸上有和兩個波源分別位于和處，振動方向與xOy平面垂直并向周圍空間（介質(zhì)分布均勻）傳播，波速為v＝2m/s。t＝0時刻兩波源同時開始振動，圖像分別如圖乙、丙所示。M為xOy平面內(nèi)一點，。下列說法正確的是（）A.（0.2m，0）處的質(zhì)點開始振動方向沿z軸負方向B.兩列波相遇后，（0.6m，0）處的質(zhì)點振動加強C.兩列波相遇后，（0.5m，0）處的質(zhì)點振動加強D.若，從兩列波在M點相遇開始計時，M點振動方程為【答案】BD【解析】A.（0.2m，0）處的質(zhì)點，離波源更近，故該質(zhì)點先按波源的振動形式振動，波源開始向上振動，故該質(zhì)點開始振動時也是先向上振動，故A錯誤；B．兩列波的振動周期，波速均相等，故波長也相等，為由于兩列波的起振方向相反，故質(zhì)點離兩波源距離差為半波長的偶數(shù)倍為振動減弱點，奇數(shù)倍為振動加強點，（0.6m，0）處的質(zhì)點，離兩波源的距離差為0.2m，為半波長的奇數(shù)倍，故為振動加強點，B正確；C．（0.5m，0）處的質(zhì)點，離兩波源的距離差為零，為半波長的偶數(shù)倍，故為振動減弱點，故C錯誤；D．若，為半波長的奇數(shù)倍，為振動加強點，振幅為故其振動方程故D正確。故選BD。8．某次發(fā)射衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為的近地圓軌道上，運行速度為，當(dāng)衛(wèi)星運動到A點時，衛(wèi)星上的小型火箭發(fā)動機點火，使衛(wèi)星進入橢圓軌道運行，橢圓軌道的遠地點B與地心的距離為，衛(wèi)星經(jīng)過B點的速度為，其運行軌跡如圖所示。則下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星經(jīng)過B點時的速度大于衛(wèi)星在近地圓軌道上的速度B．衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時經(jīng)過A點的加速度大于經(jīng)過B點的加速度C．衛(wèi)星在橢圓軌道上的運行周期為D．衛(wèi)星在近地圓軌道上運行時的機械能大于在橢圓軌道上運行時的機械能【多選】BC【解析】A．若衛(wèi)星變軌到軌道半徑為的圓軌道時，令該圓軌道的運行速度為，是由低軌道到高軌道，需要在切點加速，則有根據(jù)解得由于可知則有即衛(wèi)星經(jīng)過B點時的速度小于衛(wèi)星在近地圓軌道上的速度，A錯誤；B．根據(jù)解得由于可知衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時經(jīng)過A點的加速度大于經(jīng)過B點的加速度，B正確；C．對于近地衛(wèi)星有根據(jù)解得C正確；D．衛(wèi)星由低軌道變軌到高軌道時，需要在軌道的切點位置加速，可知衛(wèi)星在近地圓軌道上運行時的機械能小于在橢圓軌道上運行時的機械能，D錯誤。故選BC。第II卷（非選擇題）三、實驗題(共2個題，共12分)9．某同學(xué)使用如圖甲裝置測量滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)?；瑝K上裝有遮光條，在滑塊運動途經(jīng)位置安裝光電門，實驗時給滑塊一初速度，遮光條通過光電門時間很短，測量遮光條通過光電門時間和通過光電門后滑塊繼續(xù)滑行距離，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹??；卮鹣铝袉栴}：（1）用游標(biāo)卡尺測擋光片的寬度，如圖乙所示，則______cm。（2）使用題目所給物理量符號表示滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)______?！敬鸢浮浚?）0.745（2）【解析】（1）游標(biāo)卡尺是20分度的，則游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm，由圖所示游標(biāo)卡尺可知，其讀數(shù)為（2）因為遮光條通過光電門時間很短，可以用平均速度表示瞬時速度通過光電門后滑塊做勻減速運動，由得10．如圖所示為某實驗小組制作的簡易多用電表，該多用電表有量程分別為1.0mA和10.0mA的雙量程電流表、量程為3V和15V的雙量程電壓表和歐姆表。器材參數(shù)如下：電源電動勢E約3V，內(nèi)阻r約1Ω，改裝后量程為1.0mA的電流表等效內(nèi)阻為，電阻箱和的最大阻值均為。（1）該實驗小組按圖正確連接好電路，其中表筆A應(yīng)為_______（填“紅”或“黑”）表筆，選擇旋鈕接通_______（填“1”“2”“3”“4”或“5”）為量程是1.0mA的電流表。（2）選擇旋鈕接通3，表筆A、B短接，調(diào)整電阻箱的阻值，記錄不同阻值和對應(yīng)毫安表的示數(shù)I，當(dāng)為2868.5時，毫安表示數(shù)為1.00mA；當(dāng)為5818.5時，毫安表示數(shù)為0.50mA，根據(jù)上述數(shù)據(jù)可得電源電動勢_______V，內(nèi)阻_______。（保留3位有效數(shù)字）（3）將選擇旋鈕接通3，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表達到滿偏，然后紅、黑表筆分別接通的兩端，指針指在表盤中央刻度，則此時_______。【答案】（1）黑2（2）2.951.50（3）2950【解析】（1）根據(jù)歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知，黑表筆連接歐姆表內(nèi)部電源的正極，即表筆A為黑表筆；選擇開關(guān)接通1或2為電壓表，根據(jù)電壓表的改裝原理可知2的量程小于1，則選擇旋鈕接通2為量程是1.0mA的電流表；（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律帶入數(shù)據(jù)解得（3）中值電阻為電流滿偏一半時外接電阻，則解得四、解答題(11題14分，12題16分，13題18分，要求寫出必要的解題依據(jù)和推導(dǎo)過程)11．如圖，長為L的矩形長木板靜置于光滑水平面上，一質(zhì)量為m的滑塊以水平向右的初速度vo滑上木板左端。①若木板固定，則滑塊離開木板時的速度大小為；②若木板不固定，則滑塊恰好不離開木板?；瑝K可視為質(zhì)點，重力加速度大小為g。求：（1）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)；（2）木板的質(zhì)量M；（3）兩種情況下，滑塊從木板左端滑到右端的過程中，摩擦力對滑塊的沖量大小之比I1：I2?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）木板固定時，滑塊做勻減速直線運動，由動能定理有（2分）解得（1分）（2）木板不固定時，木板和滑塊系統(tǒng)在相互作用過程中動量守恒，設(shè)兩者共速時的速度為v，由能量守恒定律有（2分）對木板和滑塊系統(tǒng)，由動量守恒定律有（2分）聯(lián)立兩式解得（1分）（3）規(guī)定水平向右的方向為正方向，木板固定時，由動量定理有（2分）木板不固定時滑塊末速度由（2）中動量守恒知（1分）由動量定理有（2分）解得（1分）12．如圖，在第一、第四象限的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場，場強大小；在第一象限的區(qū)域內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向外的勻強磁場。一個質(zhì)量、電荷量的帶正電粒子，以的速率從坐標(biāo)原點O沿x軸正方向進入電場。不計粒子的重力。(1)求粒子第一次離開電場時的速度；(2)為使粒子能再次進入電場，求磁感應(yīng)強度B的最小值?！敬鸢浮浚?）方向與x軸正方向成（或）角斜向右上（2）【解析】(1)粒子在電場中做類平拋運動，所受電場力為（1分）由牛頓第二定律有（1分）y方向，由運動學(xué)規(guī)律有（1分）代入數(shù)據(jù)（其中）得（1分）粒子離開電場時的速度大小為（1分）代入數(shù)據(jù)得（1分）（1分）故所求速度方向與x軸正方向成（或）角斜向右上（1分）(2)如答圖1，在寬度的磁場中粒子做勻速圓周運動，滿足條件下B最小時，軌跡與磁場上邊界相切，設(shè)軌道半徑為R由幾何關(guān)系有（2分）代入數(shù)據(jù)得（2分）由牛頓第二定律有（2分）代入數(shù)據(jù)解得所求最小值（2分）13.電和磁有許多相似之處，比如同種電荷相斥，同名磁極也相斥，異種電荷相吸，異名磁極也相吸：變化的電場激發(fā)磁場變化的磁場也能激發(fā)電場。著名的英國物理學(xué)家狄拉克曾預(yù)言磁單極子可以像正負電荷一樣獨立存在，所謂磁單極子是指僅帶有N極或S極單一磁極的磁