備戰(zhàn)2024年高考模擬物理試卷2（天津卷專用）（解析版）

PAGEPAGE1備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷2（天津卷專用）（考試時(shí)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(gè)選項(xiàng)符合題意，共25分)1．黨的二十大報(bào)告中提到，我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入創(chuàng)新型國(guó)家行列，一些關(guān)鍵技術(shù)如核電技術(shù)取得重大成果。關(guān)于核能、核反應(yīng)，下列說法正確的是（）A．到目前為止，利用任何物質(zhì)都能得到核能B．到目前為止，輕核聚變是人類獲得核能的主要方式C．太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行的熱核反應(yīng)屬于輕核聚變D．原子彈是采用人工核轉(zhuǎn)變制成的核武器【答案】C【解析】A．到目前為止，一般是利用重核裂變與得到核能輕核聚變得到核能，并不是利用任何物質(zhì)都能得到核能，A錯(cuò)誤；B．到目前為止，重核裂變是人類獲得核能的主要方式，B錯(cuò)誤；C．輕核發(fā)生聚變之前，必須要有高溫，即輕核聚變又叫做熱核反應(yīng)，太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行的熱核反應(yīng)屬于輕核聚變，C正確；D．原子彈是采用重核裂變制成的核武器，D錯(cuò)誤。故選C。2．新春佳節(jié)，大街小巷總會(huì)掛起象征喜慶的中國(guó)紅燈籠。如圖所示，由4根等長(zhǎng)輕質(zhì)細(xì)繩懸掛起3個(gè)質(zhì)量相等的燈籠，繩兩端的結(jié)點(diǎn)A、E等高，繩與豎直方向的夾角為，繩中張力大小為；繩與豎直方向的夾角為，繩中張力大小為，則（）A．可能等于 B．可能大于C． D．【答案】D【解析】由對(duì)稱性可知繩和繩張力大小相等，大小為。對(duì)三個(gè)燈籠的整體分析可知對(duì)結(jié)點(diǎn)B受力分析得綜上解得AB．由可知AB錯(cuò)誤；CD．由可知又得C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3．2021年2月10日19時(shí)52分，“天問一號(hào)”探測(cè)器實(shí)施近火捕獲，順利進(jìn)入近火點(diǎn)的高度約400千米軌道，周期約為10個(gè)地球日，成為我國(guó)第一顆人造火星衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)了“繞、落、巡”目標(biāo)的第一步。如圖為“天問一號(hào)”探測(cè)器經(jīng)過多次變軌后登陸火星前的部分軌跡圖，軌道I、軌道II、軌道III相切于P點(diǎn)，軌道III為環(huán)繞火星的圓形軌道，P、S兩點(diǎn)分別是橢圓軌道的近火星點(diǎn)和遠(yuǎn)火星點(diǎn)，圖中P、S、Q三點(diǎn)與火星中心共線，下列說法正確的是（）A．探測(cè)器在P點(diǎn)由軌道I進(jìn)入軌道II需要點(diǎn)火加速B．探測(cè)器在軌道II上由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到S點(diǎn)的時(shí)間大于在軌道III上由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間C．探測(cè)器在軌道I上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度大于在軌道II上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度D．探測(cè)器在Q點(diǎn)的機(jī)械能大于在軌道II上P點(diǎn)的機(jī)械能【答案】B【解析】A.探測(cè)器在P點(diǎn)由軌道I進(jìn)入軌道II需要制動(dòng)減速，故A錯(cuò)誤；B.由于軌道II的半長(zhǎng)軸大于軌道III的半徑，所以根據(jù)開普勒第三定律可知探測(cè)器在軌道II的運(yùn)行周期大于在軌道III的運(yùn)行周期，因此探測(cè)器在軌道II上由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到S點(diǎn)的時(shí)間大于在軌道III上由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間，故B正確；C.根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律可知探測(cè)器在軌道I上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度等于在軌道II上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度，故C錯(cuò)誤；D.探測(cè)器在P點(diǎn)由軌道II進(jìn)入軌道III需要制動(dòng)減速，所以探測(cè)器在軌道II上P點(diǎn)的機(jī)械能大于在軌道III上P點(diǎn)的機(jī)械能，又因?yàn)樘綔y(cè)器在軌道III上運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，所以探測(cè)器在Q點(diǎn)的機(jī)械能小于在軌道II上P點(diǎn)的機(jī)械能，故D錯(cuò)誤。故選B。4．從發(fā)電站發(fā)出的電能，一般都要通過輸電線路輸送到各個(gè)用電地方。如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電示意圖中的變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生正弦交流電電壓有效值不變，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=1∶50，隆壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比n3：n4=50∶1，已知用戶兩端電壓的有效值U4=220V，且用戶消耗的電功率為11kW，遠(yuǎn)距離輸電的輸電線的總電阻r=100Ω（認(rèn)為輸電中的能量損耗完全由電阻產(chǎn)生），則（）A．升壓變壓器的副線圈兩端電壓的有效值為11.1kVB．降壓變壓器的原線圈中的電流的有效值為2AC．輸電線上消耗的功率為1000WD．升壓變壓器的輸入功率為11.5kW【答案】A【解析】AB．降壓變壓器副線圈電流根據(jù)解得輸電線中的電流輸電線上的損失電壓為根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得降壓變壓器原線圈兩端的電壓為升壓變壓器的副線圈兩端電壓有效值B錯(cuò)誤A正確；C．輸電線上損失的功率C錯(cuò)誤；D．升壓變壓器的原線圈輸入的電功率為D錯(cuò)誤。故選A。5．如圖所示，一豎直放置的汽缸被輕活塞AB和固定隔板CD分成兩個(gè)氣室，CD上安裝一單向閥門，單向閥門只能向下開啟；氣室1內(nèi)氣體壓強(qiáng)為2p0，氣室2內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p0，氣柱長(zhǎng)均為L(zhǎng)，活塞面積為S，活塞與汽缸間無(wú)摩擦，汽缸導(dǎo)熱性能良好?，F(xiàn)在活塞上方緩慢放質(zhì)量為m的細(xì)砂，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.若，活塞下移 B.若，活塞下移C.若，氣室1內(nèi)氣體壓強(qiáng)為3p0 D.若，氣室1內(nèi)氣體壓強(qiáng)為4p0【答案】A【解析】AC．若，對(duì)活塞AB有解得單向閥未打開，所以氣室2內(nèi)的氣體質(zhì)量不變，氣室1內(nèi)氣體質(zhì)量不變，壓強(qiáng)也不變。根據(jù)玻意耳定律得解得所以活塞下移，故A正確，C錯(cuò)誤；B．若，對(duì)活塞AB有解得單向閥未打開，所以氣室2內(nèi)的氣體質(zhì)量不變，氣室1內(nèi)氣體質(zhì)量不變，壓強(qiáng)也不變。根據(jù)玻意耳定律得解得所以活塞下移故B錯(cuò)誤；D．若，對(duì)活塞AB有解得單向閥打開，如果氣室2的氣體未完全進(jìn)入氣室1，則有解得假設(shè)不成立，所以氣體完全進(jìn)入氣室1，則有解得故D錯(cuò)誤。故選A。二、多選題(每題5分，有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，選對(duì)每選全得3分，答錯(cuò)不得分，共15分)6．如圖所示，A、B、C、D、E為單反照相機(jī)取景器中五棱鏡的一個(gè)截面圖，，由a、b兩種單色光組成的細(xì)光束從空氣垂直于AB射入棱鏡，經(jīng)過兩次反射后光線垂直于BC射出，且在CD、AE邊只有a光射出，光路圖如圖所示，則a、b兩束光（）A．在棱鏡中，a光的波長(zhǎng)比b光的大B．在真空中，a光的傳播速度比b光的大C．以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角較小D．分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距較小【答案】AC【解析】A由題意知且在CD、AE邊只有a光射出，可知b光發(fā)生了全反射，根據(jù)可知b光折射率大于a光折射率，則b光頻率大于a光頻率，根據(jù)可知在棱鏡中，a光的波長(zhǎng)比b光的大，故A正確；B．在真空中，a光的傳播速度等于b光的傳播速度，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角較小，故C正確；D．根據(jù)結(jié)合C選項(xiàng)分析可知分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距較大，故D錯(cuò)誤。故選AC。7．如圖所示，等腰梯形ABCD，M、N分別為AB、CD的中點(diǎn)，兩腰中點(diǎn)位置分別固定兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷＋Q，則下列說法正確的是（）A．A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同B．A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等C．負(fù)檢驗(yàn)電荷從靜止開始僅在電場(chǎng)力用下從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大D．負(fù)檢驗(yàn)電荷從靜止開始僅在電場(chǎng)力用下從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，加速度先增大后減小【答案】BC【解析】A．等量同種電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面分布如圖由等量正電荷的電場(chǎng)分布可知A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向不同，A錯(cuò)誤；B．由等量正電荷等勢(shì)面的對(duì)稱分布可知A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等，B正確；C．由分布圖可知負(fù)檢驗(yàn)電荷從M到O點(diǎn)受電場(chǎng)力方向向下，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；從N到O點(diǎn)受電場(chǎng)力方向向上，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。故負(fù)檢驗(yàn)電荷從靜止開始僅在電場(chǎng)力用下從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大，C正確；D．經(jīng)分析可知O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為0，故負(fù)檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，加速度先減小后增大，D錯(cuò)誤。故選BC。8．“戰(zhàn)繩”是一種近年流行的健身器材，健身者把兩根相同繩子的一端固定在一點(diǎn)，用雙手分別握住繩子的另一端，上下抖動(dòng)繩子使繩子振動(dòng)起來(lái)（圖甲），以手的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，圖乙是健身者右手在抖動(dòng)繩子過程中某時(shí)刻的波形，若右手抖動(dòng)的頻率是，下列說法正確的是（）A．該時(shí)刻P點(diǎn)的位移為B．該時(shí)刻Q點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向C．再經(jīng)過，P點(diǎn)到達(dá)平衡位置D．從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為【答案】AC【解析】ABC．由題可知，振幅為，頻率為，則由圖可知波的波長(zhǎng)為，波向右傳播，且該時(shí)刻P點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，Q點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向，故從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)P點(diǎn)的振動(dòng)方程為故時(shí)P點(diǎn)的位移為，當(dāng)時(shí)P點(diǎn)的位移為，P點(diǎn)到達(dá)平衡位置，故AC正確，B錯(cuò)誤；D．從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)O從平衡位置向上振動(dòng)，故質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為故D錯(cuò)誤。故選AC。第II卷（非選擇題）三、實(shí)驗(yàn)題(共2個(gè)題，共12分)9．如圖甲所示是“測(cè)量阻力系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中先通電后讓重物由靜止釋放，得到打出紙帶的一部分如圖乙所示，點(diǎn)O為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為相鄰的計(jì)時(shí)點(diǎn)，測(cè)得S1=5.40cm，S2=5.78cm。已知重物的質(zhì)量m=1.00kg，交流電的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.80m/s2（以下計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（1）當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)，重物的速度大小________m/s；重物下落的加速度大小________m/s2；（2）重物通過AC段的阻力可視為恒定，則重物通過此段的阻力系數(shù)________％（定義阻力系數(shù)100%）?！敬鸢浮浚?）2.89.5（2）23.1【解析】（1）相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻瞬時(shí)速度等于該過程的平均速度得根據(jù)可得（2）根據(jù)牛頓第二定律得則可得10．某同學(xué)利用如圖甲所示的電路測(cè)量未知電阻的阻值、電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，備有下列器材：A．電流表（量程，內(nèi)阻）B．電流表（量程，內(nèi)阻）C．電源（電動(dòng)勢(shì)約，內(nèi)阻約為）D．電阻箱（最大電阻）E.未知電阻（阻值約為）F.開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干操作步驟如下：（1）為使測(cè)量結(jié)果較準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選___________（選填“”或“”）；（2）測(cè)的阻值時(shí)先閉合開關(guān)和，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電阻箱的阻值為時(shí)，電流表示數(shù)為；接著斷開，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電阻箱的阻值為時(shí)，電流表示數(shù)仍為，則的阻值為___________，該測(cè)量原理___________（選填“有”或“沒有”）系統(tǒng)誤差；（3）保持閉合、斷開，多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄每次調(diào)節(jié)后電阻箱的阻值及電流表的示數(shù)。為了直觀地得到與的關(guān)系，該同學(xué)以為縱軸、為橫軸，作出如圖乙所示的一條直線，根據(jù)圖乙可求得電源的電動(dòng)勢(shì)___________，___________。（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）（2）20.0沒有（3）3.03.0【解析】（1）閉合回路中理論中最大電流所以選擇。（2）閉合開關(guān)和時(shí)，由閉合電路歐姆定律閉合開關(guān)、斷開時(shí)，由閉合電路歐姆定律聯(lián)立可得該測(cè)量原理沒有系統(tǒng)誤差。（3）由閉合電路歐姆定律可得圖像斜率解得縱截距解得四、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)11．一質(zhì)量為mA=2kg的物體A沿固定斜面下滑，斜面高為h=1.2m，傾角為37°，A與斜面動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25，物體A由頂端滑到斜面底端時(shí)無(wú)能量損失地進(jìn)入光滑水平面，后與靜止的物體B發(fā)生碰撞，B的質(zhì)量為mB=lkg，碰撞中損失4J機(jī)械能，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）碰后A、B的速度各是多少？（2）右側(cè)有固定于水平面上的半圓形光滑軌道，物體B碰撞后可無(wú)摩擦的進(jìn)入軌道，若B在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)與軌道脫離，求軌道的半徑取值范圍?！敬鸢浮浚?）2m/s；4m/s；（2）R≥0.8m或R≤0.32m【解析】（1）設(shè)A物體下滑到底端時(shí)速度為v0，由動(dòng)能定理AB碰撞過程動(dòng)量守恒，設(shè)碰后A、B的速度分別為vA和vB，由動(dòng)量守恒定律可得mAv0=mAvA+mBvB由機(jī)械能損失列式得代數(shù)得vA=2m/svB=4m/s（2）若物體B滑上半圓軌道最高到達(dá)與圓心等高處則不會(huì)脫離軌道，設(shè)軌道半徑為R解得R=0.8m若物體B能恰好到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)，設(shè)軌道半徑為R，設(shè)到達(dá)最高點(diǎn)速度為v解得R=0.32m所以R的取值范圍為R≥0.8m或R≤0.32m。12．如圖所示，快遞公司用水平傳送帶傳送快遞，傳動(dòng)帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，速度大小恒為v0=3m/s。質(zhì)量為m=1kg的快遞，上表面固定一“日”字形線框，ab邊長(zhǎng)L=0.1m，ae邊長(zhǎng)為2L，c、d為兩長(zhǎng)邊的中點(diǎn)，ab、cd、ef的電阻均為r=0.04Ω，其余電阻不計(jì)。傳送帶右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=3T、方向豎直向下、寬度為L(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界與ab平行。已知線框的ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域前快遞已與傳送帶保持相對(duì)靜止，線框的質(zhì)量忽略不計(jì)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10m/s2。（1）若線框進(jìn)入磁場(chǎng)后，快遞仍能與傳送帶保持相對(duì)靜止，求快遞與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的最小值；（2）若線框剛到達(dá)磁場(chǎng)左邊界時(shí)，快遞與傳送帶間的摩擦力消失，求線框穿過磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q(保留三位有效數(shù)字)?！敬鸢浮浚?）0.45；（2）1.25J【解析】（1）ab邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)，其切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為此時(shí)線圈形成回路的總電阻為所受安培力大小為解得若ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)要保持靜止，可知線框所受摩擦力必須大于4.5N。當(dāng)cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，其切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小仍為E1，回路形成的總電阻仍為1.5r，且仍是切割磁場(chǎng)線的邊長(zhǎng)受到安培力，故仍需摩擦力大于4.5N。同理當(dāng)ef邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框所受安培力仍然一樣。因此線框進(jìn)入磁場(chǎng)后，快遞仍能與傳送帶保持相對(duì)靜止，則快遞與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的最小值滿足解得（2）由（1）可知，當(dāng)線框速度為v時(shí)，線框所受安培力大小為根據(jù)牛頓第二定律解得兩邊同乘可得所以設(shè)線框出磁場(chǎng)速度為v1，則有解得由動(dòng)能定理可得解得13.如圖，在x軸（水平軸）下方，沿y軸（豎直軸）方向每間隔d=0.2m就有一段間距也為d的區(qū)域P，區(qū)域P內(nèi)（含邊界）既存在方向豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)E=20N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，也存在方向垂直坐標(biāo)平面面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。