2023年天津市河北区高考物理一模试卷及答案解析

第=page11页，共=sectionpages11页2023年天津市河北区高考物理一模试卷1.下列关于原子和原子核的说法正确的是(

)A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分

B.比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固

C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短

D.玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化2.电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统，如图所示。极板M、N组成的电容器视为平行板电容器，M固定，N可左右运动，通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车减速时，极板M、N间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则该电容器(

)

A.电容变小 B.极板间电压变大

C.极板间电场强度不变 D.极板间的电场强度变小3.如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是(

)A.这是光的干涉现象

B.在真空中光束b的波长大于光束c的波长

C.玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率

D.在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度

4.质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是(

)

A.推力F先增大后减小 B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大

C.墙面对凹槽的压力先增大后减小 D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大5.一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图(a)所示，x=2mA.15m/s B.25m6.如图，理想变压器原线圈接在u=2202sin100πt(V)的交流电源上，副线圈匝数可通过滑片P来调节。当滑片P处于图示位置时，原、副线圈的匝数比n1A.仅将滑片P向上滑动

B.仅将滑片P向下滑动

C.仅在副线圈电路中并联一个阻值为20Ω的电阻

D.仅在副线圈电路中串联一个阻值为207.据中国载人航天工程办公室消息，中国空间站已全面建成，我国载人航天工程“三步走”发展战略已从构想成为现实。目前，空间站组合体在轨稳定运行，神舟十五号航天员乘组状态良好，计划于今年6月返回地面。空间站绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的116。下列说法正确的是(

)A.宇航员在空间站所受地球的万有引力大小约为他在地面时的(1617)2倍

B.空间站在轨道上飞行的速度大于7.9km/8.如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程到达状态b，再经过等温过程到达状态c，直线ac过原点。则气体(

)

A.在状态c的压强等于在状态a的压强 B.在状态b的压强小于在状态c的压强

C.在b→c的过程中内能保持不变 D.在9.某同学利用图(a)所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图(b)所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个小方格的边长为1cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图(b)中标出。

完成下列填空：(结果均保留2位有效数字)

(1)小球运动到图(b)中位置A时，其速度的水平分量大小为______m/s10.在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。

(1)该同学先用欧姆表“×1”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图所示，对应的读数是______Ω。

(2)除电源(电动势3.0V，内阻不计)、电压表(量程0～3V，内阻约3kΩ)、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：

A.电流表(量程0～0.6A，内阻约0.1Ω)

B.电流表(量程0～3.0A，内阻约0.02Ω)

C.滑动变阻器(最大阻值10Ω，额定电流211.如图，一滑雪道由AB和BC两段滑道组成，其中AB段倾角为θ，BC段水平，AB段和BC段由一小段光滑圆弧连接。一个质量为2kg的背包在滑道顶端A处由静止滑下，若1s后质量为48kg的滑雪者从顶端A以1.5m/s的初速度、3m/s2的加速度匀加速追赶，恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起。背包与滑道的动摩擦因数为12.如图，间距为l的光滑平行金属导轨，水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，导轨左端接有阻值为R的定值电阻，一质量为m的金属杆放在导轨上。金属杆在水平外力作用下以速度v0向右做匀速直线运动，此时金属杆内自由电子沿杆定向移动的速率为u0。设金属杆内做定向移动的自由电子总量保持不变，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，除了电阻R以外不计其它电阻。

(1)求金属杆中的电流和水平外力的功率；

(2)某时刻撤去外力，经过一段时间，自由电子沿金属杆定向移动的速率变为u13.如图所示，在x>0区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场；在x<0区域内存在沿x轴正方向的匀强电场。质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子甲从点S(−a,0)由静止释放，进入磁场区域后，与静止在点P(a,a)、质量为m3的中性粒子乙发生弹性正碰，且有一半电量转移给粒子乙。(不计粒子重力及碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场、磁场变化引起的效应)

(

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A、β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，故A错误；

B、比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，故B错误；

C、放射性元素的半衰期不随温度、状态及化学变化而变化，是由原子核内部本身决定的，故C错误；

D、玻尔理论的假设是提出了轨道量子化和能量量子化，故D正确。

故选：D。

根据β衰变的本质判断，比结合能越大原子核越稳定；半衰期的大小是有原子核内部决定，与外在环境无关；根据玻尔理论判断。

该题考查知识比较全面，题目中四个选项，考查了四个方面的知识，但是所考查问题均为对基本概念、规律的理解。只要正确理解教材中有关概念即可。如半衰期的大小是有原子核内部决定，与外在环境无关等。

像这类理解、记忆的问题，学生在解答过程中是很容易出错的，只要充分理解教材中的相关概念，就可正确解答。

2.【答案】C

【解析】解：A.由平行板电容器电容的决定式C=ɛrS4πkd可得，d减小，C增大，故A错误；B.电容器所带电荷量Q不变，C增大，由U=QC可得，U变小，故B错误；

CD.由匀强电场的场强与电势差关系公式可得

E=Ud=Qcd=4πk3.【答案】C

【解析】A.这是光的折射现象，故A错误。

BC．由题图可知，玻璃砖对b光的折射程度大，则nb>nc，故b光的频率较大，根据v=λf可知b光波长较小，故B错误，C正确。

D.由v=cn知，在玻璃砖中，nb>nc，所以4.【答案】C

【解析】解：AB、如图所示，设F与竖直方向夹角为α，根据受力平衡知：mgcosα=F，mgsinα=N，从A到B过程中，α从π2逐渐减小到0，可知F逐渐增大，N逐渐减小，故AB错误；

C、将两物体看成整体，整体受水平向左的作用力为F′=Fsinα=mgcosαsinα=15.【答案】A

【解析】【分析】

根据“同侧法”可知x=2m处的质点可能的位置，根据图乙可得该波的周期，根据波速的计算公式求解波速。

本题主要是考查了波的图像；解答本题关键是要理解波的图像的变化规律，要理解振动图像和波动图像各自的物理意义，知道波速、波长和周期之间的关系。

【解答】

x=2m处的质点在t=2s时处于平衡位置向下振动，根据“同侧法”可知x=2m处的质点可能处于(n+12)λ处，即(n+12)λ=2m，解得：λ=42n+6.【答案】BD【解析】解：原线圈电压有效值

U1=Um2=22022=220V

则次级电压有效值

U2=n2n1U7.【答案】AC【解析】解：A、根据万有引力定律有：F=GMmr2

宇航员在轨道上飞行的万有引力与地面上万有引力之比为F1F2=R2(R+116R)2=(1617)2

即宇航员在空间站所受地球的万有引力大小约为他在地面时的(1617)2倍，故A正确；

B、7.9km/s是最大环绕速度，核心舱核心舱在轨道上飞行的速度小于7.9km/s，因为第一宇宙速度是最大的环绕速度，故B错误；

C.根据T=8.【答案】AC【解析】解：AB.根据V=CpT可知，因直线ac过原点，则在状态c的压强等于在状态a的压强，b点与原点连线的斜率小于c点与原点连线的斜率，可知在状态b的压强大于在状态c的压强，故A正确，B错误；

C.在b→c的过程中温度不变，则气体的内能保持不变，故C正确；

D.在a→b的过程中，气体的体积不变，则气体不对外做功，故D错误。

故选：9.【答案】1.0

2.0

9.7

【解析】解：(1)因小球水平方向做匀速直线运动，因此速度水平分量为：v0=xT=0.050.05m/s=1.0m/s；

竖直方向做自由落体运动，因此A点的竖直速度可由平均速度等于中间时刻的瞬时速度得：vy=(8.6+11.0)×10.【答案】6

A

C

【解析】解：(1)欧姆表读数为：6×1Ω=6Ω

(2)电路中最大电流约为I=ER=3.06A=0.5A

故选量程0～0.6A的电流表，故选11.【答案】解：

(1)背包在斜面上运动，受力分析如图所示：

由牛顿第二定律可知：m1gsinθ−f=m1a1

其中：f=μm1gcosθ

解得：a1=2m/s2

背包从斜面滑下过程：L=12a1t12

滑雪者在斜面上滑动过程中有：L=v0t2+1【解析】本题考查牛顿第二定律和动量守恒定律的综合，这类题关键是要根据牛顿第二定律求出加速度，然后根据运动学公式求解速度，位移以及时间，再结合动量守恒求解其共同速度

(1)根据牛顿第二定律求出背包在斜面上的加速度，根据背包和滑雪者在滑道上的位移相等，时间相差1s，由运动学公式求出滑道AB的长度；

(12.【答案】解：(1)金属棒切割磁感线产生的感应电动势：E=Blv0

则金属杆中的电流：I=Blv0R

由题知，金属杆在水平外力作用下以速度v0向右做匀速直线运动，则有：F=F安=BIl=B2l2v0R

根据功率的计算公式有：P=Fv0=B2l2v02R

(2)设金属杆内单位体积的自由电子数为n，金属杆的横截面积为S，则金属杆在水平外力作用下以速度【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律结合闭合电路的欧姆定律进行解答；根据功率的计算公式求解功率；

(2)根据电流微观表达式求解电子沿金属杆定向移动的速率变为u0213.【答案】解：(1)设粒子甲经电场加速进入磁场的速度大小为v，粒子甲进入磁场做匀速圆周运动，由O到P点偏转14圆周达到P点，则：

碰前粒子甲匀速圆周运动轨迹半径：r=a

由洛伦兹力提供向心力得：

qBv=mv2r，

解得：v=qBam

在电场中加速的过程，由动能定理得：

qEa=12mv2

解得：E=qB2a2m

(2)粒子甲由O到P点经过偏转14圆周达到P点，其速度沿+y方向，与粒子乙发生弹性正碰，以+y方向为正方向，由动量守恒和机械能守恒得：

mv=mv甲+m3v乙

12mv2=12mv甲2+12×m3v乙2

解得：v甲=m−m3m+m3v=12v，v乙=2mm+m3v=32v；

碰撞后粒子甲、