2023年天津市滨海新区高考物理模拟试卷-普通用卷

第=page11页，共=sectionpages11页2023年天津市滨海新区高考物理模拟试卷一、单选题（本大题共5小题，共25.0分）1.某同学利用太阳光和三棱镜重复了牛顿的色散实验，已知太阳光中含有红外线、可见光和紫外线。该同学发现可见光在如图B～D的范围内，下列推测不正确的是(

)A.用温度计测量图中五处位置的温度，发现A处温度升高最快

B.真空中B处光线与C处光线传播快慢相同

C.C处光线比D处光线更容易发生全反射

D.照射同一种金属，E处光线最容易使其发生光电效应2.某地震局记录了一列沿x轴正方向传播的地震横波，在t=0时刻的波形如图中实线所示，t=1A.该地震波的周期为1s

B.该地震波的波速为2km/s

C.t=0时刻，x=1km处质点的振动方向沿y3.2023年1月21日农历除夕，中国空间站迎来建成后首个春节，神舟十五号3名航天员在空间站里挂起春联、系上中国结，通过视频向祖国和人民送上新春祝福。已知空间站绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，万有引力常量为G，地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是(

)A.春联和中国结处于完全失重状态，不受任何力的作用

B.根据题中所给物理量无法计算出地球的密度

C.空间站的运行速度大于第一宇宙速度

D.空间站离地面的高度为34.随着新能源汽车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用。如图甲所示，由地面铺设供电的供电线圈，将电能传送至电动汽车底部的受电线圈，从而对车载电池进行充电(电路模拟如图乙)。若已知供电线圈和受电线圈匝数比为n1：n2=4：1。当供电线圈接上图丙中的正弦交流电后，受电线圈中的电流为2A。不考虑线圈的自感，忽略电能传输的损耗，下列说法正确的是(

)A.受电线圈的输出电压为55V

B.供电线圈的输入功率为220W

C.受电线圈的电流方向每秒改变50次

5.一带负电的粒子以一定的初速度进入点电荷Q产生的电场中，A、B是其运动轨迹上的两点，C为AB的中点。其中A点的场强方向与AB连线成60°角；B点的场强方向与AB连线成30A.点电荷Q带负电

B.AB两点电势差是AC两点电势差的2倍

C.该粒子在A点的动能小于在B点的动能

D.该粒子在A点的加速度大小等于在B点加速度大小的二、多选题（本大题共3小题，共15.0分）6.物理学家通过对实验的深入观察和研究，采用一定的物理方法，获得物理概念和物理规律，推动物理学的发展。下列说法正确的是(

)A.电容C=QU，加速度a=Fm都是采用比值法定义的物理量

B.探究合力与分力的关系用到的方法与“曹冲称象”的方法相同7.中国制造的列车空气弹簧实现了欧洲高端铁路市场全覆盖，空气弹簧安装在列车车厢底部，可以起到有效减震、提升列车运行平稳性的作用。空气弹簧主要由活塞、气缸及密封在气缸内的一定质量气体构成。列车上下乘客及剧烈颠簸均会引起车厢振动。上下乘客时气缸内气体的体积变化较慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换。若外界温度恒定，气缸内气体视为理想气体，则(

)

A.乘客上车造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体对外界放热

B.乘客上车造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体对外界做正功

C.剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体的内能增加

D.剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体分子的平均动能减小8.一辆额定功率800W的玩具赛车在水平直跑道上由静止开始以恒定功率加速前进，玩具赛车瞬时加速度和瞬时速度的倒数的关系图像如图所示。假设在阻力大小不变的情况下，玩具赛车从起点到终点所用的时间为30s，玩具赛车到达终点前已达到最大速度。下列说法正确的是(

)A.玩具赛车所受的阻力大小为40N

B.玩具赛车的质量为10kg

C.玩具赛车的速度大小为10m/s三、实验题（本大题共2小题，共12.0分）9.未来中国宇航员登陆月球表面，其任务之一是通过单摆测量出月球表面的重力加速度，从而计算一下月球的质量，但没有合适的摆球，就从地上找到了一块大小为3cm左右、外形不规则的小石块代替。目前实验舱中还有以下设备：

刻度尺(量程30cm)、轻细线(1m左右无弹性)、秒表和足够高的固定支架。

宇航员设计了如下实验，以完成本次登月的这项任务。

(1)若已测得月球表面的重力加速度为g、月球的半径为R以及万有引力常量G，请写出月球质量的表达式M=______；

(2)实验步骤如下：

A.如图，用细线将石块系好，将细线的上端固定于O点；

B.将石块拉至一个大约5°的角度，然后由静止释放；

C.从石块摆到______(填“最低点”或“最高点”)开始计时，测出n次个振动的总时间t1；

D.缩短细线长度，重复B、C步骤，得到总时间t2；

(3)若细线缩短的长度为10.实验小组选用以下器材测量电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。

电压表V(量程0～3V，内阻约为3kΩ)

电流表A(量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω)

滑动变阻器R0(阻值变化范围为0～20Ω，额定电流为1A)

定值电阻R(阻值为5Ω)

待测电池组E(电动势约为3V，内阻约为1Ω)

开关、导线若干

(1)该小组连接的实物电路如图甲所示，实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显，主要原因是______。

A.电压表内阻太小

B.电流表内阻太大

C.待测电池内阻太小

(2)为了解决这个问题，该小组将定值电阻R接入电路，请将不用的线用“×四、简答题（本大题共2小题，共34.0分）11.如图，两根足够长的水平粗糙金属导轨，与两根半径为R的竖直光滑圆弧形金属导轨底端平滑相连，间距为L平行放置，右端连接一阻值为r的定值电阻，在水平导轨区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一导质量为m内阻也为r的导体棒垂直于导轨，在圆弧形导轨顶端处静止释放，其与水平导轨之间的动摩擦因数为μ，导轨电阻、接触电阻以及其他阻力均忽略不计。不计电路中感应电流的磁场，求：

(1)导体棒进入水平导轨时对水平导轨的压力F；

(2)若已知导体棒在水平导轨上滑行至停止时，外接电阻r中通过的电量为q，请计算全过程中外接电阻r中产生的热量12.用基本原理如图所示的装置做离子控制实验，其相关参数如下：

①空腔圆柱截面半径为R，壁厚可以忽略不计；

②工作区Ⅰ长度d=4R，内有沿y轴正向的匀强电场；

③工作区Ⅱ长度未知，内有沿z轴负向的匀强磁场。

现有一质量为m，电量为q的正离子从左侧截面的最低点A处，以初速度v0沿z轴正向进入Ⅰ区，经过两个区域分界面上的B点进入Ⅱ区，在以后的运动过程中恰好未碰到圆柱腔的内壁，最终从右侧截面上的C点飞出，B点和C点均为所在截面处竖直半径的中点(如图中所示)，不计粒子重力，求：

(1)Ⅰ区中电场强度的大小E；

(2)Ⅱ区中磁感应强度大小B；五、计算题（本大题共1小题，共14.0分）13.质量为m=2.0kg的铁块静止在水平面上，从t=0时刻起，该铁块受到一个水平推力F的作用，F随时间变化的规律如图所示。铁块与水平面间的动摩擦因数μ=0.3，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，且重力加速度g=

答案和解析1.【答案】C

【解析】解：A.根据题图可知，光线在A处的折射角最大，E处的折射角最小，根据折射定律n=sinisinr可知，五处位置中，三棱镜对A处光线的折射率最小，则A处光线的频率最小，波长最大，A处为红外线，用温度计测量图中五处位置的温度，发现A处温度升高最快，故A正确；

B.真空中所用光线的传播速度都相同，故B正确；

C.三棱镜对C处光线的折射率小于三棱镜对D处光线的折射率，根据全反射临界角公式sinC=1n可知，D处光线比C处光线更容易发生全反射，故C错误；

D.五处位置中，三棱镜对E处光线的折射率最大，则E处光线的频率最大，照射同一种金属，E处光线最容易使其发生光电效应，故D正确。

本题选择错误的说法。

故选：C。

A.折射定律判断折射率的大小，再判断频率的大小和波长的大小，最后判断温度的高低；

B.电磁波(包括光)2.【答案】B

【解析】解：AB.在t=0时刻的波形如图中实线所示，t=1s时刻第一次出现图中虚线，则半个周期走了2km，该地震波的波速为v=ΔxΔt=21km/s=2km/s

该地震波的周期为T=λv=42s=23.【答案】D

【解析】解：A.春联和中国结处于完全失重状态，受到地球的万有引力提供绕地球转动所需的向心力，故A错误；

B.物体在地面表面，万有引力等于重力GMmR2=mg

可得

M=gR2G

又

M=ρ43πR3

地球的密度ρ=3g4πGR

故B错误；

C.地球第一宇宙速度等于地球表面轨道卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度，是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，则空间站的运行速度小于第一宇宙速度，故C错误；

D.由万有引力提供向心力4.【答案】A

【解析】解：A.由图丙可知输入电压的最大值为2202V，则供电线圈电压有效值U1=Um2=22022V=220V，则受电线圈的输出电压为U2=n2n1U1=2204V=55V，故A正确；

B5.【答案】D

【解析】解：A.反向延长EA，EB的方向，交点即为点电荷的位置，结合电场线的特点可知点电荷Q带正电，故A错误；

B.由几何关系可知点电荷到AC两点距离相等，可知AC两点电势差为零，则AB两点电势差不是AC两点电势差的2倍，故B错误；

C.因A点电势高于B点，则带负电的粒子在A点的电势能小于在B点的电势能，则该粒子在A点的动能大于在B点的动能，故C错误；

D.由几何关系可知rB=3rA，根据，a=qEm=k6.【答案】BD【解析】解：A、采用比值法定义的物理量有电容C=QU，电场强度E=Fq等，加速度a=Fm不是采用比值法定义的物理量，故A错误；

B、探究合力与分力的关系用到的方法与“曹冲称象”的方法相同，均为等效替代法，故B正确；

C、麦克斯韦建立经典电磁理论，预言了电磁波，赫兹通过实验证实电磁波的存在，故C错误；

D、贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核有复杂的内部结构，故D正确。

故选：BD。

了解比值法定义的物理量，如E=Fq，7.【答案】AC【解析】解：AB.乘客上车造成气体压缩的过程中，外界对气体做功，气体内能不变，则空气弹簧内气体对外界放热，故A正确，B错误；

CD.剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，因为时间很短，所以气体与外界来不及热交换，外界对气体做功，则空气弹簧内气体的内能增加，气体分子的平均动能增大，故C正确，D错误。

故选：AC。

气体压缩时，外界对气体做功，而内能不变，结合热力学第一定律得出气体的吸放热情况；8.【答案】AD【解析】解：A.由图可知横轴交点a=0时玩具车的速度最大，此时v−1=0.05(s/m)，则最大速度为：

vm=10.05m/s

解得：vm=20m/s

则阻力为：

f=Pvm

代入数据得：f=40N，故A正确；

B.由牛顿第二定律得玩具车的加速度为：

a=F−fm

又P=Fv

联立解得：a=Pm⋅1v−fm

所以k=Pm

①

由图像可知

k=ΔaΔv−1

其中Δ9.【答案】gR2G

最低点【解析】解：(1)若已测得月球表面的重力加速度为g、月球的半径为R以及万有引力常量G，根据

GMmR2=mg

解得：M=gR2G

(2)为了减小误差，应从石块摆到最低点开始计时。

(3)设原来细线长度为L，测出n次个振动的总时间t1，则对应周期为

T1=t1n

根据单摆周期公式可得

T1=2πLg

若细线缩短的长度为Δl，测出n次个振动的总时间t10.【答案】C

如上图所示

2.9

0.80

【解析】解：(1)实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显，主要原因是待测电池内阻太小，导致路端电压变化不明显，故C正确，AB错误；

故选：C。

(2)为了使电压表读数变化明显，可将定值电阻R接入电路的干路中，如图所示：

(3)根据图示电路图，由闭合电路的欧姆定律可得U=E−I(R+r)

可知图乙U−I图像的纵轴截距等于电动势，则E=2.9V

U−I图像的横轴截距为0.50，则有0=2.9−0.50×11.【答案】解：(1)由导体棒下滑过程机械能守恒

mgR=12mv2；

在最低点由牛顿第二定律

N−mg=mv2R；

由牛顿第三定律可得：

F=N

解得：F=3mg

方向竖直向下；

(2)设t时间内通过电路的平均电流为I−，平均感应电动势为E−，导体棒滑行至停下的距离为x，则有

q=I−t

I−=E−【解析】(1)根据机械能守恒定律得出导体棒的速度，结合牛顿第二定律和牛顿第三定律计算出导体棒对水平导轨的压力；

(2)12.【答案】解：(1)离子在Ⅰ区做类平抛运动，根据类平抛规律有

4R=v0t

3R2=12at2

根据牛顿第二定律有

a=Eqm

解得：E=3mv0216Rq

(2)离子在Ⅱ区类，做复杂的旋进运动。将该运动分解为圆柱腔截面上的匀速圆周运动和z轴正方向的匀加速直线运动，在圆柱腔截面上的匀速圆周运动轨迹如下图所示

设临界