2023年天津市蓟州区高考冲刺物理模拟试题含解析

2023学年高考物理模拟试卷

注意事项

1.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回.

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.

3,请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.

4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他

答案.作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效.

5.如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗.

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

E

1、已知氢原子的基态能量为©,激发态能量为E,产T，其中〃=2,3,4……已知普朗克常量为瓦电子的质量为所。

n~

巴尔末线系是氢原子从，仑3的各个能级跃迁至〃=2能级时辐射光的谱线，则下列说法中正确的是()

-0.54

-0.85

-1.51

A.巴尔末线系中波长最长的谱线对应光子的能量为3.40eV

B.氢原子从基态跃迁到激发态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大，动能和电势能之和不变

D.一个处于〃=4的激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出6种不同频率的光

2、下列四幅图的有关说法中正确的是()

1直流电源|

图⑴图(2)图⑶图(4)

A.图(1)若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生

B.图(2)卢瑟福通过a粒子散射实验提出了原子核的构成

C.图⑶一群氢原子处于〃=5的激发态跃迁到"=1的基态最多能辐射6种不同频率的光子

D.图(4)原子核D、E结合成F时会有质量亏损，要释放能量

3、在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，符号是C,静电力常量《=9.0xl()9N.mi/Ci.关于电荷量与库仑力，下列

说法不正确的是

A.两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，相互作用力相当于地球上一百万吨的物体所受的重力

B.我们几乎不可能做到使相距1m的两个物体都带1C的电荷量

C.在微观带电粒子的相互作用中，库仑力比万有引力强得多

D.库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上很相似，所以它们是性质相同的两种力

4、质子的静止质量为叫=1.6726x10-27kg,中子的静止质量为阴,=1.6749xl(T27kg,a粒子的静止质量为

%=6.6467x1()-27kg,光速c=3.()xl()8m/s。则a粒子的结合能约为()

A.-4.3X10-I2J

B.4.3X10-|2J

C.2.6xlO-,oJ

D.-2.6xIQ-10J

5、如图所示，自身重力不计的定滑轮固定在天花板上，跨过定滑轮的轻绳两端分别与A3两物体相连，物体A质量

为加，物体3质量为3〃?。重力加速度为g,现由静止释放物体4B,在物体A上升、8下降的运动过程中，定滑轮

对天花板的拉力为()

/?

A.15mgB.2mgC.3mgD.4mg

6、如图所示，曲线i是一颗绕地球做圆周运动的卫星P轨道的示意图，其半径为&曲线n是一颗绕地球做椭圆运动

的卫星。轨道的示意图，。点为地球球心，45为椭圆的长轴，两轨道和地心都在同一平面内，已知在两轨道上运动

的卫星的周期相等，万有引力常量为G,地球质量为M,下列说法正确的是()

A.椭圆轨道的长轴长度为R

B.卫星尸在i轨道的速率为%,卫星。在n轨道5点的速率为力,则%>%

C.卫星尸在I轨道的加速度大小为劭，卫星。在II轨道A点加速度大小为即，则%=%

D.卫星尸在I轨道上受到的地球引力与卫星。在II轨道上经过两轨道交点时受到的地球引力大小相等

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、倾角为6=30。的光滑绝缘斜面底端。点固定一正点电荷，一带正电的小物块（可视为质点）从斜面上的A点由静

止释放，沿斜面向下运动能够到达的最低点是8点。取。点所在的水平面为重力势能的零势能面，A点为电势能零点,

小物块的重力势能及我、A4之间的电势能£也随它与。点间距离x变化关系如图所示。重力加速度g=10m/s2,由图

中数据可得（）

01,01.52,0x/m

A.小物块的质量为5kg

B.在8点，稣=25J

C.从4点到3点，小物块速度先增大后减小

D.从A点到5点，小物块加速度先增大后减小

8、如图所示，内壁光滑半径大小为R的圆轨道竖直固定在水平桌面上，一个质量为“的小球恰好能通过轨道最高点

在轨道内做圆周运动。取桌面为重力势能的参考面，不计空气阻力，重力加速度为g。则小球在运动过程中其机械能E、

动能心、向心力电、速度的平方一,它们的大小分别随距桌面高度人的变化图像正确的是

R2Rh

9、下列说法中正确的是=

A.光从一种介质进入另一种介质时，其频率不变

B.对同一种光学材料，不同颜色的光在该材料中的传播速度相同

C.雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象

D.光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象

E.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理

10、如图，光滑水平面上两虚线之间区域内存在竖直方向的足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为耳边长为a的正

方形导线框PQMN沿图示速度方向进入磁场，当对角线刚进入磁场时线框的速度大小为v,方向与磁场边界成45°

角，若线框的总电阻为K,则

A.PM刚进入磁场时线框中的感应电流为驷

R

B.尸M刚进入磁场时线框所受安培力大小为巨也

R

C.PM刚进入磁场时两端的电压为部

D.尸M进入磁场后线框中的感应电流将变小

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.(6分)用如图实验装置验证如、，力组成的系统机械能守恒。，如从高处由静止开始下落，如上拖着的纸带打出一

系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证系统机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：两物体

从静止释放，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。已知

wii=50g、,〃2=150g,交流电的频率为50Hz,g取9.8m/s2则：(结果保留两位有效数字)

(1)在纸带上打下记数点5时的速度v=m/s；

(2)在计数点0到计数点5过程中系统动能的增量^EK=________J,系统势能的减少量AEP=J；

(3)实验结论：«

12.(12分)某同学通过实验测量玩具上的小直流电动机转动的角速度大小，如图甲所示，将直径约为3cm的圆盘固

定在电动机转动轴上，将纸带的一端穿过打点计时器后，固定在圆盘的侧面，圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘的侧面

上，打点计时器所接交流电的频率为50Hz.

(1)实验时，应先接通________(选填“电动机''或"打点计时器”)电源.

(2)实验得到一卷盘绕在圆盘上的纸带，将纸带抽出一小段，测量相邻2个点之间的长度1“，以及此时圆盘的直径出,

再抽出较长的一段纸带后撕掉，然后抽出一小段测量相邻2个点之间的长度L2,以及此时圆盘的直径d2,重复上述步

骤，将数据记录在表格中，其中一段纸带如图乙所示，测得打下这些点时，纸带运动的速度大小为m/s.测得

此时圆盘直径为5.60cm,则可求得电动机转动的角速度为rad/s.(结果均保留两位有效数字)

(3)该同学根据测量数据，作出了纸带运动速度(v)与相应圆盘直径(d)的关系图象，如图丙所示.分析图线，可知电动

机转动的角速度在实验过程中(选填“增大”“减小”或“不变”).

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.(10分)如图所示，小球C在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它左边有一垂直于轨道的固定挡板，右边有

两个小球A和B用处于原长的轻质弹簧相连，以相同的速度为向C球运动，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。

在A和D继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被第一次锁定不能伸长但还能继续被压缩。然后

D与挡板P发生弹性碰撞，而A的速度不变。过一段时间，弹簧被继续压缩到最短后第二次锁定。已知A、B、C三

球的质量均为机。求：

（1）弹簧长度第一次被锁定后A球的速度；

⑵弹簧长度第二次被锁定后的最大弹性势能。

14.（16分）半径为K的球形透明均匀介质，一束激光在过圆心。的平面内与一条直径成为60。角射向球表面，先经

第一次折射，再经一次反射，最后经第二次折射射出，射出方向与最初入射方向平行。真空中光速为以求：

（1）球形透明介质的折射率；

（2）激光在球内传播的时间。

15.（12分）如图光滑水平导轨45的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端前放一个质量为，〃=lkg的物块（可

视为质点），物块与弹簧不粘连，B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带的长度8C的长为L=6m,沿逆时针

方向以恒定速度哼lm/s匀速转动.CD为光滑的水平轨道，C点与传送带的右端刚好平齐接触，OE是竖直放置的半

径为K=0.4m的光滑半圆轨道，DE与相切于。点.已知物块与传送带间的动摩擦因数"=0.1,取g=10m/sL

（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达C点，求弹簧储存的弹性势能与;

（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带能够通过C点，并经过圆弧轨道OE,从其最高点E飞出，最终落在

上距。点的距离为x=l.lm处（Q9长大于1.1m）,求物块通过E点时受到的压力大小；

（3）满足（1）条件时，求物块通过传送带的过程中产生的热能.

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、C

【解析】

A.巴尔末线系为跃迁到2能级的四种可见光，红青蓝紫（3-2、4-2、5-2、6-2）,则能级差最小的为红光（3-2）,

其频率最小，波长最长，对应的能量为

^=E.-E2=^--^-=--E.=1.89eV

32329436,

故A错误：

B.氢原子从基态跃迁到激发态需要吸收能量，则氢原子的总能量（动能和电势能之和）变大，而电子的轨道半径变

大，库仑力做负功，则电势能增大，跃迁后的库仑力提供向心力

k—=m—

广r

可得

故半径变大后，电子的速度变小，电子的动能变小，故B错误；

C.基态氢原子中的电子吸收一频率为V的光子被电离，由能量守恒定律，有

1

92

hv-（O-E］）=—mv

解得自由电子的速度为

Vm

故C正确；

D.一个处于〃=4的激发态的氢原子向低能级跃迁，逐级向下辐射出的光子种类最多为（4-1）=3种，故D错误;

故选C。

2、D

【解析】

A.图(1)若将电源极性反接，即为反向电压，只要反向电压比遏止电压小，电路中就有光电流产生，故A错误；

B.图⑵卢瑟福通过a粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故B错误；

C.图⑶一群氢原子处于〃=5的激发态跃迁到〃=1的基态最多能辐射出C；=^=10种不同频率的光子，故C错误;

D.原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要释放能量，故D正确。

故选D。

3、D

【解析】

两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，相互作用力尸=&缪=9X1()9XDJN=9X1()9N；一百万吨的

r1

物体所受的重力6=mg=10"N,所以我们几乎不可能做到使相距1m的两个物体都带1C的电荷量；在微观带电

粒子的相互作用中，因粒子间的距离很小，所以库仑力比万有引力强得多，选项ABC正确；库仑定律的公式和万有

引力的公式在形式上虽然很相似，但是它们不是性质相同的两种力，选项D错误；此题选择不正确的选项，故选I).

4、B

【解析】

a粒子在结合过程中的质量亏损为

,m=(2mp+2mn)-ma

则a粒子的结合能为

△E=△加c、2

代入数据得

AE»4.3X10-12J

故B正确，ACD错误。

5、C

【解析】

设绳子的拉力为口，物体加速运动的加速度大小为根据牛顿第二定律，对A有

F-mg-ma

对3有

3mg-F-3ma

加速度

a=0.5g

联立解得

根据平衡条件，得定滑轮对天花板的拉力为

2F=2x1.5mg=3mg

故C正确，ABD错误。

故选C。

6、B

【解析】

A.开普勒第三定律可得：

T2

因为周期相等，所以半长轴相等，圆轨道可以看成长半轴、短半轴都为K椭圆，故环R,即椭圆轨道的长轴的长度为

2R.故A错误。

B.根据万有引力提供向心力可得：

由此可知轨道半径越大，线速度越小；设卫星以0B为半径做圆周运动的速度为M,则□'<%；又卫

星在n的5点做向心运动，所以有力<丫'，综上有也<M<%。故B正确。

C.卫星运动过程中只受到万有引力的作用，故有：

_Mm

G——=ma

M

所以加速度为a=G=,又有。4<R,所以/<%，故C错误。

厂

D.由于不知道两卫星质量关系，故万有引力关系不确定，故D错误。

故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、BC

【解析】

A.因为规定4点的电势为零，由图象可知。4之间的距离为2m,在A点具有的重力势能Ep=100J,也是物块具有的

总能量，根据

Ep=wg/i=ZHgOAsin30°

得

/n=10kg

故A错误；

B.小物块在5点时电势能最大，由图象可知05间距离为1.5m,此时的重力势能为

£pB=/ng«Bsin30°=10x10xl.5x0.5J=75J

由前面的分析可知物块的总能量是

E=100J

根据

E=EVK+E电

可得

E电=25J

故B正确；

C.小物块从4点静止出发，到3点速度为零，所以从A到8的过程中，物块的速度是先增大后减小的，故C正确;

D.在小物块下滑的过程中，所受的库仑力逐渐增大，一开始重力的分力大于库仑力，所以向下做加速运动，但随着

库仑力的增大，其加速度逐渐减小，当库仑力与重力沿斜面的分力相等时，合力为零，加速度为零，此时物块速度达

到最大，以后库伦力大于重力的分力，物块开始做减速运动，且加速度越来越大，所以整个过程加速度是先减小到零

后反向增大，故D错误。

故选BCo

8、CD

【解析】

根据竖直平面内小球做圆周运动的临界条件，结合机械能守恒定律分析即可解题。

【详解】

2

AB.小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力，则在最高点：〃?g=竺窿，则在最高点小球的动能：

R

2

Ek=|mv.,=^mgR（最小动能），在最高点小球的重力势能：Ep=2mgR,运动的过程中小球的动能与重力势能

的和不变，机械能守恒，即：E=^mgR,故AB错误；

CD.小球从最高点到最低点，由动能定理得：加8-2/?=5根%2-5根小，丫低2=5gR,则有在距桌面高度处有：

-mgh=mv2-mv^,化简得：v2=5gR-2gh,

2

耳句刁"j=2（5gR—2g。），故C、D正确。

KK

【点睛】

本题主要考查了竖直圆周运动的综合应用，属于中等题型。

9、ACE

【解析】

A.光从一种介质进入另一种介质时，其频率不变，选项A正确;

B.对同一种光学材料，不同颜色的光在该材料中的传播速度不同，选项B错误;

C.雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象，选项C正确;

D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，选项D错误;

E.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，选项E正确;

故选ACE,

10、AD

【解析】

A.PM刚进入磁场时有效的切割长度等于a,产生的感应电动势为

E=Bav,

感应电流为

1.=—E=-Ba-v

RR

故A正确；

B.NM边所受的安培力大小为

R

方向垂直NM向下。PN边所受的安培力大小为

F2=BIa=^-^~

R

方向垂直PN向下，线框所受安培力大小

尸=欠了=吟红

故B错误；

C.PM两端的电压为

,,RBav

U7=1•—=-----

229

故C错误：

D.PM刚进入磁场后，有效的切割长度逐渐减小，感应电动势逐渐减小，感应电流将减小，故D正确。

故选：AD„

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、2.40.580.59在误差允许的范围内，两物体组成的系统在运动过程中机械能守恒

【解析】

在纸带上打下计数点5时的速度:

x0.216+0.264

v=46m/s=2.4m/s

2T~0.2

(2)⑵在计数点。到计数点5过程中，系统动能的增量为:

2

=纥5—°=；(加|v5=0.58J

⑶系统重力势能减小量为：

△Ep=(m2一机|)g〃=()♦1X9.8X0.6J=0.59J

(3)[4[根据前面的数据，可以得到：在误差允许的范围内，两物体组成的系统在运动过程中机械能守恒。

12、打点计时器1.864不变

【解析】

(1)实验时，应先接通打点计时器电源，再接通电动机的电源；(2)根据|,=工求解线速度，根据求解角速度;

/r

(3)根据v=(or」sD结合图像判断角速度的变化.

2

【详解】

(1)实验时，应先接通打点计时器电源，再接通电动机的电源：

-2

(2)纸带运动的速度大小为、,」=3.60x10水=y8m/s；

t0.02

v1.8

—一co=-=-------------ztad/s=64rad/s

角速度r5.6x10-2；

2

(3)根据v=(oi•'oD,因v-D图像是过原点的直线，可知3不变.

2

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

273,

13、(l)-v0;—

J1Uo

【解析】

(1)设C球与B球粘结成D时，D的速度为力，由动量守恒定律可得

mv0=(m+m)v]

解得

1

匕=5%

当弹簧压至最短时，D与A的速度相等，设此速度为也，由动量守恒，有

2mvt+mv0=3mv2

解得A的速度

2

彩=3V°

(2)设弹簧长度第一次被锁定后，储存在弹簧中的势能为Epi。由能量守恒得

g-+g机诏=g.3mV"+Epi

解得

12

%=五叫)

2

撞击P后，D的速度大小不变，仍为方向向右；A的速度大小和方向均不变。然后D与A继续相互作用，设当

弹簧压缩到最短时