2022-2023学年天津市和平区高三下学期一模考试物理试题

高中物理精品试卷PAGEPAGE1天津市和平区2022-2023学年高三下学期一模考试试题第I卷注意事项：1．每题选出[答案]后，用铅笔将正确[答案]填涂在答题卡相应的位置上，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他[答案]标号。2．本卷共8题，每题5分，共40分。一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的）1．下列说法正确的是（）A．普朗克通过对光电效应现象的分析提出了光子说B．卢瑟福用粒子轰击获得反冲核发现了质子C．玻尔通过对天然放射现象的研究提出氢原子能级理论线D．汤姆孙发现电子从而提出了原子的核式结构模型次2．如图所示，导热良好的圆筒形气缸竖直放置在水平地面上，用活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，系统处于静止状态，现将沙子不断地缓慢落到活塞上，忽略活塞与缸体之间的摩擦，外界环境温度不变，则在此过程中，缸内气体（）A．分子单位时间内碰撞活塞次数增多 B．温度不变，从外界吸收热量C．压强不变，同时温度升高 D．对外界做功，同时内能减少3．如图所示，电场中的一簇电场线关于y轴对称分布，O点是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，下列说法正确的是（）A．P点场强可能等于Q点场强B．P点电势可能等于Q点电势班级C．电荷在N点的电势能可能小于在M点的电势能D．电荷从N运动到O电场力做的功等于从O到M电场力做的功4．近年来，我国航天事业发展进入快车道，取得了令世人瞩目的成就，“嫦娥”探月，“天问”探火，中国人自己的“太空家园”空间站建成……以下是关于月球、火星、地球的部分数据中心天体天体质量/kg天体半径/km环绕轨道月球7.3×10221.7×103“嫦娥”四号月球圆形轨道距月表100km火星6.4×10233.4×103“天问”—号火星椭圆轨道近火点距火星表面265km地球6.0×10246.4×103“天和”核心舱地球圆形轨道距地表400km由表中的数据可以做出下列判断（）A．火星表面重力加速度大于地球表面重力加速度B．“天和”核心舱的运行速度大于7.9km/sC．“嫦娥”四号的运行速度小于“天和”核心舱的运行速度D．“天问”一号从近火点向远火点运动的过程，火星引力不做功5．修建高层建筑时常用到履带式起重机，如图所示，立在底座上的吊臂由倾斜的钢缆拉住固定在一定角度，连接在吊臂顶端的竖直钢缆下端是吊钩。某次操作中，吊钩将一定质量的建材从地面由静止开始提升，经过一段时间后到达某一高度，在这段时间内（）A．倾斜钢缆上的拉力大小一定不变B．吊钩对建材的拉力大小一定等于建材的重力C．任意时间内拉力对建材的冲量等于建材的动量变化D．上升过程中建材的机械能一直在不断增大二、多项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6．如图甲所示为一自耦变压器（可视为理想变压器）的结构示意图，线固均匀绕在圆环形铁芯上，滑动触头C在某一位置，在BC间接一个交流电压表和一个变阻器R，若AB间输入图乙所示的交变电压，则（）A．当时，电压表的示数为零B．AB间输入电压的瞬时值C．滑动触头C向上移动时，R两端的电压增大D．变阻器滑片P向上移动时，AB间输入功率增大7．手持软绳的一端O点在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成沿水平传播的简谐波，P、Q为绳上的两点，t=0时O点由平衡位置出发开始振动，至t1时刻恰好完成两次全振动，绳上OQ间形成如图所示的波形（Q点之后的波形未画出），则（）A．t1时刻之前Q点始终静止 B．t1时刻P点运动方向向上C．t1时刻P点刚好完成一次全振动 D．t=0时刻O点运动方向向下8．冰壶是一种深受观众喜爱的运动，图1为冰壶运动员将冰壶掷出去撞击对方静止冰壶的镜头。图2显示了此次运动员掷出冰壶的时刻两冰壶的位置（冰壶不可视为直点），冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰，若两冰壶质量相等，则碰后两冰壶最终停止的位置，可能是哪幅（）A．B．C．D．第II卷注意事项：1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将[答案]写在答题卡上。2．本卷共4题，共60分。9．（12分）（1）用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验，将重锤固定在纸带一端，使重锤由静止自由下落，打出的纸带由于初始部分的点迹模糊不清，舍去这部分点迹后得到如图乙所示纸带。①选用的测量仪器除打点计时器外还需要______A．弹簧秤 B．天平 C．毫米刻度尺 D．秒表②关于实验操作及数据处理，下列说法正确的是______A．选用质量大、体积小的重锤可以减小实验的偶然误差B．图中纸带的左侧是与重锤相连的一端C．若通过图像验证机械能守恒，必须多次重复实验，才能得到多个数据点D．利用数据做出v2—h图像，若图像是直线，则说明重物下落过程机械能守恒③在利用纸带上的数据点验证机械能守恒时，已经测出了AC段和FH段长度，还需要测出______段长度才能完成本次验证。（2）学习小组同学在测量某电阻的阻值Rx（约为5kΩ）时，实验所用器材为：电源（电压3V，内阻可忽略）、电流表（内阻约10Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～10kΩ，额定电流2A）、开关、导线若干。为更方便电路的调节，同学们利用以上器材设计了调节电路部分，画出实验电路图如图甲（虚线方框中为测量电路，未画出），进行实验测量，记录数据如下表：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.40I/mA0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520①由上表数据可知，他们在进行实验时，电路中开关S1是______的（填“闭合”或“断开”）②如图乙所示是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请将图中剩余部分的导线补充完整③这个小组的同学在坐标纸上建立U—I坐标系，画出了表格中的数据对应的7个坐标点，如图丙所示，用坐标点拟合出图线时应该舍掉的是第______组数据（填表格中的序号）。10．（14分）跳台滑雪运动惊险刺激、充满挑战。如图所示为赛道的简化示意，由助滑道、起跳区、着陆坡等几段组成，助滑道和着陆坡与水平面的夹角均为37°，直线AB段长度L=100m，运动员连同装备总质量m=60kg，由A点无初速下滑，从起跳区的C点起跳后降落在若陆坡上的D点，重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37°=0.8．（1）若忽略运动员在助滑道上受到的一切阻力，求运动员下滑到B点的速度大小v1；（2）若由于阻力的影响，运动员实际下滑到B点的速度大小v2=30m/s，求运动员从A点下滑到B点过程中阻力做的功；（3）若运动员从C点起跳时的速度大小v3=32m/s沿水平方向，忽略其在空中运动时受到的一切阻力，求运动员在空中飞行的时间。11．（16分）如图所示为某种电磁缓冲车的结构示意图，其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的缓冲车厢。在缓冲车的底板上安装着电磁铁，能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN，可以在导轨内自由滑动的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有闭合的多匝矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab边长为L，假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，此后线圈与轨道的磁场作用力使缓冲车厢减速运动，从而实现缓冲，一切摩擦及空气阻力不计。（1）求缓冲车厢减速过程中最大加速度的大小：（2）碰撞后缓冲车厢向前移动一段距离后速度为零，则此过程线图abcd中产生的焦耳热是多少；（3）缓冲车与障碍物碰撞后，要使导轨右端不碰到障碍物，则缓冲车与障碍物碰撞前，导轨右端与滑块K的cd边距离至少多大。12．（18分）某空气净化设备装置可用于气体中有害离子的收集和分离，其简化原理如图甲所示，I区为电场加速区，II区为电场收集区。I区和II区之间是无场区。已知I区中AB与CD两电极的电势差为U，II区中分布着竖直向下的匀强电场，且EG与FH间的距离为d，假设大量相同的正离子在AB极均匀分布，初速度为零开始加速，不考虑离子间的相互作用和重力影响。（1）若正离子的比荷为，求该离子到达CD极时的速度大小；（2）若从EF边射入的正离子经电场偏转后都射入与FH边重合的收集槽内，已知收集槽的宽度FH=L，求II区中匀强电场E的大小应满足的条件；（3）将II区的匀强电场换成如图乙所示的匀强磁场，则电场收集区变成了磁场分离区，为收集分离出的离子，需在EF边上放置收集板EP，收集板下端留有狭缝PF，离子只能通过狭缝进入磁场进行分离；假设在AB极上有两种正离子，质量分别为m和M，且M=4m，电荷量均为q；现调节磁感应强度大小和狭缝PF宽度，可使质量为M的离子都打在收集板EP右表面上，且打在收集板的两种离子完全分离，狭缝PF宽度的最大值为多少？（II区中EF与GH间距足够大，不考虑出II区后再次返回的离子）——★参考答案★——单选题题号12345[答案]BACCD多选题题号678[答案]BDCDAD9．（1）①C（2分）②B（2分）③BG（2分）（2）①闭合（2分）②略（3分）③6（1分）10．（14分）（1）在助滑道上下滑过程有由运动公式可得（2）由动能定理可得（3）可得11．（16分）（1）线圈中产生的感应最大电动势可得（2）由功能关系，线圈产生的焦耳热（3）由法拉第电磁感应定律得：，其中由欧姆定律又由动量定理可得：其中，可得：12．（18分）（1）离子在电场中加速，由动能定理，可得（2）离子在偏转电场中，有，能进入收集槽，则有，，可得（3）离子在磁场中，有，可得，设质量为M的离子轨道半径为R1，质量为m的离子轨道半径为R2所以，设狭缝宽度为x，两种离子不重叠，则有且解得天津市和平区2022-2023学年高三下学期一模考试试题第I卷注意事项：1．每题选出[答案]后，用铅笔将正确[答案]填涂在答题卡相应的位置上，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他[答案]标号。2．本卷共8题，每题5分，共40分。一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的）1．下列说法正确的是（）A．普朗克通过对光电效应现象的分析提出了光子说B．卢瑟福用粒子轰击获得反冲核发现了质子C．玻尔通过对天然放射现象的研究提出氢原子能级理论线D．汤姆孙发现电子从而提出了原子的核式结构模型次2．如图所示，导热良好的圆筒形气缸竖直放置在水平地面上，用活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，系统处于静止状态，现将沙子不断地缓慢落到活塞上，忽略活塞与缸体之间的摩擦，外界环境温度不变，则在此过程中，缸内气体（）A．分子单位时间内碰撞活塞次数增多 B．温度不变，从外界吸收热量C．压强不变，同时温度升高 D．对外界做功，同时内能减少3．如图所示，电场中的一簇电场线关于y轴对称分布，O点是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，下列说法正确的是（）A．P点场强可能等于Q点场强B．P点电势可能等于Q点电势班级C．电荷在N点的电势能可能小于在M点的电势能D．电荷从N运动到O电场力做的功等于从O到M电场力做的功4．近年来，我国航天事业发展进入快车道，取得了令世人瞩目的成就，“嫦娥”探月，“天问”探火，中国人自己的“太空家园”空间站建成……以下是关于月球、火星、地球的部分数据中心天体天体质量/kg天体半径/km环绕轨道月球7.3×10221.7×103“嫦娥”四号月球圆形轨道距月表100km火星6.4×10233.4×103“天问”—号火星椭圆轨道近火点距火星表面265km地球6.0×10246.4×103“天和”核心舱地球圆形轨道距地表400km由表中的数据可以做出下列判断（）A．火星表面重力加速度大于地球表面重力加速度B．“天和”核心舱的运行速度大于7.9km/sC．“嫦娥”四号的运行速度小于“天和”核心舱的运行速度D．“天问”一号从近火点向远火点运动的过程，火星引力不做功5．修建高层建筑时常用到履带式起重机，如图所示，立在底座上的吊臂由倾斜的钢缆拉住固定在一定角度，连接在吊臂顶端的竖直钢缆下端是吊钩。某次操作中，吊钩将一定质量的建材从地面由静止开始提升，经过一段时间后到达某一高度，在这段时间内（）A．倾斜钢缆上的拉力大小一定不变B．吊钩对建材的拉力大小一定等于建材的重力C．任意时间内拉力对建材的冲量等于建材的动量变化D．上升过程中建材的机械能一直在不断增大二、多项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6．如图甲所示为一自耦变压器（可视为理想变压器）的结构示意图，线固均匀绕在圆环形铁芯上，滑动触头C在某一位置，在BC间接一个交流电压表和一个变阻器R，若AB间输入图乙所示的交变电压，则（）A．当时，电压表的示数为零B．AB间输入电压的瞬时值C．滑动触头C向上移动时，R两端的电压增大D．变阻器滑片P向上移动时，AB间输入功率增大7．手持软绳的一端O点在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成沿水平传播的简谐波，P、Q为绳上的两点，t=0时O点由平衡位置出发开始振动，至t1时刻恰好完成两次全振动，绳上OQ间形成如图所示的波形（Q点之后的波形未画出），则（）A．t1时刻之前Q点始终静止 B．t1时刻P点运动方向向上C．t1时刻P点刚好完成一次全振动 D．t=0时刻O点运动方向向下8．冰壶是一种深受观众喜爱的运动，图1为冰壶运动员将冰壶掷出去撞击对方静止冰壶的镜头。图2显示了此次运动员掷出冰壶的时刻两冰壶的位置（冰壶不可视为直点），冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰，若两冰壶质量相等，则碰后两冰壶最终停止的位置，可能是哪幅（）A．B．C．D．第II卷注意事项：1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将[答案]写在答题卡上。2．本卷共4题，共60分。9．（12分）（1）用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验，将重锤固定在纸带一端，使重锤由静止自由下落，打出的纸带由于初始部分的点迹模糊不清，舍去这部分点迹后得到如图乙所示纸带。①选用的测量仪器除打点计时器外还需要______A．弹簧秤 B．天平 C．毫米刻度尺 D．秒表②关于实验操作及数据处理，下列说法正确的是______A．选用质量大、体积小的重锤可以减小实验的偶然误差B．图中纸带的左侧是与重锤相连的一端C．若通过图像验证机械能守恒，必须多次重复实验，才能得到多个数据点D．利用数据做出v2—h图像，若图像是直线，则说明重物下落过程机械能守恒③在利用纸带上的数据点验证机械能守恒时，已经测出了AC段和FH段长度，还需要测出______段长度才能完成本次验证。（2）学习小组同学在测量某电阻的阻值Rx（约为5kΩ）时，实验所用器材为：电源（电压3V，内阻可忽略）、电流表（内阻约10Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～10kΩ，额定电流2A）、开关、导线若干。为更方便电路的调节，同学们利用以上器材设计了调节电路部分，画出实验电路图如图甲（虚线方框中为测量电路，未画出），进行实验测量，记录数据如下表：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.40I/mA0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520①由上表数据可知，他们在进行实验时，电路中开关S1是______的（填“闭合”或“断开”）②如图乙所示是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请将图中剩余部分的导线补充完整③这个小组的同学在坐标纸上建立U—I坐标系，画出了表格中的数据对应的7个坐标点，如图丙所示，用坐标点拟合出图线时应该舍掉的是第______组数据（填表格中的序号）。10．（14分）跳台滑雪运动惊险刺激、充满挑战。如图所示为赛道的简化示意，由助滑道、起跳区、着陆坡等几段组成，助滑道和着陆坡与水平面的夹角均为37°，直线AB段长度L=100m，运动员连同装备总质量m=60kg，由A点无初速下滑，从起跳区的C点起跳后降落在若陆坡上的D点，重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37°=0.8．（1）若忽略运动员在助滑道上受到的一切阻力，求运动员下滑到B点的速度大小v1；（2）若由于阻力的影响，运动员实际下滑到B点的速度大小v2=30m/s，求运动员从A点下滑到B点过程中阻力做的功；（3）若运动员从C点起跳时的速度大小v3=32m/s沿水平方向，忽略其在空中运动时受到的一切阻力，求运动员在空中飞行的时间。11．（16分）如图所示为某种电磁缓冲车的结构示意图，其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的缓冲车厢。在缓冲车的底板上安装着电磁铁，能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN，可以在导轨内自由滑动的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有闭合的多匝矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab边长为L，假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，此后线圈与轨道的磁场作用力使缓冲车厢减速运动，从而实现缓冲，一切摩擦及空气阻力不计。（1）求缓冲车厢减速过程中最大加速度的大小：（2）碰撞后缓冲车厢向前移动一段距离后速度为零，则此过程线图abcd中产生的焦耳热是多少；（3）缓冲车与障碍物碰撞后，要使导轨右端不碰到障碍物，则缓冲车与障碍物碰撞前，导轨右端与滑块K的cd边距离至少多大。12．（18分）某空气净化设备装置可用于气体中有害离子的收集和