2023物理第二次模拟考试卷（天津A卷）（全解全析）

2023年高考物理第二次模拟考试卷

物理•全解全析

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置

上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号

涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案

写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个项选项中，只有一个选项

是正确的）

1.在光滑水平面上，一质量为2kg的物体〃与另一物体b发生正碰，碰撞时间极短，两物

体的位置随时间变化规律如图所示，以«物体碰前速度方向为正方向，下列说法正确的是

B.碰撞后。的动量为2kgTWS

C.物体人的质量为2kgD.碰撞过程中4对〃的冲量为6N-s

【答案】D

【解析】AB.由题图可知，碰撞前〃的速度为

16,,,

匕）=—m/s=4m/s

碰前总动量

=8kg.m/s

撞后〃、。共同的速度为

24-16

v=m/s=lm/s

12-4

则碰撞后a的动量为

Pa="j=2kgm/s

因碰撞过程动量守恒，则碰撞后b的动量为

P/,=P—P〃=6kgm/s

故AB错误;

C.根据题意，设6的质量为机J由图可知，碰撞前〃物体静止，。、碰撞过程中，由动

量守恒定律可得

"%=（"+砥）

解得

mh=6kg

故C错误；

D.根据题意，对b物体，由动量定理有

lb=mhv-0

解得

4=6N-s

故D正确。

故选D。

2.如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图，图中两点电荷连线长度为2r,左侧

点电荷带电荷量为+2q,右侧点电荷带电荷量为-q,P、。两点关于两电荷连线对称。由图可

知（）

A.P、Q两点的电场强度相同

B.M点的电场强度小于N点的电场强度

3kq

C.两点电荷连线的中点处的电场强度为下

D.同一试探电荷在“点的电势能大于在N点的电势能

【答案】C

【解析】A.根据电场的对称性，P、Q两点的电场强度大小相同，方向不相同，故A错误;

B.M点的电场线比N点的电场线密，所以M点的电场强度大于N点的电场强度，故B错

误；

C.+2q在两点电荷连线的中点处的电场强度方向指向-q,大小为

E、=k•

r

-q在两点电荷连线的中点处的电场强度方向指向“，大小为

E,=k%

合场强为

E=E、+E,=晔

-r2

故C正确；

C.M点的电势高于N点的电势，则同一正试探电荷在M点的电势能大于在N点的电势能,

同一负试探电荷在M点的电势能小于在N点的电势能，故D错误。

故选C。

3.2022年10月，太原卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将S-SAR0I星发射升

空，这颗卫星主要为应急管理、生态环境主体业务提供国产化数据保障，若S-SAR01星绕

地球做匀速圆周运动的轨道距地面高度为/?,地球的半径为凡地球表面北极的重力加速度

为g,引力常量为G。下列说法正确的是()

A.地球的质量为GB.S-SAR01星轨道处的重力加速度为

且心

(/?+%)?

3g

C.地球的平均密度为4"7(R+/Z)D.S-SAR01星运行的速度为娴

【答案】B

【解析】AC.根据万有引力等于重力有

GMm

可得

M吗

则地球的平均密度可表示为

V4TTGR

故AC错误;

B.根据

GMm

-----"陪

（R+〃）-

结合

M=

G

联立可得S-SAR01星轨道处的重力加速度

g=----

（R+犷

故B正确；

D.根据万有引力提供向心力可得

GMmv2

-----------5=fn7----------r

（/?+/?）（R+力）

结合

可得S-SARO1星运行的速度

故D错误。

故选Bo

4.图（a）是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程“白鹤滩水电站”，是我国

实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站

远距离输电电路示意图如图（b）所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发

电机输出电压恒定，R表示输电线电阻，则当用户功率增大时（）

图（a）图（b）

A.A?示数增大，示数减小

B.%示数不变、匕示数减小

C.输电线上的功率损失减小

D."、示数的乘积等于丫2、AZ示数的乘积

【答案】B

【解析】A.由于发电机输出电压q恒定，在升压变压器位置，根据

可知，升压变压器副线圈两端电压不变，即M示数上不变，用户功率增大，即并联用户数

量增多，令用户的等效电阻为心，则等效电阻心减小，将降压变压器与用户看为一个整体,

令整体的等效电阻为号,降压变压器原副线圈两端电压分别为03、°4,电流表A1、A?示

数分别为L、,2,则有

/、2z\2

R-£1-^_一㈤.”㈤R

3一A7一也力/一AI~（"J~

〃3

用户的等效电阻为心减小，则&减小，Ai示数

1R+&

可知，示数乙增大，降压变压器位置，根据

人=区

，2n3

可知，A?示数右也增大，A错误；

B.由于

U3=U2-1,R

根据上述可知，Y示数%不变，A1示数人增大，降压变压器原线圈两端电压以减小，根

据

4__乌.

力«4

可知，降压变压器副线圈两端电压巩减小，即Vi示数不变、V?示数减小，B正确；

C.输电线上损耗的功率

\P=1；R

根据上述，Ai示数L增大，则输电线上的功率损失增大，C错误；

D.由于输电线上存在功率损耗，则V\Ai示数的乘积等于Y、A,示数的乘积与输电线上

损耗的功率之和，D错误。

故选Bo

5.A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°

和45。，A、B间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态，则下列判断正确的是（）

B.A、B所受弹簧弹力大小之比为白：应

C.快速撤去弹簧的瞬间，A、B的瞬时加速度大小之比为1：垃

D.悬挂A、B的细线上拉力大小之比为1：V2

【答案】C

【解析】A.对AB两个物体进行受力分析，如图所示，设弹簧弹力为凡

、60。45°X

.r.T.^.YaT*T»^«T*

对物体A

对物体B

tan45=联

F

解得

"%>

故A错误；

B.同一根弹簧弹力相等，故B错误；

C.快速撤去弹簧的瞬间，两个物体都将以悬点为圆心做圆周运动，合力为切线方向。

对物体A

/nA^sin30

对物体B

〃sgsin45=mBaB

联立解得

故C正确；

D.对物体A,细线拉力

对物体B,细线拉力

幺=五

故D错误。

故选C。

二、不定项选择题（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.天塔湖水下装有红绿两色彩灯，如图所示。A、B为水下同一深度处两个相距较远的彩

灯（均可看做点光源），夜晚站在岸上俯看平静的水面，灯A在水面形成的亮斑的半径较大。

下列说法正确的是（）

___QC__

AB

A.灯A是绿色光源

B.在水中灯A发出的光的传播速度小于灯B发出的光的传播速度

C.灯A发出的光的光子能量小于灯B发出的光的光子能量

D.灯A、B发出的光用同一装置做双缝干涉实验，屏幕上相邻亮条纹间距A的较大

【答案】CD

【解析】A.灯A在水面形成的亮斑的半径较大，可知灯A发出的光的临界角较大，根据

sinC=—

可知折射率较小，频率较小，则灯A是红色光源，选项A错误;

B.根据

可知，在水中灯A发出的红光的传播速度大于灯B发出的绿光的传播速度，选项B错误；

C.红光频率小于绿光频率，根据光子能量公式可知，灯A发出的光的光子能量小于灯B

发出的光的光子能量，选项C正确；

D.灯A、B发出的光用同一装置做双缝干涉实验，根据

Ax=—2

可知，屏幕上相邻亮条纹间距红光的条纹间距较大，即

5>%

选项D正确。

故选CD。

7.回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新科技领域得到了广泛应用，它利用磁场使

带电粒子做回旋运动，在此过程中经交变电场反复加速的装置，其原理如图所示，则（）

A.待加速的粒子从加速器的边缘进入加速器

B.D形盒采用金属材料制作可以起到静电屏蔽的作用

C.交变电场的周期与粒子在磁场中圆周运动的周期相等

D.要增大带电粒子射出时的动能，可以增大狭缝间的加速电压

【答案】BC

【解析】A.要加速次数最多最终能量最大，则被加速离子只能由加速器的中心附近进入加

速器，而从边缘离开加速器，故A错误；

B.。形盒采用金属材料制作可以起到静电屏蔽的作用，使带电粒子在圆周运动过程中不受

电场干扰，故B正确；

C.空隙很小，在空隙中的加速时间可以忽略掉，粒子在磁场中运动的周期即圆周运动周期

与交流电压的周期即电场周期相同，故C正确。

D.当粒子从加速器中射出时满足

则最大动能

可知增大D形金属盒的半径可以增大带电粒子射出时的动能，增大狭缝间的加速电压不可

以增大带电粒子射出时的动能，故D错误。

故选BC。

8.在大型物流货场，经常用传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定

速率运动，皮带始终是绷紧的，将'〃=kg的货物轻放在传送带上的A处，经过1.2s到达传

送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度随时间f变化图像如图乙所示，己知重

B.货物与传送带的动摩擦因数为0.55

C.货物从A运动到B的过程中，传送带对货物做功大小为-1L2J

D.货物从A运动到B的过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为4.8J

【答案】CD

【解析】A.货物的位移就是4、8两点的距离，求出货物的V—图像与坐标轴围成的面积

即可。所以有

SAB亨m+[jm=3.2m

选项A错误；

B,由图像可以看出货物做两段匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有

，"gsinO+//“zgcosO=mat

mgsinO-〃，〃gcosO=ma2

由图像得到

q=10m/s:

:

a2=2m/s

解得

8=37°

A=0.5

选项B错误；

C.传送带对货物做的功分两段来求，有

W=W；+W2=O.5xlxlOxO.8xO.2J-O.5xlxlOxO.8x3J=-11.2J

选项C正确；

D.货物与传送带摩擦产生的热量也分两段来求，有

2=/xixl+/x.^=0.5xlxl0x0.8[(2x0.2-0.2)+G-2xl)]j=4.8J

选项D正确。

故选CD<.

9.（12分）实验题

（1）在“验证机械能守恒定律''的实验中，质量为〃，的重锤从高处由静止开始下落（如图1

所示），重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上点的痕迹进行测量，

就可验证机械能守恒定律。某同学在某次实验中得到的纸带如图2所示，。点为纸带上打下

的第一个点，他选取纸带上打出的连续的五个点A、B、C、D、E,测出4点距。的距离为

,。，AC两点间距离为CE两点间距离为$2,若所使用的交流电源的周期为T,己知当地

的重力加速度为g。

①则打点计时器打C点时重锤的动能耳=,打点计时器在打0点和C点的这

段时间内重锤的重力势能的减少量△既=,

②该同学经过正确的测量,代入数值正确计算后，发现〈线，可能的原因是。

（2）随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。纯净水的电导率（电阻率的倒

数）是检验纯净水是否合格的一项重要指标。某探究实验小组查阅国家2020版药典标准得

知：合格纯净水的电导率5«2uS/cm,为方便检测，实验小组把电导率换算为电阻率，得知

合格标准为电阻率0*5x10，Q•m。为测量某纯净水的电阻率，他们将水样装入一个绝缘性

能良好的圆柱形塑料容器内，容器两端用圆片状金属电极密封。测得该容器两电极间长度为

/=5.Ocm,圆柱内径圆面积为S=1.0cm,除待测水样凡外，实验室还提供如下器材：

A.电流表pA：量程°2。0口

B.电压表V：量程0~3V~15V

C.滑动变阻器R：阻值范围0~20C,允许的最大电流2A

D.电源E：电动势为12V,内阻不计

E.开关和导线若干

①实验电路原理图如图甲所示，请用笔画线代替导线将电路实物图乙补画完整。

UN

②根据实验中测得的多组电压表和电流表的示数，在U-/坐标系中描点连线，得到图像如图

丙所示。根据图像可得，水样的电阻用=

③利用题目给出的物理量和水样的电阻段推导电阻率的表达式为片（用/、S、

正表示），结合题目给出的数据和测定的水样的电阻,求得水样的电阻率为Cm,

进而判断出该水样（填“合格”或“不合格。

合格

【解析】（1）①打点计时器打C点时重锤的速度

则动能

2」*=砥宁）2

*2c32T2

打点计时器在打0点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量

△Ep=〃?g（s（）+S1）

咐＜£,

②该同学经过正确的测量，代入数值正确计算后，发现,可能的原因是实验开始打

点时重锤已经具有一定的动能，因此求出的动能增加量略大于重力势能的减少量。

(2)①根据电路图连接实物如图所示

②根据出U-/图像

Uo

R=—=----Q=6X104Q

"I150x10-

R、=p­

③由.S,解得水样的电阻率

P=*

氏=p—

由S,代入数据解得

p=120Qm

由于标准为电阻率0*5xIO'。•m,所以该水样不合格。

10.(14分)如图所示，粗糙水平地面上，有一长木板A,质量为/7M=4kg,与地面间的动

摩擦因数为〃尸0.3。在其左端有一个物块B,质量为〃zB=6kg,物块B与长木板A之间的动

摩擦因数为“2=0.6。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2,用一水平向右

的恒力作用在物块B上。当尸大于45N时，两者发生相对滑动。求

(1)当尸为40N时，A、B之间的摩擦力为多大？

(2)当尸为50N时，物块B运动到木板A右端用时2.4s,求长木板A的长度。

【答案】(1)34N；(2)2.4m

【解析】(1)尸大于45N时，两者发生相对滑动，小于等于45N,两者相对静止，之间的

摩擦力为静摩擦：当尸=40N,整体受力分析

F-ul(mA+mB)g=(mA+mB')a

解得

a=1m/s2

对8受力分析

F-f行mBa

解得

/折34N

（2）当F=50N,两者发生相对滑动，A、8之间为滑动摩擦力，此时A的加速为

u2mBg-uSmA+mB）g=tnAaA

解得

2

aA=1.5m/s

8的加速度为

F-WI

（1K==^2

mR3

根据位移关系

XB-XA=L

即

解得

L=2Am

3

11.（15分）如图所示，BCDG是光滑绝缘的々圆弧轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R,

下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量

3

为机、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的静电力大小为区,咫，滑块

与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g。

（1）若滑块从水平轨道上距离8点s=3R的A点由静止释放，求滑块到达与圆心O等高的

C点时对轨道的作用力大小；

（2）为使滑块恰好始终沿轨道8C0G滑行（不脱离轨道），且从G点飞出，求滑块在圆弧轨

道上滑行过程中的最小速度。

7师

【答案】⑴4〃吆；(2)2

【解析】(1)设滑块到达C点时的速度为v,滑块所带电荷量为q,匀强电场的场强为E,

由动能定理有

qE(,?+/?)—/jmgs—mgR=^mv2—0

「3

qE=-mg

解得

设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为F,由牛顿第二定律可得

F-qE-m—

解得

2

F=4mg

由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的作用力大小为

2

F=F=4mg

(2)滑块恰好始终沿轨道8CQG滑行，则滑至圆弧轨道。、G间某点时，由静电力和重力

的合力提供向心力，此时的速度最小，设为也”加，则有

&qE?+(mg)2=m^-

解得

历

2

Vmin=

12.(18分)汽车的减震器可以有效抑制车辆振动。某同学设计了一个利用电磁阻尼的减震

器，在振子速度较大时用安培力减震，速度较小时用弹簧减震，其简化的原理如图所示。匀

强磁场宽度为L=0-2m,磁感应强度B=1T,方向垂直于水平面。一轻弹簧处于水平原长

状态垂直于磁场边界放置，右端固定，左端恰与磁场右边界平齐，劲度系数为A=16N/m。

一宽为L,足够长的单匝矩形硬金属线框必〃固定在一小车上(图中未画出小车)，右端与

小车右端平齐，二者的总质量为'"=lkg,线框电阻为R=0.01C。使小车带着线框以

%=lm/s的速度沿光滑水平面，垂直磁场边界正对弹簧向右运动，油边向右穿