2024天津高考物理押题密卷（天津卷）（全解全析）

2024年高考考前押题密卷物理·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、选择题：本题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。1．2023年1月，日本确认将于“今年春夏期间”开始向太平洋排放福岛核电站内储存的逾130万吨核污染水，核泄漏对环境会造成污染，影响人类安全，在泄露的污染物中含有大量放射性元素，其衰变方程为，半衰期为8天，已知，，，则下列说法正确的是（）A．衰变产生的射线来自于原子的核外电子B．该反应前后质量亏损C．放射性元素发生的衰变为衰变D．经过16天，75%的原子核发生了衰变【答案】D【详解】A．衰变时，原子核内中子转化为质子和电子，大量电子从原子核释放出来形成射线，故A错误；B．该反应前后质量亏损为，故B错误；C．放射性元素发生的衰变为衰变，故C错误；D．由于半衰期为8天，可知经过16天，即经过两个半衰期，75%的原子核发生了衰变，故D正确。故选D。2．图甲是半圆柱形玻璃体的横截面，一束紫光从真空沿半圆柱体的径向射入，并与底面上过O点的法线成角，CD为足够大的光学传感器，可以探测从AB面反射光的强度。若反射光强度随变化规律如图乙所示，取，，则下列说法正确的是（

）A．该紫光在半圆柱体中的折射率为B．减小到0时，光将全部从AB界面透射出去C．减小时，反射光线和折射光线夹角随之减小D．改用红光入射时，CD上探测到反射光强度最大值对应的【答案】A【详解】AD．由图乙可知，当时发生全反射，可得，解得，若改用红光照射，折射率减小，所以光学传感器探测到反射强度达到最大时θ大于37°。故A正确；D错误；B．图甲中若减小入射角到0°，仍存在反射光线，只是反射角为零，光线不会全部从AB界面透射出去。故B错误；C．若减小入射角，则反射角减小，根据折射定律知折射角也减小，由几何关系知反射光线和折射光线之间的夹角将变大。故C错误。故选A。3．如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值R=10.3Ω，则下列说法正确的是（）A．发电机产生的电动势最大值为，线圈的转速n=50r/minB．电流表的示数为10A，电压表的示数为110VC．0~0.01s的时间内，通过定值电阻的电荷量为D．t=0.02s时，穿过线圈的磁通量变化率最大【答案】C【详解】A．由题图乙可知，发电机产生的电动势最大值为，电动势的有效值为，周期为，则转速为，故A错误；B．电流表的示数为，电压表测量的是定值电阻两端的电压，电压表的示数为，故B错误；C．线圈的角速度为，根据线圈最大感应电动势为，可得，则电荷量，故C正确；D．在时，由题图乙可知此时的电动势为零，感应电动势与磁通量的变化率成正比，故该时刻穿过线圈的磁通量变化率为零，故D错误。故选C。4．如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根内部粗细均匀透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱长度可以忽略，如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。当温度由变为时，油柱从离接口处缓慢移到离接口的位置。下列说法正确的是（

）A．单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增加B．饮料罐内气体的压强变小C．罐内气体对外做的功大于气体从外界吸收的热量D．若给吸管标上温度刻度值，刻度是均匀的【答案】D【详解】B．油柱总是处于平衡状态，即饮料罐内气体的压强总是等于外界大气压强，故B错误；A．温度升高，压强不变，气体体积膨胀，单位体积内的分子数减少了，所以单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数也减少了，故A错误；C．罐内气体膨胀对外做功，即；罐内气体吸收热量内能增大，即；由热力学第一定律，可知，即罐内气体对外做的功小于气体从外界吸收的热量，故C错误；D．设吸管横截面积为，饮料罐体积为，油柱离接口距离为，由理想气体状态方程可得，整理可得，即与是一次函数关系，所以给吸管标上温度刻度值时，刻度是均匀的，故D正确。故选D。5．我国首次火星探测任务“天问一号”在海南文昌航天发射一场由“长征5号”运载火箭发射升空，开启了我国行星探测之旅，“天问一号”离开地球时，所受万有引力与它距离地面高度的关系图像如图甲所示，“天问一号”奔向火星时，所受万有引力与它距离火星表面高度的关系图像如图乙所示，已知地球半径是火星半径的两倍，则下列说法正确的是（）A．地球与火星的表面重力加速度之比为B．地球与火星的密度之比为C．地球与火星的第一宇宙速度之比为D．地球与火星的质量之比为【答案】B【详解】A．设“天问一号”的质量为m，结合两图像分析可知，在地球与火星表面，“天问一号”的重力分别为和，由此可知地球与火星的表面重力加速度之比为，故A错误；C．由第一宇宙速度表达式可得，第一宇宙速度之比为，故C错误；B．由密度公式，解得，故B正确。D．由星球表面重力等于万有引力有，解得，又有，联立解得，故D错误；故选B。6．一列机械波沿x轴正向传播，如图甲所示为时刻的波形图，图乙是介质中质点M的振动图像，已知时的坐标为，则下列说法正确的是（）A．该机械波的波速为B．M点的横坐标可能为C．时，处的质点的坐标仍为D．该机械波遇到的障碍物时，不能发生明显的衍射现象【答案】AC【详解】A．从图甲可得，机械波的波长，从图乙可知机械波的周期，根据，可得机械波的波速，选项A正确；B．机械波向x轴正方向传播，故时刻，处的质点正向y轴正方向运动，M点的横坐标不可能为，选项B错误；C．时，该机械波传播的距离为，处的质点的坐标仍为，选项C正确；D．该机械波遇到的障碍物时，机械波的波长远大于障碍物的尺寸，可以发生明显的衍射现象，选项D错误。故选AC。7．在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业．为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服（如图甲）．图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A电线的电势，虚线表示电工周围某一截面上的等差等势线，c、d、e、f是等势线上的四个点．以下说法中正确的是（）A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强B．在c、d、e、f四点中，f点的电势最高C．将某电子在d点由静止释放，它会向C点所在等势面运动D．将电子由d移到e电场力所做的功等于将电子由e移到f电场力所做的功【答案】CD【详解】A．等差等势面越密集的位置电场线越密集，场强越大，则在c、d、e、f四点中，f点的电场最强，选项A错误；B．因为B供电线的电势高于A电线的电势，则在c、d、e、f四点中，c点的电势最高，选项B错误；C．将某电子在d点由静止释放，它会向c点所在等势面运动，选项C正确；D．因为de两点电势差等于ef两点的电势差，根据W=Uq可知将电子由d移到e电场力所做的功等于将电子由e移到f电场力所做的功，选项D正确。故选CD。8．一大学生为备战2023年成都大运会跳高项目，在进行摸高跳训练时，为监测腿部肌肉力量的变化，某次运动员站在接有压力传感器的水平训练台上完成下蹲、起跳和回落动作，甲图中的小黑点表示人的重心，乙图是训练台所受压力随时间变化的图像，图中ab、bc、cd可视为直线。取重力加速度，下列说法中正确的是（）A．乙图中cd段表示运动员一直处于失重状态B．运动员跳离训练台后，重心上升的最大高度约C．乙图中bcd段，运动员对训练台的冲量大小为D．整个过程中，运动员加速度的最大值为22.5m/s2【答案】BD【详解】A．根据题意，由图乙中点可知，运动员的重力为，在点时，运动员对地板的压力大于自身的重力，处于超重状态，在点时，运动员对地板的压力小于自身的重力，处于失重状态，则cd段表示运动员先超重后失重，故A错误；B．由图乙可知，运动员在空中的时间为，重心上升的最大高度约，故B正确；C．运动员对训练台的作用力与训练台对运动员的作用力为相互作用力，大小相等，方向相反，则运动员对训练台的冲量大小与训练台对运动员的冲量大小相等，由图像的面积表示冲量，由图可得，bcd段训练台对运动员的冲量大小为，则运动员对训练台的冲量大小大于，故C错误；D．由图乙可知，运动员对训练台的最大作用力为，由牛顿第三定律可知，训练台对运动员的最大作用力为，由牛顿第二定律有，又有，解得，故正确。故选BD。二、实验题：本题共2小题，共12分。9．（6分）某实验小组的同学利用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，调节气垫导轨的充气源，轻推滑块使其在气垫导轨上做匀速直线运动；然后将安装有遮光条的滑块P由倾斜轨道上某位置静止释放，经过气垫导轨左侧的光电门1后与滑块Q发生碰撞，并粘合在一起，最终通过光电门2．已知滑块P、Q的质量分别为m、M，回答下列问题：(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示，则宽度d=___________mm。(2)若滑块P经过光电门1、光电门2时，遮光条的挡光时间分别为Δt1、Δt2，则两滑块碰后的总动量为______________，若碰撞过程系统的动量守恒，则关系式_______________________成立；该碰撞过程损失的机械能为_____________________(用测量的物理量符号表示)【答案】(1)1.881(2)【详解】本题考查动量守恒定律的验证(1)由题图乙可知螺旋测微器的读数为(2)由题意可知，碰前滑块P的速度为碰后两滑块整体的速度为则碰前系统的总动量为碰后系统的总动量为若碰撞过程系统的动量守恒，则有，即该碰撞过程损失的机械能为10．（6分）班分成A、B两组分别进行“测伏安特性曲线”和“测电源电动势和内阻”的实验：(1)组进行“测伏安特性曲线”的实验，现有一个标有“，”的小灯泡，该组成员通过一系列实验操作，测绘出小灯泡的特性曲线如图甲所示，则可知该灯泡电阻随电压升高而_________(填“增大”“减小”或“不变”)；若将该灯泡与一电动势为、内阻为的电源串联成闭合回路，则该灯泡的实际功率为________(保留两位有效数字)。(2)B组同学利用如图乙所示电路测电源电动势和内阻，为理想电流表，定值电阻。调节电阻箱，记录阻值和对应的电流，建立如图丙所示坐标系作出图像，则该图像选取了_________(填“”“”或“”)为纵坐标，则由图线可得该电源电动势为_________，内阻为__________；【答案】(1)增大0.38(2)4.52.5【详解】本题考查伏安特性曲线求解小灯泡实际功率，安阻法测电源电动势和内阻(1)图线的斜率表示电阻的倒数，因斜率减小，故灯泡电阻增大；由闭合电路欧姆定律可知，将该电源的图线也在同一坐标中画出，则可得两图线的交点即为实际的电流、电压，如图所示，则可得实际功率为(2)由闭合电路欧姆定律可得整理可得则选取作为纵坐标，则结合图像可得则则三、计算题：本题共3小题，共48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。11．（14分）如图，左端固定在墙壁上的水平轻质弹簧，处于自然状态时另一端在光滑水平台面右端；质量为3m的小车静置于光滑的水平面上且紧靠平台，其左侧a端与台面等高，小车的上表面由长度为R的粗糙水平面ab和半径为R的四分之一圆弧形光滑轨道bc组成。质量为m的小物块P（与弹簧不栓接）在外力作用下将弹簧压缩至某一位置，由静止释放后从a端以大小为（g为重力加速度大小）的速度滑上小车，恰好能到达顶端c。（1）求由静止释放时弹簧的弹性势能；（2）求P与ab间的动摩擦因数；（3）请通过计算判断P是否会滑离小车？【答案】（1）（2）（3）会滑离小车【解析】（1）令弹簧恢复原长时，P的速度为，根据系统能量守恒有其中解得（2）P恰好到达顶点c时，此时P与小车共速，设此时速度大小为v，根据水平方向动量守恒有根据系统能量守恒解得（3）设小物块P最终停在小车上，小物块在粗糙水平面ab上的相对路程为s，由于水平方向动量守恒，可知，此时P与小车速度大小仍然为v，根据系统能量守恒有解得由于故P会滑离小车。12．（16分）如图所示是列车进站时利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身下方固定一矩形线框，边长为l，边长为d，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的有界矩形匀强磁场，边界与平行，区域长为d。若边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时的速度大小为，边刚离开磁场时列车刚好停止运动。已知线框总电阻为R，列车的总质量为m，摩擦阻力大小恒定为，不计空气阻力，重力加速度为g。求：（1）线框边刚进入磁场时列车的加速度大小：（2）线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热；（3）线框从进入到离开磁场过程所用的时间。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）线框刚进入磁场时有联立方程解得（2）线框由进入磁场到离开磁场过程中，由动能定理得又联立方程解得（3）线框由进入磁场到离开磁场过程中，由动量定理得：又则联立方程解得13．（18分）如图，在x轴（水平轴）下方，沿y轴（竖直轴）方向每间隔d=0.2m就有一段间距也为d的区域P，区域P内（含边界）既存在方向竖直向上、场强E=20N/C的匀强电场，也存在方向垂直坐标平面面向里、磁感应强度B=