2024年高考模拟物理试卷2（天津卷专用）（解析版）

备战2024年高考物理模拟卷2（天津卷专用）

（考试时间：60分钟试卷满分：10（）分）

第I卷（选择题）

一、单选题（每题5分，只有一个选项符合题意，共25分）

1.党的二十大报告中提到，我国已经进入创新型国家行列，一些关键技术如核电技术取得

重大成果。关于核能、核反应，下列说法正确的是（）

A.到目前为止，利用任何物质都能得到核能

B.到目前为止，轻核聚变是人类获得核能的主要方式

C.太阳内部进行的热核反应属于轻核聚变

D.原子弹是采用人工核转变制成的核武器

【答案】C

【解析】A.到目前为止，一般是利用重核裂变与得到核能轻核聚变得到核能，并不是利用

任何物质都能得到核能，A错误；

B.到目前为止，重核裂变是人类获得核能的主要方式，B错误；

C.轻核发生聚变之前，必须要有高温，即轻核聚变又叫做热核反应，太阳内部进行的热核

反应属于轻核聚变，C正确；

D.原子弹是采用重核裂变制成的核武器，D错误。故送C。

2.新春佳节，大街小巷总会挂起象征喜庆的中国红灯笼。如图所示，由4根等长轻质细绳

AB、BC、CD、。石悬挂起3个质量相等的灯笼，绳两端的结点A、E等高，AB绳与竖直方向

的夹角为。，绳中张力大小为A；BC绳与竖直方向的夹角为夕，绳中张力大小为入，则（）

AE

A.。可能等于夕B.。可能大于夕

C.6>35D.6<3%

【答案】D

【解析】山对称性可知绳和£>石绳张力大小相等，大小为石。对三个灯笼的整体分析可

知

2£cosa=3mg

对结点4受力分析得

£sina=F,sin0

Rcosa=mg+F2cos0

综上解得

3tana=tan0

4手

2cosa

F,=-^-

'2cos/

AB.由

3tana=tanp

可知a

AB错误；

CD.由

6_3Mg

2cosa

F、=^^

~2cos/?

可知

片二3cos尸

F2cosct

又a<。

得

cosa>cos/?

A<3

g

F\<3F2

C错误，D正确。

故选D。

3.2021年2月10H19时52分，“天问一号”探测器实施近火捕获，顺利进入近火点的高

度约400千米轨道，周期约为1()个地球日，成为我国第一颗人造火星卫星，实现了“绕、落、

巡”目标的第一步。如图为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图，轨

道I、轨道n、轨道HI相切于P点，轨道HI为环绕火星的圆形轨道，P、S两点分别是椭圆

轨道的近火星点和远火星点，图中P、S、Q三点与火星中心共线，下列说法正确的是()

S

P

A.探测器在P点由轨道［进入轨道II需要点火加速

B.探测器在轨道II上由P点运动到S点的时间大于在轨道III上由P点运动到。点的时间

C.探测器在轨道I上经过P点的加速度大于在轨道II上经过P点的加速度

D.探测器在Q点的机械能大于在轨道n上P点的机械能

【答案】B

【解析】A.探测器在P点由轨道I进入轨道II需要制动减速，故A错误；

B.由于轨道II的半长轴大于轨道III的半径，所以根据开普勒第三定律可知探测器在轨道II

的运行周期大「在轨道III的运行周期，因此探测器在轨道II上由P点运动到S点的时间大

于在轨道III上由P点运动到Q点的时间，故B正确；

C.根据万有引力定律和牛顿第二定律可知探测器在轨道【上经过P点的加速度等于在轨道II

上经过P点的加速度，故C错误；

D.探测器在尸点由轨道II进入轨道III需要制动减速，所以探测器在轨道IIL.尸点的机械能

大于在轨道IH上P点的机械能，又因为探测器在轨道山上运动过程中机械能守恒，所以

探测器在Q点的机械能小于在轨道H上尸点的机械能，故D错误。

故选B。

4.从发电站发出的电能，一般都要通过输甩线路输送到各个用电地方。如图所示的远距离

输电示意图中的变压器均为理想变压器，发电机产生正弦交流电电压有效值不变，升压变压

器原、副线圈匝数比〃2=1：5。，隆压变压器原、副线圈匝数比〃3：〃产5U：1,已知用户

心=[1=]00W

C错误；

D.升压变压器的原线圈输入的电功率为

llkW+100W=ll.lkW

D错误。

故选Ao

5.如图所示，一竖直放置的汽缸被轻活塞AB和固定隔板CD分成两个气室，CD上安装一

单向阀门，单向阀门只能向下开启；气室1内气体压强为2处，气室2内气体压强为外，气

柱长均为L，活塞面积为S,活塞与汽缸间无摩擦，汽缸导热性能良好。现在活塞上方缓慢

放质量为机的细砂，重力加速度为g，下列说法正确的歪（）

B・若T2/

活塞下移工

3

C.若m,气室1内气体压强为3po

g

D.若〃2=①*,气室1内气体压强为4Po

g

【答案】A

【解析】AC.若，〃=诞，对活塞AB有

g

pS=p°s+mg

解得

〃=2〃o

单向阀未打开，所以气室2内的气体质量不变，气室1内气体质量不变，压强也不变。根据

玻意耳定律得〃大5=p0LS

解得x

2

所以活塞下移工，故A正确，C错误；

2

B.若〃?=与性，对活塞AB有〃S=P。S+〃吆

2g

解得〃=1.5〃。

单向阀未打开，所以气室2内的气体质量不变，气室1内气体质量不变，压强也不变。根据

玻意耳定律得pxS=p°LS

?£

解得x=—

3

所以活塞下移=L—x

3

故B错误；

D.若加=也直，对活寒AB有〃S=p°S+〃陪

g

解得P=4〃。

单向阀打开，如果气室2的气体未完全进入气室1,则有〃。八+2〃。八=4/针5

解得工=1

4

假设不成立，所以气体完全进入气室1,则有〃oLS+2p（）LS=p、ZS

解得Pr=3Pc

故D错误。

故选A。

二、多选题（每题5分，有多个选项符合题意，选对每选全得3分，答错不得分，共15分）

6.如图所示，4、4、C、D、£为单反照相机取景器中五棱镜的一个横面图，AB1BC,

由〃、〃两种单色光组成的细光束从空气垂直于人8射入棱镜，经过两次反射后光线垂直于

8C射出，且在C。、AE边只有。光射出，光路图如图所示，则〃两束光（）

A.在棱镜中，〃光的波长比〃光的大

B.在真空中，。光的传播速度比。光的大

C.以相同的入射角从空气斜射入水中，〃光的折射角较小

D.分别通过同一双缝干涉装置，。光的相邻亮条纹间距较小

【答案】AC

【解析】A由题意知且在CO、AE边只有。光射出，可知〃光发生了全反射，根据

・

sinCC=—1

n

可知光折射率大于〃光折射率，则力光频率大于。光频率，根据

c-

可知在棱镜中，。光的波长比光的大，故A正确；

B.在真空中，。光的传播速度等于。光的传播速度，故B错误；

C.根据

sin/

A：=———

sinr

可知以相同的入射角从空气斜射入水中，〃光的折射角较小，故c正确；

D.根据

^x=­A

d

结合C选项分析可知分别通过同一双缝干涉装置，〃光的相邻亮条纹间距较大，故D错误。

故选AC。

7.如图所示，等腰梯形ABC。，M、N分别为4仄C。的中点，两腰中点位置分别固定两

个等量同种点电荷十Q，则下列说法正确的是（）

+0用3+0

A.A、8两点场强相同

B.A、8两点电势相等

C.负检验电荷从静止开始仅在电场力用下从M点运动到N点，电势能先减小后增大

D.负检验电荷从静止开始仅在电场力用下从2点运动到N点，加速度先增大后减小

【答案】BC

【解析】A.等量同种电荷的电场线和等势面分布如图

由等量正电荷的电场分布可知A、B两点场强方向不同，A错误：

B.由等量正电荷等势面的对称分布nJ"知4、8两点电势相等，B正确；

C.由分布图可知负检验电荷从M到。点受电场力方向向下，电场力做正功，电势能减少；

从N到O点受电场力方向向上，电场力做负功，电势能增加。故负检验电荷从静止开始仅

在电场力用下从M点运动到N点，电势能先减小后增大，C正确；

D.经分析可知。点电场强度为0,故负检验电荷从M点运动到N点，加速度先减小后增

大,D错误。

故选BCo

8.“战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手

分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来（图甲），以手的平衡位置为坐标原

点，图乙是健身者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形，若右手抖动的频率是0.5Hz,下列

说法正确的是（）

甲乙

A.该时刻尸点的位移为10及0”

B.该时刻。点的振动方向沿y轴负方向

C.再经过0.25s,P点到达平衡位置

D.从该时刻开始计时,质点。的振动方程为y=20sin（力+/r）cm

【答案】AC

【解析】ABC.由题可知，振幅为A=20cm,频率为/=0.5Hz,则由

CD=2兀f=冗

图可知波的波长为4=8m,波向右传播，且

v=Af=8x0.5m/s=4m/s

该时刻夕点的振动方向沿1y轴负方向，。点的振动方向沿y轴正方向，故从该时刻开始计时

P点的振动方程为

y=20sin（^r+^）cm

故f=0时户点的位移为y=10&cm,当f=0.25s时P点的位移为y=0,尸点到达平衡位置，

故AC正确，B错误；

D.从该时刻开始计时，质点O从平衡位置向上振动，故质点Q的振动方程为

y=20sin（/z7）cm

故D错误。

故选AC。

第II卷（非选择题）

三、实验题（共2个题，共12分）

9.如图中所示是“测量阻力系数”的实验装置。实验中先通电后让重物由静止释放，得到打

出纸带的一部分如图乙所示，点。为打点计时器打下的第一个点，A、夙C为相邻的计时

点,测得S/=5.40cm,52=5.78cmo已知重物的质量加=L00kg,交流电的频率为50Hz,当地

重力加速度取9.80m/s2（以下计算结果均保留2位有效数字）

（1）当打点计时器打到B点时，重物的速度大小m/s；重物下落的加速度大小

________m/s2：

（2）重物通过AC段的阻力可视为恒定，则重物通过此段的阻力系数5=%（定义

阻力系数$=©•><100%）。

G

【答案】（1）2.89.5（2）23.1

【解析】（1）相邻计数点的时间间隔

丁」=0.02s

f

根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程的平均速度得

/+30.0540+0.0578

m/s«2.8m/s

2T2x0.02

根据加=4尸可得

S.-S.0.0578-0.0540,一「

a=一，=--------------；-------m/s2=9.5m/s-

T20.022

（2）根据牛顿第二定律得

"吆一京力=.

则

狐力”g-ma

可得

6=4x100%=x100%=23.1%

G"嘻

10.某同学利用如图甲所示的电路测量未知电阻&的阻值、电源电动势E和内阻「，冬有

下列器材:

A.电流表A（量程150mA,内阻入=IQ）

B.电流表A2（量程500mA,内阻为=0.5C）

C.电源（电动势约3V,内阻约为3C）

D.电阻箱（最大电阻99.9。）

E.未知电阻凡（阻值约为20Q）

F.开关两个，导线若干

操作步骤如下：

（1）为使测量结果较准确，电流表应选___________（选填"AJ或"A?"）；

（2）测凡的阻值时先闭合开关端和邑，调节电阻箱,当电阻箱的阻值为25。时，电流表示

数为人；接着断开工，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为5Q时，电流表示数仍为人，则凡的

阻值为Q,该测量原理____________（选填"有''或"没有”）系统误差；

（3）保持M闭合、S2断开，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后电阻箱的阻值R及电

流表的示数/。为了直观地得到/与R的关系，该同学以;为纵轴、R为横轴，作出如图乙

所示的一条直线，根据图乙可求得电源的电动势后=V,r=c。

（计算结果均保留两位有效数字）

【答案】（DA1（2）20.0没有（3）3.03.0

E

【解析】（1）闭合回路中理论中最大电流/max=h=150mA

所以选择A…

（2）闭合开关号和S?时，由闭合电路欧姆定律人=不丁不

闭合开关加、断开当时，由闭合电路欧姆定律

“iJr

联立可得

&、=2().()。

该测量原理没有系统误差，

（3）由闭合电路欧姆定律

E=，（R+9+A+「）

可得

-1=—RH--凡--+--Q---+-r

/EE

图像斜率

k=L

E

解得

E=3.0V

纵截距

b=Hr

E

解得

r=3.0Q

四、解答题（II题14分，12题16分，13题18分，要求写出必要的解题依据和推导过程）

H.一质量为机产2kg的物体A沿固定斜面下滑，斜面高为倾角为37。，A与斜面

动摩擦因数为4=0.25,物体A由顶端滑到斜面底端时无能量损失地进入光滑水平面，后与

静止的物体B发生碰撞，B的质量为WB=lkg,碰撞中损失4J机械能,g=10m/s2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8o求：

（1）碰后A、B的速度各是多少？

（2）右侧有固定于水平面上的半圆形光滑轨道，物体B碰撞后可无摩擦的进入轨道，若B

在轨道上运动时不会与轨道脱离，求轨道的半径取值范围。

【答案】（I）2m/s；4m/s；（2）版0.8m或在0.32m

【解析】（I）设A物体下滑到底端时速度为vo,由动能定理

1

nI2

（啊gsin。一pmAgcos0）

sin，

AB碰撞过程动量守恒，设碰后4、8的速度分别为卜和I，B,由动量守恒定律可得

niAV（f=inAVA+mnvn

由机械能损失列式得

1,1o1

3〃。%--耳%5―2%以=4J

代数得

w=2m/s

VB=4ITI/S

（2）若物体3滑上半圆轨道最高到达与圆心等高处则不会脱离轨道，设软道半径为H

1%耳=巾那

解得

R=0.8m

若物体B能恰好到达圆轨道最高点，设轨道半径为凡设到达最高点速度为P

tnv1

-2%gR

解得

/?=0.32m

所以R的取值范围为RK）8m或附0.32m。

12.如图所示，快递公司用水平传送带传送快递，传动带顺时针转动，速度大小恒为廿o=3m/s。

质量为〃?=lkg的快递，上表面固定一“日"字形线框，"边长L=0/m,ae边长为2L,c、d

为两长边的中点，ab、cd、的电阻均为尸O.（）4Q，其余电阻不计。传送带右侧存在磁感应

强度为B=3T、方向竖直向下、宽度为L的匀强磁场，其边界与必平行。已知线框的就边

进入磁场区域前快递已与传送带保持相对静止，线框的质量忽略不计，最大静摩擦力等于滑

动摩擦力，取g=10m/s2。

(1)若线框进入磁场后，快递仍能与传送带保持相对静止，求快递与传送带间的动摩擦因

数〃的最小值；

(2)若线框刚到达磁场左边界时，快递与传送带间的摩擦力消失，求线框穿过磁场过程中

产生的焦耳热Q(保留三位有效数字)。

【答案】(1)0.45；(2)1.25J

【解析】(1)H边刚进磁场时，其切割磁感线产生的感应电动势为

g=BL%

此时线圈形成回路的总电近为

所受安培力大小为

E

11=皆~

“总1

解得

K=4.5N

若时边进入磁场要保持静止，可知线框所受摩擦力必须大于4.5N。当曲边进入磁场时，

其切割磁感线产生的感应电动势大小仍为0,回路形成的总电阻仍为1.5r,且仍是切割磁

场线的边长受到安培力，故仍需摩擦力大于4.5N。同理当蛾边进入磁场时，线框所受安培

力仍然一样。因此线框进入磁场后，快递仍能与传送带保持相对静止，则快递与传送带间的

动摩擦因数〃的最小值满足"min=Fl

解得4而n=045

(2)由(1)可知，当线框速度为u时，线框所受安培力大小为厂等「⑶

根据牛顿第二定律b

B2I）V

解得ma-

1.5r

B2l3v\t

两边同乘△，可得机

l.5r

所以mAv=-------

1.5r

B2I}3L

设线框出磁场速度为力,则有7?2（VO-V,）=

1.5r

解得Vj=2.55m/s

由动能定理可得=—Q

999

解得Q=——J«1.25J

800

13.如图，在x轴（水平轴）下方，沿），轴（竖直轴）方向每间隔占0.2m就有一段间距也为

d的区域P,区域户内（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8=2T的匀强磁场。现有一电荷量4=5x1（尸盟、质

量〃『IxIO-kg的带正电粒子从坐标原点。自由下落。粒子可视为质点，重力加速度大小

g=10m/s2o

O.---------------------------------------------------------

d

号号叶阡叶叶叶叶^忖行加下彳

d

d

•flB■■■■MB■■■■•»MBflB]•

dXAx4x4xfx4x♦x4xfx4xp<4x|x♦

d

d.力上bd上bd±bsk.bd±kk_kl”