天津市普通高中2023-2024学年高三上学期物理模拟试题

天津市普通高中2023-2024学年高三上学期物理模拟试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、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．完全相同的两列高铁在直铁轨上相向行使，速度为350km/h，两列车迎面交错而过时，双方驾驶员看到对方列车从眼前划过的时间大约是2s，以下说法正确的是（）A．由以上数据可以估算出每列车总长约为200mB．由以上数据可以估算出每列车总长约为400mC．坐于车尾的乘客看到对方列车从身边划过的时间大约是4sD．坐于车尾的乘客看到对方列车从身边划过的时间大约是1s2．生活科技上处处存在静电现象，有些是静电的应用，有些是要防止静电；下列关于静电防止与应用说法正确的是（）A．印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害B．静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关C．在地毯中夹杂0.05～0.07mm的不锈钢丝导电纤维，是防止静电危害D．小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针，是防止静电危害3．下列用来定量描述磁场强弱和方向的是（）A．磁感应强度 B．磁通量 C．安培力 D．磁感线4．如图所示，水平传送带A、B两端相距x＝2m，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.125，物体滑上传送带A端的瞬时速度vA＝3m/s，到达B端的瞬时速度设为vB。g取10m/s2，下列说法中正确的是（）A．若传送带顺时针匀速转动，物体刚开始滑上传送带A端时一定做匀加速运动B．若传送带顺时针匀速转动，物体在水平传送带上运动时有可能不受摩擦力C．若传送带逆时针匀速转动，则vB一定小于2m/sD．若传送带顺时针匀速转动，则vB一定大于2m/s5．如图所示，高速公路收费站都设有“ETC”通道（即不停车收费通道），设ETC车道是笔直的，由于有限速，汽车通过时一般是先减速至某一限定速度，然后匀速通过电子收费区，再加速驶离（将减速和加速过程都看作加速度大小相等的匀变速直线运动）．设汽车开始减速的时刻t=0，下列四幅图能与汽车通过ETC的运动情况大致吻合的是：（）A． B．C． D．6．已知地球质量为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍．若在月球和地球表面同样高度处，以相同的初速度水平抛出物体，抛出点与落地点间的水平距离分别为s月和s地，则s月：s地约为（）A．9：4 B．6：1 C．3：2 D．1：1二、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．如图所示，P点为一粒子源，可以产生某种质量为m电荷量为q的带正电粒子，粒子从静止开始经MN两板间的加速电场加速后从O点沿纸面以与Od成30°角的方向射入正方形abcd匀强磁场区域内，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，正方形abcd边长为a，O点是cd边的中点，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用，则下列说法正确的是（）A．若加速电压U为qB2aB．若加速电压U为qB2aC．若加速电压U为qB2aD．若加速电压U由qB2a8．18世纪，数学家莫佩尔蒂和哲学家伏尔泰，曾设想“穿透”地球：假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球，一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出，则以下说法正确的是（已知地球表面处重力加速度g取10m/s2；地球半径R＝6.4×106m；地球表面及内部某一点的引力势能Ep＝－GMmrA．人与地球构成的系统，虽然重力发生变化，但是机械能守恒B．当人下落经过距地心0.5R瞬间，人的瞬时速度大小为4×103m/sC．人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比D．人从北极开始下落，直到经过地心的过程中，万有引力对人做功W＝1.6×109J9．如图所示，粗糙的水平轨道BC的右端与半径R＝0.45m的光滑竖直圆轨道在C点相切，倾斜轨道AB与水平方向间的夹角为37°，质量m＝0.1kg的小球从倾斜轨道顶端A点由静止滑下，小球经过轨道衔接处时没有能量损失。已知水平轨道BC的长度L＝2m，小球与倾斜轨道和水平轨道间的动摩擦因数均为μ＝0.375，sin37°＝0.6，cosA．若小球刚好运动到C点，则小球开始滑下时的高度为1.5mB．若小球开始滑下时的高度为2m，则第一次在圆轨道内运动时小球不离开轨道C．若小球开始滑下时的高度为2.5m，则第一次在圆轨道内运动时小球不离开轨道D．若小球开始滑下时的高度为3m，则第一次在圆轨道内运动时小球将离开轨道10．关于机械波与电磁波，下列说法中正确的是____A．机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动，是受迫振动B．弹簧振子在四分之一个周期里运动的路程一定等于一个振幅C．有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去D．电磁波衍射能力由强到弱的顺序是无线电波、可见光、红外线、γ射线E．在真空中传播的电磁波频率不同，传播的速度相同三、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．如图甲所示的一黑箱装置、盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端（1）为了探测黑箱，某同学进行了以下测量A．用多用电表的电压档测量a、b间的输出电压B．用多用电表的电阻档测量a、b间的电阻你认为这个同学以上测量中有不妥的有______（选填字母）；（2）含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两级，为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路，调节电阻箱的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在如图所示的方格纸上建立U-I坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图所示，并由图求出等效电源的内阻r’=Ω；由于电压表有分流的作用，采用此测量电路，测得的等效电源的内阻，与真实值相比（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；（3）现探明黑箱中的电源和电阻如图丙所示，探出电阻R1=1.5Ω、R2=2Ω；推算出黑箱内电源的电动势E=V，内阻r=Ω12．某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有220Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示。该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算。（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为，重物下落的加速度的大小为。（2）已测得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1％。由此推算出f为Hz。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．如图甲所示，A、B为两平行金属板，S为B板上的小孔，半径R=310m的圆与B板相切于S处，C在圆周上，且∠SOC=120°。圆内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场；两板间有分布均匀的电场，电场强度随时间的变化规律如图乙所示。当t=0时，一靠近S处的带电粒子由静止释放后，向A板运动，当t=9×10−6s时返回（1）4.5×10（2）磁感应强度大小B以及粒子在磁场中运动的时间t0（π=314．图甲为能进行图形翻转的“道威棱镜”示意图，其横截面OABC是底角为45°的等腰梯形，高为a，上底边长为a，下底边长3a，如图乙所示。一细光束垂直于OC边射入，恰好在OA和BC边上发生全反射，最后垂直于OC边射出，已知真空中的光速为c。试求该光束在棱镜中的传播时间t。15．空间存在一边界为MN、方向与纸面垂直、大小随时间变化的磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系如图甲所示，方向向里为正。用单位长度电阻值为R0的硬质导线制作一个半径为r的圆环，将该圆环固定在纸面内，圆心O在MN上，如图乙所示。（1）判断圆环中感应电流的方向；（2）求出感应电动势的大小；（3）求出0~t1的时间内电路中通过的电量。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】AB.两列车相向运动，以其中一位驾驶员为参考系，则另一辆列车相对该驾驶员的速度为v可得每列车总长为L=A不符合题意，B符合题意；

CD.坐于车尾的乘客相对该列车的驾驶员静止，所以列车从该乘客身边划过的时间与从该车驾驶员身边划过的时间相等，约为2s，CD不符合题意；

故答案为：B。

【分析】根据相对速度，求出列出的长度；因为坐于车尾的乘客与该列车的驾驶员相对静止，所以列车从该乘客身边划过的时间与从该车驾驶员身边划过的时间相等。2．【答案】C【解析】【解答】解：A、印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，所以印刷车间中保持适当的湿度，及时把静电导走，避免静电造成的危害，A不符合题意；B、静电复印机是利用静电工作的，与静电有关，B不符合题意；C、地毯中不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上，以免发生静电危害，属于防止静电危害，C符合题意；D、小汽车的顶部露出的一根小金属杆是天线，接受无线电信号用，不属于防止静电危害，D不符合题意。故答案为：C

【分析】印染间要保持一定湿度，及时把静电导走；静电复印机时利用静电进行工作；汽车上的天线是为了接收信号的。3．【答案】A【解析】【解答】A.磁感应强度是矢量，是用来描述磁场强弱和方向的物理量，A符合题意；

B.磁通量是穿过某一面积上的磁感线的条数，由Φ=BS可知，单位面积上的磁通量才可以描述磁场的强弱，B不符合题意；

C.安培力描述电流在磁场中受到的力的作用，不是用来描述磁场的强弱和方向，C不符合题意；

D.磁感线只能定性地说明磁场的强弱和方向，D不符合题意；

故答案为：A。

【分析】根据磁感应强度的物理意义分析。4．【答案】B【解析】【解答】A．若传送带顺时针匀速转动，若传送带的速度小于3m/s，则物体在传送带上做匀减速运动，A不符合题意；B．若传送带顺时针匀速转动，若传送带的速度等于3m/s，则物体在传送带上做匀速运动，所以物体可能不受摩擦力，B符合题意；C．若传送带逆时针匀速转动，加速度大小a=减速到零所用的时间为t发生的位移为s=说明物体在传送带上一直做匀减速运动，由速度位移公式有2ax=即2×(−1.25)×2=解得vC不符合题意；D．若传送带顺时针匀速转动且速度为2m/s，则物体速度减速到与传送带速度相同时发生的位移为s说明物体到达传送带B端时速度与传送带速度相等即为2m/s，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】物体相对于接触面没有发生相对运动，但是具有相对运动趋势，此时物体受到来自地面的静摩擦，与物体的运动趋势相反，静摩擦力的大小不能用公式求解，只能根据物体的运动状态进行受力分析求解。5．【答案】D【解析】【解答】汽车先做匀减速运动，然后做匀速运动，最后做匀加速运动；图像A反映物体先负向匀速后静止，再正向匀速，A不符合题意；图像B反映物体先正向匀速后静止，再正向匀速，B不符合题意；图像C反映物体先正向加速，后静止，再正向加速，C不符合题意；图像D反映物体先减速后匀速，再加速，符合题意，则D符合题意；故答案为：D.

【分析】汽车先做匀减速直线运动，再者做匀速直线运动，最后做匀加速运动，利用其速度的变化可以判别对应位移时间图像的斜率变化；利用速度的变化可以判别速度时间图像的坐标变化；利用加速度的方向可以判别其加速度与时间的关系。6．【答案】A【解析】【解答】解：设月球质量为M′，半径为R′，地球质量为M，半径为R．已知M'M=81，R'根据万有引力等于重力得：GMmR则有：g=GM因此gg'=8116由题意从同样高度抛出，h=12gt2=12g′t′2…①、②联立，解得t′=94在地球上的水平位移s=v0t，在月球上的s′=v0t′；因此s月：s地约为9：4，故A正确，BCD错误；故选：A．【分析】根据万有引力等于重力，求出月球表面重力加速度和地球表面重力加速度关系，运用平抛运动规律求出两星球上水平抛出的射程之比．7．【答案】A,C【解析】【解答】ABC.当粒子的轨迹与ad边相切时，如图①轨迹所示，设此时粒子轨道半径为r1r得r粒子在磁场中做匀速圆周运动时洛伦兹力提供向心力q粒子在电场中加速过程根据动能定理q以上各式联立解得粒子轨迹与ad边相切时加速电压为U当粒子的轨迹与ab边相切时，如图②轨迹所示，由几何关系可得此时的半径为r同理求得此时的加速电压为U当粒子的轨迹与bc边相切时，如图③轨迹所示，由几何关系可得此时的半径为r同理求得此时的加速电压为U加速电压越大，粒子在磁场中做圆周运动的运动半径越大，所以当加速电压U为qBq所以粒子全部从ad边离开磁场，当加速电压U为qBU粒子全部从bc边离开磁场，当加速电压U为qBU所以粒子从bc边离开磁场，AC符合题意，B不符合题意；

D.加速电压U为qB2a219m和qt=D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】由左手定则判断出粒子的偏转方向，做出粒子与各边相切的运动轨迹，这些轨迹为粒子刚好不从该边射出的临界轨迹，由牛顿第二定律结合几何关系，求出临界的加速电压，根据选项中给出的数据与各临界的加速电压的关系，判断粒子射出磁场的位置；根据t=θ2π8．【答案】A,C【解析】【解答】A.由题意可知，人下落过程中忽略一切阻力，所有人下落过程只有重力做功，故机械能守恒，A符合题意；

B.当人下落经过距地心0.5R瞬间，人的势能为E根据机械能守恒定律可得E即-人在地球表面时，受到的万有引力等于重力，即G则联立以上方程可以得到v=B不符合题意；

C.设人到地心的距离为r，地球密度为ρ，那么，由万有引力定律公式F=GMmF=G可知万有引力与到地心的距离成正比，C符合题意；

D.由于人下落过程中受到的万有引力与到地心的距离成线性关系，所有人从开始直到经过地心，受到的万有引力平均值为F可得人下落到地心的过程万有引力做功为W=由于人的质量m未知，故无法求出万有引力的功，D不符合题意；

故答案为：AC。

【分析】根据机械能守恒的条件分析；根据机械能守恒定律求解当人下落经过距地心0.5R瞬间，人的瞬时速度大小；万有引力定律公式F=GMm9．【答案】A,B,D【解析】【解答】A.若小球刚好运动到C点，研究小球从A点到C点的过程，由动能定理可mg解得hA符合题意；

BCD.如果小球刚好能滑到D点（右半部分圆轨道上与圆心等高的点为D点），设小球在C的动能为EkC-mgR=0-解得E如果小球刚好能做完整的圆周运动，则在圆轨道最高点速度最小是v由动能定理得-2mgR=解得小球在C点动能为E可知，如果小球在C点的动能为0.45mg≤小球会离开轨道在D点与最高点之间某一位置做斜抛运动，如果小球在C点的动能为EkC≥则小球不会离开轨道。若小球开始滑下时的高度为2m，根据动能定理，从A点到C点有mg解得E小球不会离开轨道；同理可得，若小球开始滑下时的高度为2.5m，则小球运动到C点时的动能是0.5mg，小球会离开轨道；若小球开始滑下时的高度为3m，则小球运动到C点时的动能是0.75mg，小球会离开轨道，C不符合题意，BD符合题意。

故答案为：ABD。

【分析】应用动能定理分析小球从A点到C点的过程，求出小球开始滑下时的高度；根据动能定理分析小球到达C点的动能，再由动能定理分析小球如果能刚好到达D点（右半部分圆轨道上与圆心等高的点为D点）和刚好能到达圆轨道最高点时，小球应在C点时具有的动能，得到小球不离开轨道和离开轨道，在C点的动能范围，然后做出判断。10．【答案】A,C,E【解析】【解答】A.机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动，是受迫振动，A符合题意；

B.弹簧振子只有从平衡位置或者两端点处开始计时时，在四分之一个周期里运动的路程才等于一个振幅，B不符合题意；

C.有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去，这是根据的多普勒效应原理，当炮弹接近战士时，战士听到声音频率比原频率变大，声音听起来会很尖锐，当炮弹远离战士时，战士听到声音频率比原频率变小，声音听起来会很变的低沉，C符合题意；

D.波长越大的波越容易发生衍射，而按无线电波、红外线、可见光、γ射线的顺序，波长依次变小，故电磁波衍射能力由强到弱的顺序是无线电波、红外线、可见光、γ射线，D不符合题意；

E.在真空中传播的电磁波频率不同，但传播的速度相同，均为3.0×108m/s11．【答案】（1）B（2）1.0；偏小（3）3.0；0.5【解析】【解答】(1)用欧姆挡不能直接测量带电源电路的电阻，故填B。(2)根据电源的U-I图像纵轴的截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻，可得等效电源的电动势为E内阻r'=ΔUΔI等效电源的内阻为丙图中虚线框内的总电阻，故1解得E=3.0Vr=0.5Ω

【分析】（1）利用欧姆表不能测量带电源电路的电阻；

（2）利用图像的截距和斜率可以求出电动势和内阻的