2023届天津市滨海新区高三下学期高考模拟（一模）测试物理试题

高中物理名校试卷PAGEPAGE12023年滨海新区普通高中学业水平等级性考试模拟检测卷物理第Ⅰ卷选择题（共40分）一、单项选择题（本题共5小题，每题5分，共25分）1．某同学利用太阳光和三棱镜重复了牛顿的色散实验，已知太阳光中含有红外线、可见光和紫外线。该同学发现可见光在如图B~D的范围内，下列推测不正确的是（）A．用温度计测量图中五处位置的温度，发现A处温度升高最快B．真空中B处光线与C处光线传播快慢相同C．C处光线比D处光线更容易发生全反射D．照射同一种金属，E处光线最容易使其发生光电效应2．某地震局记录了一列沿x轴正方向传播的地震横波，在t=0时刻的波形如图中实线所示，t=1s时刻第一次出现图中虚线所示的波形。下列说法正确的是（）A．该地震波的周期为1sB．该地震波的波速为2km/sC．t=0时刻，x=1km处质点的振动方向沿y轴正方向D．0~1s内x=2km处的质点沿x轴正方向前进2km的距离3．2023年1月21日农历除夕，中国空间站迎来建成后首个春节，神舟十五号3名航天员在空间站里挂起春联、系上中国结，通过视频向祖国和人民送上新春祝福。已知空间站绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，万有引力常量为G，地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．春联和中国结处于完全失重状态，不受任何力的作用B．根据题中所给物理量无法计算出地球的密度C．空间站的运行速度大于第一宇宙速度D．空间站离地面的高度为4．随着新能源汽车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用。如图甲所示，由地面铺设供电的供电线圈，将电能传送至电动汽车底部的受电线圈，从而对车载电池进行充电（电路模拟如图乙）。若已知供电线圈和受电线圈匝数比为。当供电线圈接上图丙中的正弦交流电后，受电线圈中的电流为2A。不考虑线圈的自感，忽略电能传输的损耗，下列说法正确的是（）A．受电线圈的输出电压为55VB．供电线圈的输入功率为220WC．受电线圈的电流方向每秒改变50次D．车身受电线圈中的感应电流磁场总是与地面供电线圈中电流的磁场方向相反5．一带负电的粒子以一定的初速度进入点电荷Q产生的电场中，A、B是其运动轨迹上的两点，C为AB的中点。其中A点的场强方向与AB连线成60°角；B点的场强方向与AB连线成30°角，如图所示。若粒子只受电场力的作用，下列说法正确的是（）A．点电荷Q带负电B．AB两点电势差是AC两点电势差的2倍C．该粒子在A点的动能小于在B点的动能D．该粒子在A点的加速度大小等于在B点加速度大小的3倍二、不定项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中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，有错选或不答的得0分。）6．物理学家通过对实验的深入观察和研究，采用一定的物理方法，获得物理概念和物理规律，推动物理学的发展。下列说法正确的是（）A．电容，加速度都是采用比值法定义的物理量B．探究合力与分力的关系用到的方法与“曹冲称象”的方法相同C．麦克斯韦建立了经典电磁理论，预言并证实了电磁波的存在D．贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核有复杂的内部结构7．如图所示，空气弹簧作为我国高速铁路车辆悬挂系统的主要减振部件，其动力学性能对车辆运行品质影响十分显著，空气弹簧主要由活塞、气缸及密封在气缸内的一定质量气体构成。如果上下乘客时气缸内气体的体积变化较慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换。假设外界温度恒定，气缸内气体视为理想气体，则（）A．乘客上车造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体对外界放热B．乘客上车造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体对外界做正功C．剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体的内能增加D．剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体分子的平均动能减小8．一辆额定功率800W的玩具赛车在水平直跑道上由静止开始以恒定功率加速前进，玩具赛车瞬时加速度和瞬时速度的倒数的关系图像如图所示。假设在阻力大小不变的情况下，玩具赛车从起点到终点所用的时间为30s，玩具赛车到达终点前已达到最大速度。下列说法正确的是（）A．玩具赛车所受的阻力大小为40NB．玩具赛车的质量为10kgC．玩具赛车的速度大小为10m/s时的加速度大小为D．起点到终点的距离为500m第Ⅱ卷非选择题（60分）9．（12分）（1）未来中国宇航员登陆月球表面，其任务之一是通过单摆测量出月球表面的重力加速度，从而计算一下月球的质量，但没有合适的摆球，就从地上找到了一块大小为3cm左右、外形不规则的小石块代替。目前实验舱中还有以下设备：刻度尺（量程30cm）、轻细线（1m左右无弹性）、秒表和足够高的固定支架。宇航员设计了如下实验，以完成本次登月的这项任务。①若已测得月球表面的重力加速度为g、月球的半径为R以及万有引力常量G，请写出月球质量的表达式M=______。②实验步骤如下：A．如图，用细线将石块系好，将细线的上端固定于O点；B．将石块拉至一个大约5°的角度，然后由静止释放；C．从石块摆到______（填“最低点”或“最高点”）开始计时，测出n次个振动的总时间；D．缩短细线长度，重复B、C步骤，得到总时间；③若细线缩短的长度为（小于刻度尺量程），请用、以及写出重力加速度表达式为g=______。（2）实验小组选用以下器材测量电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。电压表V（量程0~3V，内阻约为3kΩ）电流表A（量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω）滑动变阻器（阻值变化范围为0~20Ω，额定电流为1A）定值电阻R（阻值为5Ω）待测电池组E（电动势约为3V，内阻约为1Ω）开关、导线若干①该小组连接的实物电路如图甲所示，实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显，主要原因是______A．电压表内阻太小 B．电流表内阻太大 C．待测电池内阻太小②为了解决这个问题，该小组将定值电阻R接入电路，请将不用的线用“×”去掉，再把需要的连线补上______。③解决问题后重新做实验，得到了六组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出图像，如图乙所示。根据图像观察到，曲线纵截距为2.9，横截距为0.50，则可推算电池组的电动势为______V，内阻为______Ω。（结果保留2位有效数字）10．（14分）质量为m=2.0kg的铁块静止在水平面上，从t=0时刻起，该铁块受到一个水平推力F的作用，F随时间变化的规律如图所示。铁块与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，且重力加速度。求：（1）5.0s内推力对铁块的总冲量大小；（2）t=5s时铁块的瞬时速度大小。11．（16分）如图，两根足够长的水平粗糙金属导轨，与两根半径为R的竖直光滑圆弧形金属导轨底端平滑相连，间距为L平行放置，右端连接一阻值为r的定值电阻，在水平导轨区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一导质量为m内阻也为r的导体棒垂直于导轨，在圆弧形导轨顶端处静止释放，其与水平导轨之间的动摩擦因数为，导轨电阻、接触电阻以及其他阻力均忽略不计。不计电路中感应电流的磁场，求：（1）导体棒进入水平导轨时对水平导轨的压力F；（2）若已知导体棒在水平导轨上滑行至停止时，外接电阻r中通过的电量为q，请计算全过程中外接电阻r中产生的热量Q。12．（18分）用基本原理如图所示的装置做离子控制实验，其相关参数如下：①空腔圆柱截面半径为R，壁厚可以忽略不计；②工作区Ⅰ长度，内有沿y轴正向的匀强电场；③工作区Ⅱ长度未知，内有沿z轴负向的匀强磁场。现有一质量为m，电量为q的正离子从左侧截面的最低点A处，以初速度沿z轴正向进入Ⅰ区，经过两个区域分界面上的B点进入Ⅱ区，在以后的运动过程中恰好未碰到圆柱腔的内壁，最终从右侧截面上的C点飞出，B点和C点均为所在截面处竖直半径的中点（如图中所示），不计粒子重力，求：（1）Ⅰ区中电场强度的大小E；（2）Ⅱ区中磁感应强度大小B；（3）Ⅱ区的长度L应为多大。——★参考答案★——第Ⅰ卷选择题共8小题，共40分。1~5题为单项选择题，每题5分，6~8题为不定项选择题，每题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分。1．C2．B3．D4．A5．D6．BD7．AC8．AD第Ⅱ卷共4题，共60分。9．（12分）（1）①（2分）②最低点（1分）③（2分）（2）①C（1分）②如图所示（2分）③2.9（2分）0.80（2分）10．（14分）（1）全程F由随时间均匀增大（时间设为t）和恒定两部分组成，其总冲量为①②（2）全程摩擦力由随时间均匀增大的静摩擦和恒定的动摩擦两部分组成，其中动摩擦f为③根据题意，静摩擦当其增大到6N时，变为动摩擦，时间设为摩擦力的总冲量大小为④由全程动量定理得⑤带入①④式解得v=3.75m/s⑥评分标准：③式1分，②⑥每式2分，①④⑤每式3分11．（16分）（1）由导体棒下滑过程机械能守恒①在最低点由牛顿第二定律②由牛顿第三定律③由①②③解得方向竖直向下④（2）设t时间内通过电路的平均电流为，平均感应电动势为，导体棒滑行至停下的距离为x，则有⑤⑥⑦设全程电路生成焦耳热总量为，由能量守恒得，⑧又⑨由⑤⑥⑦⑧⑨解得：⑩评分标准：⑤⑥⑦⑨每式1分，①②③④⑧⑩每式2分12．（18分）（1）离子在Ⅰ区做类平抛运动，根据类平抛规律有①②根据牛顿第二定律有③由①②③解得，电场强度的大小为④（2）离子在Ⅱ区类，做复杂的旋进运动。将该运动分解为圆柱腔截面上的匀速圆周运动和z轴正方向的匀加速直线运动，在圆柱腔截面上的匀速圆周运动轨迹如下图所示设临界圆轨迹半径为r，根据几何知识有⑤离子沿y轴正方向有⑥则根据洛伦兹力提供向心力有⑦由①⑤⑥⑦解得，Ⅱ区中磁感应强度大小为⑧（3）离子在圆柱腔截面上做匀速圆周运动的周期为⑨离子在z轴的正方向做匀速直线运动，其位移（n=1、2、3……）⑩联立⑥⑨⑩解得，Ⅱ区的长度L为（n=1、2、3……）⑪评分标准：①②⑥⑨每式1分，③④⑤⑦⑧⑩⑪每式2分2023年滨海新区普通高中学业水平等级性考试模拟检测卷物理第Ⅰ卷选择题（共40分）一、单项选择题（本题共5小题，每题5分，共25分）1．某同学利用太阳光和三棱镜重复了牛顿的色散实验，已知太阳光中含有红外线、可见光和紫外线。该同学发现可见光在如图B~D的范围内，下列推测不正确的是（）A．用温度计测量图中五处位置的温度，发现A处温度升高最快B．真空中B处光线与C处光线传播快慢相同C．C处光线比D处光线更容易发生全反射D．照射同一种金属，E处光线最容易使其发生光电效应2．某地震局记录了一列沿x轴正方向传播的地震横波，在t=0时刻的波形如图中实线所示，t=1s时刻第一次出现图中虚线所示的波形。下列说法正确的是（）A．该地震波的周期为1sB．该地震波的波速为2km/sC．t=0时刻，x=1km处质点的振动方向沿y轴正方向D．0~1s内x=2km处的质点沿x轴正方向前进2km的距离3．2023年1月21日农历除夕，中国空间站迎来建成后首个春节，神舟十五号3名航天员在空间站里挂起春联、系上中国结，通过视频向祖国和人民送上新春祝福。已知空间站绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，万有引力常量为G，地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．春联和中国结处于完全失重状态，不受任何力的作用B．根据题中所给物理量无法计算出地球的密度C．空间站的运行速度大于第一宇宙速度D．空间站离地面的高度为4．随着新能源汽车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用。如图甲所示，由地面铺设供电的供电线圈，将电能传送至电动汽车底部的受电线圈，从而对车载电池进行充电（电路模拟如图乙）。若已知供电线圈和受电线圈匝数比为。当供电线圈接上图丙中的正弦交流电后，受电线圈中的电流为2A。不考虑线圈的自感，忽略电能传输的损耗，下列说法正确的是（）A．受电线圈的输出电压为55VB．供电线圈的输入功率为220WC．受电线圈的电流方向每秒改变50次D．车身受电线圈中的感应电流磁场总是与地面供电线圈中电流的磁场方向相反5．一带负电的粒子以一定的初速度进入点电荷Q产生的电场中，A、B是其运动轨迹上的两点，C为AB的中点。其中A点的场强方向与AB连线成60°角；B点的场强方向与AB连线成30°角，如图所示。若粒子只受电场力的作用，下列说法正确的是（）A．点电荷Q带负电B．AB两点电势差是AC两点电势差的2倍C．该粒子在A点的动能小于在B点的动能D．该粒子在A点的加速度大小等于在B点加速度大小的3倍二、不定项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中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，有错选或不答的得0分。）6．物理学家通过对实验的深入观察和研究，采用一定的物理方法，获得物理概念和物理规律，推动物理学的发展。下列说法正确的是（）A．电容，加速度都是采用比值法定义的物理量B．探究合力与分力的关系用到的方法与“曹冲称象”的方法相同C．麦克斯韦建立了经典电磁理论，预言并证实了电磁波的存在D．贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核有复杂的内部结构7．如图所示，空气弹簧作为我国高速铁路车辆悬挂系统的主要减振部件，其动力学性能对车辆运行品质影响十分显著，空气弹簧主要由活塞、气缸及密封在气缸内的一定质量气体构成。如果上下乘客时气缸内气体的体积变化较慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换。假设外界温度恒定，气缸内气体视为理想气体，则（）A．乘客上车造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体对外界放热B．乘客上车造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体对外界做正功C．剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体的内能增加D．剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体分子的平均动能减小8．一辆额定功率800W的玩具赛车在水平直跑道上由静止开始以恒定功率加速前进，玩具赛车瞬时加速度和瞬时速度的倒数的关系图像如图所示。假设在阻力大小不变的情况下，玩具赛车从起点到终点所用的时间为30s，玩具赛车到达终点前已达到最大速度。下列说法正确的是（）A．玩具赛车所受的阻力大小为40NB．玩具赛车的质量为10kgC．玩具赛车的速度大小为10m/s时的加速度大小为D．起点到终点的距离为500m第Ⅱ卷非选择题（60分）9．（12分）（1）未来中国宇航员登陆月球表面，其任务之一是通过单摆测量出月球表面的重力加速度，从而计算一下月球的质量，但没有合适的摆球，就从地上找到了一块大小为3cm左右、外形不规则的小石块代替。目前实验舱中还有以下设备：刻度尺（量程30cm）、轻细线（1m左右无弹性）、秒表和足够高的固定支架。宇航员设计了如下实验，以完成本次登月的这项任务。①若已测得月球表面的重力加速度为g、月球的半径为R以及万有引力常量G，请写出月球质量的表达式M=______。②实验步骤如下：A．如图，用细线将石块系好，将细线的上端固定于O点；B．将石块拉至一个大约5°的角度，然后由静止释放；C．从石块摆到______（填“最低点”或“最高点”）开始计时，测出n次个振动的总时间；D．缩短细线长度，重复B、C步骤，得到总时间；③若细线缩短的长度为（小于刻度尺量程），请用、以及写出重力加速度表达式为g=______。（2）实验小组选用以下器材测量电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。电压表V（量程0~3V，内阻约为3kΩ）电流表A（量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω）滑动变阻器（阻值变化范围为0~20Ω，额定电流为1A）定值电阻R（阻值为5Ω）待测电池组E（电动势约为3V，内阻约为1Ω）开关、导线若干①该小组连接的实物电路如图甲所示，实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显，主要原因是______A．电压表内阻太小 B．电流表内阻太大 C．待测电池内阻太小②为了解决这个问题，该小组将定值电阻R接入电路，请将不用的线用“×”去掉，再把需要的连线补上______。③解决问题后重新做实验，得到了六组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出图像，如图乙所示。根据图像观察到，曲线纵截距为2.9，横截距为0.50，则可推算电池组的电动势为______V，内阻为______Ω。（结果保留2位有效数字）10．（14分）质量为m=2.0kg的铁块静止在水平面上，从t=0时刻起，该铁块受到一个水平推力F的作用，F随时间变化的规律如图所示。铁块与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，且重力加速度。求：（1）5.0s内推力对铁块的总冲量大小；（2）t=5s时铁块的瞬时速度大小。11．（16分）如图，两根足够长的水平粗糙金属导轨，与两根半径为R的竖直光滑圆弧形金属导轨底端平滑相连，间距为L平行放置，右端连接一阻值为r的定值电阻，在水平导轨区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一导质量为m内阻也为r的导体棒垂直于导轨，在圆弧形导轨顶端处静止释放，其与水平导轨之间的动摩擦因数为，导轨电阻、接触电阻以及其他阻力均忽略不计。不计电路中感应电流的磁场，求：（1）导体棒进入水平导轨时对水平导轨的压力F；（2）若已知导体棒在水平导轨上滑行至停止时，外接电阻r中通过的电量为q，请计算全过程中外接电阻r中产生的热量Q。12．（18分）用基本原理如图所示的装置做离子控制实验，其相关参数如下：①空腔圆柱截面半径为R，壁厚可以忽略不计；②工作区Ⅰ长度，内有沿y轴正向的匀强电场；③工作区Ⅱ长度未知，内有沿z轴负向的匀强磁场。现有一质量为m，电量为q的正离子从左侧截面的最低点A处，以初速度沿z轴正向进入Ⅰ区，经过两个区域分界面上的B点进入Ⅱ区，在以后的运动过程中恰好未碰到圆柱腔的内壁，最终从右侧截面上的C点飞出，B点和C点均为所在截面处竖直半径的中点（如图中所示），不计粒子重力，求：（1）Ⅰ区中电场强度的大小E；（2）Ⅱ区中磁感应强度大小B；（3）Ⅱ区的长度L应为多大。——★参考答案★——第Ⅰ卷选择题共8小题，共40分。1~5题为单项选择题，每题5分，6~8题为不定项选择题，每题5分，全部选对的得