物理（天津卷B卷）（全解全析）

2023年高考物理第一次模拟考试卷物理·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）1．2012年6月18日，神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下面说法正确的是（）A．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C．如不加干预，天宫一号将越飞越高，最终脱离地球束缚D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用【答案】B【解析】A．第一宇宙速度是最大的运行速度，所以为实现对接，两者运行速度的大小都应小于第一宇宙速度，故A错误；BC．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，如不加干预，在运行一段时间后，由于摩擦阻力的作用卫星的机械能会减小，天空一号将越飞越低，根据可得可知轨道半径越小，动能越大，所以轨道降低，动能增大，故B正确，C错误；D．航天员在天宫一号中处于失重状态，但航天员要受地球引力作用，故D错误。故选B。2．1909年，美国物理学家密立根用如图甲所示的实验装置，比较准确地测定了电子的电荷量。平行金属板间存在竖直方向的匀强电场，喷雾器喷出带同种电荷的油滴，油滴进入金属板间后，发现有的油滴刚好悬浮不动，有的油滴运动轨迹如图乙所示，a、b为轨迹上两点，忽略空气粘滞阻力和浮力对油滴的影响，下列说法正确的是（）A．电场中a点的电势一定高于b点的电势B．油滴在a点的加速度可能大于在b点的加速度C．油滴在a点的动能一定大于在b点的动能D．油滴在a点的机械能一定大于在b点的机械能【答案】C【解析】A．由题意可知，油滴受到的电场力一定竖直向上，而油滴带负电，所以电场强度方向竖直向下，根据沿电场强度电势降低可知电场中a点的电势一定低于b点的电势，故A错误；B．由于平行金属板间的电场为匀强电场，所以油滴在电场中各点所受电场力相等，在a点的加速度一定等于在b点的加速度，故B错误；C．油滴按图乙轨迹由b向a运动过程中，合外力方向指向轨迹凹侧，一定竖直向下，所以合外力对油滴做正功，则油滴在a点的动能一定大于在b点的动能，故C正确；D．油滴由b向a运动过程中，所受电场力竖直向上，对油滴做负功，油滴的机械能减小，所以油滴在a点的机械能一定小于在b点的机械能，故D错误。故选C。3．急刹车时的加速度大小为衡量汽车安全性能的重要参数之一、如图所示，图线甲、乙分别为甲、乙两辆小汽车在同样的水泥路面上急刹车全过程中位移x与时间t的关系曲线，已知急刹车时车轮均不打转。下列判断正确的是（）A．急刹车过程中甲车的加速度较大，甲车的刹车性能较好B．在时刻甲车的速度大小为C．在时刻乙车的速度大小比甲车的小D．时间内甲车的平均速度大小比乙车的小【答案】D【解析】A．由两车位移时间图像可知两车急刹车过程中的位移相同都为，乙车用时较短，由可知，乙车加速度较大，乙车的刹车性能较好，A错误；B．图像中图线上某点的切线的斜率表示速度，而表示甲车在时间内的平均速度，B错误；C．在时刻图线乙的切线斜率较大，则在时刻乙车的速度较大，C错误；D．时间内甲车的位移较小，由，得甲车的平均速度较小，D正确。故选D。4．如图所示电路中，R0为定值电阻、R2是热敏电阻、它的电阻值随温度升高而减小。如果热敏电阻R2温度升高，其他条件不变，则下列说法一定正确的是（）A．电压表示数增大 B．电流表示数增大C．电源输出功率增大 D．电源效率增大【答案】B【解析】AB．热敏电阻R2温度升高，总电阻减小，总电流增大，电压表示数可知U1减小，所以电压表示数减小，外电压也将减小，R1左端的电压也会减小，相应R1左端的电流也减小，因为总电流增大，所以通过R2的电流增大，电流表示数增大，故A错误，B正确；C．因为不知道外电阻与内阻间的关系，所以无法确定电源输出功率怎样变化，故C错误；D．电源效率因为外电压减小，所以电源效率减小，故D错误。故选B。5．如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是g，下落H到B后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，空气阻力恒定，则（）A．物块在B点动能最大B．整个过程系统机械能损失为mg（h+H）C．B到C的过程，系统动能和弹性势能的和逐渐变大D．系统最大弹性势能为mg（h+H）【答案】C【解析】A．A到B物块做匀加速直线运动，设空气阻力为f，由牛顿第二定律可得解得到达B点后物块受重力、弹力、空气阻力，设弹簧劲度系数为k，压缩量为x，由牛顿第二定律可得因为接触弹簧后弹簧压缩量x逐渐增大，所以物块做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度等于零时速度达到最大，此时故A错误；B．整个过程系统损失的机械能为克服阻力所做的功故B错误；C．B到C的过程，设物块克服弹簧弹力做功为，由动能定理可得又因为故故系统动能和弹性势能的和为故随着x的增大，系统动能和弹性势能的和逐渐变大，C正确；D．A到C全过程由能量守恒可得解得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．我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于核聚变（）说法正确的是（）A．核聚变比核裂变更安全、清洁B．任何两个原子核都可以发生聚变C．两个轻核结合成质量较大的核，总质量数较聚变前不变D．两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能减小【答案】AC【解析】A．与裂变相比，轻核聚变辐射极少，更为安全、清洁，A正确；B．自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变。不是任意的原子核就能发生核聚变，B错误；C．核聚变反应质量数守恒，即聚变前后质量数不变，C正确；D．因聚变反应放出能量，因此反应前的比结合能小于反应后的比结合能，即核子的比结合能增大，D错误。故选AC。7．如图甲所示，水平地面上有一长平板车M，平板车右端放一物块m，开始时M、m均静止。t＝0时，平板车在外力作用下开始沿水平面向右运动，其v－t图像如图乙所示，整个过程中物块m恰好没有从平板车上滑下。已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.1，取，下列说法正确的是（

）A．0~4s内，物块m的加速度一直保持不变B．整个过程中，物块m相对平板车M滑动的时间为4sC．平板车M的长度为12mD．物块m相对平板车M的位移为16m【答案】AC【解析】AB．规定向右为正方向，物块向右加速时，由牛顿第二定律得加速度由乙图可知，减速时加速度设t秒时两者共速得t＝4s共速后由于平板车的加速度为物块减速时，由牛顿第二定律得得平板车的加速度大于物块的加速度，所以物块以的加速度减速，设共速后再经减速到零。由运动学公式解得即物块的速度减为零，两物体的速度时间图像如图所示整个过程中，物块m相对平板车M滑动的时间为8s。A正确，B错误。CD．4秒前的打滑位移4秒后的打滑位移所以平板车的长度为12m，物块m相对平板车的位移大小为12m4m=8m方向向左。C正确，D错误。故选AC。8．如图所示，单匝矩形线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的边匀速转动，周期为，线圈电阻为。磁场只分布在边的左侧，若线圈从如图所示开始计时，线圈转过时的感应电流为，那么（）A．线圈中感应电流的有效值为B．线圈磁通量变化率的最大值为C．线圈从图示位置转过的整个过程中，流经线圈导线横截面的电量为D．线圈消耗的电功率为【答案】CD【解析】A．线圈转动产生的感应电动势的最大值为，最大电流，则又线圈转过时的感应电流为，所以由于线圈在转动过程中在半个周期内有感应电流，根据电流的热效应可得解得故A错误；B．线圈内产生的感应电动势的有效值根据解得根据可知故B错误；C．线圈转动的角速度为根据可得故线圈从图示位置转过的整个过程中，流经线圈导线横截面的电量为故C正确；D．线圈消耗的电功率为故D正确。故选CD。9.（12分）（1）用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。①关于本实验，下列说法正确的是___________（填字母代号）。A．应选择质量大、体积小的重物进行实验B．释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态C．先释放纸带，后接通电源②实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2mm）的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量_________，动能变化量________（用已知字母表示）（2）在练习使用多用电表的实验中①用多用电表的欧姆挡测量阻值约为十几千欧的电阻，以下是测量过程中的一些主要实验步骤：A．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向欧姆零点，然后断开两表笔；B．旋转选择开关至OFF位置，并拔出两表笔；C．旋转选择开关至“×1k”位置；D．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值，断开两表笔。以上实验步骤的正确顺序是_________（填写步骤前的字母）。实验中，多用表的指针位置如图甲所示，则此被测电阻的阻值约为_________kΩ。②为了较精确地测量另一定值电值，采用图乙所示的电路。电源电压U恒定，用多用电表测电路中的电流，闭合电键，多次改变电阻箱阻值R，记录相应的R和多用电表读数I，得到的关系如图丙所示。则_________Ω，电源电压_________V。【答案】（1）)①

AB②

③

（2）①CADB

17.0

②200

8【解析】（1）①A．为减小空气阻力的影响，应选择质量大、体积小的重物进行实验。A正确；B．为避免纸带与限位孔之间的摩擦，保证纸带沿竖直方向运动，释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态。B正确；C．先接通电源，后释放纸带。C错误。故选AB。②从打O点到B点的过程中，重力做正功，重物的重力势能减少，动能增加，则B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则则动能变化量为（2）①多用电表操作顺序为：选挡——欧姆调零——测量——旋转选择开关至OFF位置，故顺序为CADB。由于指针附近部分最小分度值为1，应下位估读，故指针所指位置为17.0kΩ。②对回路列闭合电路欧姆定律即即图像的纵截距大小为，图像的斜率大小为。10.（14分）平板车上的跨栏运动如图所示，光滑水平地面上人与滑板A一起以的速度前进，正前方不远处有一距离轨道高的（不考虑滑板的高度）横杆，横杆另一侧有一静止滑板B．当人与A行至横杆前时，人相对滑板竖直向上起跳越过横杆，A从横杆下方通过并与B发生弹性碰撞，之后人刚好落到B上，不计空气阻力，已知，，，g取。求：（1）人跳离滑板A时相对地面的最小速度大小；（2）A从横杆下方通过并与B发生弹性碰撞后A、B的速度各多大；（3）最终人与B的共同速度的大小。【答案】（1）；（2），；（3）【解析】（1）设人相对滑板A起跳的竖直速度至少为，则有因为人与滑板A的水平速度相同，所以人跳离滑板A时相对地面的最小速度大小为（2）人跳起后，A与B碰撞前后动量守恒，机械能守恒，设碰后A的速度为，B的速度为，则有解得，（3）人下落与B作用前后，水平方向动量守恒，设共同速度为，则有代入数据得11.（15分）如图所示，M、N为两根相距0.5m的绝缘金属导轨，导体棒PQ两端与M、N接触良好，以v0=18m/s的速度，向左匀速滑动。导轨间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场B1。导体棒PQ的电阻与电阻R的阻值相同，其余部分电阻不计。M、N通过金属导线分别与电容器C的两极相连。电容器C的极板上有小孔，与固定绝缘弹性圆筒上小孔A相对（仅能容一个粒子通过）。圆筒内壁光滑，筒内有沿筒轴线方向的匀强磁场B2=0.1T，O是圆筒截面的圆心，圆筒壁很薄，截面半径为r=0.4m。在电容器C内紧靠极板且正对A孔的D处，有一个带正电的粒子从静止开始，经电容器内部电场加速后，经A孔沿AO方向，进入筒中，该带电粒子与圆筒壁碰撞两次后恰好又从小孔A射出圆筒。已知粒子的比荷，该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电荷量和能量都不损失，不计粒子所受的重力和空气阻力。求：（1）磁感应强度B1的大小；（2）若导体棒PQ向左匀速滑动的速度变为v1=2m/s，其他条件不变，带电粒子能与圆筒壁碰撞几次。【答案】（1）160T；（2）5【解析】（1）粒子在圆形磁场中碰撞2次后从A孔射出，则由几何关系可知，运动半径粒子在磁场中做圆周运动，则解得粒子在CD板间被加速，则解得U=720V导体棒做切割磁感线运动，则E=B1Lv0R两端的电压即电容器两板间的电压解得B1=160T（2）若导体棒PQ向左匀速滑动的速度变为v1=2m/s，导体棒做切割磁感线运动，则E1=B1Lv1=160VR两端的电压即电容器两板间的电压粒子在CD板间被加速，则粒子在磁场中做圆周运动，则解得则从刚射入磁场，到第一次与筒壁相碰则α=60°因可知粒子与筒壁碰撞5次后从小孔射出。12.（18分）如图所示，是半径为R的固定的圆弧轨道，半径OB竖直。在水平向左的匀强电场中，固定有一足够长的绝缘斜面CD，其倾角θ=53°。一质量为m、电荷量为q的带正电小物块恰好静止在斜面顶端。一个不带电的绝缘小球从A点由静止释放沿圆弧轨道下滑，从B点水平飞出后最终与小物块发生弹性正碰。已知小球碰前瞬间速度恰好沿CD方向，重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6，小物块的电荷量始终保持不变，不计空气阻力和所有摩擦，小球和小物块均可视为质点。（1）求场强大小E以及B、C两点