2024年天津市河西区高考物理二模试卷

2024年天津市河西区高考物理二模试卷

一、选择题（每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，每小题5分，共25分）

1.（5分）可见光为我们呈现了色彩斑潮的世界和各种有趣的现象.用红光和蓝光完成各种实验，以下说法中正确的是（）

A.红光和蓝光分别射入同一块玻璃砖，蓝光在玻璃砖中的传播速度更大

B.红光和蓝光分别从纯水射向空气，蓝光发生全反射的临界角更大

C.用同样的装置进行双缝干涉实脍，蓝光相邻两亮条纹间的间距更大

D.用红光进行单缝衍射实验，狭缝越窄，衍时后在屏上产生的中央亮条纹越宽

2.（5分）从分子、原子到电子，再从原子核到核子，人类对微观世界的认识构成了一部科学史诗.以下哪•项实验研究结果或科学事实，揭

示了电子是构成各种物质的共有成分（）

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E/eV

0

-0.54

-0.K5

一1.51或

—3.4

尔赢为狙原广谱浅系而麻前面i

3.(557)气压式电脑升降束通过汽缸上下运动来支配案子升降，其简易结构如图所示。砌柱形汽缸与点面固定连接，柱号擎m桌而

与底座固定连接。可自由移动的汽缸与活塞N间封闭若一定质量的理想气体，汽缸导热性能良好，活塞可在气缸内无痛活［曰［

动。设气体的初始状态为A,将电脑放在桌面上保持不动，桌子缓慢下降一段距离后达到稳定状态B。打开空调一段时间后，室

内温度气缸降低到设定温度，稳定后气桌面佃状态为C。则气体从状态A-B-C的过桎中，下列说法正确的是()Ji

活塞

底座

A.从A到B的过程中，气体等温压缩，压强增人B.从A到B的过程中，气体从外界吸热

C.从B到C的过程中，气体等压降温，体积地大D.从B到C的过程口，气体从外界吸热

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4.（5分）如图所示，空间站A和卫星B在不同高度的轨道上绕地球做匀速圆周运动。以下说

法正确的是（）

空间站内的宇航员处于超重状态B.A的角速度大于B的角速度A的加速度小于B的加速度

D.A与地球中心的连线和B与地球中心的连线在相同时间内扫过的面积相等

5.（5分）一个单匝矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴

做匀速转动。通过线圈的磁通量小随时间t的变化规律如图所示，则以卜.说。

法正确的是（）

A.零时刻线圈位于中性面B.I射刻电流方向发生改变C.感应电动势的有效值为—

44

D.I】时刻到0寸刻，感应电动势的平均值为零

二、多项选择题（每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。每小题5分，全友的得5分，选不全得3分，选错或不答得0分，共15分）

1.（5分）图甲为一列简谐横波在t=0.14时刻的波形图，P、Q为该横波上的两个质点，它们的平衡位置坐标分别为旋1=

10m,枇=15m,图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（）

r/cxwr^

A波速是25m/s,波沿x轴正方向传播B.t=0.6s时质点Q传播到

弟3页/共13到

C.1=0.8s时质点P的加速度最大目.沿y轴负方向D.从「0.5s到1=0.7s,质点P通过的路程为21n

2.（5分）某同学设计了一个电容式风力传感器，如图所示。将电容器可动电极；阑鼠勘暹曲施计组祝成烟曲各

I）.风力越大，静电计指针张角越小

3.（5分）如图所示是一种弹簧人公仔玩具，由头部、弹簧和身体三部分组成，头部的质量为m,弹簧两端分别与

公仔的头部和身体固连。先将公仔放宜在水平桌面上，并让头部静止。然后用手竖直向下按压公仔的头部，侵

之缓慢下降h距离，之后迅速放手。放手后，公仔的头部经过时间I,汨竖直方向上升到最高点时速度为零。JjJ

过程弹簧始终处于弹性限度内、公仔的身体不离开桌面，不计空气阻力及弹簧质量。在公仔头部上升的过程川

（）

A.水平桌面对公仔身体的支持力先减小后增大

B.弹簧对公仔头部弹力冲量的大小为mgt

C.公仔头部的动能最大时，弹簧的弹性势能为零

D.向下按压时头部下降的距离小于h,则放手后头部上升到最高点所需的时间仍为t

三、实验题（共2小题，共12分）

1.（6分）某实骏小组采用如图甲所示的实验装置做“验证动量守恒定律”的实骏。在桌面上放置气垫导轨，安装光电计时器1和光电计

时器2,放置带有遮光片的滑块A、B,调节气垫导轨成水平状态。

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2()

|5

(1)用螺旋测微器测量滑块A上遮光片的宽度d+如图乙所示，读数为mm.

(2)实验开始前滑块A置下光电门1的左侧，滑块B静置了•两光电门间的某一适当位置。念A一个向右的初速度，A通过光电门1他时间为t”A与B碰施

后，B通过光电门2的时间为j八通过光电门1的时间为13。为完成该实验，还需要测量的物理量有。

A.滑块B上遮光片的宽度dB

B.滑块A的总质量mA

C.滑块B的总质量mg

D.光电门1到光电门2的间距I,

(3)若利用(1)(2)中所给物理量的符号书写的表达式成立，则说明动量守恒定律成立。

2.(6分)现在要测量一节干电池的内阳，有下列器材可供使用:

A.待测干电池一节

B.电流表1:量程0~0.6A,内阻约为0.2Q

C.电流表2:量程0~0.6A,内阻为0.2Q

D.电压表:量程0~表,内阻未知

E.滑动变阻器：阻值范围为0、10Q,允许通过的最大电流2A

V.开关、导线若干

(I)由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。要尽可能准确地测量电池的内阻，在上述潜材中，电流表应选择(填写器材

前的字母)，且同时选择图(填“甲”或“乙”)作为实验电路。

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（2）实验中根据电流表和电压表的读数得到了如图西所示的17图像。在修正实验系统误差后,可以计算出这节干电池的内阻・=a

三、计算题：（48分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。

1.（M分）如图所示，光滑水平面上固定例角。=30。的斜面，斜面的长质量为M

2ks的足够长的木板左端与斜面底端平滑连接（穴板与斜面不粘连）。一个质量为勺滑块（可视为

质点）从斜面的顶端由静止开始卜滑,到达斜面底端时的速度大小为%,接着立即以该生度大小沿水平滑上长

*滑块与长木板间的动摩哗然

木板。已知滑块与斜面间的动摩擦因数为

lOzn/s2.求:

⑴滑块到达斜面底端时的速度大小以及滑块在斜而上运动的过程中斜面对滑块支持力的冲量；

（2）滑块与木板最终达到的共同速度Y的大小以及滑块相对于长木板滑动的距离X。

0,32,长度L=0,4m,导体棒ab横廨E直加金属框架耳f,MNN上且与

2.（16分）如图所示，导体棒ab的质量7nl=0.1kg,电阻R，

导轨MM'、NV垂直。金属框架放在绝缘水平面二，其质量m2=0,2kg.其与水平面间的动摩擦I

NN'相距为L=0,4m.框架只有MN部分具有电阻,该部分电阻%=0.12,整个装置姓于鳖直府孑强磁场中,磁感应强度,

B=0.57,垂直于ab棒施加F=1N的水平向右的恒力,ab棒从静止开始无摩擦地运动，始穿:轨保持弱好接触;当ab喀强某处时,框

架开始Z动。以上过程流过ab棒的电荷量为q=0.4。,设框架与水平面间的最大静摩擦力等于带动摩擦力，|舫l（|m/s2.^：

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(1)框架开始运动时，ab棒中电流的大小和ab棒的加速度大小:

(2)此过程棒的运动距澳x和回路中产牛的热量Q。

3.(18分)如图所示，一种新型质谱仪原理图，离子源S中飘出初速

度为零的离子，经MN间的电场加速后，沿轴线送入图中虚线所示的圈MN

形匀强侬场区域。圆形匀强磁场半径为R,磁场区域的右卜部分J斤金Fun

14阅周边界处安装有接收底片PQ,P在0的正下方，Q与0同在轴可二......"f

上。一个质量为m的一价正离子从离子源飘入电场，最后恰好打在P|

点。已知元电荷为。，舶间电压为U,离子重力忽略不计。

(1)求以形区域中磁感应强度B的大小;

(2)因放置失误，导致磁场区域整体向卜移动，使磁场区域圆心偏离轴线Ar,x<^求此情况下氢离子打在底片上的位置.(用该

位置到。点的连线与轴线所成的角度(表示):

(3)若在离子源中放入质量为km.(k+l)m的一价正离子，MN的电压波动范阴为U±4&若要这两种离子在底片上的位置不重处

时，一应满足的条件。

U

第？贝/共13货

2024年天津市河西区高考物理二模试卷（答案&解析）

一、选择题（每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，每小题5分，共25分）

L解：A、红色光的频率比蓝色光的频率小，由于频率越大，折射率越大，所以玻璃中红色光的折射率小，结合P=J

即可得知红色光的速度比蓝色光的速度大，故Q错误：

B,玻璃中红色光的折射率小，从同一玻璃中射入空气发生全反射时，根据sinC=3知红光的临界角较大，故B错误：

n

C、红色光的频率比蓝色光的频率小，则波氏大，根据可知，用同一装置进行双缝干涉实验，红光的相阳条纹间距较大，故0

4

错误：

D,根据单缝衍射实3佥规律，挟缝越窄，衍射后在屏上产生的中央亮条纹越宽，故D止禅”

故选:0.

【解析】由两种光的频率与折射率的大小关系，从而得知了两种光的频率关系和波长关系，结合u=:即可得知它们的速度

关系。根据sinC=,可得知它们的幅界角关系。根据干涉、衍射知识分析。

n

2.解：A、汤姆孙使川气体放电管对阴极射线进行的研究，发现/电子，揭示了电子是构成各种物质的共有成分，故A正确；

B、卢瑟福根据粒子散射实验，提出来原子的核式结构，故B错误；

C、爱因斯坦对于光电效应的研究，提出光是一种粒子，故0错误：

D、玻尔理论成功地解释了气原子光谱的实验灯律，提出了玻尔原子模型，故D错误。

故选：A.

【解析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。

3.解：A.从A到B的过程中，桌子缓慢卜.降，由于汽缸导热性能良好，可知气体等温压缩，体积减小，根据玻意耳定律可知，压强增大，故A正确：

B.从A到B的过程中，气体温度不变，内能不变，体枳减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体会向外界放热，故B错误；

C.从B到C的过程中，桌面受力不变，气体压强一定，根据盖-吕萨克定律可知，温度降低，体积一定减小，故0错误：

D.从B到C的过程中，气体温度降低，内能减小，体枳减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体会向外界放热，故D错误。

故选：A.

【解析】根据玻意耳定律分析解答：根据热力学第一定律以及盖-吕萨克定律分析解答。

第8页/转13见

宇航员处于完全失重状态，故A错误：

BC、根据子-mm?和*-ma可得卫星或空间站的角速度与加速度3-胫,a=詈，为因为A

的半径小于B的半径，所以A的角速度大于B的角速度，A的加速度大于B的加速度，故B正确，C错误：

D、A和B不在同一个轨道II,所以它们与地球中心的连线在相同时间内扫过的面积不相等，故D错误。

故选:E.

【解析】宇航员随地球一起绕地球做匀速圆周运动，处于完全失重状态；根据于=mra>2=7rm来分析BC：根据开普勒第二定

律分析D.

>解：A、1=0时刻穿过线圈的磁通量为岑，线fil平皿和剧场平行，线圈位于中性皿垂红的血，故A错误：

B、刻穿过线圈的融通量为零，此时线圈平面与中性面垂直，磁通St变化率最大，电流的方向不变，故B错误：

C、感应电动势的最大值为E=6x；

有效值为*=委

解得F=为生3

X

故C正确:

D、J时刻到t时刻,感应电动势的平均值为£=|V~A=』D错误：

故选:c

【解析】根据中性面的特点分析AB；由磁通盘的最大值解得感应电动势的母大值，从而计算仃效值，根据法拉第电磁感应定律解得感应电动势的

平均值。

二、多项选择题（每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。每小题5分，全对的用5分，选不全得3分，选错或不答得0分，共15分）

1.解：A、甲图可知波长入=20m,由乙图可知周期为T=0.8s,根据*=*=段m/s=25m/s,由振动图可知,t=0.4s时，质点Q

通过平衡位置向下振动，根据同侧法可知波沿?轴正向传播，故A正确：

B、质点Q只能沿y轴方向运动，不能“随波逐流”，故B错误；

C、l=G.4s时，质点I：运动到负向位移最大处，1=0.8s时，即经过半个周期，P点又回到正向向位移最大处，其加速度及大且沿y轴负方向,故C正

确；

D、从t=0.5s到"0.7s,经历\T,由于质点F的初位置不在波峰、波谷及平衡位宣，其通过的路程并不等于一个幅，故D错误。

故选“C.

【解析】由波形图读出波长,由振动图读出周期，再利用公式即可求得波速,并根据同侧法判断波的传播方向：根据时间差与周期关系判断质

点p的位坦；质点3r内的路程不一定等于一个振幅

2.解：AD.可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大，则板间距离d越小，根据电容决定式:

第9负/共13K

。=黑，可得电容越大。极板上电荷量保持不变，根据电容定义式：C=*可得板间电压越小，则静电计指针张角越小，故A错误，

D止确；

BC.风力越大，板间距越小，极板间电场强度为：£=：=3=白=富，可得极板间电场强度保持不变。由于风刀越大，P点与接地的

4ca)+2C+3

负极板的距离Z越小，根据U'=Ex,可知P点与接地的负极板的电势差越小，则P点的电势越小，故B错误，C正确。

故选:CD。

【解析】风力越大板间距离越小，根据电容的决定式与定义式进行分析电容器电容、板间电压如何变化。根据电场强度与电势差的关系分析极板

间电场强度如何变化。根据电势差与电势的关系分析P点的电势如何变化。根据板间电区越大静电计张角越大的关系判断静电计指针张角的变化。

3.解：A、一开始弹簧弹力大于重力,加速度向上，随着弹力逐渐减小，加速度向上在减小，当弗筑弹力等于重力时加速度减小到0.以后加速度

方向下在增大，对公仔可知支持力一直减小，放A错误：

B、公仔头部上升的全过程中，设弹簧弹力冲量的大小为I,冲量方向向上为正，根据动量定埋得：-mgt-I=0,I即弹簧弹力

冲量的大小为mgl,故B正确:

C、公仔头部的动能最大时，弹统弹力与头部重力相等，弹簧的弹性势能不为④，故C错误：

D、公仔头部做简谐振动，周期与振幅无关，故D正确；

故选:ED.

【解析】根据加速度变化分析支挣力变化，根据动量定理分析&公仔头部的动能最大时，弹簧弹力与头部重力相等，公仔头部做简谐振动，周期

与振幅无关。

三、实验题(共2小题，共12分)

1.解：(1)螺旋测微器精度为0.01mm,需要估读到分度值的下一位，则读数为：+10.5x0,01mm=1,195m2m

(2)(3)测得滑块A通过光电计时器1的遮光时间为t】，则滑块A第一次通过光电计时器1时的速度为％-

碰掩前滑块A做匀速直线运动，碰前滑块A的速变向左，大小为：％'=?

碰撞后滑块B的速度向右，大小为：v2=-

两滑块碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：

整理可得：m/；m/jy-ma詈

所以还需要测量的物理量有A.滑块B上遮光片的宽度dB,滑块A的总质量mA.滑块B的总质量mB

故答案为：(1)L195;(2)ABC:(3)mA^=mB^-mA^

【解析】U)根据螺旋测微器的读数规则得出对应的示数：

(2)(3)根据动量守恒定律得出需要满足的关系式，据此判断需要测量的物理量。

2.解：(1)由于电流表和电压表内阻的影响，测地结果存在系统误差。要尽可能准确地测量电池的内阻，在上述器材

»10«/共13页

中，由于电流表2内因已知则电流表应选择C：虫流表内阻已知时，电流表的分压”].知，则应选择图甲作为实验电路：(2)根据图甲电路图，由用

合电路欧姆定律可得

E=1/+/(/?«+r)

整理得D=-l(RA+r)+E

可知UT图像的斜率绝对值为

k=—2=1.257=+r

).4A

解得r=1.05C

故答案为：(DC,甲；(2)L05.

【解析】(D根据电衣内阻的影响结合实验器材的参数进仃选择：

(2)根据闭合电路欧姆定律列式，整理表达式，结合图丙即可求解。

三、廿算题：(48分)解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。

1.解:(D滑块在斜面上下滑时，以滑块为研究对象，山牛顿第二定律可得：”1州11口“1，“*。前=〃皿解用：a=2mV?

滑块在斜面上做匀变速直线运动，由运动学公式有：境=2QS,解得：v0=4m/s

所用的时间为t=p：解得:t=2s

斜面对滑块支持力的冲量为：1=mgcos比，解得：/=10bN,s,方向垂直于斜面向上；

(2)滑块和木板发生完全非弹性磁描，由动量守恒定律可得：pn0=(m+M)吃解得v=^n/s:

2

滑块与木板相互作用的过程中，由能量守恒定律可得：n2mgx=^mvl-^M+m)v

解得X-ym.：

答：⑴滑块到达斜面底端时的速度大小为(，0=4m/s,滑块在斜面上运动的过程中斜面对滑块支持力的冲量为10百N,s,方

向垂直于斜面向上：

(2)滑块与木板最终达到的共同速度v的大小为%n/s以及滑块相对于长木板滑动的距离为ym.

【解析】(D对滑块受力分析，根据牛顿第二定律可得加速度：由速度一位移关系可求速度的大小，再由速度一时间关系求出时间，由冲量的

定义求日冲量：

(2)由动最守恒定律可求共同的速度的大小，也能属守恒定律求出相对位移.

2.斛：(1)设框架开始运动时，ab棒中的电流为I,ab棒加速度的大小为a。以框架为研究对象，有：BIL=^+m2)y^

得:1=15A

以ab棒为研究对象，札FBL=mta

解得:a=7m/s2

(2)设从ab棒开始运动到框架开始运动所经历的时间为t,此过程中回路中的平均感应电动势为E,平均感应电流为7,于是有

„HDr

弗U页/共13页

根据闭合电路欧姆定律，有

再根据：/=2

联立解得:x=0.8m

设框架则开始运动时ab棒的速度大小为\，，于是有/=符

再结合能用守恒TT：Fx=Q+抓/2

可以解得：Q=0.35万

答:(1)框架开始运动时，ab棒中电流的大小为1.5A,ab棒的加速度大小为7m/sz;