2024届天津市普通高考物理模拟试题（含答案解析）

2024届天津市普通高考物理模拟试题（含答案解析）考试说明：本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间60分钟。所有试题答案均需写在答题卡对应区域，试卷作答无效。第Ⅰ卷选择题（共40分）一、单项选择题（本大题共5小题，每小题5分，共25分。每小题只有一个选项正确）1.物理学史和物理思想方法是物理学习的重要内容，下列说法正确的是（）A.牛顿首次提出“力不是维持物体运动的原因”的观点B.库仑通过扭秤实验测出了静电力常量的数值C.法拉第发现电流的磁效应，揭示了电与磁的联系D.普朗克提出光子说，成功解释了光电效应现象2.关于天然放射现象和原子核衰变，下列叙述正确的是（）A.92238U衰变为B.β衰变的本质是原子核内的质子转化为中子，同时释放电子C.放射性元素的半衰期随温度升高、压强增大而变短D.γ射线是高速电子流，具有极强的穿透能力3.某理想变压器原线圈接有效值恒定的正弦交流电源，原、副线圈匝数比为4:1，副线圈电路接入定值电阻R。若保持输入电压不变，将副线圈匝数增加1/4，忽略线圈电阻和损耗，则下列说法正确的是（）A.副线圈输出电压变为原来的4/5B.副线圈电流变为原来的5/4C.变压器输入功率变为原来的4/5D.原线圈电流保持不变4.如图所示，水平地面上的物体在水平恒力F作用下做直线运动，其v-t图像为倾斜直线。已知物体质量为m，运动过程中受到的滑动摩擦力大小为f，下列说法正确的是（）A.物体的加速度大小为F−fB.恒力F的功率恒定不变C.物体的机械能守恒D.合外力对物体做的功为零5.2024年我国航天事业持续发展，某绕地卫星从低轨道变轨到高轨道稳定运行，若卫星质量不变，变轨过程仅考虑地球引力作用，下列说法正确的是（）A.卫星的线速度增大，机械能减小B.卫星的角速度减小，周期增大C.卫星的向心加速度增大，引力势能减小D.卫星的动能增大，机械能守恒二、多项选择题（本大题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得3分，错选、不选得0分）6.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形图如图所示，波的传播速度v=2m/s。下列说法正确的是（）A.该波的周期为2sB.t=0时刻，x=2m处质点向上振动C.t=1s时刻，x=4m处质点的速度最大D.该波的频率为0.5Hz7.如图所示，竖直平面内有一光滑半圆形轨道，质量为m的小球从轨道左端最高点由静止释放，沿轨道下滑至最低点，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.小球下滑过程中重力的瞬时功率逐渐增大B.小球在最低点时对轨道的压力大小为3mgC.小球下滑过程中机械能守恒D.小球从释放到最低点，合外力做功为2mgR8.如图所示，平行板电容器与电源、定值电阻串联，电路稳定后，下列操作及对应现象正确的是（）A.保持电源接通，增大极板间距，电容器电荷量减小B.保持电源接通，减小极板正对面积，极板间电场强度不变C.断开电源，增大极板间距，极板间电场强度增大D.断开电源，减小极板正对面积，电容器电容减小第Ⅱ卷非选择题（共60分）三、实验题（本大题共2小题，共18分）9.（8分）某实验小组利用打点计时器研究匀变速直线运动规律，实验装置如图所示。（1）实验中必须使用________（选填“交流”或“直流”）电源；（2）实验中打出的纸带选取清晰计数点，相邻计数点时间间隔T=0.1s，测得x1=1.20cm，x2=3.60cm，x3=6.00cm，则小车的加速度大小为________m/s²；（3）计数点2的瞬时速度大小为________m/s；（4）若实验中电源频率略低于50Hz，未及时修正，测得的加速度数值会________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。10.（10分）某同学测定待测电阻Rx的阻值（约50Ω），实验室提供器材：电流表A1（量程0~0.6A，内阻约1Ω）、电流表A2（量程0~3A，内阻约0.2Ω）电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）滑动变阻器R（0~20Ω，限流接法）、电源、开关、导线若干（1）电流表应选择________（选填“A1”或“A2”）；（2）本实验应采用电流表________（选填“内接”或“外接”）法；（3）根据实验原理画出实验电路图；（4）多次测量取平均值后，测得Rx的阻值为49.8Ω，该测量值________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。四、计算题（本大题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分）11.（12分）如图所示，质量M=4kg的长木板静止在光滑水平地面上，木板左端静置一质量m=1kg的小物块。现给小物块一个水平向右的瞬时冲量，使小物块获得v0=10m/s的初速度，小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s²。求：（1）小物块和木板的加速度大小；（2）两者达到共同速度的时间及共同速度大小；（3）全过程系统产生的摩擦热量。12.（14分）如图所示，平面直角坐标系xOy中，第一象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T。一质量m=1.6×10⁻²⁷kg、电荷量q=1.6×10⁻¹⁹C的带正电粒子，从坐标原点O以v=2×10⁶m/s的速度沿x轴正方向射入磁场。不计粒子重力，求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径和周期；（2）粒子在磁场中运动的时间；（3）粒子离开磁场时的位置坐标。13.（16分）如图所示，足够长的光滑倾斜导轨倾角θ=37°，导轨底端连接阻值R=4Ω的定值电阻，导轨间距L=1m。质量m=0.5kg、电阻r=1Ω的金属棒垂直导轨放置，与导轨接触良好。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=2T。现将金属棒由静止释放，重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）金属棒下滑的最大速度大小；（2）金属棒达到最大速度时，电阻R的电功率；（3）若金属棒从释放到最大速度的过程中，下滑位移x=10m，求该过程中通过电阻R的电荷量和系统产生的焦耳热。参考答案及详细解析一、单项选择题（每小题5分，共25分）1.B解析：伽利略首次提出力不是维持物体运动的原因，A错误；库仑扭秤实验测定静电力常量，B正确；奥斯特发现电流磁效应，C错误；爱因斯坦提出光子说解释光电效应，普朗克提出量子假说，D错误。2.A解析：质量数减少16，对应4次α衰变，电荷数减少8，4次α衰变电荷数减少8，故无β衰变，A正确；β衰变是中子转化为质子释放电子，B错误；半衰期由原子核本身决定，与外界条件无关，C错误；γ射线是高频电磁波，D错误。3.B解析：变压器电压比等于匝数比，副线圈匝数变为原来5/4，输出电压变为5/4，A错误；由I=UR，电流变为5/4，B正确；功率4.A解析：由牛顿第二定律F−f=ma，a=F−f5.B解析：卫星高轨道低速、长周期、小角速度，B正确；变轨需要点火加速，机械能增大，AD错误；高轨道向心加速度小、引力势能大，C错误。二、多项选择题（每小题5分，共15分）6.ABD解析：由波形图得波长λ=4m，周期T=λ7.BC解析：小球下滑初速度为零，重力功率为零，最低点速度水平，重力功率也为零，功率先增后减，A错误；机械能守恒mgR=12m8.ABD解析：通电状态U不变，增大极板间距，电容C减小，Q=CU减小，A正确；E=U/d，U、d不变，E不变，B正确；断电Q不变，E=4πkQ三、实验题（共18分）9.答案：（1）交流（2分）（2）2.4（2分）（3）0.48（2分）（4）偏大（2分）解析：（2）逐差法a=x3−10.答案：（1）A1（2分）（2）外接（2分）（3）略（4分）（4）小于（2分）解析：（1）最大电流约0.06A，选A1；（2）Rx为小电阻，电流表外接；（4）外接法电压表分流，电流测量值偏大，电阻测量值偏小。四、计算题（共42分）11.（12分）解析：（1）对小物块：μmg=ma1，解得对木板：μmg=Ma2，解得（2）共速时v0共同速度v=a（3）系统摩擦热等于动能损失：Q=112.（14分）解析：（1）洛伦兹力提供向心力：qvB=m轨道半