2023年天津市薊州區(qū)高考沖刺物理模擬試題含解析

2023學年高考物理模擬試卷

注意事項

1.考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回.

2.答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置.

3,請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符.

4.作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他

答案.作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效.

5.如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗.

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

E

1、已知氫原子的基態(tài)能量為?,激發(fā)態(tài)能量為E,產T，其中〃=2,3,4……已知普朗克常量為瓦電子的質量為所。

n~

巴爾末線系是氫原子從，侖3的各個能級躍遷至〃=2能級時輻射光的譜線，則下列說法中正確的是()

-0.54

-0.85

-1.51

A.巴爾末線系中波長最長的譜線對應光子的能量為3.40eV

B.氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后，核外電子動能減小，原子的電勢能增大，動能和電勢能之和不變

D.一個處于〃=4的激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級躍遷時最多可輻射出6種不同頻率的光

2、下列四幅圖的有關說法中正確的是()

1直流電源|

圖⑴圖(2)圖⑶圖(4)

A.圖(1)若將電源極性反接，電路中一定沒有光電流產生

B.圖(2)盧瑟福通過a粒子散射實驗提出了原子核的構成

C.圖⑶一群氫原子處于〃=5的激發(fā)態(tài)躍遷到"=1的基態(tài)最多能輻射6種不同頻率的光子

D.圖(4)原子核D、E結合成F時會有質量虧損，要釋放能量

3、在國際單位制中，電荷量的單位是庫侖，符號是C,靜電力常量《=9.0xl()9N.mi/Ci.關于電荷量與庫侖力，下列

說法不正確的是

A.兩個電荷量為1C的點電荷在真空中相距1m時，相互作用力相當于地球上一百萬噸的物體所受的重力

B.我們幾乎不可能做到使相距1m的兩個物體都帶1C的電荷量

C.在微觀帶電粒子的相互作用中，庫侖力比萬有引力強得多

D.庫侖定律的公式和萬有引力的公式在形式上很相似，所以它們是性質相同的兩種力

4、質子的靜止質量為叫=1.6726x10-27kg,中子的靜止質量為陰,=1.6749xl(T27kg,a粒子的靜止質量為

%=6.6467x1()-27kg,光速c=3.()xl()8m/s。則a粒子的結合能約為()

A.-4.3X10-I2J

B.4.3X10-|2J

C.2.6xlO-,oJ

D.-2.6xIQ-10J

5、如圖所示，自身重力不計的定滑輪固定在天花板上，跨過定滑輪的輕繩兩端分別與A3兩物體相連，物體A質量

為加，物體3質量為3〃?。重力加速度為g,現(xiàn)由靜止釋放物體4B,在物體A上升、8下降的運動過程中，定滑輪

對天花板的拉力為()

/?

A.15mgB.2mgC.3mgD.4mg

6、如圖所示，曲線i是一顆繞地球做圓周運動的衛(wèi)星P軌道的示意圖，其半徑為&曲線n是一顆繞地球做橢圓運動

的衛(wèi)星。軌道的示意圖，。點為地球球心，45為橢圓的長軸，兩軌道和地心都在同一平面內，已知在兩軌道上運動

的衛(wèi)星的周期相等，萬有引力常量為G,地球質量為M,下列說法正確的是()

A.橢圓軌道的長軸長度為R

B.衛(wèi)星尸在i軌道的速率為%,衛(wèi)星。在n軌道5點的速率為力,則%>%

C.衛(wèi)星尸在I軌道的加速度大小為劭，衛(wèi)星。在II軌道A點加速度大小為即，則%=%

D.衛(wèi)星尸在I軌道上受到的地球引力與衛(wèi)星。在II軌道上經過兩軌道交點時受到的地球引力大小相等

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、傾角為6=30。的光滑絕緣斜面底端。點固定一正點電荷，一帶正電的小物塊（可視為質點）從斜面上的A點由靜

止釋放，沿斜面向下運動能夠到達的最低點是8點。取。點所在的水平面為重力勢能的零勢能面，A點為電勢能零點,

小物塊的重力勢能及我、A4之間的電勢能￡也隨它與。點間距離x變化關系如圖所示。重力加速度g=10m/s2,由圖

中數據可得（）

01,01.52,0x/m

A.小物塊的質量為5kg

B.在8點，穌=25J

C.從4點到3點，小物塊速度先增大后減小

D.從A點到5點，小物塊加速度先增大后減小

8、如圖所示，內壁光滑半徑大小為R的圓軌道豎直固定在水平桌面上，一個質量為“的小球恰好能通過軌道最高點

在軌道內做圓周運動。取桌面為重力勢能的參考面，不計空氣阻力，重力加速度為g。則小球在運動過程中其機械能E、

動能心、向心力電、速度的平方一,它們的大小分別隨距桌面高度人的變化圖像正確的是

R2Rh

9、下列說法中正確的是=

A.光從一種介質進入另一種介質時，其頻率不變

B.對同一種光學材料，不同顏色的光在該材料中的傳播速度相同

C.雨后路面上的油膜呈現(xiàn)彩色，是光的干涉現(xiàn)象

D.光學鏡頭上的增透膜是利用光的衍射現(xiàn)象

E.光纖通信及醫(yī)用纖維式內窺鏡都是利用了光的全反射原理

10、如圖，光滑水平面上兩虛線之間區(qū)域內存在豎直方向的足夠大的勻強磁場，磁感應強度大小為耳邊長為a的正

方形導線框PQMN沿圖示速度方向進入磁場，當對角線剛進入磁場時線框的速度大小為v,方向與磁場邊界成45°

角，若線框的總電阻為K,則

A.PM剛進入磁場時線框中的感應電流為駟

R

B.尸M剛進入磁場時線框所受安培力大小為巨也

R

C.PM剛進入磁場時兩端的電壓為部

D.尸M進入磁場后線框中的感應電流將變小

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.(6分)用如圖實驗裝置驗證如、，力組成的系統(tǒng)機械能守恒。，如從高處由靜止開始下落，如上拖著的紙帶打出一

系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證系統(tǒng)機械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：兩物體

從靜止釋放，0是打下的第一個點，每相鄰兩計數點間還有4個點(圖中未標出)，計數點間的距離如圖所示。已知

wii=50g、,〃2=150g,交流電的頻率為50Hz,g取9.8m/s2則：(結果保留兩位有效數字)

(1)在紙帶上打下記數點5時的速度v=m/s；

(2)在計數點0到計數點5過程中系統(tǒng)動能的增量^EK=________J,系統(tǒng)勢能的減少量AEP=J；

(3)實驗結論：?

12.(12分)某同學通過實驗測量玩具上的小直流電動機轉動的角速度大小，如圖甲所示，將直徑約為3cm的圓盤固

定在電動機轉動軸上，將紙帶的一端穿過打點計時器后，固定在圓盤的側面，圓盤轉動時，紙帶可以卷在圓盤的側面

上，打點計時器所接交流電的頻率為50Hz.

(1)實驗時，應先接通________(選填“電動機''或"打點計時器”)電源.

(2)實驗得到一卷盤繞在圓盤上的紙帶，將紙帶抽出一小段，測量相鄰2個點之間的長度1“，以及此時圓盤的直徑出,

再抽出較長的一段紙帶后撕掉，然后抽出一小段測量相鄰2個點之間的長度L2,以及此時圓盤的直徑d2,重復上述步

驟，將數據記錄在表格中，其中一段紙帶如圖乙所示，測得打下這些點時，紙帶運動的速度大小為m/s.測得

此時圓盤直徑為5.60cm,則可求得電動機轉動的角速度為rad/s.(結果均保留兩位有效數字)

(3)該同學根據測量數據，作出了紙帶運動速度(v)與相應圓盤直徑(d)的關系圖象，如圖丙所示.分析圖線，可知電動

機轉動的角速度在實驗過程中(選填“增大”“減小”或“不變”).

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.(10分)如圖所示，小球C在光滑的水平直軌道上處于靜止狀態(tài)。在它左邊有一垂直于軌道的固定擋板，右邊有

兩個小球A和B用處于原長的輕質彈簧相連，以相同的速度為向C球運動，C與B發(fā)生碰撞并立即結成一個整體D。

在A和D繼續(xù)向左運動的過程中，當彈簧長度變到最短時，長度突然被第一次鎖定不能伸長但還能繼續(xù)被壓縮。然后

D與擋板P發(fā)生彈性碰撞，而A的速度不變。過一段時間，彈簧被繼續(xù)壓縮到最短后第二次鎖定。已知A、B、C三

球的質量均為機。求：

（1）彈簧長度第一次被鎖定后A球的速度；

⑵彈簧長度第二次被鎖定后的最大彈性勢能。

14.（16分）半徑為K的球形透明均勻介質，一束激光在過圓心。的平面內與一條直徑成為60。角射向球表面，先經

第一次折射，再經一次反射，最后經第二次折射射出，射出方向與最初入射方向平行。真空中光速為以求：

（1）球形透明介質的折射率；

（2）激光在球內傳播的時間。

15.（12分）如圖光滑水平導軌45的左端有一壓縮的彈簧，彈簧左端固定，右端前放一個質量為，〃=lkg的物塊（可

視為質點），物塊與彈簧不粘連，B點與水平傳送帶的左端剛好平齊接觸，傳送帶的長度8C的長為L=6m,沿逆時針

方向以恒定速度哼lm/s勻速轉動.CD為光滑的水平軌道，C點與傳送帶的右端剛好平齊接觸，OE是豎直放置的半

徑為K=0.4m的光滑半圓軌道，DE與相切于。點.已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數"=0.1,取g=10m/sL

（1）若釋放彈簧，物塊離開彈簧，滑上傳送帶剛好能到達C點，求彈簧儲存的彈性勢能與;

（1）若釋放彈簧，物塊離開彈簧，滑上傳送帶能夠通過C點，并經過圓弧軌道OE,從其最高點E飛出，最終落在

上距。點的距離為x=l.lm處（Q9長大于1.1m）,求物塊通過E點時受到的壓力大??；

（3）滿足（1）條件時，求物塊通過傳送帶的過程中產生的熱能.

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、C

【解析】

A.巴爾末線系為躍遷到2能級的四種可見光，紅青藍紫（3-2、4-2、5-2、6-2）,則能級差最小的為紅光（3-2）,

其頻率最小，波長最長，對應的能量為

^=E.-E2=^--^-=--E.=1.89eV

32329436,

故A錯誤：

B.氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)需要吸收能量，則氫原子的總能量（動能和電勢能之和）變大，而電子的軌道半徑變

大，庫侖力做負功，則電勢能增大，躍遷后的庫侖力提供向心力

k—=m—

廣r

可得

故半徑變大后，電子的速度變小，電子的動能變小，故B錯誤；

C.基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為V的光子被電離，由能量守恒定律，有

1

92

hv-（O-E］）=—mv

解得自由電子的速度為

Vm

故C正確；

D.一個處于〃=4的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷，逐級向下輻射出的光子種類最多為（4-1）=3種，故D錯誤;

故選C。

2、D

【解析】

A.圖(1)若將電源極性反接，即為反向電壓，只要反向電壓比遏止電壓小，電路中就有光電流產生，故A錯誤；

B.圖⑵盧瑟福通過a粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型，故B錯誤；

C.圖⑶一群氫原子處于〃=5的激發(fā)態(tài)躍遷到〃=1的基態(tài)最多能輻射出C；=^=10種不同頻率的光子，故C錯誤;

D.原子核D和E聚變成原子核F時會有質量虧損，要釋放能量，故D正確。

故選D。

3、D

【解析】

兩個電荷量為1C的點電荷在真空中相距1m時，相互作用力尸=&繆=9X1()9XDJN=9X1()9N；一百萬噸的

r1

物體所受的重力6=mg=10"N,所以我們幾乎不可能做到使相距1m的兩個物體都帶1C的電荷量；在微觀帶電

粒子的相互作用中，因粒子間的距離很小，所以庫侖力比萬有引力強得多，選項ABC正確；庫侖定律的公式和萬有

引力的公式在形式上雖然很相似，但是它們不是性質相同的兩種力，選項D錯誤；此題選擇不正確的選項，故選I).

4、B

【解析】

a粒子在結合過程中的質量虧損為

,m=(2mp+2mn)-ma

則a粒子的結合能為

△E=△加c、2

代入數據得

AE?4.3X10-12J

故B正確，ACD錯誤。

5、C

【解析】

設繩子的拉力為口，物體加速運動的加速度大小為根據牛頓第二定律，對A有

F-mg-ma

對3有

3mg-F-3ma

加速度

a=0.5g

聯(lián)立解得

根據平衡條件，得定滑輪對天花板的拉力為

2F=2x1.5mg=3mg

故C正確，ABD錯誤。

故選C。

6、B

【解析】

A.開普勒第三定律可得：

T2

因為周期相等，所以半長軸相等，圓軌道可以看成長半軸、短半軸都為K橢圓，故環(huán)R,即橢圓軌道的長軸的長度為

2R.故A錯誤。

B.根據萬有引力提供向心力可得：

由此可知軌道半徑越大，線速度越??；設衛(wèi)星以0B為半徑做圓周運動的速度為M,則□'<%；又衛(wèi)

星在n的5點做向心運動，所以有力<丫'，綜上有也<M<%。故B正確。

C.衛(wèi)星運動過程中只受到萬有引力的作用，故有：

_Mm

G——=ma

M

所以加速度為a=G=,又有。4<R,所以/<%，故C錯誤。

廠

D.由于不知道兩衛(wèi)星質量關系，故萬有引力關系不確定，故D錯誤。

故選B。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、BC

【解析】

A.因為規(guī)定4點的電勢為零，由圖象可知。4之間的距離為2m,在A點具有的重力勢能Ep=100J,也是物塊具有的

總能量，根據

Ep=wg/i=ZHgOAsin30°

得

/n=10kg

故A錯誤；

B.小物塊在5點時電勢能最大，由圖象可知05間距離為1.5m,此時的重力勢能為

￡pB=/ng?Bsin30°=10x10xl.5x0.5J=75J

由前面的分析可知物塊的總能量是

E=100J

根據

E=EVK+E電

可得

E電=25J

故B正確；

C.小物塊從4點靜止出發(fā)，到3點速度為零，所以從A到8的過程中，物塊的速度是先增大后減小的，故C正確;

D.在小物塊下滑的過程中，所受的庫侖力逐漸增大，一開始重力的分力大于庫侖力，所以向下做加速運動，但隨著

庫侖力的增大，其加速度逐漸減小，當庫侖力與重力沿斜面的分力相等時，合力為零，加速度為零，此時物塊速度達

到最大，以后庫倫力大于重力的分力，物塊開始做減速運動，且加速度越來越大，所以整個過程加速度是先減小到零

后反向增大，故D錯誤。

故選BCo

8、CD

【解析】

根據豎直平面內小球做圓周運動的臨界條件，結合機械能守恒定律分析即可解題。

【詳解】

2

AB.小球通過軌道最高點時恰好與軌道間沒有相互作用力，則在最高點：〃?g=竺窿，則在最高點小球的動能：

R

2

Ek=|mv.,=^mgR（最小動能），在最高點小球的重力勢能：Ep=2mgR,運動的過程中小球的動能與重力勢能

的和不變，機械能守恒，即：E=^mgR,故AB錯誤；

CD.小球從最高點到最低點，由動能定理得：加8-2/?=5根%2-5根小，丫低2=5gR,則有在距桌面高度處有：

-mgh=mv2-mv^,化簡得：v2=5gR-2gh,

2

耳句刁"j=2（5gR—2g。），故C、D正確。

KK

【點睛】

本題主要考查了豎直圓周運動的綜合應用，屬于中等題型。

9、ACE

【解析】

A.光從一種介質進入另一種介質時，其頻率不變，選項A正確;

B.對同一種光學材料，不同顏色的光在該材料中的傳播速度不同，選項B錯誤;

C.雨后路面上的油膜呈現(xiàn)彩色，是光的干涉現(xiàn)象，選項C正確;

D.光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，選項D錯誤;

E.光纖通信及醫(yī)用纖維式內窺鏡都是利用了光的全反射原理，選項E正確;

故選ACE,

10、AD

【解析】

A.PM剛進入磁場時有效的切割長度等于a,產生的感應電動勢為

E=Bav,

感應電流為

1.=—E=-Ba-v

RR

故A正確；

B.NM邊所受的安培力大小為

R

方向垂直NM向下。PN邊所受的安培力大小為

F2=BIa=^-^~

R

方向垂直PN向下，線框所受安培力大小

尸=欠了=吟紅

故B錯誤；

C.PM兩端的電壓為

,,RBav

U7=1?—=-----

229

故C錯誤：

D.PM剛進入磁場后，有效的切割長度逐漸減小，感應電動勢逐漸減小，感應電流將減小，故D正確。

故選：AD?

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11、2.40.580.59在誤差允許的范圍內，兩物體組成的系統(tǒng)在運動過程中機械能守恒

【解析】

在紙帶上打下計數點5時的速度:

x0.216+0.264

v=46m/s=2.4m/s

2T~0.2

(2)⑵在計數點。到計數點5過程中，系統(tǒng)動能的增量為:

2

=紇5—°=；(加|v5=0.58J

⑶系統(tǒng)重力勢能減小量為：

△Ep=(m2一機|)g〃=()?1X9.8X0.6J=0.59J

(3)[4[根據前面的數據，可以得到：在誤差允許的范圍內，兩物體組成的系統(tǒng)在運動過程中機械能守恒。

12、打點計時器1.864不變

【解析】

(1)實驗時，應先接通打點計時器電源，再接通電動機的電源；(2)根據|,=工求解線速度，根據求解角速度;

/r

(3)根據v=(or」sD結合圖像判斷角速度的變化.

2

【詳解】

(1)實驗時，應先接通打點計時器電源，再接通電動機的電源：

-2

(2)紙帶運動的速度大小為、,」=3.60x10水=y8m/s；

t0.02

v1.8

—一co=-=-------------ztad/s=64rad/s

角速度r5.6x10-2；

2

(3)根據v=(oi?'oD,因v-D圖像是過原點的直線，可知3不變.

2

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

273,

13、(l)-v0;—

J1Uo

【解析】

(1)設C球與B球粘結成D時，D的速度為力，由動量守恒定律可得

mv0=(m+m)v]

解得

1

匕=5%

當彈簧壓至最短時，D與A的速度相等，設此速度為也，由動量守恒，有

2mvt+mv0=3mv2

解得A的速度

2

彩=3V°

(2)設彈簧長度第一次被鎖定后，儲存在彈簧中的勢能為Epi。由能量守恒得

g-+g機詔=g.3mV"+Epi

解得

12

%=五叫)

2

撞擊P后，D的速度大小不變，仍為方向向右；A的速度大小和方向均不變。然后D與A繼續(xù)相互作用，設當

彈簧壓縮到最短時