備戰(zhàn)2024年高考模擬物理試卷1（天津卷專用）（解析版）

PAGEPAGE1備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷1（天津卷專用）（考試時(shí)間：60分鐘試卷滿分：100分）第I卷（選擇題）一、單選題(每題5分，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，共25分)1．2020年12月4日，中國新一代“人造太陽”裝置“中國環(huán)流器二號M（HL-2MD裝置在四川成都建成并實(shí)現(xiàn)首次放電，這標(biāo)志著中國自主掌握了大型先進(jìn)托卡馬克裝置的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行技術(shù)，為中國核聚變反應(yīng)堆的自主設(shè)計(jì)與建造打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。太陽內(nèi)部發(fā)生的一種核聚變反應(yīng)的方程為，其中X為某種微觀粒子，下列說法正確的是（）A．該核反應(yīng)原理與原子彈爆炸的原理相同B．He核的比結(jié)合能小于H核的比結(jié)合能C．X為電子，最早由盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)D．X為中子，其質(zhì)量稍大于質(zhì)子的質(zhì)量【答案】D【解析】A．該核反應(yīng)是聚變反應(yīng)，而原子彈爆炸的原理為核裂變，故A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)過程放出能量，說明反應(yīng)后的粒子的能量低，更穩(wěn)定，則He原子核比H原子核穩(wěn)定，原子核的比結(jié)合能更大，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒有可知，X為n，是中子，質(zhì)量比質(zhì)子的質(zhì)量略大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2．某同學(xué)從商場購買了一個(gè)質(zhì)量分布均勻的透明“水晶球”，如圖甲所示。該同學(xué)先測出了“水晶球”的直徑d，并標(biāo)記了其中一條水平直徑對應(yīng)的兩端點(diǎn)P、Q，球外某光源發(fā)出的一細(xì)束單色光從球上P點(diǎn)射向球內(nèi)，當(dāng)折射光線與水平直徑PQ成角時(shí)，出射光線與PQ平行，如圖乙所示。已知光在真空中的傳播速度為c，下列說法正確的是（）A．該“水晶球”的折射率為B．光在“水晶球”中的傳播時(shí)間為C．若僅改變?nèi)肷涔饩€與水平方向的夾角（大于且小于），一定可以使其在球內(nèi)某區(qū)域發(fā)生全反射D．若僅換用波長較短的入射光，則光在“水晶球”中的傳播速度變大【答案】A【解析】A．如圖所示，由幾何關(guān)系可知，光線射出時(shí)的折射角為，折射率故A正確；B．光在“水晶球”中傳播的距離時(shí)間故B錯(cuò)誤；C．由圖一定不會在球內(nèi)發(fā)生全反射。故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)入射光的波長變短時(shí)，頻率變大，光的折射率也變大，由可知光在“水晶球”中的傳播速度變小。故D錯(cuò)誤。故選A。3．氣壓式升降椅通過汽缸上下運(yùn)動來支配椅子升降，其簡易結(jié)構(gòu)如圖乙所示，圓柱形汽缸與椅面固定連接，柱狀汽缸桿與底座固定連接?？勺杂梢苿拥钠着c汽缸桿之間封閉一定質(zhì)量的理想氣體，設(shè)汽缸氣密性、導(dǎo)熱性能良好，忽略摩擦力。設(shè)氣體的初始狀態(tài)為A，某人坐上椅面后，椅子緩慢下降一段距離達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。然后打開空調(diào)，一段時(shí)間后，室內(nèi)溫度降低到設(shè)定溫度，穩(wěn)定后氣體狀態(tài)為C（此過程人的雙腳懸空）；接著人緩慢離開座椅，直到椅子重新達(dá)到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)D，室內(nèi)大氣壓保持不變，則氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)D的過程中，關(guān)于p、V、T的關(guān)系圖正確的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中，氣體等溫壓縮，體積減小，壓強(qiáng)增大，溫度不變，從B到C，氣體等壓降溫，溫度降低，體積減小，壓強(qiáng)不變，從C到D過程中，氣體等溫膨脹，體積變大，壓強(qiáng)減小，且D狀態(tài)的壓強(qiáng)恢復(fù)為原A狀態(tài)的壓強(qiáng)。故選B。4．在勻強(qiáng)磁場中有一電阻忽略不計(jì)的矩形線圈，繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電，把該交流電輸入到圖乙中理想變壓器的A、B兩端。圖中各電表均為理想電表。Rt為熱敏電阻（已知其電阻隨溫度升高而減?。?，R為定值電阻。下列說法正確的是（）A．變壓器A、B兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=B．在圖甲的t=0.01s時(shí)，穿過線圈的磁通量為0C．Rt處溫度升高后，電壓表V1與V2示數(shù)的比值不變D．Rt處溫度降低后，電壓表V1示數(shù)與電流表A1示數(shù)的乘積減小【答案】D【解析】A．根據(jù)圖甲可知，T=0.02s則變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為A錯(cuò)誤；B．在圖甲的t=0.01s時(shí)刻，e=0，此時(shí)矩形線圈平面與磁場方向垂直，磁通量最大，B錯(cuò)誤；C．Rt處溫度升高時(shí)，電阻減小，電壓表V2測量Rt的電壓，則電壓表V2示數(shù)減小，V1示數(shù)不變，則電壓表V1示數(shù)與V2示數(shù)的比值變大，C錯(cuò)誤；D．副線圈電壓不變，Rt處溫度降低時(shí)，電阻變大，由輸出功率變小，輸入功率等于輸出功率，所以V1與A1示數(shù)變小，D正確；故選D。5．目前，我國在人工智能和無人駕駛技術(shù)方面已取得較大突破。為早日實(shí)現(xiàn)無人駕駛，某公司對某款汽車性能進(jìn)行了一項(xiàng)測試，讓質(zhì)量為m的汽車沿一山坡直線行駛。測試中發(fā)現(xiàn)，下坡時(shí)若關(guān)掉油門，則汽車的速度保持不變；若以恒定的功率P上坡，則從靜止啟動做加速運(yùn)動，發(fā)生位移s時(shí)速度剛好達(dá)到最大值vm。設(shè)汽車在上坡和下坡過程中所受阻力的大小分別保持不變，下列說法正確的是（）A．關(guān)掉油門后的下坡過程，汽車的機(jī)械能守恒B．關(guān)掉油門后的下坡過程，坡面對汽車的支持力做功不為零C．上坡過程中，當(dāng)速度達(dá)到vm的一半時(shí)的加速度為aD．上坡過程中，汽車速度由0增至vm，所用的時(shí)間等于t=【答案】D【解析】A．關(guān)掉油門后的下坡過程，汽車的速度不變、動能不變，重力勢能減小，則汽車的機(jī)械能減小，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．關(guān)掉油門后的下坡過程，坡面對汽車的支持力方向與汽車速度方向垂直，則支持力做功為零，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．下坡時(shí)上坡過程中達(dá)到最大速度時(shí)當(dāng)速度達(dá)到最大速度一半時(shí)其中解得選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．設(shè)汽車速度由0增至vm，所用的時(shí)間為，根據(jù)動能定理可得解得故選項(xiàng)D正確。故選D。二、多選題(每題5分，有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，選對每選全得3分，答錯(cuò)不得分，共15分)6．如圖，是利用高壓電場來干燥中藥的基本原理圖．在大導(dǎo)體板MN上鋪一薄層中藥材，針狀電極O和平板電極MN接高壓直流電源，其間產(chǎn)生非勻強(qiáng)電場E；水分子是極性分子，可以看成棒狀帶電體，一端帶正電荷，另一端帶等量負(fù)電荷；水分子在電場力的作用下會加速從中藥材中分離出去，在鼓風(fēng)機(jī)的作用下飛離電場區(qū)域從而達(dá)到快速干燥的目的。已知虛線ABCD是某一水分子從A處由靜止開始的運(yùn)動軌跡．則下列說法正確的是（）A．水分子在B處時(shí)，上端帶負(fù)電荷，下端帶正電荷B．在水分子運(yùn)動軌跡上，B、C和D三點(diǎn)的電勢大小關(guān)系為C．如果把高壓直流電源的正、負(fù)極反接，此裝置達(dá)不到干燥的作用D．水分子在B處時(shí)，帶負(fù)電荷一端受到的電場力大于帶正電荷一端受到的電場力【答案】AD【解析】AD．因?yàn)樗肿釉陔妶隽Φ淖饔孟聲铀購闹兴幉闹蟹蛛x出去，水分子所受電場力的合力向上，水分子在B處時(shí)，上端電場線密，電場力大，上端帶負(fù)電荷，下端電場線疏，電場力小，下端帶正電荷，故AD正確；B．沿著電場線方向，電勢逐漸降低，所以在水分子運(yùn)動軌跡上，B、C和D三點(diǎn)的電勢大小關(guān)系為，故B錯(cuò)誤；C．如果把高壓直流電源的正負(fù)極反接，電場強(qiáng)度方向向上，上端帶正電荷所受電場力大，水分子從A處開始將向上運(yùn)動，從而達(dá)到干燥作用，故C錯(cuò)誤。故選AD。7．如圖甲所示，在x軸上有和兩個(gè)波源分別位于和處，振動方向與xOy平面垂直并向周圍空間（介質(zhì)分布均勻）傳播，波速為v＝2m/s。t＝0時(shí)刻兩波源同時(shí)開始振動，圖像分別如圖乙、丙所示。M為xOy平面內(nèi)一點(diǎn)，。下列說法正確的是（）A.（0.2m，0）處的質(zhì)點(diǎn)開始振動方向沿z軸負(fù)方向B.兩列波相遇后，（0.6m，0）處的質(zhì)點(diǎn)振動加強(qiáng)C.兩列波相遇后，（0.5m，0）處的質(zhì)點(diǎn)振動加強(qiáng)D.若，從兩列波在M點(diǎn)相遇開始計(jì)時(shí)，M點(diǎn)振動方程為【答案】BD【解析】A.（0.2m，0）處的質(zhì)點(diǎn)，離波源更近，故該質(zhì)點(diǎn)先按波源的振動形式振動，波源開始向上振動，故該質(zhì)點(diǎn)開始振動時(shí)也是先向上振動，故A錯(cuò)誤；B．兩列波的振動周期，波速均相等，故波長也相等，為由于兩列波的起振方向相反，故質(zhì)點(diǎn)離兩波源距離差為半波長的偶數(shù)倍為振動減弱點(diǎn)，奇數(shù)倍為振動加強(qiáng)點(diǎn)，（0.6m，0）處的質(zhì)點(diǎn)，離兩波源的距離差為0.2m，為半波長的奇數(shù)倍，故為振動加強(qiáng)點(diǎn)，B正確；C．（0.5m，0）處的質(zhì)點(diǎn)，離兩波源的距離差為零，為半波長的偶數(shù)倍，故為振動減弱點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D．若，為半波長的奇數(shù)倍，為振動加強(qiáng)點(diǎn)，振幅為故其振動方程故D正確。故選BD。8．某次發(fā)射衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為的近地圓軌道上，運(yùn)行速度為，當(dāng)衛(wèi)星運(yùn)動到A點(diǎn)時(shí)，衛(wèi)星上的小型火箭發(fā)動機(jī)點(diǎn)火，使衛(wèi)星進(jìn)入橢圓軌道運(yùn)行，橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)B與地心的距離為，衛(wèi)星經(jīng)過B點(diǎn)的速度為，其運(yùn)行軌跡如圖所示。則下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大于衛(wèi)星在近地圓軌道上的速度B．衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)經(jīng)過A點(diǎn)的加速度大于經(jīng)過B點(diǎn)的加速度C．衛(wèi)星在橢圓軌道上的運(yùn)行周期為D．衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能大于在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能【多選】BC【解析】A．若衛(wèi)星變軌到軌道半徑為的圓軌道時(shí)，令該圓軌道的運(yùn)行速度為，是由低軌道到高軌道，需要在切點(diǎn)加速，則有根據(jù)解得由于可知則有即衛(wèi)星經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度小于衛(wèi)星在近地圓軌道上的速度，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)解得由于可知衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)經(jīng)過A點(diǎn)的加速度大于經(jīng)過B點(diǎn)的加速度，B正確；C．對于近地衛(wèi)星有根據(jù)解得C正確；D．衛(wèi)星由低軌道變軌到高軌道時(shí)，需要在軌道的切點(diǎn)位置加速，可知衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能小于在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能，D錯(cuò)誤。故選BC。第II卷（非選擇題）三、實(shí)驗(yàn)題(共2個(gè)題，共12分)9．某同學(xué)使用如圖甲裝置測量滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)。滑塊上裝有遮光條，在滑塊運(yùn)動途經(jīng)位置安裝光電門，實(shí)驗(yàn)時(shí)給滑塊一初速度，遮光條通過光電門時(shí)間很短，測量遮光條通過光電門時(shí)間和通過光電門后滑塊繼續(xù)滑行距離，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椤；卮鹣铝袉栴}：（1）用游標(biāo)卡尺測擋光片的寬度，如圖乙所示，則______cm。（2）使用題目所給物理量符號表示滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)______?！敬鸢浮浚?）0.745（2）【解析】（1）游標(biāo)卡尺是20分度的，則游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm，由圖所示游標(biāo)卡尺可知，其讀數(shù)為（2）因?yàn)檎诠鈼l通過光電門時(shí)間很短，可以用平均速度表示瞬時(shí)速度通過光電門后滑塊做勻減速運(yùn)動，由得10．如圖所示為某實(shí)驗(yàn)小組制作的簡易多用電表，該多用電表有量程分別為1.0mA和10.0mA的雙量程電流表、量程為3V和15V的雙量程電壓表和歐姆表。器材參數(shù)如下：電源電動勢E約3V，內(nèi)阻r約1Ω，改裝后量程為1.0mA的電流表等效內(nèi)阻為，電阻箱和的最大阻值均為。（1）該實(shí)驗(yàn)小組按圖正確連接好電路，其中表筆A應(yīng)為_______（填“紅”或“黑”）表筆，選擇旋鈕接通_______（填“1”“2”“3”“4”或“5”）為量程是1.0mA的電流表。（2）選擇旋鈕接通3，表筆A、B短接，調(diào)整電阻箱的阻值，記錄不同阻值和對應(yīng)毫安表的示數(shù)I，當(dāng)為2868.5時(shí)，毫安表示數(shù)為1.00mA；當(dāng)為5818.5時(shí)，毫安表示數(shù)為0.50mA，根據(jù)上述數(shù)據(jù)可得電源電動勢_______V，內(nèi)阻_______。（保留3位有效數(shù)字）（3）將選擇旋鈕接通3，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表達(dá)到滿偏，然后紅、黑表筆分別接通的兩端，指針指在表盤中央刻度，則此時(shí)_______。【答案】（1）黑2（2）2.951.50（3）2950【解析】（1）根據(jù)歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知，黑表筆連接歐姆表內(nèi)部電源的正極，即表筆A為黑表筆；選擇開關(guān)接通1或2為電壓表，根據(jù)電壓表的改裝原理可知2的量程小于1，則選擇旋鈕接通2為量程是1.0mA的電流表；（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律帶入數(shù)據(jù)解得（3）中值電阻為電流滿偏一半時(shí)外接電阻，則解得四、解答題(11題14分，12題16分，13題18分，要求寫出必要的解題依據(jù)和推導(dǎo)過程)11．如圖，長為L的矩形長木板靜置于光滑水平面上，一質(zhì)量為m的滑塊以水平向右的初速度vo滑上木板左端。①若木板固定，則滑塊離開木板時(shí)的速度大小為；②若木板不固定，則滑塊恰好不離開木板?；瑝K可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g。求：（1）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)；（2）木板的質(zhì)量M；（3）兩種情況下，滑塊從木板左端滑到右端的過程中，摩擦力對滑塊的沖量大小之比I1：I2?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）木板固定時(shí)，滑塊做勻減速直線運(yùn)動，由動能定理有（2分）解得（1分）（2）木板不固定時(shí)，木板和滑塊系統(tǒng)在相互作用過程中動量守恒，設(shè)兩者共速時(shí)的速度為v，由能量守恒定律有（2分）對木板和滑塊系統(tǒng)，由動量守恒定律有（2分）聯(lián)立兩式解得（1分）（3）規(guī)定水平向右的方向?yàn)檎较?，木板固定時(shí)，由動量定理有（2分）木板不固定時(shí)滑塊末速度由（2）中動量守恒知（1分）由動量定理有（2分）解得（1分）12．如圖，在第一、第四象限的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小；在第一象限的區(qū)域內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)質(zhì)量、電荷量的帶正電粒子，以的速率從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向進(jìn)入電場。不計(jì)粒子的重力。(1)求粒子第一次離開電場時(shí)的速度；(2)為使粒子能再次進(jìn)入電場，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值?！敬鸢浮浚?）方向與x軸正方向成（或）角斜向右上（2）【解析】(1)粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，所受電場力為（1分）由牛頓第二定律有（1分）y方向，由運(yùn)動學(xué)規(guī)律有（1分）代入數(shù)據(jù)（其中）得（1分）粒子離開電場時(shí)的速度大小為（1分）代入數(shù)據(jù)得（1分）（1分）故所求速度方向與x軸正方向成（或）角斜向右上（1分）(2)如答圖1，在寬度的磁場中粒子做勻速圓周運(yùn)動，滿足條件下B最小時(shí)，軌跡與磁場上邊界相切，設(shè)軌道半徑為R由幾何關(guān)系有（2分）代入數(shù)據(jù)得（2分）由牛頓第二定律有（2分）代入數(shù)據(jù)解得所求最小值（2分）13.電和磁有許多相似之處，比如同種電荷相斥，同名磁極也相斥，異種電荷相吸，異名磁極也相吸：變化的電場激發(fā)磁場變化的磁場也能激發(fā)電場。著名的英國物理學(xué)家狄拉克曾預(yù)言磁單極子可以像正負(fù)電荷一樣獨(dú)立存在，所謂磁單極子是指僅帶有N極或S極單一磁極的磁