天津市河东区2023届高考物理二模试题（Word版附解析）

2023年河东区高中学业水平等级性考试第二次模拟考试

物理试卷

共100分，考试用时60分钟

第Ⅰ卷（共40分）

注意事项：

1.每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

2.本卷共8题，每题5分，共40分。

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

1. 下列有关原子物理的知识，说法正确的是（　　）

A. 衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的

B. 玻尔提出了原子核外电子轨道量子化，并成功解释了氢原子光谱

C. 卢瑟福根据粒子散射实验的结果最先提出了原子核的结构模型

D. 氡的半衰期是3.8天，8个氡原子核经过7.6天之后，还剩下2个未发生衰变

【答案】B

【解析】

【详解】A．衰变所释放的电子是原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子形成的，A错误；

B．玻尔理论提出了原子核外电子轨道量子化，并成功解释了氢原子光谱，B正确；

C．卢瑟福根据粒子散射实验的结果最先提出了原子的核式结构模型，不是原子核的模型，C错误；

D．半衰期是一个统计规律，只针对大量原子核才成立，对于少数，个别原子核不成立，即8个氡原子核经过7.6天之后，不能确定未发生衰变的原子核的数目，D错误。

故选B

2. 根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象：

①当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高

②肥皂膜在阳光下呈现彩色

③闻其声而不见其人

④观众在看立体电影时要戴上特质的眼镜，这样看到电影画面的效果具有立体感；

这些物理现象分别属于波的（　　）

A. 偏振、干涉、多普勒效率、折射 B. 多普勒效应、衍射、干涉、偏振

C. 多普勒效应、干涉、衍射、偏振 D. 衍射、干涉、多普勒效应、偏振

【答案】C

【解析】

【详解】①正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高，属于多普勒效应；

②肥皂膜在阳光下呈现彩色，属于光的干涉；

③闻其声而不见其人，属于声波的衍射；

④观众在看立体电影时要戴上特质眼镜，这样看到电影画面的效果具有立体感，属于光的偏振的应用。

故选C。

3. 近年来，我国环形变压器从无到有，已形成相当大的生产规模，广泛应用于计算机、医疗设备、家电设备和灯光照明等方面，如图甲所示。环形变压器与传统方形变压器相比，漏磁和能量损耗都很小，可视为理想变压器。如图乙所示的环形变压器原线圈匝数匝，副线圈接一个“”的照明电灯，电压表与电流表均为理想交流电表。原线圈两端的交流电压随时间变化的关系图像如图丙所示，最大值，此时照明电灯恰好正常发光。则（　　）

A. 副线圈匝数为匝 B. 该交流电的方向每秒改变50次

C. 此时电流表的读数为 D. 在时刻，电压表的示数为零

【答案】C

【解析】

【详解】B．交流电周期为

内包含50个周期，方向改变100次，故B错误；

A．输入电压的有效值

照明点灯正常发光，副线圈的电压

根据

可知

匝

故A错误；

C．根据

解得

故C正确；

D．电压表示数为有效值，恒为12V，故D错误。

故选C。

4. “羲和号”卫星是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。该卫星轨道为圆轨道，通过地球南北两极上方，离地高度517km，能够24h持续对太阳进行观测，则该卫星（　　）

A. 运行周期大于24h

B 运行速度大于第一宇宙速度

C. 运行角速度大于地球同步卫星的角速度

D. 发射速度大于第二宇宙速度

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据万有引力提供向心力有

可得

由于“羲和号”卫星半径小于同步卫星的半径，则运行周期小于同步卫星的周期，即小于，故A错误；

B．第一宇宙速度为围绕地球做圆周运动最大速度，则“羲和号”卫星运行速度小于第一宇宙速度，故B错误；

C．根据万有引力提供向心力有

可得

由于“羲和号”卫星半径小于同步卫星的半径，则运行角速度大于地球同步卫星的角速度，故C正确；

D．卫星没有摆脱地球的万有引力作用，所以发射速度小于第二宇宙速度，故D错误。

故选C。

5. 如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则

A. 时刻小球动能最大

B. 时刻小球动能最大

C. ~这段时间内，小球的动能先增加后减少

D. ~这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能

【答案】C

【解析】

【详解】小球在接触弹簧之前做自由落体．碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为0即重力等于弹簧弹力时加速度达到最大值，而后往下做加速度不断增大的减速运动，与弹簧接触的整个下降过程，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能．上升过程恰好与下降过程互逆．由乙图可知时刻开始接触弹簧，但在刚开始接触后的一段时间内，重力大于弹力，小球仍做加速运动，所以此刻小球的动能不是最大，A错误；时刻弹力最大，小球处在最低点，动能最小，B错误；时刻小球往上运动恰好要离开弹簧；这段时间内，小球的先加速后减速，动能先增加后减少，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能，C正确D错误．

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. 如图所示，a、b、c、d是一简谐横波上的质点，质点a、b的平衡位置相距为，某时刻质点a、d位于平衡位置且相距为，质点c在波谷，该波的波速为。若此时质点a经平衡位置向上振动，则下列说法正确的是（　　）

A. 此波向右传播 B. 此时质点d的速度大小为

C. 质点b的振动周期为 D. 此波在a、b两质点之间传播需

【答案】CD

【解析】

【详解】A．a经平衡位置向上振动，根据同侧法可知此波向左传播，A错误；

B．此时质点d位于平衡位置，振动速度最大，而质点的振动速度与波速无关，此时质点d的速度大小不能确定，B错误；

C．根据题意可得

解得

则周期

C正确；

D．在a、b两质点之间传播需要的时间

D正确。

故选CD。

7. 一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C,其图象如图所示。下列说法正确的有(     )

A. 的过程中, 外界对气体做功 B. 的过程中,气体放出热量

C. 的过程中,气体压强发生变化 D. 的过程中,气体内能增加

【答案】AB

【解析】

【详解】AB．的过程中气体的体积减小， 外界对气体做功，温度不变，内能不变，根据可知，气体放出热量，选项AB正确；

C．根据可得，则的过程中气体压强不变，选项C错误；

D．由图像可知，的过程中，气体的温度先不变后减小，则气体内能先不变，后减小，选项D错误；

故选AB。

8. 微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。其原理如图所示，R为定值电阻，M和N为电容器两极板，M极板固定在手机上，N极板两端与固定在手机上的两轻弹簧连接。当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。手机运动时下列说法正确的是（　　）

A. 匀速运动时，电阻R以恒定功率发热

B. 由向前匀速突然减速时，电容器的电容会增大

C. 由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表

D. 保持向后的匀加速运动时，之间的电场强度持续减小

【答案】BC

【解析】

【详解】A．匀速运动时，N板不动，电容器的电容不变，则电荷量不变，所以回路无电流，电阻R没有热功率，A错误；

B．由向前匀速突然减速时，N板向前运动，则板间距变小，据

可知，电容器的电容增大，B正确；

C．由静止突然向前加速时，N板相对向后运动，则板间距增大，据

可知，电容器电容减小，电容器带电量减小，则电容器放电，电流由b向a流过电流表，C正确；

D．保持向后的匀加速运动时，加速度a不变，d不变，故之间的电场强度E不变，故D错误。

故选BC。

第Ⅱ卷（共60分）

9. 为了精确地测量待测电阻（约）的阻值，实验室提供了下列器材：

A.电流表（量程为，内阻）

B.电流表（量程为，内阻约）

C.滑动变阻器（，额定电流）

D.滑动变阻器（，额定电流）

E.电阻箱R（阻值范围为）

F.电源（电动势，内阻约）

G.开关S、导线若干

（1）由于没有电压表，某同学把电流表，串联电阻箱R改为量程为的电压表，他需要把电阻箱的阻值调为___________；

（2）该同学选择的滑动变阻器为____________；（填“C”或“D”）

（3）实验电路图如下图所示：

（4）按正确的电路连接，闭合开关，记录电流表、的示数、，移动滑动变阻器的滑片，记录多组数据，并作出图像如上图所示，则待测电阻____________（结果保留2位有效数字）。

【答案】    ①. 5000.0    ②. D    ③. 9.0

【解析】

【详解】（1）[1]由于没有电压表，某同学把电流表，串联电阻箱R改为量程为的电压表，则有

解得

（2）[2]由于待测电阻约为，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的，即选择D。

（4）[3]根据欧姆定律可得

可得

可知图像的斜率为

解得待测电阻为

10. 如图所示为一游艺系统示意图。光滑半圆轨道竖直固定，直径沿竖直方向，半径为，A点有一质量为的小物块处于静止状态。光滑足够长的水平平台上有一平板小车，质量为，其左端恰好与半圆轨道的B点平齐，恰能使小物块离开B点后滑上小车。在A点给物块一个水平向左的瞬时冲量I，物块以的速度滑上小车，恰停在小车右端。已知物块与小车之间的动摩擦因数为。求

（1）在B点物块对轨道压力大小；

（2）瞬时冲量I的大小；

（3）小车的长度。

【答案】（1）10N；（2）；（3）1m

【解析】

【详解】（1）滑块在B点时，由牛顿第二定律

解得

FN=10N

根据牛顿第三定律可知在B点物块对轨道压力大小

F′N=10N

（2）从A到B，由机械能守恒定律

其中

I=mv0

解得

（3）物块滑上小车时，由动量守恒定律和能量关系

解得

L=1m

11. 饭卡是学校等单位最常用辅助支付手段之一，其中一种饭卡其内部主要部分是一个多匝线圈，当刷卡机发出电磁信号时，置于刷卡机上的饭卡线圈的磁通量发生变化，在线圈处引起电磁感应，产生电信号。其原理可简化为如图甲所示，设线圈的匝数为1200匝，每匝线圈面积均为，线圈的总电阻为，线圈连接一电阻组成闭合回路，其余部分电阻不计。线圈处的磁场可视作匀强磁场，其大小按如图乙所示规律变化（设垂直纸面向里为正方向），求：

（1）时线圈产生的感应电动势E的大小；

（2）时间内，电阻R产生的焦耳热Q；

（3）时间内，通过电阻R的电流方向和电荷量q。

【答案】（1）；（2）；（3）由N到M，

【解析】

【详解】（1）在内，由乙图可得

由法拉第电磁感应定律

解得

（2）根据闭合电路欧姆定律

再由焦耳定律

解得

（3）据楞次定律可以判断，流过R的电流方向由N到M，根据

又由于

，

可得

由乙图可知，内磁感应强度变化大小

解得

12. 蜜蜂飞行时依靠峰房、采蜜地点和太阳三个点进行定位做“8”字形运动，以此告知同伴蜜源方位。某兴趣小组用带电粒子在电场和磁场中的运动模拟蜜蜂的运动。如图所示，空间存在足够大且垂直纸面、方向相反的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ，其上、下边界分别为、，间距为d。与之间存在沿水平方向且大小始终为的匀强电场，当粒子通过进入电场中运动时，电场方向水平向右；当粒子通过进入电场中运动时，电场方向水平向左。现有一质量为m、电荷量为的粒子在纸面内以初速度从A点垂直射入电场，一段时间后进入磁场Ⅱ，之后又分别通过匀强电场和磁场Ⅰ，以速度回到A点，磁场Ⅱ的磁感应强度，不计粒子重力。求：

（1）粒子进入磁场Ⅱ时速度v的大小和方向；

（2）磁场Ⅰ的磁感应强度大小。

【答案】（1），方向与成指向右上方；（2）

【解析】

【详解】（1）粒子从进入电场做类平抛运动，竖直方向匀速

水平方向做加速运动

解得

则粒子进入磁场Ⅱ的速度大小

设速度v与夹角为，由

解得

可知v方向与成指向右上方。

（2）粒子在磁场中的运动轨迹如图所示

粒子在磁场Ⅱ中的运动

粒子在电场中沿电场方向运动的距离

（或）

由几何关系

粒子在磁场Ⅰ中的运动

解得

13. 在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中。

①用游标卡尺测量摆球直径（如图1所示）摆球直径D为 ____________mm ；

②若某同学测出多组单摆的摆长1和振动周期T，作出图像如图2所示，理论上 图像是一条过坐标原点的直线，造成图中图像不过坐标原点的原因可能是 ______________ （填字母）；
 

A.将摆线长当作摆长（漏掉了小球半径）

B.将摆线长+小球直径当作摆长（多加了小球半径）由图像求得重力加速度g为___________（结果保留3位有效数字，取3.14）

【答案】    ①. 14.55    ②. A    ③. 9.86

【解析】

【详解】①[1]游标卡尺示数为

②[2]图象不通过坐标原点，将图象向右平移1cm就会通过坐标原点，故在相同的周期下，摆长偏小1cm，即可能是误将摆线长度当作摆长，漏掉了摆球的半径。

故选A。

[3]由

得

则斜率为

根据图象有

解得