2023届天津市益中学校高三下学期模拟考试物理试题（含解析）

这是一份2023届天津市益中学校高三下学期模拟考试物理试题（含解析），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2023届天津市益中学校高三下学期模拟考试物理试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题1．对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（　　）A．图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在水珠中发生全反射B．图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将增大C．图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化2．如图所示，人造地球卫星发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道．先将卫星发射至近地圆轨道I；然后在A点（近地点)点火加速，卫星做离心运动进入椭圆轨道Ⅱ；在B点（远地点）再次点火加速进入圆形轨道Ⅲ．下列说法正确的是（）A．轨道Ⅱ上A点的速度一定不超过第一宇宙速度B．如果圆轨道Ⅲ是地球同步卫星轨道，则在该轨道上运行的任何卫星，其角速度和北京“鸟巢”的角速度相同C．在赤道上顺着地球自转方向发射卫星可节省能量，所以卫星发射场必须建在赤道上D．卫星在圆轨道I上运行时的周期和向心加速度小于在圈轨道Ⅲ上的周期和向心加速度3．如图所示，轻绳OA将一质量为m的小球悬挂于O点，OA与竖直方向的夹角为，力F作用于小球，保持A点位置不变，现使力F沿逆时针方向缓慢旋转，则（　　）A．力F逐渐变小B．力F一直增大C．力F与水平方向夹角为30°时，取最小值为D．轻绳OA上的拉力先增大再减小4．如图所示为某机器人上电容式位移传感器工作的简化模型图。当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化，进而能测出电容的变化，最后就能探测到物体位移的变化，若静电计上的指针偏角为，则被测物体（　　）A．被测物体向左移动时，C增大，θ减小，E增大 B．被测物体向左移动时，C减小，θ增大，E减小C．被测物体向右移动时，C增大，θ减小，E减小 D．被测物体向右移动时，C减小，θ增大，E增大5．如图为一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图（振动刚传到处），已知该波的周期为，、、为沿波传播方向上的质点，则下列说法中正确的是（　　）A．质点比质点先回到平衡位置B．在时，质点的速度方向为轴负方向C．在时，质点的速度达到最大值D．在时，质点d的加速度达到轴负向最大值 二、多选题6．如图所示，在汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成，开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，忽略气体分子间相互作用，在此过程中（　　）A．若缸内气体与外界无热交换，则气体分子的平均动能减小B．若缸内气体与外界无热交换，则气体温度可能升高C．若缸内气体的温度保持不变，则气体从外界吸收热量D．若缸内气体的温度保持不变，则气体压强可能变大7．理想变压器原线圈两端输入的交变电流的电压随时间的如图甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为10：1，电路结构如图乙所示，定值电阻R0=11，R为滑动变阻器，则下列说法正确的是（　　）A．变压器输出电压频率为5HzB．电压表的示数满足表达式C．当滑动变阻器滑片向下移动时，电流表的示数增大D．当滑动变阻器阻值调为零时，变压器的输出功率为44W8．在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8 J，在M点的动能为6 J，不计空气的阻力，则下列判断正确的是(　　)A．小球水平位移x1与x2的比值为1∶3 B．小球水平位移x1与x2的比值为1∶4C．小球落到B点时的动能为32 J D．小球从A点运动到B点的过程中最小动能为6 J 三、实验题9．某同学在做“探究加速度与合外力之间关系”的实验，实验装置如图甲所示。（1）按图甲正确组装实验器材，平衡小车所受的阻力。图乙中纸带的________端与小车相连（选填“”或“”）。（2）关于实验操作，下列说法正确的是________。A．实验中，需要垫高木板有打点计时器的一端来平衡摩擦力B．平衡摩擦力就是放开拖着纸带的小车时，小车能够自由下滑即可C．若用砂桶总重力作为小车合外力，则要求小车的质量远小于砂桶的质量D．实验中拉着小车的细线必须与长木板平行（3）如图乙所示为某次实验中打出的一条纸带的一部分，、、、、、、是纸带上7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个打出的点没有画出。已知打点计时器的电源频率为，由此可算出小车的加速度________（保留两位有效数字）。10．在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。（1）该同学先用欧姆表“”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1所示，对应的读数是_________。（2）除电源（电动势3.0V，内阻不计）、电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：A．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）B．电流表（量程0~3.0A，内阻约0.02Ω）C．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）D．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定电流0.5A）为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用_________，滑动变阻器应选用___________。（选填实验器材前对应的字母）（3）该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图2所示。请作出该金属丝的U-I图线_________，根据图线得出该金属丝电阻R=_________Ω（结果保留小数点后两位）。 四、解答题11．如图所示，光滑水平面上放一木板A，质量，小铁块B（可视为质点）质量为，木板A和小铁块B之间的动摩擦因数，小铁块B以v0= 10m/s的初速度从木板A的左端冲上木板，恰好不滑离木板。（）(1)A、B的加速度分别为多少？(2)经过多长时间A、B速度相同，相同的速度为多少？(3)薄木板的长度？12．如图是一种电梯突然失控下落时的保护装置示意图。在电梯后方墙壁上交替分布着方向相反的匀强磁场，每块磁场区域宽，高，磁感应强度大小均为。电梯后方固定一个100匝矩形线圈，线圈总电阻为，高度为，宽度略大于磁场。已知某次电梯运行试验中电梯总质量为，取，忽略摩擦阻力。当电梯失去其他保护，由静止从高处突然失控下落时，求：（1）电梯下落速度达到时，线圈内产生的感应电流大小；（2）若电梯下落时速度达到，此过程中安培力对电梯做的功；（3）电梯可达到的最大速度。13．两个同轴（轴线水平）网状金属圆筒的截面如图所示，P的半径为、Q的半径为，在P圆筒内有沿轴线方向向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，在P、Q两圆筒间加恒定电压U后，P、Q两圆筒之间有图示辐射状的电场，A、C是Q圆筒截面水平直径的端点，现将一电子从A点由静止释放，电子质量为m，电荷量为e，假设电子不会与P圆筒的金属网发生碰撞。求：(1)电子进入P圆筒时的速度大小；(2)欲使电子在最短时间回到A点，电压U的大小；(3)在电压U符合(2)问要求下，仍将电子从A点由静止释放，要求电子能够到达C点，并且在第一次到达C点之前，电子只能在AC直径及以下区域运动，需将P圆筒内磁场的磁感应强度大小变为，请你推导应满足的表达式。
参考答案：1．C【详解】A．图像可知，复色光能够入射进入水珠，根据光路的可逆性，两光均不可能在水珠内发生全反射，所以A错误；B．根据可知，图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小，所以B错误；C．图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整，所以C正确；D．由于自然光为偏振光，所以若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度将发生变化，所以D错误；故选C。2．B【详解】A、7.9km/s是第一宇宙速度，是卫星在地面附近做匀速圆周运动所具有的线速度，由轨道I变为轨道Ⅱ需在A点加速，做离心运动，该点的速度会大于第一宇宙速度，故A错误；B、如果圆轨道Ⅲ是地球同步卫星轨道，则定位在赤道上空，因此在该轨道上运行的任何卫星，其角速度都和在地面上静止物体的角速度相同，故B正确；C、虽然在赤道上顺着地球自转方向发射卫星可节省能量，但是发射场并不是必须建在赤道上的，如我国酒泉卫星发射中心不在赤道上，故C错误；D、根据，可得，，轨道I的半径小于轨道Ⅲ的半径，则卫星在轨道I上的向心加速度大于轨道Ⅲ上的向心加速度，卫星在轨道I上的周期小于轨道Ⅲ上的周期，故D错误。故选B。3．C【详解】AB．对小球受力分析如下图由平衡条件可知，轻绳OA的拉力FT和拉力F的合力F′一定竖直向上，与重力平衡，力F按逆时针方向缓慢旋转的过程中，画出该过程的力的动态平行四边形，如上图所示，由图可看出，力F先减小后增大，故AB错误；C．当力F与水平方向的夹角时，F最小，最小值为，故C正确；D．由图可知，轻绳OA上的拉力FT一直减小，故D错误。故选C。4．D【详解】AB．当被测物体向左移动时，电介质插入电容器，根据可知电容值C增大，而电容器的带电量保持不变，根据两板间电压U降低，从而静电计张角θ减小，又根据电容器内部电场强度E减小，AB错误；CD．当被测物体向右移动时，电介质抽出电容器，根据可知电容值C减小，而电容器的带电量保持不变，根据两板间电压U增大，从而静电计张角θ增大，又根据电容器内部电场强度E增大，C错误，D正确。故选D。5．D【详解】A．波沿轴正方向传播，则质点ab均向y轴正向运动，则质点b比质点a先回到平衡位置，选项A错误；B．在时，质点回到原来的位置，即的速度方向为轴正方向，选项B错误；C．在时，质点到达最高点，速度为零，选项C错误；D．在时，在t=0时刻的x=0.05m处的波峰恰传到d点，此时质点d在波峰位置，此时它的加速度达到轴负向最大值，选项D正确。故选D。6．AC【详解】AB．若缸内气体与外界无热交换，由于气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律得所以气体内能减小，温度降低，分子平均动能减小。A正确，B错误；C．若缸内气体的温度保持不变，则气体内能不变，则有则气体从外界吸收热量。C正确；D．根据玻意耳定律得，气体体积变大时，压强减小。D错误。故选AC。7．CD【详解】A．由图甲可知变压器输入电压的周期T=0.02s,则频率为输出电压频率与输入电压相等也为50Hz，选项A错误；B．电表的实数为有效值，不是正余弦的关系，选项B错误；C．当滑动变阻器滑片向下移动时，副线圈电阻变小，电流变大，则输出功率变大，输入功率变大，所以电流表的示数增大，选项C正确；D．由图甲可知变压器原线圈电压有效值为220V，根据变压器原副线圈电压与匝数成正比关系可知副线圈电压为22V，当滑动变阻器阻值调为零时，副线圈电路中电流所以变压器的输出功率为选项D正确。故选CD。8．AC【详解】AB.将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动。竖直分运动为竖直上抛运动，所以从A到M和从M到B点所用时间相等。对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为1:3，则小球水平位移x1与x2的比值为1：3，故A正确，B错误；C. 设物体在B动能为E，水平分速度为v，竖直分速度为v，由竖直方向运动对称性知：，对于水平分运动运用动能定理得：Fx1=，F(x1+x2)= ，由A可知x1：x2=1：3，解得：Fx1=6J，F(x1+x2)=24J，故E==32J，故C正确；D. 小球受力如图所示：小球受到的合外力为重力和电场力的合力，为恒力，在A点时，合力与速度之间的夹角为钝角，在M点时，合力与速度之间的夹角为锐角，即合力先做负功后做正功，小球的动能先减小后增大，小球从M到B的过程，合力一直做正功，动能一直增大。则小球从A运动到B的过程中最小动能一定小于6J，故D错误。故选：AC。9．     A     AD＃DA     0.20【详解】（1）[1]纸带与小车一起做匀加速直线运动，则纸带与小车相连一端的位移逐渐增大，所以平衡小车所受的阻力时，图乙中纸带的A端与小车相连。（2）[2]A．实验中，需要垫高木板有打点计时器的一端来平衡摩擦力，故A正确；B．平衡摩擦力就是放开拖着纸带的小车时小车能够做匀速直线运动，故B错误；C．若用砂桶总重力作为小车合外力，则要求小车的质量远大于砂桶的质量，故C错误；D．实验中拉着小车的细线必须与长木板平行，才能保证细线的拉力为小车的合外力，因为小车沿木板运动，其合外力一定是与长木板平行的，故D正确；故选AD。（3）[3]依题意，相邻计数点间的时间间隔为利用逐差法，则小车的加速度为10．     6     A     C          5.83【详解】（1）[1]将选择开关调节到“×1Ω”，由图1可知，金属丝的电阻R=6×1Ω=6Ω（2）[2]由题知，电源电动势为3V，则回路中的最大电流为故电流表选A。[3]为了调节方便、测量准确，滑动变阻器要选最大阻值小的，故选C。（3）[4][5]将描出的点用直线连接，即可得U-I图线如下则取（0.3A，1.75V），可得11．(1)aA = 0.5m/s2，aB = 2m/s2；(2)4s，2m/s；(3)20m【详解】(1)对小铁块B列牛顿第二定律有aB = μg = 2m/s2对木板A列牛顿第二定律有aA == 0.5m/s2(2)由于AB组成的系统合外力为零，则AB组成的系统动量守恒有mv0 = (m + M)v共代入数据有v共 = 2m/s由于木板A做匀加速直线运动，则由匀变速直线运动的速度时间关系有v共 = aAt代入数据，解得t = 4s(3)设薄木板的长度为L，则对AB整体列动能定理有- μmgL =(m + M)v共2 -mv02代入数据有L = 20m12．（1）50A；（2）64800J；（3）7.5m/s【详解】（1）电梯下落时，线圈上下两边均切割磁感线产生感应电动势由欧姆定律，可得此时线圈内产生的感应电流大小为代入数据得I1=50A（2）根据动能定理解得（3）当电梯达到最大速度时，电梯所受重力与安培力平衡，有又有联立得代入数据得13．(1)；(2)；(3) 【详解】(1)由动能定理得解得：v=(2)欲使电子在最短时间内回到A点，电子应在磁场中发生三段相同弧长的圆周运动，如图1所示。如图2所示，r0表示在磁场中圆周运动的半径，每段圆弧对应的圆心角为∠AO1D=60ºtan30°=evB0 = 解得： (3)电子能到达C点，需要电子在磁场中发生n段（n为整数且n≧2）相同弧长的圆周运动，设每段圆弧的半径为r1，对应的圆心角（弧度）为θ，则θ=π-联立解得：