天津市红桥区2023届高三物理下学期二模试题（Word版附解析）

高三物理

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。

第Ⅰ卷（选择题，共40分）

一、单选题（本题共5小题，每小题5分共25分）

1. 如图所示，将截面为三角形的斜面体固定在水平地面上，其右端点与竖直挡板靠在一起，在和之间放置一个光滑均匀的圆柱体，整个装置处于静止状态。若用外力使竖直挡板以点为轴缓慢地顺时针转动至挡板水平之前，物块始终静止不动，此过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 对的弹力先减小后增大 B. 对的弹力先增大后减小

C. 对的弹力一直增大 D. 对的弹力先减小后增大

【答案】A

【解析】

【详解】圆柱体Q受重力、斜面的支持力和挡板的弹力，如图所示

当板绕O点顺时针缓慢地转向水平位置的过程中，圆柱体Q受的合力近似为零，根据平衡条件得知，斜面的支持力和挡板的弹力的合力与重力大小相等、方向相反，斜面对Q的支持力逐渐减小，挡板对Q的弹力先减小后增大，当斜面的支持力与挡板的弹力垂直时，挡板的弹力最小。

故选A。

2. 对于红、黄、蓝三种单色光，下列表述正确的是（　　）

A. 在相同介质中，蓝光的折射率最小 B. 红光的频率最高

C. 在相同介质中，蓝光的波长最短 D. 黄光光子的能量最小

【答案】C

【解析】

【详解】AC．在同一种介质中，红，黄，蓝三种光波长从大到小依次是红，黄，蓝，在同一个介质中，波长越长，折射率越小，所以三种光中，蓝光的折射率最大，故A错误，C正确；

B．波长越长，频率越小，所以红光的频率最小，故B错误；

D．单色光频率越大，光子的能量越大，所以红光的波长最长，频率最小，光子的能量最小，故D错误。

故选C。

3. 如图甲中所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈所围面积的磁能量随时间变化的规律如图乙所示，下列论述正确的是（　　）

A. 时刻线圈中感应电动势最大

B. 时刻导线的速度方向跟磁感线垂直

C. 时刻线圈平面与中性面垂直

D. 、时刻线圈中感应电流方向相同

【答案】B

【解析】

【详解】A．由图可知，t1时刻磁通量最大，线圈与磁场垂直，线圈中感应电动势最小，A错误；

B．t2时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，磁通量变化率最大，感应电动势最大，导线ad的速度方向跟磁感线垂直，B正确；

C．t3时刻线圈的磁通量最大，处于中性面，感应电动势为零，C错误；

D．t2、t4时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，线圈中感应电动势最大，电流最大；相差半个周期，电流方向相反，D错误。

故选B。

4. 为监测某化工厂的含有离子的污水排放情况，技术人员在排污管中安装了监测装置，该装置的核心部分是一个用绝缘材料制成的空腔，其宽和高分别为和，左、右两端开口与排污管相连，如图所示。在垂直于上、下底面加磁感应强度为向下的匀强磁场，在空腔前、后两个侧面上各有长为的相互平行且正对的电极和，和与内阻为的电流表相连。污水从左向右流经该装置时，电流表将显示出污水排放情况。下列说法中正确的是（　　）

A. 板比板电势高

B. 污水中离子浓度越高，则电流表的示数越小

C. 污水流量大小，对电流表的示数无影响

D. 若只增大所加磁场的磁感强度，则电流表的示数也增大

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据左手定则，正离子往N板偏，负离子往M板偏，最终M板带负电，N板带正电，M板电势比N板电势低，故A错误；

BCD．最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，可得

污水的流量

则MN两端间的电势差为

污水流量越大，电势差越大，电流表示数越大；增加磁感应强度，电势差增大，电流表示数也增大；污水中离子浓度越大，导线性能越好，即电阻率减小，M、N间污水的电阻r越小，其他条件不变时，回路中的电流越大，故BC错误，D正确。

故选D。

5. 人造地球卫星可在高度不同的轨道上运转，已知地球质量为、半径为、表面重力加速度为，万有引力常量为，则下述关于人造地球卫星的判断正确的是（　　）

A. 各国发射所有人造地球卫星的运行速度都超过

B. 各国发射的所有人造地球卫星的运行周期都不小于

C. 卫星的运行轨道半径越大，其运行速度也越大

D. 地球同步卫星可相对地面静止在天津的正上空

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据万有引力提供向心力可得

解得

其中r为轨道半径，由于人造地球卫星均在高度不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，所以，可知

故A错误；

B．地球表面的重力加速度可表示为

根据万有引力提供向心力可得

联立解得

故B正确；

C．由

可知卫星的运行轨道半径越大，其运行速度越小，故C错误；

D．地球同步卫星若相对地面静止在天津的正上空，所需的向心力垂直指向地轴，与受到的万有引力不在同一直线上，不能稳定存在，必定向赤道一侧“漂移”，故D错误。

故选B。

二、多选题。（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分）

6. 下列说法正确的是（　　）

A. 液体中悬浮微粒越大布朗运动反而越不剧烈

B. 布朗运动证明组成固体微粒的分子在做无规则运动

C. 封闭气体压强是大量气体分子对容器器壁持续碰撞产生

D. 绝对温度的零度是人们通过实验实际测量出来的

【答案】AC

【解析】

【详解】A．悬浮微粒越大，某一瞬间跟它相撞的分子数越多，撞击作用的不平衡性就不明显，布朗运动不剧烈，故A正确；

B．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，故B错误；

C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的，与分子的平均动能和分子数密度有关，故C正确；

D．绝对零度并不是人类测量出来的，而是人类通过计算原子的运动轨道速度和温度的关系，最后得出的一个数据，故D错误。

故选AC。

7. 下列有关的说法正确的是（　　）

A. 比结合能越小，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

B. 根据玻尔理论，原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量等于前后两个能级的能量之差

C. 衰变现象说明电子是原子核的组成部分

D. 衰变出现的电子是原子核内的中子转变为电子和质子形成的

【答案】BD

【解析】

【详解】A．比结合能是结合能与核子数的比值，比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故A错误；

B．根据玻尔理论，原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量等于前后两个能级的能量之差，故B正确；

CD．衰变出现的电子是原子核内的中子转变为电子和质子形成的，故C错误，D正确。

故选BD。

8. 如图所示，是一列简谐横波在某时刻的波形图，若此时质点正处于加速运动过程中，则此时（　　）

A. 该机械波向轴负方向传播

B. 质点和质点均处于减速运动过程中

C. 质点和质点均处于加速运动过程中

D. 质点处于减速运动过程中，质点处于加速运动过程中

【答案】AD

【解析】

【详解】P点加速运动说明P点向平衡位置运动，此波向x轴负方向传播，故Q点、N点均向上运动，Q点正远离平衡位置，处于减速运动过程，N点正向平衡位置靠近，处于加速运动过程。

故选AD。

第Ⅱ卷（非选择题 共60分）

三、实验题（本题满分12分）

9. 一组同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，用正确的操作方法，测定了6组摆长和周期的对应值。为了求出当地的重力加速度，3位同学提出了3种不同的方法：

（1）从测定6组数据中任意选取1组，用公式求出作为测量值；

（2）分别求出6个值的平均值和6个的平均值，用公式求出作为测量值；

（3）在坐标纸上作出图像，从图像中计算出图线的斜率，根据求出作为测量值。

你认为以上三种方法中，错误的是哪一种______（填代号即可），其余正确方法中偶然误差最小的是哪一种______（填代号即可）。

【答案】    ①. （2）    ②. （3）

【解析】

详解】[1]如要充分利用数据，应该求出六组重力加速度再取平均值，即

分别求出6个值的平均值和6个的平均值，并不能做到上述公式的效果，公式不成立，故（2）错误。

[2]从测定的6组数据中任意选取1组，用公式 求出作为测量值，没有充分利用数据，不能有效减小偶然误差；在坐标纸上作出图像，从图像中计算出图线的斜率，根据求出作为测量值，可以减小偶然误差，故选（3）。

10. 用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。按下图所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。

（1）该实验的第一步是：闭合电键，将电键接2，调节滑动变阻器和，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数、；请你接着写出第二步，并说明需要记录的数据：______。

（2）由以上记录数据计算被测电阻的表达式是______。

（3）说明通过（1），（2）两步操作的计算结果消除由于电压表、电流表内阻的影响产生的系统误差的理由。

______。

【答案】    ①. 见解析    ②.     ③. 见解析

【解析】

【详解】（1）[1]将电键S2接1，只调节滑动变阻器r，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U2、I2。

（2）[2]由欧姆定律得

故有

（3）[3]第（1）步操作得到的；第（2）步操作得到的，测量结果与安培表，伏特表内阻无关。

四、计算题：（本大题共3个小题，共48分，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

11. 在距地面高为的水平光滑桌面上放置着质量均为的A、B两个物体（A、B可视为质点，开始时B离桌面左端足够远），A的左端紧紧插入一质量不计的弹簧，弹簧保持水平。现给A一个水平向左的瞬时冲量，A获得一个初速度之后通过弹簧和B发生正碰，问：

（1）A获得的初速度大小；

（2）B脱离弹簧后，到达桌面左边缘，并沿桌面飞出，求其落地速度大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）根据动量定理有

解得

（2）A与B通过弹簧发生弹性碰撞，B脱离弹簧时，弹簧恢复原长，碰撞过程动量守恒，能量守恒，取水平向左为正方向，则有

，

解得

B做平抛过程机械能守恒，则有

解得

12. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数匝，横截面积。螺线管导线电阻，，，。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化。求：

（1）求螺线管中产生的感应电动势；

（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻的电功率；

（3）S断开后，求流经的电量。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律

解得

（2）根据全电路欧姆定律

由

解得

（3）断开后，流经的电量即为闭合时板上所带的电量电容器两端的电压

流经的电量

13. 如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小，磁场内有一块足够长的平面感光板，板面与磁场方向平行，在距的距离处，有一个点状的放射源，它向各个方向发射粒子，粒子的速度都是，（放射源向平板作垂线交于板上点）已知粒子的电荷与质量之比，现只考虑在图纸平面中运动的粒子，画出偏转图并求解。

（1）粒子打到板上左端距点的最远距离。

（2）粒子打到板上右端距点的最远距离。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）如图左端：偏转图由

解得

由几何关系可得

解得

（2）右端偏转图，由几何关系可得

解得