2022-2023学年天津市七校联考高三下学期联合考试物理试题含解析.pdf

2023 年高考物理模拟试卷 注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用 2B 铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角条形码粘贴处。2作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，质量为1m的木块 A 放在质量为2m的斜面体 B 上，现对木块 A 施加一竖直向下的力 F，它们均静止不动，则（）A木块 A 与斜面体 B 之间不一定存在摩擦力 B斜面体 B 与地面之间一定存在摩擦力 C地面对斜面体 B 的支持力大小等于12mmg D斜面体 B 受到 4 个力的作用 2、一个物体在外力 F 的作用下静止在倾角为 的光滑固定斜面上，关于 F 的大小和方向，下列说法正确的是（）A若 F=mg，则 F 的方向一定竖直向上 B若 F=mgtan，则 F 的方向一定沿水平方向 C若 F=mgsin，则 F 的方向一定沿斜面向上 D若 F=mgcos，则 F 的方向一定垂直于斜面向上 3、甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶在 t=0 到 t=t1的时间内，它们的 v-t 图象如图所示在这段时间内 A汽车甲的平均速度比乙大 B汽车乙的平均速度等于 C甲乙两汽车的位移相同 D汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大 4、“儿童蹦极”中，拴在腰问左右两侧的是弹性橡皮绳质量为 m 的小明如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为 mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时的 A加速度为零 B加速度 a=g，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下 C加速度 a=g，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上 D加速度 a=g，方向竖直向下 5、如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下运动的一段轨迹。质点从N点出发经P点到达M点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由N点运动到P点与从P点运动到M点的时间相等。下列说法中正确的是（）A质点从N点运动到M点的过程中，速度大小保持不变 B质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同 C质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同 D质点在NM间的运动可能是变加速曲线运动 6、笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块宽为 a、长为 c 的矩形半导体霍尔元元件，元件内的导电粒子是电荷量为 e 的自由电子，通入方向向右的电流 I 时，电子的定向移动速度 v，当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场 B 中，于是元件的前、后表面间出现电压 U，以此控制屏幕的熄灭。则元件的（）A前表面的电势比后表面的低。B前、后表面间的电压 U=Bve C前、后表面间的电压 U 与 I 成正比 D自由电子受到的洛伦兹力大小为eUc 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。7、如图所示为带电粒子在某电场中沿 x 轴正方向运动时，其电势能随位移的变化规律，其中两段均为直线。则下列叙述正确的是（）A该粒子带正电 B2m4m 内电势逐渐升高 C0m2m 和 2m6m 的过程中粒子的加速度大小相等方向相反 D2m4m 电场力做的功和 4m6m 电场力对该粒子做的功相等 8、如图所示，水平传送带以恒定的速度 v 运动，一质量为 m 的小物块轻放在传送带的左端，经过一段时间后，物块和传送带以相同的速度一起运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为 g，则()A物块加速运动时的加速度为 g B物块加速运动的时间为2vg C整个过程中，传送带对物块做的功为12mv2 D整个过程中，摩擦产生的热量为 mv2 9、当你走进家电市场，可以看到各种各样的家用电磁炉（如图）。电磁炉作为厨具市场的一种灶具，它打破了传统的明火烹调方式，通常是利用磁场使置于炉面上的锅子出现涡流，再通过电流的热效应，使锅子产生高温以烹煮食物。下列有关此种电磁炉与所用锅子的说法中正确的是（）A锅和电磁炉内部发热线圈盘相当一个高频变压器，内部线圈是变压器初级线圈，锅是次级线圈 B电磁炉使用的是随时间变化的磁场 C电磁炉所用的锅子必须是热的绝缘体 D电磁炉所用的锅子必须是电的绝缘体 10、如图所示，半径为 R 的14圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，过(2R，0)点垂直 x 轴放置一线型粒子发射装置，能在 0yR 的区间内各处沿 x 轴正方向同时发射出速度均为、带正电的同种粒子，粒子质量为 m，电荷量为 q。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。若某时刻粒子被装置发射出后，经过磁场偏转恰好击中 y 轴上的同一位置，则下列说法中正确的是 A粒子击中点距 O 点的距离为 R B磁场的磁感应强度为mvqR C粒子离开磁场时速度方向相同 D粒子从离开发射装置到击中 y 轴所用时间 t 的范围为2Rvt22Rv 三、实验题：本题共 2 小题，共 18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6 分）某同学想要描绘标有“3.8 V，0.3 A”字样小灯泡 L 的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供该同学选用的器材除了开关、导线外，还有：电压表 V1(量程 03 V，内阻等于 3 k)电压表 V2(量程 015 V，内阻等于 15 k)电流表 A1(量程 0200 mA，内阻等于 10)电流表 A2(量程 03 A，内阻等于 0.1)滑动变阻器 R1(010，额定电流 2 A)滑动变阻器 R2(01 k，额定电流 0.5 A)定值电阻 R3(阻值等于 1)定值电阻 R4(阻值等于 10)定值电阻 R5(阻值等于 1 k)电源 E(E=6 V，内阻不计)（1）请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁_（2）该同学描绘出的 IU 图象应是下图中的_ 12（12 分）如图所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度 a 与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图.钩码的质量为1 m，小车和砝码的质量为 m2，重力加速度为 g.（1）下列说法正确的是_.A每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力 B实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源 C本实验 m2应远小于 m1 D在用图象探究加速度与质量关系时，应作 a 和21m图象 （2）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量得到的21ma图象，如图，设图中直线的斜率为 k，在纵轴上的截距为 b，则小车与木板间的动摩擦因数_，钩码的质量1m _.（3）实验中打出的纸带如图所示.相邻计数点间的时间间隔是0.1s，图中长度单位是 cm，由此可以算出小车运动的加速度是_m/s2.四、计算题：本题共 2 小题，共 26 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10 分）一列简谐横波在均匀介质中沿 x 轴正方向传播，t=0 时刻的波动图象如图甲所示，其中处于 x=12m 处的质点 c 的振动图象如图乙所示。求：质点 a 的运动状态传到质点 d 所用的时间；从 t=0 时刻开始，5.5s 内质点 b 运动的路程和 t=5.5s 时质点 b 的位移。14（16 分）如图所示，粗糙水平地面上静止放着相距 d=1m 的两块相同长木板 A、B，每块木板长 L=9m，与地面的动摩擦因数 1=0.2。一可视为质点的物块 C 以0v=10m/s 的初速度水平向右滑上木板 A 的左端，C 的质量为每块木板质量的 2 倍，C 与木板的动摩擦因数 2=0.4。若 A、B 碰后速度相同但不粘连，碰撞时间极短，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g 取 10m/s2。求:(1)木板 A 经历多长时间与木板 B 相碰?(2)物块 C 刚滑离木板 A 时，A 的速度大小；(3)A、B 最终停下时，两者间的距离。15（12 分）如图甲所示，足够长的两金属导轨 MN、PQ 水平平行固定，两导轨电阻不计，且处在竖直向上的磁场中，完全相同的导体棒 a、b 垂直放置在导轨上，并与导轨接触良好，两导体棒的电阻均为 R=0.5,且长度刚好等于两导轨间距 L,两导体棒的间距也为 L,开始时磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化，当 t=0.8s 时导体棒刚好要滑动。已知L=1m,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求：（1）每根导体棒与导轨间的滑动摩擦力的大小及 0.8s 内整个回路中产生的焦耳热；（2）若保持磁场的磁感应强度 B=0.5T 不变，用如图丙所示的水平向右的力 F 拉导体棒 b,刚开始一段时间内 b 做匀加速直线运动，一根导体棒的质量为多少?（3）在（2）问条件下 a 导体棒经过多长时问开始滑动?参考答案 一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】A对木块 A 进行受力分析，受竖直向下的重力和推力 F，垂直斜面的支持力，由平衡条件可知，木块 A 还受到沿斜面向上的静摩擦力，故 A 错误；BC以 AB 为整体作为研究对象受力分析，由平衡条件可知，斜面体 B 与地面之间无摩擦力，地面对斜面体 B 的支持力 12NmmgF 故 BC 错误；D单独以斜面体 B 为研究对象受力分析，斜面体 B 受重力，地面对斜面体 B 的支持力，木块 A 对斜面体 B 的压力及木块 A 对斜面体 B 的沿斜面向下的静摩擦力，故 D 正确。故选 D。2、C【解析】A由甲图可知，若 F=mg，则 F 的方向可能竖直向上，也可能与竖直方向成 2 角斜向下，选项 A 错误；B由乙图可知，若 F=mgtan，则 F 的方向可能沿水平方向，也可能与斜面成 角斜向上，选项 B 错误；C由甲图可知，若 F=mgsin，则 F 的方向是唯一的，一定沿斜面向上，选项 C 正确；D由图丙可知，若 F=mgcos，则若以 mgcos 为半径做圆，交过 G 且平行于 N 的直线于两个点，则说明 F 的解不是唯一的，且 F 的方向一定不是垂直于斜面向上，选项 D 错误；故选 C。3、A【解析】试题分析：因为图线与坐标轴所夹的面积是物体的位移，故在 0-t1时间内，甲车的位移大于乙车，故根据xvt可知，甲车的平均速度大于乙车，选项 A 正确，C 错误；因为乙车做变减速运动故平均速度不等于122vv，选项 B 错误；因为图线的切线的斜率等于物体的加速度，故甲乙两车的加速度均逐渐减小，选项 D 错误 考点：v-t 图象及其物理意义 4、B【解析】小明静止时受到重力和两根橡皮条的拉力，处于平衡状态，如图所示：由于12TTmg，故两个拉力的合力一定在角平分线上，且在竖直线上，故两个拉力的夹角为 120，当右侧橡皮条拉力变为零时，左侧橡皮条拉力不变，重力也不变；由于三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故左侧橡皮条拉力与重力的合力与右侧橡皮条断开前的弹力反方向，大小等于mg，故加速度为 g，沿原断裂绳的方向斜向下，故选 B 正确，ACD 错误。5、B【解析】A因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，由于加速度不变，质点做匀变速曲线运动，由力指向曲线凹面那一侧可知，质点从N点运动到M点的过程中，相同时间内的路程不同，故速度大小发生了变化，故 A 错误；BC因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等、方向相同，故 B 正确、C 错误；D质点在恒力作用下运动，则质点在NM间的运动是匀变速曲线运动，故 D 错误。故选 B。6、C【解析】A电流方向向右，电子向左定向移动，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向里，则后表面积累了电子，前表面的电势比后表面的电势高，故 A 错误；B由电子受力平衡可得 UeevBa 解得UBva，电流越大，电子的定向移动速度 v 越大，所以前、后表面间的电压 U 与 I 成正比，所以故 B 错误，C正确；D稳定时自由电子受力平衡，受到的洛伦兹力等于电场力，即 UFeEea 故 D 错误。故选 C。二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。7、CD【解析】AB由于电场的方向未知，因此粒子的电性不能确定，2m6m 的电势的高低也不能判断，AB 错误；C根据电势能与电势的关系 Ep=q 场强与电势的关系 Ex 得 P1EEqx 由数学知识可知 Epx 图像切线的斜率等于PEx，故斜率间接代表了场强大小，0m2m 和 2m6m 的斜率大小相等方向相反，因此电场强度的方向大小相等方向相反，则粒子的加速度大小相等方向相反，C 正确；D 2m4m两点间距与4m6m两点间距相等，电场强度也相等，因此由U=Ed可知，2m4m两点间的电势差等于4m6m两点间的电势差，则 2m4m 电场力做的功和 4m6m 电场力做的功相等，D 正确。故选 CD。8、AC【解析】A物块加速运动时，由牛顿第二定律得 mg=ma 可得 a=g 故 A 正确；B物块加速运动的时间为 t=vvag 故 B 错误；C整个过程中，根据动能定理得传送带对物块做的功为 W=12mv2-0=12mv2 故 C 正确；D物块加速运的动时间内传送带的位移为 x带=vt 物块的位移为 x物=022vvtt 物块与传送带间相对位移大小为 x=x带-x物=222vtvg 整个过程中摩擦产生的热量为 Q=mg x=12mv2 故 D 错误。故选 AC。9、AB【解析】A锅和电磁炉内部发热线圈盘组成一个高频变压器，内部线圈是变压器初级线圈，锅是次级线圈，当内部初级发热线圈盘有交变电压输出后，必然在次级锅体上产生感应电流，感应电流通过锅体自身的电阻发热，故 A 正确；B法拉第的电磁感应原理说明当通过一导体的磁场随时间变化时，导体上产生感应电流，故 B 正确；C当锅子通过电流时，锅子必须产生高温才能对水加热，故锅子不能为热的绝缘体，故 C 错误；D电磁炉上面所用的锅子必须是电的良导体，当电磁炉的线圈产生随时间而变化的磁场时，锅子才能产生感应电流，故 D 错误；故选 AB。10、ABD【解析】由题意，某时刻发出的粒子都击中的点是 y 轴上同一点，由最高点射出的只能击中（0，R），则击中的同一点就是（0，R），即粒子击中点距 O 点的距离为 R，所以 A 选项正确。从最低点射出的也击中（0，R），那么粒子做匀速圆周运动的半径为 R，由洛仑兹力提供向心力得：2vqvBmR，则磁感应强度mvBqR，所以选项 B 正确。粒子运动的半径都相同，但是入射点不同，则粒子离开磁场时的速度方向不同，选项 C 错误；显然偏转角最大的时间最长，显然从最低点射出的粒子偏转 90，在磁场中的时间最长，最长时间为12114422RRRRtTvvvv+。从最高点直接射向（0，R）的粒子时间最短，则最短的时间为22Rtv，所以选项 D 正确。故选 ABD。【点睛】看起来情况比较复杂，但涉及的问题却是常规问题，本题的关键点是粒子源发出的粒子是速度大小和方向均相同，则其做匀速圆周运动的半径相同，在从最低点的特殊情况就能知道相同的半径就是圆弧的半径，再结合周期公式能求出最长和最短时间。三、实验题：本题共 2 小题，共 18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、B 【解析】用电压表 V1和 R5串联，可改装成量程为111VV5V4?VUUrRr的电压表；用电流表 A1与 R4并联可改装为量程为111AAA40.4?AI rIIR的电流表；待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接法；为使曲线完整，滑动变阻器应采用分压接法，故选择总阻值小的 R1，电路如图：小灯泡灯丝的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的 IU 图线应该是 B【点睛】此题考查了探究小灯泡的伏安特性曲线的实验；此题的难点在于题中所给的电表量程都不适合，所以不管是电流表还是电压表都需要改装，所以要知道电表的改装方法；改装成电压表要串联分压电阻；改装成电流表要并联分流电阻；其他部分基本和课本实验一样 12、D bgk 1gk 0.46 【解析】（1）A.小车与长木板的间的粗糙情况与小车的质量无关，所以在同一个实验中，每次改变小车的质量，不需要平衡摩擦力。故 A 错误。B.实验时应先接通电源，后释放小车。故 B 错误。C.根据牛顿第二定律可得系统的加速度112m gamm，则绳子的拉力121212121m m gm gFm ammmm，由此可知钩码的质量1m远小于小车和砝码的质量 m2时，绳子的拉力才等于钩码的重力。故 C 错误。D.由牛顿第二定律可知21aFm，当F一定是，a与21m成正比，所以应作出21am图象。故 D 正确。（2）根据牛顿第二定律可知122m gm gm a，结合21am图象可得21111ammm g，由此可得钩码的质量为11mgk，小车与木板间的动摩擦因数为bgk。（3）设11.24scm，42.62scm，有公式2413ssat，化简可得22241222.62 1.2410/0.46/33 0.1ssam sm st 四、计算题：本题共 2 小题，共 26 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、0.2s；5.5m，10cm【解析】由图甲可知，简谐波的波长12m，由图乙可知，简谐波的周期0.4sT，故该波的传播速度 30m/svT 由正弦函数曲线规律可知，质点 a 平衡位置的横坐标为 5m，质点 d 平衡位置的横坐标为 11m，所以质点 a 的运动状态传到质点 d 所用的时间 11 5s0.2s30 xtv 5.5s 内，有 35.5s5.2s0.3s134tT 故5.5ts时质点 b 处在正的最大位移处，质点 b 运动的位移为 10cm；质点 b 运动的路程 13 430.1m5.5ms 14、(1)1s(2)1m/s(3)1.5m【解析】（1）设每块木板的质量为 m，则 C 的质量为 2m，假设 A、B 碰撞时，C 仍在 A 上且速度大于 A，C、A 相互作用的过程中，对 A 由牛顿运动定律有:2112(2)mgmm gma 对 C 由牛顿运动定律有:222mgma 代人数据得:1a=2m/s2 2a=4m/s2 A 发生位移 d 与板 B 相碰，由运动规律有:21 112dat C 发生的位移:210 12 112xv ta t 代入数据解得:1t=1s 1x=8m 此时 C 与 A 右端的距离:s=L+d-1x=2m 碰撞前 A 的速度为:11 1va t 代入数据得:1v=2m/s 碰撞前 C 的速度为:202 1vva t 代入数据得:2v=6m/s 故假设成立，所以 A 滑至与 B 相碰时所经历的时间为:1t=1s（2）A、B 相碰过程中动量守恒，有:13(2)mvmm v 代入数据得:3v=1m/s 碰后，A、B 两板所受的合外力 F合=212(2)0mgmm g 故两板一起做匀速运动，所以，C 刚滑离木板 A 时，A 的速度为:ABvv=1m/s（3）设从 A、B 相碰到 C 刚滑上 B 板经历的时间为2t 有:22 23 212av ta t 代人数据得:2t=0.5s 故 C 刚滑上 B 板的速度为:422 2vva t=4m/s A、B 分离后，A 板做匀减速运动，有:13mgma 代入数据得:3a=2m/s2 离到停下，发生的位移为:2132Avxa=0.25m B 板以1a=2m/s2的加速度做匀加速运动，直到与 C 同速，设此过程经历时间为3t；有:542 331 1vva tva t 代入数据得:3t=0.5s 5v=2m/s 此过程 B 板的位移:35132Bvvxt=0.75m 此后 B、C 一起以3a=2m/s2的加速度做匀减速运动直到停下 发生的位移为:25232Bvxa=1m 所以，最终停下来时，A、B 板间的距离为:12BBAxxxx=1.5m 15、（1）0.2J（2）m=0.5kg（3）2s【解析】（1）开始时磁场的磁感应强度按图乙所示变化，则回路中电动势20.5VBELt 电路中的电流0.5A2EIR 当0.8ts时0.25fBILN 回路中产生的焦耳热220.2JQI Rt（2）磁场的磁感应强度保持 B=0.5T 不变，在 a 运动之前，对 b 棒施加如图丙所示的水平向右的拉力，根据牛顿第二定律222B L atFfmaR，即222B L atFfmaR 得0.5fma，220.1252B L aR 求得20.5/am s，导棒的质量0.5mkg（3）当导棒 a 刚好要滑动时，222B L vfR，求得1/vm s，此时 b 运动的时间2svta