2023年高考第一次模拟试题：物理（天津卷A卷）（全解全析）.pdf

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1、2023年高考物理第一次模拟考试卷物理全解全析注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个项选项中，只有一个选项是正确的）1.物理讨论课上，老师问道：“假如水中相同深度处有如b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，人在水下的像最深，c照亮水面的面积比。的大。关于这

2、三种光的性质，同学们能做出什么判断？下列回答正确的是（）A.在水中的传播速度a光最大B.通过同一玻璃三棱镜时。光的偏折程度小C.照射相同的金属板均发生光电效应，c光使其逸出的光电子最大初动能最大D.通过同一装置发生单缝衍射，b光的中央亮条纹最宽【答案】D【解析】A B.水深为，照亮水面的圆面积的半径R与临界角C满足tan C=h又因为,c 1sinC=nc照亮水面的面积比。的大，则c的临界角大，水对c的折射率小，所以。的折射率最大，a的频率最大，波长最小，。的传播速度最小，故A B错误；C.因为a的频率比c大，所以c光使其逸出的光电子最大初动能不是最大，故C错误；D.根据视深公式h/?=n说明

3、频率最小的光，水对它的折射率最小，在水下的像最深，所以6的折射率最小，频率最小，波长最大，传播速度最大，依据波长越长，单缝衍射条纹越宽，故D正确。故选D。2.如图所示，理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按图甲所示方式连接，已知变压器的原副线圈的匝数比为/:*10：1,电阻灭=10。，图乙是2?两端电压U 随时间变化的图像,UM=I O6V。则下列说法中正确的是（）B.变压器的输入功率为10WC.电压表V 的读数为10瓜受 AD.电流表A 的读数为10【答案】B【解析】A.。随时间变化规律是w=t/mcos=10cosl00rt（V）所以/R=$0COS1O（M A）故 A 错误；B

4、.通过电阻R 电流的有效值为人 卡 变压器的输入功率等于R消耗的功率，即尸=/；R=10W故 B 正确；C.电压表V 的读数为R 两端电压的有效值，即U=%=1 0VV2故 C 错误；D.根据理想变压器变流规律可得电流表A 的读数，即原线圈电流的有效值为（=%/,=0.1A故 D 错误。故选B3.2022年 7 月 2 5 日3 时 13分，问天实验舱入轨后，顺利完成状态设置，成功对接于天和核心舱前向端口。假设组合体在距地面高度为的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，周期为兀 已知地球半径为R,引力常量为G,不考虑地球自转的影响，地球看成质量分布均匀的球体。则()+)3A.地球的质量为一G T 3

5、4B.地球的密度为R+hC.地球表面的重力加速度和组合体的向心加速度之比为火2：RD.地球表面的重力加速度为【答案】A【解析】A.根据GMm-7二 加(R+，)21 (/?+)T解得4n2(R+hM=,)GT1A 正确;B.根据夕 考=抑3解得3咿+GT2R3B 错误:C.在地球表面有Mmmg=G,对组合体有GMm-7=ma(R +)解得2=aR+hRC 错误；D.根据可知地球表面的卫星周期小于T,故地球表面的重力加速度大于I 丁 J,D 错误。故选Ao4.如图中所示，两平行金属板4、8 放在真空中，间距为以 0。，为板间水平中线，4 5 板间的电势差 U 随时间的变化情况如图乙所示。有一个质

6、量为加，电荷量为4 的带电小球，从。点以%的速度水平射入电场。7 时刻小球恰好从0 点射出电场，小球运动过程中未与极板相碰。则下列说法正确 的 是（）A.小球的电场力等于重力U=4mgdB.板间电压 qc.时，小球竖直方向速度为oD.片T 时，小球竖直方向速度为0【答案】B【解析】A.设 2 7 时间内小球的加速度为,07 小球在竖直方向的位移为零，根据运动学公式可得解得a=3g由牛顿第二定律可得F-mg=ma故 A 错误;B.根据匀强电场中电场强度与电势差的关系式，有U=Ed又F=qE联立，可得七二 4mgdq故 B 正确；_ rc.时，小球竖直方向速度为T gTv =gx?=T故 c 错误

7、；D.片时，小球竖直方向速度为故 D 错误。故选Bo5.A、B 两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60。和 45。B 间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态，则下列判断正确的是（）A、B.A、B 所受弹簧弹力大小之比为石：6C.快速撤去弹簧的瞬间，A、B 的瞬时加速度大小之比为1 :6D.悬挂A、B 的细线上拉力大小之比为1 ：6【答案】C【解析】A.对 A B两个物体进行受力分析，如图所示，设弹簧弹力为凡对物体A-T对物体Btan 45。=联F解得这=在故A错误；B.同一根弹簧弹力相等，故B错误；C.快速撤去弹簧的瞬间，两个物体都将以悬点为圆心做圆周运动，合力为切线

8、方向。对物体AznAgsin30=wAaA对物体B叫 g sin 45=mRaB联立解得A=J _aa应故C正确；D.对物体A,细线拉力T =_ f _A cos 600对物体B,细线拉力心=K cos 45。解得八一正TB 1故D错误。故选C。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。分）6.我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达 到1亿摄氏度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于聚变的说法正确的是（）A.任何两个原子核都可以

9、发生聚变B.核聚变比核裂变更为安全、清洁C.两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加D.两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加【答案】BD【解析】A.最容易实现的核聚变是氢的同位素笊和瓶的反应，不是任何两个原子核都可以发生的,故 A 错误；B.核聚变比核裂变更为安全、清洁，选项B 正确；C D,两个轻核结合成质量较大的核，因放出核能，则有质量亏损，则总质量较聚变前减小，核子的比结合能增加，选项C 错误，D 正确。故选BDo7.如图所示为回旋加速器的示意图。两个靠得很近的。形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的A 处开始加速。已知。形盒的半径为R,磁场的磁感应强度为B

10、,高频交变电源的电压为U、频率为了,质子质量为?、电荷量为夕。下列说法正确的是（）高频爰变电源A.质子的最大速度不超过2万歹B.质子的最大动能为2,“C.只增大磁感应强度B,回旋加速器仍可正常工作D.在不改变所加交变电源频率和磁场的情况下，可直接对氢核（升防）进行加速【答案】AB【解析】质子如果能在回旋加速器中一直加速，条件是质子在磁场中做圆周运动的周期等于所接高频交流电源周期，即27rm T 1-=/=一Bq fA.质子一直加速，则出回旋加速器时速度最大，此时半径为R,有2兀 R _%=下=2 赎/则质子的最大速度不超过2 万以，故 A 正确；B.质子的最大动能为E k =；匕:=2?乃=B

11、:一故 B正确；C.如果只增大磁感应强度B,则质子在磁场中做圆周运动的周期将变小，不等于交流电源的周期,则回旋加速器不能正常工作，故 C 错误；D.在不改变所加交变电源频率和磁场的情况下，只要粒子的比荷与质子的相同，回旋加速器就能正常使用，而氢核的比荷与质子比荷不相等，故 D错误。故选AB o8.2 0 2 2 年 2月，北京市和张家口市将联合举办第2 4 届冬季奥林匹克运动会，某冰壶队为了迎接冬奥会，积极开展训练，某次训练中，蓝色冰壶静止在圆形区域内，运动员用质量相等的红色冰壶撞击蓝色冰壶，红、蓝两只冰壶发生正碰，如图所示。若碰撞前、后两壶的修图像如图所示，则()A.两只冰壶发生碰撞过程中机

12、械能守恒B.碰撞后，蓝色冰壶受到的滑动摩擦力较大C.碰撞后，蓝鱼冰壶经过5 s 停止运动D.碰撞后，两壶相距的最远距离为1.1 m【答案】CD【解析】A.设冰壶质量为“，由图示图像可知，碰前红壶的速 度%=1 讨$,碰后红壶的速度为v；=0.4 m/s(碰后蓝壶的速度为v =0.6 m/s,碰撞前两壶的总动能为k0=g x m x V=0.5/w碰撞后前两壶的总动能为E.=mv+mv2=xmx0.4+X/M X0.62=0.26m。蓝两壶质量7相等，由牛顿第二定律可知，摩擦力为f -m a则fir故 B 错误；C.由图像可知，两壶碰撞前，红壶的加速度大小为6=Av1，2-Lm/s2=0.2m/

13、s2由图像可知，蓝壶静止的时刻为%1-2 4t=-=s=6s%0.2碰撞后蓝壶的运动时间f蓝=6s-Is=5s故 C 正确；D.速度图像与坐标轴围成的面积表示位移，则碰后两壶相距的最远距离为As=s蓝-s红=x0.6x(6-l)m x0.4x(3-l)m =1.1m故 D 正确。故选CD。9.（12 分）（1）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。/纸带祛码I r 下 列 说 法 正 确 的 是。A.每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B.实验时应先释放小车后接通电源C.本实验祛码及祛码盘B的质量应远大于小车A的质量1a-D.在用图象探究加速度与质量关系时，应作 m图象某同学将长木

14、板右端适当垫高，其目的是。但他把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大。用 a表示小车的加速度，尸表示细线作用于小车的拉力。他绘出的 一 尸关系图象（如图）是。电压表V （量程3V,内阻约为3 0 k C）电流表A i （量 程 IOOHA,内阻约为1 0 0。）电流表A 2 （量 程 1 m A,内阻约为1 0 Q）滑动变阻器R （最大电阻5 0 0。）电源E （电动势4 V）开关S某课外活动小组设计了如图甲所示的测量电路进行了实验，请回答下列问题：电 路 中 电 流 表 应 选 用 上 述 器 材 中 的 （填写字母代号）；闭合开关S前，滑动变阻器的滑动触头P应滑到（选填”或?”）端；实验中得

15、到的/一U图线如图丙中的实线d所示，由于本实验存在误差，你认为电阻凡的真实/-U图 线 应 为 图 丙 中 图 线 （选填”或e”）。【答案】D 平衡摩擦力 C；（2）Ai a c【解析】（1）A.对小车受力分析，由平衡条件Mg sin 0-/jMg cos 0可得sin 6=cos 0平衡摩擦力后，与小车质量无关，所以每次改变小车质量时，不需要平衡摩擦力，A错误；B.实验时应先接通电源后释放小车，B错误；C.本实验中为了使祛码及祛码盘B的总重力近似等于小车所受的拉力，应保证祛码及祛码盘B的质量应远小于小车A的质量，C错误；1a-D.在用图象探究加速度与质量关系时，应作 机 图象，D正确。故选

16、D。某同学将长木板右端适当垫高，其目的是平衡摩擦力，消除摩擦力对实验的影响。一尸图像中，由于长木板的后端垫得过高，使得倾角过大，没有挂祛码时就有加速度，结合图像分析可知，C正确。故选C o（2）当电流表满偏时，此时电路中的电流max=-A=0.001A=lmARx 3000所以电流表选A2;滑动变阻器分压接法，为了保护电路，则应使分出去的电压为零，故滑片应滑于a端；本次实验是用电流表的内接法测电阻的，所以电压表测的是电流表和R,的总电压，那么电压和电阻的测量值均偏大，故真实的图象应是c；1 0.（1 4 分）简谐运动是一种常见且重要的运动形式。它是质量为m 的物体在受到形如F=-kx的回复力作

17、用下，物体的位移x 与时间，遵循x =4 s i n 变化规律的运动,其中角频率2乃 _=(k为常数，力为振幅，T为周期）。弹簧振子的运动就是其典型代表。如图所示，一竖直光滑的管内有一劲度系数为4的轻弹簧，弹簧下端固定于地面，上端与一质量为加的小球“相连，小球/静止时所在位置为0。另一质量也为机的小球8从距N为 的P 点由静止开始下落，与/发生瞬间碰撞后一起开始向下做简谐运动。两球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变在弹性限度内，当其形变量为x时，弹性势能为 2 。已知 k,重力加速度为g。求:（1）8与 Z 碰撞后瞬间一起向下运动的速度；（2）小球/被碰后向下运动离。点的最大距离；（3）小

18、球N从。点开始向下运动到第一次返回。点所用的时间。QIBwwvwiA45【解析】（1）8自由卜落”的速度以，根据机械能守恒有mgH=m vs解得力=病 百8与/碰撞过程动量守恒，则有mvB+0 =（加+加）匕匕=、叵解得V 2 k（2）/在。位置，弹簧被压缩与,根据平衡条件得、。=等K4与B共同体继续向下运动离。点的最大距离为鼻根据能守恒定律|（2 ）vl2+2 mgxm=U（x0+xm）2根据平衡条件有m g =kx。整理得=0得 x,”=3 x o,X =f（舍去）即 k（3）由题意乂振幅所求时间t=2t+-T =-T2 3得11.（15分）如图所示，在光滑水平面上通过锁定装置固定一辆质量

19、A/=2kg的小车，小车左边部分为半径及=1.8m 的四分之一光滑圆弧轨道，轨道末端平滑连接一长度 =5.4m的水平粗糙面，粗糙面右端是一挡板。有一个质量为?=1kg的小物块（可视为质点）从小车左侧圆弧轨道顶端A 点静止释放，小物块和小车在粗糙区域的滑动摩擦因数=0 0 8,小物块与挡板的碰撞无机械能损失,重力加速度g=lm/s）。求：（1）小物块滑到圆弧轨道末端时轨道对小物块的支持力”大小;（2）若在物块滑到圆弧末端时解除锁定，则小物块和小车最终的速度吗是多少：（3）若在物块滑到圆弧末端时解除锁定，则小物块从圆弧末端到与右侧挡板碰撞前经历的时间人【答案】（1）30N；（2）2 m/s.（3）

20、Is【解析】（1）小车被固定，小物块下滑到最低点过程机械能守恒，设小物块刚滑上右侧粗糙区域时候速度大小为匕，由mgR-0得V j=6m/s在圆弧轨道末端K解得FN=31ng=30N（2）物块在车上相对滑动，有=（7+M）V,得v2-2m/s（3）若在物块滑到圆弧末端时解除锁定，小物块和小车组成的系统水平方向动量守恒，设小物块碰撞前彩，设小车碰撞前匕，从圆弧末端到碰撞前，动量守恒mvx=mv2+MV3能量守恒+pngL代入数据得彩=5.2m/s,v3=0.4m/s这一过程下，小物块做匀减速直线运动，所用时间-am代入数据得z =l s1 2.（1 8 分）如图所示，两条足够长的光滑金属导轨“N,

21、互相平行，它们所在的平面跟水平面成夕角，两导轨间的距离为Z两导轨的顶端和尸用阻值为R电阻相连，在导轨上垂直于导轨放一质量为机，电阻为 的导体棒，导体棒始终与导轨连接良好，其余电阻不计，水平虚线。下方的导轨处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向上，”为磁场区域的上边界，现将导体棒从图示位置由静止释放，导体棒下滑过程中始终与导轨垂直，经过时间上导体棒的速度增加至匕，重力加速度为g,求：（1）导体棒速度为匕时加速度的大小；（2）在乙 时间内，流过导体棒某一横截面的电荷量以（3）导体棒速度达到稳定后沿导轨继续下滑，在这个过程中，电阻R上会产生焦耳热，此现象可以从宏观与微观两个不同角度

22、进行研究。经典物理学认为，在金属导体中，定向移动的自由电子频繁地与金属离子发生碰撞，使金属离子的热振动加剧，因而导体的温度升高，在考虑大量自由电子的统计结果时，电子与金属离子的频繁碰撞结果可视为导体对电子有连续的阻力，若电阻R是一段粗细均匀的金属导体，自由电子在导体中沿电流的反方向做直线运动，基于以上模型，试推导出导体棒速度达到稳定后沿导轨继续下滑 距离的过程中，电阻尺上产生的热量劣。g s i n 6*m g s i n J y -/mgRxsin【答案】（1）m（R+r）.（2）BL；（3）R+r【解析】（1）当导体棒运动的速度为匕时，电动势为E-BLv电路中的电流为7 =R+r导体棒所受

23、的安培力为F,.=B1 L根据牛顿第二定律可得mg s i n 6 -4=ma联立解得=gsin0-m(R+r)(2)导体棒从静止到速度增加至匕的过程中，由动量定理有mg sin。4 /安，=加匕-0又F安t=BI Lt=BLq联立解得_ mg sin 0 t mvxq一 B L(3)导体棒速度达到稳定时有D2 2mg sin 9=BI J =-R+r金属导体R两端的电势差为金属导体R中的电场可以视为匀强电场，有E电4达到稳定速度后，电路中的电流大小不变，自由电子做匀速运动，金属导体尺对每个电子的阻力/与电场力平衡f =qE，u根据电流微观表达式4 =nqvS其中为单位体积中的自由电子数，阻力对所有电子做功的多少等于金属导体R产生的热量，则有QR=fvtnSd又Xt=%联立可得mgRx sin 0