2022-2023学年天津市高三下学期第二次模拟考试物理试卷（含解析）

2022-2023学年天津市高三下学期第二次模拟考试物理试卷

学校:___________姓名：___________班级：_____________

一、单选题

1．针对伽利略对自由落体运动的研究内容及过程,有以下叙述：

①伽利略后来借助数学知识发现，如果速度与位移成正比,将会推导出错误的结论；

②伽利略通过逻辑得出亚里士多德的结论是错误的；

③伽利略做了大胆的猜想：落体运动应该是一种简单的运动,落体的速度与时间或位移成正比；

④伽利略通过铜球沿阻力很小的斜面滚下这一严谨求实的实验测定,得出只要倾角一定,铜球的加速度不变,他进一步设想当倾角为90°时，运动变为自由落体,其性质不变，且所有物体下落的加速度都一样，到此人类终于认识到自由落体运动是匀变速直线运动了。

根据伽利略研究的真实过程，请你做出科学合理的排序，你认为正确的是(    )

A．①②③④ B．②③①④

C．①③②④ D．②①③④

2．2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星。该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星）。该卫星（　　）

A．入轨后与其他同步卫星共用一条轨道

B．入轨后相对于地心静止

C．距离地面高度大约3000km

D．发射速度大于第二宇宙速度

3．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光先在玻璃球中发生全反射

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减小

C．图丙中若得到如图所示明暗相间条纹说明被检测工件表面平整

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

4．如图所示，平行板电容器与电动势为E′的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电的油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（  ）

A．平行板电容器的电容将变小

B．静电计指针张角变小

C．带电油滴的电势能减少

D．若将上极板与电源断开后再将下极板左移一小段距离，则油滴所受电场力不变

5．图（a）为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图（b）为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　）

A．在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动

B．在t=0.25s时，质点P正在远离平衡位置

C．从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了10m

D．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程小于30cm

二、多选题

6．如图所示，交流发电机通过电阻不计的导线为右侧的电路供电，电压表和电流表均为理想交流电表，变压器为理想变压器，b是原线圈的中心抽头，副线圈两端接有滑动变阻器R和小灯泡L，电阻不计的金属线圈ABCD在磁场中匀速转动。下列说法正确的是（　　）

A．当单刀双掷开关由a拨向b而其他条件不变时，稳定后电压表的示数增大

B．当滑动变阻器的滑动触头向下滑动而其他条件不变时，电流表的示数增大

C．当滑动变阻器的滑动触头向上滑动而其他条件不变时，小灯泡变暗

D．当线圈ABCD的转速增加一倍而其他条件不变时，电压表和电流表的示数均增加一倍

7．在运动项目中，有很多与物理规律有着密切的联系，在运动会上，某同学成功地跳过了1.28m的高度，若忽略空气阻力，下列说法正确的是（    ）

A．从地面向上起跳过程，地面对该同学的支持力等于该同学的重力

B．从地面向上起跳过程，地面对该同学的支持力等于该同学对地面的压力

C．落到垫子上后，该同学对垫子的压力始终等于垫子对该同学的支持力

D．落到垫子上后，该同学对垫子的压力始终等于该同学的重力

8．如图为一定质量的理想气体的体积随温度变化的图像，气体从状态a出发，经过等容过程到达状态b，再经过等温过程到达状态c ，直线ac过原点。则气体（　　）

A．在状态c的压强等于在状态a的压强

B．在状态b的压强小于在状态c的压强

C．在b→c的过程中气体从外界吸热

D．在a→b的过程对外做功

三、实验题

9．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件如图所示。

（1）用红色滤光片进行实验，测得双缝到屏的距离为0.700m，双缝间的距离为。用测量头测出光屏上第1条亮条纹与第6条亮纹中心间的距离为11.550mm，则红色光的波长______mm。

（2）用红色滤光片进行实验，在双缝后的屏幕上显示出干涉图样，若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是______

A．改用紫色滤光片进行实验    B．减小双缝之间的距离

C．选用较长的遮光筒        D．将光源向远离双缝的位置移动

（3）在实验中，若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹且中央亮纹是白色的，其它亮纹中红色在最______侧，紫色在最______侧（填“内”、“外”）。

（4）在实验中，如果将光源换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是______（填写图中光学元件名称）。

10．学习小组同学在测量某电阻的阻值Rx（约为5kΩ）时，实验所用器材为：电源（电压3V，内阻可忽略）、电流表（内阻约10Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～10kΩ，额定电流2A）、开关、导线若干。为更方便电路的调节，同学们利用以上器材设计了调节电路部分，画出实验电路图如图甲（虚线方框中为测量电路，未画出），进行实验测量，记录数据如下表：

（1）由表数据可知，他们在进行实验时，电路中开关S1是______的（填“闭合”或“断开”）

（2）如图乙所示是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请将图中剩余部分的导线补充完整(         )

（3）这个小组的同学在坐标纸上建立U—I坐标系，画出了表格中的数据对应的7个坐标点，如图丙所示，用坐标点拟合出图线时应该舍掉的是第______组数据（填表格中的序号）。

四、解答题

11．如图所示，EGH与OPQ是足够长的平行导轨，导轨间的距离，EG、OP部分水平面粗糙，E、O端用导线与最大阻值为的滑动变阻器连接，GH、PQ部分倾斜且光滑，倾角为。GH、PQ导轨所在空间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，EG、OP导轨所在处有竖直向上的匀强磁场。ab、cd是完全相同的导体棒，长度等于导轨间的距离，质量，电阻。现将滑动变阻器有效电阻调为，cd棒放在水平导轨上。ab棒从倾斜导轨上由静止释放，ab、cd与导轨接触良好，导轨和导线的电阻不计，取。

(1)若ab棒在下滑的过程中cd棒保持静止不动，求ab棒下滑的最大速度；

(2)若cd棒与导轨间的动摩擦因数为（已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力），为保证释放ab棒后cd棒一直不动，滑动变阻器的有效电阻应满足的条件。

12．如图所示，M和N为平行金属板，质量为m，电荷量为q的带电粒子从M由静止开始被两板间的电场加速后，从N上的小孔穿出，以速度v由C点射入圆形匀强磁场区域，经D点穿出磁场，CD为圆形区域的直径。已知磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，粒子速度方向与磁场方向垂直，重力略不计。

（1）判断粒子的电性，并求M、N间的电压U；

（2）求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r；

（3）若粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，求粒子在磁场中运动的时间t。

13．如图所示，传送带与地面成夹角θ=，以一定的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传送带从A→B的长度L=16m，则

（1）若要使物体尽可能快的到达B端，传送带的速度至少为多少？

（2）若传送带逆时针转动的速度为10m/s，物体从A到B需要的时间为多少？

参考答案

1．B

【详解】伽利略对自由落体运动的研究过程是这样的：伽利略通过逻辑得出亚里士多德的结论是错误的；伽利略做了大胆的猜想：落体运动应该是一种简单的运动，落体的速度与时间或位移成正比；伽利略借助数学知识和实验发现，如果速度与位移成正比，将会得到错误的结论；伽利略通过铜球沿阻力很小的斜面滚下这一严谨求实的实验测定，得出只要倾角一定，铜球的加速度不变，他进一步设想当倾角为90°时，运动变为自由落体，其性质不变，且所有物体下落的加速度都一样，到此人类终于认识到自由落体运动是匀变速直线运动。故科学合理的排序是②③①④。

A．①②③④，与结论不相符，选项A错误；

B．②③①④，与结论相符，选项B正确；

C．①③②④，与结论不相符，选项C错误；

D．②①③④，与结论不相符，选项D错误；

故选B。

2．A

【详解】A．地球静止轨道卫星（同步卫星）入轨后只能位于赤道正上方的某一固定高度处，且相对于地球静止，因此所有地球同步卫星都在同一轨道上，故A正确；

B．同步卫星入轨后相对于地球静止，绕地心做圆周运动，相对于地心是运动的，故B错误；

C．根据万有引力提供向心力以及地球表面万有引力约等于重力可得同步卫星距离地面高度为

代入数据可得

故C错误；

D．同步卫星依然是地球的卫星，故发射速度应大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故D错误。

故选A。

3．B

【详解】A．根据图像可知

由于a光的折射率较小，则临界角较大，入射时大，a光的折射率较大，则临界角较小，入射时小，故无法确定先后，A错误；

B．由于条纹间距

可知只减小屏到挡板的距离L，相邻亮条纹间距离将减小，B正确；

C．被检测件的上表面和样板件的下表面间的空气膜，形成一个空气劈，从空气劈上下表面反射的光线发生薄膜干涉，若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整，C错误；

D．自然光通过M后变成偏振光，若N的偏振方向与M的偏振方向相同，光屏上光斑最亮；若N的偏振方向与M的偏振方向垂直，光屏上几乎没有亮斑，因此当M和N发生相对转动时，光屏上的光斑亮度会发生变化，D错误。

故选B。

4．C

【详解】A．将电容器的上极板下移后，极板间距减小，根据

C=

电容器的电容变大，A错误；

B．电容器始终与电源相连，两极板的电势差不变，所以静电计指针张角不变，B错误；

C．电容器的电势差不变，d减小，则电场强度E变大，P点与下极板间的电势差变大，即P点的电势增大，因为该油滴带负电，所以其电势能减少，C正确；

D．若将电容器上极板与电源断开，则电容器的电荷量不变，当正对面积S减小时，电容器的电容变小，电势差增大，根据

E=

电场强度变大，油滴所受电场力变大，D错误。

故选C。

5．D

【详解】A．由图（b）可知，在t=0.10s时，质点Q向y轴负方向运动，故A错误；

BC．由图（a）、（b）可知

，

因此

在从t=0.10s到t=0.25s，波传播的距离

由于在t=0.10s时，质点Q向y轴负方向运动，结合图（a）可知，波沿着x轴负方向传播，因此从t=0.10s到t=0.25s时，经过质点P在x轴下方且正在靠近平衡位置，故BC错误；

D．从t=0.10s到t=0.20s时间内，恰好为半个周期，P通过的路程

从t=0.20s到t=0.25s时间内，P通过的路程

因此从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程

故D正确。

故选D。

6．AD

【详解】A．当单刀双掷开关由a拨向b而其他条件不变时，变压器原线圈的匝数减小，根据

可知，次级电压变大，则稳定后电压表的示数增大，选项A正确；

B．当滑动变阻器的滑动触头向下滑动而其他条件不变时，次级电阻变大，则次级电流减小，则初级电流减小，即电流表的示数减小，选项B错误；

C．当滑动变阻器的滑动触头向上滑动而其他条件不变时，次级电阻减小，而次级电压不变，则次级电流变大，即小灯泡变亮，选项C错误；

D．当线圈ABCD的转速增加一倍而其他条件不变时，根据

可知感应电动势的最大值增加一倍，有效值增加一倍，则次级电压有效值增加一倍，电压表示数增加一倍，次级电流增加一倍，则初级电流增加一倍，即电流表的示数增加一倍，选项D正确。

故选AD。

7．BC

【详解】从地面向上起跳过程，地面要给该同学一个向上的支持力，即支持力的大小大于人的重力的大小，人才能够有向上的加速度，才能向上运动，故A错误．从地面向上起跳过程，地面对该同学的支持力与该同学对地面的压力是一对作用力和反作用，故B正确；落到垫子上后，该同学对垫子的压力始终与垫子对该同学的支持力是一对作用力和反作用，故C正确；落到垫子上后，该同学先向下减速，加速度向上，故支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，此时该同学对垫子的压力始终大于该同学的重力；当该同学静止时，故支持力等于重力，根据牛顿第三定律可知，此时该同学对垫子的压力始终等于该同学的重力；故D错误；选BC.

【点睛】从地面向上起跳过程，人向上加速，处于超重状态，支持力大于重力，而支持力与压力是作用与反作用力关系；落到垫子上后，人先向下减速，处于超重状态，支持力大于重力；最后静止，支持力等于重力.

8．AC

【详解】A．直线ac过原点，根据盖—吕萨克定律可知ac为一条等压线，即气体在状态c的压强等于在状态a的压强，故A正确；

B．气体在b→c经历等温变化，体积增大，根据玻意耳定律可知气体在状态b的压强大于在状态c的压强，故B错误；

C．气体在b→c的过程中，温度不变，内能不变，体积增大，对外界做功，根据热力学第一定律可知气体从外界吸热，故C正确；

D．气体在a→b的过程体积不变，不对外做功，故D错误。

故选AC。

9．          BC##CB     外     内     滤光片

【详解】（1）[1]根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距

可知

（2）[2] 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距

可知若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可以增加双缝到屏的距离即选用较长的遮光筒、改用波长更长的光进行实验、减小双缝之间的距离，改变光源和双缝的距离对条纹间距没有影响，故选BC；

（3）[3] [4]根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距

可知在实验中，若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹且中央亮纹是白色的，其它亮纹中红色波长最长在最外侧，紫色光波长最短在最内侧；

（4）[5]在实验中，如果将光源换成激光光源即可产生单色光，这时可以去掉滤光片。

10．     闭合          6

【详解】（1）[1]由（3）知是用伏安特性曲线测量电阻的，要求电压电流从接近0开始调节，所以采用分压接法，他们在进行实验时，电路中开关S1是闭合的。

（2）[2]由于

采用电流表内接法

（3）[3]如图丙所示，用坐标点拟合出图线时应该舍掉的是第6组数据。

11．(1)6m/s；(2)R2≦4Ω

【详解】(1)ab棒由静止释放后先加速下滑，加速度减小到0时开始匀速下滑并达到最大速度vm

mgsinθ=B1IL

B1Lvm=IR总

vm=6m/s

(2)要保证释放ab棒后cd棒一直不动，则cd棒受的安培力不得超过最大静摩擦力设通过cd的最大电流为

B2IcdL=μmg

ab棒达到匀速后，cd棒与滑动变阻器的电流之和不变，滑动变阻器的电阻R2越大，通过cd棒的电流越大，通过滑动变阻器的电流越小，所以滑动变阻器的电阻R2有最大值Rmax，滑动变阻器的电流有最小值Imin，

Icd+Imin = I

IcdR0 = IminRmax

解得：

Rmax=4Ω

所以

R2≦4Ω

12．（1）正电，；（2）；（3）

【详解】（1）带电粒子在磁场中运动，根据左手定则可知粒子带正电。粒子在电场中运动由动能定理可知

解得

（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，所受洛伦兹力提供向心力，有

解得

（3）设粒子运动轨道圆弧对应的圆心角为，如图

依题意粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，由几何关系，得

设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，有

带电粒子在磁场中运动的时间

联立各式解得

13．（1）  （2）2s

【详解】（1）要使物体尽快到达底端，要求物体以最大加速度一直加速，即摩擦力始终沿传送带向下，则有

解得

（2）物体加速到与传送带速度相同时有

物体速度与传送带相同时，由牛顿第二定律有

物体加速的位移

解得