2023年天津市市区重点中学高考物理一模试卷（含答案解析）

2023年天津市市区重点中学高考物理一模试卷

1.  如图四幅书本插图中，关于物理思想方法叙述不正确的是(    )

A. 微元法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 实验和逻辑推理

2.  下列说法不正确的是(    )

A. 布朗运动和扩散现象都是由物质分子的无规则运动产生的，且剧烈程度都与温度有关
B. 彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点
C. 一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，单位时间内气体分子对单位面积容器壁的碰撞次数一定减少
D. 温度相同、质量相等的氢气和氧气，若均可视为理想气体，则氢气的内能比氧气的内能大

3.  2022年卡塔尔世界杯足球赛，就像是全世界球迷们的狂欢节，尤其是无数青少年为此着迷不已。如图所示为四种与足球有关的情景，下列说法正确的是(    )

A. 静止在场地上的足球图甲受到的弹力就是它受到的重力
B. 踩在脚下且静止在水平草地上的足球图乙一定受到3个力的作用
C. 落在球网中的足球图丙受到的弹力是由于球网发生了弹性形变而产生的
D. 运动员灵活运球盘带过程中图丁，脚部对足球作用力可能大于足球对脚部作用力

4.  电压互感器能将高电压变成低电压、电流互感器能将大电流变成小电流，用于测量或保护系统。如图所示，、是监测交流高压输电参数的互感器，a、b是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为220kV，的原、副线圈匝数比为1：100，交流电压表的示数为200V，交流电流表的示数为2A，则(    )

A. a是交流电压表，b是交流电流表 B. 的原、副线圈匝数比为1000：1
C. 高压线路输送的电流为200A D. 高压线路输送的电功率为

5.  图甲是未来空间站的构思图。在空间站中设置个如图乙绕中心轴旋转的超大型圆管作为生活区，圆管的内、外管壁平面与转轴的距离分别为、当圆管以一定的角速度转动时，在管中相对管静止的人可看作质点便可以获得个类似在地球表面的“重力”，以此降低因长期处于失重状态对身体健康造成的影响。已知地球质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，地球自转周期为当空间站在地球静止同步轨道上运行时，管道转动的角速度大小为(    )
 

A.  B.
C.  D.

6.  对于下列四幅图，以下说法正确的是(    )
 

A. 图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a光束在水珠中传播的速度一定小于b光束在水珠中传播的速度
B. 图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，无论入射角i增大到多少，都一定有光线从面射出
C. 图丙中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将明、暗交替变化，此现象表明光是横波
D. 图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的

7.  如图所示，图是氢原子能级图，图是研究自感现象的电路图，圈是动圈式话筒原理图，图是核子平均质量与原子序数关系图，下列说法正确的是(    )

A. 图中一群氢原子处于的激发态，最多能辐射6种不同频率的光子
B. 图中电路开关闭合后，灯泡A慢慢变亮
C. 图利图了电磁感应的原理，声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流
D. 图中原子核C、B结合成A时会有质量亏损，要释放能量

8.  如图所示，一列横波沿x轴传播，在时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，下列说法中正确的是(    )

A. 由该波形曲线读出这列波的振幅为
B. 该波形曲线上平衡位置位于处的质点振动的周期可能是
C. 若周期大于，则该波的波速可能是
D. 若周期大于，则该波的波速可能是

9.  某实验小组设计了图甲所示的实验装置来测量木块与平板间的动摩擦因数，其中平板的倾角可调。

获得纸带上点的部分实验步骤如下：
A.测量完毕，关闭电源，取下纸带
B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开木块
C.把打点计时器固定在平板上，将木块尾部与纸带相连，使纸带穿过限位孔
D.将木块靠近打点计时器
上述实验步骤的正确顺序是：______ 用字母填写；
打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上计数点的间距如图乙所示.根据纸带求出木块的加速度______ 保留两位有效数字；

若重力加速度，测出斜面的倾角，查表知，，若木块的质量为，则木块与平板间的动摩擦因数______ 保留两位有效数字；
若另一小组利用图甲装置验证了牛顿第二定律，则实验时通过改变______ ，验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；通过改变______ ，验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。

10.  现代智能手机中大都配置有气压传感器，当传感器所处环境气压变化时，其电阻也随之发生变化。已知某气压传感器的阻值变化范围为几十欧姆到几百欧姆，某实验小组在室温下用伏安法探究其阻值R，随气压P变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择：
A.气压传感器，一个标准大气压下阻值约为
B.直流电源，电动势6V，内阻不计
C.电流表A，量程为，内阻不计
D.电压表V，量程为，内阻为
E.定值电阻
F.滑动变阻器R，最大电阻值约为
G.开关S与导线若干

小明同学设计了图实验电路原理图，请在图中将实物连线图补充完整。
某次测量时，电压表示数如图所示，电压表示数为______ V。
当气压传感器所处环境气压为P时，闭合开关S，测得两个电表的读数分别为U和I，则气压传感器的阻值______。
改变环境压强P的大小，测得不同的R值，绘成图象如图所示，由图可得R阻值和压强P的函数关系式为______。

11.  如图所示，质量为的长木板B静止放置在光滑水平面上，B左侧的竖直平面内固定一个光滑圆弧轨道PQ，O点为圆心，半径为，OQ竖直，Q点与木板B上表面相切，圆心角为。圆弧轨道左侧有一水平传送带，传送带顺时针转动，传送带上表面与P点高度差为。现在传送带左侧由静止放置一个质量为的可视为质点的滑块A，它随传送带做匀加速直线运动，离开传送带后做平抛运动，恰好从P点沿切线进入圆弧轨道，滑出轨道后又滑上木板B，最后与木板B相对静止。已知滑块A与长木板B间的动摩擦因数，取，，求：
滑块离开传送带的速度大小；
滑块经过Q点时受到弹力大小；结果保留三位有效数字
木板B的最小长度。

12.  如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，导轨上端接电阻R，宽度相同的水平条形区域Ⅰ和Ⅱ内有磁感应强度为B、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场，其宽度均为d，Ⅰ和Ⅱ之间相距为h且无磁场．一长度为L、质量为m、电阻为r的导体棒，两端套在导轨上，并与两导轨始终保持良好的接触，导体棒从距区域Ⅰ上边界H处由静止释放，在穿过两段磁场区域的过程中，流过电阻R上的电流及其变化情况相同，重力加速度为求：
导体棒进入区域Ⅰ的瞬间，通过电阻R的电流大小与方向．
导体棒进入区域Ⅰ的过程，电阻R上产生的热量
求导体棒穿过区域Ⅰ所用的时间．

13.  如图所示，在xOy平面内虚线OM与x轴负方向夹角为，虚线OM右侧区域Ⅰ内存在垂直xOy平面向里的匀强磁场，虚线OM左侧区域Ⅱ内存在沿y轴正向的匀强电场。一个比荷为k的带正电粒子从原点O沿x轴正方向以速度射入磁场，此后当粒子第一次穿过边界线OM后恰能到达x轴上点。不计粒子重力。求：
匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B；
粒子从O点射出至第四次穿过边界线OM的时间；
第四次穿过边界线OM的位置坐标。

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：图像面积利用了微元法推导，故A正确；
B.合力和分力应用了等效替代法，故B正确；
C.用镜面反射观察桌面微小变形时，所用的物理思想方法是放大法，故C错误；
D.伽利略研究自由落体运动时，通过实验结合逻辑推理，得出规律，故D正确；
本题选不正确的，故选：C。
本题根据对微元法、等效替代法、放大法、逻辑推理法的概念，即可解答。
本题考查学生对微元法、等效替代法、放大法、逻辑推理法的概念的掌握，比较基础。
 

2.【答案】B 

【解析】解：A、布朗运动和扩散现象都是由物质分子的无规则运动产生的，且剧烈程度都与温度有关，温度越高越激烈，故A正确；
B、液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色波晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故B错误；
C、一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，分子的平均动能变大，气体分子对容器壁的作用力增大，则单位时间内气体分子对单位面积容器壁的碰撞次数一定减少，故C正确；
D、温度相同、质量相等的氢气和氧气，分子平均动能相同，氢气的分子数目较多，若均可视为理想气体，则氢气的内能比氧气的内能大，故D正确；
本题要求选不正确的，
故选：B。
根据布朗运动的定义进行理解；液晶的光学性质具有各向异性；根据气体压强的微观解释分析即可；温度是分子平均动能的标志，根据内能的概念分析即可。
该题考查对于布朗运动、物体的内能、液晶、气体压强的微观解释，明确气体压强产生的微观本质。
 

3.【答案】C 

【解析】解：弹力和重力是不同性质的力，不是同一个力，只能说此时弹力大小与重力大小相等，故A错误；
B.踩在脚下且静止在水平草地上的足球图乙可能受到3个力的作用，也可能受4个力，例如脚踩在足球侧面，则受重力、支持力、压力和摩擦力四个力平衡，故B错误；
C.落在球网中的足球图丙受到的弹力是由于球网发生了弹性形变而产生的，因为弹力是由于施力物体的形变而产生的，故C正确；
D.运动员灵活运球盘带过程中图丁，脚部对足球作用力与足球对脚部作用力是相互作用力，一定大小相等，故D错误；
故选：C。
根据受力分析和弹力的产生即可判定，弹力是由于施力物体的形变而产生的，一对相互作用力总是等大反向共线。
本题主要考查了受力分析和相互作用力以及弹力的产生，解题关键是明确弹力是由于施力物体的形变而产生的，一对相互作用力总是等大反向共线。
 

4.【答案】C 

【解析】解：A、根据电路的特点可知，是电流互感器，a是交流电流表；是电压互感器，b是交流电压表，故A错误；
B、对，高压输电线间电压为220kV，交流电压表的示数为200V，根据电压与匝数成正比可得：，故B错误；
C、对，根据电流与匝数成反比可得：，解得，故C正确；
故选：C。
根据电路结构分析出互感器的类型，结合匝数比得出电流和电压的比值，同时根据电功率的计算公式完成分析。
本题主要考查了变压器的构造和原理，根据电路结构分析出互感器的类型，结合原副线圈两端的匝数比得出电压和电流之比。
 

5.【答案】B 

【解析】解：人靠在外管壁上随圆管一起做圆周运动，由题意可知：，
解得：，故B正确，ACD错误。
故选：B。
人在圆管内靠在外管壁上随圆管做圆周运动，人做圆周运动的向心力相当于在地球表面所受重力，根据万有引力公式与向心力公式求出圆管转动的较角速度。
本题考查了万有引力定律的应用，认真审题理解题意是解题的前提，应用万有引力公式与向心力公式即可解题。
 

6.【答案】BC 

【解析】解：A、根据折射率和光的传播速度之间的关系，可知，折射率越大，传播速度越小，从图中可以看出，b光线在水中偏折得厉害，即b的折射率大于a的折射率，则a在水中的传播速度大于b的传播速度。故A错误；
B、当入射角i逐渐增大折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，不论入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会消失，而且光到达另一个边界时的入射角等于前一个界面处的折射角，一定小于临界角，故肯定有光线从面射出，故B正确；
C、当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将明、暗交替变化，说明光具有偏振的现象，只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故C正确；
D、由于不知道被测样表的放置方向，故不能判断此处是凸起的，故D错误。
故选：BC。
根据折射率和光的传播速度之间的关系，可知，折射率越大，传播速度越小，根据图中的光线关系，判断折射率的大小，从而知道传播速度的大小．
入射角i逐渐增大折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，不论入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会消失，故肯定有光线从面射出．
光的偏振现象表明光是一种横波；
根据薄膜干涉的特点判断．
该题考查光的折射、全反射、光的偏振以及薄膜干涉等多个知识点的内容，知道薄膜干涉是一种等厚干涉，理解平行板玻璃砖的光学特性，知道光是一种横波，掌握基础知识即可解题。
 

7.【答案】AC 

【解析】解：A、一群氢原子处于的激发态，最多能辐射种不同频率的光子。故A正确。
B、电键断开的瞬间，由于线圈对电流有阻碍作用，通过线圈的电流会通过灯泡A，所以灯泡A不会立即熄灭，若断开前，通过电感的电流大于灯泡的电流，断开开关后，灯泡会闪亮一下然后逐渐熄灭。若断开前，通过电感的电流小于等于灯泡的电流，断开开关后，灯泡不会闪亮一下。故B错误。
C、图利用了电磁感应的原理，声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流。故C正确。
D、图中原子核C、B结合成A时核子的平均质量增大，所以总质量增大，要吸收能量。故D错误。
故选：AC。
根据玻尔理论分析；断开开关的瞬间，电感对电流有阻碍作用，根据通过灯泡的电流与之前比较，判断是否会闪一下。动圈式话筒通过声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流；根据平均质量与总质量的关系分析。
本题考查了玻尔理论、自感现象以及话筒的原理等基础知识点，难度不大，关键要理解各种现象的原理，即可轻松解决。
 

8.【答案】ACD 

【解析】解：A、由图知这列波的振幅是，故A正确；
B、若波沿x轴负方向传播，根据波的周期性可知，得，…；
若波沿x轴正方向传播，根据波的周期性可知，得，…。因n是整数，所以无论是哪种情况，T不可能为，故B错误；
CD、由图知波长是。若周期大于，由B项周期表达式可知：若波沿x轴负方向传播，，解得：，则n取0、1，则或
根据波速公式，得波速为或；
若波沿x轴正方向传播，，解得：，则n取0、1，则或
根据波速公式，得波速为或，所以若周期大于，该波的波速是，，，，故CD正确。
故选：ACD。
由图直接读出振幅；
根据时间与周期的关系，写出周期的通项，结合题设条件确定n的取值范围，及周期的可能值；
由波速公式求解波速的通项，求得最小波速和最大波速。
解答本题的关键要理解波的周期性和双向性，能根据时间与周期的关系，结合波的周期性写出周期的通项。
 

9.【答案】斜面倾角  滑块的质量和斜面倾角 

【解析】解：实验时首先要正确安装器材，然后测量，最后整理仪器，则此实验步骤的正确顺序是CDBA。
交流电的打点周期为
根据匀变速运动推论，采用逐差法
木块的加速度为
根据牛顿第二定律
解得
验证牛顿第二定律采取的是控制变量法，验证质量一定，加速度与力成正比的关系时，由于木块受到的合外力与斜面的倾角有关，因此通过改变倾角来改变合外力；
验证力一定，加速度与质量成反比的关系时，由于滑块所受的合力，为了保证合力不变，改变木块质量的同时必须同时改变斜面的倾角，所以需要同时改变滑块的质量和斜面倾角。
故答案为：；；；斜面倾角；滑块的质量和斜面倾角。
实验时首先要正确安装器材，然后测量，最后整理仪器，据此分析作答；
根据逐差法求加速度；
根据牛顿第二定律求动摩擦因数；
验证牛顿第二定律的实验采用的是控制变量法；验证质量一定，加速度与力成正比的关系时，分析影响合力大小的因素，再分析印象加速度大小的因素，然后作答；
验证力一定，加速度与质量成反比的关系时，由于木块所受合力的大小不仅与质量大小有关，还与斜面倾角大小有关，据此分析作答。
本实验的原理是根据纸带求加速度，根据牛顿第二定律求动摩擦因数；验证牛顿第二定律时，采用了控制变量法。
 

10.【答案】；；；。 

【解析】

【分析】根据图示电路图连接实物电路图。
根据图示电压表表盘确定其量程和分度值，根据指针位置读出其读数。
根据图示电路图应用欧姆定律求出压力传感器的阻值。
根据图示图象求出阻值与压强的关系。
对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后根据指针位置读数；分析清楚电路结构，应用串联电路特点与欧姆定律可以解题。
【解答】根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示

由图所示表盘可知，其量程为3V，分度值是，读数为。
定值电阻阻值与电压表内阻相等，定值电阻与电压表串联，由串联电路特点可知，定值电阻两端电压与电压表两端电压相等，电压表示数为U时，气压传感器两端电压为2U，气压传感器的阻值。
根据图所示图象，设阻值与压强的关系为，由图示图象可知：当时，当时，代入数据解得：，，阻值与压强的关系是。  

11.【答案】解：滑块A离开传送带做平抛运动，竖直方向满足
又A沿切线滑入圆轨道，如图所示，满足
解得：
根据几何关系可得：；
沿圆轨道滑下过程中，根据动能定理可得：
在Q点，有：
解得：，；
滑块A滑上木板B后，A、B水平方向不受外力，动量守恒。
取向右为正方向，根据动量守恒定律可得：
解得
根据能量守恒定律可得：
解得木板B的最小长度：。
答：滑块离开传送带的速度大小为；
滑块经过Q点时受到弹力大小为；
木板B的最小长度为。 

【解析】滑块A离开传送带做平抛运动，根据竖直方向的运动情况求解进入P点时竖直方向的速度大小，根据几何关系求解水平速度大小，即为滑块离开传送带的速度大小；
滑块沿圆轨道滑下过程中，根据动能定理、牛顿第二定律进行解答；
滑块A滑上木板B后，根据动量守恒定律、能量守恒定律求解木板B的最小长度。
本题考查了动量守恒定律、能量守恒定律、运动的合成与分解等，关键能够正确地受力分析、能够根据运动的合成与分解求解P点的速度大小。
 

12.【答案】解：设导体棒进入区域Ⅰ瞬间的速度大小为，
根据动能定理：①
由法拉第电磁感应定律：  ②
由闭合电路的欧姆定律：  ③
由①②③得：；
根据右手定则可得电流方向为从M到N；
由题意知，导体棒进入区域Ⅱ的速度大小也为，
由能量守恒，得：
电阻R上产生的热量 ；
设导体棒穿出区域Ⅰ瞬间的速度大小为，从穿出区域Ⅰ到进入区域Ⅱ，
，得：，
设导体棒进入区域Ⅰ所用的时间为t，根据动量定理：
设向下为正方向：，
此过程通过整个回路的电量为：
得：
答：导体棒进入区域Ⅰ的瞬间，通过电阻R的电流大小为；方向从M到
导体棒进入区域Ⅰ的过程，电阻R上产生的热量为 
导体棒穿过区域Ⅰ所用的时间为 

【解析】根据动能定理求解进入磁场的速度大小，再根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律计算电流强度，由右手定则判断电流方向；
从开始进入第一个磁场到导体棒刚进入第二个磁场过程中根据功能关系求解产生的焦耳热；
根据位移速度关系计算导体棒出磁场的速度，再根据动量定理求解导体棒穿过区域Ⅰ所用的时间．
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解．
 

13.【答案】解：粒子在磁场中做运动圆周运动，粒子运动轨迹如图所示

由几何知识可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
粒子的比荷，解得，磁感应强度大小：
粒子第一次穿过边界线OM后恰能到达x轴上P，粒子到达P点时速度为零
粒子从第一次进入电场运动到P点过程，由动能定理得：
解得电场强度大小：
粒子从O点出发到第四次穿过边界OM的运动轨迹如上图所示
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
由几何知识可知，粒子在磁场中转过的总圆心角
粒子在磁场中的运动时间
粒子在电场中运动过程，由牛顿第二定律得：
解得加速度大小
粒子第一次在电场中的运动时间
粒子从A到C过程做类平抛运动，设AC间的距离为L
在水平方向：
在竖直方向：
解得：，
粒子从O点射出至第四次穿过边界线OM的时间
设第四次穿过边界线OM的位置坐标为
由几何知识可知：，
解得：，，即坐标为
答：匀强电场的电场强度E大小是，匀强磁场的磁感应强度B大小是；
粒子从O点射出至第四次穿过边界线OM的时间是；
第四次穿过边界线OM的位置坐标是。 

【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，作出粒子运动轨迹，求出粒子做匀速圆周运动的轨道半径，应用牛顿第二定律与运动学公式求出磁感应强度与电场强度大小。
求出粒子在电场与磁场中的运动时间，然后求出粒子从O点射出到第四次穿过OM的时间。
根据几何知识求出第四次穿过边界OM的位置坐标。
本题考查了带电粒子在磁场与电场中的运动，根据题意分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹是解题的前提，应用牛顿第二定律、运动学公式与几何知识可以解题。