天津市十二区县重点学校2022-2023高三下学期联考（一）考前模拟物理试题（答案）考试试卷

2023年天津市十二区县重点学校高三毕业班联考（一）考前模拟考
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，考试时间60分钟。考试结束后，上交答题卡。
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共5小题，共25分）
1. 年的诺贝尔物理学奖同时授予法国物理学家阿兰阿斯佩、美国物理学家约翰克劳泽及奥地利物理学家安东蔡林格，以奖励他们在量子纠缠、验证违反贝尔不等式及量子信息科学方面所作出的杰出贡献。量子化与我们的生活密不可分，下面关于量子化的概念，符合物理学史实且说法正确的是( )
A. 普朗克提出组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一个最小能量的整数倍
B. 爱因斯坦指出光本身就是由一个个不可分割的能量子组成，光在传播过程中表现为粒子性
C. 玻尔认为氢原子中的电子轨道是量子化的，但原子的能量不是量子化的
D. 富兰克林油滴实验，证明电荷是量子化的
2. 将烧瓶中的水加热至沸腾，将酒精灯移走，停止沸腾后用烧瓶塞将烧瓶口堵住，倒扣烧瓶，往烧瓶上浇冷水，发现水再次沸腾，下列说法正确的是( )
A. 往烧瓶上浇冷水，烧瓶中的气体温度降低，内能不变
B. 往烧瓶上浇冷水，烧瓶中的气体内能减少，压强增大
C. 烧瓶冷却后，瓶塞可以更轻松地拔出
D. 海拔高的地方水的沸点比较低与上述现象涉及的原理相同
3. “张北的风点亮北京的灯”，中国外交部发言人赵立坚这一经典语言深刻体现了年北京冬奥会的“绿色奥运”理念。张北可再生能源示范项目，把张北的风转化为清洁电力，并入冀北电网，再输向北京、延庆、张家口三个赛区。现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆万个额定电压为、额定功率为的灯供电。当发电机输出如图乙所示的电压时，赛区的灯全部可以正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的，输电导线的等效电阻为。则下列说法正确的是( )
A. 风力发电机的转速为
B. 风力发电机内输出的电能为
C. 降压变压器原、副线圈匝数比为
D. 升压变压器副线圈输出的电压的最大值为
4. 如图所示，完全相同的四个木块放于水平地面上，在大小相等的恒力作用下沿水平地面发生了相同的位移．关于力做功，下列表述正确的是( )
A. 甲图中，因为木块与地面间没有摩擦力，所以力做的功最少
B. 乙图中，力做的功等于摩擦力对木块做的功
C. 丙图中，力做的功等于木块重力所做的功
D. 丁图中，力做的功最少
5. 如图所示，一倾角为的光滑绝缘斜面，处于竖直向下的匀强电场中，电场强度。现将一长为的细线不可伸长一端固定，另一端系一质量为、电荷量为的带正电小球放在斜面上，小球静止在点。将小球拉开倾角后由静止释放，小球的运动可视为单摆运动，重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 摆球的摆动周期为 B. 摆球的摆动周期为
C. 摆球经过平衡位置时合力为零 D. 摆球刚释放时的回复力大小
二、多选题（本大题共3小题，共15分）
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，其中光束在水珠中传播的速度一定小于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，无论入射角增大到多少，都一定有光线从面射出
C. 图丙中的、是偏振片，是光屏，当固定不动缓慢转动时，光屏上的光亮度将明、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，Ⅰ为北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星，其对地张角为；Ⅱ为地球赤道上方的近地卫星，两卫星运转方向相同。已知地球的自转周期为，万有引力常量为，根据题中条件，可求出
A. 卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的加速度之比为
B. 卫星Ⅱ的周期为
C. 地球的平均密度为
D. 卫星Ⅱ可以连续直接接收到卫星Ⅰ发出的电磁波信号的时间为
8. 微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图，极板固定，当手机的加速度变化时，极板只能按图中标识的“前后”方向运动，图中为定值电阻。下列对传感器描述正确的是( )
A. 静止时，电流表示数为零，电容器极板带正电
B. 由静止突然向前加速时，电容器的电容增大
C. 由静止突然向前加速时，电流由向流过电流表
D. 保持向前匀减速运动时，电阻以恒定功率发热
第II卷（非选择题）
三、实验题（本大题共2小题，共12分）
9. 某同学利用图所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图所示图中未包括小球刚离开轨道的影像。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图中标出。
完成下列填空：结果均保留位有效数字
小球运动到图中位置时，其速度的水平分量大小为______ ；竖直分量大小为______ ；
根据图中数据可得，当地重力加速度的大小为______ 。
10. 某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。
电压表量程，内阻约为
电流表量程，内阻约为
滑动变阻器，额定电流
待测电池组电动势约为，内阻约为
开关、导线若干
该小组连接的实物电路如图所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是_________________。
改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的____________端。填“”或者“”
实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值为的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数和对应的电流表读数，并作出图像，如图所示。根据图像可知，电池组的电动势为________，内阻为________。结果均保留两位有效数字
四、计算题（本大题共3小题，共48分）
11. （本小题14分）如图，水平轨道、分别与高为、倾角的斜面轨道两端平滑连接。质量为的小物块静止在水平轨道上，质量大于的小物块位于的左侧。的初动能为为重力加速度大小，初速度方向向右；与发生碰撞后，沿斜面上滑高度后返回，在水平轨道上与再次发生碰撞。所有轨道均是光滑的，每次碰撞均为弹性碰撞。
求的质量；
求第次碰撞后沿斜面上滑到点时的速度大小；
为保证第次碰撞能在水平轨道上发生，求初始时离斜面底端的最小距离。
12. （本小题16分） 如图所示，两根足够长的平行金属导轨、固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，轨道间距，整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量的金属棒置于导轨上，在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计，金属棒由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好，不计空气阻力影响，已知金属棒与导轨间动摩擦因数，，，取．
求金属棒沿导轨向下运动的最大速度．
求金属棒沿导轨向下运动过程中，电阻上的最大电功率．
若从金属棒开始运动至达到最大速度的过程中，电阻上产生的焦耳热总共为，求这个过程的经历的时间．
13. （本小题18分）在空间内存在边长为的立方体，以点为坐标原点，沿、和方向分别为、和轴。在面的中心处存在一粒子发射源，可在底面内沿任意方向发射初速度为，质量为，电荷量为的带正电粒子不计重力。可以在区域内施加一定的匀强电场或者匀强磁场，使带电粒子可以到达相应的空间位置。
在立方体内施加沿轴正向的磁场，使粒子不飞出立方体，求施加磁场的磁感应强度的最小值；
在立方体内施加沿轴正向的电场，使粒子只能在面飞出，求施加电场的场强的最小值；
同时在立方体内施加沿轴正向的磁场和电场，使带电粒子能到达面的中心处，求施加的磁场的磁感应强度和电场的场强之间满足的关系；
若沿轴负方向的匀强磁场只存在于立方体内，磁感应强度为，沿轴正方向的匀强电场场强为，存在整个空间内，求从点沿轴正向射出的粒子，打到平面上的坐标。2023十二校考前一模参考答案及评分标准
物理
一、单选题（每小题5分）
1. 2. 3. 4. 5.
二、多选题（每小题5分）
6. 7. 8.
三、实验题（第9题每空2分，第10题为1，1，2，2分）
9. ；；
10. ，。
四、计算题（14，16，18分）
11. 设的质量为，初速度大小为，第次碰撞后瞬间、的速度分别为、，以向右为正方向，由动能定义、动量守恒定律和机械能守恒定律有
----------------------2’
-------------------4’
------------------6’
--------------8’
联立式并代入题给条件得 ----------------9’
第次碰撞前瞬间的速度大小为，方向向左设碰撞后瞬间、的速度分别为、，沿斜面上滑到点时的速度大小为，由动量守恒定律和机械能守恒定律有



联立以上各式并代入题给条件得 ----------------12’
设初始时离斜面底端的距离为，第次碰撞后运动到斜面底端所需时间为，运动到斜面底端所需时间为，沿斜面运动时加速度的大小为，在斜面上运动所需总时间为，由运动学公式、牛顿第二定律有




由题意有
联立上述各式并由题给条件得
即初始时离斜面底端的最小距离为。 -------------14’
12. 解：金属棒由静止释放后，沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时有最大速度，
由牛顿第二定律
解得-------------------6’
金属棒以最大速度匀速运动时，电阻上的电功率最大，此时
联立解得-------------------8’
设金属棒从开始运动到达到最大速度过程中，沿导轨下滑距离为，由能量守恒定律
-------------------11’
根据焦耳定律
联立解得
解得---------------13’
由动量定理：
解得。 ------------------16’
13. 解：施加沿轴正向的磁场，粒子在平面做匀速圆周运动，若使粒子不飞出立方体，
应有
由洛伦兹力提供向心力
解得------------------------4’
施加沿轴正向的电场，粒子做类平抛运动，沿轴方向粒子做匀加速直线运动
且
沿初速度方向粒子做匀速直线运动
解得--------------------8’
同时在立方体内施加沿轴正向的磁场和电场，粒子在垂直于轴方向上做匀速圆周运动，
在轴方向做匀加速直线运动，若使带电粒子能到达面的中心处，则运动时间应为粒
子做匀速圆周运动周期的整数倍，即
且------------------------9’
要使粒子不从侧面离开立方体应满足
粒子在轴方向有且
联立可得---------------------10’
在立方体内，粒子在垂直于轴方向上做匀速圆周运动，有
如图所示，垂直轴方向上速度偏转角，则
粒子在立方体内运动时间------------------13’
然后粒子在面飞出立方体区域，在沿轴负方向以做匀速直线运动，其中
之后再经过时间到达平面，由-----------------------14’
解得----------------------15’
故粒子到达平面的轴坐标为
Ⅱ因为电场存在整个空间内，粒子在轴方向始终做匀加速直线运动，故粒子到达平面的
轴坐标为且---------------------------------17’
解得
综上可得粒子打到平面上的坐标为， ----------------18’