高中试卷答案网2023年天津市五所重点校高三毕业班第一次模拟检测
物理试卷答案与评分标准
一、单项选择题（本大题共5小题，共25分）
1. 2. 3. 4. 5.
二、多项选择题（本大题共3小题，共15分，所给选项中有一个或多个答案是正确的）
6. 7. 8.
三、实验题（本大题共2小题，共12分）
9.
10. 滑块、的质量、
滑块与气垫导轨间仍存在摩擦，气垫导轨未完全水平
---------------2’
四、计算题（本大题共3小题，共48分）
11. 解：设弹丸在筒口的速率为，弹丸从到可视为平抛运动的逆过程，
由运动学规律有，，，
将，代入，解得，，；-----------4’
弹丸与滑块发生完全碰撞，系统动量和机械能均守恒，设碰后两者速率分别为、，
因，故两者速度互换，即弹丸此后掉落，，
薄板所受滑块的滑动摩擦力为，------------6’
薄板所受平台的最大静摩擦力为，------------8’
因，故薄板静止不动，滑块滑至薄板右侧与薄板右端相碰时，；
滑块与薄板发生非弹性碰撞，系统动量守恒，
，，---------10’
，，-----------12’
两者共速滑行至停止滑行，，--------13’
代入数据得，
。 ---------------1’
12. 解：金属棒静止释放后，向下运动，切割磁感线的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可得，产生的感应电流为
则受到的安培力为
----------------------3’
由于安培力与运动方向相反，则有
--------------5’
可知金属棒沿斜面向下做加速度减小的加速运动，当加速为零时，金属棒的速度最大，然后做匀速直线运动，故有
---------------7’
带入数据解得，金属棒沿导轨向下运动的最大速度为
--------------8’
由电路中的电流
----------10’
可知，当金属棒达到最大速度时，电路中的电流最大，即为
----------12’
故金属棒沿导轨向下运动过程中，电阻上的最大电功率为
设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中，沿导轨下滑的距离为，根据能量守恒定律有
---------14’
解得，金属棒沿导轨下滑的距离为
则流过电阻的电荷量为
------------16’
13. 解：设粒子在磁场中的轨道半径为，根据粒子在磁场中的入射点和出射点可得到粒子做圆周运动的圆心在轴上，粒子在电场中做类平抛运动，设轨迹交轴于点，轨迹图如图甲所示：
。
由于，根据几何知识可知粒子的轨道半径为：，
根据牛顿第二定律可得：，
代入数据得： ；--------------3’
带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动，如图甲所示，粒子在电场中加速度
运动时间
沿方向分速度，沿方向位移，------------6’
由于，所以粒子过轴前会穿出电场，粒子出电场后又经时间达到轴上：，-----------------7’
故粒子轨迹与轴的相交位置距离点的距离为：；---------------8’
粒子到达原来的位置有两种情况，设电场右边边界的横坐标为。
当时，粒子即穿过电场后再落到原来的地方，如图乙所示
，
设粒子离开电场时的速度偏向角为，则：
“做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点”，粒子在电场中做类平抛运动，由此可得：，
由上两式得：；--------------14’
当时，粒子未穿过电场，直接在电场中落到原来的地方，此时粒子在电场中做类平抛运动，如图丙所示
，
由平抛运动规律可得：水平方向的位移为：，粒子在电场中运动的时间为：，------------16’
竖直方向的位移为，
将及各数据代入上式得：。--------------18’
2023年天津市五所重点校高三毕业班第一次模拟检测
物理试卷
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利！
第I卷（选择题）
一、单项选择题（本大题共5小题，共25分）
1. 党的二十大代表热议科技创新不断塑造发展新动能新优势。二十大报告中提到我国进入创新型国家行列，一些关键技术如核电技术等取得重大成果。关于核能、核反应，下列说法正确的是
A. 到目前为止，利用任何物质都能得到核能，因为各种物质的原子里都有原子核
B. 到目前为止，核聚变是人类获得核能的主要方式
C. 太阳内部进行的热核反应属于轻核聚变
D. 原子弹是采用人工核转变制成的核武器
2. 如图所示，在远距离输电电路中，升压变压器和降压变压器均可视为理想变压器，其中降压变压器原副线圈的匝数比，输电线上的总电阻，输电线上损失的功率，用户两端的电压，则下列说法正确的是( )
A. 输电线上通过的电流为 B. 升压变压器的输出电压为
C. 发电机的输出功率为 D. 用户消耗的功率为
3. 图甲为一列简谐横波在时的波动图象，图乙为该波中处质点的振动图象，根据图像分析可得( )
A. 该简谐横波沿轴正方向传播
B. 简谐横波的波速大小为
C. 点振动后在任意一个内的路程均为
D. 在时的点位移
4. 一定质量的理想气体从状态开始，经、、三个过程后再回到状态，其图像如图所示，则该气体( )
A. 在状态的内能小于在状态的内能
B. 在状态的密集程度大于在状态的密集程度
C. 在过程中，外界对气体做功为
D. 由状态经历三个过程后再回到状态的过程中，气体从外界吸热
5. 如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的点，另一端与质量为的小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于点图中未标出。现用水平向左的外力把物块压至点，撤去外力后物块由静止向右运动，经过点到达点时速度恰好为零，已知物块与水平地面间的动摩擦因数恒定。在此过程中，下列说法正确的是( )
A. 物块经过点时所受合外力为零
B. 物块经过点时速度最大
C. 物块在、点时，弹簧的弹性势能相等
D. 物块从到速度先增加后减小，从到加速度一直增大
二、多项选择题（本大题共3小题，共15分，所给选项中有一个或多个答案是正确的）
6. 如图所示，下列说法正确的有( )
A. 如图甲，自然光由空气射入水面上，反射光是偏振光
B. 如图乙，立体电影的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样
C. 如图丙，大头针尖的影子轮廓模糊不清，是光的干涉现象
D. 如图丁，为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样
7. 年月日，我国首次火星探测任务“天问一号”火星探测卫星顺利实施近火制动，完成火星捕获，正式踏入环绕火星轨道。假设火星可视为半径为的均匀球体，探测卫星沿椭圆轨道绕火星运动，如图所示。椭圆轨道的“近火点”离火星表面的距离为，“远火点”离火星表面的距离为，万有引力常量为下列说法正确的是( )
A. 若已知“天问一号”在椭圆轨道运行的周期为，火星的质量为
B. 若已知“天问一号”在椭圆轨道运行的周期为，火星的第一宇宙速度为
C. “天问一号”在“近火点”和“远火点”的加速度大小之比为
D. “天问一号”在“近火点”和“远火点”的速率之比为
8. 半径分别为和的同心半圆导轨、固定在同一水平面内，一长为、电阻为、质量为且质量分布均匀的导体棒置于半圆轨道上面，的延长线通过导轨的圆心，装置的俯视图如图所示。整个装置位于磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中。在、之间接有一阻值也为的电阻。导体棒在水平外力作用下，以角速度绕顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度为，则下列说法正确的是( )
A. 导体棒中的电流方向为
B. 导体棒端相等于电源正极
C. 导体棒两端的电压为
D. 若保持导体棒转动的角速度不变，同时使竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大，则通过电阻的电流可能一直为零
第II卷（非选择题）
三、实验题（本大题共2小题，共12分）
9. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如下图的图甲所示，其中为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图。
本实验中“等效代替”的含义是( )
A.橡皮筋可以用弹簧替代
B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
如果没有操作失误，图乙中的与两力中，方向一定沿方向的是 。
如图所示，用、弹簧秤拉橡皮条使结点到点，当保持弹簧秤的示数不变，而在角逐渐减小到的过程中，要使结点始终在点，可以 ；
A.减小的示数，增大角度
B.增大的示数，减小角度
C.增大的示数，先减小角度，后增大角度
D.减小的示数，先增大角度，后减小角度
10. 气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵将压缩空气通过导轨的众多小孔高速喷出，在导轨与滑块之间形成薄薄一层气垫，使滑块悬浮在导轨上．由于气垫的摩擦力极小，滑块在导轨上的运动可近似为没有摩擦的运动．用固定在气垫导轨上的光电门、和光电计时装置，以及带有挡光条的滑块、来验证动量守恒定律．已知挡光条的持续挡光宽度为，实验装置如图所示，采用的实验步骤如下：
调节气垫导轨底座螺母，观察导轨上的气泡仪，使导轨成水平状态；
在滑块、间放入一个轻质弹簧，用一条橡皮筋捆绑住三者成一水平整体，静置于导轨中部；
将光电门尽量靠近滑块、两端；
烧断捆绑的橡皮筋，使滑块、在弹簧作用下分离，分别通过光电门、；
由光电计时器记录滑块第一次通过光电门时挡光条持续挡光的时间，以及滑块第一次通过光电门时挡光条持续挡光的时间．
实验中还应测量的物理量是________；
根据上述测量的实验数据及已知量，验证动量守恒定律的表达式是________；实验中算得的、两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的主要原因是________．
利用上述实验数据测量被压缩弹簧的弹性势能的大小，其计算表达式是________．
四、计算题（本大题共3小题，共48分）
11. （本小题满分14分）
如图所示，一弹枪将质量的弹丸从筒口斜向上弹出后，弹丸水平击中平台边缘处质量的滑块，打击过程为完全弹性碰撞，此滑块放在质量的“形”薄板上。已知弹丸抛射角，与的高度差，薄板长度，最初滑块在薄板的最左端薄板在平台的最左端，滑块与薄板间的动摩擦因数为，薄板与平台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力薄板厚度不计，弹丸和滑块都视为质点，不计碰撞过程的时间，不计空气阻力，重力加速度，。
求、间的水平距离
求开始运动到撞击的过程中系统因摩擦产生的热量
若撞击后与粘在一起，薄板右端未滑出平台，平台至少需要多长。
12. （本小题满分16分）
如图所示，两根足够长平行金属导轨、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过程中，整个回路产生的总焦耳热为，求流过电阻的电荷量。
13. （本小题满分18分）
如下图所示，一水平宽度为、竖直方向足够长的矩形匀强磁场，其右边界与轴重合，磁场方向垂直纸面向外。在轴右侧有一矩形匀强电场，水平宽度为，竖直方向足够长，场强方向垂直轴向下。有一荷质比为的正电荷从图中的点以的速度射入磁场，速度方向与磁场左边边界之间的夹角为。若粒子在磁场中出来时速度方向恰好与轴平行，然后进入电场。粒子穿过电场后再飞行了一段时间，最后穿过了轴，忽略粒子的重力，回答下面问题：
求磁场的磁感应强度；
若匀强电场的边界与轴重合，其强度为，则粒子轨迹与轴的交点到原点的距离为多少
现改变电场强度同时改变边界的水平位置，但要求粒子仍然能在电场中有运动，且粒子在轴上的落点位置始终与问中的落点位置相同，则此时电场的强度与边界的横坐标应满足什么关系
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