物理卷·2023年高考天津卷理綜物理試題解析(正式版)(解析版)

一、單項(xiàng)選擇題〔每題6分，共30分。每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的〕1．我國(guó)自主研發(fā)制造的國(guó)際熱核聚變核心部件在國(guó)際上率先通過(guò)權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，這是我國(guó)對(duì)國(guó)際熱核聚變工程的重大奉獻(xiàn)。以下核反響方程中屬于聚變反響的是A．B．C．D．【答案】A考點(diǎn)：核反響的種類(lèi)。2．明代學(xué)者方以智在?陽(yáng)燧倒影?中記載：“凡寶石面凸，那么光成一條，有數(shù)棱那么必有一面五色〞，說(shuō)明白光通過(guò)多棱晶體折射會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象。如下圖，一束復(fù)色光通過(guò)三棱鏡后分解成兩束單色光a、b，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A．假設(shè)增大入射角i，那么b光先消失B．在該三棱鏡中a光波長(zhǎng)小于b光C．a(chǎn)光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，b光不能發(fā)生D．假設(shè)a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng)，那么a光的遏止電壓低【答案】D考點(diǎn)：光的折射，全反射，幾何光學(xué)3．如下圖，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R。金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，ab始終保持靜止，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A．a(chǎn)b中的感應(yīng)電流方向由b到aB．a(chǎn)b中的感應(yīng)電流逐漸減小C．a(chǎn)b所受的安培力保持不變D．a(chǎn)b所受的靜摩擦力逐漸減小【答案】D【解析】試題分析：導(dǎo)體棒ab、電阻R、導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小〔為一定值〕，那么閉合回路中的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，可知回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，ab中的電流方向由a到b，故A錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路面積S不變，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為定值，根據(jù)歐姆定律，所以ab中的電流大小不變，故B錯(cuò)誤；安培力，電流大小不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，那么安培力減小，故C錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受合力為零，對(duì)其受力分析，水平方向靜摩擦力f與安培力F等大反向，安培力減小，那么靜摩擦力減小，故D正確。考點(diǎn)：楞次定律，法拉第電磁感應(yīng)定律，安培力4．“天津之眼〞是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標(biāo)之一。摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是A．摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，乘客的機(jī)械能保持不變B．在最高點(diǎn)，乘客重力大于座椅對(duì)他的支持力C．摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，乘客重力的沖量為零D．摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，乘客重力的瞬時(shí)功率保持不變【答案】B考點(diǎn)：機(jī)械能，向心力，沖量和動(dòng)量定理，瞬時(shí)功率5．手持較長(zhǎng)軟繩端點(diǎn)O以周期T在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)繩上的其他質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)形成簡(jiǎn)諧波沿繩水平傳播，示意如圖。繩上有另一質(zhì)點(diǎn)P，且O、P的平衡位置間距為L(zhǎng)。t=0時(shí)，O位于最高點(diǎn)，P的位移恰好為零，速度方向豎直向上，以下判斷正確的選項(xiàng)是A．該簡(jiǎn)諧波是縱波B．該簡(jiǎn)諧波的最大波長(zhǎng)為2LC．時(shí)，P在平衡位置上方D．時(shí)，P的速度方向豎直向上【答案】C考點(diǎn)：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波二、不定項(xiàng)選擇題〔每題6分，共18分。每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，選錯(cuò)或不答的得0分〕6．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖示正弦規(guī)律變化。設(shè)線圈總電阻為2Ω，那么A．t=0時(shí)，線圈平面平行于磁感線B．t=1s時(shí)，線圈中的電流改變方向C．t=1.5s時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D．一個(gè)周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為【答案】AD考點(diǎn)：交變電流的規(guī)律和“四值問(wèn)題〞7．如下圖，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場(chǎng)線，虛線AB是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB，電勢(shì)能分別為EpA、EpB。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A．電子一定從A向B運(yùn)動(dòng)B．假設(shè)aA>aB，那么Q靠近M端且為正電荷C．無(wú)論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpA<EpBD．B點(diǎn)電勢(shì)可能高于A點(diǎn)電勢(shì)【答案】BC【解析】試題分析：電子在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng)，虛線AB是電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線直線曲線的凹側(cè)，電場(chǎng)的方向與電場(chǎng)力的方向相反，如下圖，由所知條件無(wú)法判斷電子的運(yùn)動(dòng)方向，故A錯(cuò)誤；假設(shè)aA>aB，說(shuō)明電子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力較大，M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大，根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布可知，靠近M端為場(chǎng)源電荷的位置，應(yīng)帶正電，故B正確；無(wú)論Q為正電荷還是負(fù)電荷，一定有電勢(shì)，電子電勢(shì)能，電勢(shì)能是標(biāo)量，所以一定有EpA<EpB，故C正確，D錯(cuò)誤。考點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度，電場(chǎng)線，電勢(shì)，電勢(shì)能，曲線運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)8．A．繩的右端上移到，繩子拉力不變B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D．假設(shè)換掛質(zhì)量更大的衣服，那么衣架懸掛點(diǎn)右移【答案】AB考點(diǎn)：受力分析，共點(diǎn)力的平衡三、非選擇題9．〔18分〕〔1〕我國(guó)自主研制的首艘貨運(yùn)飛船“天舟一號(hào)〞發(fā)射升空后，與已經(jīng)在軌運(yùn)行的“天宮二號(hào)〞成功對(duì)接形成組合體。假設(shè)組合體在距地面高度為h的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球的半徑為R，地球外表處重力加速度為g，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。那么組合體運(yùn)動(dòng)的線速度大小為_(kāi)_________，向心加速度大小為_(kāi)__________。【答案】考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用〔2〕如下圖，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。①對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，以下操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是______________。A．重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘B．兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正C．精確測(cè)量出重物的質(zhì)量D．用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撒手釋放重物②某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到50Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長(zhǎng)，圖中有局部未畫(huà)出，如下圖。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測(cè)出，利用以下測(cè)量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有____________。A．OA、AD和EG的長(zhǎng)度B．OC、BC和CD的長(zhǎng)度C．BD、CF和EG的長(zhǎng)度D．AC、BD和EG的長(zhǎng)度【答案】〔2〕①AB②BC由EG的長(zhǎng)度長(zhǎng)度可求出打F點(diǎn)的速度vF，打O點(diǎn)的速度v1=0，但求不出OF之間的距離h，故A錯(cuò)誤；由BC和CD的長(zhǎng)度長(zhǎng)度可求出打C點(diǎn)的速度vC，打O點(diǎn)的速度v1=0，有OC之間的距離h，可以用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故B正確；由BD和EG的長(zhǎng)度可分別求出打C點(diǎn)的速度v1和打F點(diǎn)的速度v2，有CF之間的距離h，可以來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故C正確；AC、BD和EG的長(zhǎng)度可分別求出打BCF三點(diǎn)的速度，但BC、CF、BF之間的距離都無(wú)法求出，無(wú)法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故D錯(cuò)誤。考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)——驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律〔3〕某探究性學(xué)習(xí)小組利用如下圖的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0kΩ，電阻R1=9.0kΩ，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個(gè)R0=3.0Ω的電阻。①按圖示電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)、和三條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開(kāi)的導(dǎo)線。為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開(kāi)的，將電建S閉合，用多用電表的電壓擋先測(cè)量a、間電壓，讀數(shù)不為零，再測(cè)量、間電壓，假設(shè)讀數(shù)不為零，那么一定是________導(dǎo)線斷開(kāi)；假設(shè)讀數(shù)為零，那么一定是___________導(dǎo)線斷開(kāi)。②排除故障后，該小組順利完成實(shí)驗(yàn)。通過(guò)屢次改變滑動(dòng)變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖象如右圖。由I1–I2圖象得到電池的電動(dòng)勢(shì)E=_________V，內(nèi)阻r=__________Ω?！敬鸢浮俊?〕①②1.41〔1.36~1.44均可〕0.5〔0.4~0.6均可〕考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)——用伏安法測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻10．〔16分〕如下圖，物塊A和B通過(guò)一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時(shí)A靜止于水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8m〔未觸及滑輪〕然后由靜止釋放。一段時(shí)間后學(xué)科&網(wǎng)細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng)，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2?？諝庾枇Σ挥?jì)。求：〔1〕B從釋放到細(xì)繩剛繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；〔2〕A的最大速度v的大小；〔3〕初始時(shí)B離地面的高度H。【答案】〔1〕〔2〕〔3〕【解析】試題分析：〔1〕B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動(dòng)，有：解得：〔3〕細(xì)繩繃直后，A、B一起運(yùn)動(dòng)，B恰好可以和地面接觸，說(shuō)明此時(shí)A、B的速度為零，這一過(guò)程中A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有：解得，初始時(shí)B離地面的高度考點(diǎn)：自由落體運(yùn)動(dòng)，動(dòng)量守恒定律，機(jī)械能守恒定律11．〔18分〕平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第Ⅲ現(xiàn)象存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如下圖。一帶負(fù)電的粒子從電場(chǎng)中的Q點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，Q點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離為到x軸距離的2倍。粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開(kāi)電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，最終從x軸上的P點(diǎn)射出磁場(chǎng)，P點(diǎn)到y(tǒng)軸距離與Q點(diǎn)到y(tǒng)軸距離相等。不計(jì)粒子重力，問(wèn)：〔1〕粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；〔2〕電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比?！敬鸢浮俊?〕，方向與x軸方向的夾角為45°角斜向上〔2〕粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度大小為〔2〕設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，粒子在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力為F，粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度：設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，洛倫茲力提供向心力，有：根據(jù)幾何關(guān)系可知：整理可得：考點(diǎn)：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)12．〔20分〕電磁軌道炮利用電流和磁場(chǎng)的作用使炮彈獲得超高速度，其原理可用來(lái)研制新武器和航天運(yùn)載器。電磁軌道炮示意如圖，圖中直流電源電動(dòng)勢(shì)為E，電容器的電容為C。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l，電阻不計(jì)。炮彈可視為一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。首先開(kāi)關(guān)S接1，使電容器完全充電。然后將S接至2，導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)〔圖中未畫(huà)出〕，MN開(kāi)始向右加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)MN上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電容器兩極板間的電壓相等時(shí)，回路中電流為零，MN到達(dá)最大速度，之后離開(kāi)導(dǎo)軌。問(wèn)