2024年天津市物理高考仿真試卷與參考答案

2024年天津市物理高考仿真試卷與參考答案一、單項(xiàng)選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，如果偏角θ＜5°，但測(cè)出的重力加速度的數(shù)值偏大，可能的原因是()A.振幅偏大B.測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，只量出擺線的長(zhǎng)度，沒有從懸掛點(diǎn)到擺球球心的距離C.數(shù)振動(dòng)次數(shù)時(shí)，少計(jì)了一次D.測(cè)周期時(shí)，將(n-1)次全振動(dòng)誤記成n次全振動(dòng)答案：B解析：A.單擺的周期與振幅無關(guān)，振幅偏大不會(huì)影響到重力加速度的測(cè)量值，故A錯(cuò)誤；B.測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，沒有從懸掛點(diǎn)到擺球球心的距離，會(huì)導(dǎo)致擺長(zhǎng)的測(cè)量值偏小。根據(jù)單擺的周期公式T=2πC.數(shù)振動(dòng)次數(shù)時(shí)，少計(jì)了一次，會(huì)導(dǎo)致周期的測(cè)量值偏大。由重力加速度的表達(dá)式g=D.測(cè)周期時(shí)，將(n-1)次全振動(dòng)誤記成n次全振動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致周期的測(cè)量值偏小。由重力加速度的表達(dá)式g=2、一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度的大小為4m/s，1s后速度的大小變?yōu)?0A.位移的大小可能小于4mB.位移的大小可能大于C.加速度的大小可能小于4m/答案：A；D解析：本題主要考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式和速度時(shí)間公式的直接應(yīng)用，注意矢量的方向性，難度適中。規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较?，?s后的速度方向與初速度方向相同，則v0=4m/s，v=10m/s，時(shí)間若1s后的速度方向與初速度方向相反，則v0=4m/s，v=?10m/s，根據(jù)加速度的定義式a=Δ故選：AD。3、關(guān)于重力勢(shì)能，下列說法正確的是()A.重力勢(shì)能的大小只由重物本身決定B.重力勢(shì)能恒大于零C.在地面上的物體，它具有的重力勢(shì)能一定等于零D.重力勢(shì)能實(shí)際上是物體和地球所共有的答案：D解析：A選項(xiàng)：重力勢(shì)能的大小不僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，還與物體相對(duì)于零勢(shì)能面的高度有關(guān)。因此，重力勢(shì)能的大小不是只由重物本身決定的，故A錯(cuò)誤。B選項(xiàng)：重力勢(shì)能是相對(duì)的，其大小與零勢(shì)能面的選取有關(guān)。當(dāng)物體在零勢(shì)能面以下時(shí)，重力勢(shì)能為負(fù)值，故B錯(cuò)誤。C選項(xiàng)：重力勢(shì)能的大小與零勢(shì)能面的選取有關(guān)。如果選取的零勢(shì)能面不是地面，那么地面上的物體具有的重力勢(shì)能就不一定等于零，故C錯(cuò)誤。D選項(xiàng)：重力勢(shì)能是物體和地球所共有的，因?yàn)橹亓?shì)能是由于物體和地球之間的相互作用（即重力）而產(chǎn)生的，故D正確。4、關(guān)于質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是()A.體積很小的物體都可以看成質(zhì)點(diǎn)B.質(zhì)量很小的物體都可以看成質(zhì)點(diǎn)C.研究和觀察日食時(shí)，可以把太陽看成質(zhì)點(diǎn)D.研究一列火車通過某一路標(biāo)所用的時(shí)間時(shí)，火車不可看成質(zhì)點(diǎn)答案：D解析：A選項(xiàng)：體積很小的物體不一定能看成質(zhì)點(diǎn)，這取決于物體的大小和形狀對(duì)所研究的問題是否可以忽略不計(jì)。例如，在研究原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，原子雖然體積很小，但其形狀和大小不能忽略，因此不能看成質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤。B選項(xiàng)：質(zhì)量很小的物體不一定能看成質(zhì)點(diǎn)，同樣取決于物體的大小和形狀對(duì)所研究的問題是否可以忽略不計(jì)。例如，在研究電子繞原子核的運(yùn)動(dòng)時(shí)，電子雖然質(zhì)量很小，但其運(yùn)動(dòng)軌跡和速度不能忽略，因此不能看成質(zhì)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤。C選項(xiàng)：研究和觀察日食時(shí)，需要研究太陽的形狀和大小，因?yàn)槿帐呈怯捎谠虑驌踝×颂栄刂本€傳播到地球上的光而形成的。如果把太陽看成質(zhì)點(diǎn)，就無法研究其形狀和大小對(duì)日食的影響，故C錯(cuò)誤。D選項(xiàng)：研究一列火車通過某一路標(biāo)所用的時(shí)間時(shí)，火車的長(zhǎng)度不能忽略。因?yàn)榛疖囃ㄟ^路標(biāo)的時(shí)間不僅與火車的速度有關(guān)，還與火車的長(zhǎng)度有關(guān)。如果把火車看成質(zhì)點(diǎn)，就無法考慮其長(zhǎng)度對(duì)時(shí)間的影響，故D正確。5、下列說法正確的是()A.只有體積很小的帶電體才能看成點(diǎn)電荷B.體積很大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷C.當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小及形狀對(duì)它們之間的相互作用力的影響可忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體可看成點(diǎn)電荷D.一切帶電體都可以看成點(diǎn)電荷答案：C解析：本題主要考察點(diǎn)電荷的概念及其適用條件。點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型，當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)大于它們本身的大小時(shí)，帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可忽略不計(jì)，此時(shí)帶電體可看成點(diǎn)電荷。A選項(xiàng)：點(diǎn)電荷的模型與帶電體體積大小無關(guān)，而是與帶電體間的距離以及帶電體本身的形狀和大小是否對(duì)相互作用力有影響有關(guān)。因此，A選項(xiàng)錯(cuò)誤。B選項(xiàng)：同樣地，點(diǎn)電荷的模型并不受帶電體體積大小的限制。只要滿足帶電體間的距離遠(yuǎn)大于它們本身的大小，且?guī)щ婓w的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可忽略不計(jì)，就可以將帶電體視為點(diǎn)電荷。因此，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。C選項(xiàng)：這正是點(diǎn)電荷的定義和適用條件。當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小及形狀對(duì)它們之間的相互作用力的影響可忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體就可以看成點(diǎn)電荷。因此，C選項(xiàng)正確。D選項(xiàng)：雖然很多情況下可以將帶電體視為點(diǎn)電荷，但并不是所有帶電體都可以無條件地視為點(diǎn)電荷。因此，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。6、下列說法正確的是()A.導(dǎo)體中電流的方向就是電荷定向移動(dòng)的方向B.金屬導(dǎo)體中的電流是自由電子定向移動(dòng)形成的C.在電路中，電源是提供電能的裝置D.通路就是處處連通的電路答案：B；C；D解析：本題主要考察電流的形成、方向、電源的作用以及電路的三種狀態(tài)。A選項(xiàng)：在導(dǎo)體中，電流的方向?qū)嶋H上是正電荷定向移動(dòng)的方向。然而，在金屬導(dǎo)體中，實(shí)際上是由帶負(fù)電的自由電子在定向移動(dòng)形成電流，而電流的方向與自由電子定向移動(dòng)的方向相反。因此，A選項(xiàng)錯(cuò)誤。B選項(xiàng)：金屬導(dǎo)體中的自由電子可以在外加電場(chǎng)的作用下定向移動(dòng)，從而形成電流。這是金屬導(dǎo)體導(dǎo)電的微觀機(jī)制。因此，B選項(xiàng)正確。C選項(xiàng)：電源是電路中提供電能的裝置，它能夠?qū)⑵渌问降哪埽ㄈ缁瘜W(xué)能、機(jī)械能等）轉(zhuǎn)化為電能，供電路中的用電器使用。因此，C選項(xiàng)正確。D選項(xiàng)：電路的狀態(tài)有三種：通路、斷路和短路。其中，通路就是處處連通的電路，電流可以在其中自由流動(dòng)。因此，D選項(xiàng)正確。綜上所述，正確答案是BCD。7、下列說法正確的是()A.單擺在周期性外力作用下做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)周期與單擺的擺長(zhǎng)無關(guān)B.受迫振動(dòng)的頻率等于物體的固有頻率C.單擺在周期性外力作用下做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期D.只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或比波長(zhǎng)更小時(shí)，才能發(fā)生衍射現(xiàn)象本題主要考查受迫振動(dòng)的性質(zhì)以及衍射現(xiàn)象的條件。A選項(xiàng)，單擺在周期性外力（即驅(qū)動(dòng)力）作用下做受迫振動(dòng)。受迫振動(dòng)的特點(diǎn)是其振動(dòng)周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期，與物體自身的固有周期（如單擺的周期，由擺長(zhǎng)和重力加速度決定）無關(guān)。因此，A選項(xiàng)正確。B選項(xiàng)，受迫振動(dòng)的頻率并不等于物體的固有頻率，而是等于驅(qū)動(dòng)力的頻率。所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤。C選項(xiàng)，由A選項(xiàng)分析可知，單擺在周期性外力作用下做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期。所以C選項(xiàng)正確。D選項(xiàng)，衍射是波的一種特有現(xiàn)象，當(dāng)波遇到縫、孔或障礙物時(shí)，能繞過它們繼續(xù)傳播。發(fā)生明顯衍射的條件是縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或比波長(zhǎng)更小。但并不是說只有滿足這個(gè)條件時(shí)才能發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是此時(shí)衍射現(xiàn)象更明顯。所以D選項(xiàng)的表述有誤，錯(cuò)誤。綜上所述，正確答案是AC。二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、關(guān)于“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)操作，下列說法中錯(cuò)誤的是()A.長(zhǎng)木板不能側(cè)向傾斜，但可以一端高一端低B.在釋放小車前，小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C.應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后再釋放小車D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在低壓直流電源上答案：D解析：A選項(xiàng)，長(zhǎng)木板不能側(cè)向傾斜是為了保證小車做直線運(yùn)動(dòng)，而一端高一端低是為了讓小車在重力沿斜面向下的分力作用下產(chǎn)生加速度，從而做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。所以A選項(xiàng)是正確的。B選項(xiàng)，在釋放小車前，小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，這樣可以在紙帶上打出更多的點(diǎn)，便于測(cè)量和計(jì)算。所以B選項(xiàng)是正確的。C選項(xiàng)，應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后再釋放小車，這是為了保證打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能在小車運(yùn)動(dòng)的過程中穩(wěn)定地打點(diǎn)。如果先釋放小車再接通電源，那么小車在剛開始運(yùn)動(dòng)的一段時(shí)間內(nèi)可能無法被打點(diǎn)計(jì)時(shí)器捕捉到。所以C選項(xiàng)是正確的。D選項(xiàng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在低壓交流電源上，而不是直流電源上。因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器內(nèi)部的工作原理是利用交流電的周期性變化來驅(qū)動(dòng)振針進(jìn)行打點(diǎn)的。所以D選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。2、在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是()A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用低壓直流電源B.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先釋放紙帶，再接通電源C.實(shí)驗(yàn)中要在紙帶上舍去密集的點(diǎn)，然后選取計(jì)數(shù)點(diǎn)D.為了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確方便，應(yīng)使小車運(yùn)動(dòng)得盡可能快答案：C解析：A選項(xiàng)，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用低壓交流電源，而不是直流電源。因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理是通過交流電的周期性變化來驅(qū)動(dòng)振針進(jìn)行打點(diǎn)的，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤。B選項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定工作，然后再釋放紙帶，讓小車帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)。如果先釋放紙帶再接通電源，那么小車在剛開始運(yùn)動(dòng)的一段時(shí)間內(nèi)可能無法被打點(diǎn)計(jì)時(shí)器捕捉到，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤。C選項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)中為了減小測(cè)量誤差，通常會(huì)在紙帶上舍去密集的點(diǎn)，然后選取間隔適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。這樣可以減小由于紙帶運(yùn)動(dòng)不均勻或者打點(diǎn)間隔不均勻所帶來的誤差，所以C選項(xiàng)正確。D選項(xiàng)，為了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確方便，應(yīng)該控制小車的運(yùn)動(dòng)速度適中，而不是盡可能快。因?yàn)楫?dāng)小車運(yùn)動(dòng)過快時(shí)，紙帶上的點(diǎn)會(huì)過于密集，難以準(zhǔn)確測(cè)量和計(jì)數(shù)；同時(shí)，過快的運(yùn)動(dòng)也可能導(dǎo)致紙帶斷裂或者打點(diǎn)計(jì)時(shí)器無法正常工作。所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤。3、關(guān)于功、功率和機(jī)械效率，下列說法正確的是()A.做功越多，功率就越大B.功率越大，做功就越快C.機(jī)械效率越高，功率就越大D.機(jī)械效率越高，有用功在總功中所占的比例就越大A選項(xiàng)：功率是單位時(shí)間內(nèi)完成的功，它表示做功的快慢。根據(jù)功率的定義式P=Wt，我們知道，即使做功W很多，但如果所用的時(shí)間tB選項(xiàng)：功率正是用來描述做功快慢的物理量。功率大，就意味著在相同的時(shí)間內(nèi)可以完成更多的功，或者說做功的速度更快。因此，B選項(xiàng)是正確的。C選項(xiàng)：機(jī)械效率是有用功與總功的比值，它反映了機(jī)械性能的好壞，即機(jī)械在能量轉(zhuǎn)換過程中的有效利用程度。而功率是描述做功快慢的物理量，與機(jī)械效率沒有直接的關(guān)系。因此，機(jī)械效率高，并不意味著功率就一定大。所以，C選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。D選項(xiàng)：根據(jù)機(jī)械效率的定義，機(jī)械效率η=綜上所述，正確的選項(xiàng)是B和D。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題題目：在光滑的水平面上，有一個(gè)質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t后速度變?yōu)関，然后撤去力F，物體又經(jīng)過時(shí)間t后回到出發(fā)點(diǎn)。求：物體在加速和減速兩個(gè)過程中的加速度大小之比。物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向。答案：物體在加速過程中的加速度大小與減速過程中的加速度大小之比為1:物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，方向與初速度方向相反。解析：設(shè)物體在加速過程中的加速度為a1，減速過程中的加速度為a加速過程中，根據(jù)牛頓第二定律有：F=ma撤去力F后，物體在水平方向上僅受摩擦力（但此處由于水平面光滑，實(shí)際上無摩擦力，但為了解題我們假設(shè)存在與F方向相反的“等效”力，其大小也為F，僅用于理解減速過程），根據(jù)牛頓第二定律有：?F由于物體在減速過程中能回到出發(fā)點(diǎn)，說明其位移為零。設(shè)加速過程的位移為x，則減速過程的位移也為x但方向相反。根據(jù)位移時(shí)間公式，加速過程有：x=12將x的表達(dá)式代入減速過程的位移公式中，化簡(jiǎn)可得：a1由于v=a1t，代入上式得：物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)，由減速過程的位移公式?x=vt?12a2所以，物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，方向與初速度方向相反。第二題題目：一輕質(zhì)彈簧上端懸掛，下端與一小球相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，小球的質(zhì)量為m。現(xiàn)將小球從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，小球便開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。在小球運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）A.小球經(jīng)過平衡位置時(shí)，小球的速度最大B.小球經(jīng)過最大位移處時(shí)，彈簧的形變量最大C.小球在振動(dòng)過程中，彈簧彈力始終等于小球的重力D.小球在振動(dòng)過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒答案：A、B、D解析：A.小球經(jīng)過平衡位置時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量等于小球的重力產(chǎn)生的伸長(zhǎng)量，此時(shí)彈簧的彈力與小球的重力相平衡，小球受到的合力為零，加速度為零，小球的速度達(dá)到最大，故A正確；B.小球經(jīng)過最大位移處時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量最大，即彈簧的形變量最大，此時(shí)小球受到的合力最大，加速度最大，但速度為零，故B正確；C.小球在振動(dòng)過程中，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒。但在非平衡位置，彈簧的彈力并不等于小球的重力，因?yàn)樾∏蛴屑铀俣龋狭Σ粸榱?。在平衡位置，彈力才等于重力。故C錯(cuò)誤；D.小球在振動(dòng)過程中，只有重力和彈簧彈力做功，沒有其他力做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故D正確。綜上所述，正確答案是A、B、D。第三題題目：在水平地面上，有一傾角為θ的光滑斜面體M，其質(zhì)量為m?，斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)，一質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面頂端由靜止釋放，在下滑過程中斜面體保持靜止。重力加速度為g。（1）求小物塊滑到斜面底端時(shí)的速度大小。（2）求小物塊從斜面頂端滑到底端的過程中，地面對(duì)斜面體M的支持力和摩擦力。答案：（1）小物塊滑到斜面底端時(shí)的速度大小為v=（2）地面對(duì)斜面體M的支持力為m0+m解析：（1）小物塊從斜面頂端由靜止釋放后，在重力和斜面的支持力作用下沿斜面下滑。由于斜面光滑，所以小物塊只受重力和斜面的支持力，且支持力垂直于斜面，不改變小物塊沿斜面方向的速度分量。因此，我們可以將重力分解為沿斜面向下的分力和垂直于斜面的分力。沿斜面向下的分力使小物塊加速下滑，其大小等于mg根據(jù)牛頓第二定律，小物塊沿斜面下滑的加速度為a=然后，我們利用勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式v2=2aL，其中v是末速度，a是加速度，L是位移（這里為斜面長(zhǎng)度），代入已知的a（2）為了求地面對(duì)斜面體M的支持力和摩擦力，我們需要考慮整體法。將小物塊和斜面體M看作一個(gè)整體，這個(gè)整體在豎直方向上只受重力和地面的支持力作用，且這兩個(gè)力平衡。因此，地面對(duì)斜面體M的支持力大小等于整體的重力之和，即m0接下來求摩擦力。整體在水平方向上不受外力作用（因?yàn)樾∥飰K對(duì)斜面體的壓力沿斜面方向，不產(chǎn)生水平分量），但我們需要考慮小物塊對(duì)斜面體的壓力在水平方向上的分量。這個(gè)分量會(huì)使斜面體有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因此地面對(duì)斜面體會(huì)有向左的靜摩擦力來平衡這個(gè)趨勢(shì)。小物塊對(duì)斜面體的壓力大小為mgcosθ（因?yàn)橹С至εc壓力是一對(duì)相互作用力，大小相等），這個(gè)壓力在水平方向上的分量為m第四題題目：某實(shí)驗(yàn)小組在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，從打出的紙帶上選取了連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E