2024年高考模擬物理試卷2（天津卷專用）（解析版）

備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷2（天津卷專用）

（考試時間：60分鐘試卷滿分：10（）分）

第I卷（選擇題）

一、單選題（每題5分，只有一個選項符合題意，共25分）

1.黨的二十大報告中提到，我國已經(jīng)進入創(chuàng)新型國家行列，一些關鍵技術如核電技術取得

重大成果。關于核能、核反應，下列說法正確的是（）

A.到目前為止，利用任何物質都能得到核能

B.到目前為止，輕核聚變是人類獲得核能的主要方式

C.太陽內(nèi)部進行的熱核反應屬于輕核聚變

D.原子彈是采用人工核轉變制成的核武器

【答案】C

【解析】A.到目前為止，一般是利用重核裂變與得到核能輕核聚變得到核能，并不是利用

任何物質都能得到核能，A錯誤；

B.到目前為止，重核裂變是人類獲得核能的主要方式，B錯誤；

C.輕核發(fā)生聚變之前，必須要有高溫，即輕核聚變又叫做熱核反應，太陽內(nèi)部進行的熱核

反應屬于輕核聚變，C正確；

D.原子彈是采用重核裂變制成的核武器，D錯誤。故送C。

2.新春佳節(jié)，大街小巷總會掛起象征喜慶的中國紅燈籠。如圖所示，由4根等長輕質細繩

AB、BC、CD、。石懸掛起3個質量相等的燈籠，繩兩端的結點A、E等高，AB繩與豎直方向

的夾角為。，繩中張力大小為A；BC繩與豎直方向的夾角為夕，繩中張力大小為入，則（）

AE

A.?？赡艿扔谙.。可能大于夕

C.6>35D.6<3%

【答案】D

【解析】山對稱性可知繩和￡>石繩張力大小相等，大小為石。對三個燈籠的整體分析可

知

2￡cosa=3mg

對結點4受力分析得

￡sina=F,sin0

Rcosa=mg+F2cos0

綜上解得

3tana=tan0

4手

2cosa

F,=-^-

'2cos/

AB.由

3tana=tanp

可知a

AB錯誤；

CD.由

6_3Mg

2cosa

F、=^^

~2cos/?

可知

片二3cos尸

F2cosct

又a<。

得

cosa>cos/?

A<3

g

F\<3F2

C錯誤，D正確。

故選D。

3.2021年2月10H19時52分，“天問一號”探測器實施近火捕獲，順利進入近火點的高

度約400千米軌道，周期約為1()個地球日，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星，實現(xiàn)了“繞、落、

巡”目標的第一步。如圖為“天問一號”探測器經(jīng)過多次變軌后登陸火星前的部分軌跡圖，軌

道I、軌道n、軌道HI相切于P點，軌道HI為環(huán)繞火星的圓形軌道，P、S兩點分別是橢圓

軌道的近火星點和遠火星點，圖中P、S、Q三點與火星中心共線，下列說法正確的是()

S

P

A.探測器在P點由軌道［進入軌道II需要點火加速

B.探測器在軌道II上由P點運動到S點的時間大于在軌道III上由P點運動到。點的時間

C.探測器在軌道I上經(jīng)過P點的加速度大于在軌道II上經(jīng)過P點的加速度

D.探測器在Q點的機械能大于在軌道n上P點的機械能

【答案】B

【解析】A.探測器在P點由軌道I進入軌道II需要制動減速，故A錯誤；

B.由于軌道II的半長軸大于軌道III的半徑，所以根據(jù)開普勒第三定律可知探測器在軌道II

的運行周期大「在軌道III的運行周期，因此探測器在軌道II上由P點運動到S點的時間大

于在軌道III上由P點運動到Q點的時間，故B正確；

C.根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律可知探測器在軌道【上經(jīng)過P點的加速度等于在軌道II

上經(jīng)過P點的加速度，故C錯誤；

D.探測器在尸點由軌道II進入軌道III需要制動減速，所以探測器在軌道IIL.尸點的機械能

大于在軌道IH上P點的機械能，又因為探測器在軌道山上運動過程中機械能守恒，所以

探測器在Q點的機械能小于在軌道H上尸點的機械能，故D錯誤。

故選B。

4.從發(fā)電站發(fā)出的電能，一般都要通過輸甩線路輸送到各個用電地方。如圖所示的遠距離

輸電示意圖中的變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機產(chǎn)生正弦交流電電壓有效值不變，升壓變壓

器原、副線圈匝數(shù)比〃2=1：5。，隆壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比〃3：〃產(chǎn)5U：1,已知用戶

心=[1=]00W

C錯誤；

D.升壓變壓器的原線圈輸入的電功率為

llkW+100W=ll.lkW

D錯誤。

故選Ao

5.如圖所示，一豎直放置的汽缸被輕活塞AB和固定隔板CD分成兩個氣室，CD上安裝一

單向閥門，單向閥門只能向下開啟；氣室1內(nèi)氣體壓強為2處，氣室2內(nèi)氣體壓強為外，氣

柱長均為L，活塞面積為S,活塞與汽缸間無摩擦，汽缸導熱性能良好。現(xiàn)在活塞上方緩慢

放質量為機的細砂，重力加速度為g，下列說法正確的歪（）

B?若T2/

活塞下移工

3

C.若m,氣室1內(nèi)氣體壓強為3po

g

D.若〃2=①*,氣室1內(nèi)氣體壓強為4Po

g

【答案】A

【解析】AC.若，〃=誕，對活塞AB有

g

pS=p°s+mg

解得

〃=2〃o

單向閥未打開，所以氣室2內(nèi)的氣體質量不變，氣室1內(nèi)氣體質量不變，壓強也不變。根據(jù)

玻意耳定律得〃大5=p0LS

解得x

2

所以活塞下移工，故A正確，C錯誤；

2

B.若〃?=與性，對活塞AB有〃S=P。S+〃吆

2g

解得〃=1.5〃。

單向閥未打開，所以氣室2內(nèi)的氣體質量不變，氣室1內(nèi)氣體質量不變，壓強也不變。根據(jù)

玻意耳定律得pxS=p°LS

?￡

解得x=—

3

所以活塞下移=L—x

3

故B錯誤；

D.若加=也直，對活寒AB有〃S=p°S+〃陪

g

解得P=4〃。

單向閥打開，如果氣室2的氣體未完全進入氣室1,則有〃。八+2〃。八=4/針5

解得工=1

4

假設不成立，所以氣體完全進入氣室1,則有〃oLS+2p（）LS=p、ZS

解得Pr=3Pc

故D錯誤。

故選A。

二、多選題（每題5分，有多個選項符合題意，選對每選全得3分，答錯不得分，共15分）

6.如圖所示，4、4、C、D、￡為單反照相機取景器中五棱鏡的一個橫面圖，AB1BC,

由〃、〃兩種單色光組成的細光束從空氣垂直于人8射入棱鏡，經(jīng)過兩次反射后光線垂直于

8C射出，且在C。、AE邊只有。光射出，光路圖如圖所示，則〃兩束光（）

A.在棱鏡中，〃光的波長比〃光的大

B.在真空中，。光的傳播速度比。光的大

C.以相同的入射角從空氣斜射入水中，〃光的折射角較小

D.分別通過同一雙縫干涉裝置，。光的相鄰亮條紋間距較小

【答案】AC

【解析】A由題意知且在CO、AE邊只有。光射出，可知〃光發(fā)生了全反射，根據(jù)

?

sinCC=—1

n

可知光折射率大于〃光折射率，則力光頻率大于。光頻率，根據(jù)

c-

可知在棱鏡中，。光的波長比光的大，故A正確；

B.在真空中，。光的傳播速度等于。光的傳播速度，故B錯誤；

C.根據(jù)

sin/

A：=———

sinr

可知以相同的入射角從空氣斜射入水中，〃光的折射角較小，故c正確；

D.根據(jù)

^x=-A

d

結合C選項分析可知分別通過同一雙縫干涉裝置，〃光的相鄰亮條紋間距較大，故D錯誤。

故選AC。

7.如圖所示，等腰梯形ABC。，M、N分別為4仄C。的中點，兩腰中點位置分別固定兩

個等量同種點電荷十Q，則下列說法正確的是（）

+0用3+0

A.A、8兩點場強相同

B.A、8兩點電勢相等

C.負檢驗電荷從靜止開始僅在電場力用下從M點運動到N點，電勢能先減小后增大

D.負檢驗電荷從靜止開始僅在電場力用下從2點運動到N點，加速度先增大后減小

【答案】BC

【解析】A.等量同種電荷的電場線和等勢面分布如圖

由等量正電荷的電場分布可知A、B兩點場強方向不同，A錯誤：

B.由等量正電荷等勢面的對稱分布nJ"知4、8兩點電勢相等，B正確；

C.由分布圖可知負檢驗電荷從M到。點受電場力方向向下，電場力做正功，電勢能減少；

從N到O點受電場力方向向上，電場力做負功，電勢能增加。故負檢驗電荷從靜止開始僅

在電場力用下從M點運動到N點，電勢能先減小后增大，C正確；

D.經(jīng)分析可知。點電場強度為0,故負檢驗電荷從M點運動到N點，加速度先減小后增

大,D錯誤。

故選BCo

8.“戰(zhàn)繩”是一種近年流行的健身器材，健身者把兩根相同繩子的一端固定在一點，用雙手

分別握住繩子的另一端，上下抖動繩子使繩子振動起來（圖甲），以手的平衡位置為坐標原

點，圖乙是健身者右手在抖動繩子過程中某時刻的波形，若右手抖動的頻率是0.5Hz,下列

說法正確的是（）

甲乙

A.該時刻尸點的位移為10及0”

B.該時刻。點的振動方向沿y軸負方向

C.再經(jīng)過0.25s,P點到達平衡位置

D.從該時刻開始計時,質點。的振動方程為y=20sin（力+/r）cm

【答案】AC

【解析】ABC.由題可知，振幅為A=20cm,頻率為/=0.5Hz,則由

CD=2兀f=冗

圖可知波的波長為4=8m,波向右傳播，且

v=Af=8x0.5m/s=4m/s

該時刻夕點的振動方向沿1y軸負方向，。點的振動方向沿y軸正方向，故從該時刻開始計時

P點的振動方程為

y=20sin（^r+^）cm

故f=0時戶點的位移為y=10&cm,當f=0.25s時P點的位移為y=0,尸點到達平衡位置，

故AC正確，B錯誤；

D.從該時刻開始計時，質點O從平衡位置向上振動，故質點Q的振動方程為

y=20sin（/z7）cm

故D錯誤。

故選AC。

第II卷（非選擇題）

三、實驗題（共2個題，共12分）

9.如圖中所示是“測量阻力系數(shù)”的實驗裝置。實驗中先通電后讓重物由靜止釋放，得到打

出紙帶的一部分如圖乙所示，點。為打點計時器打下的第一個點，A、夙C為相鄰的計時

點,測得S/=5.40cm,52=5.78cmo已知重物的質量加=L00kg,交流電的頻率為50Hz,當?shù)?/p>

重力加速度取9.80m/s2（以下計算結果均保留2位有效數(shù)字）

（1）當打點計時器打到B點時，重物的速度大小m/s；重物下落的加速度大小

________m/s2：

（2）重物通過AC段的阻力可視為恒定，則重物通過此段的阻力系數(shù)5=%（定義

阻力系數(shù)$=??><100%）。

G

【答案】（1）2.89.5（2）23.1

【解析】（1）相鄰計數(shù)點的時間間隔

丁」=0.02s

f

根據(jù)勻變速直線運動中間時刻瞬時速度等于該過程的平均速度得

/+30.0540+0.0578

m/s?2.8m/s

2T2x0.02

根據(jù)加=4尸可得

S.-S.0.0578-0.0540,一「

a=一，=--------------；-------m/s2=9.5m/s-

T20.022

（2）根據(jù)牛頓第二定律得

"吆一京力=.

則

狐力”g-ma

可得

6=4x100%=x100%=23.1%

G"嘻

10.某同學利用如圖甲所示的電路測量未知電阻&的阻值、電源電動勢E和內(nèi)阻「，冬有

下列器材:

A.電流表A（量程150mA,內(nèi)阻入=IQ）

B.電流表A2（量程500mA,內(nèi)阻為=0.5C）

C.電源（電動勢約3V,內(nèi)阻約為3C）

D.電阻箱（最大電阻99.9。）

E.未知電阻凡（阻值約為20Q）

F.開關兩個，導線若干

操作步驟如下：

（1）為使測量結果較準確，電流表應選___________（選填"AJ或"A?"）；

（2）測凡的阻值時先閉合開關端和邑，調節(jié)電阻箱,當電阻箱的阻值為25。時，電流表示

數(shù)為人；接著斷開工，調節(jié)電阻箱，當電阻箱的阻值為5Q時，電流表示數(shù)仍為人，則凡的

阻值為Q,該測量原理____________（選填"有''或"沒有”）系統(tǒng)誤差；

（3）保持M閉合、S2斷開，多次調節(jié)電阻箱的阻值，記錄每次調節(jié)后電阻箱的阻值R及電

流表的示數(shù)/。為了直觀地得到/與R的關系，該同學以;為縱軸、R為橫軸，作出如圖乙

所示的一條直線，根據(jù)圖乙可求得電源的電動勢后=V,r=c。

（計算結果均保留兩位有效數(shù)字）

【答案】（DA1（2）20.0沒有（3）3.03.0

E

【解析】（1）閉合回路中理論中最大電流/max=h=150mA

所以選擇A…

（2）閉合開關號和S?時，由閉合電路歐姆定律人=不丁不

閉合開關加、斷開當時，由閉合電路歐姆定律

“iJr

聯(lián)立可得

&、=2().()。

該測量原理沒有系統(tǒng)誤差，

（3）由閉合電路歐姆定律

E=，（R+9+A+「）

可得

-1=—RH--凡--+--Q---+-r

/EE

圖像斜率

k=L

E

解得

E=3.0V

縱截距

b=Hr

E

解得

r=3.0Q

四、解答題（II題14分，12題16分，13題18分，要求寫出必要的解題依據(jù)和推導過程）

H.一質量為機產(chǎn)2kg的物體A沿固定斜面下滑，斜面高為傾角為37。，A與斜面

動摩擦因數(shù)為4=0.25,物體A由頂端滑到斜面底端時無能量損失地進入光滑水平面，后與

靜止的物體B發(fā)生碰撞，B的質量為WB=lkg,碰撞中損失4J機械能,g=10m/s2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8o求：

（1）碰后A、B的速度各是多少？

（2）右側有固定于水平面上的半圓形光滑軌道，物體B碰撞后可無摩擦的進入軌道，若B

在軌道上運動時不會與軌道脫離，求軌道的半徑取值范圍。

【答案】（I）2m/s；4m/s；（2）版0.8m或在0.32m

【解析】（I）設A物體下滑到底端時速度為vo,由動能定理

1

nI2

（啊gsin。一pmAgcos0）

sin，

AB碰撞過程動量守恒，設碰后4、8的速度分別為卜和I，B,由動量守恒定律可得

niAV（f=inAVA+mnvn

由機械能損失列式得

1,1o1

3〃。%--耳%5―2%以=4J

代數(shù)得

w=2m/s

VB=4ITI/S

（2）若物體3滑上半圓軌道最高到達與圓心等高處則不會脫離軌道，設軟道半徑為H

1%耳=巾那

解得

R=0.8m

若物體B能恰好到達圓軌道最高點，設軌道半徑為凡設到達最高點速度為P

tnv1

-2%gR

解得

/?=0.32m

所以R的取值范圍為RK）8m或附0.32m。

12.如圖所示，快遞公司用水平傳送帶傳送快遞，傳動帶順時針轉動，速度大小恒為廿o=3m/s。

質量為〃?=lkg的快遞，上表面固定一“日"字形線框，"邊長L=0/m,ae邊長為2L,c、d

為兩長邊的中點，ab、cd、的電阻均為尸O.（）4Q，其余電阻不計。傳送帶右側存在磁感應

強度為B=3T、方向豎直向下、寬度為L的勻強磁場，其邊界與必平行。已知線框的就邊

進入磁場區(qū)域前快遞已與傳送帶保持相對靜止，線框的質量忽略不計，最大靜摩擦力等于滑

動摩擦力，取g=10m/s2。

(1)若線框進入磁場后，快遞仍能與傳送帶保持相對靜止，求快遞與傳送帶間的動摩擦因

數(shù)〃的最小值；

(2)若線框剛到達磁場左邊界時，快遞與傳送帶間的摩擦力消失，求線框穿過磁場過程中

產(chǎn)生的焦耳熱Q(保留三位有效數(shù)字)。

【答案】(1)0.45；(2)1.25J

【解析】(1)H邊剛進磁場時，其切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為

g=BL%

此時線圈形成回路的總電近為

所受安培力大小為

E

11=皆~

“總1

解得

K=4.5N

若時邊進入磁場要保持靜止，可知線框所受摩擦力必須大于4.5N。當曲邊進入磁場時，

其切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢大小仍為0,回路形成的總電阻仍為1.5r,且仍是切割磁

場線的邊長受到安培力，故仍需摩擦力大于4.5N。同理當蛾邊進入磁場時，線框所受安培

力仍然一樣。因此線框進入磁場后，快遞仍能與傳送帶保持相對靜止，則快遞與傳送帶間的

動摩擦因數(shù)〃的最小值滿足"min=Fl

解得4而n=045

(2)由(1)可知，當線框速度為u時，線框所受安培力大小為廠等「⑶

根據(jù)牛頓第二定律b

B2I）V

解得ma-

1.5r

B2l3v\t

兩邊同乘△，可得機

l.5r

所以mAv=-------

1.5r

B2I}3L

設線框出磁場速度為力,則有7?2（VO-V,）=

1.5r

解得Vj=2.55m/s

由動能定理可得=—Q

999

解得Q=——J?1.25J

800

13.如圖，在x軸（水平軸）下方，沿），軸（豎直軸）方向每間隔占0.2m就有一段間距也為

d的區(qū)域P,區(qū)域戶內(nèi)（含邊界）既存在方向豎直向上、場強E=20N/C的勻強電場，也存

在方向垂直坐標平面面向里、磁感應強度8=2T的勻強磁場。現(xiàn)有一電荷量4=5x1（尸盟、質

量〃『IxIO-kg的帶正電粒子從坐標原點。自由下落。粒子可視為質點，重力加速度大小

g=10m/s2o

O.---------------------------------------------------------

d

號號葉阡葉葉葉葉^忖行加下彳

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