2023年天津市十二区重点学校高三毕业班联考（二）考前模拟检测
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
一、单项选择题（本大题共5小题，共25分）
1. 历史上，为了研究原子的性质，科学家们做了大量的实验研究，下面四幅示意图中说法正确的是(????)
A. 汤姆孙通过分析图的粒子散射实验结果，提出了原子核式结构模型 B. 表示的核反应属于重核裂变，在裂变过程中要吸收能量 C. 中向左偏转的是粒子，向右偏转的是粒子，不偏转的是粒子 D. 锌的逸出功为，用中一群处于能级的氢原子发出的光照射锌板，逸出光电子的最大初动能为
2. 如图，四个完全相同的球两两挨着叠成一个正四面体，静置在水平地面上。若不考虑转动情况，球之间的摩擦力也忽略不计，则球与地面的摩擦因数至少为
A. B. C. D.
3. 如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法错误的是(????)
A. 气体自发扩散前后内能相同 B. 气体在被压缩的过程中内能增大 C. 在自发扩散过程中，气体对外界做功 D. 气体在被压缩的过程中，外界对气体做功
4. 如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，使卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在点改变卫星速度，再使卫星进入地球同步轨道Ⅱ。以下判断正确的是(????)
A. 在轨道Ⅰ上通过点的速度小于轨道Ⅱ上通过点的速度 B. 在轨道Ⅰ上，卫星在点的加速度等于在点的加速度 C. 该卫星在轨道Ⅱ上运行时的机械能小于在轨道Ⅰ上运行时的机械能 D. 卫星由轨道Ⅰ变轨进入轨道Ⅱ，需在点点火向速度的方向喷气
5. 如图所示，将绝缘细线的一端点固定，另一端拴一带电的小球，空间存在着方向水平向右的匀强电场。刚开始小球静止于处，与竖直方向的夹角为，给小球一个沿圆弧切线左下方的瞬时冲量，让小球在竖直平面内做半径为的圆周运动，下列分析正确的是(????)
A. ?小球可能带负电 B. 小球在右半圈从运动到的过程中其速度先增大后减小 C. 当小球运动到最高点时，小球的电势能与动能之和最大 D. 当小球运动到最高点的速度时，小球才能做完整的圆周运动
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. 对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是(????)
A. 甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B. 乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 C. 丙图是双缝干涉原理图，若到、的路程差是半波长的偶数倍，则处是亮条纹 D. 丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹
7. 如图所示，面积为、匝数为、内阻不计的矩形线圈，在磁感应强度为的匀强磁场中，从图示位置开始计时，绕水平轴以角速度匀速转动。矩形线圈通过滑环连接理想变压器。理想变压器原线圈上的滑动触头上下移动可改变副线圈的输出电压，副线圈接有可变电阻，电表均为理想交流电表。下列判断正确的是(????)
A. 矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 B. 当位置不变，阻值不变，增大矩形线圈转动角速度时，电压表示数和电流表示数都变大 C. 当位置不变，线圈转动角速度不变，阻值增大时，电压表示数增大 D. 当线圈转动角速度不变，阻值不变，位置向下移动时，电流表示数变大
8. 一列简谐横波沿轴正方向传播，在处的质点的振动图像如图甲所示，在处的质点的振动图像如图乙所示，以下说法正确的是(????)
A. 该波的周期为 B. 该波的传播速度可能为 C. 该波的波长可能为 D. 在内处的质点通过的路程小于处的质点通过的路程
第II卷
三、实验题（本大题共2小题，共12分）
9. “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示，小车装有砝码，现做如下探究： 下列对实验操作的判断正确的是??????????填字母代号。 A.调节定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行 B.在调节长木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的小盘通过定滑轮拴在小车上 C.实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源 D.每次改变小车质量时，不需要重新调节长木板倾斜度 为使砝码及小盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码及小盘的总质量??????????选填“近似等于”“远大于”或“远小于”小车和小车上砝码的总质量。 在研究与的关系时，已经补偿了打点计时器对小车的阻力及其他阻力。处理数据时以小车加速度的倒数为纵轴、小车和车上砝码的总质量为横轴，作出图像如图乙所示。已知当地重力加速度大小为，图中纵轴截距??????????。
10. 王同学想测量市面上某品牌电线所用金属丝的电阻率，于是取了长的一卷线来测量．
用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量示数如图所示，其直径为________．
用多用电表粗测金属丝的阻值，当选用电阻“”挡时，发现指针偏转角度接近表盘最右侧，这说明这卷导线的电阻值很小．
为了精确地测量金属丝的电阻，实验室提供了下列器材：
A.电流表量程为，内阻为 B.电流表量程为，内阻约为
C.电压表量程为，内阻约为 D.定值电阻 E.定值电阻
F.滑动变阻器，额定电流为 G.滑动变阻器，额定电流为
H.电源电动势，内阻约 I.开关、导线若干
滑动变阻器应选择________；填“”或“”请在方框内画出测量电路图．
正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器测得组电流表、的值，，数据见下表．请根据表中的数据，在方格纸上作出图像．
由图像求出________结果保留位有效数字，进而可以求出金属丝的电阻率．
四、计算题（本大题共3小题，共48分）
11. （本小题14分）在一水平的长直轨道上，放着两块完全相同的质量为的长方形木块，依次编号为木块和木块，如图所示。在木块左边放一质量为的大木块，大木块与木块之间的距离与、两木块间的距离相同，均为。现在所有木块都静止的情况下，将一沿轨道方向的恒力一直作用在大木块上，使其先与木块发生碰撞，碰后与木块结合为一体再与木块发生碰撞，碰后又结合为一体且恰能一起匀速运动，设每次碰撞时间极短，三个木块均可视为质点，且与轨道间的动摩擦因数相同。已知重力加速度为。
求木块与水平轨道间的动摩擦因数。
求三个木块一起匀速运动时的速度大小和在两次碰撞中损失的总机械能。
若改变恒力的大小，使大木块与木块发生碰撞后结合为一体，但、两木块间不发生碰撞，则沿轨道方向的恒力要满足什么条件？
12. （本小题16分）生活中常见的减速带是通过使路面稍微拱起从而达到使车减速的目的。其实我们也可以通过在汽车底部安装线圈，通过磁场对线圈的安培力来实现对汽车减速的目的。我们用单匝边长为的正方形线圈代替汽车来模拟真实情境。如图所示，倾角为的光滑斜面上平行等间距分布着很多个条形匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向垂直斜面向下，条形磁场区域的宽度及相邻条形无磁场区域的宽度均为；线圈的质量为，电阻为，线圈边与磁场边界平行，线圈边刚进入第一个有磁场区时的速度大小为；线圈边刚进入第七个有磁场区时，开始匀速运动，速度大小为；其中重力加速度，、、、和均为已知量。
线圈匀速运动时速度为多大；
从线圈边刚进入第一个有磁场区到线圈边刚进入第七个有磁场区的过程中，线圈产生的焦耳热；
线圈边刚进入第一个有磁场区到线圈边刚进入第七个有磁场区的过程所用的时间。
13. （本小题18分）如图为一质谱仪的结构简图，两块相距为的平行金属板、正对且水平放置，两板间加有可调节的电压，、分别为、板中心处的两个小孔，点与、共线且连线垂直于金属板，与的距离。在以为圆心、为半径的圆形区域内存在一磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场。圆弧为记录粒子位置的胶片，圆弧上各点到点的距离以及圆弧两端点、间的距离均为，、两端点的连线垂直于、板。粒子从处无初速地进入到、间的电场后，通过进入磁场，粒子所受重力不计。 当、两板间电压为时，粒子恰好打在圆弧的中点，求该粒子的比荷 一质量为的粒子从磁场射出后，恰好打在圆弧上的端点在相同加速电压下，该粒子的一个同位素粒子则恰好打在圆弧上的端点，求这个同位素粒子的质量 一质量为、电荷量为的粒子从处无初速地进入电场，当、间所加电压不同时，粒子从直至打在圆弧上所经历的时间会不同，求的最小值
2023年天津市十二区重点学校高三毕业班联考（二）考前模拟检测
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. ； 远小于； 。?
10. ； ； ?
四、计算题（本大题共3小题，共48分）
11. 解：根据平衡条件可得 解得----------2’ 设大木块与木块碰撞前的速度为，根据动能定理得 ---------------4’ 解得 设大木块与木块碰撞后的速度为，根据动量守恒定律可得 -------------6’ 解得 设木块与木块碰撞前的速度为，根据动能定理得 ------------8’ 解得 设三个木块一起匀速运动的速度为，根据动量守恒定律可得 解得 根据能量守恒得在两次碰撞中损失的总机械能为 -------------10’ 解得 大木块与木块发生碰撞，，即 设大木块与木块碰撞前的速度为，根据动能定理得 --------11’ 解得 设大木块与木块碰撞后的速度为，根据动量守恒定律可得 解得 若要、两木块间不发生碰撞，则------------13’ 解得 若要求大木块与木块发生碰撞，但、两木块间不发生碰撞，则沿轨道方向的恒力就要满足 ?---------14’
12. 解：由线圈匀速运动，对线圈列平衡方程，
又因：， ?，
解得?。----------4’
线圈边刚进入第有磁场区边界到线圈边刚进入第个有磁场区的过程，重力做功
， 对此过程列动能定理---------7’ 解得----------8’ 线圈边刚进入第有磁场区到线圈边刚进入第个有磁场区过程列动量定理：---------10’ 线圈进入磁场过程所受安培力的冲量 又 解得-----------13’ 线圈边刚进入第有磁场区边界到线圈边刚进入第个有磁场区的过程安培力的冲量 解得-------------16’
?
13. 解：粒子从到的过程中，根据动能定理有 ， 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由向心力公式有 ， 由题意知，粒子的轨迹如图中所示， 由几何关系知粒子在磁场中运动的轨迹半径， 联立以上各式，解得粒子的比荷为；---------5’ 当质量为的粒子打在圆弧的端点时，轨迹如图中所示 根据几何关系可得粒子在磁场中运动的轨迹半径， 当该粒子的同位素粒子打在圆弧的端点时，轨迹如图中所示， 轨迹半径为， 由中得粒子质量的通用表达式为， 则，------------7’ 解得这个同位素粒子的质量为； 通过分析可知：当粒子沿轨迹最终打在胶片的端点时，对应粒子在整个过程中经历的时间最短，此时粒子在磁场中运动的轨迹半径为， 粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为， 由得到该粒子进入磁场时的速度大小为，-------11’ 粒子在电场中经历的时间为， 粒子在磁场中经历的时间，而，----------14’ 由此得到，------------16’ 粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间为， 则粒子从进入电场到打在胶片上所经历的最短时间为 。-------18’ ?
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