天津市和平區(qū)名校2023年物理高三上期末考試模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示為兩條長直平行導(dǎo)線的橫截面圖，兩導(dǎo)線中均通有垂直紙面向外、強度大小相等的電流，圖中的水平虛線為兩導(dǎo)線連線的垂直平分線，A、B兩點關(guān)于交點O對稱，已知A點與其中一根導(dǎo)線的連線與垂直平分線的夾角為θ=30°，且其中任意一根導(dǎo)線在A點所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為B。則下列說法正確的是（）A．根據(jù)對稱性可知A、B兩點的磁感應(yīng)強度方向相同B．A、B兩點磁感應(yīng)強度大小均為C．A、B兩點磁感應(yīng)強度大小均為BD．在連線的中垂線上所有點的磁感應(yīng)強度一定不為零2、我國計劃在2020年發(fā)射首個火星探測器，實現(xiàn)火星環(huán)繞和著陸巡視探測。假設(shè)“火星探測器”貼近火星表面做勻速圓周運動，測得其周期為T。已知引力常量為G，由以上數(shù)據(jù)可以求得（）A．火星的質(zhì)量B．火星探測器的質(zhì)量C．火星的第一宇宙速度D．火星的密度3、圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，線圈繞垂直于勻強磁場的水平軸沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示，以下判斷正確的是（）A．交流電的頻率是100HzB．0.02s時線圈平面與磁場方向平行C．0.02s時穿過線圈的磁通量最大D．電流表的示數(shù)為20A4、如圖所示，勻強磁場的方向垂直紙面向里，一帶電微粒從磁場邊界d點垂直于磁場方向射入，沿曲線dpa打到屏MN上的a點，通過pa段用時為t.若該微粒經(jīng)過P點時，與一個靜止的不帶電微粒碰撞并結(jié)合為一個新微粒，最終打到屏MN上．若兩個微粒所受重力均忽略,則新微粒運動的()A．軌跡為pb,至屏幕的時間將小于tB．軌跡為pc,至屏幕的時間將大于tC．軌跡為pa，至屏幕的時間將大于tD．軌跡為pb,至屏幕的時間將等于t5、如圖所示,小物體P放在水平圓盤上隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，下列關(guān)于小物體所受摩擦力f的敘述正確的是（）A．f的方向總是指向圓心B．圓盤勻速轉(zhuǎn)動時f=0C．在轉(zhuǎn)速一定的條件下，f跟物體到軸O的距離成正比D．在物體與軸O的距離一定的條件下,f跟圓盤轉(zhuǎn)動的角速度成正比6、如圖所示，滑塊以初速度v0沿表面粗糙且足夠長的固定斜面，從頂端下滑，直至速度為零．若用x、v、a分別表示滑塊下滑的位移、速度和加速度的大小，t表示時間，則下列圖象中能正確描述該過程的是A． B．C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、2019年8月19日20時03分04秒，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心利用長征三號乙增強型火箭發(fā)射中星18號同步通信衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．中星18號同步通信衛(wèi)星可定位在北京上空B．中星18號同步通信衛(wèi)星的運動周期為24hC．中星18號同步通信衛(wèi)星環(huán)繞地球的速度為第一宇宙速度D．中星18號同步通信衛(wèi)星比近地衛(wèi)星運行角速度小8、如圖，甲、乙兩種粗糙面不同的傳送帶，傾斜于水平地面放置，以同樣恒定速率向上運動。現(xiàn)將一質(zhì)量為的小物體（視為質(zhì)點）輕輕放在處，小物體在甲傳動帶上到達(dá)處時恰好達(dá)到傳送帶的速率；在乙傳送帶上到達(dá)離豎直高度為的處時達(dá)到傳送帶的速率。已知處離地面的高度皆為。則在物體從到的過程中（）A．兩種傳送帶對小物體做功相等B．將小物體傳送到處，兩種傳送帶消耗的電能相等C．兩種傳送帶與小物體之間的動摩擦因數(shù)不同D．將小物體傳送到處，兩種系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相等9、如圖所示，小球甲從點水平拋出，同時將小球乙從點自由釋放，兩小球先后經(jīng)過點時的速度大小相等，速度方向夾角為37°。已知、兩點的高度差，重力加速度，兩小球質(zhì)量相等，不計空氣阻力。根據(jù)以上條件可知（）A．小球甲水平拋出的初速度大小為B．小球甲從點到達(dá)點所用的時間為C．、兩點的高度差為D．兩小球在點時重力的瞬時功率相等10、如圖甲所示，在光滑絕緣水平面內(nèi)。兩條平行虛線間存在一勻強磁場。磁感應(yīng)強度方向與水平面垂直。邊長為l的正方形單匝金屬線框abcd位于水平面內(nèi)，cd邊與磁場邊界平行。時刻線框在水平外力F的作用下由靜止開始做勻加速直線運動通過該磁場，回路中的感應(yīng)電流大小與時間的關(guān)系如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．水平外力為恒力B．勻強磁場的寬度為C．從開始運動到ab邊剛離開磁場的時間為D．線框穿出磁場過程中外力F做的功大于線框進(jìn)入磁場過程中外力F做的功三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）圖甲為“驗證動量守恒定律”的實驗裝置，軌道由斜槽和水平槽組成，A、B兩小球大小相同，質(zhì)量mA=20.0g、mB=10.0g。實驗步驟如下：a.固定軌道，使水平槽末端的切線水平，將記錄紙鋪在水平地面上，并記下水平槽末端重垂線所指的位置O；b.讓A球從斜槽C處由靜止釋放，落到記錄紙上留下痕跡，重復(fù)操作多次；c.把B球放在水平槽末端，A球仍從C處靜止釋放后與B球正碰，A、B分別落到記錄紙上，留下各自的痕跡，重復(fù)操作多次；d.確定三個落點各自的平均位置P、M、N，用刻度尺測出它們到O點的距離分別為xOP、xOM、xON；（1）確定P、M、N三點時，可用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓，把所有有效落點圈在里面，圓心即為落點的平均位置，這樣做可以減小_______（填“系統(tǒng)”或“偶然”）誤差；（2）如圖乙，xOM、xOP讀數(shù)分別為10.20cm、30.65cm，xON讀數(shù)為________cm；（3）數(shù)據(jù)處理時，小球離開水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示，由小球質(zhì)量及(2)中數(shù)據(jù)可算出碰前系統(tǒng)總的mx值是________kg?m（保留3位有效數(shù)字），把該值與系統(tǒng)碰撞后的值進(jìn)行比較，就可驗證動量是否守恒。12．（12分）如圖所示為某同學(xué)測量電源的電動勢和內(nèi)阻的電路圖．其中包括電源E，開關(guān)S1和S2，電阻箱R，電流表A，保護電阻Rx．該同學(xué)進(jìn)行了如下實驗步驟：(1)將電阻箱的阻值調(diào)到合適的數(shù)值，閉合S1、S2，讀出電流表示數(shù)為I，電阻箱讀數(shù)為9.5Ω，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表示數(shù)仍為I，此時電阻箱讀數(shù)為4.5Ω．則保護電阻的阻值Rx＝________Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(2)S2斷開，S1閉合，調(diào)節(jié)R，得到多組R和I的數(shù)值，并畫出圖象，如圖所示，由圖象可得，電源電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(3)本實驗中，內(nèi)阻的測量值________（填“大于”或“小于”）真實值，原因是_____________．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，U形管豎直放置，右管內(nèi)徑為左管內(nèi)徑的2倍，管內(nèi)水銀在左管內(nèi)封閉了一段長為76cm、溫度為300K的空氣柱，左、右兩管水銀面高度差為6cm，大氣壓為76cmHg。①給左管的氣體加熱，求當(dāng)U形管兩邊水銀面等高時，左管內(nèi)氣體的溫度；②在①問的條件下，保持溫度不變，往右管緩慢加入水銀，直到左管氣柱恢復(fù)原長，求此時兩管水銀面的高度差。14．（16分）如圖，一帶有活塞的氣缸通過底部的水平細(xì)管與一個上端封閉的豎直管相連，氣缸和豎直管均導(dǎo)熱，氣缸與豎直管的橫截面積之比為3：1，初始時，該裝置底部盛有水銀；左右兩邊均封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，左邊氣柱高24cm，右邊氣柱高22cm；兩邊液面的高度差為4cm．豎直管內(nèi)氣體壓強為76cmHg，現(xiàn)使活塞緩慢向下移動，使氣缸和豎直管內(nèi)的水銀面高度相差8cm，活塞與氣缸間摩擦不計．求①此時豎直管內(nèi)氣體的壓強；②活塞向下移動的距離．15．（12分）如圖所示，在勻強磁場中水平放置兩根平行的金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L＝1.0m。勻強磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強度B＝0.20T。兩根金屬桿ab和cd與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)μ＝0.5。兩金屬桿的質(zhì)量均為m＝0.20kg，電阻均為R＝0.20Ω。若用與導(dǎo)軌平行的恒力F作用在金屬桿ab上，使ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始向右運動，經(jīng)過t＝3s，達(dá)到最大速度v，此時cd桿受靜摩擦力恰好達(dá)到最大。整個過程中兩金屬桿均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，金屬導(dǎo)軌的電阻可忽略不計，取重力加速度g＝10m/s2。求：(1)ab桿沿導(dǎo)軌運動的最大速度v；(2)作用在金屬桿ab上拉力的最大功率P；(3)ab棒由靜止到最大速度的過程中通過ab棒的電荷量q。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

A．根據(jù)安培定則判斷得知，兩根通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向均沿逆時針方向，由于對稱，兩根通電導(dǎo)線在A、B兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，根據(jù)平行四邊形進(jìn)行合成得到，A、B兩點的磁感應(yīng)強度大小相等，A點磁場向下，B點磁場向上，方向相反，A錯誤；BC．兩根導(dǎo)線在A點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的方向如圖所示根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成，得到A點的磁感應(yīng)強度大小為同理，B點的磁感應(yīng)強度大小也為B正確、C錯誤；D．只有當(dāng)兩根通電導(dǎo)線在同一點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反時，合磁感應(yīng)強度才為零，則知O點的磁感應(yīng)強度為零，D錯誤。故選B。2、D【解析】

AC．根據(jù)和可知，因缺少火星的半徑，故無法求出火星的質(zhì)量、火星的第一宇宙速度，選項AC均錯誤；B．根據(jù)上式可知，火星探測器的質(zhì)量m被約去，故無法求出其質(zhì)量，B錯誤；D．根據(jù)可得又代入上式可知，火星的密度故可求出火星的密度，D正確。故選D。3、B【解析】

A．根據(jù)圖乙，交變電流周期為頻率為A錯誤；BC．時，電流最大，線圈平面與磁場方向平行，穿過線圈的磁通量為零，B正確，C錯誤；D．根據(jù)圖乙，電流的最大值電流的有效值所以電流表示數(shù)為，D錯誤。故選B。4、C【解析】試題分析：由動量守恒定律可得出粒子碰撞后的總動量不變，由洛侖茲力與向心力的關(guān)系可得出半徑表達(dá)式，可判斷出碰后的軌跡是否變化；再由周期變化可得出時間的變化．帶電粒子和不帶電粒子相碰，遵守動量守恒，故總動量不變，總電量也保持不變，由，得：，P、q都不變，可知粒子碰撞前后的軌跡半徑r不變，故軌跡應(yīng)為pa，因周期可知，因m增大，故粒子運動的周期增大，因所對應(yīng)的弧線不變，圓心角不變，故pa所用的時間將大于t，C正確；【點睛】帶電粒子在勻強磁場中運動時，洛倫茲力充當(dāng)向心力，從而得出半徑公式，周期公式，運動時間公式，知道粒子在磁場中運動半徑和速度有關(guān)，運動周期和速度無關(guān)，畫軌跡，定圓心，找半徑，結(jié)合幾何知識分析解題，5、C【解析】

如果圓盤在做非勻速圓周運動，摩擦力不指向圓心，摩擦力分解為一個指向圓心的力和沿圓弧切線方向的力，指向圓心力提供向心力改變速度的方向，切向的分力改變速度的大小，所以A項錯誤；圓盤勻速轉(zhuǎn)動時，物體在做勻速圓周運動，摩擦力提供向心力，摩擦力不為零，所以B項錯誤；當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時，根據(jù)，角速度也是一定，摩擦力提供向心力，摩擦力與半徑成正比關(guān)系，所以C項正確；在物體與軸O的距離一定的條件下，摩擦力與角速度的平方成正比，所以D項錯誤．6、D【解析】

AB．滑塊以初速度v0沿表面粗糙且足夠長的固定斜面，從頂端下滑，直至速度為零；滑塊下滑過程中做勻減速直線運動，下滑過程中，其速度時間圖線是一條斜向下的直線；下滑過程中，其加速度時間圖線與時間軸平行．故AB兩項錯誤．CD．用x、v、a分別表示滑塊下滑的位移、速度和加速度的大小，據(jù)速度位移關(guān)系可得：解得：所以下滑過程中，其速度位移圖線是一條切線斜率變大的向下彎曲的曲線；故C項錯誤，D項正確．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】

A．中星18號同步通信衛(wèi)星軌道面與赤道面是共面，不能定位在北京上空，故A錯誤；B．其運動周期為24h，故B正確；C．根據(jù)可得：中星18號同步通信衛(wèi)星環(huán)繞地球的速度小于第一宇宙速度即近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，故C錯誤；D．中星18號同步通信衛(wèi)星軌道高于近地衛(wèi)星軌道，運行角速度比近地衛(wèi)星運行角速度小，故D正確。故選：BD。8、AC【解析】

A．傳送帶對小物體做功等于小物塊的機械能的增加量，動能增加量相等，重力勢能的增加量也相同，則機械能的增加量相同，所以兩種傳送帶對小物體做功相等，故A正確；C．由0加速到v，甲圖中的加速位移大于乙圖中的加速位移，根據(jù)可知，根據(jù)牛頓第二定律有解得，即兩種傳送帶與小物體之間的動摩擦因數(shù)不同，故C正確；D．對甲圖分析，可知小物體加速的位移為此時傳送帶勻速的位移為則兩者的相對位移為根據(jù)摩擦生熱的公式解得對乙圖分析，可知小物體加速的位移為此時傳送帶勻速的位移為則兩者的相對位移為根據(jù)摩擦生熱的公式解得在甲圖、乙圖，對小物體分析，根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式有，，解得，將、代入、的表達(dá)式，解得，則有，即產(chǎn)生的熱量不相等，故D錯誤；B．根據(jù)能量守恒定律，電動機消耗的電能等于摩擦產(chǎn)生的熱量Q與物塊增加機械能的和，因物塊兩次從A到B增加的機械能增加量相同，而，所以將小物體傳送到B處，兩種傳送帶消耗的電能甲更多，故B錯誤。故選AC。9、AB【解析】

A．小球乙到C的速度為此時小球甲的速度大小也為，又因為小球甲速度與豎直方向成角，可知水平分速度為。故A正確；B．根據(jù)計算得小球甲從點到達(dá)點所用的時間為，故B正確；C．、C兩點的高度差為故、兩點的高度差為，故C錯誤；D．由于兩球在豎直方向上的速度不相等，所以兩小球在C點時重力的瞬時功率也不相等。故D錯。故選AB。10、BCD【解析】

根據(jù)線框感應(yīng)電流，結(jié)合i-t圖象知道，線框做勻加速直線運動，從而再根據(jù)圖象找到進(jìn)入和穿出磁場的時刻，由運動學(xué)公式就能求出磁場寬度、ab邊離開的時間。根據(jù)感應(yīng)電流的方向，結(jié)合楞次定律得出磁場的方向。根據(jù)安培力公式得出導(dǎo)線框所受的安培力?！驹斀狻烤€框進(jìn)入磁場的時候，要受到安培力的作用，電流是變化的，安培力也是變化的，因此外力F必然不是恒力，選項A錯誤；由圖乙可知2t0～4t0時間內(nèi)線框進(jìn)入磁場，設(shè)線框勻加速直線運動的加速度為a，邊框長為：l=a(4t0)2?a(2t0)2=6at02；磁場的寬度為：d=a(6t0)2?a(2t0)2=16at02；故d=，故選項B正確；設(shè)t時刻線框穿出磁場，則有：6at02=at2?a(6t0)2，解得：t=4t0，選C正確；線框進(jìn)入磁場過程的位移與出磁場過程的位移相等，根據(jù)可知，線框出離磁場過程中的水平拉力大于進(jìn)入磁場過程中的水平拉力，線框穿出磁場過程中外力F做的功做的功大于線框進(jìn)入磁場過程中水平拉力做的功，選項D正確。故選BCD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、偶然40.80（40.78～40.2）6.13×10-3【解析】

（1）[1]確定P、M、N三點時，可用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓，把所有有效落點圈在里面，圓心即為落點的平均位置，這樣做可以減小偶然誤差；（2）[2]由圖可知，xON讀數(shù)為40.80cm；（3）[3]碰前系統(tǒng)總的mx值是0.02kg×0.3065m=6.13×10-3kg?m12、5.03.02.2大于電流表也有內(nèi)阻【解析】

(1)[1]由題意可知，閉合S1和S2時只有電阻箱接入電路，閉合S1、斷開S2時，電阻箱與R串聯(lián)接入電路，兩種情況下電路電流相等，由歐姆定律可知，兩種情況下電路總電阻相等，所以保護電阻的阻值Rx＝9.5Ω-4.5Ω＝5.0Ω(2)[2][3]根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得，E＝I(R+Rx+r)，整理可得可見圖線的斜率圖線的縱截距結(jié)合圖象中的數(shù)據(jù)可得E＝3.0V，r＝2.2Ω．(3)[4][5]本實驗中，內(nèi)阻的測量值大于