2023年天津市河北区高考物理二模试卷

一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）

• 1．据中国载人航天工程办公室消息，中国空间站已全面建成，我国载人航天工程“三步走”发展战略已从构想成为现实。目前，空间站组合体在轨稳定运行，神舟十五号航天员乘组状态良好，计划于今年6月返回地面。空间站绕地球飞行的轨道可视为圆轨道。空间站运行轨道距地面的高度为400km左右，地球同步卫星距地面的高度接近36000km。则空间站的（　　）

  A．角速度比地球同步卫星的小

  B．周期比地球同步卫星的长

  C．线速度比地球同步卫星的小

  D．向心加速度比地球同步卫星的大
  组卷：159引用：1难度：0.7

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• 2．一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示。比较内芯中的a、b两束光，a光的（　　）

  A．频率小，发生全反射的临界角小

  B．频率大，发生全反射的临界角小

  C．频率小，发生全反射的临界角大

  D．频率大，发生全反射的临界角大
  组卷：1200引用：8难度：0.7

  解析

• 3．某电动牙刷的充电装置含有变压器，用正弦交流电给此电动牙刷充电时，原线圈两端的电压为220V，副线圈两端的电压为4.4V，副线圈的电流为1.0A，若将该变压器视为理想变压器，则（　　）

  A．原、副线圈匝数之比为25：1

  B．原线圈的电流为0.02A

  C．副线圈两端的电压最大值为5V

  D．原、副线圈的功率之比为50：1
  组卷：565引用：4难度：0.7

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• 4．唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力。设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，α＜β，如图所示。忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（　　）
  

  A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大

  B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大

  C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力

  D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
  组卷：1859引用：18难度：0.6

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二、非选择题

• 12．如图所示，一倾角为α的光滑固定斜面的顶端放有质量M=0.06kg的U形导体框，导体框的电阻忽略不计；一电阻R=3Ω的金属棒CD的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路CDEF；EF与斜面底边平行，长度L=0.6m。初始时CD与EF相距s₀=0.4m,金属棒与导体框同时由静止开始下滑，金属棒下滑距离

  s

  1

  =

  3

  16

  m

  后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域，磁场边界（图中虚线）与斜面底边平行；金属棒在磁场中做匀速运动，直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间，导体框的EF边正好进入磁场，并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，磁场的磁感应强度大小B=1T，重力加速度大小取g=10m/s²，sinα=0.6。求：
  （1）金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小；
  （2）金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因数。
  组卷：412引用：2难度：0.5

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• 13．如图甲所示，空间站上某种离子推进器由离子源、间距为d的中间有小孔的两平行金属板M、N和边长为L的立方体构成，其后端面P为喷口．以金属板N的中心O为坐标原点，垂直立方体侧面和金属板建立x、y和z坐标轴，M、N板之间存在场强为E、方向沿z轴正方向的匀强电场；立方体内存在磁场，其磁感应强度沿z方向的分量始终为零，沿x和y方向的分量B_x和B_y随时间周期性变化规律如图乙所示，图中B₀可调．氙离子（Xe²⁺）束从离子源小孔S射出，沿z方向匀速运动到M板，经电场加速进入磁场区域，最后从端面P射出，测得离子经电场加速后在金属板N中心点O处相对推进器的速度为v₀．已知单个离子的质量为m、电荷量为2e,忽略离子间的相互作用，且射出的离子总质量远小于推进器的质量。
  
  （1）求离子从小孔S射出时相对推进器的速度大小v。
  （2）不考虑在磁场突变时运动的离子，调节B₀值，使得从小孔S射出的离子均能从喷口后端面P射出，求B₀的取值范围；
  （3）设离子在磁场中的运动时间远小于磁场变化周期T，单位时间从端面P射出的离子数为n,且B₀=

  2

  m

  v

  0

  5

  e

  L

  ，求图乙中t₀时刻离子束对推进器作用力沿z轴方向的分力。
  组卷：1427引用：3难度：0.3

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