2022届天津市和平区高三（下）高考一模考试物理试题 带详解.pdf

物理试卷第I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，只有一个是正确的）1.在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对世界的认识。对下列实验描述正确的是（）A.卢瑟福通过A图所示的实验，发现了质子和中子B.汤姆孙通过B图所示的气体放电管，提出了原子的核式结构模型C.C图所示的实验中，验电器因为带上负电指针张开D.D图放射源产生的三种射线中，射 线1的电离本领最强2.雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次，就形成了彩虹。如图，太阳光从左侧射入球形水滴，6是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光，下列说法正确的是（）A.”光线是红光，。光线是紫光C.匕光比“光更容易发生明显衍射。光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间短D.增大太阳光在水滴表面的入射角，则可能没有光线从水滴中射出3.2022年1月2 2日，我国实践二十一号 卫 星（SJ-21）将一颗失效的北斗2号卫星从拥挤的地球同步轨道上拖拽到了航天器稀少的更高的轨道上，此举标志着航天器被动移位和太空垃圾处理新方式的成功执行。这颗失效的北斗2号卫星原本运行在高度约36000公里的地球同步静止轨道上，SJ-21在失效卫星旁边进行了近距离操作，几个小时后将其拖离了同步轨道，经过转移轨道抬升了 1500km高度后，最终将其送到圆形卫星墓地轨道，完成任务后SJ-21随即返回到地球静止轨道。如图所示为这个过程中几个轨道示意图，其 中 1为地球同步静止轨道，2 为转移轨道，3 为墓地轨道，M 为 1、2 轨道的切点，N 为 2、3 轨道的切点，下列判断正确的是（）北斗2号在轨道1运行时的速度为7.9km/sB.北斗2 号在轨道1运行时的周期大于在轨道3 运行时的周期C.SJ-21俘获北斗2 号后需要在M 点加速才能进入轨道2D.SJ-21返回时需要在N 点加速才能进入轨道24.如图甲所示，气缸内封闭了一定质量的气体（可视为理想气体），可移动活塞与容器壁光滑接触，开始时活塞处于 位置静止，经历某个过程后，活塞运动到I 位 置（图中未标出）重新静止，活塞处于这两个n位置时，气缸内各速率区间的气体分子数占总分子数N 的百分比（一 X100%）与分子速率v之间的关N系分别如图乙中I（实线）和 n（虚线）所示，忽略大气压强的变化，则下列说法中正确的是（）B.气体在状态II时压强较大C.在此过程中外界对气体做正功D.在此过程中气体从外界吸热5.如图所示，向前行驶的车厢内有一面向行驶方向的乘客，乘客在自身重力G 与 车 厢（含座椅）的作用力尸的作用下与车厢保持相对静止，座椅旁边有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，悬线与竖直方向成。角也与车厢相对静止，下列说法中正确的是（）V乘客受到的合力方向与运动方向相同B.车厢的速度越大，悬线与竖直方向的夹角。越大C.车厢对乘客的作用力F-定大于乘客的重力GD,悬线与竖直方向夹角6增大，车厢对乘客作用力尸可能不变二、多项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6.直角坐标系的y轴为两种均匀介质的分界线，由位于坐标原点0的一波源发出的两列机械波。、人同时分别在两种介质中传播，某时刻的波形如图所示，此刻“波恰好传到x=4 m处，P为x=1.5m处的质点,波源的起振方向沿y轴正方向B.两列波的频率关系为0=4C.此刻b波传到x=-1 6 m处D.质点P在这段时间内通过的路程为50cm7.如图所示，KLMN是一个竖直的匝数为”的矩形线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S,电阻为R,线框绕竖直固定轴以角速度。匀速转动（俯视逆时针方向），当MN边与磁场方向的夹角为3 0 时（图示位置），下列说法正确的是（A.导线框中产生的瞬时感应电动势大小是走8S02B.导线框中电流的方向是Kf L f Mf N f KC.再转过6 0 时导线框中产生电流达到最大值D.再转过6 0 时穿过导线框的磁通量变化率为08.如图所示，由两水平面（虚线）所夹的区域内，有水平向右的匀强电场，自该区域上方的A 点，将质量相等、带等量异种电荷的小球a、b先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力的作用下从B 点进入电场区域，并从该区域的的下边界离开，已知a球在电场中做直线运动之后从M 点离开电场，b球从N 点离开电场且离开电场时速度方向竖直向下，根据上述信息，下列判断正确的是（）-:A.”球带负电，球带正电B.。球和b球在电场中运动的时间相等C.M点到8 点的水平距离是N 点到B点的水平距离的3 倍D 球离开电场时比其进入电场时电势能大第n卷9.利用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，即研究半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置0。（1）为完成此实验，以下提供的测量工具中，必须使用的是A.刻度尺 B,天平B.打点计时器 D.秒表（2）关于本实验，下 列 说 法 正 确 的 是:A.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放B.入射小球的质量必须小于被碰小球的质量C.轨道倾斜部分必须光滑D.轨道末端必须水平放置（3）实验时先让入射球多次从斜轨上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P。然后，把被碰球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰球相碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。不同小组的同学分别进行实验，所用的入射球质量均为被碰球质量的2倍，下列各组白纸上记录的小球落点位置结果，由于误差较大明显不符合动量守恒规律的是A.0 M P NB.O M P N*0MPN10.在学校社团活动中，某实验小组欲将一只量程为0 250gA的微安表头G改装为量程为075V的电压表，首先利用如图所示的电路测量微安表的内阻，可供选择的实验器材有：A.待改装的微安表头G（量程为0 250pA,内阻约为几百欧姆）B.微安表G1（量程为0300|iA）C滑动变阻器飞（0 1 0 k H）D滑 动 变 阻 器 与（0-50kQ）E 电阻箱 A(0 9999Q)F.电源E（电动势约为9V）G.开关、导线若干（1）为顺利完成实验，变阻器1应选择,变阻器2应选择（填器材前序号）；（2）实验时，除了微安表G1的示数乙和微安表G的示数乙，还需要记录的数据是(3)改装完成后，实验小组利用电流表A和 改 装 后 电 压 表V,用伏安法测量某未知电阻的阻值，测量时电流表的示数为0.2 A,改装的电压表指针指在原2 0 0 A A处，则该电阻的测量值为 Q o1 1.遥控F 3 P模型是一种固定翼模型飞机，通过安装在机头位置的电机带动螺旋桨转动向后推动空气为飞机提供动力，可以通过控制副翼和尾翼实现各种复杂的3 D动作，因此目前正得到越来越多航模爱好者的喜爱。现对模型进行飞行试验，已知模型的质量为m=0.2kg,取g =10m/s 2,s i n 37 =0.6,c o s 370=0.8.求：(1)通过控制，使无人机在某一高度沿水平面做匀速圆周运动，需要使机翼与水平方向成一定的角度“侧身”飞行。如图所示，机翼与水平方向的夹角为8 =37。，若想无人机在半径不超过R =4.8 m的范围内运动，其飞行速度不能超过多少；(2)控制模型使其沿竖直方向爬升，在地面上从静止开始以恒定升力竖直向上运动，经时间，=2s时离地面的高度为=8m,设运动过程中所受空气阻力大小恒为/=2 N,求此过程动力系统的升力E(3)从(2)中达到的状态开始，模型通过不断调整升力继续上升，在距离地面高度为=18 m处速度恰为0,求无人机从力 上升到”的过程中，动力系统所做的功卬为多少？一 一.机翼所在平面尸 ,1 12.两根平行相距为L的足够长.1:永平面的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面，导轨的水平部分光滑。金属细杆外静止在水平导轨上，金属杆 紧贴竖直导轨，两金属杆与导轨垂直接触形成闭合回路，整个装置处于磁感应强度大小为8,方向竖直向上的匀强磁场中。已知两根金属细棒的质量均为八电阻均为R，杆与竖直导轨之间的动摩擦因数为，导轨电阻不计。现用平行于水平导轨的恒力F (大小未知)作用在时杆上使而杆由静止开始向右运动，同时由静止放那杆，过一段时间后，两金属杆同时达到最大速度，重力加速度为g,求：(1)杆外的最大速度V;拉力尸的大小；(3)若外杆从开始运动到获得最大速度移动过的距离为x,求此过程中M杆上产生的焦耳热Q。质谱仪是一种检测同位素的仪器,利用电场和磁场可以将同位素进行分离。现有气（；H）、笊（：H）两种带电粒子从容器4下方的狭缝5飘入电势差 为 的 加 速 电 场，其初速度几乎为零，然后沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为综的足够大匀强磁场中，最后打到照相底片上。己知带电粒子从狭缝S3进入磁场时与垂直磁场边界方向存在一个很小的散射角0,所有粒子均打在底片区域内，所能到达的最远点为已知笊粒子的质量为小、电荷量为4,忽略带电粒子的重力及粒子间相互作用力，求：（1）M点与狭缝S 3之间的距离d；（2）若某些笊粒子进入磁场后，形成等效电流为/的粒子束，最终垂直打在照相底片上的P点（图中未画出）形成一个曝光点，粒子均被吸收。求流粒子束单位时间内对尸点的冲击力大小F；（3）若考虑磁感应强度在（为-A B）到（为+A B）之间波动，要使在底片上能完全分辨气、抗两种粒子，求 应 满 足 的 条 件。综物理试卷第I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，只有一个是正确的）1.在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对世界的认识。对下列实验描述正确的是（）A.卢瑟福通过A 图所示的实验，发现了质子和中子B.汤姆孙通过B 图所示的气体放电管，提出了原子的核式结构模型C.C 图所示的实验中，验电器因为带上负电指针张开D.D 图放射源产生的三种射线中，射 线 1的电离本领最强【1题答案】【答案】D【解析】【详解】A.卢瑟福通过A 图所示的实验确立了原子的核式结构理论，并没有发现质子和中子，选 项 A 错误；B.汤姆孙通过B 图所示的气体放电管发现了电子，选项B 错误；C.C 图所示的实验中，从锌板中逸出光电子，则锌板带上正电，验电器因为带上正电指针张开，选项C错误；D.D 图放射源产生的三种射线中，射 线 1是 a 粒子，其电离本领最强，选项D 正确。故选D。2.雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次，就形成了彩虹。如图，太阳光从左侧射入球形水滴，a、是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光，下列说法正确的是（）太阳光、/一、卜，金 刃 M。光线是红光，光线是紫光B.遇到同样的障碍物，匕光比。光更容易发生明显衍射C.光在水滴中的传播时间比匕光在水滴中的传播时间短D.增大太阳光在水滴表面的入射角，则可能没有光线从水滴中射出【2 题答案】【答案】B【解析】【详解】A.由光路图可知，a光线的偏折程度较大，则折射率较大，频率较大，则 a是紫光，匕光线是红光，选项A错误；B.红光的波长比紫光长，则遇到同样的障碍物，6 光比。光更容易发生明显衍射，选项B正确；C.根据丫 =可 知，。光在水滴中的传播速度较小，但是在水滴中传播距离较大，则。光在水滴中的传播时间比方n光在水滴中的传播时间长，选项C错误；D.增大太阳光在水滴表面的入射角，则光线在水滴的背面的入射角变大，光线仍能在水滴的背面发生全反射，从而从水滴中射出，选项D错误。故选B o3.2 0 2 2 年 1 月 2 2 日，我国实践二十一号 卫 星（SJ-2 1）将一颗失效的北斗2 号卫星从拥挤的地球同步轨道上拖拽到了航天器稀少的更高的轨道上，此举标志着航天器被动移位和太空垃圾处理新方式的成功执行。这颗失效的北斗2 号卫星原本运行在高度约3 6 0 0 0 公里的地球同步静止轨道上，SJ-2 1 在失效卫星旁边进行了近距离操作，几个小时后将其拖离了同步轨道，经过转移轨道抬升了 1 5 0 0 k m 高度后，最终将其送到圆形卫星墓地轨道，完成任务后SJ-2 1 随即返回到地球静止轨道。如图所示为这个过程中几个轨道示意图，其 中 1 为地球同步静止轨道，2 为转移轨道，3 为墓地轨道，M为 1、2 轨道的切点，N 为 2、3 轨道的切点，下列判断正确的是（）N3!I A.北斗2 号在轨道1运行时的速度为7.9km/s2B.北斗2 号在轨道1运行时的周期大于在轨道3 运行时的周期C.SJ-21俘获北斗2 号后需要在M 点加速才能进入轨道2D.SJ-21返回时需要在N 点加速才能进入轨道2【3 题答案】【答案】C【解析】【详解】A.北斗2 号在轨道1运行时，运行轨道半径远大于地球的半径，根据v=可知，其速度小于7.9km/s,选项A 错误;B.根据开普勒第三定律可知，轨道半径越大，则周期越大，则北斗2 号在轨道1运行时的周期小于在轨道 3 运行时的周期，选项B 错误；C.SJ-21俘获北斗2 号后需要在M 点加速做离心运动，才能进入轨道2,选项C 正确；D.SJ-21返回时需要在N 点减速做向心运动才能进入轨道2,选项D 错误。故选Co4.如图甲所示，气缸内封闭了一定质量的气体（可视为理想气体），可移动活塞与容器壁光滑接触，开始时活塞处于I 位置静止，经历某个过程后，活塞运动到n 位 置（图中未标出）重新静止，活塞处于这两个n位置时，气缸内各速率区间的气体分子数占总分子数N 的百分比（一 X100%）与分子速率v之间的关N系分别如图乙中I（实线）和 n（虚线）所示，忽略大气压强的变化，则下列说法中正确的是（）A.气体在状态I时温度较高B.气体在状态II时压强较大C.在此过程中外界对气体做正功D.在此过程中气体从外界吸热【4题答案】【答案】D【解析】【详解】A.由图像乙可知，气体在状态H时，速率较大的分子占据的比例较大，则分子平均速率较大，温度较高，选项A错误；B.气体进行等压变化，则气体在两个状态的压强相等，选项B错误；C.在此过程中气体体积变大，则气体对外界做功，选项C错误；D.在此过程中气体对外做功，温度升高，内能变大，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，选项D正确。故选D。5.如图所示，向前行驶的车厢内有一面向行驶方向的乘客，乘客在自身重力G与 车 厢（含座椅）的作用力下的作用下与车厢保持相对静止，座椅旁边有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，悬线与竖直方向成。角也与车厢相对静止，下列说法中正确的是（）R A.乘客受到的合力方向与运动方向相同/）/）/B.车厢的速度越大，悬线与竖直方向的夹角。越大C.车厢对乘客的作用力F一定大于乘客的重力GD.悬线与竖直方向夹角6增大，车厢对乘客作用力尸可能不变【5题答案】【答案】C【解析】【详解】A.由图可知，小球受合外力方向与车厢运动方向相反，可知车厢做匀减速运动，乘客受到的合力方向与运动方向也相反，选项A错误；B.对小球，根据牛顿第二定律可知m g tan 6=m a 可得a=g tan。则车厢的加速度越大，悬线与竖直方向的夹角。越大，但是速度大，。不一定大，选项B错误；C.对乘客受力分析可知，车厢对乘客的作用力F =yl（m g）2+（m a）2 m g即 尸一定大于乘客的重力G,选项C正确；D,悬线与竖直方向夹角8增大，则加速度a变大，车厢对乘客作用力尸增大，选项D错误故选C。二、多项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6.直角坐标系的y轴为两种均匀介质的分界线，由位于坐标原点0的一波源发出的两列机械波人同时分别在两种介质中传播，某时刻的波形如图所示，此亥U “波恰好传至Ux=4m处，P为x=1.5m处的质点,波源的起振方向沿y轴正方向B.两列波的频率关系为。=4%C.此刻6波传到x=-16m处D.质点P在这段时间内通过的路程为50cm【6题答案】【答案】CD【解析】【详解】A.因此刻波恰好传到x=4m处，可知该质点起振方向沿y轴负向，则波源的起振方向也是沿y轴负方向，选项A错误；B.两列波由同一波源发出，则频率相等，选 项 B错误；C.此刻a 波向右传播4%,则波向左传播42b=16m,即此亥U人 波传至ljx=-1 6 m 处，选项C 正确:D.此刻质点尸振动了 2.5个周期，则质点P 在这段时间内通过的路程为10A=50cm,选项D 正确。故选CD。7.如图所示，KLMN是一个竖直的匝数为的矩形线框，全部处于磁感应强度为B 的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S,电阻为R,线框绕竖直固定轴以角速度。匀速转动（俯视逆时针方向），当 MN边与磁场方向的夹角为3 0 时（图示位置），下列说法正确的是（）导线框中产生的瞬时感应电动势大小是走2B.导线框中电流的方向是KfNfKC.再转过6 0 时导线框中产生电流达到最大值D.再转过60。时穿过导线框的磁通量变化率为0【7 题答案】【答案】AD【解析】【详解】A.导线框中产生的瞬时感应电动势大小是e=nBcoS cos 30=-nBS(o 选项 A 正确;2B.根据右手定则可知，导线框中电流的方向是K f N f K,选项B 错误；C D.再转过60。时导线框到达中性面位置，此时线框中磁通量的变化率为零，产生的电流为零，选项C 错误，D 正确。故选AD。8.如图所示，由两水平面（虚线）所夹的区域内，有水平向右的匀强电场，自该区域上方的A 点，将质量相等、带等量异种电荷的小球a、b 先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力的作用下从8 点进入电场区域，并从该区域的的下边界离开，己知a 球在电场中做直线运动之后从M 点离开电场，b 球从N 点离开电场且离开电场时速度方向竖直向下，根据上述信息，下列判断正确的是（）A t L i-A.a 球带负电，匕球带正电B.球和h球在电场中运动的时间相等C.M 点到B点的水平距离是N 点到B点的水平距离的3倍D.6 球离开电场时比其进入电场时电势能大【8 题答案】【答案】BCD【解析】【详解】A.由题意可知，匕球进入水平电场后在水平方向做减速运动，出离电场时水平速度减为零，则 b球带负电，a 球带正电，选项A 错误；B.从开始抛出到出离电场，两球在竖直方向只受重力作用，加速度相同，则两球在竖直方向的运动相同，即 a 球和b球在电场中运动的时间相等，选项B 正确；C.设两粒子进入电场时水平速度为血，经过电场的时间为f,则对a 球从M 点射出时水平位移+对 b球从N 点射出时水平位移1 .工附二卬一耳内其中对b球%=at解得xM B=3XN B即 M 点到B点的水平距离是N 点到B点的水平距离的3倍，选项C 正确；D.b 球在电场中运动时，电场力做负功，则电势能增加，即离开电场时比其进入电场时电势能大，选项D正确。故选BCD第n卷9.利用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，即研究半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置0。(1)为完成此实验，以下提供的测量工具中，必须使用的是A.刻度尺 B.天平B.打点计时器 D.秒表(2)关于本实验，下列说法正确的是_ _ _ _ _ _；A.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放B.入射小球的质量必须小于被碰小球的质量C.轨道倾斜部分必须光滑D.轨道末端必须水平放置(3)实验时先让入射球多次从斜轨上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P.然后，把被碰球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰球相碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。不同小组的同学分别进行实验，所用的入射球质量均为被碰球质量的2倍，下列各组白纸上记录的小球落点位置结果，由于误差较大明显不符合动量守恒规律的是;*0PN【9题答案】【答案】.A B#B A (2).A D#D A .A D#D A【解析】【详解】1)口 要测量碰撞前后的动量，在质量要用天平测量，而速度是用水平位移代替，刻度尺也是必须的，故选A B；（2）L2JAC.同一组实验中，入射小球必须从同一位置释放，才能保证两次碰撞前的速度相同，轨道倾斜部分不必光滑，故A正确，C错误；B.为了避免入射球反弹，入射球的质量必须大于被碰小球的质量，故B错误；D.轨道末端必须水平，才能使小球做平抛运动，故D正确；故选AD；（3）3根据题意结合动量守恒定律得出2 m O P =2 m O M +m O N 整理得2 0 P -2 0 M =O N 即2Mp=ON结合图象可知，AD明显不符合。故选ADo10.在学校社团活动中，某实验小组欲将一只量程为0 250RA的微安表头G改装为量程为015V的电压表，首先利用如图所示的电路测量微安表的内阻，可供选择的实验器材有：口|变阻器T变阻器-A.待改装的微安表头G（量程为0 25011A,内阻约为几-EF 1!-对笊粒子由动能定理有1 ,q Ua=-m v 对笈粒子由动能定理有qUQ=-v f进入磁场后由洛伦兹力提供向心力，则有q v +AB)=2 2rq%（B0-岫）=联立解得A65/2 cos 0-1忘cos6+l