2022年天津市滨海七校高考物理模拟试卷（含答案）

2022年天津市滨海七校高考物理模拟试卷

1. 关于物理概念的定义所体现的思想方法，下列叙述正确的是

A. 交变电流的有效值体现了等效思想
B. 平均速度的概念体现了极限思想
C. 电阻的概念体现了控制变量思想
D. 重心的概念体现了理想模型思想

2. 一列波长大于1m的横波沿着x轴正方向传播，处在和的两质点A、B的振动图象如图所示，由此可知

A. 波长为
B. 波速为
C. 3 s末A、B两质点的位移相同
D. 1 s末A点的振动速度大于B点的振动速度

3. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，AB和CD为等温过程，BC为等压过程，DA为等容过程，则在该循环过程中，下列说法正确的是
   
    

A. AB过程中，气体吸收热量
B. BC过程中，气体分子的平均动能不变
C. CD过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D. 若气体在BC过程中内能变化量的数值为2kJ，与外界交换的热量为7kJ，则在此过程中气体对外做的功为5kJ

4. 如图为氢原子的能级图。现有两束光，a光由图中跃迁①发出的光子组成，b光由图中跃迁②发出的光子组成，已知a光照射x金属时刚好能发生光电效应，则下列说法正确的是

A. x金属的逸出功为
B. a光的频率大于b光的频率
C. 氢原子发生跃迁①后，原子的能量将减小
D. 用b光照射x金属，打出的光电子的最大初动能为

 

5. 如图所示，水平面内三点A、B、C为等边三角形的三个顶点，三角形的边长为L，O点为AB边的中点。CD为光滑绝缘细杆，D点在O点的正上方，且D点到A、B两点的距离均为L。在A、B两点分别固定点电荷，电荷量均为。现将一个质量为m、电荷量为的中间有细孔的小球套在细杆上，从D点由静止释放。已知静电力常量为k、重力加速度为g、且，忽略空气阻力。下列说法正确的是

A. 固定在A、B处两点电荷的合电场在C、D两点的场强相同
B. 小球在D点刚释放时的加速度大小为
C. 小球到达C点的速度大小为
D. 小球将在D、C两点之间做往复运动

6. 某兴趣小组自制一小型发电机，使线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈的磁通量随时间t按正弦规律变化的图象如图所示，线圈产生的电动势的最大值，将发电机的输出电压加在理想变压器的原线圈两端，如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为2：1，保险丝的电阻为，熔断电流为2A，电表均为理想电表。下列说法正确的是
    

A. 在时，磁场方向与线圈平面平行
B. 在时，线圈中的磁通量变化率为零
C. 为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为
D. 将滑动变阻器滑片向下移动，电流表的示数增大

7. 如图所示，小球A和槽形物体B的质量分别为m、2m，B置于水平面上，B的上部半圆形槽的半径为R，槽的左右两侧等高．将A从槽的右侧顶端由静止释放，一切摩擦均不计，则

A. A刚能到达槽的左侧顶端
B. A运动到槽的最低点时速度为
C. B向右匀速运动
D. B向右运动的最大位移为

8. 2021年10月16日，“神舟十三号”载人飞船成功与“天和”核心舱对接，3名航天员顺利进入“天和”核心舱．发射载人飞船和空间站对接的一种方法叫“同椭圆轨道法”，简化示意图如图所示，先把飞船发射到近地圆轨道Ⅰ，继而调整角度和高度，经过多次变轨不断逼近空间站轨道，当两者轨道很接近的时候，再从空间站下方、后方缓慢变轨接近．Ⅱ、Ⅲ是绕地球运行的椭圆轨道，是绕地球运行、很接近空间站轨道的圆形轨道．P、Q分别为椭圆轨道Ⅲ的远地点和近地点，P、Q之间的距离为2L，地球半径为下列说法正确的是

A. 载人飞船在轨道Ⅲ上的机械能比在轨道Ⅱ上大
B. 载人飞船在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ上运动的周期之比为
C. 载人飞船在轨道Ⅲ上P处与Q处的加速度大小之比为
D. 载人飞船在轨道Ⅰ和轨道的线速度大小之比为

9. 滑动变阻器由电阻丝绕制而成，某同学欲测量一滑动变阻器电阻丝的电阻率。
   可供选择的实验器材如下：
   待测滑动变阻器；
   游标卡尺分度；
   电流表量程600mA，内阻，电流表量程3A，内阻约；
   电压表量程3V，内阻约，电压表量程，内阻约；
   电源电动势为3V，内阻未知；
   电键及导线若干。
   
   为了避免损坏滑动变阻器，该同学决定不对滑动变阻器进行拆解，而是进行了如下操作：
   该同学首先用游标卡尺测量了电阻丝螺线管的长度L及外径D，表示电阻丝的直径；其中测外径D时卡尺示数如图1所示，则______mm；
   实验电路如图2所示，则电流表应选______，电压表应选______；闭合开关前，应将滑动变阻器触头P调至______填“m”或“n”端；闭合开关后，多次改变滑动变阻器触点的位置，并记录触点P到电阻丝螺线管n端的距离x及电压表和电流表对应的示数U、I；
   分别以“”和“x”为纵坐标和横坐标建立坐标系，并依据测量的多组数据描点连线，得到如图3所示的图线，且图线的斜率为k，纵截距为b。该同学又查明了电阻丝螺线管的匝数为N，则滑动变阻器电阻丝的电阻率______用L、D、k和N表示；图线明显不过坐标原点，其纵截距的物理意义为______。
10. 如图所示，水平导轨间距为，导轨电阻忽略不计；导体棒ab与导轨接触良好且质量、电阻；电源电动势，内阻，定值电阻；外加匀强磁场的磁感应强度，方向竖直向上；ab与导轨间动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，用一水平向右的拉力F通过绝缘线拉ab，使得ab始终处于静止状态，重力加速度，求：
    通过导体棒ab的电流大小；
    导体棒ab受到的安培力大小；
    水平拉力F的取值范围．

11. 质量为的滑块可视为质点从滑道A点由静止自由下滑，经B点越过一条横沟到达平台C点时，其速度刚好在水平方向，接着平滑地滑上静止放在平台上的斜面体。已知A、B两点的垂直高度为，滑道在B点的切线方向与水平面成角，滑道和平台不计摩擦且平台足够长，重力加速度大小取。
    求滑块离开B处的速率；
    求B、C的垂直高度差h及沟宽d；
    若斜面体质量为滑块质量的9倍，斜面倾角为，滑块在斜面上滑行距离为时到达最大高度而且恰好不能再下滑可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求滑块与斜面间的动摩擦因数以及两者间因摩擦产生的热量Q。
     

12. 如图所示，在两个水平平行金属极板间存在着竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度和磁感应强度的大小分别为和，极板的长度，间距足够大．在板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场，磁场的方向为垂直于纸面向外，圆形区域的圆心O位于平行金属极板的中线上，圆形区域的半径有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右飞入极板后恰好做匀速直线运动，然后进入圆形磁场区域，飞出圆形磁场区域后速度方向偏转了，不计粒子的重力，粒子的比荷
    求粒子沿极板的中线飞入的初速度；
    求圆形区域磁场的磁感应强度的大小；
    在其他条件都不变的情况下，将极板间的磁场撤去，为使粒子飞出极板后不能进入圆形区域的磁场，求圆形区域的圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足的条件．

13. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中：实验装置如图，下列说法哪一个是错误的

A. 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝
B. 测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
C. 为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距

答案和解析

1.【答案】A
 

【解析】解：A、交变电流的有效值是指电流的热效应等效，体现了等效替代思想，故A正确；
B、平均速度体现了等效替代的思想，故B错误；
C、电阻的定义式为比值法，故C错误；
D、重心的概念体现了等效替代思想，故D错误。
故选：A。
理想化模型是抓主要因素，忽略次要因素得到的．重心、合力以及交流电的有效值等均体现了等效替代的思想，电阻的概念都采用比值法定义．
在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习．
 

2.【答案】A
 

【解析】解：A、B、波从A向B传播，AB间的距离，，1，2，…由题，波长大于1m，则n只能取0，即有，波长，波速为。故A正确，B错误。
C、3s末A、B两质点的位移分别为，，位移不同。故C错误。
D、由振动图象读出，ls末A质点的位移，处于波峰，速度最小；B质点的位移，处于平衡位置，速度最大，所以ls末A质点的速度小于B质点的速度。故D错误。
故选：A。
波的传播方向从A传到B，根据同一时刻两个质点的状态，结合波形，列出A、B间距离与波长的关系，求出波长．由图读出周期，求出波速．简谐波传播过程中介质中各质点在做简谐运动，加速度的大小与位移大小成正比．根据ls末两质点的位移关系，分析加速度关系．
本题中振动图象反映质点的振动情况，根据振动图象的信息，能确定两质点在同一时刻的状态，列出距离与波长的通式是关键．
 

3.【答案】D
 

【解析】解：过程中，气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功，则气体放出热量，故A错误；
B.BC过程中，气体温度升高，则气体分子的平均动能增加，故B错误；
C.CD过程中，气体温度不变，压强减小，体积变大，则单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减小，故C错误；
D.根据热力学第一定律，若气体在BC过程中气体内能增加，数值为2kJ，气体体积变大，对外做功，则气体吸收热量，若吸收的热量为7kJ，则在此过程中气体对外做的功为5kJ，故D正确；
故选：D。
根据图像分析出气体温度的变化和体积的变化，结合热力学第一定律分析出气体的吸放热情况；
气体分子的平均动能与温度有关，温度越高，气体分子的平均动能越大；
正确理解气体压强的微观意义并完成分析；
本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，熟悉公式，同时结合图像和热力学第一定律完成分析即可，整体难度不大。
 

4.【答案】A
 

【解析】解：A、a光子的能量值：光照射x金属时刚好能发生光电效应，则金属的逸出功为故A正确；
B、b光子的能量：，a的能量值小，则a的频率小。故B错误；
C、氢原子辐射出a光子后，氢原子的能量减小了：故C错误；
D、用b光光子照射x金属，打出的光电子的最大初动能为：故D错误
故选：A。
能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越高；根据光电效应方程求出光电子的最大初动能。
解决本题的关键知道光电效应方程，以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，掌握辐射光子的种类计算方法。
 

5.【答案】C
 

【解析】解：A、C、D两点到A、B两点电荷的距离相等，根据点电荷的场强公式，以及场强的叠加知，固定在A、B处两点电荷在C、D两点产生的场强大小相等，方向不同，故A错误；
B、两点电荷在D点对小球的库仑引力的合力：，根据几何关系得，CD与水平面的夹角为，根据牛顿第二定律得，小球在D点的瞬时加速度：，故B错误；
C、A、B两点的点电荷为等量的同种电荷，可知C、D两点电势相等，由于在C、D两点电势能相等，则小球从D到C，电场力不做功，根据动能定理得：，根据几何关系得：，解得：，故C正确；
D、在两点间做往复运动的前提是在两点速度为零，由C选项可知，在C点有速度，所以小球不会再C、D两点之间做往复运动，故D错误。
故选：C。
根据场强的叠加以及点电荷的场强公式分析C、D两点的场强是否相同；根据小球的受力，结合牛顿第二定律求出小球在D点的瞬时加速度大小；抓住C、D两点电势相等，得出从D运动到C电场力不做功，结合动能定理求出小球到达C点的速度大小；抓住C点速度不为零得出小球不能在CD间做往复运动。
本题考查了点电荷的场强公式、场强的叠加、牛顿第二定律、动能定理等知识点，综合性较强，对学生能力要求较高，知道等量同种电荷周围电场的特点以及电势的特点是解决本题的关键。
 

6.【答案】CD
 

【解析】解：由交流电的变化规律可知，当线圈平面与磁感线的方向垂直时，穿过线圈的磁通量最大，所以在时，磁场方向与线圈平面垂直，故A错误；
B.由交流电的变化规律可知，当线圈与磁感线的方向平行时，即在时，穿过线圈的磁通量为0，此时的感应电动势线圈中的磁通量变化率最大，故B错误；
C.原线圈电压的有效值，根据，解得：，保险丝的电阻为，熔断电流为2A，为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为：，解得：，故C正确；
D.将滑动变阻器滑片向下移动，滑动变阻器接入电阻变小，副线圈电流强度变大，根据，则原线圈的电流强度增大，电流表的示数增大，故D正确。
故选：CD。
由交流电的变化规律结合图像分析AB选项；求出原线圈电压的有效值，根据求解副线圈电压有效值，根据保险丝的规格分析滑动变阻器接入电路的最小阻值；将滑动变阻器滑片向下移动，滑动变阻器接入电阻变小，副线圈电流强度变大，根据分析电流表的示数的变化。
本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比。
 

7.【答案】AD
 

【解析】解：A、设A到达左侧最高点的速度为v，以小球和槽组成的系统为研究对象，根据系统水平动量守恒知，系统的初动量为零，则末总动量为零，即，根据系统的机械能守恒知，A能到达B圆槽左侧的最高点，故A正确；
B、小球A和槽形物体B系统在水平方向动量守恒，规定向左为正方向，A从静止运动到圆槽最低点的过程中，由动量守恒定律得：，
由机械能守恒定律得：
联立解得：，，故B错误；
C、因为A和B组成的系统在水平方向上动量守恒，当A在水平方向上的速度向左时，B的速度向右，由于小球对B要做功，B的速度要变化，所以B不可能做匀速运动，故C错误；
D、因为A和B组成的系统在水平方向上动量守恒，当A运动到左侧最高点时，B向右运动的位移最大，设B向右的最大位移为x，取水平向左为正方向，根据水平动量守恒得：，即为：，解得：，故D正确。
故选：AD。
物体A和B组成的系统，水平方向不受外力，在水平方向上系统的动量守恒，当A到达左侧的最高点时，水平方向上的速度相等，竖直方向上的速度为零，根据动量守恒定律和能量守恒定律求出A上升的最大高度以及到达最低点的速度；当A运动到左侧最高点时，B向右的位移最大，根据动量守恒定律求出最大位移的大小。
本题考查了动量守恒定律和能量守恒定律的综合，知道A、B组成的系统在水平方向上动量守恒，总动量并不守恒，当A到达左侧的最高点时，B向右的位移最大。
 

8.【答案】AC
 

【解析】解：A、载人飞船在Ⅲ轨道和Ⅱ轨道上运行时机械能守恒，在Q点由Ⅱ轨道变到Ⅲ轨道需要点火加速，所以载人飞船在Ⅲ轨道上的机械能比在Ⅱ轨道上大，故A正确；
B、由开普勒第三定律有：，解得：，故B错误；
C、设地球质量为M，载人飞船的质量为m，万有引力常量为G，由牛顿第二定律得：，，解得载人飞船在Ⅲ轨道P处与Q处的加速度大小之比为：，故C正确；
D、由万有引力提供向心力得：，，解得载人飞船在Ⅰ轨道和轨道的线速度大小之比为：，故D错误．
故选：AC。
载人飞船在Ⅲ轨道和Ⅱ轨道上运行时机械能守恒，在Q点由Ⅱ轨道变到Ⅲ轨道需要点火加速，由开普勒第三定律解得周期比；根据万有引力提供向心力解得加速度之比；根据万有引力提供向心力解得速度之比。
本题考查万有引力的应用，解题关键掌握开普勒第三定律，注意万有引力提供向心力的应用。
 

9.【答案】      电流表的内阻
 

【解析】解：游标卡尺的分度值为，不需要估读，则；
根据实验电路图2和电源的规格可知，电压表和电流表的选取不能超过表的量程，且读数时指针偏转在表头的到读数比较准确，则电流表应选，电压表应选，闭合开关时，保证电路接入电阻最大，避免电流过大烧坏电表，闭合开关前，应将滑动变阻器触头P调至m端；
根据欧姆定律可知：
根据电阻定律可知：
当触头P到电阻丝螺旋管n端的距离为x时，电压表和电流表对应的示数U、I，根据题意可知：
，，
整理得：
可知纵截距的物理意义为电流表的内阻，且
解得：
故答案为：；；；m；；电流表的内阻
根据游标卡尺的分度值结合图1得出外径的读数；
根据实验原理选出合适的电学仪器，同时要理解触头的位置要让连入电路中的电阻最大；
根据欧姆定律和电阻定律得出解析式，结合图线计算出电阻率，理解纵截距的物理意义。
本题主要考查了金属电阻率的测量，熟悉测量仪器的读数，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合欧姆定律和电阻定律，以及解析式等数学知识完成解答。
 

10.【答案】解：由闭合电路欧姆定律可得：
代入数据解得：
导体棒所受的安培力为：
代入数据解得
当摩擦力向右达到最大时，拉力F最小，有


解得：
当摩擦力向左达到最大时，拉力F最大，有
解得
故水平拉力F的取值范围为。
答：通过导体棒ab的电流大小为2A；
导体棒ab受到的安培力大小为16N；
水平拉力F的取值范围为。
 

【解析】根据闭合电路欧姆定律可得电流大小，
再根据安培力计算公式求得安培力大小，
由平衡条件列方程求解，但是必须注意静摩擦力方向可变。
正确分析静摩擦力方向和安培力方向，根据平衡条件是解题关键。
 

11.【答案】解：滑块从A到B根据动能定理有：
代入数据解得：
从B点到C点的过程做斜抛运动，将B点的速度沿水平方向和竖直方向分解有：
解得：

由运动学规律可知：B到C的垂直高度差为：
解得：
B到C的时间为
则
滑块在斜面上到达最大高度而且恰好不能再下滑，则满足
代入数据解得：
滑块与平台组成的系统水平方向满足动量守恒，规定向右为正方向，根据动量守恒定律有：
根据能量守恒定律有：
联立代入数据解得：
答：滑块离开B处的速率为；
、C的垂直高度差为，沟宽为；
滑块与斜面间的动摩擦因数为，两者间因摩擦产生的热量为。
 

【解析】滑块从A到B根据动能定理解得滑块离开B处的速率；
将B点速度分解，根据运动学公式可求得高度差和沟宽；
根据能量守恒定律及动量守恒定律可得因摩擦产生的热量。
解决本题的关键在于分解B点的速度，在水平和竖直方向进行分解根据三角函数关系求得该点速度，再结合运动学规律与能量守恒进行求解。
 

12.【答案】解：粒子在极板间匀速直线运动，则：

代入数据解得：，
设粒子在圆形区域磁场中做圆周运动的半径为r，则
，
粒子速度方向偏转了，则
，
代入数据解得：
撤去磁场后，粒子在极板间做平抛运动，设在板间运动时间为t，运动的加速度为a，飞出电场时竖直方向的速度为，速度的偏转角为，则
，
，，
，
代入数据，联立解得，即
设粒子飞出电场后速度恰好与圆形区域的边界相切时，圆心O离极板右边缘的水平距离为d，如图所示，则

代入数据解得：
所以或

答：粒子的初速度v为；
圆形区域磁场的磁感应强度的大小为；
圆形区域的圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足的条件为或
 

【解析】抓住粒子做匀速直线运动，根据洛伦兹力和电场力平衡求出粒子的初速度．
粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系求出粒子在磁场中运动的半径，结合半径公式求出磁感应强度的大小．
粒子在板间做类平抛运动，离开极板后做匀速直线运动，由类平抛运动知识与匀速运动规律可以求出d需要满足的条件．
本题考查了带电粒子在电磁场中运动的相关问题，考查学生综合分析、解决物理问题能力．分析清楚粒子的运动过程，应用运动的合成与分解、平衡条件、牛顿运动定律、运动学公式即可正确解题．
 

13.【答案】A
 

【解析】解：A、调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝。故A错误。
B、测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐。故B正确。
C、n条亮纹之间有个间距，相邻条纹的间距故C正确。
本题选错误的，故选：A。
在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，让光源通过滤光片获得单色光，让单色光通过单缝，获得线光源，让单色的线光源通过双缝在光屏上产生干涉条纹。
本题关键知道实验原理，并明确“用双缝干涉测光的波长”的实验中的操作步骤与注意事项。