2022届河北保定一模物理试卷及答案

这是一份2022届河北保定一模物理试卷及答案，文件包含保定高三物理答案1docx、物理试题pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共13页， 欢迎下载使用。
2022年普通高中学业水平选择性第一次模拟考试
物理参考答案
1.A 解析：设隋文静质量为2m，韩聪质量为3m，开始运动方向为正方向，根据动量守恒定律可得5mv0＝2m·eq \f(3,2)v0＋3mv，解得v＝eq \f(2,3)v0，方向与初速度方向相同，A正确。
[命题意图] 本题以冬奥会双人滑情境为载体，考查学生在真实情景中应用动量守恒定律解决实际问题。考查理解能力、体现科学思维、科学态度与责任的学科素养。
2．B 解析：电容器电荷量Q＝CU＝0.08 C，电感线圈只影响放电电流变化，不影响放电电荷量，B正确。
[命题意图] 本题以心脏除颤器情境为载体，考查电容器、线圈对电路的影响，考查电容器的充、放电。考查物理观念和科学思维，突出对基础性、应用性的考查要求。
3．C 解析：设物块上滑距离为s，物块运动过程中损失的机械能2Ffs＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,0)－eq \f(1,2)m(eq \f(v0,2))2，物块自开始至上滑至最高点，根据动能定理－mgssin 30°－Ffs＝0－eq \f(1,2)mveq \\al(2,0)，解得Ff＝eq \f(3,10)mg，C正确。
[命题意图] 本题是经典模型，考查恒力作用下的物体运动问题，可采用动力学、能量等思想解决问题。考查物理观念和科学思维。突出对基础性、应用性的考查要求。
4．C 解析：据分析，只有跃迁至n＝2能级才能辐射可见光，设跃迁产生的光子能量恰好为3.1 eV，跃迁前氢原子处于n能级，则n能级的能量En＝－0.3 eV，n2＝eq \f(E1,En)≈45，n只能取整数，则n＝6，因此自n＝6，n＝5，n＝4，n＝3能级向n＝2能级跃迁可释放4种频率的可见光，C正确。
[命题意图] 本题以氢原子光谱为载体，考查学生理解能力，推理能力。考查物理观念和科学思维，突出对基础性、应用性的考查要求。
5．D 解析：如图所示，副线圈及R2的等效电阻R2′＝(eq \f(n1,n2))2R2，其中副线圈匝数n2增多，等效电阻减小，回路总电阻减小，交流电电压有效值不变，电流表A1示数增大，R1功率增大，U1＝U－I1R1，U1减小，电源功率P＝UI1，P增大，D正确。
[命题意图] 本题以理想变压器为载体，考查学生含变压器电路的动态分析，突出对基础性、应用性和综合性的考查要求。考查学生物理观念和科学思维。
6．A 解析：根据平衡条件Fcs θ＝k(mg－Fsin θ)，解得F＝eq \f( kmg,cs θ＋ksin θ)，当θ＝0时，拉力F＝250 N，所以k＝0.5，A正确；当θ＝0.25π时F＝eq \f(\r(2),3)mg＝eq \f(500\r(2),3)N，B错误；同理C错误，C选项也可以直接根据图像判断；拉力的功率P＝Fvcs θ＝eq \f( kmgv,1＋ktan θ)，tan θ在0～eq \f(π,2)范围内为单调函数，D错误。答案A。
[命题意图] 本题考查受力分析、共点力平衡等必备知识，主要考查理解能力、推理论证能力、模型建构能力，体现物理观念、科学思维、科学态度与责任的学科素养，突出对基础性、应用性的考查要求。
7．C 解析：线圈ab边切割磁感线，线圈回路磁通量变化，形成感应电流，磁场对ab边的安培力向下，根据牛顿第三定律，ab边对超导线圈的力向上，超导线圈固定在船舱主体上，对船舱主体和导轨：eq \f(B2L2v,R)－mg＝ma，当缓冲底座着地后，船舱主体开始做加速度减小的减速运动，当导轨足够长，船舱主体可能达到收尾速度，即当安培力等于重力时，有mg＝eq \f(B2L2v,R)，解得v＝eq \f(mgR,B2L2)，收尾速度与磁感应强度，导轨宽度，线圈电阻等有关系。C正确。
[命题意图] 本题以电磁阻尼缓冲装置为载体，考查电磁感应中动力学问题，考查学生的理解能力和推理分析能力，学科素养重点考查了科学思维中的科学推理，突出对基础性、应用性和综合性的考查要求。
8．CD 解析：自抛出至相碰前两球飞行时间相等，由Δv＝gt，可知C正确；乙在竖直方向做匀减速运动，末速度为零，甲、乙竖直方向位移大小均可表示为y＝eq \f(1,2)gt2，A错误；两球能相碰，则v甲＝v乙cs 60°，所以v甲与v乙之比为1∶2，D正确；碰撞前甲、乙水平速度相等，竖直方向甲的速度不为零，B错误。答案CD。
[命题意图] 本题以平抛运动和斜抛运动为载体，考查学生的理解能力和推理分析能力，重点考查了科学思维中的科学推理，突出对基础性、应用性的考查要求。
9．AB 解析：小球沿AB运动，所以电场力和重力的合力沿AB方向，其中电场力F＝eq \f(5mg,4)，设电场力与竖直方向的夹角为α，则cs α＝eq \f(mg,F)＝eq \f(4,5)，根据几何关系可知电场力方向与AC垂直，又小球带正电，所以电场强度方向垂直AC斜向上，A正确；根据牛顿第二定律，Fsin α＝ma，解得a＝eq \f(3,4)g，B正确；ΔEk1＝F合LAB，自A到C电场力不做功，ΔEk2＝mgLBC，解得eq \f(ΔEk1,ΔEk2)＝1，C、D错误。答案AB。
[命题意图] 本题以带电小球在重力场和电场中的运动为载体，考查了学生理解能力、推理能力、分析综合能力；考查了学生物理观念、科学思维。
10．AD 解析：假设a、b相对静止，一起运动，卡车给b的最大静摩擦力Ff1＝2μ2mg，整体加速度a2＝μ2g。此时a、b之间的静摩擦力Ff2＝ma2>μ1mg，超过了a、b之间最大静摩擦力，因此当卡车与b有相对运动时，a、b已经有相对运动；当b与a及货车均有相对运动时，b的加速度μ2·2mg－μ1mg＝mab，解得ab＝2.5 m/s2，该种情况下，a的加速度aa＝μ1g＝1.5 m/s2；综上，当卡车加速度小于1.5 m/s2时，三者相对静止，一起加速；当加速度大于1.5 m/s2，小于2.5 m/s2时，b与卡车相对静止，a、b有相对运动，当卡车加速度大于2.5 m/s2时，a与b、b与卡车均有相对运动，此时a的加速度为1.5 m/s2，b的加速度等于2.5 m/s2。答案AD。
[命题意图] 本题以卡车运送货物启动情景为载体，考查了应用牛顿运动定律知识解决实际问题，考查学生的理解能力、推理能力；考查了学生的物理观念、科学思维。突出对基础性、应用性的考查要求。
11．答案：(1)11.0 0.591 (2)eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(d,Δt2)))2－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(d,Δt1)))2,2g) (每空2分)
解析：(1)游标尺第10个刻度与主尺2.00 cm对齐，设小球直径为d，则d＋10·0.9 mm＝20.0 mm，解得d＝11.0 mm；v1＝eq \f(d,Δt1)≈0.591 m/s。
(2)如果机械能守恒，减少的重力势能转化为动能，则mgh＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,2)－eq \f(1,2)mveq \\al(2,1)，所以h＝eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(d,Δt2)))2－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(d,Δt1)))2,2g)，在误差允许的范围内，满足该等式可认为小铁球下落过程中机械能守恒。
[命题意图] 本题以“自由落体运动验证机械能守恒定律”实验为载体，考查学生基本仪器使用，考查基本实验原理；考查学生物理观念、科学探究和科学态度与责任。
12．答案：(1)电路图见解析 (2分) (2)a 非均匀 减缓 (3)4.5 1.0 (4)没有(2分) (除标注外每空1分)
解析：(1)实物连接如图所示
(2)由甲图可知，若浓度无限增大，电阻几乎不变，电流几乎不变，所以此浓度表刻度线上对应的浓度值是非均匀变化的；电阻随浓度的增大而减小的越来越慢，因此电流的变化逐渐减缓。
(3)根据I＝eq \f(E,R＋r＋RA)及两次电阻箱读数与电流对应关系可得，电动势为4.5 V，内阻为1.0 Ω。
(4)电流表读数为275.0 mA，根据I＝eq \f(E,Rx＋r＋RA)，可知Rx≈10.4 Ω，通过图甲可知，此时酒精气体浓度小于0.8 mg/mL，没有达到醉驾标准。
[命题意图] 本题以“酒精气体传感器”实验为载体，主要考查闭合电路欧姆定律，考查理解能力、推理论证能力、实验探究能力，体现科学探究、科学态度与责任的学科素养，突出对基础性、应用性、创新性的考查要求。
13．答案：(1)图示见解析 (2)eq \f(mv0,Rq) (3)eq \f(3πR,4v0)
解析：(1)如图所示
(2分)
(2)轨迹圆心O′与A点连线与y轴平行，因为OA＝OB，O′A＝O′B
所以AOBO′为菱形，粒子轨迹半径r＝R(2分)
粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力
Bqv0＝eq \f(mveq \\al(2,0),r)(1分)
解得B＝eq \f(mv0,Rq)(1分)
(3)因为∠OAO′＝eq \f(π,4)
所以∠AO′B＝eq \f(3,4)π(1分)
粒子在磁场中运动周期T＝eq \f(2πm,Bq)(1分)
粒子在磁场中运动时间t＝eq \f(\f(3,4)π,2π)·T(1分)
解得t＝eq \f(3πR,4v0)(2分)
[命题意图] 本题以带电粒子在磁场中运动为载体，考查学生的理解能力和推理分析能力，应用数学解决问题的能力，突出对应用性和综合性的考查要求，考查学生的物理观念、科学思维。
14．答案：(1)T＝2πeq \r(\f(（R＋h）3,GM)) v＝eq \r(\f(GM,R＋h)) (2)eq \f(1,2)·eq \f(GMm,R＋h－Δh)－eq \f(1,2)·eq \f(GMm,R＋h) (3)eq \f(ΔE（R＋h）,GMSt)eq \r(\f(R＋h,GM))
解析：(1)空间站做圆周运动，万有引力提供向心力
eq \f(GMm,（R＋h）2)＝meq \f(4π2,T2)(R＋h) (1分)
解得T＝2πeq \r(\f(（R＋h）3,GM)) (1分)
eq \f(GMm,（R＋h）2)＝meq \f(v2,R＋h) (1分)
解得v＝eq \r(\f(GM,R＋h)) (1分)
(2)轨道高度为h时，空间站的动能Ek1＝eq \f(1,2)·mv2＝eq \f(GMm,2（R＋h）) (1分)
机械能E1＝Ek1＋Ep1＝－eq \f(GMm,2（R＋h）) (1分)
同理下降高度Δh后机械能E2＝Ek2＋EP2＝－eq \f(1,2)·eq \f(GMm,R＋h－Δh) (1分)
机械能损失ΔE＝E1－E2＝eq \f(1,2)·eq \f(GMm,R＋h－Δh)－eq \f(1,2)·eq \f(GMm,R＋h) (2分)
(3)设空间站附近空气密度为ρ，因为Δh≪h，因此可认为空间站轨迹近似为圆周，t时间内，空间站运动的路程L＝eq \f(t,T)·2π(R＋h) (2分)
设空气给空间站的作用力为f，根据功能关系fL＝ΔE (1分)
空间站与空气分子作用Δt时间，根据动量定理fΔt＝vΔtSρv (2分)
解得f＝Sρv2
综上ρ＝eq \f(ΔE（R＋h）,GMSt)eq \r(\f(R＋h,GM)) (把ΔE替换为(2)问结果也给分) (2分)
[命题意图] 本题以“中国空间站”在空气阻力作用下的实际运动为载体，考查动量、能量与天体运动等的综合问题，考查学生的理解能力和推理分析能力，考查学生应用数学知识解决物理问题的能力，考查学生的物理观念、科学思维，突出对基础性、综合性、应用性的考查要求。
15．答案：(1)eq \f(p0S,g)(2分) eq \f(p0SNA,Mg)(2分) (2)(i)1.25p0 (ii)eq \f(4,5)
(1)解析：设大气层中气体的质量为m，由大气压强产生可知mg＝p0S，m＝eq \f(p0S,g)，分子数n＝eq \f(mNA,M)＝eq \f(p0SNA,Mg)。
[命题意图] 本题以“大气压强”模型为载体，考查了学生建立物理模型的能力，考查理解能力、推理论证能力，考查学生物理观念和科学思维。
(2)解析：(i)温度升高，体积不变，气体为等容变化，根据查理定律可得eq \f(p0,T0)＝eq \f(p1,1.25T0)(2分)
解得p1＝1.25p0(1分)
(ii)初始气体压强为p1，体积为V0，气体密度ρ1，打开密封阀稳定后，气体压强等于大气压强为p0，气体密度为ρ2，此过程为等温变化，根据玻意耳定律可得p1V0＝p0V1(2分)
且ρ1V0＝ρ2V1(1分)
解得eq \f(ρ2,ρ1)＝eq \f(4,5)(2分)
[命题意图] 本题以“高压锅”为载体，考查等容变化和等压变化，考查学生研究对象的选择和模型建的构能力，考查了学生的物理观念和科学思维。
16．答案：(1)相同(2分) 不随时间变化(2分) (2)(i)eq \r(3) (ii)不能发生全反射(要有必要的分析过程，只写结果不得分)
(1)解析：产生干涉图样的一个条件为两列波波源振动频率相同，同一质点，两列波传播到该质点的时间差是一定的，故两列波的相位差是恒定的，不随时间变化。
[命题意图] 本题以水槽实验为情景，考查学生关于干涉的理解，考查学生的理解能力和推理能力，考查了物理观念。
(2)解析：(i)光路如图所示
因为AD＝eq \f(\r(3),2)R，所以∠AOD＝60°，光线在A点的入射角为α＝60°
根据反射定律∠ACB＝∠OCO′，所有∠OO′C＝∠CAB
根据几何关系Rtan∠OO′C＋eq \f(1,2)Rtan∠CAB＝eq \f(\r(3),2)R(2分)
解得tan∠OO′C＝eq \f(\r(3),3)，∠OO′C＝30°
光线在A点的折射角β＝30°(2分)
根据折射定律得n＝eq \f(sin α,sin β)＝eq \r(3)(1分)
(ii)发生全反射的临界角sin C＝eq \f(1,n)＝eq \f(\r(3),3)(2分)
光线在底边得入射角为30°，sin 30°＝eq \f(1,2)