2022届河北省高考临考信息卷-预测演练物理试题及答案

2022届河北省高考临考信息卷-预测演练物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．如图所示为氦离子的能级图，根据玻尔原子理论，关于氦离子能级跃迁，下列说法正确的是（　　）

A．大量处于能级的氦离子，最多可辐射2种不同频率的光子

B．从向能级跃迁，需吸收能量

C．处于能级的氦离子，可以吸收的能量而发生电离

D．从跃迁到能级比从跃迁到能级辐射出的光子频率低

2．2022年2月5日，中国短道速滑运动员在混合团体接力决赛中为中国队拿下北京冬奥会首金，这也是这一新增项目的奥运历史首金。短道速滑接力比赛中运动员在直道上采用推接方式进行替换（如图）。若忽略推接过程中冰面对运动员的摩擦力，则在甲运动员用力将乙运动员推出的过程中，以下说法一定正确的是（　　）

A．甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力

B．甲的速度变化量的大小等于乙的速度变化量的大小

C．甲、乙运动员组成的系统机械能守恒

D．甲、乙运动员组成的系统动量守恒

3．如图所示，两个环形导线内通有大小恒定的电流、，方向如图所示。两环形导线的圆心分别为、，在两圆心连线上有三点，。已知b点的磁感应强度为0，则下列判断正确的是（　　）

A．和方向相同 B．

C．c点的磁感应强度方向一定向右 D．a点的磁感应强度方向一定向右

4．很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出（　　）

A．手机可能离开过手掌

B．手机在时刻运动到最高点

C．手机在时刻改变运动方向

D．手机在时间内，受到的支持力先减小再增大

5．在如图所示电路中，理想变压器原线圈接在交流电源上，调节滑动触头Q可以改变副线圈接入电路的匝数。为定值电阻，灯泡L和滑动变阻器R串联，P为滑动变阻器的滑片，A为交流电流表。开关S闭合，电流表A的示数为I。则（　　）

A．仅将P向下滑动，I增大 B．仅将Q向下滑动，灯泡变亮

C．仅将开关S断开，灯泡变亮 D．仅将开关S断开，变压器的输入功率增加

6．2021年10月我国发射的神舟十三号飞船实现了和空间站径向对接的新突破，如图甲所示。假定对接前飞船在椭圆轨道Ⅰ上，如图乙所示，Ⅱ为空间站圆轨道，轨道半径为kR（R为地球半径），A为两轨道交点，B为飞船轨道近地点。地球表面重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　）

A．空间站在圆轨道Ⅱ上的向心加速度大于g

B．飞船和空间站在A处所受的万有引力相同

C．飞船在A处的机械能大于B处的机械能

D．飞船在B处的速度

7．如图所示，A、B两木块放在粗糙水平面上，它们之间用不可伸长的轻绳相连，两次连接情况中轻绳倾斜方向不同，已知两木块与水平面间的动摩擦因数分别为μA和μB，且0<μA<μB，先后用水平拉力F1和F2拉着A、B一起水平向右匀速运动，则匀速运动过程中（　　）

A．F1<F2

B．F1>F2

C．F1=F2

D．无法确定

二、多选题

8．在圆锥体空间的顶点O固定一正点电荷，底面圆周上有三点，是底面圆心，在该点电荷所产生的电场中，正确的判断是（　　）

A．三点的电场强度相同

B．三点在同一个等势面上

C．带正电的检验电荷沿直线从a至过程中电场力增大

D．带负电的检验电荷沿直线从a至过程中电势能增大

9．如图所示，光滑的足够长平行金属导轨宽度，导轨所在的平面与水平面夹角，导轨下端电阻，导轨放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。电阻为，质量为的金属棒从上端由静止开始下滑，下滑距离为时速度达到最大，从释放到运动到最大速度的过程中，下列说法正确的是（    ）

A．金属棒的最大速度为 B．通过电阻R的电荷量为

C．系统产生的热量为 D．所用的时间为

10．如图甲所示，向飞机上装货时，通常用到可移动式皮带输送机。如图乙所示，皮带输送机倾角为θ=30°，顺时针匀速转动，每隔2s在输送带下端A点无初速度放入一件货物（货物足够多）。每件货物从下端A点运动到上端B点的过程中，其机械能E与位移s的关系图像（以A位置为零势能参考面）如图丙所示。已知货物均可视为质点，质量均为m=10kg，重力加速度取10m/s2。则（　　）

A．输送带A、B两端点间的距离为4.9m

B．货物与输送带间的动摩擦因数为

C．每件货物从下端A点运动到上端B点的时间为10s

D．机舱接到第一件货物后，皮带输送机每分钟因运送货物而多消耗的能量为15300J

三、实验题

11．小羽同学用图甲所示装置验证动量守恒定律（水平地面依次铺有复写纸和白纸）。

实验时，先让入射球，多次从斜轨上C位置静止释放；然后，把被碰小球静置于轨道的末端，再将入射小球从斜轨上C位置静止释放，与小球相撞，多次重复此步骤，用最小圆圈法分别找到小球的平均落点M、P、N，图中O点为小球抛出点在水平地面上的垂直投影。

（1）关于此碰撞实验，下列说法正确的是______（多项选择题）

A．复写纸和白纸依次铺好后，实验过程白纸的位置不能再移动

B．需要测量A球或B球的直径

C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同

D．需要测量A球和B球的质量和

（2）为了减少实验误差，有同学提出斜槽倾斜部分的轨道应尽量光滑，你认为这种说法对吗？并再提出一种减少实验误差的方法：________。

（3）如图乙所示，测量出平均水平位移OM、OP、ON的长度、、，若两球相碰前后的总动量守恒，碰撞属于弹性碰撞，则其表达式可表示为：________。

12．在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材。

（1）甲同学按电路图甲进行测量实验，其中R0 = 0.5Ω。

①请用笔画线代替导线在图乙中完成电路的连接；______

②根据电压表的示数U和电流表的示数I，画出U—I图线如图丙所示，可得电源的电动势E = _______V，内阻r = _______Ω；（结果均保留两位有效数字）

（2）乙同学误将测量电路连接成如图丁所示，其他操作正确，根据电压表的示数U和电流表的示数I，画出U—I图线如图戊所示，图中1、2、3点的坐标分别为（0.30，2.00）、（0.50，2.10）和（0.80，2.00），可得电源的电动势E = _________V，内阻r = ________Ω。（结果均保留两位有效数字）

四、解答题

13．长为l的轻绳上端固定，下端系着质量为的小球A，处于静止状态。A受到一个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动，恰好能通过圆周轨迹的最高点。当A回到最低点时，质量为的小球B与之迎面正碰，碰后A、B粘在一起，仍做圆周运动，并能通过圆周轨迹的最高点。不计空气阻力，重力加速度为g，求

（1）A受到的水平瞬时冲量I的大小；

（2）碰撞前瞬间B的动能至少多大？

14．设想半径为r的圆形区域内有平行于纸面的匀强电场，电场线方向与水平方向成角，同心大圆半径为，两圆间有磁感应强度为B垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。从粒子源飘出带正电的粒子经加速电压加速后竖直向上恰好与磁场外边界相切的P点进入磁场。当加速电压为时，其在磁场中运动的半径恰为r，不计粒子的重力。

（1）求粒子的比荷；

（2）若粒子在，电压下加速进入磁场，经磁场和电场偏转后恰好从内圆的最低点Q处离开电场，求偏转电场的场强大小；

（3）撤去小圆中的电场，将加速电压变为，求粒子从P点进入磁场到第一次回到P点的时间。

15．简易水银气压计如图所示，由于气压计中混入了一些气体，使竖直水银柱上方不再是真空。当大气压时，气压计内水银柱的高度，管内气柱长度。管外水银面高度视为不变。

（1）求气压计水银柱上方气体的压强；

（2）若环境温度不变，求气压计内水银柱的高度时的大气压值。

16．如图所示为某玻璃砖的截面图，由半径为的四分之一圆与长方形组成，长为，长为，一束单色光以平行于的方向照射到圆弧面上的点，，折射光线刚好交于的中点，光在真空中的传播速度为，求：

（1）玻璃砖对光的折射率；

（2）求光从点射入到面射出玻璃砖所需的时间。

五、填空题

17．工厂制作汽水时，会通过某种方法，让更多的二氧化碳溶于水形成碳酸，但碳酸不稳定，会分解出二氧化碳气体逸出水面，且温度越高，碳酸分解得越快。汽水密封出厂时不会罐满整个瓶子，为什么未开封的瓶装汽水在汽车运输时不能曝晒呢？主要原因是温度升高，碳酸分解会加快，导致瓶内汽水上方空间单位体积内二氧化碳分子数_________（选填“增加”、“减小”或“不变”），瓶内二氧化碳气体分子的平均动能__________，瓶内气体压强__________，（后两空均选填“增大”、“减小”或“不变”）存在炸开的隐患。

18．将一单摆a悬挂在力传感器的下面，让单摆小角度摆动，图甲记录了力传感器示数F随时间t的变化关系，随后将这个单摆和其他两个单摆拴在同一张紧的水平绳上（c的摆长和a的摆长相等，b的摆长明显长于a的摆长），并让a先摆动起来。则单摆a的摆长为___________，单摆c的摆动周期___________（填“大于”“小于”或“等于”）单摆b的摆动周期。

参考答案：

1．D

【详解】A．大量处于能级的氦离子，最多可辐射

种不同频率的光子，故A错误；

B．因为从向能级跃迁，是从高能级向低能级跃迁，要释放能量，故B错误；

C．由图可知，处于能级的氦离子要发生电离，需要吸收的能量应满足

故C错误；

D．因为从跃迁到能级辐射的光子能量为

而从跃迁到能级辐射的光子能量为

即从跃迁到能级比从跃迁到能级辐射出的光子的能量小，又因为

所以从跃迁到能级比从跃迁到能级辐射出的光子频率低，故D正确。

故选D。

2．D

【详解】A．甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力，大小相等，故A错误；

BD．甲、乙运动员组成的系统所受合外力为0，动量守恒，由

可知，甲乙的质量未知，二者速度的变化量大小无法比较，故B错误，D正确；

C．在乙推甲的过程中，乙的肌肉对系统做功，甲、乙运动员组成的系统机械能不守恒，故C错误。

故选D。

3．D

【详解】AB．由题意，根据安培定则以及对称性可知I1和I2大小相同、方向相反，故AB错误；

CD．根据对称性可知，电流I1在a、b两点产生的磁感应强度大小相等，均设为B1，且方向均向右，在c点产生的磁感应强度大小设为B1′，方向向右；电流I2在b、c两点产生的磁感应强度大小相等，均设为B2，且方向均向左，在a点产生的磁感应强度大小设为B2′，方向向左，如图所示

由于b点磁感应强度为零，所以

比较各点到相应导线的距离可知

若取向右为正方向，则

所以c点的的磁感应强度方向一定向左，a点的磁感应强度方向一定向右，故C错误，D正确。

故选D。

4．A

【详解】B．根据可知图象与坐标轴围成面积表示速度变化量，可知手机在时刻速度为正，还没有到最高点，故B错误；

C．根据可知图象与坐标轴围成面积表示速度变化量，可知手机在时刻前后速度均为正，运动方向没有发生改变，故C错误；

D．由图可知时间加速度向上不断减小，根据牛顿第二定律得

都

可知时刻支持力不断减小，时间内加速度向下，不断增大，根据牛顿第二定律得

得

可得支持力还是不断减小，故D错误；

A．由图可知，手机的加速度某一段时间内等于重力加速度，则手机与手掌没有力的作用，手机可能离开过手掌，故A正确。

故选A。

5．A

【详解】A．仅将P向下滑动，次级总电阻减小，次级总电流变大，根据变压器原理可得原线圈的电流变大，故A正确；

B．仅将Q向下滑动，副线圈匝数减小，次级输出电压变小，灯泡变暗，故B错误；

C．仅将开关S断开，次级电压不变，则灯泡亮度不变，故C错误。

D．仅将开关S断开，次级电压不变，次级电阻增加，则次级功率减小，则变压器的输入功率减小，选项D错误。

故选A。

6．D

【详解】A．空间站绕地球做匀速圆周运动时，万有引力充当向心力，有

在地面的物体，有

因为空间站在圆轨道Ⅱ上时轨道半径大于地球半径，故向心加速度小于g，A错误；

B．由万有引力表达式可知飞船和空间站在A处所受的万有引力还与飞船和空间站的质量有关，因为题目中不知道二者质量的关系，故无法判断二者在A处万有引力是否相等。B错误；

C．飞船沿轨道Ⅰ运动时只有引力做功，机械能守恒。C错误；

D．空间站在轨道Ⅱ绕地球做匀速圆周运动时，万有引力充当向心力，有

又因为

故空间站线速度为

因飞船运动轨道Ⅰ为椭圆轨道，故飞船在B点的处的速度大于第一宇宙速度，而空间站的速度小于第一宇宙速度，故

D正确。

故选D。

7．B

【详解】对上图情形，分析受力情况，根据平衡条件得

F=fA+fB

fA=μA（mAg-T1sinθ）

fB=μB（mBg+T1sinθ）

联立得到

F1=μA（mAg-T1sinθ）+μB（mBg+T1sinθ）=μAmAg+μBmBg+（μB-μA）T1sinθ

同理，对下图情形，得到

F2=μA（mAg+T2sin?）+μB（mBg-T2sin?）=μAmAg+μBmBg-（μB-μA）T2sin?

因为0<μA<μB，可知

F1>F2

故选B。

8．BC

【详解】A．三点到O点的距离相等，根据点电荷的场强公式

可知三点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；

B．三点到O点的距离相等，在同一等势面上，故B正确；

C．检验电荷沿直线从a至过程中，到O点的距离逐渐减小，根据点电荷的场强公式可知电场强度大小逐渐增大，所以带正电的检验电荷沿直线从a至过程中电场力增大，故C正确；

D．沿直线从a至过程中，电势升高，根据负电荷在电势高的位置电势能小可知，带负电的检验电荷沿直线从a至过程中电势能减小，故D错误。

故选BC 。

9．AD

【详解】A．当金属棒最大速度时受力平衡，根据平衡条件有

BILcos?=mgsinθ

又由公式

联立得

代入数据解得

vm=7.5m/s

故A正确；

B．根据电荷量的计算公式可得

其中

所以

代入数据解得

q=1.8C

故B错误；

C．从开始下滑到达到最大速度过程中，对金属棒根据动能定理可得

mgdsinθ−W安=mvm2−0

代入数据解得克服安培力做的功

W安=2.5875J

根据功能关系可得

Q=W安=2.5875J

故C错误；

D．取沿导轨向下为正方向，根据动量定理可得

其中

代入数据解得

t=2.45s

故D正确。

故选AD。

10．BCD

【详解】A．由图像可知，物块沿传送带向上运动s1=0.2m后与传送带相对静止，此后物块的动能不变，重力势能增加，则

解得

s2=9.6m

则输送带A、B两端点间的距离为

s=s1+s2=9.8m

选项A错误；

B．由图像可知，开始运动到与传送带相对静止，则

解得

选项B正确；

C．加速阶段的加速度

传送带的速度

则加速的时间

匀速的时间

共用时间

选项C正确；

D．每一个货件从低端到顶端要消耗的能量

每分钟共有30个货件能到达顶端，则第一件货物后，皮带输送机每分钟因运送货物而多消耗的能量为

选项D正确。

故选BCD。

11．     AD     不正确；斜槽末端必须要调成水平；多次实验取小球落地的平均落地点；选择质量较大且半径较小的小球做实验等（任选一种即可）；    

【详解】（1）[1]A．复写纸和白纸依次铺好后，实验过程白纸的位置不能再移动，选项A正确；

B．该实验中两球从同一点抛出，则不需要测量A球或B球的直径，选项B错误；

C．为防止入射球碰后反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，为保证两球正碰，则两球大小要相同，选项C错误；

D．实验要验证的关系是

两球碰后均做平抛运动，落地时间相同，则水平位移与速度成正比，则要验证的关系式是

则实验中需要测量A球和B球的质量和，选项D正确。

故选AD。

（2）[2]该说法不正确；斜槽倾斜部分没必要必须光滑，只要小球A每次从同一位置释放，到达底端时速度相同即可；为减小实验误差：斜槽末端必须要调成水平；多次实验取小球落地的平均落地点；选择质量较大且半径较小的小球做实验等；

（3）[3]由（1）的分析可知，若两球相碰前后的动量守恒，则需要验证表达式

若为弹性碰撞，则碰撞前后系统动能相同，则有

即满足关系式

联立两式可得

12．          3.0     0.10     3.1     0.50

【详解】（1）①[1]根据电路图补齐连线如图所示

②[2][3]题图甲电路中，当电流表示数等于0时，电压表示数等于电源电动势，所以

E = 3.0V

U—I图线的斜率等于R0和电源内阻之和，即

即

r = 0.10Ω

（2）[3][4]乙同学误将测量电路连接成如图丁所示，则将R1拆解成并联的两部分，当滑片P在R1中间时电压表示数最大，且电流表的示数是流过电源内部总电流的一半，根据闭合电路的欧姆定律，由题图丁知

E = 2.10 + (2 × 0.50)(R0 + r)

乙同学误将测量电路连接成如图丁所示，则将R1拆解成并联的两部分，当滑片P在滑动的过程中会出现电压先增大后减小，在电压相等的时候出现总电阻相同，即电压相等时分别对应的电流表示数之和为流过电源内部的总电流，根据闭合电路的欧姆定律，由题图丁知

E = 2.00 + (0.30 + 0.80)(R0 + r)

联立得

r = 0.50Ω，E = 3.1V

13．（1）；（2）

【详解】（1）A恰好能通过圆周轨迹的最高点，此时轻绳的拉力刚好为零，设A在最高点时的速度大小为v，由牛顿第二定律，有

①

A从最低点到最高点的过程中机械能守恒，取轨迹最低点处重力势能为零，设A在最低点的速度大小为，有

②

由动量定理，有

③

联立①②③式，得

④

（2）设两球粘在一起时速度大小为，A、B粘在一起后恰能通过圆周轨迹的最高点，需满足

⑤

要达到上述条件，碰后两球速度方向必须与碰前B的速度方向相同，以此方向为正方向，设B碰前瞬间的速度大小为，由动量守恒定律，有

⑥

又

⑦

联立①②⑤⑥⑦式，得碰撞前瞬间B的动能至少为

⑧

14．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）粒子在电场中加速时

在磁场中做匀速圆周运动时

联立解得

（2）若粒子在电压下加速，则

在磁场中做匀速圆周运动时

解得

由几何关系

可得

x=r

则粒子恰能从电场的最高点A点射入电场，且图中的θ=30°，由题意可知，电场与水平方向成60°角，则粒子进入电场时速度方向与电场方向垂直，带电粒子进入电场后做类平抛运动，垂直于电场方向

2rcos60°=v1t

沿电场方向

解得

（3）撤去小圆中的电场，将加速电压变为，则

在磁场中做匀速圆周运动时

解得

由几何关系可知α=30°

粒子做一个圆弧运动对应的时间为

粒子做一次直线运动的时间

则回到P点的时间

15．（1）；（2）

【详解】（1）高度的水银柱产生的压强

①

②

由①②得

③

（2）对水银柱上方的气体

长度

当气压计内水银柱的高度时，气体压强

④

气体长度

⑤

由玻意耳定律得

⑥

由③④⑤⑥得

⑦

16．（1）；（2）

【详解】（1）折射光路如图所示

由题意可知

因此为等腰三角形，根据几何关系，光在点的入射角，折射角为

因此玻璃砖对光的折射率

（2）由几何关系，光在面上的入射角，全反射的临界角为，可知

因此

光在面会发生全反射。根据折射定律的定义

可知

光从点传播到H的光程为

则光从点传播到H所用时间的

17．     增加     增大     增大

【详解】[1]温度升高，碳酸分解会加快，二氧化碳溢出水面，故瓶内汽水上方空间单位体积内二氧化碳分子数增加；

[2]因温度升高了，所以瓶内二氧化碳气体分子的平均动能增大；

[3]瓶内汽水上方空间二氧化碳气体分子平均动能增加，且分子密集程度增大，所以瓶内气体压强增大。

18．          等于

【详解】[1]对单摆a受力分析可知，摆球经过最低点时拉力最大，摆球经过最高点时拉力最小，所以单摆a振动的周期为，由单摆周期公式

得单摆a的摆长为

[2]单摆均做受迫振动，振动的周期均等于单摆a的固有周期。