2022年天津市市区重点中学高考物理一模试卷

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这是一份2022年天津市市区重点中学高考物理一模试卷，共17页。试卷主要包含了5的运动属于分子热运动，5cm，9Ω)；，【答案】A，【答案】D，【答案】AD，【答案】BD，【答案】AC等内容，欢迎下载使用。

下列说法正确的是

A. 空气中的运动属于分子热运动
B. 温度相同的氧气和臭氧气体，分子平均动能不相等
C. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
D. 用油膜法测出油酸分子直径后，还需知道油酸的摩尔体积，才可估算出阿伏伽德罗常数

今年夏天暴雨灾害频发。若雨滴可视为球形、密度一定在空中下落时受到的空气阻力为，k是常量，R为雨滴半径，v为雨滴速度。所有雨滴从同一足够高高度由静止下落，无风时最终匀速落到地面上。重力加速度为g，落地过程雨滴保持球形不变，下列说法正确的是

A. 无风时，雨滴落到地面时的速度与雨滴质量成正比
B. 无风时，半径不同的雨滴落到地面时的速度可能相等
C. 刮水平风时，雨滴落地的竖直速度不会改变
D. 刮水平风时，雨滴落地速率与无风时相等

一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图甲所示，其质点P的振动图象如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是

A. 沿x轴正方向， B. 沿x轴负方向，
C. 沿x轴负方向， D. 沿x轴正方向，

“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为2个火星日。假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日。已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的倍，则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为

A. B. C. D.

如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n：1，原线圈两端接入正弦交流电源，电压为，副线圈接有一个交流电流表和一个电动机。电动机线圈电阻为R，当开关S接通后，电流表读数为I，在磁感应强度为B的匀强磁场中，电动机带动一电阻为r、质量为m、长为l的金属杆在光滑的没有电阻的导轨上以速度v匀速上升，重力加速度为g。下列判断正确的是

A. 电动机两端电压为IR，其消耗的电功率为
B. 电动机的热功率为，副线圈电压的有效值为
C. 原线圈中的电流为nI，副线圈电流的频率为50Hz
D. 变压器的输入功率为

以下说法正确的是

A. 轴核裂变的核反应方程可能为
B. 核聚变反应方程可能为
C. 发生衰变时原子核放出电子，说明电子是原子核的组成部分
D. 中子和质子结合成氘核，若此过程质量亏损为，则氘核的结合能为

真空中一平面直角坐标系xOy内，存在着平行x轴方向的电场，x轴上各点的电随位置x变化的关系图像如图所示，处电势为6V。一个带负电粒子从处由静止释放，不计粒子重力，则下列说法正确的是

A. 处的电势为零，电场强度大小也为零
B. 的电场强度小于处的电场强度
C. 粒子沿x轴负方向运动过程中，电势能先变大后变小
D. 粒子沿x轴负向运动到的最远位置处的坐标为

如图甲所示，质量为m的物块在时刻受沿斜面向上的恒力作用，从足够长的倾角为的固定光滑斜面底端由静止向上滑行，在时刻撤去恒力加上反向恒力，物块的速度一时间图像如图乙所示，时刻物块恰好返回到斜面底端，已知物块在时刻的速度为，重力加速度为g，下列说法正确的是

A. 物块从时刻到返回斜面低端的过程中重力的冲量大小为
B. 物块从时刻到返回斜面底端的过程中动量的变化量大小为
C. 的冲量大小为
D. 的冲量大小为

如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。

实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是______选填选项前的字母。
A.把长木板右端垫高改变小车的质量
在不挂重物且______选填选项前的字母的情况下，轻推一下小车。若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。
A.计时器不打点计时器打点
接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为测得A、B、C……各点到O点的距离为、、……如图2所示。实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功______，打B点时小车的速度______。
以为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出如图3所示的图象。由此图象可得随W变化的表达式为______。根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是______。
假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图4中正确反映关系的是______。
由半导体材料制成的热敏电阻阻值会随温度的变化而变化。利用热敏电阻对温度敏感的特性可设计一个火灾自动报警系统，要求热敏电阻温度升高至时，系统开始自动报警。所用器材有：
A.直流电源内阻不计；
B.电流表量程250mA，内阻约；
C.电压表量程50V，内阻约；
D.热敏电阻；
E.报警器内阻很小，流过的电流超过10mA时就会报警，超过30mA时就会损坏；
F.滑动变阻器最大阻值；
G.电阻箱最大阻值；
H.单刀单掷开关；
I.单刀双掷开关；
J.导线若干。

用图所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为时，电压表读数为，电流表读数为；当温度为时，调节变阻器，使电压表读数仍为，电流表指针位置如图所示，此时热敏电阻的阻值为______，该电路测得的阻值比真实值______填“偏大”或“偏小”。由以上实验数据可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而______填“增大”或“减小”。
某同学利用该热敏电阻设计的火灾自动报警的电路实物连线如图所示，其中只有一个器件的导线连接有误，该器件为______填写器件名称前的字母。正确连接后，先把开关接到1，使用电阻箱对电路进行调试，其阻值应设置为______，然后使变阻器阻值逐渐减小，直至报警器开始报警，此时连入电路的阻值为______。电路调试完毕后，保持阻值不变，再把开关接到2，热敏电阻便接入电路，火灾报警系统便可正常工作。
如图所示，质量的木板长，静止在光滑的水平地面上，其水平顶面右端静置一个质量的小滑块可视为质点，小滑块与板间的动摩擦因数取今用水平力向右拉木板，小滑块将与长木板发生相对滑动。求：
小滑块与长木板发生相对滑动时，它们的加速度各为多少？
经过多长时间小滑块从长木板上掉下？

如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨、相距L倾斜放置，与水平面的夹角为，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B，导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连，板间距离为d，板间固定有一带电微粒，质量为m，接入电阻与定值电阻相等阻值均为的金属棒ab水平跨放在导轨上，金属棒ab的质量为M，下滑过程中与导轨接触良好，现将金属棒ab由静止释放，当金属棒的速度达到稳定时释放板间带电微粒，带电微粒恰好保持静止，不计金属导轨的电阻，重力加速度为g。
求带电微粒带何种电荷及比荷值；
求金属棒ab下滑的稳定速度大小。

如图1所示，宽度为d的竖直狭长区域内边界为、，存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场如图2所示，电场强度的大小为，表示电场方向竖直向上．时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N2点．Q为线段的中点，重力加速度为上述d、、m、v、g为已知量．

求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小；
求电场变化的周期T；
改变宽度d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值．

答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：A、是指大气中直径小于或等于微米的颗粒物，它的运动不是分子热运动，故A错误；
B.温度是分子平均动能的标志，温度相同的氧气和臭氧气体，分子平均动能相等，故B错误；
C.当分子力表现为引力时，分子间距离减小时，分子力做正功，分子势能减小，故C错误；
D.用油膜法测出油酸分子直径后，可估算出每个油酸分子的体积，再用油酸的摩尔体积除以每个油酸分子的体积即可估算出阿伏伽德罗常数，故D正确。
故选：D。
颗粒比分子的直径大很多，故其运动并不是分子热运动，温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子平均动能相等，分子力做正功，势能减小，阿伏伽德罗常数等于摩尔体积与每个分子体积的比值。
本题考查知识点涉及到分子热运动、温度是分子平均动能的标志、分子力与分子势能以及阿伏伽德罗常数与摩尔体积之间的关系。对于学生来说A选项具有一定的干扰性，学生需要充分把握布朗运动的形成条件。

2.【答案】C

【解析】解：雨滴落地前匀速下落，则
其中
解得
故A错误；
B.由
其中
可得
可知无风时，半径不同的雨滴落到地面时的速度不相等，故B错误；
C.刮水平风时，雨滴落地的竖直速度不受水平风力的影响，则落地的竖直速度不会改变，故C正确；
D.刮水平风时，雨滴落地水平速度要改变，竖直速度不变，则落地的速率与无风时不相等，故D错误。
故选：C。
根据雨滴落地前匀速下落，则，结合质量与密度的关系可判断速度；刮水平风时，雨滴落地水平速度要改变，竖直速度不变，则落地的速率与无风时不相等。
本题考查共点力平衡问题，根据题意空气阻力等于重力列出表达式后可进行解题。

3.【答案】A

【解析】

【分析】
由质点P的振动情况，确定波的传播方向，由乙图读出波的周期，再由波速公式求出波速。
本题要由质点的振动方向确定波的传播方向，这波的图象中的基本问题，方法较多，其中一种方法是“上下坡法”，把波形象看成山坡：顺着波的传播方向，上坡的质点向下，下坡的质点向上。
【解答】
解：由乙图可知：P点在时，下一个时刻位移沿负方向减小，所以P点此时的运动方向向上，得出此波沿x轴正方向传播，
由乙图可知：，由甲图可知：，所以，故A正确，BCD错误。
故选：A。

4.【答案】D

【解析】解：
质量为m的环绕天体，绕质量为M的中心天体做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有：，环绕天体的半径与周期的关系为：，所以飞船绕火星的轨道半径与同步卫星绕地球的轨道半径之比为：，故ABC错误，D正确。
故选：D。

本题考查万有引力在天文中的应用问题，要注意的是飞船绕火星运行，而地球同步卫星绕地球运行，写出周期与轨道半径的表达式，再求半径的比值。“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，某飞船沿圆轨道绕火星飞行，地球同步卫星三种情况均是万有引力提供向心力，根据已知条件选择带周期的向心力表达式，再求出轨道半径之比。

5.【答案】D

【解析】解：电动机不是纯电阻元件，不能用欧姆定律计算其两端电压，其消耗的电功率也不等于，故A错误；
B.电动机的热功率为，由题意可知原线圈电压的有效值为

根据理想变压器变压规律有

解得副线圈电压的有效值为

故B错误；
C.根据理想变压器变流规律有

所以原线圈中的电流为

变压器不改变电流的频率，所以副线圈电流的频率等于原线圈电流的频率，为

故C错误；
D.金属杆上升过程中所受安培力大小为

电动机的输出功率为

变压器的输入功率为

故D正确。
故选：D。
非纯电阻不适用欧姆定律，由变压器比例关系及有效值计算电压和电流，结合周期公式计算频率，结合安培力公式及功率公式求解功率。
本题考查变压器，掌握变压器比例关系是解题关键，还需灵活运用恒定电流知识。

6.【答案】AD

【解析】解：结合质量数守恒和质子数守恒可知，轴核裂变的核反应方程可能为，故A正确；
B.结合质量数守恒和质子数守恒可知，核聚变反应方程为，故B错误；
C.发生衰变时，原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故C错误；
D.中子和质子结合成氘核，若此过程质量亏损为，根据爱因斯坦质能方程可知，释放的能量为，则氘核的结合能为，故D正确。
故选：AD。
根据聚变与裂变的特点判断；根据质量数守恒与电荷数守恒判断方程是否正确；理解衰变的本质；理解结合能的物理意义以及爱因斯坦质能方程。
解决本题的关键知道衰变的实质，知道在所有的核反应中，质量数与电荷数都是守恒的，但质量不一定守恒。

7.【答案】BD

【解析】解：A、因为图象的斜率，即为电场强度E的大小，而处的斜率大小为，不等于0，故A错误；
B、因为坐标原点左边的斜率大小为，小于坐标原点右边的斜率，所以的电场强度小于处的电场强度，故B正确；
C、一个带负电粒子从处由静止释放后沿x轴负方向运动过程中，负电荷受的电场力与电场的方向相反，先向左后向右，电场力先做正功后做负功，所以电势能先变小后变大，故C错误；
D、根据动能定理：因为初末速度为0，所以在原点两侧电场力做的功一正一负，大小相等，由知：，所以负电荷相对于原点的位移大小比为2：3，即在处释放后沿x轴负向运动到的最远位置处的坐标为，故D正确。
故选：BD。
电场强度的大小可以根据图象的斜率判断，电场强度的方向可以根据电势的升降判断，负电荷受的电场力与电场的方向相反，电势能的变化取决于电场力做功，负电荷运动的位移用动能定理解决。
本题考查了图象的斜率即电场强度E的大小、电场强度与电势差的关系、动能定理，图象是物理试题中最常见的题型之一，图象的斜率、截距、围的面积有其一定的物理意义，需要熟练判断和总结、记忆。

8.【答案】AC

【解析】解：A、根据冲量的定义式可知物体从时刻开始到返回斜面底端的过程中重力的冲量大小为，故A正确；
B、由于在时撤去恒力加上反向恒力，物体在时恰好回到斜面的底端，所以在沿固定斜面向上的恒力的时间与撤去恒力加上反向恒力后回到底端的时间相等，设物体在沿固定斜面向上的恒力作用下的位移为x，加速度为，取沿斜面向上为正，根据位移时间关系可得：，根据速度时间关系可得撤去沿固定斜面向上的恒力时的速度，撤去恒力加上反向恒力作用时的加速度为，则有，联立解得：；物体在时的速度为，物体从t0时刻到返回斜面底端的过程中动量的变化量为，故B错误；
C、物体在沿固定斜面向上的恒力作用下，根据动量定理可得：，解得F1的冲量大小为，故C正确；
D、撤去恒力加上反向恒力作用时，根据动量定理可得：，解得，故D错误；
故选：AC。
根据图像和牛顿第二定律计算出恒力的大小，联立动量定理进行相关物理量的计算。
图像专题联系牛顿第二定律求出恒力F，再结合动量定理进行求解，是一道综合性较强的选择题。

9.【答案】质量 A

【解析】解：平衡摩擦力时：把长木板的右端适当垫高，让小车与纸带相连，轻推小车，小车做匀速直线恰好平衡摩擦力，故选：A。
此时应当让打点计时器打点，因为打点计时器也会有摩擦力，故选：B；
由于近似认为拉力等于重力，所以根据可知，拉力做功为：；
中点时刻的速度等于该段时间内的平均速度，所以B点的速度等于AC段的平均速度，即为：；
由图示图线可知：，则随W变化的表达式为：；功是能量转化的量度，所以功和能的单位是相同的，斜率设为k，则，代入单位后，k的单位为，所以与该斜率有关的物理量为质量；
若重物质量m不满足远小于小车质量M，则绳子对小车的拉力实际不等于重物的重力，由和知：，
由动能定理得：，，而，
则实际图线的斜率，重物质量m与小车质量M不变，速度虽然增大，但斜率不变，A正确BCD错误。
故选：A。
故答案为：；；，；，质量；
明确打点计时器使用的都是交流电；
掌握平衡摩擦力的方法；注意为了准确平衡摩擦力和阻力，应该让打点计时器打点；
根据功的定义计算拉力对小车做的功，根据中点时刻瞬时速度等于平均速度计算；
由图象分析得出两个量的关系，从而分析出斜率的单位；
根据牛顿第二定律分析图象。
本题考查动能定理的实验探究，这个实验的一个重点就是学会使用打点计时器计算速度，然后分析动能和重力势能的关系，多练习速度计算也是本题的一个基础。本实验中也要知道误差的来源，这样在分析图象问题时就容易得出原因。

10.【答案】600 偏大减小 F 600 3000

【解析】解：由图可知，电流表的示数为50mA，则此时热敏电阻的阻值为
；
该方法所测电流值为真实电流值，所测电压值为热敏电阻和电流表两端的总电压，故根据

可知此时所测电阻值偏大；在相同电压下，温度越高，通过电流越大，说明热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；
滑动变阻器的导线连接有误，两根导线都连接在上端，无法起到改变接入电阻阻值的作用，接线柱应一上一下连接；先使用电阻箱进行调试，其阻值设置应为的自动报警电阻，即；此时要求刚好在时自动报警，则通过电路的电流10mA，报警器和电流表的电阻很小，可忽略不计，可得此时滑动变阻器的阻值为
。
故答案为：，偏大，减小，600 3000
根据欧姆定律计算热敏电阻阻值；由于电流表的分压作用使得测量值偏大；
滑动变阻器为限流式解法，一上一下两个接线柱，利用替代法调试电路。
解题的关键是掌握住伏安法测电阻的原理，知道是利用替代法进行调试，注意当电流大于10mA时报警器开始报警这个条件。

11.【答案】解：小滑块与长木板发生相对滑动时，对滑块与木板，分别由牛顿第二定律可得

代入数据解得
，
设经过时间t小滑块从长木板上掉下，该过程滑块与木板的位移满足

代入数据解得

答：小滑块与长木板发生相对滑动时，它们的加速度分别为，；
经过时间小滑块从长木板上掉下。

【解析】根据牛顿第二定律求滑块和木板的加速度．
小滑块从木板上掉下来时，由位移公式和位移关系列式得到时间．
本题首先要分析物体的运动情况，其次把握滑块不从木板上滑下的条件，即两物体之间的几何关系．再结合动量守恒、牛顿第二定律、运动学规律和能量守恒列式求解．

12.【答案】解：根据右手定则可知金属棒下滑时产生的感应电流方向为，所以M板带正电，而带电微粒所受电场力竖直向上，所以微粒带负电；
当金属棒的速度达到稳定时，设通过金属棒的电流为I，对金属棒根据平衡条件有：
此时M、N之间的电压为：
电场强度大小为：
对微粒根据平衡条件有：
联立解得：；
当金属棒的速度达到稳定时受力平衡，则有：
根据安培力公式：
根据法拉第电磁感应定律可得：
闭合电路欧姆定律有：
联立可得
解得：。
答：带电微粒带负电，比荷为；
金属棒ab下滑的稳定速度大小为。

【解析】根据右手定则可判断电场方向，结合微粒受力平衡可知其电性；当金属棒的速度达到稳定时微粒受力平衡，对微粒根据平衡条件求解比荷；
分析金属棒的受力情况，根据平衡条件结合安培力的计算公式求解速度大小。
本题考查导体切割磁感线运动，关键掌握当金属棒的速度达到稳定时受力平衡，根据平衡条件解答；对于电磁感应现象中涉及电路问题的分析方法是：确定哪部分相当于电源，根据电路连接情况，结合法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求解。

13.【答案】解：根据题意，微粒做圆周运动，洛伦兹力完全提供向心力，重力与电场力平衡，
则------①
微粒水平向右做直线运动，竖直方向合力为
则 -----②
联立①②得：------③--------④
设微粒从运动到Q的时间为，作圆周运动的周期为，
则-----⑤--------⑥-----------⑦
联立③④⑤⑥⑦得：，--------⑧
电场变化的周期-------⑨
若微粒能完成题述的运动过程，要求 ------⑩
联立③④⑥得：，设段直线运动的最短时间，由⑤⑩得，
因不变，T的最小值
答：微粒所带电荷量q为，磁感应强度B的大小为
电场变化的周期T为
的最小值为