2022年天津市和平区高考物理一模试卷及答案

2022年天津市和平区高考物理一模试卷

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.（5分）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

（）

XX2XXXX

XX

XX

D.

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.（5分）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、b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.a光线是红光，b光线是紫光

B.遇到同样的障碍物，b光比a光更容易发生明显衍射

C.a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.（5分）2022年1月22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

1

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（）

A.北斗2号在轨道1运行时的速度为7.9km/s

B.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2

D.SJ-21返回时需要在N点加速才能进入轨道2

4.（5分）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II位置（图中未标出）重新静止，活塞处于这两个位置时,

气缸内各速率区间的气体分子数n占总分子数N的百分比（Kx100%）与分子速率v之间的关系分别如图乙中

N

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n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.（5分）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

F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（）

2

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G

D.悬线与竖直方向夹角。增大，车厢对乘客作用力F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.（5分）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a、b同时

分别在两种介质中传播，某时刻的波形如图所示，此刻a波恰好传到x=4m处，P为x=1.5m处的质点，下列

说法正确的是（）

A.波源的起振方向沿y轴正方向B.两列波的频率关系为fa=4fb

C.止匕亥!|b波传至ijx=-16m处D.质点P在这段时间内通过的路程为50cm

7.（5分）如图所示，KLMN是一个竖直的匝数为n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3匀速转动（俯视逆时针方向），当MN边与磁场方

向的夹角为30°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JnBS3B.导线框中电流的方向是K-L/M-N-K

2

C.再转过60。时导线框中产生的电流达到最大值D.再转过60°时穿过导线框的磁通量变化率为0

8.（5分）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（）

3

A.a球带负电，b球带正电B.a球和b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.b球离开电场时比其进入电场时电势能大

三、解答题

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O。

(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C.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、No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；

••••••••

OMPNOMPN

A.B.

••••••••

OMPNOMPN

C.D.

10.在学校社团活动中，某实验小组欲将一只量程为0〜250HA的微安表头G改装为量程为0〜15V的电压表，首

4

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0〜250RA,内阻约为几百欧姆）

B.微安表G1（量程为0〜300pA）

C.滑动变阻器Ri（O-lOkH）

D.滑动变阻器R2（0〜50kQ）

E.电阻箱R（0〜9999。）

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L和微安表G的示数12,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和改装后的电压表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0.2A,改装的电压表指针指在原200HA处，则该电阻的测量值为0

11.遥控F3P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3D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,MZg=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=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6=37°,若想无人机在半径不超过R=4.8m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t=2s时离地面的

高度为h=8m,设运动过程中所受空气阻力大小恒为f=2N,求此过程动力系统的升力F；

（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H=18m处速度恰为0,

求无人机从h上升到H的过程中，动力系统所做的功W为多少？

一-------------力£冬、机翼所在平面

'、、J.二二~.........

...........一,水平面

12.两根平行相距为L的足够长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ab静止在水平导轨上，金属杆cd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B,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

5

m、电阻均为R,cd杆与竖直导轨之间的动摩擦因数为山导轨电阻不计。现用平行于水平导轨的恒力F(大小

未知)作用在ab杆上使ab杆由静止开始向右运动，同时由静止放cd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ab的最大速度v；

(2)拉力F的大小；

(3)若ab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cd杆上产生的焦耳热Q。

13.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A下方的狭缝S1飘入电势差为Uo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Bo的足够大匀强磁场中，最后打到照相底片上。已知带电粒子从狭缝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。，所有粒子均打在底片区域内，所能到达的最远点为M。已知笊粒子的质量为

m、电荷量为q,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S3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I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。求笊粒子束单位时间内对P点的冲击力大小F；

(3)若考虑磁感应强度在(Bo-AB)到(Bo+AB)之间波动，要使在底片上能完全分辨气、笊两种粒子，求

△B应满足的条件。

不因

耳

・・"：・・・・・・・A・

.....................................w。•

*,**B„................................

6

2022年天津市和平区高考物理一模试卷答案

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.D2.B3.C4.D5.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（）分）

6.CD7.AD8.BCD

三、解答题

9.(1)AB；(2)AD；(3)AD

10.(1)D；E；(2)变阻器2的阻值；(3)60

II.解：（1）无人机在水平面内做匀速圆周运动，其做圆周运动的向心力由重力和机翼升力的合力提供，则

V2

mgtan370=m—

3

解得、=JgRtan37°-m/s=6m/s

4

故无人机飞行速度不能超过6m/s。

（2）无人机做初速度为零的匀加速直线运动，有

2

2〃

可得无人机上升的加速度a=#=m/s2=4m/s2

根据牛顿第二定律可知

F-mg-f=ma

解得F=4.8N

(3)无人机在h=8m处的速度v=at=4X2m/s=8m/s

由动能定理得

W-mg(H-h)-f(H-h)=0-^mv2

解得W=33.6J

答：（1）其飞行速度不能超过6m/s；

（2）此过程动力系统的升力F为4.8N；

（3）无人机从h上升到H的过程中，动力系统所做的功W为33.6J。

12.解：（1）取cd棒为研究对象，设当两金属杆同时达到最大速度v时;回路中的电流为I,ab杆产生的感应

电动势为E,则根据平衡条件有

|iBIL=mg①

根据闭合电路欧姆定律有

7

匚互②

2R

根据法拉第电磁感应定律有

E=BLv(3)

联立①②③解得

”=谭'④

(2)取ab棒为研究对象，当两金属杆同时达到最大速度v时，根据平衡条件有

F=BIL⑤

联立①⑤解得

F=整⑥

(3)设ab杆从开始运动到获得最大速度的过程中，系统产生的总焦耳热为Q&,则由能量守恒定律得

1-

Fx=Q总+—mv，⑦

2

由于通过两金属杆的电流始终相等，则根据焦耳定律可得

Q=3Q&®

联立④⑥⑦解得

mgxm3g2K~

244234rt

答：(1)杆ab的最大速度v为3鹫；

//B2L2

(2)拉力F的大小为小&；

(3)若ab杆从开始运动到获得最大速度移动过的距离为x,此过程中cd杆上产生的焦耳热Q为蛆-吗耳。

2〃//2B4L4

13.解：(1)设笊粒子进入磁场时的速度为v,在加速电场中运动，根据动能定理得