天津市滨海新区天津开发区第一中学2022年高三压轴卷物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．已知氢原子光谱中有一谱线的波长为656.2nm，该谱线是氢原子由能级n跃迁到能级k产生的，普朗克常量h=6.63×10－34J·s，氢原子基态能量，氢原子处于能级m时的能量，真空中光速c=3.0×103m/s。则n和k分别为（）A．k=3；n=2 B．k=2；n=3 C．k=3；n=1 D．k=1；n=32．如图所示，质量不计的细直硬棒长为2L，其一端O点用铰链与固定转轴连接，在细棒的中点固定质量为2m的小球甲，在细棒的另一端固定质量为m小球乙。将棒置于水平位置由静止开始释放，棒与球组成的系统将在竖直平面内做无阻力的转动。则该系统在由水平位置转到竖直位置的过程中（）A．系统的机械能不守恒B．系统中细棒对乙球做正功C．甲、乙两球所受的向心力不相等D．乙球转到竖直位置时的速度比甲球小3．当前，新型冠状病毒（COVID-19）在威胁着全世界人民的生命健康，红外测温枪在疫情防控过程中发挥了重要作用。红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作；方便防交又感染（不用接触被测物体）的特点。下列关于红外测温枪的说法中正确的是（）A．红外测温枪工作原理和水银体温计测量原埋一样都是利用热胀冷缩原理B．红外测温枪能接收到的是身体的热量，通过热传导到达红外测温枪进而显示出体温C．红外测温枪利用了一切物体都在不停的发射红外线，而且发射红外线强度与温度有关，温度越高发射红外线强度就越大D．红外线也属于电磁波，其波长小于紫外线的波长4．2020年3月15日中国散列中子源利（CSNS）利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。CNSN是我国重点建设的大科学装置，将成为发展中国家拥有的第一台散裂中子源。下列关于中子研究的说法正确的是（）A．α粒子轰击，生成，并产生了中子B．经过4次α衰变，2次β衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了6个C．放射性β射线其实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗D．核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度5．下列说法中正确的是()A．β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比射线弱B．氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核C．已知质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，那么，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是（2m1+2m2-m3）c2D．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核外的电子发生电离产生的6．如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ，设先、后两次穿过金属框的磁通量变化分别为Δϕ1和A．Δϕ1>Δϕ2二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7．两根长度不同的细线下面分别悬挂两个完全相同的小球A、B，细线上端固定在同一点，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动已知A球细线跟竖直方向的夹角为，B球细线跟竖直方向的夹角为，下列说法正确的是A．细线和细线所受的拉力大小之比为：1B．小球A和B的向心力大小之比为1：3C．小球A和B的角速度大小之比为1：1D．小球A和B的线速度大小之比为1：8．在某空间建立如图所示的平面直角坐标系，该空间有垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场和沿某个方向的匀强电场（图中均未画出）。一质量为m，带电荷量为的粒子（不计重力）从坐标原点O以初速度v沿x轴正方向射入该空间，粒子恰好能做匀速直线运动。下列说法正确的是（）A．匀强电场的电场强度大小为vBB．电场强度方向沿y轴负方向C．若磁场的方向沿x轴负方向，粒子也能做匀速直线运动D．若只改变磁场的方向，粒子不可能做匀变速直线运动9．两波源分别位于x=0和x=20cm处，从t=0时刻起两波源开始振动，形成沿x轴相向传播的简谐横波Ⅰ和Ⅱ，如图所示，为t=0.04s时刻两列波的图像．已知两波的振幅分别为，，质点P的平衡位置在x=1cm处，质点Q的平衡位置在x=18cm处．下列说法中正确的是___________．A．两列波的波源起振方向相同B．Ⅰ和Ⅱ两列波的波长之比为1：2C．t=0.05s时，质点P向下振动，质点Q的坐标为（18cm，-3cm）D．Ⅰ和Ⅱ两列波将在t=0.1s时相遇，之后叠加形成稳定的干涉图样E.t=0.12s时，x=10cm处的质点位移为零但振动加强10．我国正在建设北斗卫星导航系统，根据系统建设总体规划，计划2018年，面向“一带一路”沿线及周边国家提供基本服务，2020年前后，完成35颗卫星发射组网，为全球用户提供服务。2018年1月12日7时18分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第26、27颗北斗导航卫星，将与前25颗卫星联网运行.其中在赤道上空有2颗北斗卫星A、B绕地球做同方向的匀速圆周运动，其轨道半径分别为地球半径的和，且卫星B的运动周期为T。某时刻2颗卫星与地心在同一直线上，如图所示。则下列说法正确的是A．卫星A、B的加速度之比为B．卫星A、B的周期之比为是C．再经时间t=，两颗卫星之间可以直接通信D．为了使赤道上任一点任一时刻均能接收到卫星B所在轨道的卫星的信号，该轨道至少需要4颗卫星三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材“验证力的平行四边形定则”，设计的实验装置如图固定在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮筋一端固定在量角器圆心O的正上方A点，另一端系绳套1和绳套2。(1)实验步骤如下：①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点，记下弹簧测力计的示数F；②弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点达到O点，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿120°方向，弹簧测力计的示数为F1；③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F1′=________；④比较________________，即可初步验证力的平行四边形定则。(2)将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方向，同时绳套2沿120°方向不变，此过程中保持橡皮筋的结点在O点不动，关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是________。A．逐渐增大B．先增大后减小C．逐渐减小D．先减小后增大12．（12分）在没有天平的情况下，实验小组利用以下方法对质量进行间接测量，装置如图甲所示：一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物P、Q相连，重物P、Q的质量均为m（已知），在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z。重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连，已知当地重力加速度为g。(1)某次实验中。先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图乙所示的纸带。相邻两计数点间还有四个点没画出，则系统运动的加速度a=______________m/s²（保留两位有效数字）。(2)在忽略阻力的情况下，物块Z质量M的表达式为M=________（用字母m、a、g表示）。(3)由(2)中理论关系测得的质量为M，而实际情况下，空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略，使物块Z的实际质量与理论值M有一定差异。这是一种_______（填“偶然误差”或“系统设差”）。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，一端封闭的细玻璃管总长度为L=75cm，竖直倒插在水银槽中，管内封闭有一定质量的理想气体，气体温度27℃时管内气柱的长度为48cm，此时管内外水银面相平。若将玻璃管沿竖直方向缓慢拉出水银槽，此过程中管内气体温度保持不变。取大气压强P0=75cmHg。求：(1)玻璃管离开水银槽后管内气柱的压强；(2)将玻璃管拉离水银槽后，再将玻璃管缓慢转动180°到管口竖直向上放置，之后缓慢加热气体，直到水银上端面刚好到达管口，转动过程中无气体漏出，求此时气体的温度。14．（16分）光滑水平面上有截面为半圆形柱体A，半径为R，在圆柱体截面圆心O正上方处用轻质细线悬挂小球B。小球B静止在A上时，细线与竖直方向夹角为，OB与垂直，A在水平向右推力F作用下处于静止状态，已知A、B质量均为m，B可看成质点，不计一切摩擦。当撤去F，小球推动半圆柱体向左运动，两者分离后，经过t时间小球第一次向左摆到最大高度。（重力加速度大小为g）求：(1)水平推力F的大小；(2)自撤掉F后到小球第一次向左摆到最高处的过程中，圆柱体位移大小。15．（12分）如图所示为水平放置玻璃砖横截面，上表面为半径为R的半圆，AOB为其直径，ABCD为正方形。M点为CD中点。一束单色光从底面上距C点兮处的N点垂直于底边入射，恰好在上表面发生全反射。求：(1)玻璃砖的折射率；(2)现使光束从M点入射，且改变入射光的方向，使光线射入玻璃砖后恰好不从上表面射出，则入射角为多少度。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】

谱线的能量为氢原子由能级跃迁到能级时释放出的光子的能量为当时，无解；当时，可得当时，可得故A、C、D错误，B正确；故选B。2、B【解析】

A．以系统为研究对象，由于只有重力做功，只发生重力势能和动能相互转化，故系统的机械能守恒，A错误；B．在转动过程中，甲、乙两球的角速度相同，设转到竖直位置时，甲球的速度为v1，乙球的速度为v2，由同轴转动ω相等，可得由系统的机械能守恒知系统减少的重力势能等于增加的动能，可得解得，设细棒对乙球做的功为W，根据动能定理得解得可见，系统中细棒对乙球做正功，B正确；C．甲、乙两球所受的向心力分别为F2＝m＝m＝2m则C错误；D．由上分析知，乙球转到竖直位置时的速度比甲球大，D错误。故选B。3、C【解析】

ABC．红外就是红外线，自然界所有的物体，无时无刻不在向外发出辐射能量，这些能量以电磁波的形式存在。红外测温枪接收到人体辐射出的红外线，通过波长、强度与温度的关系，就可以得到人体的温度，而水银体温计是利用热胀冷缩原理工作的，AB错误C正确；D．红外线波长范围0.8-100，紫外线的波长范围在100～400，红外线波长大于紫外线波长，D错误。故选C。4、D【解析】

A．α粒子轰击，生成，并产生了质子，选项A错误；B．经过4次α衰变，2次β衰变，新核质量数为222，电荷数为86，中子数为136，原来的原子核中子数为238-92=146，则与原来的原子核相比，中子数少了10个，选项B错误；C．放射性β射线其实质是高速电子流，选项C错误；D．核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度，选项D正确。故选D。5、C【解析】A、β射线是电子流，不是电磁波，穿透本领比γ射线弱，故A错误；B、半衰期具有统计意义，对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用，故B错误；C、根据爱因斯坦质能方程可得释放的能量是，故C正确；D、β衰变是原子核的衰变，与核外电子无关，β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子的同时释放出来的，故D错误；故选C．6、C【解析】

第一次将金属框由位置I平移到位置Ⅱ，磁感线穿过金属框的方向没有改变，磁通量变化量等于在这两个位置时的磁通量的差值；第二次将金属框绕边翻转到位置Ⅱ，磁感.线穿过金属框的方向发生改变，磁通量变化量等于两个位置时的磁通量绝对值之和，所以Δϕ故选C二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【解析】A项：两球在水平面内做圆周运动，在竖直方向上的合力为零，由：TAcos30°=mg，TBcos60°=mg，则，TB=2mg，所以，故A错误；B项：小球A做圆周运动的向心力FnA=mgtan30°=，小球B做圆周运动的向心力FnB=mgtan60°=，可知小球A、B的向心力之比为1：3，故B正确；C、D项：根据mgtanθ=m•htanθ•ω2=得，角速度，线速度可知角速度之比为1：1，线速度大小之比为1：3，故C正确，D错误．点晴：小球在水平面内做圆周运动，抓住竖直方向上的合力为零，求出两细线的拉力大小之比．根据合力提供向心力求出向心力大小之比，结合合力提供向心力求出线速度和角速度的表达式，从而得出线速度和角速度之比．8、AD【解析】

AB．粒子恰好能沿x轴正向做匀速直线运动，可知受电场力和洛伦兹力平衡，因洛伦兹力沿y轴负向，可知电场力沿y轴正向，且qE=qvB则E=Bv且方向沿y轴正方向，选项A正确，B错误；C．若磁场的方向沿x轴负方向，则粒子不受洛伦兹力作用，粒子只在沿y轴正方向的电场力作用下不可能做匀速直线运动，选项C错误；D．若只改变磁场的方向，则洛伦兹力与电场力不再平衡，则粒子将做变速曲线运动，不可能做匀变速直线运动，选项D正确；故选AD.9、BCE【解析】

由波形图可知，波Ⅰ传到x=4cm位置时质点的起振方向向下，则波Ⅰ振源的起振方向向下；波Ⅱ传到x=16cm位置时质点的起振方向向上，则波Ⅱ振源的起振方向向上；则两列波的波源起振方向相反，选项A错误；由波形图可知，Ⅰ和Ⅱ两列波的波长分别为2cm和4cm，则波长之比为1：2，选项B正确；波Ⅰ的周期T1=0.02s，则t=0.05s时，质点P在平衡位置向下振动；波Ⅱ的周期T2=0.04s，则t=0.05s时，质点Q在最低点，坐标为（18cm，-3cm），选项C正确；两列波的波速均为，则再经过，即在t=0.1s时刻两波相遇，因两波的频率不同，则叠加后不能形成稳定的干涉图样，选项D错误；t=0.12s时，波Ⅰ在x=10cm处的质点引起的振动为在平衡位置向下振动；波Ⅱ在x=10cm处的质点引起的振动为在平衡位置向下振动；则此质点的位移为零但振动加强，选项E正确；故选BCE．【点睛】本题要掌握波的独立传播原理：两列波相遇后保持原来的性质不变．理解波的叠加遵守矢量合成法则，例如本题中两列波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为；当波峰与波谷相遇时此处的位移为．10、AD【解析】AB、由万有引力提供向心力有，解得，卫星A、B的加速度之比为，故A正确；解得，卫星A、B的周期之比为，故B错误；C、再经时间t两颗卫星之间可以直接通信，则有，又，解得，故C错误；D、由B卫星的分布图求的所辐射的最大角度，，则，则辐射的最大角度为，需要的卫星个数，为了使赤道上任一点任一时刻均能接收到卫星B所在轨道的卫星的信号，该轨道至少需要4颗卫星，故D正确；故选AD。【点睛】万有引力提供向心力，由牛顿第二定律求出加速度、周期之比，由几何关系为了使赤道上任一点任一时刻均能接收到卫星B所在轨道的卫星的信号，该轨道至少需要颗数卫星。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、FF1与F1′的大小D【解析】

(1)③[1]根据力的平行四边形定则，计