天津市南开区2020届-2022届高考物理三年模拟（二模）试题汇编-多选题

天津市南开区2020届-2022届高考物理三年模拟（二模）试题汇编-多选题

1. （2022·天津南开·二模）如图甲所示电路中，为标有“4V，2W”字样的小灯泡，、为两只标有“8V，6W”字样的相同灯泡，变压器为理想变压器，各电表为理想电表，当ab端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光。下列说法正确的是（　　）

A．电流表的示数为1.5A B．交变电压的最大值

C．变压器原、副线圈的匝数之比为3∶1 D．电压表的示数为24V

2. （2022·天津南开·二模）新冠病毒疫情防控工作中，体温枪被广泛使用，成为重要的防疫装备之一。某一种体温枪的工作原理是：任何物体温度高于绝对零度（）时都会向外发出红外线，红外线照射到体温枪的温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出物体的温度。已知人的体温正常时能辐射波长为10μm的红外线，如图甲所示，用该红外光线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，光电流随电压变化的图像如图乙所示，已知真空中的光速，则（　　）

A．波长10μm的红外线在真空中的频率为

B．将图甲中的电源正负极反接，则一定不会产生电信号

C．光电子的最大初动能为0.02eV

D．若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，则光电管转换成的光电流增大

3. （2022·天津南开·二模）2022年冬奥会在我国北京和张家口市举行，滑雪项目成为人们非常喜爱的运动项目。如图所示为运动员从高为的A点由静止滑下，到达B点后水平飞出，经过时间落到长直滑道上的C点，不计滑动过程中的摩擦和空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．若加倍，则水平飞出的速度加倍

B．若加倍，则在空中运动的时间加倍

C．若减半，运动员落到斜面时的速度方向不变

D．若减半，运动员在空中离斜面的最大距离变小

4. （2021·天津南开·二模）一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图实线所示，从此刻起经0.1s波形图如图虚线所示，若波传播的速度为10m/s，则（　　）

A．这列波沿x轴正方向传播

B．这列波的周期为0.4s

C．t=0时刻质点a沿y轴正方向运动

D．从t=0时刻开始质点a经0.2s通过的路程为0.4m

5. （2021·天津南开·统考二模）特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为∆P，到达B处时电压下降了∆U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为∆P′，到达B处时电压下降了∆U′。不考虑其他因素的影响，则（　　）

A．∆P′=∆P B．∆P′=∆P C．∆U′=∆U D．∆U′=∆U

6. （2021·天津南开·统考二模）如图甲所示，在公元1267 ~ 1273年闻名于世的“襄阳炮”其实是一种大型抛石机。将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物。发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示。将一质量m= 80 kg的可视为质点的石块装在长L=m的长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面成α= 30°。松开后，长臂转至竖直位置时，石块被水平抛出，落在水平地面上。石块落地点与O点的水平距离s= 100 m。忽略长臂、短臂和石袋的质量，不计空气阻力和所有摩擦，g= 10 m/s2，下列说法正确的是（）

A．石块水平抛出时的初速度为25 m/s

B．重物重力势能的减少量等于石块机械能的增加量

C．石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功1.16×105J

D．石块圆周运动至最高点时，石袋对石块的作用力大小为1.42×104N

7. （2020·天津南开·统考二模）一列简谐横波沿轴正方向传播，在时刻与两个时刻，轴上区间的波形完全相同，如图所示。图中、两质点在时刻位移均为振幅的一半，下列说法中正确的是（　　）

A．该波的波速可能为

B．时刻，处的质点位移一定是

C．从时刻起，处的质点比处的质点先回到平衡位置

D．从时刻起，在质点第一次到达平衡位置时，质点恰好到达波峰

8. （2020·天津南开·二模）一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图象如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是

A．图乙中的c光是氢原子由第2能级向基态跃迁发出的

B．图乙中的b光光子能量为10.2 eV

C．动能为1 eV的电子不能使处于第4能级的氢原子电离

D．阴极金属的逸出功可能为W0=6.75 eV

9. （2020·天津南开·二模）一个小型水电站，其交流发电机的输出电压U1一定，通过理想升压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，如图所示。输电线的总电阻为R，T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2，T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4。下列说法正确的是（　　）

A．当用户的用电器增加时，U2、U3、U4均变小

B．输电线的总电阻R两端的电压等于，且随用户的用电器增加而增大

C．输电线上损失的功率为，且随用户的用电器增加而增大

D．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比

10. （2020·天津南开·统考二模）地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面．某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第②次提升过程，

A．矿车上升所用的时间之比为4:5

B．电机的最大牵引力之比为2:1

C．电机输出的最大功率之比为2:1

D．电机所做的功之比为4:5

参考答案：

1．ACD

【详解】A．、的额定电流为

所以电流表的示数为

故A正确；

C．通过原线圈的电流等于L1的额定电流，为

所以变压器原、副线圈的匝数之比为

故C正确；

D．副线圈两端电压等于L2和L3的额定电压，为

所以电压表的示数，即原线圈两端电压为

故D正确；

B．根据闭合电路欧姆定律可得

解得

故B错误。

故选ACD。

2．CD

【详解】A．波长10μm的红外线在真空中的频率为

A错误；

B．将图甲中的电源正负极反接，当反向电压小于遏止电压时，电路中仍有光电流产生，仍会产生电信号，B错误；

C．由图乙可知，遏止电压为

根据动能定理可得光电子的最大初动能为

C正确；

D．若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，单位时间从阴极溢出的光电子数增加，则光电管转换成的光电流增大，D正确；

故选CD。

3．CD

【详解】A．运动员从高为的A点由静止滑下，到达B点后水平飞出，根据动能定理可得

解得

可知若加倍，则水平飞出的速度变成原来的倍，A错误；

B．假设斜面倾角为，落到斜面位置离点距离为，运动员在空中做平抛运动，则有

联立解得

可知若加倍，则在空中运动的时间变成原来的倍，B错误；

C．假设运动落地斜面上的速度方向与水平方向夹角为，竖直分速度为，则有

又

可得

说明落地斜面上的速度方向与水平方向夹角为定值，与抛出的速度没有关系，若减半，运动员落到斜面时的速度方向不变，C正确；

D．把运动员在空中的运动分解成沿斜面向下初速度为，加速度大小为的匀加速直线运动和垂直斜面向上初速度为，加速度大小为的匀减速直线运动，当垂直斜面的分速度减到时，运动员离斜面最远，则有

可知若减半，运动员在空中离斜面的最大距离变小，D正确；

故选CD。

4．BD

【详解】AB．由图读出波长λ=4m，则波的周期为

由题波传播的时间为

根据波形的平移可知，波的传播方向沿x轴负方向，选项A错误，B正确；

C．波x轴负方向传播，由“上下坡法”可知t=0时，质点a沿y轴负方向运动，选项C错误；

D．从t=0时刻经0.2s时，由于

所以质点通过的路程等于2A=0.4m，选项D正确。

故选BD。

5．AD

【详解】输电线上损失的功率

ΔP＝( )2·r

损失的电压

ΔU＝·r

当输送电压变为原来的2倍，损失的功率变为原来的 ，即

ΔP′＝ΔP

损失的电压变为原来的，即

ΔU′＝ΔU

故选AD。

6．CD

【详解】A．石块平抛运动的高度

根据得

故石块水平抛出时的初速度

选项A错误；

B．转动过程中，重物的动能也在增加，因此重物重力势能的减少量不等于石块机械能的增加量，选项B错误；

C．石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功

选项C正确；

D．石块圆周运动至最高点时，有

所以

选项D正确。

故选CD。

7．AC

【详解】A．已知波沿轴正方向传播，则在△时间内，波传播的距离为

△，2，3，

则该波的波速

，2，3，

当时，

故A正确；

B．由于周期不确定，不一定等于半个周期的奇数倍，则时刻，处的质点位移不一定是，故B错误；

C．因波沿轴正方向传播，再结合波形图可知从时刻起，在处的质点比处的质点先回到平衡位置，则C正确；

D．利用波的“平移法”可判断，当质点第一次到达平衡位置时，质点还在继续向上振动，没有到达波峰，故D错误；

故选AC。

8．AD

【详解】第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中可能的情况为：n=4→n=1，n=4→n=3，n=4→n=2，

n=3→n=2，n=3→n=1，n=2→n=1，能发出6种不同频率的光，能量值的大小关系排列从大

到小为：n=4→n=1，n=3→n=1，n=2→n=1，n=4→n=2，n=3→n=2，n=4→n=3；由图乙可知，

a的遏止电压最大，其次为b和c，则a为n=4→n=1，b为n=3→1，c为n=2→n=1；

A.由以上的分析可知，c的遏止电压最小，在三种光中频率最小，故c光是从氢原子由第2能级向

基态跃迁发出的，故A正确；

B.由以上的分析可知，b为n=3→n=1辐射的光子，其能量值：

（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.09eV，故B错误；

C.由图并可知，第4能级的能量值为-0.85eV，由玻尔理论可知，动能为leV的电子能使处于第4能

级的氢原子电离，故C错误；

D.由能级2到1辐射的光子的能量值：（-3.4eV）-（-13.6eV）=10.2eV；能量值第

4大的光子的能量值：（-0.85eV）-（-3.4eV）=2.55eV，由于只能测得3条电流随

电压变化的图象，即只有三种光子能发生光电效应，则该金属的逸出功大于2.55eV，小于等于

10.2eV，可以等于6.75eV，故D正确．

9．BCD

【详解】A．根据

如果U1不变，升压变压器的匝数比不变，U2不随用电器的增多而改变，A错误；

B．由于在输送电路中U2相当于电源电压，U3相当于用电器两端电压，因此

如果用户的用电器增加，消耗的功率变大，输送的电流也会增大，R两端的电压增大，B正确；

C．输电线上损耗的功率

而输送的电流

代入可得

C正确；

D．若想减少线路损耗，应减小输送电流，只能增大输入电压，因此应增大升压变压器的匝数比，而用户的电压保持不变，因此同时应增大降压变压器的匝数比，D正确。

故选BCD。

10．AC

【详解】A．由图可得，变速阶段的加速度 ，设第②次所用时间为t，根据速度-时间图象的面积等于位移（此题中为提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升过程所用时间之比为 ，选项A正确；

B．由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律，，可得提升的最大牵引力之比为1∶1，选项B错误；

C．由功率公式，P=Fv，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为2∶1，选项C正确；

D．加速上升过程的加速度，加速上升过程的牵引力，减速上升过程的加速度，减速上升过程的牵引力

，

匀速运动过程的牵引力．第①次提升过程做功

；

第②次提升过程做功

；

两次做功相同，选项D错误．

【点睛】此题以速度图像给出解题信息．解答此题常见错误主要有四方面：一是对速度图像面积表示位移掌握不到位；二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误；三是不能找出最大功率；四是不能得出两次提升电机做功．实际上，可以根据两次提升的高度相同，提升的质量相同，利用功能关系得出两次做功相同．