2022届天津高考考前模拟物理试卷（五）（word版）

2022年天津高考考前模拟物理试卷5

第Ⅰ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，只有一个选项是正确的）

1．以下关于物理学家的成就及其得出的科学理论正确的（　　）

A．查德威克通过粒子散射实验得出了原子内有中子存在

B．玻尔根据氢原子光谱分立的特性提出电子轨道和原子能量是量子化的

C．卢瑟福原子核式结构理论认为原子的正电荷均匀分布在整个原子中

D．爱因斯坦的光电效应方程得出的结论认为光电子最大初动能与光照时间有关

2．分光器是光纤通信设备中的重要元件，主要用来分配光纤通信中的不同链路。如图，为某一型号分光器的原理示意图，一束由两种不同频率单色光组成的复色光，从空气射向平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面镀有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面射出两束单色光。已知两种色光由玻璃射向空气发生全发射的临界角均小于42°，下列说法正确的是（　　）

A．光在玻璃砖中的传播时间大于光在玻璃砖中的传播时间

B．从玻璃砖上表面射出的两束单色光不平行

C．若用光分别照射某金属均能发生光电效应，则光照射产生的光电子最大初动能小于光照射产生的光电子最大初动能

D．用同一双缝干涉实验装置进行干涉实验，光干涉条纹间距大于光干涉条纹间距

3．如图垂直于纸面向里的有界匀强磁场中有一个矩形线框abcd，线框以OO'为轴匀速转动，OO'与磁场右边界重合。若线框中产生电流的峰值为Im，由图示位置开始计时，则下列可以正确描述线框中电流随时间变化的图像是（　　）

A．  B．  C．  D．

4．在x轴上有两个持续振动的波源，分别位于和处，振幅均为，由它们产生的两列简谐横波甲、乙分别沿x轴正方向和x轴负方向传播，两列波传播速度大小相同。如图所示为时刻的波形图，此刻平衡位置处于和处的两质点刚开始振动。在内，平衡位置处于处的质点P运动的路程为。则（　　）

A．时，质点N在平衡位置 B．波速为

C．波速为 D．时，质点N位移为

5．如图甲所示，一质量为m的物块在t=0时刻，以初速度v0沿足够长、倾角为的粗糙固定斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示。t0时刻物块到达最高点，3t0时刻物块又返回底端。下列说法正确的是（　　）

A．斜面倾角θ的正弦值为

B．物块从t=0时刻开始运动到返回底端的过程中动量变化量的大小为

C．物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量为

D．不能求出3t0时间内物块克服摩擦力所做的功

二、不定项选择题（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．下列说法正确的是（　　）

A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了炭粒中分子运动的无规则性

B．足球充足气后很难压缩，是足球内气体分子间斥力作用的结果

C．物体的温度升高，分子的热运动加剧，并不是每个分子的动能都增大

D．一定质量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量，气体对外界做功，分子的平均动能一定增大

7．2021年5月15日7时18分，“天问一号”探测器成功着陆于火星，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。“天问一号”发射后经过地火转移轨道被火星捕获，进入环火星圆轨道，经变轨调整后，进入着陆准备轨道，如图所示。已知“天问一号”火星探测器的火星着陆准备轨道半长轴为a1，周期为T1的椭圆轨道，我国北斗导航系统的中圆地球轨道卫星轨道半径为r2，周期为T2，引力常量为G。则下列判断正确的是（　　）

A．

B．“天问一号”在A点从环火星圆轨道进入着陆准备轨道时需要开启发动机向前喷气

C．“天问一号”在环火星圆轨道A点的加速度大于着陆准备轨道A点的加速度

D．由题目已知数据可以估算火星质量及火星质量和地球质量的比值

8．如图所示，匀强电场中有A、B、C三点，已知A、B两点间的距离为，A，C两点间的距离为，，匀强电场方向平行于A、B、C三点所确定的平面。现把电荷量的带正电的点电荷由A点移到B点，该过程中电场力做功，当将该点电荷由A点移到C点，电场力做功，若取A点的电势为零，则（　　）（，）

A．该点电荷在B点的电势能为

B．A、B两点的电势差为5V

C．C点的电势为20V

D．匀强电场的电场强度大小为

第Ⅱ卷

9．（12分）

（1）某同学为“验证机械能守恒定律”，采用了如图甲所示的装置，将质量相等的两个重物用轻绳连接，放在光滑的轻质滑轮上，系统处于静止状态。该同学在左侧重物上附加一个小铁块，使系统从静止开始运动，滑轮右侧重物拖着纸带打出一系列的点。某次实验打出的纸带如图乙所示，0是打下的第一个点，两相邻点间还有4个点未标出，交流电频率为50Hz。用刻度尺测得点“0”到点“4”的距离h1=38.40cm，点“4”到点“5”的距离h2=21.60cm，点“5”到点“6”的距离h3=26.40cm，重力加速度用g表示。

①依据实验装置和操作过程，下列说法正确的是________；

A．需要用天平分别测出重物的质量M和小铁块的质量m

B．需要用天平直接测出重物的质量M和小铁块的质量m之和

C．只需要用天平测出小铁块质量m

D．不需要测量重物的质量M和小铁块的质量m

②系统在打点0~5的过程中，经过点5位置时的速度v=________m/s（结果保留两位有效数字），系统重力势能的减少量的表达式=_______（用实验测量物理量的字母表示），在误差允许的范围内，系统重力势能的减少量略______系统动能的增加量（填“大于”或“小于”），从而验证机械能守恒定律。

（2）某课外小组想测两节干电池组成的电源的电动势和内阻，同学们用电压表、电阻箱、开关、若干导线和待测电池组连成电路，电路中用到的器材均完好无损。

①如图甲所示，该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线）时的实验电路，下列关于实验操作论述正确的是__________；

A．将电压表直接接在电源两端，实验时读数正常，所以实验中这样接是可以的

B．电键处于闭合状态时，接入虚线导线，此操作违反实验操作规则

C．电阻箱接入电路中时不允许阻值为零，所以应该调到任意一个不为零的阻值

D．只要小心操作，接入虚线导线后，电路是安全的

②改正错误后，按照标准实验操作流程操作，该小组同学顺利完成实验，并根据测得的数据画出图乙所示的图线，其中U为电压表示数，R为电阻箱连入电路的阻值。由图乙可知：电池组的电动势E = _________，内阻r = _______。（用a1、a2、b1表示）

③利用图像分析电表内电阻引起的实验误差。如图丙，图线P、M分别是根据电压表读数和电流I（）描点作图得到的U—I图像和没有电表内电阻影响的理想情况下该电源的路端电压U随电流I变化的U—I图像，则由测量值得到的图像是____________图线（填“P或者“M”），图丙中线段ab的含义是_______________。

10．（14分）如图所示，一弹簧竖直固定在地面上，质量m1=lkg的物体A放在弹簧上处于静止状态，此时弹簧被压缩了0.15m；质量m2=1kg的物体B从距物体A正上方h=0.3m处自由下落，物体A、B碰撞时间极短，碰后物体A、B结合在一起向下运动，已知重力加速度g=10m/s2，弹簧始终处于弹性限度内。求：

（1）碰撞结束瞬间两物体的总动能；

（2）物体A、B从碰后到动能最大的过程中，弹簧弹力做功W=-2.25J，求碰后物体A、B的最大动能。

11．（16分）某种离子诊断测量简化装置如图所示。竖直平面内存在边界为正方形EFGH、方向垂直纸面向外的匀强磁场，探测板CD平行于HG水平放置，只能沿竖直方向移动。a、b两束宽度不计带正电的离子从静止开始经匀强电场加速后持续从边界EH水平射入磁场a束离子在EH的中点射入经磁场偏转后垂直于HG向下射出，并打在探测板的右端点D点，已知正方形边界的边长为2R，两束离子间的距离为，离子的质量均为m、电荷量均为q，不计重力及离子间的相互作用，已知。求：

（1）求磁场的磁感应强度B的大小以及a束离子在磁场运动的时间t；

（2）要使两束离子均能打到探测板上，求探测板CD到HG的距离最大是多少？

12．（18分）冲击电流计属于磁电式检流计，它可以测量短时间内通过冲击电流计的脉冲电流所迁移的电量，以及与电量有关的其他物理量测量（如磁感应强度）。已知冲击电流计D的内阻为R，通过的电量q与冲击电流计光标的最大偏转量成正比，即（k为电量冲击常量，是已知量）。如图所示，有两条光滑且电阻不计的足够长金属导轨MN和PQ水平放置，两条导轨相距为L，左端MP接有冲击电流计D，EF的右侧有方向竖直向下的匀强磁场。现有长度均为L、电阻均为R的导体棒ab与cd用长度也为L的绝缘杆组成总质量为m的“工”字型框架。现让“工”字型框架从EF的左边开始以初速度（大小未知）进入磁场，当cd导体棒到达EF处时速度减为零，冲击电流计光标的最大偏转量为d，不计导体棒宽度，不计空气阻力，试求：

（1）在此过程中，通过ab导体棒的电荷量和磁场的磁感应强度B的大小；

（2）在此过程中，“工”字型框架产生的总焦耳热Q；

（3）若“工”字型框架以初速度进入磁场，求冲击电流计光标的最大偏转量。

参考答案

1．B    2．A     3．D     4．C    5．A     6．CD     7．BD     8．BD

9． （1）①A     ②2.4     mg（h1+h2）     大于

（2）    ①B     ②          ③P     通过电压表的电流IV

10．（1）；（2）2.25J

【解析】

（1）A、B的质量相等，均设为m，物体B自由下落时，由机械能守恒定律得mgh=mv02

解得

碰撞过程A、B的动量守恒，以向下为正方向，由动量守恒定律得mv0=（m+m）v

代入数据解得

碰后A、B的总动能Ek=（m+m）v2

代入数据解得EK=1.5J

（2）A处于静止状态时，由胡克定律得mg=kx1

得

碰后A、B一起向下运动，弹簧的弹力不断增大，当弹力与AB的总重力大小相等时，动能最大．设此时弹簧的压缩量为x2，则有 2mg=kx2

可得 x2=2x1=0.3m

从碰后到动能最大的过程中A、B下降的高度为 h′=x2-x1=0.15m

根据系统的机械能守恒得2mgh′+W=Ekm+•2mv2

解得碰后A、B的最大动能 Ekm=2.25J

11．（1），；（2）

【解析】

（1）离子在电场中加速，由动能定理

解得

根据题意，a束离子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图

根据几何关系可知，半径为

由牛顿第二定律

联立解得

根据公式可知

由图可知，运动时间为

（2）设b束离子从边界HG的P点射出磁场，运动轨迹如上图，a、b为两束宽度不计带正电的离子，且离子的质量均为m、电荷量均为q，则b束离子在磁场中运动的半径

根据几何关系有，

解得

又有

解得

12．（1），；（2）；（3）

【解析】

（1）由题意可知在框架进入磁场过程中，通过电流计D的电荷量为q=kd    

因为电流计D的内阻和cd阻值相同，根据并联电路分流规律可知通过D和cd的电量相等，而此过程中ab相当于干路上的电源，所以有   

回路的总电阻为   

根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律以及电流的定义式综合有   

联立解得   

（2）在框架进入磁场过程中，根据动量定理有   

联立解得    

回路产生的总焦耳热为    

由于通过ab的电流大小始终等于通过cd和D的电流大小的2倍，则根据焦耳定律可推知

所以   

（3）若“工”字型框架以初速度进入磁场，设cd进入磁场时框架的速度大小为v1，对框架进入磁场的过程根据动量定理有      

根据④式可知框架进入磁场过程中通过ab和D的电荷量与初速度大小无关，所以   

解得   

当框架全部进入磁场之后，ab和cd同时切割磁感线，等效于两个电源并联在一起，此时通过ab和cd的电流大小相等，且通过D的电流等于通过ab和cd的电流之和，对框架全部进入磁场到速度减为零的过程，根据动量定理有   

可知    

所以此过程中通过D的电荷量为   

综上所述，从ab进入磁场到框架速度变为零的整个过程中，通过D的电荷量为  

因此