2022届天津市十二区县重点学校高三下学期二模联考物理试题(含答案)

这是一份2022届天津市十二区县重点学校高三下学期二模联考物理试题(含答案)，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、如图所示是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是( )
A.卢瑟福通过α粒子散射实验否定了原子的核式结构模型
B.放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为γ射线，电离能力最强
C.电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关
D.链式反应属于重核的裂变
2、不平行玻璃砖的截面如图所示，a、b两束单色光从空气垂直于玻璃砖上表面射入，在下表面上反射和折射情况如图所示，则a、b两束光( )
A.在同种均匀介质中传播时，b光的传播速度小
B.以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较大
C.在真空中，a光的波长大于b光的波长
D.若用单色光a、b分别通过同一双缝干涉装置，单色光a的相邻亮纹间距比b的大
3、如图，轨道在同一平面内的两颗卫星a和b某时刻运动到地球的同一侧，且三者在同一条直线上，经t时间两颗卫星与地心的连线转过的角度分别为和。下列说法正确的是( )
A.a卫星的动能大于b卫星的动能
B.a卫星的角速度与b卫星的角速度之比为
C.a卫星的线速度与b卫星的线速度之比为
D.a、b卫星到下次相距最近，还需经过的时间为
4、景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒.猛推推杆，艾绒即可点燃，对筒内封闭的气体，在压缩过程中( )
A.气体温度升高，压强不变
B.气体温度升高，压强变大
C.气体对外界做正功，其体内能增加
D.外界对气体做正功，气体内能减少
5、A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°和45°，A、B间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态，则下列判断正确的是( )
A.A、B的质量之比为
B.A、B所受弹簧弹力大小之比为
C.快速撤去弹簧的瞬间，A、B的瞬时加速度大小之比为
D.悬挂A、B的细线上拉力大小之比为
二、多选题
6、如图甲所示，是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，P是离原点的一个介质质点，Q是离原点的一个介质质点，此时离原点的介质质点刚刚要开始振动。图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象（计时起点相同）。由此可知( )
A.这列波的周期为
B.图乙可能是图甲中质点Q的振动图象
C.这列波的传播速度为
D.这列波的波源起振方向沿y轴正方向
E.位于处的质点将于时起振
7、已知地磁场类似于条形磁铁产生的磁场，地磁N极位于地理南极，如图所示，在湖北某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线框abcd，线框的ad边沿南北方向，ab边沿东西方向，下列说法正确的是( )
A.若使线框向东平移，则a点电势比d点电势低
B.若使线框向北平移，则a点电势等于b点电势
C.若以ad边为轴，将线框向上翻转90°，则翻转过程线框中电流方向始终为adcb方向
D.若以ab边为轴，将线框向上翻转90°，则翻转过程线框中电流方向始终为adcb方向
8、如图所示，在xOy平面内有匀强电场，半径为R的圆周上有一粒子源P，以相同的速率在平行于圆周面内沿各个方向发射质量为m的带电量为的微粒，微粒可以到达圆周上任意一个位置。比较到达圆上各个位置的微粒，发现到达Q点的微粒的动能最小，从C点离开的微粒的机械能最大，已知，，取重力加速度为g，取，，取最低点D所在水平面为零重力势能面，不计空气阻力及带电微粒间的相互作用。则( )
A.匀强电场的电场强度大小为，方向沿y轴负方向
B.匀强电场的电场强度大小为，方向沿x轴负方向
C.通过D点的微粒动能为
D.微粒从P点运动到Q点过程中电势能增加
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B.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、N。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________；
A.B.
C.D.
10、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，内阻约为几百欧姆）
B.微安表（量程为）
C.滑动变阻器（0～10kΩ）
D.滑动变阻器（）
E.电阻箱R（）
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，除了记录微安表的示数和微安表G的示数，还需要记录的数据是_______；
（3）将微安表头G改装成的电压表V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200μA处，则该电阻的测量值为______Ω。
三、计算题
11、如图所示，倾角为的粗糙斜面AB底端与光滑半圆轨道BC平滑连接，O为轨道圆心，圆轨道半径，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，一质量为m的滑块从斜面上的A点由静止开始下滑，A、C两点等高，滑块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度为。求：
（1）求滑块到达半圆轨道上与O点等高的D点时，对轨道的压力大小；
（2）要使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度的最小值；
（3）若滑块离开A处的速度大小为，求滑块从C点飞出落到斜面上的时间t。
12、小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距，倾角，导轨上端串接一个的电阻.在导轨间长的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度。质量的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距。一位健身者用恒力拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置（重力加速度，，不计其它电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量）。求：
（1）CD棒进入磁场时速度v的大小；
（2）CD棒进入磁场时所受的安培力的大小；
（3）在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。
13、如图所示，在xOy坐标系中，Ⅰ、Ⅳ象限有垂直于坐标平面向里的匀强磁场。一平行板电容器水平放置，板长为2L，板间距也为2L，电容器中心P点的坐标为（，0），M点坐标为（0，3L）。一竖直放置的绝缘弹性薄挡板固定于Q（，0）处，板长略小于3L，Q为挡板中心。一带电粒子以初速度v。沿x轴射入两板间，从M点进入磁场，最终返回出发点。已知带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后，沿y方向分速度不变，沿x方向分速度反向，大小不变，带电粒子质量为m，电荷量为q，不计粒子重力。求：
（1）电容器两极板间所加的电压；
（2）仅与挡板碰撞一次的粒子在磁场中运动的半径；
（3）粒子与挡板碰撞且符合条件的磁感应强度大小。
参考答案
1、答案：D
解析：卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，选项A错误；
放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为γ射线，电离能力最弱，选项B错误；
电压相同时，光照越强，光电流越大，说明光电流和光的强度有关，不能说明遏止电压和光的强度有关，选项C错误；
链式反应属于重核的裂变，选项D正确。
2、答案：B
解析：a、b两束单色光从上表面射入到下表面时，它们的入射角相同，而a光发生了全发射，b光没有，说明a光的临界角小，所以a光的折射率大，在介质中传播速度小，A项错误；以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射率小，则b光的折射角较大，B项正确；a光的折射率大，a光的频率大，所以a光的波长短，C项错误；因为a光的波长短，故a、b光分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮纹间距比b光的小，D项错误。
3、答案：C
解析：A.两卫星的质量关系不确定，可知不能比较a卫星的动能与b卫星的动能大小关系，故A错误；
B.根据
可知
故B错误；
C.由上分析可知
可知a卫星的周期与b卫星的周期之比为，根据
可知
则ab卫星的运动半径之比为
根据
可知，a卫星的线速度与b卫星的线速度之比为
故C正确；
D.a、b卫星到下次相距最近，则

即
解得还需经过的时间为
故D错误。
故选C。
4、答案：B
解析：在压缩过程中，外界对气体做正功，气体内能增大，温度升高，压强变大，选项B正确。
5、答案：C
解析：A.对AB两个物体进行受力分析，如图所示，设弹簧弹力为F。
对物体A
对物体B
解得
故A错误；
B.同一根弹簧弹力相等，故B错误；
C.快速撤去弹簧的瞬间，两个物体都将以悬点为圆心做圆周运动，合力为切线方向。
对物体A
对物体B
联立解得
故C正确；
D.对物体A，细线拉力
对物体B，细线拉力
解得
故D错误。
故选C。
6、答案：BCE
解析：AC.由甲读出波长，由图乙读出周期，波速
故C正确，A错误；
B.由图乙看出，时刻，质点经过平衡位置向上，而图甲中，Q点也经过平衡位置向上运动，故乙图可能是图甲中质点Q的振动图象，故B正确；
D.波源的起振方向与的质点时刻的振动方向，简谐波没x轴正方向传播，则知的质点在时刻的振动方向向下，则波源的起振方向向下，故D错误；
E.2s时间内波向x轴正向传播
恰好传到处的质点处，则位于处的质点将于时起振，选项E正确。
故选BCE。
7、答案：AC
解析：A.湖北位于北半球，地磁场的竖直分量向下。若使线框向东平移，由右手定则判断可知，a点电势比d点电势低，故A正确；
B.若使线框向北平移，越靠近北极磁感应强度越大，则相当于是dc边切割磁感线产生感应电动势，由右手定则判断可知，电流从电源dc边流出，经过外电路的a点流向b点，则a点电势比b点电势高，故B错误；
C.若以ad边为轴，将线框向上翻转90°，地磁场分量向下，穿过线圈的磁通量减小，则根据楞次定律判断可知，翻转过程线框中电流方向始终为adcb方向，故C正确；
D.若以ab边为轴，将线框向上翻转90°，穿过线圈的磁通量先增大后减小，根据楞次定律判断可知，翻转过程线框中电流先沿abcd方向再沿adcb方向，故D错误。
故选AC。
8、答案：BCD
解析：AB.在C点微粒机械能最大，说明P到C电场力做功最大，由几何关系可知，过C点做圆的切线为电场的等势线，即电场力沿OC方向，因带电粒子带正电，场强方向沿OC方向，即沿x轴负方向；而在Q点，微粒动能最小，即重力与电场力的合力方向沿QO，则有
解得
故B正确，A错误；
C.从P点到D点，根据动能定理有
则有
故C正确；
D.微粒从P点运动到Q点过程中电场力做功
电场力做负功，电势能增加，故D正确。
故选BCD。
9、答案：（1）AB（2）AD（3）AD
解析：（1）要测量碰撞前后的动量，在质量要用天平测量，而速度是用水平位移代替，刻度尺也是必须的，故选AB；
（2）AC.同一组实验中，入射小球必须从同一位置释放，才能保证两次碰撞前的速度相同，轨道倾斜部分不必光滑，故A正确，C错误；
B.为了避免入射球反弹，入射球的质量必须大于被碰小球的质量，故B错误；
D.轨道末端必须水平，才能使小球做平抛运动，故D正确；
故选AD；
（3）根据题意结合动量守恒定律得出
整理得
即
结合图象可知，AD明显不符合。
故选AD。
10、答案：（1）D；E（2）变阻器2的阻值（3）60
解析：（1）根据实验原理，闭合后，回路总电阻减小，总电流增大，产生实验误差，为了减小实验误差，必须让回路电阻足够大，所以，变阻器1应选择阻值较大的滑动变阻器D。
根据实验原理，变阻器2应该选择能读数的电阻箱E。
（2）实验时，除了记录微安表的示数和微安表G的示数，还需要记录的数据变阻器2的阻值。
（3）根据比例关系得
解得
该电阻的测量值为
11、答案：（1）0（2）3m/s（3）0.2s
解析：（1）从A到D由动能定理得
在D点满足
解得
由牛顿第三定律知，滑块到达半圆轨道上与O点等高的D点时，对轨道的压力大小为0。
（2）滑块恰好能到达C点时，由重力提供向心力，即
从A到C由动能定理得
解得
（3）若滑块离开A处的速度大小为，则滑块到达C点速度满足
解得
滑块从C点离开后做平抛运动，则
由几何关系知
解得
12、答案：（1）2.4m/s（2）48N（3）64J；26.88J
解析：（1）由牛顿第二定律：
进入磁场时的速度：
（2）感应电动势：
感应电流：
安培力：
代入得：
（3）健身者做功：
由牛顿定律：
CD棒在磁场区做匀速运动
在磁场中运动时间：
焦耳热：
13、答案：（1）（2）（3）（）
解析：（1）粒子在平行板电容器间做类平抛运动，则水平方向
竖直方向
粒子出平行板电容器后做匀速直线运动，则
又
解得
（2）设粒子从M点射入磁场时，速度与x轴夹角为θ，则
得
粒子与挡板只碰撞一次，粒子运动的轨迹如图所示，粒子运动的轨道半径为，碰撞前后出入磁场两点之间的距离为
由几何关系可得
解得
（3）设粒子与挡板碰撞n（）次，由题意画出粒子运动轨迹如图所示，设粒子在磁场中做圆周运动的半径大小为，偏转一次后在y负方向偏移量为，由几何关系得
为保证粒子最终能回到P，应满足
又
解得
（）