2022届天津市和平区高三（下）第二次质量调查物理试题（解析版）.docx

1、和平区2021-2022学年度第二学期高三年级第二次质量调查物理学科试卷第卷一、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. 2021年5月28日，中科院合肥物质科学研究院全超导托卡马克核聚变实验装置EAST（东方超环）传来捷报，中国的“人造太阳”再次创造托卡马克实验装置运行新的世界纪录。已知该装置内部发生的核反应方程为，可以判断（）A. 该反应属于衰变B. 反应放出的X是质子C. 该反应过程中会放出能量D. 该反应目前大量应用于核电站进行发电【答案】C【解析】【详解】AB根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，为中子，该反应为轻核聚

2、变反应，不属于衰变，AB错误；C该反应过程中有质量亏损，根据质能方程，反应会放出能量，C正确；D目前核电站主要是利用重核裂变，则该反应不是目前核电站的工作原理，D错误。故选C。2. 如图甲为氢原子光谱，图乙为氢原子部分能级图。甲中的、是氢原子在可见光区的四条谱线，这四条谱线为氢原子从高能级向能级跃迁时释放的光子，称为巴尔末系，则下列正确的是（）A. 对应的光子能量比对应的光子能量的小B. 可能是氢原子从向能级跃迁时产生的C. 若用照射某种金属不能发生光电效应，则一定也不能D. 亮线分立说明氢原子有时发光有时不发光【答案】C【解析】【详解】A谱线的波长最长，频率最小，能量最小，故对应的光子能量比

3、对应的光子能量的大，A错误；B谱线的波长最短，频率最大应为，氢原子从向能级跃迁时产生的波长最长，频率最小，故B错误；C谱线的频率高于谱线，若用照射某种金属不能发生光电效应，则一定也不能，C正确。D只有几条不连续的亮线，其原因是氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的，D错误。故选C。3. 2022年4月13日，神州13号飞船在历经了183天的太空航行之后，成功返回地球，创下了中国载人航天空间站任务飞行时间最长、任务项目最多的纪录。神州十三号此行的主要任务之一是进入太空并与天宫空间站进行对接，飞船的运动可简化为如图所示的情境，圆形轨道2为天宫空间站运行轨道，椭圆轨道1为载

4、人飞船运行轨道，两轨道相切于P点，Q点在地面附近，是轨道1的近地点，则下列判断正确的是（）A. 载人飞船可在到达轨道2后不断加速追上空间站实现对接B. 载人飞船在轨道1上P点的加速度等于空间站在轨道2上P点的加速度C. 载人飞船在轨道1上经过Q点时的速度等于7.9km/sD. 载人飞船从Q点向P点运动过程中，万有引力不做功【答案】B【解析】【详解】A若载人飞船在到达轨道2后不断加速，则会做离心运动，从而远离轨道2，不会追上空间站从而不能实现对接，选项A错误；B根据可知，载人飞船在轨道1上P点的加速度等于空间站在轨道2上P点的加速度，选项B正确；C载人飞船从近地圆轨道的Q点加速才能进入轨道1的椭

5、圆轨道，则在轨道1上经过Q点时的速度大于7.9km/s，选项C错误；D载人飞船从Q点向P点运动过程中，万有引力对飞船做负功，选项D错误。故选B。4. 如图甲所示，用手握住长绳的一端，时刻在手的带动下A点开始上下振动，其振动图像如图乙所示，则下列四幅图中能正确反映时刻绳上形成的波形的是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】CD根据A点振动图像可知，在t1时刻绳上A点向上运动，再由振动图像可知t1时波传播的周期恰好为，则波传播的距离为，CD错误；AB根据A点振动图像可知，在t1时刻绳上A点向上运动，选项A图中A点向上振动，选项B图中A点向下振动，A正确、B错误。故选A。5. 农村

6、在修建住房时，常用如图所示的简易机械装置来搬运建筑材料。光滑滑轮用通过轴心O的竖直轻杆固定在支架上的点，开始乙手中的绳子松弛，甲站在地面上通过定滑轮缓慢拉动绳子端点A，使材料竖直上升到达楼顶之后，乙再在楼顶水平拉着绳把建筑材料缓慢移到楼顶平台上。整个过程中甲的位置一直不动，下列说法正确的是（）A. 材料竖直上升过程中，轻杆上的力一定沿竖直方向B. 乙移动建筑材料的过程中，甲对绳的拉力保持不变C. 乙移动建筑材料的过程中，乙对绳的拉力大小不变D. 乙移动建筑材料的过程中，甲对地面的摩擦力逐渐增大【答案】D【解析】【详解】A材料竖直上升过程中，以定滑轮为研究对象，由于定滑轮与甲这一侧绳子拉力存在水

7、平向左的分力，根据受力平衡可知，轻杆对滑轮的作用力一定有水平向右的分力，故轻杆上的力不沿竖直方向，A错误；BC乙移动建筑材料的过程中，可知滑轮与乙这一侧绳子与竖直方向的夹角逐渐变大，以点为对象，根据受力平衡可得，可知随着的增大，增大，增大，故甲对绳的拉力增大，乙对绳的拉力大增大，BC错误；D乙移动建筑材料的过程中，对甲受力分析，由受力平衡可知，地面对甲的摩擦力大小等于绳子对甲的拉力在水平方向的分力，由于甲对绳的拉力增大，即绳对甲的拉力增大，且绳与水平方向夹角不变，可得地面对甲的摩擦力逐渐增大，根据牛顿第三定律可得，甲对地面的摩擦力逐渐增大，D正确；故选D。二、多项选择题（每小题5分，共15分。

8、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. 小明在和父母西藏自驾游时候发现，由于大气压强随海拔的升高而减小，密封包装的小零食会出现“涨袋”的现象，他用学过的物理知识对此现象进行分析，首先将零食密封袋中气体视为理想气体，考虑到在行车过程中一直使用暖风取暖，可近似认为汽车内温度不变，汽车从平原行驶到高原，下列判断正确的是（ ）A. 外界对密封袋中气体做功B. 密封袋中气体从外界吸热C. 密封袋中气体压强减小D. 密封袋中气体内能减小【答案】BC【解析】【详解】A密封包装的小零食出现“涨袋”的现象说明零食密封袋中气体体积增大，密封袋中

9、气体对外做功，A错误；C由于可近似认为汽车内温度不变，汽车从平原行驶到高原，有p1V1 = p2V2密封包装的小零食出现“涨袋”，则零食密封袋中气体体积增大，密封袋中气体压强减小，C正确；BD由于可近似认为汽车内温度不变，则密封袋中气体内能不变，根据选项A可知密封袋中气体对外做功W 0，结合热力学第一定律DU = Q + W可知密封袋中气体从外界吸热，B正确、D错误。故选BC。7. 如图所示，一矩形单匝闭合线圈匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以恒定的角速度转动，线圈电阻为，从如图位置（线圈平面与磁场方向平行）为时刻开始计时，线圈平面转过时线圈中的感应电流的大小为，则下列判断正确的是（）A. 在

10、时间内穿过线圈的磁通量一直在增大B. 在时间内线圈中的感应电流先减小后增大C. 一个周期内，线圈上产生的热量为D. 穿过线圈的磁通量最大值为【答案】BD【解析】【详解】A时，线圈平面与磁场方向平行，磁通量为，当线圈转过时，线圈平面与磁场方向垂直，磁通量最大，在时间内，线圈转过角度为，可知此过程线圈的磁通量先增大后减小，A错误；B时，线圈平面与磁场方向平行，此时的磁通量变化率最大，线圈中产生的电动势最大，线圈中的感应电流最大，当线圈转过时，磁通量变化率为，线圈中的电动势为，线圈中的感应电流为，在时间内，线圈转过的角度为，可知此过程线圈中的感应电流先减小后增大，B正确；C时刻开始计时，线圈中感应电

11、流的表达式为线圈平面转过时线圈中的感应电流的大小为，则有解得线圈中感应电流的最大值为线圈中感应电流的有效值为一个周期内，线圈上产生的热量为C错误；D线圈的最大电动势为又联立可得穿过线圈的磁通量最大值为D正确；故选BD。8. 如图所示，半径为R的圆形区域处在匀强电场中，圆平面与电场方向平行，O为圆心，为圆的直径，如图所示。质量为m，电荷量为（）的带电粒子在纸面内自A点先后以大小不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直，其中刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C点以速率穿出电场，与的夹角，已知粒子运动中仅受电场力作用，则可以判断出（）A. 电场的方向一定从A点指向C点B. 所有粒子在电场中运

12、动的时间均相同C. 从B点射出的粒子与从C点射出的粒子动量变化相同D. 从B点射出的粒子动能增量最大【答案】AC【解析】【详解】A由题意，刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C点以速率穿出电场，说明电场力方向由A点指向C点，且粒子带正电，故电场的方向一定从A点指向C点，A正确；B粒子从A点先后以大小不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直，说明所有粒子在电场中都做类平抛运动，由于进入电场的速度大小不同，粒子离开电场的位置不同，故粒子在电场中沿电场方向的位移不一定相同，根据可知所有粒子在电场中运动的时间不一定相同，B错误；C根据几何关系可知，故从B点射出的粒子与从C点射出的粒子在电场方向的

13、位移相同，根据可知运动时间相等，电场力的冲量相等，根据动量定理可知，动量变化相同，C正确；D如图所示要使射出的粒子动能增量最大，需要粒子在电场方向通过的位移最大，即电场力做功最多，可知粒子从过圆心与平行的直径的点射出时，粒子动能增量最大，D错误；故选AC。第卷9. 为探究物体加速度a与外力F和物体质量M的关系，研究小组的同学们在教材提供案例的基础上又设计了不同的方案，如图所示：方案甲中在小车前端固定了力传感器与细线相连，可以从传感器直接读出细线拉力；方案乙中拉动小车的细线通过滑轮与弹簧测力计相连，从测力计示数可读出细线拉力；方案丙中用带有光电门的气垫导轨和滑块代替木板和小车，三种方案均以质量为

14、m的槽码作为动力。关于上述不同实验方案的操作，下列说法正确的是_A.各方案都需要使拉动小车（滑块）的细线与轨道平行B.在研究加速度与质量关系的时候，需要保证槽码的质量不变C.甲、乙两方案在计算加速度时必须将纸带上打的第一个点作为计数点进行测量D.各方案通过做出图像即可得出加速度与质量的关系这些方案中，需要满足的是_；必须倾斜轨道以平衡摩擦力的是_如图示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，两个计数点间还有四个点未画出，小车运动的加速度为_（结果保留两位有效数字）【答案】 . AB . 丙 . 甲乙 . 0.50【解析】【详解】1A.各方案都需要使拉动小车（

15、滑块）的细线与轨道平行，选项A正确；B.在研究加速度与质量关系的时候，需要保证牵引力不变，即要使得槽码的质量不变，选项B正确；C.甲、乙两方案在计算加速度时不一定要将纸带上打的第一个点作为计数点进行测量，选项C错误；D.各方案通过做出图像即可得出加速度与质量的关系，选项D错误；23这些方案中，甲中有力传感器测量拉力；乙中有弹簧测力计测量拉力，则甲乙不需要满足；但是丙图需要满足的条件；丙图有气垫导轨，则不需要平衡摩擦力，但是甲乙中必须倾斜轨道以平衡摩擦力；4小车的加速度10. 某研究性小组想用实验的方法测量某电阻丝材料的电阻率，首先截取了一段长为10cm的电阻丝，用多用电表粗略测量其电阻值约为，

16、接下来进行了如下操作用螺旋测微器测量电阻丝的直径，结果如图，则该电阻丝的直径为_mm设计电路测量电阻丝的阻值。实验室中可以使用的器材有：电源（电动势2V，内阻不计）电流表（量程00.3A，内阻约）电流表（量程，内阻）电压表V（量程，内阻约）滑动变阻器（）定值电阻定值电阻开关及导线若干要求测量尽可能准确，且电路便于调节，请在方框中画出电路图，并标注器材代号_关于本实验的误差，下列说法正确的是_A. 用螺旋测微器测量电阻丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B. 用图像处理实验数据求出电阻丝阻值可以减小偶然误差C. 需要将得到的几组电表示数取平均值以减小误差D. 为减小读数时的误差，电表读数时应

17、多估读几位数【答案】 . 1.665#1.664#1.666#1.667 . . B【解析】【详解】1螺旋测微器精确值为，由图可知，该电阻丝的直径为2由于电源电动势，可知电压表V量程太大，应选用电流表与定值电阻串联，改装成新的电压表，量程为由于可知电流表应采用外接法，滑动变阻器最大值只有，为了使电表有更大的测量范围，滑动变阻器应采用分压接法，故电路图如图所示3A用螺旋测微器测量电阻丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差，A错误；B用图像处理实验数据求出电阻丝阻值可以减小偶然误差，B正确；C得到的几组电表示数后应先分别用对应电表示数求出待测电阻，再求电阻的平均值，或者根据几组电表示数做出对应图

18、像，以减小误差，C错误；D读数时只需估读到分度值的下一位，多估读几位数没有意义，不可以减小误差，D错误；故选B。11. 如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内，存在着平行于x轴的匀强电场，在第4象限内，存在垂直于坐标系平面向外的匀强磁场，一带电粒子从坐标为（，）的点与y轴成一定角度以速度射入磁场，之后从坐标为（，）的点垂直于轴进入电场，最后从坐标为（，）的点离开电场，已知磁场的磁感应强度为，不计粒子的重力，求：（1）该粒子的比荷（电荷量与其质量的比值）（2）电场强度的大小和方向；（3）比较粒子在磁场中运动的时间和在电场中运动的时间的大小，并通过计算式说明理由。【答案】（1）；（2），沿方向；（

19、3），理由见解析【解析】【详解】（1）粒子的轨迹如图所示粒子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力由几何关系可得联立解得粒子的比荷为（2）粒子电场中做类平抛运动，则有联立解得电场强度的大小在磁场中根据左手定则可知粒子带负电，粒子在电场中受到沿方向的电场力，故电场强度的方向沿方向；（3）设粒子在磁场中的轨迹弧长为，粒子在磁场中运动的时间为粒子在电场中运动的时间由于可得12. 某生产车间内传输货物的装置可简化为下图，A为水平高台的边缘，为一段固定圆弧轨道，B点和圆弧的圆心连线与竖直方向夹角，圆弧半径，长、质量为的平板小车最初停在光滑水平轨道上紧靠C点，小车上表面刚好与轨道相切。一可视为质点、质量为的货

20、物从高台上的A点以初速度水平抛出，到达B点时，恰好沿B点的切线方向进入轨道，滑上小车后带动小车向右运动，小车达到与货物速度相同时货物位于小车最右端，之后小车被水平轨道上的固定挡板卡住，站在挡板后面的工人将货物接住。已知货物与小车间的动摩擦因数，重力加速度g取，取，求：（1）A到B的竖直高度h；（2）货物到达圆弧轨道最低点C时对轨道的压力大小；（3）在轨道上滑行过程摩擦力对货物做的功。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设货物经过B点时的竖直分速度大小为vy，根据速度的分解与合成可得 解得 根据运动学规律可得 （2）设货物到达圆弧轨道最低点C时速度大小为vC，货物与小车的共同速度

21、大小为v，对货物在小车上运动的过程，根据动量守恒定律有 根据功能关系有 设货物在C点时所受轨道的支持力大小为，根据牛顿第二定律有 联立解得 根据牛顿第三定律可知 （3）根据速度的合成与分解可得货物经过B点时的速度大小为 对货物从B点到C点的运动过程，根据动能定理有 解得 13. 如图所示，两条足够长的光滑金属导轨，互相平行，它们所在的平面跟水平面成角，两导轨间的距离为两导轨的顶端和用阻值为电阻相连，在导轨上垂直于导轨放一质量为，电阻为的导体棒，导体棒始终与导轨连接良好，其余电阻不计，水平虚线下方的导轨处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向上，为磁场区域的上边界，现将导体棒从图示

22、位置由静止释放，导体棒下滑过程中始终与导轨垂直，经过时间，导体棒的速度增加至，重力加速度为，求：（1）导体棒速度为时加速度的大小；（2）在时间内，流过导体棒某一横截面的电荷量；（3）导体棒速度达到稳定后沿导轨继续下滑，在这个过程中，电阻上会产生焦耳热，此现象可以从宏观与微观两个不同角度进行研究。经典物理学认为，在金属导体中，定向移动的自由电子频繁地与金属离子发生碰撞，使金属离子的热振动加剧，因而导体的温度升高，在考虑大量自由电子的统计结果时，电子与金属离子的频繁碰撞结果可视为导体对电子有连续的阻力，若电阻是一段粗细均匀的金属导体，自由电子在导体中沿电流的反方向做直线运动，基于以上模型，试推导出导体棒速度达到稳定后沿导轨继续下滑距离的过程中，电阻上产生的热量。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）当导体棒运动的速度为时，电动势为电路中的电流为导体棒所受的安培力为根据牛顿第二定律可得联立解得（2）导体棒从静止到速度增加至的过程中，由动量定理有又联立解得（3）导体棒速度达到稳定时有金属导体两端的电势差为金属导体中的电场可以视为匀强电场，有达到稳定速度后，电路中的电流大小不变，自由电子做匀速运动，金属导体对每个电子的阻力f与电场力平衡根据电流微观表达式其中为单位体积中的自由电子数，阻力对所有电子做功的多少等于金属导体产生的热量，则有又联立可得