2022年高考物理模拟试题（天津卷）

2022年高考物理模拟试题（天津卷）
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．（2021高二上·温州期末）下列有关说法正确的是（　　）
A．安培发现电流的磁效应
B．麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹捕捉到了电磁波
C．库仑发现库仑定律并测出静电力常量
D．法拉第发现电磁感应现象并得出法拉第电磁感应定律
【答案】B
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A．奥斯特发现电流的磁效应，安培提出分子电流假说，A不符合题意；
B．麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹捕捉到了电磁波，B符合题意；
C．库仑发现库仑定律，但他没有测出静电力常量，C不符合题意；
D．法拉第发现电磁感应现象，纽曼和韦伯得出法拉第电磁感应定律，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】奥斯特发现了电流的磁效应；库仑没有测量出静电力常量的大小；纽曼和韦伯得出法拉第电磁感应定律。
2．（2022·日照模拟）图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为如图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，原线圈中接交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是（　　）
A．电压表的示数等于5V
B．实现点火的条件是>1000
C．变压器原线圈中电压的瞬时值表达式为
D．t=0.2s时穿过副线圈的磁通量变化率最小
【答案】B
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．电压表的示数为输入电压的有效值，根据图乙得到原线圈电压的最大值为5V，所以电压表的示数为
A不符合题意；
B．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会点火，根据
且
，
得实现点火的条件是
B符合题意；
C．由图像可知
故正弦交流电表达式为
C不符合题意；
D．由图像可知t=0.2s时穿过副线圈的磁通量变化率最大，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用其输入电压的峰值可以求出其有效值的大小，电压表显示电压的有效值；利用其输入电压的峰值结合点火时的输出电压可以求出其需要满足的匝数之比；利用其峰值及周期的大小可以求出其原线圈电压瞬时值的表达式；利用其图像斜率可以判别通过副线圈磁通量变化率的大小。
3．（2022高三下·高邮开学考）B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107 Hz，下列说法正确的是（　　）
A．0～1.25×10-7 s内质点M运动的路程为2.4mm
B．超声波在血管中的传播速度为1.4×105 m/s
C．质点M开始振动的方向沿y轴正方向
D．t=1.5×10-7s时质点N恰好处于波谷
【答案】D
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A．波的周期为
易知1.25×10-7 s=1.25T，则质点M运动的路程为
A不符合题意；
B．根据图像可得该波的波长为
由波速与波长的关系式可得
B不符合题意；
C．由波形图及波的传播方向为x轴正方向，可知质点M开始振动的方向沿y轴负方向。C不符合题意；
D．由图可知，波传播过程中，离N点的最近的波谷与N点的距离为
波谷传播到N点的时间为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用波的频率可以求出周期的大小，结合其振动的时间可以求出运动的路程；利用其图线可以得出波长的大小；利用波长和波速可以求出波速的大小；利用其传播的距离结合传播的速度可以求出传播的时间。
4．（2022·安徽模拟）天问一号火星探测器的发射标志着我国的航天事业迈进了新时代，设地球绕太阳的公转周期为T，环绕太阳公转的轨道半径为r1，火星环绕太阳公转的轨道半径为r2，火星的半径为R，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　）
A．太阳的质量为
B．火星绕太阳公转的角速度大小为
C．火星表面的重力加速度大小为
D．从火星与地球相距最远到地球与火星相距最近的最短时间为
【答案】D
【知识点】重力加速度；线速度、角速度和周期、转速；开普勒定律；万有引力定律的应用
【解析】【解答】A．设太阳质量为M，地球质量为m，由牛顿第二定律和万有引力定律得
解得
A不符合题意；
B．设火星周期为
，由开普勒第三定律
解得
火星绕太阳公转的角速度大小为
B不符合题意；
C．火星表面万有引力等于重力
解得
因无法求得M火，所以无法表示g火，C不符合题意；
D．地球绕太阳运转角速度
火星绕太阳运转角速度
从地球和火星相距最近到第一次相距最远时间为t，则
联立解得
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用引力提供向心力可以求出其太阳质量的大小；利用开普勒第三定律可以求出火星运行周期的大小，结合周期和角速度的关系可以求出其角速度的大小；利用引力形成重力可以判别无法求出火星表面重力加速度的大小；利用地球和火星角速度的大小可以求出相距最远的时间间隔。
5．（2022高三上·南京月考）如图所示为理想的狄塞尔内燃机循环过程，它是由两个绝热过程AB和CD、等压过程BC以及等容过程DA组成．则该气体（　　）
A．在B到C过程中，放出热量
B．在A到B过程中，外界对其做的功大于增加的内能
C．在状态A和C时的内能可能相等
D．在一次循环过程（）中吸收的热量大于放出的热量
【答案】D
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）；理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】A．在B到C过程中，压强不变，体积变大，根据理想气体状态方程
可知气体的温度升高，由热力学第一定律可知它一定从外界吸收热量，A不符合题意；
B．在A→B过程中为绝热压缩，外界对气体做功W>0，Q=0
则ΔU=W
即外界对其做的功等于增加内能，B不符合题意；
C．从C到D为绝热膨胀，内能减小，温度降低；从D到A，体积不变，压强减小，温度降低，则状态C的温度高于A态温度，所以在状态A和C时的内能不可能相等，C不符合题意；
D．在一次循环过程中，封闭图像围成的面积等于气体对外做的功，由于总体对外做功，根据热力学第一定律，可知总体吸热，也就是气体吸收的热量大于放出的热量，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 利用理想气体状态方程得出气体温度升高，结合热力学第一定律判断吸放热；根据绝热压缩过程得出外界做的功与内能变化量的关系；结合热力学第一定律判断吸收的热量与放出热量的关系。
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．（2020·上海模拟）如图，弧光灯发出的光，经过下列实验后产生了两个重要的实验现象。①经过一狭缝后，在后面的锌板上形成明暗相间的条纹；②与锌板相连的验电器的铝箔张开了一定的角度。则这两个实验现象分别说明（　　）
A．①和②都说明光有波动性
B．①和②都说明光有粒子性
C．①说明光有粒子性，②说明光有波动性
D．①说明光有波动性，②说明光有粒子性
【答案】D
【知识点】光子及其动量
【解析】【解答】现象①是光的干涉现象，该现象说明了光具有波动性。现象②是光电效应现象，该现象说明了光具有粒子性，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】光的干涉现象说明光具有波动性；光电效应现象说明光具有粒子性。
7．（2022·达州模拟）一质量为m的小球以初速度水平射出，在竖直方向上受到外力的作用下，时间内物体做匀速直线运动。已知外力F随时间的变化如图所示，则（　　）
A．时小球速度大小为v0
B．时小球速度沿水平方向
C．过程中小球重力势能减少了
D．过程中小球动量的变化量为
【答案】A,C
【知识点】动量定理；匀变速直线运动的速度与时间的关系；重力势能
【解析】【解答】A．分析可知：时间内物体做匀速直线运动，则
方向向上，时间内做平抛运动，竖直方向加速度大小为，方向竖直向下；做加速度向上的减速度运动，竖直方向加速度大小为，所以时小球竖直方向速度为，时竖直方向速度为
则时小球速度大小为，A符合题意；
B．由A分析可知，时刻速度方向沿平抛运动的切线方向，B不符合题意；
C．重力势能的减小量为重力做功的值，计算可得
C符合题意；
D．由A分析可知：物体在的动量变化量为
D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】利用其外力的大小与重力比较可以判别其小球竖直方向的加速度大小，利用加速度的大小可以判别其竖直方向速度的大小，进而判别小球其合速度的方向；利用其高度变化可以求出重力势能的减少量；利用其合力的冲量结合动量定理可以求出动量的变化量。
8．（2022·云南模拟）如图所示，半径为R的光滑绝缘四分之一圆弧形轨道固定在竖直平面内，O为其圆心，水平。在圆弧轨道的最低点B处固定一带正电的小球，电荷量为q。另有质量为m的带电小球N从A点处无初速释放，运动到C点时达到最大速度v。已知，静电力常量为k，两小球的大小可忽略。则（　　）
A．N小球可能带负电
B．N小球的带电量为
C．N小球从A点到C点的过程中，电场力做功为
D．N小球从A点到C点的过程中，减少的机械能为
【答案】B,D
【知识点】动能定理的综合应用；电场力做功
【解析】【解答】A．由题意知，在C点达到最大速度，所以C点后速度减小，而重力做正功，所以电场力做负功，故电场力是斥力，故小球带正电，A不符合题意；
B．由小球在C点速度最大，所以在C点的切向加速度为零，则
解得
B符合题意；
C．设小球从A点运动到C点的过程中电场力做功为W，由动能定理可得
解得
C不符合题意；
D．由功能关系可知，N小球从A点到C点的过程中，减少的机械能为电场力做功的绝对值，即
D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】利用其小球到达C点速度最大则其电场力做负功，则可以判别小球为正电；利用其切线方向的加速度等于0可以求出其N小球电荷量的大小；利用动能定理可以求出其电场力做功的大小；利用电场力做功可以求出减小的机械能大小。
三、非选择题：6+6+16+18
9．（2021高一上·杭州期末）某同学用图甲所示装置来“探究物体加速度与力、质量的关系”。实验中，他将槽码重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变槽码个数来改变拉力大小。为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，实验中需要补偿打点计时器对小车的阻力和其他阻力。
（1）下列器材中不必要的是____（填字母代号）。
A．秒表 B．天平（含砝码） C．刻度尺
（2）他用小木块将长木板的右侧垫高来补偿打点计时器对小车的阻力和其他阻力。具体操作是：将木板的一侧适当垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，纸带穿过打点计时器的限位孔，在打点计时器　 　（选填“打点”或“不打点”）的情况下，轻轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速直线运动，则表明消除了阻力的影响。
（3）在一次实验中，该同学得到如图乙所示的纸带。已知打点计时器所用电源频率为。计数点、、、、、间均有四个点未画出。则在打点时小车的速度大小　 　（结果保留三位有效数字）。
（4）他在探究小车加速度与所受拉力的关系时，根据实验数据作出的图像如图丙所示。发现图线不过原点，原因可能是____。
A．木板不带滑轮的一端垫得过高 B．木板不带滑轮的一端垫得过低
C．槽码个数太多了 D．槽码个数只有一个
（5）另一同学还做了如下实验：如图丁所示，不改变小车质量和槽码个数，撤去打点计时器及小车后面的纸带，用具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上来测量加速度，测量的结果比用打点计时器测得的要小。为什么用智能手机测的加速度的值变小？从下面的选项中选出一个最合适解释。____
A．因为智能手机的质量比重物小
B．因为在小车上放置了智能手机，整体的质量变大了
C．因为在小车上放置了智能手机，摩擦力变小了
D．即使在小车上放置了智能手机，绳的张力也没有改变
【答案】（1）A
（2）打点
（3）0.185
（4）A
（5）B
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）本实验中需要天平（含砝码）测量槽码和小车的质量，需要刻度尺测量纸带上的点间距。由于打点计时器本身就是计时仪器，所以不需要秒表。
本题选不需要的，故答案为：A。
（2）平衡摩擦力时，将木板的一侧适当垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，纸带穿过打点计时器的限位孔，在打点计时器打点的情况下，轻轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速直线运动，则表明消除了阻力的影响。
（3）打
点时小车的速度大小为
（4）a-F图像存在纵截距，说明小车所受拉力为零时即存在加速度，原因可能是平衡摩擦力过度，即木板不带滑轮的一端垫得过高。槽码个数过多或过少都不会使图线出现纵截距。A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
（5）在小车上放置了智能手机，小车与木板之间的摩擦力虽然增大了，但二者的重力沿木板方向的分力也增大，摩擦力仍然被平衡，而所测得加速度的值变小，原因是整体总质量增大，而所受合外力不变，故答案为：B。
【分析】（1）实验使用打点计时器不需要使用秒表；
（2）平衡摩擦力需要平衡纸带与打点计时器之间的摩擦力所以需要在打点的情况下平衡；
（3）利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小；
（4）利用其初始坐标可以判别其木板垫得过高，平衡摩擦力过度；
（5）由于其智能手机影响了小车的质量，所以导致其测量的加速度偏小。
10．（2021高二上·镇雄月考）在“测定金属丝的电阻率”实验中，提供的实验器材如下：
A．待测金属丝 （电阻约 ）
B．电流表 （ ，内阻约 ）
C．电压表 （ ，内阻约 ）
D．滑动变阻器 （ ， ）
E.电源 （ ）
F.开关、导线若干
（1）用螺旋测微器测出金属丝的直径如图甲所示，则金属丝的直径为　 　 。
（2）某同学采用图乙所示电路进行实验，请用笔画线代替导线，在图丙中将实物电路图连接完整。
（3）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最　 　（选填“左”或“右”）端。
（4）实验得到几组 、 、 的数据，用 计算出相应的电阻值后作出 图线如图丁所示，取图线上的两个点间的数据之差 和 ，若电阻丝直径为 ，则电阻率 　 　（用 、 、 表示）。
（5）采用上述测量电路和数据处理方法，电流表内阻对本实验结果　 　（选填“有”或“无”）影响。
【答案】（1）2.200
（2）
（3）左
（4）
（5）无
【知识点】电阻定律；导体电阻率的测量；电阻的测量
【解析】【解答】(1)螺旋测微器得数是由固定刻度+旋转刻度0.01，注意旋转刻度要有估读，所以该题读数为2mm+20.0×0.01mm=2.200mm；
(2)根据电路图画实物图要注意顺序，一般按照电流顺序画，一个回路一个回路的完成，根据电路图可将实物图连接如下：
（3）在开关闭和前，因使电阻丝的电流为0，所以滑动变阻器滑片置于滑动变阻器左端。
（4）图像问题的分析首先要从物理规律出发，转化成图像有关的函数关系式，本题根据电阻定律R=ρLs，即 R=ρ Lπd24=4ρ Lπd2，所以ρ= Rπd24 L；
(4)由于电阻丝的分压作用，实际电阻丝的电阻R=U-IrI=UI-r，但本实验中数据为 R=R2-R1=U2I2-U1I1与电流表的内阻无关，因此采用上述方法和实验数据电流表内阻对本实验结果无影响。
【分析】（1）螺旋测微器读数要注意估读位数；
（2）根据电路图画实物图要注意顺序，一般按照电流顺序画，一个回路一个回路的完成；
（3）在分压式电路中，滑动变阻器的作用是为了保护电路和调节电压，所以在开关闭合因将互动变阻器调到测量电路电流为0的一端。
（4）图像问题的分析首先要从物理规律出发，转化成图像有关的函数关系式，然后根据函数关系以及图像问题得出图像物理意义进行分析即可得出答案。
（5）要分析电流表内阻对测量电路是否有影响要看测量数据以及分析办法综合考虑。
11．（2022·新乡模拟）如图所示，质量M=2kg（含挡板）的长木板静止在足够大的光滑水平面上，其右端挡板固定一劲度系数k=225N/m的水平轻质弹簧，弹簧自然伸长时，其左端到木板左端的距离L=1.6m，小物块（视为质点）以大小v0=10m/s的初速度从木板的左端向右滑上长木板，已知物块的质量m=0.5kg，弹簧的弹性势能Ep=kx2（其中x为弹簧长度的形变量），弹簧始终在弹性限度内，取g=10m/s2。
（1）若木板上表面光滑，求弹簧被物块压缩后的最大弹性势能Epm；
（2）若木板上表面粗糙，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，请判断物块是否会压缩弹簧，若物块不会压缩弹簧，求最终物块到木板左端的距离s；若物块会压缩弹簧，求弹簧的最大形变量xm。
【答案】（1）解：经分析可知，弹簧的弹性势能最大时，物块和木板具有共同速度，设为v，有：
解得：v=2m/s
根据能量守恒定律有：
解得：
（2）解：假设物块不会压缩弹簧，且物块在木板上通过的距离为s1，有：
解得：
由于s1＞L，故物块会压缩弹簧，由能量守恒定律有
解得：
【知识点】动能定理的综合应用；动量守恒定律；能量守恒定律
【解析】【分析】（1） 物块和木板系统动量守恒，根据动量守恒以及能量守恒得出弹簧被物块压缩后的最大弹性势能；
（2）物块在木板上运动的过程中根据动能定理得出物块在木板上通过的距离，从而判断弹簧的状态，利用能量守恒得出弹簧的最大形变量。
12．（2021高二上·农安期末）如图所示，水平放置的U形导轨足够长，置于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=5T，导轨宽度L=0.4m，左侧与R=0.5Ω的定值电阻连接．右侧有导体棒ab跨放在导轨上，导体棒ab质量m=2.0kg，电阻r=0.5Ω，与导轨的动摩擦因数μ=0.2，其余电阻可忽略不计．导体棒ab在大小为10N的水平外力F作用下，由静止开始运动了x=40cm后，速度达到最大，取g=10m/s2.求：
（1）导体棒ab运动的最大速度是多少
（2）当导体棒ab的速度v=1m/s时，导体棒ab的加速度是多少
（3）导体棒ab由静止达到最大速度的过程中，电阻R上产生的热量是多少
【答案】（1）解：导体棒ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小：E＝BLv，
由闭合电路的欧姆定律得：
导体棒受到的安培力：FA=BIL，
当导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得：
解得最大速度：vm=1.5m/s；
（2）解：当速度为v由牛顿第二定律得：
解得：a=1m/s2
（3）解：在整个过程中，由能量守恒定律可得：
解得：Q=0.15J，
所以QR=0.075J
【知识点】共点力平衡条件的应用；安培力；能量守恒定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【分析】（1）根据法拉第电磁感应定律以及闭合电路欧姆定律得出电路中电流的表达式，结合安培力的表达式以及共点力平衡得出最大速度；
（2）利用牛顿第二定律得出 v=1m/s时导体棒ab的加速度；
（3）在整个过程中 根据能量守恒得出电阻R上产生的热量。
13．（2021高二上·兰州期末）如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第Ⅳ象限的正方形abcd区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正方形边长为L且ad边与x轴重合，ab边与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第Ⅳ象限的磁场区域，不计粒子所受的重力。求：
（1）电场强度E的大小；
（2）粒子到达a点时速度的大小和方向；
（3）磁感应强度B满足什么条件，粒子经过磁场后能到达y轴上，且速度与y轴负方向成45°角？
【答案】（1）解：粒子做类平抛运动，沿y轴方向有h=t2
沿x轴方向有2h=v0t
解得E=
（2）解：到达a点时水平速度为v0，竖直速度为vy
水平方向有2h=v0t
竖直方向有
解得vy=v0
所以到达a点的速度为va=v0
方向与x轴正方向成45°角
（3）解：粒子到达y轴上，且速度与y轴负方向成45°角，必须要从ab边射出，从b点射出时对应的磁感应强度B最小，粒子在磁场中的轨迹是以O1为圆心的一段四分之一圆弧，设半径为r1，有
由Bqva=m
解得B=
所以磁感应强度须满足的条件为
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，利用位移公式可以求出电场强度的大小；
（2）粒子做类平抛运动，利用速度公式结合速度的合成可以求出粒子到达a点的速度大小及方向；
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用几何关系可以求出轨道半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出磁感应强度的大小。
1 / 12022年高考物理模拟试题（天津卷）
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．（2021高二上·温州期末）下列有关说法正确的是（　　）
A．安培发现电流的磁效应
B．麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹捕捉到了电磁波
C．库仑发现库仑定律并测出静电力常量
D．法拉第发现电磁感应现象并得出法拉第电磁感应定律
2．（2022·日照模拟）图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为如图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，原线圈中接交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是（　　）
A．电压表的示数等于5V
B．实现点火的条件是>1000
C．变压器原线圈中电压的瞬时值表达式为
D．t=0.2s时穿过副线圈的磁通量变化率最小
3．（2022高三下·高邮开学考）B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107 Hz，下列说法正确的是（　　）
A．0～1.25×10-7 s内质点M运动的路程为2.4mm
B．超声波在血管中的传播速度为1.4×105 m/s
C．质点M开始振动的方向沿y轴正方向
D．t=1.5×10-7s时质点N恰好处于波谷
4．（2022·安徽模拟）天问一号火星探测器的发射标志着我国的航天事业迈进了新时代，设地球绕太阳的公转周期为T，环绕太阳公转的轨道半径为r1，火星环绕太阳公转的轨道半径为r2，火星的半径为R，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　）
A．太阳的质量为
B．火星绕太阳公转的角速度大小为
C．火星表面的重力加速度大小为
D．从火星与地球相距最远到地球与火星相距最近的最短时间为
5．（2022高三上·南京月考）如图所示为理想的狄塞尔内燃机循环过程，它是由两个绝热过程AB和CD、等压过程BC以及等容过程DA组成．则该气体（　　）
A．在B到C过程中，放出热量
B．在A到B过程中，外界对其做的功大于增加的内能
C．在状态A和C时的内能可能相等
D．在一次循环过程（）中吸收的热量大于放出的热量
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．（2020·上海模拟）如图，弧光灯发出的光，经过下列实验后产生了两个重要的实验现象。①经过一狭缝后，在后面的锌板上形成明暗相间的条纹；②与锌板相连的验电器的铝箔张开了一定的角度。则这两个实验现象分别说明（　　）
A．①和②都说明光有波动性
B．①和②都说明光有粒子性
C．①说明光有粒子性，②说明光有波动性
D．①说明光有波动性，②说明光有粒子性
7．（2022·达州模拟）一质量为m的小球以初速度水平射出，在竖直方向上受到外力的作用下，时间内物体做匀速直线运动。已知外力F随时间的变化如图所示，则（　　）
A．时小球速度大小为v0
B．时小球速度沿水平方向
C．过程中小球重力势能减少了
D．过程中小球动量的变化量为
8．（2022·云南模拟）如图所示，半径为R的光滑绝缘四分之一圆弧形轨道固定在竖直平面内，O为其圆心，水平。在圆弧轨道的最低点B处固定一带正电的小球，电荷量为q。另有质量为m的带电小球N从A点处无初速释放，运动到C点时达到最大速度v。已知，静电力常量为k，两小球的大小可忽略。则（　　）
A．N小球可能带负电
B．N小球的带电量为
C．N小球从A点到C点的过程中，电场力做功为
D．N小球从A点到C点的过程中，减少的机械能为
三、非选择题：6+6+16+18
9．（2021高一上·杭州期末）某同学用图甲所示装置来“探究物体加速度与力、质量的关系”。实验中，他将槽码重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变槽码个数来改变拉力大小。为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，实验中需要补偿打点计时器对小车的阻力和其他阻力。
（1）下列器材中不必要的是____（填字母代号）。
A．秒表 B．天平（含砝码） C．刻度尺
（2）他用小木块将长木板的右侧垫高来补偿打点计时器对小车的阻力和其他阻力。具体操作是：将木板的一侧适当垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，纸带穿过打点计时器的限位孔，在打点计时器　 　（选填“打点”或“不打点”）的情况下，轻轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速直线运动，则表明消除了阻力的影响。
（3）在一次实验中，该同学得到如图乙所示的纸带。已知打点计时器所用电源频率为。计数点、、、、、间均有四个点未画出。则在打点时小车的速度大小　 　（结果保留三位有效数字）。
（4）他在探究小车加速度与所受拉力的关系时，根据实验数据作出的图像如图丙所示。发现图线不过原点，原因可能是____。
A．木板不带滑轮的一端垫得过高 B．木板不带滑轮的一端垫得过低
C．槽码个数太多了 D．槽码个数只有一个
（5）另一同学还做了如下实验：如图丁所示，不改变小车质量和槽码个数，撤去打点计时器及小车后面的纸带，用具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上来测量加速度，测量的结果比用打点计时器测得的要小。为什么用智能手机测的加速度的值变小？从下面的选项中选出一个最合适解释。____
A．因为智能手机的质量比重物小
B．因为在小车上放置了智能手机，整体的质量变大了
C．因为在小车上放置了智能手机，摩擦力变小了
D．即使在小车上放置了智能手机，绳的张力也没有改变
10．（2021高二上·镇雄月考）在“测定金属丝的电阻率”实验中，提供的实验器材如下：
A．待测金属丝 （电阻约 ）
B．电流表 （ ，内阻约 ）
C．电压表 （ ，内阻约 ）
D．滑动变阻器 （ ， ）
E.电源 （ ）
F.开关、导线若干
（1）用螺旋测微器测出金属丝的直径如图甲所示，则金属丝的直径为　 　 。
（2）某同学采用图乙所示电路进行实验，请用笔画线代替导线，在图丙中将实物电路图连接完整。
（3）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最　 　（选填“左”或“右”）端。
（4）实验得到几组 、 、 的数据，用 计算出相应的电阻值后作出 图线如图丁所示，取图线上的两个点间的数据之差 和 ，若电阻丝直径为 ，则电阻率 　 　（用 、 、 表示）。
（5）采用上述测量电路和数据处理方法，电流表内阻对本实验结果　 　（选填“有”或“无”）影响。
11．（2022·新乡模拟）如图所示，质量M=2kg（含挡板）的长木板静止在足够大的光滑水平面上，其右端挡板固定一劲度系数k=225N/m的水平轻质弹簧，弹簧自然伸长时，其左端到木板左端的距离L=1.6m，小物块（视为质点）以大小v0=10m/s的初速度从木板的左端向右滑上长木板，已知物块的质量m=0.5kg，弹簧的弹性势能Ep=kx2（其中x为弹簧长度的形变量），弹簧始终在弹性限度内，取g=10m/s2。
（1）若木板上表面光滑，求弹簧被物块压缩后的最大弹性势能Epm；
（2）若木板上表面粗糙，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，请判断物块是否会压缩弹簧，若物块不会压缩弹簧，求最终物块到木板左端的距离s；若物块会压缩弹簧，求弹簧的最大形变量xm。
12．（2021高二上·农安期末）如图所示，水平放置的U形导轨足够长，置于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=5T，导轨宽度L=0.4m，左侧与R=0.5Ω的定值电阻连接．右侧有导体棒ab跨放在导轨上，导体棒ab质量m=2.0kg，电阻r=0.5Ω，与导轨的动摩擦因数μ=0.2，其余电阻可忽略不计．导体棒ab在大小为10N的水平外力F作用下，由静止开始运动了x=40cm后，速度达到最大，取g=10m/s2.求：
（1）导体棒ab运动的最大速度是多少
（2）当导体棒ab的速度v=1m/s时，导体棒ab的加速度是多少
（3）导体棒ab由静止达到最大速度的过程中，电阻R上产生的热量是多少
13．（2021高二上·兰州期末）如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第Ⅳ象限的正方形abcd区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正方形边长为L且ad边与x轴重合，ab边与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第Ⅳ象限的磁场区域，不计粒子所受的重力。求：
（1）电场强度E的大小；
（2）粒子到达a点时速度的大小和方向；
（3）磁感应强度B满足什么条件，粒子经过磁场后能到达y轴上，且速度与y轴负方向成45°角？
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A．奥斯特发现电流的磁效应，安培提出分子电流假说，A不符合题意；
B．麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹捕捉到了电磁波，B符合题意；
C．库仑发现库仑定律，但他没有测出静电力常量，C不符合题意；
D．法拉第发现电磁感应现象，纽曼和韦伯得出法拉第电磁感应定律，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】奥斯特发现了电流的磁效应；库仑没有测量出静电力常量的大小；纽曼和韦伯得出法拉第电磁感应定律。
2．【答案】B
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．电压表的示数为输入电压的有效值，根据图乙得到原线圈电压的最大值为5V，所以电压表的示数为
A不符合题意；
B．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会点火，根据
且
，
得实现点火的条件是
B符合题意；
C．由图像可知
故正弦交流电表达式为
C不符合题意；
D．由图像可知t=0.2s时穿过副线圈的磁通量变化率最大，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用其输入电压的峰值可以求出其有效值的大小，电压表显示电压的有效值；利用其输入电压的峰值结合点火时的输出电压可以求出其需要满足的匝数之比；利用其峰值及周期的大小可以求出其原线圈电压瞬时值的表达式；利用其图像斜率可以判别通过副线圈磁通量变化率的大小。
3．【答案】D
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A．波的周期为
易知1.25×10-7 s=1.25T，则质点M运动的路程为
A不符合题意；
B．根据图像可得该波的波长为
由波速与波长的关系式可得
B不符合题意；
C．由波形图及波的传播方向为x轴正方向，可知质点M开始振动的方向沿y轴负方向。C不符合题意；
D．由图可知，波传播过程中，离N点的最近的波谷与N点的距离为
波谷传播到N点的时间为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用波的频率可以求出周期的大小，结合其振动的时间可以求出运动的路程；利用其图线可以得出波长的大小；利用波长和波速可以求出波速的大小；利用其传播的距离结合传播的速度可以求出传播的时间。
4．【答案】D
【知识点】重力加速度；线速度、角速度和周期、转速；开普勒定律；万有引力定律的应用
【解析】【解答】A．设太阳质量为M，地球质量为m，由牛顿第二定律和万有引力定律得
解得
A不符合题意；
B．设火星周期为
，由开普勒第三定律
解得
火星绕太阳公转的角速度大小为
B不符合题意；
C．火星表面万有引力等于重力
解得
因无法求得M火，所以无法表示g火，C不符合题意；
D．地球绕太阳运转角速度
火星绕太阳运转角速度
从地球和火星相距最近到第一次相距最远时间为t，则
联立解得
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用引力提供向心力可以求出其太阳质量的大小；利用开普勒第三定律可以求出火星运行周期的大小，结合周期和角速度的关系可以求出其角速度的大小；利用引力形成重力可以判别无法求出火星表面重力加速度的大小；利用地球和火星角速度的大小可以求出相距最远的时间间隔。
5．【答案】D
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）；理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】A．在B到C过程中，压强不变，体积变大，根据理想气体状态方程
可知气体的温度升高，由热力学第一定律可知它一定从外界吸收热量，A不符合题意；
B．在A→B过程中为绝热压缩，外界对气体做功W>0，Q=0
则ΔU=W
即外界对其做的功等于增加内能，B不符合题意；
C．从C到D为绝热膨胀，内能减小，温度降低；从D到A，体积不变，压强减小，温度降低，则状态C的温度高于A态温度，所以在状态A和C时的内能不可能相等，C不符合题意；
D．在一次循环过程中，封闭图像围成的面积等于气体对外做的功，由于总体对外做功，根据热力学第一定律，可知总体吸热，也就是气体吸收的热量大于放出的热量，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 利用理想气体状态方程得出气体温度升高，结合热力学第一定律判断吸放热；根据绝热压缩过程得出外界做的功与内能变化量的关系；结合热力学第一定律判断吸收的热量与放出热量的关系。
6．【答案】D
【知识点】光子及其动量
【解析】【解答】现象①是光的干涉现象，该现象说明了光具有波动性。现象②是光电效应现象，该现象说明了光具有粒子性，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】光的干涉现象说明光具有波动性；光电效应现象说明光具有粒子性。
7．【答案】A,C
【知识点】动量定理；匀变速直线运动的速度与时间的关系；重力势能
【解析】【解答】A．分析可知：时间内物体做匀速直线运动，则
方向向上，时间内做平抛运动，竖直方向加速度大小为，方向竖直向下；做加速度向上的减速度运动，竖直方向加速度大小为，所以时小球竖直方向速度为，时竖直方向速度为
则时小球速度大小为，A符合题意；
B．由A分析可知，时刻速度方向沿平抛运动的切线方向，B不符合题意；
C．重力势能的减小量为重力做功的值，计算可得
C符合题意；
D．由A分析可知：物体在的动量变化量为
D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】利用其外力的大小与重力比较可以判别其小球竖直方向的加速度大小，利用加速度的大小可以判别其竖直方向速度的大小，进而判别小球其合速度的方向；利用其高度变化可以求出重力势能的减少量；利用其合力的冲量结合动量定理可以求出动量的变化量。
8．【答案】B,D
【知识点】动能定理的综合应用；电场力做功
【解析】【解答】A．由题意知，在C点达到最大速度，所以C点后速度减小，而重力做正功，所以电场力做负功，故电场力是斥力，故小球带正电，A不符合题意；
B．由小球在C点速度最大，所以在C点的切向加速度为零，则
解得
B符合题意；
C．设小球从A点运动到C点的过程中电场力做功为W，由动能定理可得
解得
C不符合题意；
D．由功能关系可知，N小球从A点到C点的过程中，减少的机械能为电场力做功的绝对值，即
D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】利用其小球到达C点速度最大则其电场力做负功，则可以判别小球为正电；利用其切线方向的加速度等于0可以求出其N小球电荷量的大小；利用动能定理可以求出其电场力做功的大小；利用电场力做功可以求出减小的机械能大小。
9．【答案】（1）A
（2）打点
（3）0.185
（4）A
（5）B
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）本实验中需要天平（含砝码）测量槽码和小车的质量，需要刻度尺测量纸带上的点间距。由于打点计时器本身就是计时仪器，所以不需要秒表。
本题选不需要的，故答案为：A。
（2）平衡摩擦力时，将木板的一侧适当垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，纸带穿过打点计时器的限位孔，在打点计时器打点的情况下，轻轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速直线运动，则表明消除了阻力的影响。
（3）打
点时小车的速度大小为
（4）a-F图像存在纵截距，说明小车所受拉力为零时即存在加速度，原因可能是平衡摩擦力过度，即木板不带滑轮的一端垫得过高。槽码个数过多或过少都不会使图线出现纵截距。A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
（5）在小车上放置了智能手机，小车与木板之间的摩擦力虽然增大了，但二者的重力沿木板方向的分力也增大，摩擦力仍然被平衡，而所测得加速度的值变小，原因是整体总质量增大，而所受合外力不变，故答案为：B。
【分析】（1）实验使用打点计时器不需要使用秒表；
（2）平衡摩擦力需要平衡纸带与打点计时器之间的摩擦力所以需要在打点的情况下平衡；
（3）利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小；
（4）利用其初始坐标可以判别其木板垫得过高，平衡摩擦力过度；
（5）由于其智能手机影响了小车的质量，所以导致其测量的加速度偏小。
10．【答案】（1）2.200
（2）
（3）左
（4）
（5）无
【知识点】电阻定律；导体电阻率的测量；电阻的测量
【解析】【解答】(1)螺旋测微器得数是由固定刻度+旋转刻度0.01，注意旋转刻度要有估读，所以该题读数为2mm+20.0×0.01mm=2.200mm；
(2)根据电路图画实物图要注意顺序，一般按照电流顺序画，一个回路一个回路的完成，根据电路图可将实物图连接如下：
（3）在开关闭和前，因使电阻丝的电流为0，所以滑动变阻器滑片置于滑动变阻器左端。
（4）图像问题的分析首先要从物理规律出发，转化成图像有关的函数关系式，本题根据电阻定律R=ρLs，即 R=ρ Lπd24=4ρ Lπd2，所以ρ= Rπd24 L；
(4)由于电阻丝的分压作用，实际电阻丝的电阻R=U-IrI=UI-r，但本实验中数据为 R=R2-R1=U2I2-U1I1与电流表的内阻无关，因此采用上述方法和实验数据电流表内阻对本实验结果无影响。
【分析】（1）螺旋测微器读数要注意估读位数；
（2）根据电路图画实物图要注意顺序，一般按照电流顺序画，一个回路一个回路的完成；
（3）在分压式电路中，滑动变阻器的作用是为了保护电路和调节电压，所以在开关闭合因将互动变阻器调到测量电路电流为0的一端。
（4）图像问题的分析首先要从物理规律出发，转化成图像有关的函数关系式，然后根据函数关系以及图像问题得出图像物理意义进行分析即可得出答案。
（5）要分析电流表内阻对测量电路是否有影响要看测量数据以及分析办法综合考虑。
11．【答案】（1）解：经分析可知，弹簧的弹性势能最大时，物块和木板具有共同速度，设为v，有：
解得：v=2m/s
根据能量守恒定律有：
解得：
（2）解：假设物块不会压缩弹簧，且物块在木板上通过的距离为s1，有：
解得：
由于s1＞L，故物块会压缩弹簧，由能量守恒定律有
解得：
【知识点】动能定理的综合应用；动量守恒定律；能量守恒定律
【解析】【分析】（1） 物块和木板系统动量守恒，根据动量守恒以及能量守恒得出弹簧被物块压缩后的最大弹性势能；
（2）物块在木板上运动的过程中根据动能定理得出物块在木板上通过的距离，从而判断弹簧的状态，利用能量守恒得出弹簧的最大形变量。
12．【答案】（1）解：导体棒ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小：E＝BLv，
由闭合电路的欧姆定律得：
导体棒受到的安培力：FA=BIL，
当导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得：
解得最大速度：vm=1.5m/s；
（2）解：当速度为v由牛顿第二定律得：
解得：a=1m/s2
（3）解：在整个过程中，由能量守恒定律可得：
解得：Q=0.15J，
所以QR=0.075J
【知识点】共点力平衡条件的应用；安培力；能量守恒定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【分析】（1）根据法拉第电磁感应定律以及闭合电路欧姆定律得出电路中电流的表达式，结合安培力的表达式以及共点力平衡得出最大速度；
（2）利用牛顿第二定律得出 v=1m/s时导体棒ab的加速度；
（3）在整个过程中 根据能量守恒得出电阻R上产生的热量。
13．【答案】（1）解：粒子做类平抛运动，沿y轴方向有h=t2
沿x轴方向有2h=v0t
解得E=
（2）解：到达a点时水平速度为v0，竖直速度为vy
水平方向有2h=v0t
竖直方向有
解得vy=v0
所以到达a点的速度为va=v0
方向与x轴正方向成45°角
（3）解：粒子到达y轴上，且速度与y轴负方向成45°角，必须要从ab边射出，从b点射出时对应的磁感应强度B最小，粒子在磁场中的轨迹是以O1为圆心的一段四分之一圆弧，设半径为r1，有
由Bqva=m
解得B=
所以磁感应强度须满足的条件为
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，利用位移公式可以求出电场强度的大小；
（2）粒子做类平抛运动，利用速度公式结合速度的合成可以求出粒子到达a点的速度大小及方向；
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用几何关系可以求出轨道半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出磁感应强度的大小。
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