2022屆天津市和平區(qū)高三（下）第二次質(zhì)量調(diào)查物理試題（解析版）

和平區(qū)2021-2022學(xué)年度第二學(xué)期高三年級第二次質(zhì)量調(diào)查物理學(xué)科試卷第Ⅰ卷一、單項選擇題（每小題5分，共25分。每小題給出的四個選項中，只有一個是正確的）1.2021年5月28日，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置EAST（東方超環(huán)）傳來捷報，中國的“人造太陽”再次創(chuàng)造托卡馬克實驗裝置運行新的世界紀錄。已知該裝置內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)方程為，可以判斷（）A.該反應(yīng)屬于α衰變B.反應(yīng)放出的X是質(zhì)子C.該反應(yīng)過程中會放出能量D.該反應(yīng)目前大量應(yīng)用于核電站進行發(fā)電【答案】C【解析】【詳解】AB．根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，為中子，該反應(yīng)為輕核聚變反應(yīng)，不屬于衰變，AB錯誤；C．該反應(yīng)過程中有質(zhì)量虧損，根據(jù)質(zhì)能方程，反應(yīng)會放出能量，C正確；D．目前核電站主要是利用重核裂變，則該反應(yīng)不是目前核電站的工作原理，D錯誤。故選C。2.如圖甲為氫原子光譜，圖乙為氫原子部分能級圖。甲中的、、、是氫原子在可見光區(qū)的四條譜線，這四條譜線為氫原子從高能級向能級躍遷時釋放的光子，稱為巴爾末系，則下列正確的是（）A.對應(yīng)的光子能量比對應(yīng)的光子能量的小B.可能是氫原子從向能級躍遷時產(chǎn)生的C.若用照射某種金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)，則一定也不能D.亮線分立說明氫原子有時發(fā)光有時不發(fā)光【答案】C【解析】【詳解】A．譜線的波長最長，頻率最小，能量最小，故對應(yīng)的光子能量比對應(yīng)的光子能量的大，A錯誤；B．譜線的波長最短，頻率最大應(yīng)為，氫原子從向能級躍遷時產(chǎn)生的波長最長，頻率最小，故B錯誤；C．譜線的頻率高于譜線，若用照射某種金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)，則一定也不能，C正確。D．只有幾條不連續(xù)的亮線，其原因是氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)的，所以對應(yīng)的光的頻率也是不連續(xù)的，D錯誤。故選C。3.2022年4月13日，神州13號飛船在歷經(jīng)了183天的太空航行之后，成功返回地球，創(chuàng)下了中國載人航天空間站任務(wù)飛行時間最長、任務(wù)項目最多的紀錄。神州十三號此行的主要任務(wù)之一是進入太空并與天宮空間站進行對接，飛船的運動可簡化為如圖所示的情境，圓形軌道2為天宮空間站運行軌道，橢圓軌道1為載人飛船運行軌道，兩軌道相切于P點，Q點在地面附近，是軌道1的近地點，則下列判斷正確的是（）A.載人飛船可在到達軌道2后不斷加速追上空間站實現(xiàn)對接B.載人飛船在軌道1上P點的加速度等于空間站在軌道2上P點的加速度C.載人飛船在軌道1上經(jīng)過Q點時的速度等于7.9km/sD.載人飛船從Q點向P點運動過程中，萬有引力不做功【答案】B【解析】【詳解】A．若載人飛船在到達軌道2后不斷加速，則會做離心運動，從而遠離軌道2，不會追上空間站從而不能實現(xiàn)對接，選項A錯誤；B．根據(jù)可知，載人飛船在軌道1上P點的加速度等于空間站在軌道2上P點的加速度，選項B正確；C．載人飛船從近地圓軌道的Q點加速才能進入軌道1的橢圓軌道，則在軌道1上經(jīng)過Q點時的速度大于7.9km/s，選項C錯誤；D．載人飛船從Q點向P點運動過程中，萬有引力對飛船做負功，選項D錯誤。故選B。4.如圖甲所示，用手握住長繩的一端，時刻在手的帶動下A點開始上下振動，其振動圖像如圖乙所示，則下列四幅圖中能正確反映時刻繩上形成的波形的是（）A.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】CD．根據(jù)A點振動圖像可知，在t1時刻繩上A點向上運動，再由振動圖像可知t1時波傳播的周期恰好為，則波傳播的距離為，CD錯誤；AB．根據(jù)A點振動圖像可知，在t1時刻繩上A點向上運動，選項A圖中A點向上振動，選項B圖中A點向下振動，A正確、B錯誤。故選A。5.農(nóng)村在修建住房時，常用如圖所示的簡易機械裝置來搬運建筑材料。光滑滑輪用通過軸心O的豎直輕桿固定在支架上的點，開始乙手中的繩子松弛，甲站在地面上通過定滑輪緩慢拉動繩子端點A，使材料豎直上升到達樓頂之后，乙再在樓頂水平拉著繩把建筑材料緩慢移到樓頂平臺上。整個過程中甲的位置一直不動，下列說法正確的是（）A.材料豎直上升過程中，輕桿上的力一定沿豎直方向B.乙移動建筑材料的過程中，甲對繩的拉力保持不變C.乙移動建筑材料的過程中，乙對繩的拉力大小不變D.乙移動建筑材料的過程中，甲對地面的摩擦力逐漸增大【答案】D【解析】【詳解】A．材料豎直上升過程中，以定滑輪為研究對象，由于定滑輪與甲這一側(cè)繩子拉力存在水平向左的分力，根據(jù)受力平衡可知，輕桿對滑輪的作用力一定有水平向右的分力，故輕桿上的力不沿豎直方向，A錯誤；BC．乙移動建筑材料的過程中，可知滑輪與乙這一側(cè)繩子與豎直方向的夾角逐漸變大，以點為對象，根據(jù)受力平衡可得，可知隨著的增大，增大，增大，故甲對繩的拉力增大，乙對繩的拉力大增大，BC錯誤；D．乙移動建筑材料的過程中，對甲受力分析，由受力平衡可知，地面對甲的摩擦力大小等于繩子對甲的拉力在水平方向的分力，由于甲對繩的拉力增大，即繩對甲的拉力增大，且繩與水平方向夾角不變，可得地面對甲的摩擦力逐漸增大，根據(jù)牛頓第三定律可得，甲對地面的摩擦力逐漸增大，D正確；故選D。二、多項選擇題（每小題5分，共15分。每小題給出的四個選項中，都有多個選項是正確的，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯或不答的得0分）6.小明在和父母西藏自駕游時候發(fā)現(xiàn)，由于大氣壓強隨海拔的升高而減小，密封包裝的小零食會出現(xiàn)“漲袋”的現(xiàn)象，他用學(xué)過的物理知識對此現(xiàn)象進行分析，首先將零食密封袋中氣體視為理想氣體，考慮到在行車過程中一直使用暖風(fēng)取暖，可近似認為汽車內(nèi)溫度不變，汽車從平原行駛到高原，下列判斷正確的是（）A.外界對密封袋中氣體做功B.密封袋中氣體從外界吸熱C.密封袋中氣體壓強減小D.密封袋中氣體內(nèi)能減小【答案】BC【解析】【詳解】A．密封包裝的小零食出現(xiàn)“漲袋”的現(xiàn)象說明零食密封袋中氣體體積增大，密封袋中氣體對外做功，A錯誤；C．由于可近似認為汽車內(nèi)溫度不變，汽車從平原行駛到高原，有p1V1=p2V2密封包裝的小零食出現(xiàn)“漲袋”，則零食密封袋中氣體體積增大，密封袋中氣體壓強減小，C正確；BD．由于可近似認為汽車內(nèi)溫度不變，則密封袋中氣體內(nèi)能不變，根據(jù)選項A可知密封袋中氣體對外做功W<0，結(jié)合熱力學(xué)第一定律U=Q+W可知密封袋中氣體從外界吸熱，B正確、D錯誤。故選BC。7.如圖所示，一矩形單匝閉合線圈勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動，線圈電阻為，從如圖位置（線圈平面與磁場方向平行）為時刻開始計時，線圈平面轉(zhuǎn)過時線圈中的感應(yīng)電流的大小為，則下列判斷正確的是（）A.在時間內(nèi)穿過線圈的磁通量一直在增大B.在時間內(nèi)線圈中的感應(yīng)電流先減小后增大C.一個周期內(nèi)，線圈上產(chǎn)生的熱量為D.穿過線圈的磁通量最大值為【答案】BD【解析】【詳解】A．時，線圈平面與磁場方向平行，磁通量為，當線圈轉(zhuǎn)過時，線圈平面與磁場方向垂直，磁通量最大，在時間內(nèi)，線圈轉(zhuǎn)過角度為，可知此過程線圈的磁通量先增大后減小，A錯誤；B．時，線圈平面與磁場方向平行，此時的磁通量變化率最大，線圈中產(chǎn)生的電動勢最大，線圈中的感應(yīng)電流最大，當線圈轉(zhuǎn)過時，磁通量變化率為，線圈中的電動勢為，線圈中的感應(yīng)電流為，在時間內(nèi)，線圈轉(zhuǎn)過的角度為，可知此過程線圈中的感應(yīng)電流先減小后增大，B正確；C．時刻開始計時，線圈中感應(yīng)電流的表達式為線圈平面轉(zhuǎn)過時線圈中的感應(yīng)電流的大小為，則有解得線圈中感應(yīng)電流的最大值為線圈中感應(yīng)電流的有效值為一個周期內(nèi)，線圈上產(chǎn)生的熱量為C錯誤；D．線圈的最大電動勢為又聯(lián)立可得穿過線圈的磁通量最大值為D正確；故選BD。8.如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域處在勻強電場中，圓平面與電場方向平行，O為圓心，為圓的直徑，如圖所示。質(zhì)量為m，電荷量為（）的帶電粒子在紙面內(nèi)自A點先后以大小不同的速度進入電場，速度方向與電場的方向垂直，其中剛進入電場時速度為零的粒子，自圓周上的C點以速率穿出電場，與的夾角，已知粒子運動中僅受電場力作用，則可以判斷出（）A.電場的方向一定從A點指向C點B.所有粒子在電場中運動的時間均相同C.從B點射出的粒子與從C點射出的粒子動量變化相同D.從B點射出的粒子動能增量最大【答案】AC【解析】【詳解】A．由題意，剛進入電場時速度為零的粒子，自圓周上的C點以速率穿出電場，說明電場力方向由A點指向C點，且粒子帶正電，故電場的方向一定從A點指向C點，A正確；B．粒子從A點先后以大小不同的速度進入電場，速度方向與電場的方向垂直，說明所有粒子在電場中都做類平拋運動，由于進入電場的速度大小不同，粒子離開電場的位置不同，故粒子在電場中沿電場方向的位移不一定相同，根據(jù)可知所有粒子在電場中運動的時間不一定相同，B錯誤；C．根據(jù)幾何關(guān)系可知，，故從B點射出的粒子與從C點射出的粒子在電場方向的位移相同，根據(jù)可知運動時間相等，電場力的沖量相等，根據(jù)動量定理可知，動量變化相同，C正確；D．如圖所示要使射出的粒子動能增量最大，需要粒子在電場方向通過的位移最大，即電場力做功最多，可知粒子從過圓心與平行的直徑的點射出時，粒子動能增量最大，D錯誤；故選AC。第Ⅱ卷9.為探究物體加速度a與外力F和物體質(zhì)量M的關(guān)系，研究小組的同學(xué)們在教材提供案例的基礎(chǔ)上又設(shè)計了不同的方案，如圖所示：方案甲中在小車前端固定了力傳感器與細線相連，可以從傳感器直接讀出細線拉力；方案乙中拉動小車的細線通過滑輪與彈簧測力計相連，從測力計示數(shù)可讀出細線拉力；方案丙中用帶有光電門的氣墊導(dǎo)軌和滑塊代替木板和小車，三種方案均以質(zhì)量為m的槽碼作為動力。①關(guān)于上述不同實驗方案的操作，下列說法正確的是________A.各方案都需要使拉動小車（滑塊）的細線與軌道平行B.在研究加速度與質(zhì)量關(guān)系的時候，需要保證槽碼的質(zhì)量不變C.甲、乙兩方案在計算加速度時必須將紙帶上打的第一個點作為計數(shù)點進行測量D.各方案通過做出圖像即可得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系②這些方案中，需要滿足的是_______；必須傾斜軌道以平衡摩擦力的是_______③如圖示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計數(shù)點，兩個計數(shù)點間還有四個點未畫出，小車運動的加速度為_______（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.AB②.丙③.甲乙④.0.50【解析】【詳解】①[1]A.各方案都需要使拉動小車（滑塊）的細線與軌道平行，選項A正確；B.在研究加速度與質(zhì)量關(guān)系的時候，需要保證牽引力不變，即要使得槽碼的質(zhì)量不變，選項B正確；C.甲、乙兩方案在計算加速度時不一定要將紙帶上打的第一個點作為計數(shù)點進行測量，選項C錯誤；D.各方案通過做出圖像即可得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系，選項D錯誤；②[2][3]這些方案中，甲中有力傳感器測量拉力；乙中有彈簧測力計測量拉力，則甲乙不需要滿足；但是丙圖需要滿足的條件；丙圖有氣墊導(dǎo)軌，則不需要平衡摩擦力，但是甲乙中必須傾斜軌道以平衡摩擦力；③[4]小車的加速度10.某研究性小組想用實驗的方法測量某電阻絲材料的電阻率，首先截取了一段長為10cm的電阻絲，用多用電表粗略測量其電阻值約為，接下來進行了如下操作①用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，結(jié)果如圖，則該電阻絲的直徑為_______mm②設(shè)計電路測量電阻絲的阻值。實驗室中可以使用的器材有：電源（電動勢2V，內(nèi)阻不計）電流表（量程0~0.3A，內(nèi)阻約）電流表（量程，內(nèi)阻）電壓表V（量程，內(nèi)阻約）滑動變阻器（）定值電阻定值電阻開關(guān)及導(dǎo)線若干要求測量盡可能準確，且電路便于調(diào)節(jié)，請在方框中畫出電路圖，并標注器材代號______③關(guān)于本實驗的誤差，下列說法正確的是_______A.用螺旋測微器測量電阻絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B.用圖像處理實驗數(shù)據(jù)求出電阻絲阻值可以減小偶然誤差C.需要將得到的幾組電表示數(shù)取平均值以減小誤差D.為減小讀數(shù)時的誤差，電表讀數(shù)時應(yīng)多估讀幾位數(shù)【答案】①.1.665##1.664##1.666##1.667②.③.B【解析】【詳解】①[1]螺旋測微器精確值為，由圖可知，該電阻絲的直徑為②[2]由于電源電動勢，可知電壓表V量程太大，應(yīng)選用電流表與定值電阻串聯(lián)，改裝成新的電壓表，量程為由于可知電流表應(yīng)采用外接法，滑動變阻器最大值只有，為了使電表有更大的測量范圍，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，故電路圖如圖所示③[3]A．用螺旋測微器測量電阻絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，A錯誤；B．用圖像處理實驗數(shù)據(jù)求出電阻絲阻值可以減小偶然誤差，B正確；C．得到的幾組電表示數(shù)后應(yīng)先分別用對應(yīng)電表示數(shù)求出待測電阻，再求電阻的平均值，或者根據(jù)幾組電表示數(shù)做出對應(yīng)圖像，以減小誤差，C錯誤；D．讀數(shù)時只需估讀到分度值的下一位，多估讀幾位數(shù)沒有意義，不可以減小誤差，D錯誤；故選B。11.如圖所示，在平面直角坐標系的第一象限內(nèi)，存在著平行于x軸的勻強電場，在第4象限內(nèi)，存在垂直于坐標系平面向外的勻強磁場，一帶電粒子從坐標為（，）的點與y軸成一定角度以速度射入磁場，之后從坐標為（，）的點垂直于軸進入電場，最后從坐標為（，）的點離開電場，已知磁場的磁感應(yīng)強度為，不計粒子的重力，求：（1）該粒子的比荷（電荷量與其質(zhì)量的比值）（2）電場強度的大小和方向；（3）比較粒子在磁場中運動的時間和在電場中運動的時間的大小，并通過計算式說明理由?！敬鸢浮浚?）；（2），沿方向；（3），理由見解析【解析】【詳解】（1）粒子的軌跡如圖所示粒子在磁場中運動，由洛倫茲力提供向心力由幾何關(guān)系可得聯(lián)立解得粒子的比荷為（2）粒子電場中做類平拋運動，則有聯(lián)立解得電場強度的大小在磁場中根據(jù)左手定則可知粒子帶負電，粒子在電場中受到沿方向的電場力，故電場強度的方向沿方向；（3）設(shè)粒子在磁場中的軌跡弧長為，粒子在磁場中運動的時間為粒子在電場中運動的時間由于可得12.某生產(chǎn)車間內(nèi)傳輸貨物的裝置可簡化為下圖，A為水平高臺的邊緣，為一段固定圓弧軌道，B點和圓弧的圓心連線與豎直方向夾角，圓弧半徑，長、質(zhì)量為的平板小車最初停在光滑水平軌道上緊靠C點，小車上表面剛好與軌道相切。一可視為質(zhì)點、質(zhì)量為的貨物從高臺上的A點以初速度水平拋出，到達B點時，恰好沿B點的切線方向進入軌道，滑上小車后帶動小車向右運動，小車達到與貨物速度相同時貨物位于小車最右端，之后小車被水平軌道上的固定擋板卡住，站在擋板后面的工人將貨物接住。已知貨物與小車間的動摩擦因數(shù)，重力加速度g取，取，，求：（1）A到B的豎直高度h；（2）貨物到達圓弧軌道最低點C時對軌道的壓力大??；（3）在軌道上滑行過程摩擦力對貨物做的功?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)貨物經(jīng)過B點時的豎直分速度大小為vy，根據(jù)速度的分解與合成可得解得根據(jù)運動學(xué)規(guī)律可得（2）設(shè)貨物到達圓弧軌道最低點C時速度大小為vC，貨物與小車的共同速度大小為v，對貨物在小車上運動的過程，根據(jù)動量守恒定律有根據(jù)功能關(guān)系有設(shè)貨物在C點時所受軌道的支持力大小為，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得根據(jù)牛頓第三定律可知（3）根據(jù)速度的合成與分解可得貨物經(jīng)過B點時的速度大小為對貨物從B點到C點的運動過程，根據(jù)動能定理有解得13.如圖所示，兩條足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌，互相平行，它們所在的平面跟水平面成角，兩導(dǎo)軌間的