2022年河北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試物理試卷（解析版）

2022年河北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試（河北卷）

理綜物理部分

本試卷滿分100分，考試時間90分鐘。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個

選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1.科學(xué)訓(xùn)練可以提升運(yùn)動成績，某短跑運(yùn)動員科學(xué)訓(xùn)練前后百米全程測試中，速度v與時

間f的關(guān)系圖像如圖所示。由圖像可知（）

A.時間內(nèi)，訓(xùn)練后運(yùn)動員平均加速度大

B.0~弓時間內(nèi)，訓(xùn)練前、后運(yùn)動員跑過的距離相等

C.馬?匕時間內(nèi)，訓(xùn)練后運(yùn)動員的平均速度小

D.與時刻后，運(yùn)動員訓(xùn)練前做減速運(yùn)動，訓(xùn)練后做加速運(yùn)動

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)V-/圖像的斜率表示加速度，由題圖可知時間內(nèi)，訓(xùn)練后運(yùn)動員的

平均加速度比訓(xùn)練前的小，故A錯誤；

B.根據(jù)V-/圖像圍成的面積表示位移，由題圖可知0~?2時間內(nèi)，訓(xùn)練前運(yùn)動員跑過的距

離比訓(xùn)練后的大，故B錯誤；

C.根據(jù)丫-/圖像圍成的面積表示位移，由題圖可知弓~6時間內(nèi)，訓(xùn)練后運(yùn)動員的位移

比訓(xùn)練前的位移大，根據(jù)平均速度等于位移與時間的比值，可知訓(xùn)練后運(yùn)動員的平均速度

大，故C錯誤；

D.根據(jù)V-/圖像可直接判斷知，J時刻后，運(yùn)動員訓(xùn)練前速度減小，做減速運(yùn)動；與時

刻后，運(yùn)動員訓(xùn)練后速度增加，做加速運(yùn)動，故D正確。

故選D。

2.2008年，我國天文學(xué)家利用國家天文臺興隆觀測基地的2.16米望遠(yuǎn)鏡，發(fā)現(xiàn)了一顆繞恒

星HD173416運(yùn)動的系外行星HD173416b,2019年，該恒星和行星被國際天文學(xué)聯(lián)合會分

別命名為“羲和”和“和“望舒”，天文觀測得到恒星羲和的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的2倍，若

將望舒與地球的公轉(zhuǎn)均視為勻速圓周運(yùn)動，且公轉(zhuǎn)的軌道半徑相等。則望舒與地球公轉(zhuǎn)速

度大小的比值為（）

A.2后B.2C.72D.專

【答案】C

【解析】

【詳解】地球繞太陽公轉(zhuǎn)和行星望舒繞恒星羲和的勻速圓周運(yùn)動都是由萬有引力提供向心

力，有

_Mmv~

G一廠=m——

rr

解得公轉(zhuǎn)的線速度大小為

其中中心天體的質(zhì)量之比為2:1,公轉(zhuǎn)的軌道半徑相等，則望舒與地球公轉(zhuǎn)速度大小的比值

為&,故選C。

3.張家口市壩上地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電場是北京冬奧會綠色電能的主要供應(yīng)地之一，其發(fā)電、輸

電簡易模型如圖所示，已知風(fēng)輪機(jī)葉片轉(zhuǎn)速為每秒z轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)速比為的升速齒輪箱

帶動發(fā)電機(jī)線圈高速轉(zhuǎn)動，發(fā)電機(jī)線圈面積為S,匝數(shù)為N,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,

r=0時刻，線圈所在平面與磁場方向垂直，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流經(jīng)過理想變壓器升壓

后。輸出電壓為U。忽略線圈電阻，下列說法正確的是（）

A.發(fā)電機(jī)輸出的電壓為"rNBSz

B.發(fā)電機(jī)輸出交變電流的頻率為2萬“z

C.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為"

D.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生瞬時電動勢e=J%NBS"zsin（2;r〃z）

【答案】C

【解析】

【詳解】B.發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速為“z,輸出交變電流的頻率為

?(D

f=——=nz

2"

B錯誤;

A.線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的為正弦交流電，最大值為

Em=NBS-271-nz

輸出電壓的有效值為

E=%=&NBSnz

V2

A錯誤;

C.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為

4E6■兀NBSnz

n2UU

c正確;

D.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時電動勢為

e=Emsincot=2兀NBSnzsin(2"〃z)r

D錯誤。

故選C。

4.如圖是密立根于1916年發(fā)表的鈉金屬光電效應(yīng)的遏止電壓心與入射光頻率丫的實(shí)驗(yàn)曲

線，該實(shí)驗(yàn)直接證明了愛因斯坦光電效應(yīng)方程，并且第一次利用光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測定了普朗

克常量/i。由圖像可知（）

A.鈉的逸出功為人匕B.鈉的截止頻率為8.5x1014Hz

C.圖中直線的斜率為普朗克常量〃D.遏止電壓上與入射光頻率U成正

比

【答案】A

【解析】

【詳解】A.根據(jù)遏止電壓與最大初動能的關(guān)系有

eUc=Ekmax

根據(jù)電效應(yīng)方程有

Ekmax^-叱）

當(dāng)結(jié)合圖像可知，當(dāng)S為0時，解得

%=牝

A正確；

B.鈉的截止頻率為，，根據(jù)圖像可知，截止頻率小于8.5義IO】,Hz，B錯誤；

C.結(jié)合遏止電壓與光電效應(yīng)方程可解得

ee

h

可知，圖中直線的斜率表示一，c錯誤；

e

D.根據(jù)遏止電壓與入射光的頻率關(guān)系式可知，遏止電壓&與入射光頻率〃成線性關(guān)系，

不是成正比，D錯誤。

故選Ao

5.將一根絕緣硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線順次繞成如圖所示的線圈，其中大圓面積為4,小圓面積均為

S2,垂直線圈平面方向有一隨時間r變化的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小3=4）+*，鳥和人均

為常量，則線圈中總的感應(yīng)電動勢大小為（）

A.kS[B.5ks2C.4（S「5s2）D.

■H+5s2)

【答案】D

【解析】

【詳解】由法拉第電磁感應(yīng)定律可得大圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

每個小圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

E2=^=—=kS2

-\tAt

由線圈的繞線方式和楞次定律可得大、小圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向相同，故線圈中總

的感應(yīng)電動勢大小為

E=E]+4E?=k(S,+5S2)

故D正確，ABC錯誤。

故選D。

6.如圖，真空中電荷量為功和-q(q>0)的兩個點(diǎn)電荷分別位于"點(diǎn)與N點(diǎn)，形成一個

以延長線上。點(diǎn)為球心，電勢為零的等勢面(取無窮處電勢為零)，P為MN連線上

的一點(diǎn)，S為等勢面與直線的交點(diǎn)，T為等勢面上的一點(diǎn)，下列說法正確的是

()

2q

A.尸點(diǎn)電勢低于S點(diǎn)電勢B.T點(diǎn)電場強(qiáng)度方向指向。點(diǎn)

C.除無窮遠(yuǎn)處外，MN直線上還存在兩個電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)D.將正試探電荷蛇從T

點(diǎn)移到尸點(diǎn)，靜電力做正功

【答案】B

【解析】

【詳解】A.在直線上，左邊正電荷在/右側(cè)電場強(qiáng)度水平向右，右邊負(fù)電荷在直線

上電場強(qiáng)度水平向右，根據(jù)電場的疊加可知間的電場強(qiáng)度水平向右，沿著電場線

電勢逐漸降低，可知P點(diǎn)電勢高于等勢面與交點(diǎn)處電勢，則P點(diǎn)電勢高于S點(diǎn)電勢，

故A錯誤；

C.由于正電荷的電荷量大于負(fù)電荷電荷量，可知在N左側(cè)電場強(qiáng)度不可能為零，則N右

側(cè)，設(shè)"N距離為L，根據(jù)

k-1qk-q

(L+d)2(I)?

可知除無窮遠(yuǎn)處外，直線MN電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)只有一個，故C錯誤；

D.由A選項(xiàng)分析可知：T點(diǎn)電勢低于P電勢，則正電荷在T點(diǎn)的電勢能低于在P電勢的

電勢能，將正試探電荷%從T點(diǎn)移到尸點(diǎn)，電勢能增大，靜電力做負(fù)功，故D錯誤；

B.設(shè)等勢圓的半徑為R,AN距離為x,肱V距離為L,如圖所示

X

結(jié)合電勢的疊加原理A、S滿足

k-2q_kq

L-xx

k'2q_kq

L+2R—x2R—x

解得

L

x=—

3

R3

3

由于電場強(qiáng)度方向垂直等勢面，可知T點(diǎn)的場強(qiáng)方向必過等勢面的圓心，。點(diǎn)電勢

k-2qkq3kq

。。力4一五

33

可知

<PT>(PO

可知T點(diǎn)電場方向指向。點(diǎn)，故B正確。

故選B。

7.如圖，用兩根等長的細(xì)繩將一勻質(zhì)圓柱體懸掛在豎直木板的尸點(diǎn)，將木板以底邊為

軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動直至水平，繩與木板之間的夾角保持不變，忽略圓柱體與木板之間的摩

擦，在轉(zhuǎn)動過程中（）

A.圓柱體對木板的壓力逐漸增大

B.圓柱體對木板的壓力先增大后減小

C.兩根細(xì)繩上的拉力均先增大后減小

D.兩根細(xì)繩對圓柱體拉力的合力保持不變

【答案】B

【解析】

【詳解】設(shè)兩繩子對圓柱體的拉力的合力為T,木板對圓柱體的支持力為N,繩子與木板

夾角為a，從右向左看如圖所示

mg

在矢量三角形中，根據(jù)正弦定理

sin6/_sin/7_siny

mgNT

在木板以直線MN為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動直至水平過程中，a不變，/從90。逐漸減小到

0,又

y+4+a=180°

且

?<90°

可知

90°</+/?<180°

則

0</7<180°

可知P從銳角逐漸增大到鈍角，根據(jù)

sinasinpsiny

mgNT

由于sin/不斷減小，可知T不斷減小，sin,先增大后減小，可知N先增大后減小，結(jié)

合牛頓第三定律可知，圓柱體對木板的壓力先增大后減小，設(shè)兩繩子之間的夾角為26,

繩子拉力為T，則

2Tcos0=T

可得

,T

T=-----

2cos6

。不變，T逐漸減小，可知繩子拉力不斷減小，故B正確，ACD錯誤。

故選B。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個

選項(xiàng)中，有兩個或兩個以上選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不

全的得3分，有選錯的得0分。

8.如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，一根導(dǎo)軌位于左軸上，另一根由

ab、be,cd三段直導(dǎo)軌組成，其中be段與x軸平行，導(dǎo)軌左端接入一電阻R。導(dǎo)軌上

一金屬棒肱V沿x軸正向以速度%保持勻速運(yùn)動，r=0時刻通過坐標(biāo)原點(diǎn)。，金屬棒始

終與X軸垂直。設(shè)運(yùn)動過程中通過電阻的電流強(qiáng)度為i,金屬棒受到安培力的大小為產(chǎn)，

金屬棒克服安培力做功的功率為尸，電阻兩端的電壓為U,導(dǎo)軌與金屬棒接觸良好，忽略

導(dǎo)軌與金屬棒的電阻。下列圖像可能正確的是（）

【答案】AC

【解析】

【詳解】當(dāng)導(dǎo)體棒從。點(diǎn)向右運(yùn)動z時，即在o?,時間內(nèi)，在某時刻導(dǎo)體棒切割磁感線

%

的長度

L=“+vottan0

（。為仍與ad的夾角）則根據(jù)

E=BLvo

/==野（4+%/tan，）

可知回路電流均勻增加；安培力

F=^2i=j^i（/o+%/tan，）2

則Ft關(guān)系為拋物線，但是不過原點(diǎn)；安培力做功的功率

R2T22R22

2

P=Fv°=—#（Zo+vottan0）

KK

則Pt關(guān)系為拋物線，但是不過原點(diǎn)；電阻兩端的電壓等于導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，即

U=E=BLv0-Bv0(J。+vottan0)

即圖像是不過原點(diǎn)的直線；根據(jù)以上分析，可大致排除BD選項(xiàng)；

L2L

當(dāng)在-------時間內(nèi)，導(dǎo)體棒切割磁感線的長度不變，感應(yīng)電動勢E不變，感應(yīng)電流/不

%%

變，安培力/大小不變，安培力的功率尸不變，電阻兩端電壓。保持不變；

同理可判斷，在--------時間內(nèi)，導(dǎo)體棒切割磁感線長度逐漸減小，導(dǎo)體棒切割磁感線的

%%

感應(yīng)電動勢E均勻減小，感應(yīng)電流/均勻減小，安培力廠大小按照二次函數(shù)關(guān)系減小，但

是不能減小到零，與°?人內(nèi)是對稱的關(guān)系，安培力的功率P按照二次函數(shù)關(guān)系減小，但

%

是不能減小到零，與°?區(qū)內(nèi)是對稱的關(guān)系，電阻兩端電壓U按線性均勻減??；綜上所述

嶺

選項(xiàng)AC正確，BD錯誤。

故選AC?

9.如圖，輕質(zhì)定滑輪固定在天花板上，物體尸和。用不可伸長輕繩相連，懸掛在定滑輪

上，質(zhì)量加f=0時刻將兩物體由靜止釋放，物體。的加速度大小為旦。T時刻

3

輕繩突然斷開，物體P能夠達(dá)到的最高點(diǎn)恰與物體。釋放位置處于同一高度，取f=0時

刻物體P所在水平面為零勢能面，此時物體。的機(jī)械能為E。重力加速度大小為g,不計(jì)

摩擦和空氣阻力，兩物體均可視為質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是()

F

A.物體P和。的質(zhì)量之比為1:3B.2T時刻物體。的機(jī)械能為彳

3ED.2T時刻物體P的速度大小結(jié)

C.2T時刻物體尸重力的功率為一

2T3

【答案】BCD

【解析】

【詳解】A.開始釋放時物體。的加速度為三，則

ug

mQg-FT=mQ--

Z7S

FT-mPg=mp--

解得

口2

FT

mp

mQ2

選項(xiàng)A錯誤；

B.在T時刻，兩物體的速度

P上升的距離

細(xì)線斷后P能上升的高度

2

h2a上

-2g18

可知開始時PQ距離為

2sT2

h=hx+h1=甫一

若設(shè)開始時P所處的位置為零勢能面，則開始時Q的機(jī)械能為

2m0g2T工

E=mQgh=——-——

從開始到繩子斷裂，繩子的拉力對。做負(fù)功，大小為

mg2T2

咻=6%=將o一

則此時物體。的機(jī)械能

,mg2T-E

E=E—%o=—

92

E

此后物塊。的機(jī)械能守恒，則在27時刻物塊。的機(jī)械能仍為萬，選項(xiàng)B正確;

CD.在27時亥U,重物產(chǎn)的速度

丁2gT

嶺=匕-gT=--—

方向向下；此時物體P重力的瞬時功率

P==噠；

GmpgSv2332T

選項(xiàng)CD正確

故選BCD。

10.如圖，廣場水平地面上同種盆栽緊密排列在以。為圓心、用和此為半徑的同心圓

上，圓心處裝有豎直細(xì)水管，其上端水平噴水嘴的高度、出水速度及轉(zhuǎn)動的角速度均可調(diào)

節(jié)，以保障噴出的水全部落入相應(yīng)的花盆中。依次給內(nèi)圈和外圈上的盆栽澆水時，噴水嘴

的高度、出水速度及轉(zhuǎn)動的角速度分別用用、匕、外和。2、丫2、表示。花盆大小相

同，半徑遠(yuǎn)小于同心圓半徑，出水口截面積保持不變，忽略噴水嘴水平長度和空氣阻力。

下列說法正確的是（）

A.若九=h2,貝I］匕：匕=6：Rx

B.若匕=匕，則%：色=R::周

C.若。］=02，匕=%，噴水嘴各轉(zhuǎn)動一周，則落入每個花盆的水量相同

D.若丸=生,噴水嘴各轉(zhuǎn)動一周且落入每個花盆的水量相同，則。1=02

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律

R=vt

解得

可知若歷=/l2,則

vi：V2=Ri：Ri

若V1=V2,貝I

兒：b=R；.R；

選項(xiàng)A錯誤，B正確；

c.若例二g,則噴水嘴各轉(zhuǎn)動一周的時間相同，因四="2,出水口的截面積相同，可知單

位時間噴出水的質(zhì)量相同，噴水嘴轉(zhuǎn)動一周噴出的水量相同，但因內(nèi)圈上的花盆總數(shù)量較

小，可知得到的水量較多，選項(xiàng)c錯誤；

D.設(shè)出水口橫截面積為So,噴水速度為也若多二牡，則噴水管轉(zhuǎn)動一周的時間相等，

因〃相等，則水落地的時間相等，則

R

t=—

v

相等；在圓周上單位時間內(nèi)單位長度的水量為

_必況_RS。_%_

coBAto)Rtcot\lh

相等，即一周中每個花盆中的水量相同，選項(xiàng)D正確。

故選BD。

三、非選擇題：共54分。第11~14題為必考題，每個試題考生必須作答。第

15~16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。

(-)必考題：共42分。

11.某實(shí)驗(yàn)小組利用鐵架臺、彈簧、鉤碼、打點(diǎn)計(jì)時器、刻度尺等器材驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守

恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。彈簧的勁度系數(shù)為匕原長為Lo,鉤碼的質(zhì)量為相。已知

彈簧的彈性勢能表達(dá)式為E=—依2,其中左為彈簧的勁度系數(shù)，X為彈簧的形變量，當(dāng)?shù)?/p>

2

的重力加速度大小為g。

彈簧

鉤碼

才L點(diǎn)

計(jì)小指

圖1

時

打點(diǎn)計(jì)

接通

為心

長度

簧的

時彈

得此

，測

位置

某一

拉至

慢下

碼緩

將鉤

度內(nèi)

性限

在彈

（1）

段的

上升階

碼加速

帶。鉤

的紙

清晰

點(diǎn)跡

一條

到了

，得

收縮

彈簧

碼，

放鉤

止釋

從靜

源。

器電

為

，認(rèn)

圍內(nèi)

許范

差允

（在誤

為T

隔均

間間

的時

之間

兩點(diǎn)

相鄰

帶上

，紙

2所示

如圖

紙帶

部分

量為

能減少

彈性勢

彈簧的

內(nèi)，

時間

廠點(diǎn)

打出

點(diǎn)到

出A

從打

點(diǎn)）。

出A

時打

的同

鉤碼

釋放

o

量為

能增加