天津市河北区2022届高三物理总复习质量检测（二）（河北二模，含解析）

河北区2022－2022学年度高三年级总复习质量检测（二）理科综合物理部分理科综合共300分，考试用时150分钟物理试卷分为第I卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，第I卷1至3页，第Ⅱ卷4至8页，共120分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。祝各位考生考试顺利！第I卷注意事项：1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动。用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。2．本卷共8题，每题6分，共48分。一、单项选择题（每小题6分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1．下列说法中正确的是A．光的偏振现象能说明光具有波动性，但并非所有的波都能发生偏振现象B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场C．在光的双缝干涉实验中，若将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄D．某人在速度为0.5c的飞船上打开一光源，则这束光相对于地面的速度应为1.5c【答案】A【解析】光的偏振现象说明光是横波，固然也能说明光具有波动性，只有横波能发生偏振现象，A正确；均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，B错误；红光的波长大于绿光，故红光的干涉条纹间距大，C错误；由光速不变原理可知D错误。2．如图所示，一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮，两端系在高度相等的A、B两点，滑轮下挂一物体，不计轻绳和轻滑轮之间的摩擦。保持A固定不动，让B缓慢向右移动，则下列说法正确的是A．随着B向右缓慢移动，绳子的张力减小B．随着B向右缓慢移动，绳子的张力不变C．随着B向右缓慢移动，滑轮受绳AB的合力变大D．随着B向右缓慢移动，滑轮受绳AB的合力不变【答案】D【解析】动滑轮在不计摩擦的情况下，两侧绳子拉力大小相等，平衡后，两侧绳子的拉力关于竖直方向对称．根据数学知识，研究两侧绳子与竖直方向的夹角和AB间距离的关系，根据平衡条件确定绳子合力与物体重力的关系。保持A固定不动，让B缓慢向右移动-9-\n，则两侧绳子的夹角增大，绳上的张力增大，由于物体的重力不变，故绳AB的合力不变。本题应选D。3．以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是A．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子B．天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的看不见的射线C．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，所以原子的能量减小D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，一定是因为这束光的光强太小【答案】B【解析】天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内部放出的看不见的射线，故A错误B正确；氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，库仑力对电子做负功，所以动能变小，电势能变大（动能转为电势能），因为吸收了光子，原子的总能量变大，故C错误；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，一定是因为这束光的频率低于金属的极限频率，与光强没有关系，故D错误。4．一带电粒子射入固定在O点的点电荷的电场中，粒子轨迹如图中实线abc所示，图中虚线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计粒子重力，则可以判断A．粒子受静电引力的作用B．粒子速度C．粒子动能D．粒子电势能【答案】C【解析】由轨迹的弯曲情况，电场力应指向曲线凹侧，且与等势面垂直（电场线垂直该处等势面），所以可以判断粒子受到的电场力的方向向左，背离场源电荷，粒子受静电斥力的作用，故A错误。此粒子由a到b，电场力做负功，根据动能定理可知，粒子的动能减小，速度减小，故，B错误。由b到c，电场力做正功，电势能减小，故，D错误。由于a、c在同一等势面上，粒子由a至c，电场力做功为0，动能不变，，C正确。5．理想变压器原线圈两端输入的交变电压如图甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为11∶2，如图乙所示，定值电阻R0=10Ω，滑动变阻器R的阻值变化范围为0~20Ω，下列说法中正确的是-9-\nA．变压器输出电压的频率为100HzB．电压表的示数为56.5VC．当滑动变阻器阻值减小时，变压器输入功率变大D．当滑动变阻器阻值调为零时，变压器的输出功率为16W【答案】C【解析】由图象可知，交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为50Hz，所以A错误．根据原副线圈电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的有效值为220V，所以副线圈的电压的有效值为40V，所以电压表的示数为40V，所以B错误．滑动变阻器阻值变小，原副线圈的电流都变大，变压器输入功率变大，故C正确．滑动变阻器的电阻为0时，副线圈的电压不变，电路消耗的功率,U=40V，解得P=160W，故变压器的输出功率为160W，所以D错误．故选C．二、多项选择题（每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6．随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点。假设深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的，则下列判断正确的是A．该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期B．某物体在该外星球表面上所受重力是它在地球表面上所受重力的8倍C．该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍D．绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同【答案】BC【解析】根据G=m解得：T=而不知道其质量与同步卫星轨道半径的关系，所以无法比较该外星球的同步卫星周期与地球同步卫星周期的关系，故A错误；根据G=ma解得：a=所以，故B正确；根据G=m解得：v=，所以，故C正确；根据C分析可知：v=，轨道半径r相同，但中心天体质量不同，所以速度也不一样，故D错误．故选BC。7．如图甲所示，一根水平张紧弹性长绳上有等间距的O、P、Q三个质点，这三个质点间距离为OP=PQ=lm。t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴方向振动，并产生沿x轴正方向传播的波，O质点的振动图象如图乙所示。当O质点第一次达到正向最大位移时，P质点刚开始振动，已知振动和波形图中质点的位移规定的正方向相同，则-9-\nA．质点Q的起振方向为y轴正方向B．O、P两质点之间的距离为半个波长C．这列波传播的速度为1.0m/sD．在一个周期内，质点O通过的路程为0.4m【答案】AC【解析】由振动图象，质点O在t=0的起振方向沿y轴正方向，介质中各质点的起振方向均沿y轴正方向．故A正确．由题，OP距离是波长，则波长λ=4m，故B错误．由振动图象知T=4s，则波速v==1m/s．故C正确．在一个周期内，质点O通过的路程为S=4A=20cm=0.2m．故D错误．故选AC。8．如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的最右端，则下列说法中正确的是A．此时物块的动能为F(x+L)B．此时小车的动能为f(x+L)C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为F(x+L)－fLD．这一过程中，物块和小车因摩擦而产生的热量为fL【答案】CD【解析】由题意可知，在拉力的作用下物体前进的位移为L+x，故拉力的功为F（x+L），摩擦力的功为f（x+L），则由动能定理可知物体的动能为（F-f）（x+L），故A错误；小车受摩擦力作用，摩擦力作用的位移为x，故摩擦力对小车做功为fx，故小车的动能改变量为fx，故B错误；物块和小车增加的机械能等于外力的功减去内能的增量，内能的增量等于fL，故机械能的增量为F（x+L）-fL，故C、D正确；故选CD．第Ⅱ卷注意事项：1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。2．本卷共4题，共72分。9.（18分）（1）质量为2吨的打桩机的气锤，从5m高处白由落下与地面接触0.2s后完全静止下来，空气阻力不计、g取10m/s2，则在此过程中地面受到气锤的平均打击力为___________N。-9-\n（2）在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，小灯泡的阻值约为几欧姆；电压表量程为3V，内阻约为3000Ω：电流表量程为0.6A，内阻约为2Ω，要求小灯泡的电压能从零开始调节，为减小实验误差，方便调节，请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上．应选取的电路是_________，滑动变阻器应选取_______。E．总阻值5Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器F．总阻值200Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器G．总阻值1000Ω，最大允许电流1A的滑动变阻器（3）如图所示为“验证牛顿第二定律”的实验装置图。砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M，实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。①实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是（　　）A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，、撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶：轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动②实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是（　　）A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40gB．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120gC．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40gD．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g③下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为：xAB=4.22cm、xBC=-9-\n4.65cm、xCD=5.08cm、xDE=5.49cm、xEF=5.91cm、xFG=6.34cm，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=___________m/s2（结果保留2位有效数字）。【答案】【解析】（1）设向上为正方向，由冲量定理可得，由机械能守恒可得，解得=N，由牛顿第三定律可知地面受到气锤的平均打击力为N。（2）实验要求小灯泡的电压能从零开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法；小灯泡内阻较小，为减小实验误差，电流表应外接；满足不被烧坏的前提下，变阻器量程越小越好，方便调节。（3）平衡摩擦力时需要撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动；实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，砂和砂桶的总质量为m应远小于小车和砝码的总质量为M；由匀变速直线运动的推论式△x=at2可求得加速度的大小。10．（16分）如图所示，半径为R的光滑半圆轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段很小圆弧过渡。在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压（弹簧与两小球均不相连），处于静止状态。同时释放两个小球，a、b两小球都在水平轨道CD上与弹簧分离，之后a球恰好能通过圆轨道最高点A，b球恰好能到达斜轨道的最高点B．已知a球质量为m，重力加速度为g．求：（1）弹簧恢复原长时，a球、b球的速度大小各是多少？（2）b球的质量是多少？（3）释放小球前弹簧的弹性势能为多少？【答案】见解析【解析】-9-\n11．（18分）如图所示，在纸面内建立直角坐标系xOy，以第Ⅲ象限内的直线OM（与负x轴成45°角）和正y轴为界，在x<0的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小E=2V/m；以直线OM和正x轴为界、在y＜0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T．一不计重力的带负电粒子从坐标原点O沿y轴负方向以的初速度射入磁场。已知粒子的比荷为q/m=5×104C/kg，求：（l）粒子经过1/4圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标？（2）粒子在磁场区域运动的总时间？（3）粒子最终将从电场区域D点离开电场，则D点离O点的距离是多少？【答案】见解析【解析】-9-\n12.（20分）如图所示，光滑水平面上有正方形线框abcd，边长为L、电阻为R、质量为m．虚线PP′和QQ′之间有一垂直水平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，宽度为H，且H>L。线框在恒力F0作用下开始向磁场区域运动，cd边运动位移s后进入磁场，ab边进入磁场前某时刻，线框已经达到平衡状态。当cd边开始离开磁场时的一瞬间，撤去恒力F0，重新施加外力F，使得线框做加速度大小为F0/m的匀减速直线运动，最终离开磁场．求：（1）cd边刚进入磁场时ab边两端的电压Uab?（2）cd边从PP′位置到QQ′位置的过程中安培力所做的总功？（3）取cd边刚要离开磁场的时刻为起始时刻，写出在线框离开磁场的过程中，外力F随时间t变化的关系式？【答案】见解析【解析】-9-\n-9-