天津市和平区2022届高三物理第一次质量调查（和平一模，含解析）

天津市和平区2022届高三物理第一次质量调查（和平一模，含解析）温馨提示：理科综合共300分，考试用时l50分钟。物理试卷分为第I卷和第Ⅱ卷两部分，共120分。祝各位考生考试顺利!第I卷注意事项：本卷共8题，每题6分，共48分。l-5题每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。6-8题每题给出的四个选项中，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．有选错或不答的得0分，请将答案填写在答题卡l—8题的位置上。1．下列关下物理史实及物理现象的说法中正确的是A．双缝干涉图样的中央亮条纹宽而亮，两边亮条纹窄而暗B．汤姆生在用粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说C．查德威克在用粒子轰击被核的实验中发现了正电子D．用紫光照射某金属能发生光电效应，那么用紫外线照射该金属也一定能发生光电效应【答案】D【解析】双缝干涉图样的条纹宽度相等，各相邻条纹等间距，亮度基本相同，故A错误；汤姆生利用阴极射线管发现了电子，提出了原子的枣糕模型，卢瑟福通过粒子轰击金箔的实验提出原子核式结构学说，选项B错误；查德威克在用粒子轰击被核的实验中发现了中子，正电子是安德森发现的，选项C错误；紫外线的频率大于紫光的频率，由爱因斯坦光电效应方程可知，只要照射光的频率大于金属的极限频率，就一定能发生光电效应现象，选项D正确。2．以下几种典型电场的电场线中，a、b两点电场强度和电势均相等的是【答案】B【解析】图A是点电荷形成的电场，a、b两点电势相等，电场强度大小相等、方向不同；图B是等量异种电荷的电场，a、b两点电场强度和电势均相等；图C是等量同种电荷的电场，a、b两点电势相等，电场强度大小相等、方向相反；图D是匀强电场，a、b两点肠腔相等，电势不同。本题选B。3．如图所示，一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中。若通以图示方向的电流(从A点流入，从C点流出)，电流强度I，则金属框受到的磁场力为A．0B．ILBC．ILBD．2ILB-8-\n【答案】B【解析】本题考查对基本概念的理解。由通电导线在磁场中所受安培力大小的计算公式可知选项B正确。4．如图(a)所示是—个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是(b)图中的图【答案】A【解析】欧姆表的内部电源的正极与外部负极插孔相连，内部电源的负极与外部正极插孔相连，故C、D错误；每次换挡都要短接表笔欧姆调零，所以内部应接可调电阻，故B错误，综合分析可知A正确．故选A。5．放射性元素的原子核连续经过三次衰变和两次衰变，若最后变成另一种元素的原子核Y，则新核Y的正确写法是：A．B．C．D．【答案】C【解析】书写核反应方程，根据质量数守恒和电荷数守恒配平，得到新核Y的正确写法是，故C正确．6．如图，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO’轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R，在线圈由平行磁场的位置转过90o的过程中，下列说法正确的是：A．磁通量的变化量B．平均感应电动势C．电阻R产生的焦耳热D．电阻R产生的焦耳热【答案】BD【解析】图示位置磁通量为Φ1=0，转过90°时磁通量为Φ2=BS，△Φ=Φ2-Φ1=BS，故A错误；根据法拉第电磁感应定律得，平均感应电动势，解得-8-\n，故B正确；电流的有效值为I=，，电阻R所产生的焦耳热Q=I2Rt，，解得Q=，故C错误D正确。7．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：10，接线柱a、b接在电压为V的正弦交流电源上，R1为定值电阻，其阻值为100，R2为用半导体热敏材料制成的传感器。下列说法中正确的是A．时，a、b两点间电压的瞬时值为11VB．时，电压表的读数为220VC．当R2的温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大D．在1分钟内电阻R1上产生的热量为55000J【答案】BC【解析】t=s时，a、b两点间电压的瞬时值为u=22sin（100π×）V=11V，所以A错误．无论何时，最大值为U=22V，所以有效值U1==22V．根据变压器的原副线圈的电压比等于匝数比，即，所以U2=220V，即电压表读数为220V．所以B正确．当R2的温度升高时，R2的电阻减小，导致副线圈电路的总电阻减小，所以电路中的总电流将会增加，电流表A测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流也要增加；由于电源的电压不变，原副线圈的电压也不变，所以电压表V的示数不变，所以C正确．计算热量用有效值．R1两端的电压有效值为220V，所以在1分钟内电阻R1上产生的热量为Q=J．所以D错误．故选BC．8．一列简谐横波沿x轴正方向传播，O为波源且t=0开始沿y轴负方向起振，如图所示是t=0.2s末x=0至4m范围内的波形图，虚线右侧的波形末画出。已知图示时刻x=2m处的质点第一次到达波峰，则下列判断中正确的是A．这列波的周期为0.2s，振幅为l0cmB．这列波的波长为8m．波速为40m/sC．t=0.7s末，x=10m处质点的位置坐标为(10m，10cm)D．t=0.7s末，x=24m处的质点加速度最大且沿y轴负方向【答案】AB-8-\n【解析】由已知条件结合图像可知该横波的振幅为10cm，波长为8m，t=0.2s时波源正向下运动，刚好运动了一个周期，故这列波的周期为0.2s，由可得波速为40m/s，选项A、B正确。t=0.25s时，x=10m处质点刚开始运动，t=0.7s末，x=10m处质点运动到波谷，其位置坐标为(10m，-10cm)，选项C错误。t=0.6s时，x=24m处的质点刚开始运动，t=0.7s末，x=24m处的质点回到平衡位置，其加速度为0，选项D错误。第Ⅱ卷注意事项：本卷共4题，共72分，计算题要写出必要的公式和演算过程，只写答案的不得分，请将答案和计算题的公式，演算过程填写在答题纸上。9．(18分)(1)(6分)①写出钠核(Na)俘获一个粒子后放出一个质子的核反应方程{}②对下面用相同红光照射做出的两幅图说法正确的是()A．甲图是衍射图样，乙图是干涉图样B．甲图是干涉图样，乙图是衍射图样C．甲图是光通过单缝后的图样，乙图是光通过双缝后图样D．甲图是光通过双缝后的图样，乙图是光通过单缝后图样③由某种材料制成的电器元件，其伏安特性曲线如图所示。现将该元件接在电动势为8V，内阻为4的电源两端，则通过该元件的电流为A。(2)(4分)下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。(UC是遏制电压)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象；从图象中可知这种金属的截止频率为；已知e=1.6010-19C，用给出的数据结合图象算出普朗克常量为。(3)(8分)为了测量右图中果汁电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响(实验器材如图所示)。-8-\n①将电压表、电流表均视为理想电表，请在图中用笔画线代替导线连接电路；②实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图像如图中a、b、c所示．由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势(填“增大”、“减小”或“不变”)，电源内阻(填“增大”、“减小”或“不变”)；③图线a对应的电源电动势E=V，短路电流I=A。(均保留三位有效数字)【答案】【解析】（1）①由质量数守恒和电荷数守恒可得结果。②由单缝衍射和双缝干涉的特点可知，双缝干涉图样的条纹宽度相等，各相邻条纹等间距，亮度基本相同；单缝衍射图样的条纹宽度不等，中央最宽，各相邻条纹间距不等，中央条纹最亮，两边变暗，结合题图对比可知选项BD正确。③在题图中作出电源的外特性曲线，与U轴交点坐标8V，与I轴交点坐标2A，则两图线交点，即为该元件接在电源上的工作状态，由图可得I=1A。（2）用不同频率的光照射某金属均产生光电效应，题中测量金属遏止电压UC与入射光频率ν，根据表格数据得到UC-ν图象，当UC=0时，刚好发生光电效应．eUC=hν-W0，-8-\n根据图象求出该金属的截止频率νC=4.27×1014Hz，根据图象的斜率k=，得普朗克常量h=6.30×10-34J•s.（3）①电流表跟变阻器串联后跟电压表并联接在电源两端，由于均为理想电表，故可以忽略电压表的分流作用。电压表的示数表示路端电压，电流表的示数表示流过电源的电流。②、③电池的U-I曲线的斜率表示内阻的大小，通过斜率的变化判断内阻的变化（结合图像，间距减小，斜率增大，电源内阻增大，电动势不变）．当外电压为0时，此时的电流为短路电流，电流为0时，外电压等于电动势．10．(16分)电阻可忽略的光滑平行金属导轨，两导轨间距L=0.75m，导轨倾角为30o，导轨上端ab接一阻值R=1.5的电阻，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.5，质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热Qr=0.1J。(取g=10m/s2)求：(1)金属棒在此过程中克服安培力的功；(2)金属棒下滑速度v=2m/s时的加速度a.【答案】见解析【解析】11．(18分)如图所示，质量M，半径R的光滑半圆槽第一次被固定在光滑水平地面上，质量为m的小球，以某一初速度冲向半圆槽刚好可以到达顶端C．然后放开半圆槽。其可以自由运动，m小球又以同样的初速冲向半圆槽，小球最高可以到达与圆心等高的B点，(g=10m/s2)试求：①半圆槽第一次被固定时，小球运动至C点后平抛运动的水平射程X=?②小球质量与半圆槽质量的比值m/M为多少?【答案】见解析【解析】-8-\n12．(20分)如图所示，方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界，是一个半径为r的圆，圆心O1在x轴上，OO1距离等于圆的半径。虚线MN平行于x轴且与圆相切于P点，在MN的上方是正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的大小为E，方向沿x轴的负方向，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。有—群相同的正粒子，以相同的速率，在纸面内沿不同方向从原点O射入第I象限，粒子的速度方向在与x轴成角的范围内，其中沿x轴正方向进入磁场的粒子经过P点射入MN后，恰好在正交的电磁场中做直线运动。粒子的质量为m．电荷量为q(不计粒子的重力)。求：(1)粒子的初速率；(2)圆形有界磁场的磁感应强度：(3)若只撤去虚线MN上面的磁场B，这些粒子经过y轴的坐标范围。【答案】见解析【解析】-8-\n-8-