天津市2022届高三理综第三次六校联考试题（物理部分，含解析）新人教版

2022届第三次六校联考理科综合能力测试试卷物理部分本部分为物理试卷，本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共120分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号用2B铅笔涂写在答题卡上。答卷时，考生务必将卷Ⅰ答案用2B铅笔涂写在答题卡上，卷II答在答题纸上，答在试卷上的无效。第Ⅰ卷注意事项：1．每小题选出答案后，把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。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．如图所示，欲使在固定的粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下，可采用的方法是：A．增大斜面的倾角B．对木块A施加一个垂直于斜面向下的力C．对木块A施加一个竖直向下的力D．在木块A上再叠放一个重物【答案】B【解析】由木块A匀速下滑可知，沿斜面方向，木块A受力平衡，则。若斜面的倾角增大，则，木块A加速下滑，A错误；若对木块A施加一个垂直于斜面向下的力，则木块压紧斜面的力增大，滑动摩擦力增大，木块做减速运动，最终静止，B正确；若对木块A施加一个竖直向下的力，对木块A分析可得，沿斜面方向有，则木块A仍匀速下滑，C错误；若在木块A上再叠放一个重物，相当于增大木块A的质量，仍有，故木块A仍匀速下滑，D错误。本题应选B。2．下列说法正确的是：A．卢瑟福的原子核式结构模型很好的解释了α粒子散射实验B．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是有复杂结构的C．β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的D．在核聚变反应：H+H→He+n中，质量数减少，并释放出能量【答案】A【解析】汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子可分，原子有复杂内部结构，并提出了原子的枣糕模型，B错误；β射线是由原子核内部发出的，C错误；在核聚变反应：H+H→He+n中，质量数守恒，但有质量亏损，故释放出能量，D错误。选项A说法正确。本题选A。-10-\n图甲A2VA1图乙0.010.02//t/sU/V3．在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示。已知变压器原、副线圈的匝数比，串联在原线圈电路中电流表A1的示数为1A，下列说法正确的是：A．变压器输出端交流电的频率为5HzB．电流表A2的示数为0.1AC．电压表V的示数为220VD．变压器的输出功率为220W【答案】D【解析】由图乙可知，交流电的周期为0.02s，由可知其频率为50Hz，A错误；原副线圈的电流跟线圈匝数成反比，故电流表A2的示数为10A，B错误；由图乙可知交流电的最大值是V，故其有效值为220V，即电压表V的示数为220V，C错误；由P=UI可知变压器的输出功率为220W，D正确。ab４．如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏上ab之间形成一条彩色光带．下面的说法中正确的是：A．a侧是红色光，b侧是紫色光B．通过同一双缝干涉装置，a侧光所形成的干涉条纹间距比b侧光的大C．若b侧光的光子能使某一金属发生光电效应，则a侧光的光子也一定能使其发生光电效应D．在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率【答案】C【解析】由于a侧光的偏折程度大于b侧光，故三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率，a侧是紫色光，b侧是红色光，A错误。红光的波长大于紫光的波长，由可知通过同一双缝干涉装置，紫光所形成的干涉条纹间距比红光的小，B错误。紫光的频率大于红光的频率，故若红光的光子能使某一金属发生光电效应，则紫光的光子也一定能使其发生光电效应，C正确。由可知在三棱镜中紫光的传播速率小于红光的传播速率，故D错误。5．物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能。若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为m0的质点到质量为M0的引力源中心的距离为r0时，其万有引力势能（式中G为引力常数）。一颗质量为m的人造地球卫星以半径为r1的-10-\n圆形轨道环绕地球匀速飞行，已知地球的质量为M，要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大为r2，则卫星上的发动机所消耗的最小能量为：（假设卫星的质量始终不变，不计空气阻力及其它星体的影响）：A．B．C．D．【答案】A【解析】根据万有引力提供向心力由：G=m，解得EK1=mv12=．G=m，解得EK2=mv22=．则动能的减小量为△EK=-．引力势能的增加量△EP=--(-)=-,根据能量守恒定律，发动机消耗的最小能量E=△EP-△EK=．故选A．二.不定项选择题（每小题6分，共18分。每小题给出的4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，有选错或不答的得0分）01234t/s1-16．某物体运动的v－t图象如图所示，下列说法正确的是：A．物体在第1s末运动方向发生变化B．前４s内合外力冲量为零C．第1s内合外力的功率保持不变D．前3s内合外力做正功【答案】BDx/m1.02.02.51.50.5y/mOabcd【解析】0-2s物体一直沿正方向运动，A错误；前４s内物体动量的变化量为0，故合外力的冲量为零，B正确；0-1s物体做匀加速直线运动，加速度不变，故合外力恒定，由P=Fv知第1s内合外力的功率逐渐增大，C错误；前3s内物体的动能增大，据动能定理可知，合外力做正功，D正确。７．如图为一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图及传播的距离，已知该波的周期为，、、、为沿波传播方向上的四个质点，下列判断正确的是：A．在时刻，质点的速度达到最大B．从时刻起，质点比质点先回到平衡位置C．在时刻，质点的速度向上且达到最大-10-\nD．从时刻起，在一个周期内，、、三个质点所通过的路程均为一个波长【答案】BC【解析】在t+时刻，c质点到达波峰，速度为零，故A错误．波沿x轴正方向传播，此时刻b、a的振动方向都向上，所以从t时刻起，质点b比质点a先回到平衡位置，故B正确．波传到d质点的时间为，d质点起振方向向下，则在t++即时刻，d质点的速度向上且达到最大，故C正确．从t时刻起，在一个周期内，a、b、c三个质点所通过的路程均四个振幅，不是一个波长，故D错误．故选BC。8．如图所示，在匀强电场中、、、为矩形的四个顶点，、分别为边和的中点且长为长的2倍。已知电场线的方向平行于矩形所在平面，、、三点电势分别为4V、8V、6V，则：A．点的电势为2VB．电场线方向垂直于向下C．电场线方向垂直于向下D．一电子从a点运动到c点，电势能减少【答案】ACD【解析】由于ab与cd平行，故，由于已知、、三点电势分别为4V、8V、6V，则点的电势为2V，A正确。在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分，故e点电势等于c点电势，ec是匀强电场的一条等势线，又电场线跟等势线垂直且沿电场线电势降低，故电场线方向垂直于向下，B错误C正确。一电子从a点运动到c点，电场力做正功，电势能减少，D正确。本题选ACD。物理试卷第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纸上。2．本卷共4题，共72分。三．填空题：（每空2分，共18分）9．(1)①如图所示，一竖直的半圆形光滑轨道与一光滑曲面在最低点平滑连接，一小球从曲面上距水平面高处由静止释放，恰好通过半圆最高点，则半圆的半径=②用游标卡尺测量小球的直径，如图所示的读数是mm。打点计时器纸带夹子重物图甲-10-\n（2）在用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图乙所示，选取纸带上打出的连续４个点、、、，各点距起始点Ｏ的距离分别为、、、，已知重锤的质量为，当地的重力加速度为，则：①从打下起始点到打下点的过程中，重锤重力势能的减少量为＝，重锤动能的增加量为＝。②若，且测出，可求出当地的重力加速度。AOBCD图乙(3)实际电压表内阻并不是无限大，可等效为理想电流表与较大的电阻的串联。现要测量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：①待测电压表（量程3V，内阻约3kΩ待测）一只；②电流表（量程3A，内阻0.01Ω）一只；③电池组（电动势约为3V，内阻不计）；④滑动变阻器一个；⑤变阻箱（可以读出电阻值，0-9999Ω）一个；⑥开关和导线若干。某同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：VRS乙VARS甲（1）该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小，你认为其中相对比较合理的是（填“甲”或“乙”）电路。（2）用你选择的电路进行实验时，闭合电键S，改变阻值，记录需要直接测量的物理量：电压表的读数U和（填上文字和符号）；（3）由所测物理量选择下面适当坐标轴，能作出相应的直线图线，最方便的计算出电压表的内阻：（A）（B）（C）（D）（4）设直线图像的斜率为、截距为，请写出待测电压表内阻表达式＝。【答案】(1)①②(2)①②-10-\n（3）①乙②变阻箱的阻值③④【解析】（1）①由机械能守恒定律可得，，在半圆轨道的最高点，由重力提供向心力可得，两式联立可得R=。②游标卡尺的主尺读数为10mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为：主尺读数+游标尺读数=10mm+0.50mm=10.50mm.（2）①重锤重力势能的减少量为△EP=mgs2．打C点时重锤的速度vC=，T=， 重锤动能的增加量为△Ek=。②由已知数据，结合△x=aT2即可求解加速度．（3）①由于电阻箱的读数可以直接读出，故应选乙电路。②实验中需要记录电压表的读数和相应变阻箱的阻值。③由闭合电路欧姆定律可得,整理可得,故可作出的关系图线（为直线），选c。④由③可知，k=,b=,故。Mmv0DshAB10．（16分）如图所示，在距水平地面高的水平桌面一端的边缘放置一个质量的木块，桌面的另一端有一块质量的木块以初速度开始向着木块滑动，经过时间与发生碰撞，碰后两木块都落到地面上。木块离开桌面后落到地面上的点。设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知点距桌面边缘的水平距离，木块A与桌面间的动摩擦因数，重力加速度取。求：（1）两木块碰撞前瞬间，木块的速度大小；（2）木块离开桌面时的速度大小；（3）碰撞过程中损失的机械能。【答案】见解析【解析】（1）木块A在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动，根据牛顿第二定律，木块A-10-\n的加速度（2分）设两木块碰撞前A的速度大小为v，根据运动学公式，得（2分）（2）两木块离开桌面后均做平抛运动，设木块B离开桌面时的速度大小为v2，在空中飞行的时间为t′。根据平抛运动规律有：，（2分）解得：＝1.5m/s（1分）（3）设两木块碰撞后木块A的速度大小为v1，根据动量守恒定律有：（3分）解得：=0.80m/s（1分）设木块A落到地面过程的水平位移为s′，根据平抛运动规律，得(4分)解得：（1分）11．(18分)如图所示，水平放置足够长的电阻不计的粗糙平行金属导轨、相距为，三根质量均为的导体棒、、相距一定距离垂直放在导轨上且与导轨间动摩擦因数均为，导体棒、的电阻均为，导体棒的电阻为。有磁感应强度为的范围足够大的匀强磁场垂直于导轨平面方向向上。现用一平行于导轨水平向右的足够大的拉力F作用在导体棒上，使之由静止开始向右做加速运动，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略导体棒间的相互作用，求：（1）当导体棒刚开始运动时，导体棒的速度大小；（2）当导体棒刚开始运动时撤去拉力F，撤力后电路中产生焦耳热为，撤去拉力F后导体棒在导轨上滑行的距离【答案】见解析【解析】（1）导体棒切割磁感线产生的电动势为：（2分）外电路的电阻为：-10-\n（2分）由闭合电路欧姆定律得：（2分）以导体棒为研究对象：由电路知识：（2分）由物体平衡条件：（2分）联立解得：（2分）（2）以导体棒为研究对象：由能量守恒定律：（4分）解得：(2分)12．如图所示，在坐标系坐标原点O处有一点状的放射源，它向平面内的轴上方各个方向发射粒子，粒子的速度大小均为，在的区域内分布有指向轴正方向的匀强电场，场强大小为，其中与分别为粒子的电量和质量；在的区域内分布有垂直于平面向里的匀强磁场，为电场和磁场的边界．为一块很大的平面感光板垂直于平面且平行于轴，放置于处，如图所示．观察发现此时恰好无粒子打到板上．（不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用），求：xO××××××××××××yd2dabEB（1）粒子通过电场和磁场边界时的速度大小及距y轴的最大距离;（2）磁感应强度的大小；（3）将板至少向下平移多大距离才能使所有的粒子均能打到板上？此时ab板上被粒子打中的区域的长度．【答案】见解析【解析】（1）根据动能定理：（2分）-10-\n可得：（1分）初速度方向与轴平行的粒子通过边界时距轴最远，由类平抛知识：解得：（3分）（2）根据上题结果可知：，对于沿x轴正方向射出的粒子进入磁场时与x轴正方向夹角：（1分）易知若此粒子不能打到ab板上，则所有粒子均不能打到ab板，因此此粒子轨迹必与ab板相切，可得其圆周运动的半径：（2分）又根据洛伦兹力提供向心力：（2分）可得：（1分）（3）由分析可知沿x轴负方向射出的粒子若能打到ab板上，则所有粒子均能打到板上。其临界情况就是此粒子轨迹恰好与ab板相切。（2分）由分析可知此时磁场宽度为原来的，（2分）则：板至少向下移动（1分）沿x轴正方向射出的粒子打在ab板的位置粒子打在ab板区域的右边界由几何知识可知：板上被粒子打中区域的长度：-10-\n（3分）-10-