2022届高中物理学业水平等级性考试模拟试题一含解析

1、天津市 2022 届高中物理学业水平等级性考试模拟试题（一）第卷一、单项选择题12021 年 12 月 9 日，在“天宫课堂”中王亚平往水球中注入一个气泡，如图所示，气泡静止在水中，此时（）A气泡受到浮力 B水与气泡界面处，水分子间作用力表现为引力C水球呈扁球状D气泡内分子热运动停止 2如图为公交车上车时刷卡的情景，当听到“嘀”的声音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC 卡内部有电感线圈L 和电容C 构成的LC 振荡电路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，IC 卡内的LC 振荡电路产生电谐振，线圈L 中产生感应电流，给电容C 充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法

2、正确的是（）A读卡机发射的电磁波不能在真空中传播BIC 卡是通过X 射线工作的读卡机在发射电磁波时，需要进行调谐和解调IC 卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功能3两个相同的电阻分别通以如图甲、乙所示的两种交变电流，其中图乙的电流前半周期是 直流电流，后半周期是正弦式电流，则在一个周期内，甲、乙两种电流在电阻上产生的焦耳热之比等于（）A1：1B2：1C2： 3D4：3 4一列简谐横波沿x 轴传播，图甲为t=4s 时的波形图，P、Q 是介质中的两个质点。图乙为1质点 P 的振动图像，则（）该简谐横波沿x 轴正方向传播该 列 波 的 波 速 为 5m/ s C从图甲波形开始，Q

3、比P 先到达波峰位置D质点Q 的平衡位置坐标为x17.5m科技冬奥是北京冬奥会的一个关键词，大家在观看滑雪大跳台的比赛时，对“时间切片 ”有深刻的印象，就是把运动员从跳台上速度斜向上起飞一直到落地的过程展现在一帧画 面上，3 秒瞬间一帧呈现，给观众带来震撼视觉体验。假如运动员质量为m，离开跳台时速度的大小为v，重力加速度为g，运动中忽略阻力，则（）A运动员在空中运动的每帧位置之间，重力冲量不相同 B运动员在空中运动的每帧位置之间，速度的改变方向不同mv2运动员从跳台到最高点过程中，重力势能的增加为2运动员从最高点落回地面过程中重力的瞬时功率随时间均匀增加二、不定项选择题下列说法正确的是（） 衰

4、变现象说明电子是原子核的组成部分235 U 在中子轰击下生成144 Ba 和89 Kr 的过程中，原子核中的平均核子质量变小925636太阳辐射能量主要来自于太阳内部的轻核聚变反应 D根据玻尔理论，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，原子总能量增大北京时间 2021 年 10 月 16 日，神舟十三号载人飞船顺利将 3 名航天员送入太空。如图所示，圆形轨道I 为空间站运行轨道，椭圆轨道II 为载人飞船无动力运行的轨道，两轨道相切于 A 点，B 点为轨道II 的近地点。下列说法正确的是（ ）2A载人飞船在地面发射时的速度须大于地球的第二宇宙速度B载人飞船从B 点

5、运动到A 点的过程中速度逐渐减小空间站在轨道I 上 A 点的速度大于载人飞船在轨道II 上 A 点的速度空间站在轨道I 上 A 点的加速度大于载人飞船在轨道II 上A 点的加速度在x 轴上A、B 两点处分别有点电荷Q1和 Q ，两点电荷形成的静电场中，取无穷远处电2势为零，x 轴上各点的电势 随 x 变化的图像如图所示，下列说法正确的是（）AQ1带正电，Q2带负电BP 点的电场强度为零将电子（负电）从P1点沿x 轴正方向移到P 点的过程中，电子的电势能不断减小电子仅在电场力作用下从P1点沿x 轴正方向运动到P 点的过程中，加速度逐渐减小第卷学习小组的同学在实验室用如图所示的装置研究单摆。将单摆

6、挂在力传感器的下端，通过计算机来记录力传感器测定单摆摆动过程中摆线受到拉力大小的变化情况，以及单摆摆动 的时间。实验时用 20 分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示，该摆球的直径d mm；实验测得摆长为L，传感器测得摆线的拉力F 随时间t 变化的图像如图乙所示，则重力加速度的表达式为： g （用题目中物理量的字母表示）3小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是 （填选项前的字母）。A把单摆从平衡位置拉开 30的摆角，并在释放摆球的同时开始计时测量摆球通过最低点 100 次的时间t，则单摆周期为 t100用悬线的长度加摆球直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D选择密

7、度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小为了测量某待测电阻R，的阻值（约为 40），有以下一些器材可供选择：电流表A （量程为 03A，内阻r 约 0.1）；电流表 A （量程为 010mA，内阻r =10）；1122电压表V （量程为 03V，内阻约 3k）；电压表 V （量程为 015V，内阻约 5k）；12电源 E（电动势约为 3V，内阻很小）；定值电阻 R（2，允许最大电流为 1.0A）；滑动变阻器R （010，允许最大电流为 2.0A）；1滑动变阻器R （0500，允许最大电流为0.5A）；2单刀单掷开关S 一个，导线若干。根据以上器材设计电路，要求测量范围尽可能大、精确度高且调节方

8、便。电流表应选 ，电压表应选 ，滑动变阻器应选 （填写器材符号）。请在虚线框中画出测量电阻 Rx 的实验电路图 （并在电路图中标出所用元件的对应符号）。在某一次测量中，若电压表示数为U=2.1V，电流表示数为I=8.0mA，则待测电阻R = 。x4我国南方某些城市中秋节仍保留着秋千表演节目。如图，某次甲从绳子与地面平行的位 置由静止摆下，在秋千踏板摆到最低点时迅速将地面上的乙向上一拉，乙竖直跃上秋千，然 后一起站着并向上摆当再次返回最低点时，乙从秋千上水平跳出，甲继续摆到绳子与竖直 方向成 33角时速度为零。已知秋千踏板摆到最低点时与地面平行，且距离地面 1.8m；甲、乙站立在秋千上时重心与绳

9、上端距离为3.2m，甲、乙质量相等，甲、乙始终保持身体直立， cos330.84，g 取 10m/s2，忽略空气阻力和踏板质量。求：当甲、乙一起再次返回最低点时，甲、乙的共同速度大小；乙的落地点距踏板在最低点时的水平距离。如图所示为一台利用可折叠光屏制成的质谱仪原理图，可折叠光屏MN 可以绕垂直于纸面且过P 点的轴转动，使光屏MP 、PN 两部分互相垂直。现有电荷量相同、质量不同的离子由静止开始经过电压为U 0的电场加速后，通过狭缝 O 垂直磁场边界aa 进入垂直于纸面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，最后离子打在光屏上，已知光屏MP 部分在aa 上，OM L ， MP L ， PN

10、2 3 L 。求：3打在光屏上M、P 两点的离子质量之比；若离子打在光屏上N 点，该离子在磁场中运动的轨道半径。5如图甲为某种电驱动和电磁刹车的装置原理图，匝数为n 10 匝不计内阻的金属圆形线0圈水平放置，圆半径为r 4m ，线圈内存在竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间t 的变化关系为B 0.1t(T) ，线圈与水平放置的平行导轨相连，两导轨不计电阻且足够长，间距L=1.0m。现用三根并排固定在一起的导体棒模拟小车，三根导体棒用ab、cd 两根绝缘材料固定，相邻导体棒间距d=0.2m，导体棒长度也为L=1.0m，与导轨垂直且接触良 好。导体棒连同固定材料总质量 m=4.48kg，每

11、根导体棒的电阻为 r=3.0，该“小车”在导轨上运动时所受摩擦阻力f=0.24v（N），v 为小车运行的速率。（已知：几个电池相同时，并联后的总电动势等于单个电动势，而总内阻等于各个内阻的并联值）在平行导轨区域加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B0 0.6T ，闭合开关S，求：刚刚闭合S 瞬时bc 棒受的磁场力多大；该小车能达到的最大速度v；m当小车以第（1）问中的最大速度v运行时，某时刻断开开关S，并将平行导轨区域的m磁场立即改为如图乙所示的磁场，导轨间存在矩形匀强磁场区域，区域宽度为d=0.2m，相邻磁场区域间的距离为 2d，磁感应强度均为B1 3.0T ，方向垂直轨道平面向下，且开关S刚

12、断开时bc 恰开始进入首个B 磁场区，求小车减速向前运动的距离x 和减速过程的总焦耳1热 Q。6参考答案1B2D3D4C5D6BCD7BC8CD914.50 2 L4t 2C010AVR21142.111（1）4m/s；（2）2.88m【解析】1设甲第一次摆到最低点时，速度为v ，由机械能守恒定律得mgL 2 mv200得 v =8m/s0设甲将乙拉上瞬间共速为v ，甲将乙拉上的过程，水平方向动量守恒，由mv =2mv101得 v =4m/s1所以当甲乙一起回到最低点时速度为4m/s；设乙水平跳出瞬间，甲的速度为v ，乙的速度为v ，由动量守恒定律 2mv =mv +mv21甲摆到最高点过程，

13、由机械能守恒定律mv23 mgL1 cos3312322得乙做平抛运动，有1 gt 2 h2v =3.2m/s2v3=4.8m/s乙落地时与踏板在最低点时的水平距离为s=v t3解得 s=2.88m12（1） m: mMP【解析】 1: 4 ；（2） r 4 L37离子在加速电场中运动，根据动能定律可得qU0 1 mv2 2离子在磁场中做匀速圆周运动，可得Bqv 联立解得m qR2 B22Umv2 R0打在光屏M、P 两点的离子，在磁场中运动的半径分别为1RLM2R LP则打在光屏M、P 两点离子的质量之比m: m 1: 4MP 232若离子打在光屏上N 点，如图所示，由几何知识得(2 L r)2 3L r 2解得r 4 L313（1） F 3.2N ； v 16m/s ；（2）x=32m； Q 512Jm【解析】焦B根据法拉第电磁感应定律，线圈产生的感应电动势E n1t n t S 16Vbc 边受到的安培力F BLI 3.2N1导体棒切割磁场产生电动势E2 B Lv0当模拟小车速