2022届天津市河东区高三（下）第一次模拟物理试题

2022年河东区高中学业水平等级性考试第一次模拟考试

物理试卷

第I卷（共40分）

一、单项选择题（每题5分，共25分。每题给出的四个选项中，只有一个选项

是正确的）

1.2022年2月，北京市和张家口市联合举办了第24届冬季奥林匹克运动会，让世

界瞩目。冰壶是冬奥会上一种投掷性竞赛项目。国家游泳中心又名“水立方”，冬

奥会期间转换成为“冰立方”作为冰壶项目的比赛场馆，“水立方”成为国际首个

泳池上架设冰壶赛道的场馆。运动员以一定初速度投出冰壶使其在冰面上沿直线自

由滑行，v—r图像如图乙所示，则下列说法正确的是（）

A.冰壶做加速度逐渐增大的减速运动

B.冰壶在九秒内运动的位移

C.水平面的动摩擦因数逐渐减小

D.冰壶在位移中点的瞬时速度小于时间中点的瞬时速度

【答案】C

【解析】

【详解】A.根据v-f图线的斜率表示加速度，该图线的斜率逐渐减小，可知冰壶

做加速度减小的减速运动，故A错误；

B.通过速度图线与时间轴围成的面积表示位移，若将该图线与匀减速直线运动的

图线比较可知，冰壶在为秒内运动的位移

1

"v<-Vo

故B错误；

C.冰壶运动的加速度是摩擦力产生的，由牛顿第二定律

ma=/Long

则

a=〃g

冰壶的加速度逐渐减小，则水平面的动摩擦因数逐渐减小，故C正确；

D.冰壶在运动的中点处，两侧的位移大小相等，在V7图线上找到并标出冰壶在

运动中点的瞬时速度和中间时刻的瞬时速度如图

2

可知冰壶在运动中点的瞬时速度大于中间时刻的瞬时速度，故D错误。

故选Co

2.“天宫课堂”在2021年12月9日正式开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王

亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课，王亚平说他们在距离地球400km的空

间站中一天可以看列16次日出。已知地球半径为6370km,万有引力常量

G=6.67xl0-11N-m2/kg2,若只知上述条件，则不能确定的是（）

A.地球的质量B.地球的第一宇宙速度

C.空间站的加速度D.空间站的质量

【答案】D

【解析】

【详解】空间站绕地球做匀速圆周运动，对空间站，由圆周运动规律和万有引力定

律

2

「Mmv,2万、2公

G——=m—=m(——)r=maQJ

r'rT

可得

GM否白⑨④

V=〒②，T=2万

74

根据题意，周期丁=77小时，入G都为已知量，带入③式可以得到地球质量M,

16

\GM

则线速度V、加速度。都可以求出，地球第一宇宙速度巧1下一也可以求出；只

火地

有空间站的质量无法确定，因为空间站质量加在公式①中两边约去，所以无法求

出，故ABC都能确定，D无法确定。

故选D。

3.如图所示，将某种透明材质的三棱镜置于水中，AA8C为其截面，一束由a、b

单色光组成的复色光从水中以角度，•入射三棱镜再从三棱镜射出，光路如图所示，

则（）

B

A.a光在该材质中传播速度小于在水中传播速度

B.增大入射角i,则a光先发生全反射

C.用。光照射某金属能发生光电效应，则用b光也一定能发生

D.使用同种装置，用。光做双缝干涉实验得到的条纹间距比用匕光得到的条纹间

距宽

【答案】B

【解析】

【详解】A.因该材质相对水是光疏介质，则单色光a在该材质中传播速度大于在

水中传播速度，故A错误；

B.因a光在材质中的折射角较大，则增大入射角，a光的折射角首先到达90。，则

a光先在AB面上发生全反射，故B正确；

C.因。光在材质中的折射角比6光大，所以。光的折射率高，对应频率也高。当

。光能发生光电效应现象的时，说明。光频率够高，但匕光频率略小，不一定能发

生，故c错误；

D.因a光在材质中的折射角比人光大，所以a光比b光波长短，所以双缝干涉时

条纹间距窄，故D错误；

故选B。

4.如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，

整个系统处于静止状态.现对小球乙施加一个水平力F,使小球乙缓慢上升一小段

距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为了，则该过程中（）

A./变小，F变大B./变小，F变小

C./变大，F变小D./变大，F变大

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】以小球乙为研究对象受力分析，设绳与竖直方向的夹角为C，根据平衡条

件可得，水平拉力为

F=mgtana

可见水平拉力尸逐渐增大，绳子的拉力为

cosa

故绳子的拉力也是逐渐增加；以物体甲为研究对象受力分析，根据平衡条件可得，

物体甲受地面的摩擦力与绳子的拉力的水平方向的分力

Tx=Tcos0

等大反向，故摩擦力方向向左

_mgcos0

cosa

是逐渐增大;

故选Do

5.图甲中B超成像的基本原理就是通过探头向人体发送超声波信号，遇到人体组

织会产生不同程度的反射，接收后经计算机的处理，形成B超图象。图乙为沿x轴

正方向发送的超声波图象，已知超声波的频率约为L25X105HZ,下列说法中不无

确的是（）

A.此超声波在人体内传播速度约为1500m/s

B.图乙中质点A此时沿y轴正方向运动

C.图乙中质点A、B此时的速度不同

D.图乙中质点B从图示时刻开始经过2xl（T6s通过的路程为4cm

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据图乙可得，图像的波长为12mm,由

v=2/=1.25x10sx1.2x10-2m/s=l500m/s

A正确；

B.超声波沿x轴正方向传播，质点A此时沿y轴正方向运动，B正确;

C.质点A、8此时的），轴方向相反，故此时速度不同，C正确；

D.质点8振动的频率为

1=8x10%

1.25x1。-#

质点8从图示时刻开始经过2xl（）fs,即运动了四分之一个周期，因8此刻不是在

平衡点或波峰波谷的位置，故四分之一个周期的运动路程小于一个振幅（4cm）,D

错误。

本题选择不正确的，故选D。

二、不定项选择题（每题5分，共15分。每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5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0

分）

6.如图，一定量的理想气体从状态。变化到状态乩其过程如p-V图中从。到6的

直线所示。在此过程中（）

A.气体温度一直降低B.气体内能一直增加

C.气体一直对外做功D.气体一直从向外放热

【答案】BC

【解析】

【详解】A.由图知气体的一直增大，由牛=C知气体的温度一直升高，故

A错误；

B.一定量的理想气体内能只跟温度有关，温度一直升高，气体的内能一直增加，

故B正确；

C.气体的体积增大，则气体一直对外做功，故C正确；

D.气体的内能一直增加，并且气体一直对外做功，根据热力学第一定律△U=W+Q

可知气体一直从外界吸热，故D错误。

故选BC。

7.“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（母核）俘获

一个核外电子，其内部一个质子转变为中子，从而变成一个新核（子核），并且放

出一个中微子的过程。中微子的质量极小，不带电，很难探测到，人们最早就是通

过子核的反冲而间接证明中微子存在的。若一个静止的原子核发生“轨道电子俘

获”（电子的初动量不计），则（）

A.母核的质量数比子核的质量数多1个

B.母核的电荷数比子核的电荷数多1个

C.子核的动量与中微子的动量大小相等

D.子核的动能大于中微子的动能

【答案】BC

【解析】

【详解】AB.原子核（称为母核）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为

中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（称为子核）。子核与母核相比，电

荷数少1,质量数不变。故A错误，B正确；

C.静止的原子核（称为母核）俘获电子（电子的初动量可不计）的过程中动量守

恒，初状态系统的总动量为0,则子核的动量和中微子的动量大小相等，方向相

反，故c正确；

D.子核的动量大小和中微子的动量大小相等，由于中微子的质量很小，根据

中微子的动能大于子核的动能，故D错误。

故选BCo

8.美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，准确地测定了电

子的电荷量。如图，平行板电容器两极板M、N与电压为。的恒定电源两极相

连，板的间距为4现通过显微镜观察到有一质量为6的带电油滴在两极板间处

B.将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动

C.将极板N向下缓慢移动一小段距离，"板的电荷量减小

D.若在MN板间插入电介质，则M板的电荷量减小

【答案】AC

【解析】

【详解】A.油滴平衡时

U

—g=mg

a

解得油滴带电荷量为

蛔

U

选项A正确；

B.将极板N向下缓慢移动一小段距离，则两板间场强减小，向上的电场力减小,

则油滴将向下运动，选项B错误；

C.将极板N向下缓慢移动一小段距离，根据

C=-^-

4兀kd

可知电容C减小，根据

Q=CU

可知，〃板的电荷量减小，选项C正确；

D.若在MN板间插入电介质，根据

C=-^-

4兀kd

可知电容C变大，根据

Q=CU

可知，则M板的电荷量增大，选项D错误。

故选AC。

第n卷（共6。分）

9.某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系。

接电源

打点计时器、J纸带淮带滑轮的长木板

_______/

（丹/细绳

/舌,祛码筒

①下列做法正确的是（填字母代号）

A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行

B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有祛码的祛码筒通过定滑

轮拴在木块上

C.实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源

D.通过增减木块上的祛码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度

②为使祛码及桶内祛码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足

的条件是祛码桶及桶内祛码的总质量_____木块和木块上祛码的总质量（填“远大

于”、“远小于”或“近似等于"）

③甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不

放祛码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度。与拉力产的关系，分别得到图

中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为町口机乙，甲、乙用的木块与

木板间的动摩擦因数分别为"p,〃乙，由图可知，叫叱，〃甲

【答案】①.AD##DA②.远小于③.小于④.大于

【解析】

【详解】①[1]A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉

力不会等于合力，A正确；

B.在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂“重物”，B错

误；

C.需要先打开电源，待电源稳定后再释放木块，C错误；

D.平衡摩擦力后，有

根gsin。=/imgcosO

即

〃=tan。

与质量无关，故通过增减木块上的硅码改变质量时，不需要从新调节木板倾斜度，

D正确。

故选ADo

②⑵实验过程中码桶及硅码也与木块和木块上祛码一起做匀加速运动，即对祛码

桶和祛码有

mg-F-ma

对木块和木块上祛码有

F=Ma

整理有

mg

只有当M时才有尸亡叫。

⑶⑷当没有平衡摩擦力时有

F—f=ma

整理有

1L

a=-F-jug

m

即a—尸图像的斜率为‘，纵轴截距大小为〃g,由图线可知

m

m甲<m乙,"甲>〃乙

10.在“测定电池的电动势和内电阻”的实验中，备有如下器材:

A.干电池

B.电流表（量程0~0.6量内阻约0.1（）

C.灵敏电流计G（满偏电流/g=200pA,内阻4=500。）

D.滑动变阻器（0〜20C）

E.电阻箱R(0-9999.9Q)

F.开关、导线若干

•—~"

100

0.10.20.30.40.5Z2/A

甲乙

①由于没有电压表，需要把灵敏电流计G改装成量程为2V的电压表，需串联一个

阻值为Q的电阻。

②图乙为该实验绘出的/图线（4为灵敏电流计G的示数，八为电流表A的

示数），由图线可求得被测电池的电动势E=V,内电阻r=C（以上

两空结果均保留三位有效数字）。

③采用以上实验方式，与真实值相比，电动势的测量值______,电源内电阻的测量

值______（以上两空均选填“偏小”、“偏大”或“相等”）

【答案】①.9500®.1.48##1.46##1.49##1.87（3）.0.833（0.800-0.895

可）④.相等⑤.相等

【解析】

【详解】［1］灵敏电流计G改装成量程为2V的电压表，需串联一个电阻阻值为

U2

R=一一r=---------500=95000

1.11200x10-6

⑵［3］由闭合电路欧姆定律得

E=h(R+小)+(//+/2)r

解得

A=-----------------/

R+r^+rR+r,,+r2

结合图乙得

p

---=1.48x10-4A

R+rK+r

r_(135-110)x10-6

R+rg+r0.45-0.15

由以上两式解得

E=I.48V

r=0.833Q

⑷⑸由于灵敏电流计电阻已知，计算过程中可以代入，第二问分析过程已经代

入，所以无误差。可以知道已《产石通r测=r其。

11.位于张家口的国家跳台滑雪中心是中国首座跳台滑雪场馆，主体建筑灵感来自

于中国传统饰物“如意”，被形象地称作“雪如意”，见图甲。图乙为一简化的跳台滑

雪的雪道示意图。助滑坡由A8和BC组成，是倾角为37。的斜坡，长度为

L=100m,8。为半径R=20加的圆弧面，二者相切于8点，与水平面相切于C,

NBOC=37。，雪橇与滑道间的动摩擦因数为〃=。4处处相等，CO为竖直跳台。运

动员连同滑雪装备总质量为70kg,从A点由静止滑下，通过C点水平飞出，飞行

一段时间落到着陆坡OE上的E点。运动员运动到C点时的速度是20m/s,CE间

的竖直高度6=41.25〃?。不计空气阻力。全程不考虑运动员使用滑雪杖助力，

(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2),试求：

(1)运动员到达滑道上的C点时受到的支持力外大小；

(2)运动员在E点着陆前瞬时速度以大小；

(3)运动员从A点滑到C点过程中克服阻力做的功％。

图甲图乙

【答案】(1)2100N；(2)35m/s；(3)30800J

【解析】

【详解】(1)在C点，支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律可得

K

运动员受到的支持力大小

F=mg+m^=70xl0N+70x—N=2100N

NR20

(2)方法一：从C到E,由动能定理

mgh=gmvj.-gmv]

解得

v£=35m/s

方法二：

运动员经C点做平抛运动，

在竖直方向

Vy=gt

运动员在E点着陆前瞬时速度大小

也=网+v：=j20，+g¥

解得

vE=35m/s

(3)运动员从A到C,由动能定理

mgh-%=g〃龙-0

/?=Lsin37+/?(l-cos37)

mv

Wf-mgh-~c=30800J

12.如图为电磁驱动与阻尼模型，在水平面上有两根足够长的平行轨道PQ和

MN,左端接有阻值为R的定值电阻，其间有垂直轨道平面的磁感应强度为8的匀

强磁场，两轨道间距及磁场宽度均为小质量为根的金属棒而静置于导轨上，当

磁场沿轨道向右运动的速度为u时，棒仍恰好滑动。棒运动过程始终在磁场范围

内，并与轨道垂直且接触良好，轨道和棒电阻均不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦

力。

(1)判断棒"刚要滑动时棒中的感应电流方向，并求此时棒所受的摩擦力八大小；

⑵若磁场不动，将棒以水平初速度2V运动，经过时间「=黑•停止运动，求棒

必运动位移x及回路中产生的焦耳热Q。

bQ

B2i3vmvR

【答案】（1）电流方向由。流向b，F(2)x=Q=mv1

fR

【解析】

【详解】（1）磁场沿轨道向右运动，即棒相对于磁场沿轨道向左运动，则根据右手

定则，感应电流方向由a至。。

依题意得，棒刚要运动时，受到的摩擦力等于安培力

Ff=R安

F，攵=BhL

,BLv

1\=-----

R

联立解得

B2L2V

Ff=

R

（2）设棒的平均速度为，根据动量定理可得

—p^t—Fft=0—2mv

F^=B7L

又7=也

R

x=vt

联立解得

mvR

X=­

B21}

根据动能定理有

—Rx-W安=0—g•机(2v)2

根据功能关系有

Q=W安

得

Q=mv1

13.如图所示，在长方形必cd虚线框区域内存在竖直向下场强为E（未知）的匀强

电场和垂直纸面水平向里磁感应强度为8的匀强磁场，。1为H边的中点，OR为

长方形的水平中心线，照相底片与虚线。。2垂直且离4边现有一质量为机电

荷量为+4的带正电粒子从。1点以速度y=幽水平射入时，带电粒子沿虚线

m

做匀速直线运动。保持带电粒子从。।点水平射入的速度u不变，若撤去电场，带电

粒子恰好经过4点后打在照相底片上的P点；若撤去磁场，带电粒子从c、d边射出

打在照相底片上的。点。已知仍=3bc^L,（不计粒子重力和空气阻力）。

2

求：

（1）匀强电场的场强E的大小；

（2）带电粒子由。1点运动至P点的时间f；

（3）照相底片上。2、。两点间的距离近。

【答案】⑴八警；⑵中⑶(3+2扬2

8

【解析】

【详解】（1）粒子沿虚线。。2做匀速直线运动，根据平衡

qE=qvB

解得