2022年天津高考理综物理试题解析

2022年天津高考理综物理试题

解析

2022年普通高等学校招生全国统一考试〔天津卷〕

一、单项选择题（每题6分，共30分。每题给出

的四个选项中，只有一个选项是正确的）

1.以下说法正确的选项是

A.采用物理或化学方法可以有效地改变放射

性元素的半衰期

B.由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基

态时会放出光子

C.从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线

良好的穿透能力

D.原子核所含核子单独存在时的总质量小于

该原子核的质量

2.如下图，金属棒MN两端

由等长的轻质细线水平悬挂，

处于竖直向上的匀强磁场中，

棒中通以由M向N的电流，

平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，如果仅改变

以下某一个条件，。角的相应变化情况是

A.棒中的电流变大，。角变大

B.两悬线等长变短，0角变小

C.金属棒质量变大，。角变大

-2-

D.磁感应强度变大，0角变小\

3.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周

运动，参加该卫星变轨后仍做匀速圆周I\

运动，动能减小为原来的；不考虑卫星|卜

质量的变化，那么变轨前后卫星的（）

A.向心加速度大小之比为4:1B.角速

度大小之比为2:1

C.周期之比为1:8D.轨道

半径之比为1:2

4.通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电

功率P,原线圈的电压U保持不变，输电线路的

总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k时，

线路损耗的电功率为Pv假设将副线圈与原线圈

的匝数比提高到nk,线路损耗的电功率为，那么

22和与分别为（）

~p

产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的

粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场

在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力

作用，那么粒子在电场中

A.做直线运动,电势能先变小后变大

B.做直线运动,电势能先变大后变小

C.做曲线运动,电势能先变小后变大

D.做曲线运动,电势能先变大后变小

二、不定项选择题（每题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，选错或不

答的得0分）

6.半圆形玻璃砖横截面如图，

AB为直径，O点为圆心，在该

截面内有a、b两束单色可见光

从空气垂直于AB射入玻璃破，

两入射点到O的距离相等，两

束光在半圆边界上反射和折射的情况如下图，那

么a、b两束光

A.在同种均匀介质中传播，a光的传播速度

较大

B.以相同的入射角从空气斜射入水中，b光

-4-

-4-

的折射角大

C.假设a光照射某金属外表能发生光电效

应，b光也一定能

D.分别通过同一双缝干预装置，a光的相邻

亮条纹间距大

7.沿x轴正向传播的一列简

谐横波在t=o时刻的波形如下[4

图，M为介质中的一个质点，；

该波的传播速度为40m/s,那么十一

/时

40

A.质点M对平衡位置的位移一定为负值

B.质点M的速度方向与对平衡位置的位移

方向相同

C.质点M的加速度方向与速度方向一定相

同

D.质点M的加速度方向与对平衡位置的位

移方向相反

8.如图甲所示，静止在水平地面的物块A,受到

水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图

乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值f与滑

m

-5-

动摩擦力大小相等，那么

A.0-q时间内F的功率逐渐增大

B.t2时刻物块A的加速度最大

C.t时刻后物块A做反向运动

D.<时刻物块A的动能最大

第二卷

9(18分)

(1)质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速

度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取

竖直向上为正方向，那么小球与地面碰撞前后的

动量变化为kg.m/s,假设小球与地

面的作用时间为0.2s,那么小球受到地面的平均

作用力大小为N(取g=10m/s2)

(2)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因

素。

①他组装单摆是，在摆线上端的悬点

处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆,"

怦

-6-

线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如下图，这

样做的目的是（填字母代号）

A.保证摆动过程中摆长不变

B.可使周期测量得更加准确

C.需要改变摆长时便于调节

D.保证摆球在同一竖直平面内摆动

②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用

毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度

L=0.9990m,再用游标卡尺测量摆球直径，

结果如下图，那么摆球的直径为mm,

单摆摆长为m

③以下振动图像真实地描述了对摆长约为1m的

单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标

远点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动

的图像，sin5°=0.087,sinl5°=0.26,这四种操作

过程符合实验要求且误差最小的是

（填字母代号）

-7-

(3)某同学在进行扩大电流表

量程的实验时，需要知道电流表

的满偏电流和内阻，他设计了一‘号©

_____——

个用标准电流表G1来校对待测

电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如

下图，G1的量程略大于G2的量程，图中Ri为滑

动变阻器，R2为电阻箱，该同学顺利完成了这个

实验。

①实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为

(填步骤的字母代号)

A.合上开关S2

B.分别将Ri和R2的阻值调至最大

C.记下R2的最终读数

D.反复调节R1和R2的阻值，使d的示数

仍为L，使G2的指针偏转到满刻度的一半，此时

R2的最终读数为r

E.合上开关S1

-8-

F.调节R］使G2的指针偏转到满刻度，此时

G］的示数仍为I1，记下此时G］的示数

②仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2

内阻的测量值与真实值相

比（填“偏大〃、“偏小〃或“相等〃）

解析：由于G］测量了干路电流,G2测量了支路

电流，另一直流电流是两表示数之差，然后

根据并联电路电流电阻成反比准确计算。答

案”相等〃。

③假设要将G2的量程扩大为I,并结合前述实验

过程中测量的结果，写出须在G2上并联的分流电

阻Rs的表达式，R=

10.（16分）

如下图，水平地面上固定有高为

♦M

h的平台，台面上有固定的光滑：

坡道，坡道顶端距台面高也为h,:-------

坡道底端与台面相切。小球A从坡道顶端由静止

开始滑下，到达水平光滑的台面后与静止在台面

上的小球B发生碰撞，并粘连在一起，共同沿台

面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水

平距离恰好为台高的一半，两球均可视为质点，

忽略空气阻力，重力加速度为g,求

-9-

(1)小球A刚滑至水平台面的速度vA；

(2)A、B两球的质量之比mA：mD

11.(18分)

如下图，一对光滑的平行金

属导轨固定在同一水平面内，'

导轨间距l=0.5m,左端接有一

阻值R=0.3Q的电阻，-J，/

质量m=O.lkg，电阻''

r=O.l。的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置

于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度

B=0.4T,棒在水平向右的外力作用下，由静止开

始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位

移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停

下来，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Qi：

Q2=2:l,导轨足够长且电阻不计，棒在运动

过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接

触，求

(1)棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电

(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2

⑶外力做的功wF

-10-

12.(20分)

对铀235的进一步nn,J|

研究在核能的开匕:占「

发和利用中具有:5;

重要意义，如下「二二二二….一:\

图，质量为m、电.一、、，、：1”・

荷量为q的铀235..........................................

离子，沉着器A下方的小孔S1不断飘入加速电场,

其初速度可视为零，然后经过小孔S2垂直于磁场

方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，做半径

为R的匀速圆周运动，离子行进半个圆周后离开

磁场并被收集，离开磁场时离子束的等效电流为

I,不考虑离子重力及离子间的相互作用。

(1)求加速电场的电压U

(2)求出在离子被收集的过程中任意时间t内收

集到离子的质量M

(3)实际上加速电压的大小会在U±U范围内微

小变化，假设容器A中有电荷量相同的铀235和

铀238两种离子，如前述情况它们经电场加速后

进入磁场中会发生别离，为使这两种离子在磁场

中运动的轨迹不发生交叠，」应小于多少？(结

U

-11-

果用百分数表示，保存两位有效数字）

1解析：半衰期是原子的物理属性，不能采用物

理或化学方法改变；高空遥感是用红外线

的；由于核子结合为原子核时能量增加必

然存在质量亏损；氢原子从高能量的激发

态跃迁到低能量的基态时放出能量，所以

放出光子。答案Bo

2解析：水平的直线电流在竖直磁场中受到水平

的安培力而偏转，与竖直方向形成夹角，

此时它受拉力、重力和安培力而到达平衡，

根据平衡条件有5鼠姓，所以棒子中的

mgmg

电流增大e角度变大；两悬线变短，不影

响平衡状态，e角度不变；金属质量变大e

角度变小；磁感应强度变大e角度变大。

A。

3解析：根据向心加速度表达式知在动能减

Q—___

R

小时势能增大，地球卫星的轨道半径增大，

那么向心加速度之比大于4；根据万有引

力和牛顿第二定律有化简为

RRi

-12-

p知在动能减小速度减小那么轨道

Rv2=GM

半径增大到原来的4倍；同理有靛1)2R=G丝

TR2

化简为上="，那么周期的平方增大到8

T24兀2

倍；根据角速度关系式32兀,角速度减小

T

为3答案Co

8

4解析：根据理想变压器的变压比有必

U

线路的输送功率不变有p_u-UI

1122

根据焦耳定律有p-P、「、，

7氏(妙R=(9R

，P12[J21O答案Do

P=I2R_2_=_2_=_L=一

22P12U2n2

112

5解析：两个固定的的等量异号点电荷产生电场

的等势面与电场线垂直，且沿电场线电势减

小，所以等量异号点电荷和它们间的直线电

场线如下图。当带负电的粒子进入电场受到

与其速度垂直的电场力而偏转做曲线运动。

电子在斜向左的电场力作用下向左偏转，

电场力做正功粒子的动能增加，电势能减小。

答案Co

-13-

6解析：当光由光密介质一玻璃进入光疏介质一

空气时发生折射或全反射，b发生全反射说

明b的入射角大于或等于临界角，Q发生折

射说明Q的入射角小于临界角，比拟可知在

蛹中Q的临界角大于b的临界角；根据临

界角定义有smC」玻璃对q的折射率小；根

n

据〃c在玻璃中。光的速度大，A正确；通

V

过色散现象分析比拟Q的折射率小，北光的

频率小波长大；双缝干预相邻亮条纹间距大小

与波长成正比，Q光的相邻亮条纹间距大,

D正确；发生光电效应的条件是入射光的频

率大于金属的极限频率，频率小的。光能

发生光电效应，那么频率大的b光一定

能，C正确；根据折射定律皿，在入射

sinr

角i相同时b的折射率大那么折射角r小，

B错误。答案ACDo

7解析：由波的图像知波长是1m,所以波源的振

动周期是那么波是沿x

V40104

轴正方向传播，可判断质点M在0时刻沿

-14-

y轴正方向振动，，时刻在x轴上方向下

运动位移为正，速度为负，加速度为负，

AB错误，CD正确。答案CDo

8解析：由歹与，的关系图像0〜。拉力小于最大

静摩擦力物块静止厂的功率为0,A错误；

在t〜E阶段拉力大于最大静摩擦力物块做

12

加速度增大的加速运动，在/段拉力

大于最大静摩擦力物块做加套度漏小的加

速运动，在G时刻加速度最大，B正确，C

错误；在t〜，物块一直做加速运动，在t〜

133

与拉力小于最大静摩擦力物块开始减速，在

时刻速度最大，动能最大，D正确。答案

BDo

9解析：取竖直向上为正方向那么初动量为负末

动量为正，动量变化为kgm/s

2

F+mg=_+0.2x10=121N11

解析：用二块乳善狭缝的橡皮夹牢摆线增加了线

与悬挂处的摩擦保证摆长不变；改变摆长时

用力拉不会将摆线拉断，方便调节摆长；

AC正确。

解析：用10分度游标卡尺主尺读数为12mm,游

标尺读数为0,那么摆球的直径为12mm+0

-15-

X0.1mm=12.0mmo

单摆摆长为D0.012mm

l=L-_=0.9990-_____=0.9930

22

解析：单摆的振动在摆角小于5度才能看作简谐

振动，在测量周期时计时起点应该选择在平衡

位置（速度大误差小）。

根据摆角估算振一幅

A=/sin50=0.993x0.087=0.086m=8・6cm,AB振幅合

理。

A=/sinl5。=0.993x0.26=0,25m=25cm'

1

CD振幅不合理错误。

A中振动图像的计时起点在平衡位置是合

理的，B中振动图像的计时起点在正的最大

位置是不合理的。答案Ao

解析：在组装实验时正确操作是将所有开关断开，

将滑动变阻器和电阻箱的电阻调到最大，然

后闭合电源控制开关4,就可以校对待测

表G2,由于标准表和待测表串联流过的电

流相等，这时就可以调节均由小到大改变

电流对待测表的刻度逐个校对，直到待测表满

偏。校对完成后闭合开关S2构成半偏法测

量表头G2内阻的电路，在没有5的情况

-16-

下只调节/?2使待测表半偏，那么表头内阻

等于/?2此时的读数，这种做法会造成G

的示数增大(原理上是不变)，误差大。由于

有G1可以方便观察干路电流的变化，所

以操作为闭合开关S2反复调节段和/?2使标

准表到达待测表满偏时的电流值，同时使待测

表半偏，那么表头内阻等于R此时的读数。

正确顺序为B、E、F、A、D、Co

解析：扩大电流表的量程需要并联一个电阻

根据并联关系有“=(>/■，那么R_4r

11SsI—I

1

10解析：(1)小球A在坡道上只有重力做功机

械能守恒，有的①

2AAA

解得.=腐

②

(2)小球A、B在光滑台面上发生碰撞粘在一

起速度为v,根据系统动量守恒得

mv=(m+m)u

AAAB

③

离开平台后做平抛运动，在竖直方向有

1_h④

_或2-〃

2

-17-

在水平方向有

2

⑤

联立②③④⑤化简得

mIm=1：3

AB

ii解析：i)棒匀加速运动所用时间为t有％2一x

2

仁得咛=3

根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的

欧姆定律求电路中产生的平均电流为

7E△①BIx0.4x0.5x94厂A.

'R+rt(r+R)t(r+R)3x(0.3+0.1)

根据电流定义式有

c

q=/t=1.5x3=4.5

(2)撤去外力前棒做匀加速运动根据速度公式末速

为

m/s

v=at=2x3=6

撤去外力后棒在安培力作用下做减速运

动，安培力做负功先将棒的动能转化为电能，再

通过电流做功将电能转化为内能，所以焦耳热等

于棒的动能减少。有

T

Q=AE=1mv2-1x0,1x62=1.8

2k22

(3)根据题意在撤