2022年天津市十二区县重点学校高三毕业班联考（一）理科综合能力测试物理部分理科综合能力测试分为物理、化学、生物三部分，共300分，考试用时150分钟。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。第Ⅰ卷1至2页，第Ⅱ卷3至6页。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号涂写在答题卡上。答卷时，考生务必将卷Ⅰ答案涂写在答题卡上，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、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，用三根轻绳将质量为的物块悬挂在空中且处于静止状态。已知绳、与竖直方向的夹角分别为和，则关于、、三根绳拉力大小的判断正确的是A．最大B.最小C.最小D.一样大2．～如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为4:1，原线圈两端接的交流电源，副线圈两端接的负载电阻，电表均为理想交流电表。则下列说法中正确的是A．副线圈中输出交流电的频率为B．副线圈中电压表的示数为C．变压器的输入功率为D．原线圈中的电流表的示数为3．A、B两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，运动周期，则A．轨道半径 B．线速度C．角速度D．向心加速度4．如图所示，两个相同的小球带电量分别为和，被固定在光滑、绝缘水平面上的A、B两点，O是AB的中点，、分别是和的中点。一带电量为的小球从C点由静止释放，仅在电场力作用下向右运动，则小球从点运动到点的过程中A．速度一直增大B．加速度一直减小C．电场力先做正功后做负功D．电势能先增大后减小5．一个质量为的木块静止在粗糙的水平面上，木块与水平面间的滑动摩擦力大小为，某时刻开始受到如图所示的水平拉力的作用，下列说法正确的是A．0到时间内，木块的位移大小为B．时刻合力的功率为9C．0到时间内，水平拉力做功为D．时刻，木块的速度大小为二、选择题（每小题6分，共18分。每小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，有选错或不答的得0分）6．下列说法正确的是A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波B．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子C．是原子核的人工转变方程D．光在真空中运动的速度在不同的惯性系中测得的数值可能不同7．两种频率不同的单色光、分别照射同一金属都能发生光电效应，光照射时逸出的光电子最大初动能较大，则、两束光A.两束光以相同的入射角由水中斜射入空气，光的折射角大B．从同种介质射入真空发生全反射时，光临界角比光的小C．分别通过同一双缝干涉装置，光形成的相邻亮条纹间距小D．分别通过同一单缝衍射装置，光形成的中央亮条纹窄8．如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，从波传播到处的点开始计时，经t=0.3s质元P第一次到达波谷，下面说法中正确的是A．这列波的传播速度大小为B．当时质元速度沿y轴负方向C．处的质元在时处于波峰位置D．在开始的四分之一周期内，质元通过的路程大于2022年天津市十二区县重点学校高三毕业班联考（一）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。9．（18分）（1）小球在距地面高15m处以某一初速度水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向的夹角为，则小球平抛的初速度为m/s，当小球的速度方向与水平方向夹角为时，小球距地面的高度为m。（g取）（2）某同学把带铁夹的铁架台、电火花计时器、纸带、质量为的重物甲和质量为的重物乙（）等器材组装成如图所示的实验装置，以此研究系统机械能守恒定律。此外还准备了天平（砝码）、毫米刻度尺、导线等。①实验中得到一条比较理想的纸带，先记下第一个点的位置。然后选取、、、四个相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。分别测量出、、、到点的距离分别为、、、。已知打点计时器使用交流电的频率为。重物甲下落的加速度。（计算结果保留2位有效数字）9②若当地的重力加速度为，系统从运动到的过程中，只要满足关系式，则表明系统机械能守恒。(用给出物理量的符号表示)（3）在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室仅提供下列实验器材：A．干电池两节，每节电动势约为，内阻约几欧姆B．直流电压表、，量程均为，内阻约为3C．电流表，量程0.6A，内阻小于1ΩD.定值电阻，阻值为5E.滑动变阻器R，最大阻值50图F.导线和开关若干www.ks5u.com①如图所示的电路是实验室测定电源的电动势和内阻的电路图，按该电路图组装实验器材进行实验,测得多组、数据,并画出图象，求出电动势和内电阻。电动势和内阻的测量值均偏小，产生该误差的原因是，这种误差属于。（填“系统误差”或“偶然误差”）②实验过程中，电流表发生了故障，某同学设计如图甲所示的电路，测定电源电动势和内阻，连接的部分实物图如图乙所示，其中还有一根导线没有连接，请补上这根导线。③实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表和的多组数据、，描绘出图象如图丙所示，图线斜率为，与横轴的截距为，则电源的电动势，内阻（用、、表示）。V10．（16分）如图所示，内壁粗糙、半径的四分之一圆弧轨道在最低点与光滑水平轨道相切。质量的小球左端连接一轻质弹簧，静止在光滑水平轨道上，另一质量的小球自圆弧轨道顶端由静止释放，运动到圆弧轨道最低点时对轨道的压力为小球重力的2倍。忽略空气阻力，重力加速度。求（1）小球由点运动到点的过程中，摩擦力做功；（2）小球通过弹簧与小球相互作用的过程中，弹簧的最大弹性势能；（3）小球通过弹簧与小球相互作用的整个过程中，弹簧对小球的冲量的大小。911．（18分）如图所示，倾角为的光滑固定斜面，斜面上相隔为的平行虚线与间有大小为的匀强磁场，方向垂直斜面向下。一质量为，电阻为，边长为的正方形单匝纯电阻金属线圈，线圈在沿斜面向上的恒力作用下，以速度匀速进入磁场，线圈边刚进入磁场和边刚要离开磁场时，边两端的电压相等。已知磁场的宽度大于线圈的边长，重力加速度为。求（1）线圈进入磁场的过程中，通过边的电量；（2）恒力的大小；（3）线圈通过磁场的过程中，边产生的热量。12．（20分）“太空粒子探测器”主要使命之一是在太空中寻找“反物质”和“暗物质”，探索宇宙的起源的奥秘，是人类在太空中进行的最大规模的科学实验。探测器核心部件是由加速、偏转和收集三部分组成，其原理可简化如下：如图所示，辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面，圆心为，外圆弧面9的半径为，电势为，内圆弧面的半径为，电势为。足够长的收集板平行边界，到板的距离为。在边界和收集板之间加一个圆心为，半径为，方向垂直纸面向里的半圆形匀强磁场，磁感应强度为。假设太空中漂浮着某种带正电的反物质粒子，它们能均匀地吸附到圆弧面上，并被加速电场从静止开始加速，不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响。（1）反物质即质量与正粒子相等，带电量与正粒子相等但电性相反，如负电子为正电子的反物质。若正电子和负电子相遇发生湮灭（质量完全亏损），转化成一对同频率光子（）写出上述核反应方程，并计算该光的波长；（已知电子的质量为，普朗克常量为）（2）若发现从圆弧面收集到的粒子有能打到板上（不考虑过边界的粒子），求漂浮粒子的比荷；（3）随着所加磁场大小的变化，试定量分析收集板上的收集粒子的效率和磁感应强度的关系。92022年天津市十二区县重点学校高三毕业班联考（一）物理试卷答案第Ⅰ卷一、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）12345BDBCD二、选择题（每小题6分，共18分。每小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，有选错或不答的得0分）678BCCDACD第Ⅱ卷9．（本题18分）（1）10，10每空2分（2）①6.0，②每空3分（3）①电压表的分流作用，系统误差，每空1分；②连接定值电阻右端的接线柱（或电压表的中间接线柱）和滑动变阻器下端任意一个接线柱，2分；③，每空2分。10．（本题16分）解：（1）小球由释放到最低点的过程中，根据动能定理①小球在最低点，根据牛顿第二定律②由①②联立可得③（2）小球与小球通过弹簧相互作用，达到共同速度过程中，由动量、能量关系④⑤由④⑤联立可得⑥（3）小球与小球通过弹簧相互作用的整个过程中，由动量、能量关系⑦⑧根据动量定理有⑨由⑦⑧⑨联立可得⑩9评分标准：本题16分。第一问6分，①②③式每式各2分；第二问6分④⑤⑥式每式各2分；第三问4分⑦⑧⑨⑩式每式各1分。11．（1）线圈进入磁场过程中，通过线框横截面的电量①根据欧姆定律有②根据法拉第电磁感应定律③线框进入磁场过程中的磁通量变化④由①②③④式解得⑤（2）线圈匀速进入磁场，根据平衡有⑥线圈受到的安培力⑦根据欧姆定律⑧根据法拉第定磁感应定律⑨由⑥⑦⑧⑨式解得⑩(3)线圈边刚进入磁场时，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律线圈边刚要离开磁场时，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律线圈通过磁场的过程中，根据动能定理有根据安培力做功和电热的关系有根据热量分配关系有由⑩式解得评分标准：本题18分。第一问5分，①②③④⑤式每式各1分；第二问5分，⑥⑦⑧⑨⑩式每式各1分；第三问8分，式每式各1分，式3分。12.(20分)（1）核反应方程为①9根据爱因斯坦质能方程②质量亏损为③根据能量关系④由波长、波速和频率的关系⑤由①②③④⑤式解得⑥（2）由几何关系得⑦粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律⑧粒子进入电场，根据动能定理⑨由⑦⑧⑨式解得⑩（3）磁感应强度增大，粒子在磁场中运动的轨道半径减小，由几何关系，知收集效率变小，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律当磁感应强度为时，所有粒子刚好能打在收集板上，由几何关系得解得收集粒子的效率当磁感应强度时，设粒子进入磁场时，速度方向与边界的夹角为，半径为，由几何关系得收集粒子的效率解得综上得9评分标准：本题20分。第一问7分，①式2分②③④⑤⑥式每各1分；第二问7分，⑦⑧⑨式每式各2分，⑩式1分；第三问6分，式每各1分。9
