2022年普通高中学业水平选择性考试物理试卷 海南卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1、北京2022年冬奥会,中国短道速滑队获得混合接力冠军。如图,交接棒的过程中甲运动员用力推乙运动员,设此过程中甲对乙的作用力为,乙对甲的作用力为,则( )
A.与总是大小相等,方向相反 B.与总是大小相等,方向相同
C.的冲量大小比的大 D.的冲量大小比的小
2、下列四个方程中,属于β衰变方程的是( )
A. B.
C. D.
3、空气中有一透明材料制成的中空管,其横截面内外圆半径之比。一束单色光以的入射角平行于横截面从A点入射,经折射后与内圆相切,如图所示。该材料的折射率为( )
A. B. C. D.
4、甲、乙两摆在同一地点的振动图象如图所示,两单摆的摆长分别为,则为( )
A. B. C. D.
5、如图,矩形导线框在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动。线框面积为S,匝数为n,磁感应强度大小为时线框平面与磁场方向平行。下列四幅图中能正确表示线框上产生的感应电动势e随时间t变化关系的是( )
A. B.
C. D.
6、如图,四根与纸面垂直的固定长直细导线,横截面分别位于正方形的四个顶点,通有大小相等的电流,其中导线中的电流方向垂直纸面向里,导线中的电流方向垂直纸面向外。O点为正方形的中心,已知每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为B,则O点的磁感应强度( )
A.方向由O点沿纸面指向,大小为
B.方向由O点沿纸面指向,大小为B
C.方向由O点沿纸面指向,大小为
D.方向由O点沿纸面指向,大小为B
7、如图,两块圆弧形金属板间存在方向指向圆心O的电场,与O点等距处电场强度大小相等。一束正离子流沿纸面垂直电场方向以相同速度射入电场,其中一部分离子能沿着某一等势面通过电场,然后进入方向垂直纸面向外的匀强磁场,则这部分离子中,沿相同轨迹通过磁场的离子都具有相同的电场磁场离子流( )
A.质量 B.电荷量 C.比荷 D.动能
8、具有拱券结构的赵州桥展示了我国古代人民高超的造桥技术。如图,某同学用6块形状相同的楔形块搭成一个半圆形的拱券结构桥梁模型,其中1号与6号楔形块固定在水平面上,2号与5号楔形块的质量均为m,3号与4号楔形块的质量均为。若不计楔形块之间的摩擦力,则为( )
A. B.1 C. D.2
二、多选题
9、某带电体周围的电场线和等势面如图所示,图中两点的电场强度大小分别为,电势分别为,则( )
A. B. C. D.
10、火星与地球的质量之比为a,半径之比为b。设火星、地球的第一宇宙速度分别为,表面的自由落体加速度分别为,则( )
A. B. C. D.
11、大量氢原子处于能级,会自发地辐射出多种频率的光,下列说法正确的是( )
A.向基态跃迁时氢原子吸收能量
B.能辐射出6种频率的光
C.从能级跃迁到能级时辐射的光频率最大
D.从能级跃迁到能级时辐射的光频率最大
12、某同学从5楼乘电梯下降到1楼,在此过程中他利用手机内置的加速度传感器测得电梯运行的加速度a随时间t的变化关系如图所示,则( )
A.时该同学处于失重状态
B.时该同学处于失重状态
C.此过程中电梯运行的最大速率约为0.56 m/s
D.此过程中电梯运行的最大速率约为1.8 m/s
13、如图甲,物块A放在绝缘水平面上的O点,用跨过轻质定滑轮的绝缘轻绳与物块B连接,B离滑轮足够远。空间存在水平向左的匀强电场,电场强度大小为。的质量均为1 kg,A的电荷量为不带电。运动过程中A与O点的距离设为与水平面间的动摩擦因数μ与x的关系如图乙。规定O点的电势为零,重力加速度大小取。将由静止释放,则物块A的( )
A.最大速度为1 m/s
B.最大位移为1 m
C.速度为0.6 m/s时,电势能可能为-2.4 J
D.速度为0.6 m/s时,绳中拉力大小可能为9.2 N
三、实验题
14、(1)用双缝干涉实验测量某单色光的波长。
①如图所示的实验装置中,器材分别为_______(填“A”或“B”)。
A.单缝、双缝 B.双缝、单缝
②测得第1条亮条纹中心到第6条亮条纹中心的距离为x,双缝到毛玻璃屏的距离为L,已知双缝间的距离为d,则该单色光的波长_______(用和d表示)。
(2)某学习小组探究平抛运动的特点。
①采用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,做平抛运动;同时B球被释放,自由下落,做自由落体运动。实验发现两球同时落地。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,多次重复实验,发现两球仍同时落地。根据该实验现象,可以得到的实验结论是_______。
②探究平抛运动水平分运动的特点时,得到小球平抛运动的轨迹如图乙所示,其中O为抛出点,是轨迹上选取的三个点,O与与与c之间的竖直距离分别为,则小球从O到到到c的运动时间______(填“相等”或“不相等”);又测得O与与与c之间的水平距离相等,均为x,则可分析得出平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动,小球平抛运动的初速度为______(用和重力加速度g表示)。
15、某同学将一满偏电流的表头G改装成量程为1 mA的电流表并校准。
(1)用图甲所示的电路测量表头G的内阻,连接电路,闭合开关S,调节滑动变阻器R,当电流表A的示数为84 mA时,表头G的示数如图乙所示,该读数为______μA。
(2)已知电流表A的内阻,则表头G的内阻______Ω。经计算,用一个阻值为的电阻与表头G并联,将表头G改装成电流表。
(3)将改装后的电流表与标准电流表串联进行校准。当通过表头G的电流为时,标准电流表的示数为0.76 mA,则改装后的电流表量程实际为______mA。
(4)如果是因为测量不准确导致改装后的电流表量程不是1 mA,为使改装后的电流表量程变为1 mA,只需在的两端并联一个阻值______的电阻即可。
四、计算题
16、如图甲,粗细均匀、足够长的细玻璃管水平放置,管内用长的水银柱封闭一定质量的理想气体,气柱长,温度,大气压强。保持气体温度不变,将玻璃管顺时针缓慢转至开口竖直向上,如图乙。
(1)判断此过程气体是吸热还是放热;
(2)求玻璃管开口竖直向上时气柱的长度;
(3)保持玻璃管开口竖直向上,若封闭气体缓慢升温至,求此时气柱的长度。
17、如图,竖直面内一倾角可调的轨道与光滑水平面平滑相连。当轨道倾角为30°时,物块A恰好能沿轨道匀速下滑。小球B用轻绳悬挂于O点,恰与水平面接触而无挤压。将轨道倾角调为60°,物块A从轨道上距水平面高为h处由静止开始运动,一段时间后与小球B发生对心弹性碰撞,碰撞后小球B恰好能做完整的圆周运动。已知物块A的质量是小球B的3倍,重力加速度为g,忽略空气阻力,求:
(1)物块A与轨道间的动摩擦因数;
(2)碰撞后瞬间小球B的速度大小;
(3)轻绳的长度。
18、如图,水平面上固定有两光滑平行金属导轨,导轨处于磁感应强度为的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。金属棒MN垂直导轨放置,导轨右侧接自动控制电路,开关S接a时,电源可使棒中电流大小始终为,电流方向可根据需要改变;接b时,棒与阻值为的电阻构成回路;电流方向改变及开关切换可瞬间完成。已知棒的质量,电阻,棒的长度与导轨间距均为,棒运动过程中始终与导轨接触良好,导轨电阻忽略不计且足够长。
(1)若开关S接a,求当棒中电流方向从M到N时,棒的加速度方向和大小;
(2)若开关S始终接a,使棒由静止开始在最短时间内向左运动4 m后停下,求此过程棒的最大速度;
(3)使棒由静止开始在最短时间内向左运动7 m后停下,求此过程棒中产生的焦耳热。
参考答案
1、答案:A
解析:根据题意可知,和是一对相互作用力,则和等大反向、具有同时性,根据可知,和的冲量大小相等、方向相反,只有A正确。
2、答案:B
解析:A项属于α衰变,放出了氦核,A错误;B项属于β衰变,放出了电子,B正确;C项是卢瑟福发现质子的核反应方程,C错误;D项是重核裂变的核反应方程,D错误。
3、答案:B
解析:设折射角为r,由几何关系得,由折射定律有,代入数据得,B正确。
4、答案:C
解析:
C正确
5、答案:B
解析:B正确
6、答案:A
解析:由右手螺旋定则可知,通电导线在O点产生的磁场方向由O沿纸面指向,通电导线在O点产生的磁场方向由O沿纸面指向,通电导线在O点产生的磁场方向由O沿纸面指向,通电导线在O点产生的磁场方向由O沿纸面指向,叠加后O点磁感应强度方向由O沿纸面指向,大小为,A正确。
7、答案:C
解析:
8、答案:D
解析:
9、答案:BD
解析:电场线的疏密程度反映电场强度的大小,A点所在处的电场线较B点的稀疏,所以,A错误,B正确;沿电场线方向电势逐渐降低,所以越靠外侧的等势面上电势越低,A点所在的等势面较B点的靠外,则,C错误,D正确。
10、答案:AC
解析:
11、答案:BC
解析:高能级向低能级跃迁时,向外放出能量,以光子形式释放出去,A错误;最多能释放种不同频率的光子,B正确;从最高能级直接跃迁到最低能级释放的光子能量最大,对应的光子频率最大,波长最小,则从能级跃迁到能级时发出的光子频率最大,C正确,D错误。
12、答案:AD
解析:由题意结合题图可知,竖直向上的方向为正方向,时,加速度方向竖直向下,则该同学处于失重状态,A正确;时,加速度方向竖直向上,该同学处于超重状态,B错误;图象与坐标轴所围图形的面积表示速度变化量,一格代表的速度变化量为电梯做加速运动,电梯以最大速度匀速下降,最大速度约为,C错误,D正确。
13、答案:ACD
解析:当A速度最大时,B速度也最大,此时两者的加速度均为零,则绳中拉力为,对A受力分析可知,,解得,根据图乙可知,对应,对整体由能量守恒定律有,代入数据解得,A正确;设A运动的最大位移为,则对整体由能量守恒定律有,又,代入数据解得,B错误;当物块A速度为时,对整体由能量守恒定律有,又,代入数据解得或1.8 m,当时,物块A的电势能,C正确;当时,,对物块A由牛顿第二定律有,对物块B由牛顿第二定律有,联立并代入数据得,D正确。
14、答案:(1)①A;②
(2)①平抛运动的竖直分运动为自由落体运动;②相等;
解析:(1)①光源发出的光经过滤光片后成为单色光,然后经单峰形成线光源,再经双缝得到相干光源,故a为单缝、b为双缝。②第1条亮条纹到第6条亮条纹的中心间距是x,则相邻两亮条纹之间的距离为,又,整理得。
(2)①两球总是同时落地,其原因是两球在竖直方向上的运动均为自由落体运动。②由图乙可知,,又A在竖直方向上做自由落体运动,则这三段的运动时间相等;从O到a的过程,水平方向上有,竖直方向上有,联立可得。
15、答案:(1)30.0
(2)2800
(3)0.95
(4)18
解析:(1)由电表的读数规则可知,表头G的读数为。
(2)电流表的示数时,表头G的示数,由并联分流规律可知,代入数据解得。
(3)表头示数为时,流过定值电阻的电流为,则表头内阻与之比为18:1,当表头指针满偏时,流过的电流为,所以改装后的电流表实际量程为。
(4)当表头满偏时,流过和的总电流为,所以表头内阻与并联之后的总电阻之比为19:1,即,而,则有,解得。
16、答案:(1)放热
(2)20 cm
(3)24 cm
解析:(1)易知在此过程中,气体体积减小,外界对气体做正功,但其温度不变,故内能不变,根据热力学第一定律可知气体向外放热
(2)以封闭气体为研究对象,气体做等温变化,设玻璃管内部横截面积为S,玻璃管水平时,有
玻璃管竖直时,有
根据玻意耳定律得
解得
(3)由盖-吕萨克定律得
其中
解得
17、答案:(1)
(2)
(3)
解析:(1)倾角为30°时A恰好匀速运动,根据平衡条件有
解得
(2)设A滑至水平面上时的速度为,根据动能定理有
设A与B碰撞后瞬间的速度分别为和,根据动量守恒定律和机械能守恒定律分别有
解得
(3)设B到达最高点的速度为,由牛顿第二定律有
根据能量守恒定律有
解得
18、答案:(1)向右,
(2)2 m/s
(3)0.4 J
解析:(1)当电流从M流向N时,由左手定则可判断安培力方向向右,故加速度方向向右
根据牛顿第二定律有
代入数据可得
(2)开关始终接a时,若要满足题意,电流方向应先为从N到M,经过一段时间后电流方向变为从M到N,再经相同时间速度减为零,棒向左运动了4 m
前段时间内有
后段时间内有
联立解得
(3)若要满足题意,应先接a一段时间,电流由N到M;然后接到b一段时间,直到速度减为,其中;再接到a端一段时间,电流由M到N,直至速度减为零,棒向左运动了7 m
时间内有
时间内,由动量定理有
且
则有
时间内有
又
联立解得