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2022年河北普通高中学业水平选择性考试物理真题及答案.doc

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2022 年河北普通高中学业水平选择性考试物理真题及答案 一、单项选择题:本题共 7 小题,每小题 4 分,共 28 分。在每小题给出的四个选项中,只 本试卷满分 100 分,考试时间 90 分钟。 有一项是符合题目要求的。 1. 科学训练可以提升运动成绩,某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中,速度 v与时 间 t的关系图像如图所示。由图像可知( ) A. B. 10~t 时间内,训练后运动员的平均加速度大 0 ~ t 时间内,训练前、后运动员跑过的距离相等 2 C. 2 3~t t 时间内,训练后运动员的平均速度小 D. 3t 时刻后,运动员训练前做减速运动,训练后做加速运动 【答案】D 【详解】A.根据v t 图像的斜率表示加速度,由题图可知 10~t 时间内,训练后运动员的 平均加速度比训练前的小,故 A 错误; B.根据v t 图像围成的面积表示位移,由题图可知 0 ~ t 时间内,训练前运动员跑过的距 2 离比训练后的大,故 B 错误; C.根据v t 图像围成的面积表示位移,由题图可知 2 3~t t 时间内,训练后运动员的位移比 训练前的位移大,根据平均速度等于位移与时间的比值,可知训练后运动员的平均速度大, 故 C 错误; D.根据v t 图像可直接判断知, 3t 时刻后,运动员训练前速度减小,做减速运动; 3t 时刻
后,运动员训练后速度增加,做加速运动,故 D 正确。 故选 D。 2. 2008 年,我国天文学家利用国家天文台兴隆观测基地的 2.16 米望远镜,发现了一颗绕 恒星 HD173416 运动的系外行星 HD173416b,2019 年,该恒星和行星被国际天文学联合会分 别命名为“羲和”和“和“望舒”,天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的 2 倍,若将 望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动,且公转的轨道半径相等。则望舒与地球公转速度大 小的比值为() A. 2 2 【答案】C B. 2 C. 2 D. 2 2 【详解】地球绕太阳公转和行星望舒绕恒星羲和的匀速圆周运动都是由万有引力提供向心 力,有 解得公转的线速度大小为 G Mm 2 r  m 2 v r v  GM r 其中中心天体的质量之比为 2:1,公转的轨道半径相等,则望舒与地球公转速度大小的比值 为 2 ,故选 C。 3. 张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一,其发电、输 电简易模型如图所示,已知风轮机叶片转速为每秒 z 转,通过转速比为1: n 的升速齿轮箱带 动发电机线圈高速转动,发电机线圈面积为 S,匝数为 N,匀强磁场的磁感应强度为 B, 0t 时刻,线圈所在平面与磁场方向垂直,发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后。输出 电压为 U。忽略线圈电阻,下列说法正确的是( )
A. 发电机输出的电压为 2 NBSz B. 发电机输出交变电流的频率为 2 nz C. 变压器原、副线圈的匝数比为 2  NBSnz U : D. 发电机产生的瞬时电动势 e  2  NBSnz 【答案】C sin(2  nz ) 【详解】B.发电机线圈的转速为 nz,输出交变电流的频率为 f  nz 2   B 错误; A.线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的为正弦交流电,最大值为 输出电压的有效值为 A 错误; C.变压器原、副线圈的匝数比为 E m  NBS  2 nz  EE   m 2 2  NBSnz n 1 n 2  E U  2 NBSnz  U C 正确; D.发电机产生的瞬时电动势为 e E  m sin D 错误。    2 t NBSnz sin(2  ) nz t 故选 C。 4. 如图是密立根于 1916 年发表的纳金属光电效应的遏止电压 cU 与入射光频率的实验曲 线,该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程,并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克 常量 h。由图像可知( )
A. 钠的逸出功为 ch B. 钠的截止频率为 8.5 10 Hz  14 C. 图中直线的斜率为普朗克常量 h D. 遏止电压 cU 与入射光频率成正 比 【答案】A 【详解】A.根据遏止电压与最大初动能的关系有 根据电效应方程有 当结合图像可知,当 cU 为 0 时,解得 ceU E kmax E kmax = h W 0 W h c 0 A 正确; B.钠的截止频率为 cν,根据图像可知,截止频率小于 C.结合遏止电压与光电效应方程可解得 8.5 10 Hz  14 ,B 错误; 可知,图中直线的斜率表示 U c h e ,C 错误;  Wh 0 e e  D.根据遏止电压与入射光的频率关系式可知,遏止电压 cU 与入射光频率成线性关系,不
是成正比,D 错误。 故选 A。 5. 将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈,其中大圆面积为 1S ,小圆面积均为 2S , 垂直线圈平面方向有一随时间 t变化的磁场,磁感应强度大小 B B 0   , 0B 和 k 均为常 kt 量,则线圈中总的感应电动势大小为( ) B. 25kS C. ( Sk 1 S )5 2 D. 1kS A. ( k S 1 S 5 ) 2 【答案】D 【详解】由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势 E 1  每个小圆线圈产生的感应电动势 1 B S    1 t t     kS 1 由线圈的绕线方式和楞次定律可得大、小圆线圈产生的感应电动势方向相同,故线圈中总的 E 2  2  t   2 t   kS 2 感应电动势大小为 故 D 正确,ABC 错误。 故选 D。 E E 1   4 E 2  ( k S 1  5 ) S 2 6. 如图,真空中电荷量为 2q 和 ( q q  的两个点电荷分别位于 M 点与 N 点,形成一个 0)
以 MN 延长线上O 点为球心,电势为零的等势面(取无穷处电势为零), P 为 MN 连线上 的一点,S为等势面与直线 MN 的交点,T 为等势面上的一点,下列说法正确的是( ) A. P 点电势低于S 点电势 B. T 点电场强度方向指向 O点 C. 除无穷远处外,MN直线上还存在两个电场强度为零的点 D. 将正试探电荷 0q 从 T点移到 P点,静电力做正功 【答案】B 【详解】A.在直线 MN 上,左边正电荷在 M 右侧电场强度水平向右,右边负电荷在直线 MN 上电场强度水平向右,根据电场的叠加可知 MN 间的电场强度水平向右,沿着电场线电势 逐渐降低,可知 P 点电势高于等势面与 MN 交点处电势,则 P 点电势高于S 点电势,故 A 错误; C.由于正电荷的电荷量大于负电荷电荷量,可知在 N左侧电场强度不可能为零,则 N 右侧, 设 MN 距离为 L ,根据 2 q k  ) L d  ( 2  k q  ( ) 2 d 可知除无穷远处外,直线 MN电场强度为零的点只有一个,故 C 错误; D.由 A 选项分析可知:T 点电势低于 P 电势,则正电荷在T 点的电势能低于在 P 电势的电 势能,将正试探电荷 0q 从 T点移到 P点,电势能增大,静电力做负功,故 D 错误; B.设等势圆的半径为 R , AN 距离为 x , MN 距离为 L ,如图所示
根据 结合电势的叠加原理 A 、S 满足 解得  kq x 2k q  L x  2 q  2 R x  k  L  kq x  kq R x  2 x  R  L 3 2 L 3 由于电场强度方向垂直等势面,可知 T点的场强方向必过等势面的圆心,O点电势 可知  O  k L  2 q L  3  kq L 3   3 kq 2 L O  T 可知 T点电场方向指向 O点,故 B 正确。 故选 B。 7. 如图,用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的 P 点,将木板以底边 MN 为 轴向后方缓慢转动直至水平,绳与木板之间的夹角保持不变,忽略圆柱体与木板之间的摩擦, 在转动过程中( )
A. 圆柱体对木板的压力逐渐增大 B. 圆柱体对木板的压力先增大后减小 C. 两根细绳上的拉力均先增大后减小 D. 两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变 【答案】B 【详解】设两绳子对圆柱体的拉力的合力为T ,木板对圆柱体的支持力为 N ,绳子与木板 夹角为,从右向左看如图所示 在矢量三角形中,根据正弦定理 sin  mg  sin  N  sin T  在木板以直线 MN 为轴向后方缓慢转动直至水平过程中,不变,从90 逐渐减小到 0, 又      180 
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