2022年高考物理高精模拟试卷（之1）解析版.pdf

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),后做匀速运动2g?h?Lsin??1?5sin2?,当轻杆与水平面的夹角为θ时,,,小球的机械能一直减少【答案】D【解析】,则小球不会推动立方体运动;如摩擦力太小,立方体会在小球落在水平地面上之前离开小球;若摩擦力适中,,故P物体会在小球落在水平地面上之前离开小球,故物块先做加速运动(不一定是匀加速),后做匀速运动,故A正确;,当轻杆与水平面的夹角为θ时,由能量守恒定律有:1212mvPmvQmg(h?Lsinθ)=2+2将小球的速度沿着水平方向和竖直方向正交分解,有vP=vQsinα联立解得高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新2g(h?Lsin?)1?5sin2?vQ=故B正确;,受重力、杆的弹力T、支持力,在水平方向运用牛顿第二定律,有:Tcosα=(m+M)ax刚分离时加速度的水平分量为零,故杆的弹力为零,故小球只受重力,故C正确;,小球的机械能减小,分离后,只有重力做功,机械能守恒,故D错误;此题选择错误的选项,故选D。16.(2022·湖北·荆州中学高三开学考试)2021年10月16日6时56分,神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接,3名航天员进驻天和核心舱,中国空间站开启有人长期驻留时代。已知空间站轨道高度为400~450km,倾角为42~43°,设计寿命为10年,长期驻留3人,总重量可达180吨。关于空间站,下列判断正确的是()【答案】C【解析】,根据万有引力提供向心力,有Mmv2G2?mRR解得GMv?R而空间站到地心的距离为r?R?h,故空间站的线速度为GMv1?R?h因此有v1?v,故A错误;?kT高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新空间站的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径,则其周期小于同步卫星的周期,故B错误;GM??,则由r可知,空间站的角速度大于月球绕地球运行的角速度,故C正确;,有GMa?2(R?h)地面的重力加速度为GMg?2R因此有a?g,即向心加速度小于地面的重力加速度,故D错误;故选C。17.(2022·湖南长沙·高三开学考试)如图所示,光滑地面放置一足够长的不带电绝缘木板,空间中存在水平向右的匀强电场和垂直向里的匀强磁场,匀强电场场强为E,匀强磁场磁感应强度为B,木板上表面静止释放一个带电种类未知的物块,二者质量均为m,它们间的动摩擦因数为?。qg物块的电量大小为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为。已知刚开始木板物块一起运动,之后能发生相对滑动,则( ),,,恰好发生相对滑动mgE?,物块速度大小为qB2?B【答案】D【解析】,不能判断运动方向,A错误;,将两者作为一个整体,系统水平外力恒定,电场力提供两者共同的加速度,则qE?2ma对木板则高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新1f?ma?Eq2所以两者之间摩擦力恒定,B错误;,满足1f?ma??(mg?qvB)?qE2此时物体速度大小mgEv??qB2?BC错误,D正确。故选D。18.(2022·湖南长沙·高三开学考试)如图所示,质量分别为m1、m2的两个带同种电荷的小球A、B,分别用长为l的绝缘细线悬挂在同一点O,两细线与竖直方向各成一定的角度?、?,两小球用一绝缘轻质弹簧相接,A、B球连线与过O点竖直线交于C点,初始时刻弹簧处在压缩状态,现增加A球的电荷量,下列说法中正确的是( )【答案】C【解析】对两小球受力分析如图高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新F1F1?F2F2?、为A、B两小球之间的库仑力,、为两小球之间的弹簧弹力,满足F?F1?F2?F??F1??F2?对A球受力分析,F、T1、m1g、三力满足相似三角形,则有m1gT1F??OCOAAC同理对B球亦有m2gT2F???OCOBBC当A球的电荷量增大则两球距离会增大,夹角?、?增大,但仍有T1m1ACm2??T2m2,BCm1绳长不变,C点上移,OC长度变小。故选C。19.(2022·广东·模拟预测)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生。下列说法正确的是( ),,,入射光的光强变大,,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生【答案】BC【解析】,故A错误;,光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,所以入射光的频率变高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新高,光电子的最大初动能变大,故B正确;,入射光的光强变大,饱和光电流变大,故C正确;,不会有光电流产生,故D错误。故选BC。20.(2022·安徽·模拟预测)如图所示,竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2,两杆分离不接触,且两杆间的距离忽略不计,两个小球a、b(视为质点)质量均为m,a球套在竖直杆L1上,b球套在水平杆L2上,a、b通过铰链用长度为L的刚性轻杆连接,将a球从图示位置由静止释放(轻杆与L2杆夹角为45°),不计一切摩擦,已知重力加速度为g,在此后的运动过程中,下列说法中正确的是( ),a球的加速度大小一定等于g?2?2?【答案】ACD【解析】,则机械能守恒,故A正确;,a达到L2所在面,在竖直方向只受重力作用,水平方向上合力为0,则加速度为g,初始时刻,a、b速度均为0,但a除重力外还有杆的支持力,加速度小于g,故B错误;,此时b达到两杆的交点处,a的速度为0,b的速度最大为vbm,由机械能守恒得212?L?mvbmmg(L2)2高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新解得??2?2?gLvbm故C正确;,b的速度为0,此时a的速度为va,由机械能守恒得212L?mvamg22解得va?2gL但此后杆向下运动,会再加速一段距离后达到一最大速度再减速到0,则其最大速度要大于2gL,故D正确。故选ACD。21.(2022·江西新余·高三期末)如图所示,有一根长度为L,质量为m长金属棒,金属棒接到恒流源电路中,电流为I,方向垂直纸面向里,用轻质绝缘丝线将金属棒水平悬挂在O点,现整个空3mg间加上竖直向下的匀强磁场(图中未画出磁场)磁场的磁感应强度大小IL,把金属棒从最低点图示位置由静止释放,重力加速度为g,则( )°,,丝线上最大拉力为4mg【答案】CD【解析】高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新导体棒通过恒定的电流,且放入匀强磁场中,导体棒所受安培力恒定,故安培力与重力的合力恒定,可将该合力看作等效重力,即等效重力法。根据左手定则,可知安培力的方向水平向左,大小为F安?BIL?3mg则等效重力为22F合=F安+?mg??2mg等效重力场与竖直方向的夹角α为F安tan???3mg则??60?,只有重力和安培力做功即等效重力做功,图中最低点为等效重力场的等效最高点,金属杆回到该位置速度为0,在竖直方向上受力平衡,故拉力与重力相等,A错误;,丝线偏离竖直方向的夹角最大值为2α,大小为120°,大于90°,B错误;,安培力做正功,机械能增大;从悬挂O点水平等高位置到最高点的过程中,安培力做负功,机械能减小;故金属棒向左摆到最高点的过程中,机械能先增加后减少,C正确;,金属杆在等效重力场的最低点,细线拉力最大,由动能定理得12F合L?1?cos???mv?02解得v?2gL牛顿第二定律得mv2T?F合?L解得高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新T?4mg丝线上最大拉力为4mg,D正确。故选CD。22.(6分)(2022·北京昌平·高三期末)实验小组一用如图所示的实验装置探究加速度与物体受力的关系,保持小车的质量M不变,通过改变槽码的个数来改变小车所受的拉力F,通过处理纸带上打出的点来测量小车的加速度a。(1)如图是某次实验时得到的一条纸带,纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为T?,由图m/s2中数据可计算出小车的加速度大小为________。(2)小明同学根据实验数据作出了a?F图像,;该图线不通过原点的原因可能是_________。(3)?F图像,随槽码个数的增加,图线上都发生了弯曲,该同学作出的图像最接近如图中的________。(选填“甲”或“乙”)高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新【答案】【解析】(1)根据匀变速直线运动的推论,即?x?aT2可得x??10?2??10?2a?2402?m/s2?(2T)(2)根据牛顿第二定律可得F?ma变形有Fa?m可知,该图线斜率的物理意义是小车质量的倒数,当合外力不为零时,加速度为零,则为没有平衡阻力或平衡阻力不足。(3)随着F的增大,不满足M?m时,此时有mg?F?ma,F?Ma解得加速度为mga?m?M因此加速度会偏小,a?F图像,最后会略微下弯曲,故选甲。23.(9分)(2021·陕西咸阳·一模)某同学为精确测量某金属圆柱的电阻,设计了如图甲所示的电路图。现在需要两个量程为200mA的电流表,但实验室提供的器材中,一个电流表的量程为100mA,内阻为12Ω,另外一个电流表的量程为200mA。高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新(1)现将量程为100mA的电流表扩充为200mA,则应该__________(选填“串”或“并”)联一个阻值R′=_________Ω的电阻。(2)图中E为学生电源、G为灵敏电流计A1代表量程为100mA电流表A改装后(图中R′未画出)的电流表A2为量程为200mA的电流表、R1为电阻箱、R2与R3均为滑动变阻器、R0为定值电阻、S为开关、Rx为待测金属圆柱,另有导线若干,这些器材全部由实验室提供。具体的实验操作如下:、滑动变阻器R3的滑片均调至适当位置,闭合开关S;,逐步增大输出电压,并反复调整R1和R2使灵敏电流计G的示数为零,此时量程为100mA的电流表A的示数为I1,A2的示数为I2,电阻箱的示数为R1;,整理器材。①实验步骤B中滑动变阻器R3的滑片应调至最_________(选填“左”或“右”)端;②反复调整R1和R2使灵敏电流计G示数为零的目的是_________;③某次测量时量程为100mA的电流表A的指针位置如图乙所示,则此时通过R2的电流为_________mA。(3)待测金属圆柱x的阻值为_________(用所测物理量的字母表示);(4)电流表A1、A2的内阻对测量结果_________(选填“有”或“无”)影响。2I1R1R1RxI2【答案】并12左使和两端的电压相等160无【解析】(1)要将量程为100mA,内阻为12Ω的电流表量程扩大为200mA,由电流表的改装原理可知,应并联电阻?IArAR??12?I?IA高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新(2)①闭合开关前,调节滑动变阻器R3的滑片滑至最左端,保护电路中的元件.②调节电流计G的示数为零,目的是使R1和R2两端的电压相等;③根据电表的改装原理可知,通过电阻R2的电流应该是量程为100mA的电流表A的刻度上读数的2倍,即160mA.(3)根据2I1R1=I2R2得到待测金属圆柱的电阻为2I1Rx?R1I2(4)从表达式可以看出电流表A1、A2的内阻对测量结果较没有影响。24.(14分)(2022·山东省单县第二中学高三开学考试)形状为“2019”的竖直光滑轨道(轨道上端等高)如图所示,其中数字“0”为半径R1=5m的圆,上半圆为单侧外轨道,轨道其余部分为管道。数字“9”上部分是一段四分之三的圆弧,圆的半径R2=1m,所有管道均平滑连接。现有一质量m=1kg的小球,小球的直径略小于管道直径,且小球直径远小于R1和R2大小。当小球以初速度v0进入轨道,恰能通过“0”最高点A,并经过B、C两点,最后从水平放置的CD管道的D点抛出,恰能无碰撞地从管口E点进入倾角为?的粗糙斜直管,然后小球沿斜直管下滑到底端。在斜3直管中,假设小球受到的阻力大小恒为其重量的10。已知E点距管底F的距离L=5m,重力加速度g取10m/s2,求:(1)小球通过“9”最高点B时对管道的弹力大小和方向;(2)斜面的倾角的大小。【答案】(1)40N,方向向上;(2)53?【解析】(1)小球恰能通过“0”最高点A,由重力提供向心力,根据牛顿第二定律得高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新v2mg?mAR1解得vA?gR1?52ms由机械能守恒可得A点和B点的速度大小相等,小球通过B点时,有v2N?mg?mBR2解得N?40N方向向下,根据牛顿第三定律知,小球对管道的弹力大小N'?N?40N方向向上(2)由A到D的过程,由机械能守恒得1212mvA?2mgR2?mvD22解得vD?310ms由D点做平抛运动到E点的过程,有v22R?2R?y122g解得vy?410ms所以vy4tan???vD3解得??53?25.(18分)(2022·湖南娄底·高三期末)如图1所示,间距L=1m的足够长倾斜导轨倾角?=37?,导轨顶端连一电阻R?1?,左侧存在一面积S=,磁场方向垂直于斜面向下,大小随时间变化如图2所示,右侧存在着方向垂直于斜面向下的恒定磁场B1=1T,一长为L=1m,电阻r=1Ω的金属棒ab与导轨垂直放置,t=0至t=1s,金属棒ab恰好能静止在右侧的导轨上,之后金属棒ab开始沿导轨下滑,经过足够长的距离进入EF,且在进入EF前速度已经稳定,最后停高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新止在导轨上。已知EF左侧导轨均光滑,EF右侧导轨与金属棒间的动摩擦因数??tan?,取g=10m/s2,不计导轨电阻与其他阻力,sin37?=,cos37?=。求:(1)t=0至t=1s内流过电阻的电流和金属棒ab的质量;(2)金属棒ab进入EF时的速度大小;(3)金属棒ab进入EF后通过电阻R的电荷量。【答案】(1)i?;m?;(2)v=;(3)q?【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律可得t?0至t?1s内回路中的感应电动势为???B???S??t?t根据闭合电路欧姆定律可得t=0至t=1s内流过电阻的电流为?i???r设金属棒ab的质量为m,这段时间内金属棒ab受力平衡,即mgsin??B1iL解得m?(2)设金属棒ab进入EF时的速度大小为v,此时回路中的感应电动势为E?B1Lv回路中的电流为EI?R?r导体棒ab所受安培力大小为F?B1IL根据平衡条件可得F?mgsin?解得高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新v=(3)设金属棒ab从进入EF到最终停下的过程中,回路中的平均电流为I,经历时间为t,对金属棒ab根据动量定理有(?B1IL?mgsin???mgcos?)t?0?mv其中mgsin???mgcos??0且q?It解得q?(二)选考题:共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。33.【选修3-3】(15分)[来源:学|科|网](1)(5分)(2017·湖南·二模)下列说法正确的是_________。(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分),在体积不变时,,,,,需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,可以在高温条件下利用分子的扩散来完成【答案】ACE【解析】,它包含两方面的原因:分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数和每一次的平均撞击力。气体的温度降低时,分子的平均动能减小,故在体积不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而减小,故A正确;,故晶体熔化时温度不变,故分子平均动能一定不变,故B错误;,但也可以通过热机做功实现从低温物体传到高温物体,空调的工作过程表明热量可以从低温物体向高温物体传递,故C正确;,当外界对气体做功的同时对外放热,其内能可能增大、减小或不变,高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新故D错误;,可以在高温条件下利用分子的扩散来完成,故E正确。故选ACE。(2)(10分)(2022·重庆·一模)新冠疫情传播非常迅速,负压隔离病房在抗击疫情中起了关键作用。所谓负压病房是指在特殊的装置作用下,使病房内的气压低于病房外的气压。一般负压值(病房外与病房内气压差)为20~120Pa时效果比较理想。假设有一间负压隔离病房,开放状态时,?105Pa280K295K房内外的气压均为,病房内温度为;正常工作时,病房内温度为,负压值为100Pa。空气可视为理想气体,病房外环境保持不变。求:(1)若病房密闭,仅将病房内温度升高到295K,病房内的气压(保留四位有效数字);(2)病房由开放状态变为正常工作状态,需抽取出的气体质量与原来气体质量的百分比(保留两位有效数字)。?%【答案】(1);(2)【解析】(1)若病房密闭,仅将病房内温度升高到295K,设升温后病房内的气压为p1,病房内的气体发生等容变化,根据查理定律有p0p1?T0T1解得p??105Pa1(2)设病房的体积为V1。假设体积为V、温度为280K、压强为p的气体变为温度为295K、压强10为p2时的体积为V2,由题意可知p?p?100Pa??105Pa20根据理想气体状态方程有p0V1?p2V2T1T2需抽取出的气体质量与原来气体质量的百分比为V2?V1???100%V2联立解得??%34.【选修3-4】(15分)(1)(5分)(2022·安徽马鞍山·一模)图(a)为一列简谐横波在t=,P是平衡位高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新置为x=1m处的质点,Q是平衡位置为x=4m处的质点,图(b)为质点Q的振动图像。下列说法正确的是_________。(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)=,==,=,质点Q的速度向上【答案】ACE【解析】=,且向下振动,根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播,故A正确;=8m,由b图得到该波的周期为T=,故波速为?8v??m/s?40m/;=,图a经过4个周期,所以此时P点仍在y轴正半轴,加速度向下,故C正确;==,经过半个周期,质点P通过的路程为s?2A?;,,质点Q的速度向上处在平衡位置,故E正确;故选ACE。(2)(10分)(2022·安徽黄山·一模)如图所示,直角三棱镜ABC置于空气中,一细束单色光从直角三棱镜的AC面的中点垂直射入,进入三棱镜后在AB面恰好发生全反射,已知∠ABC=30°,AC边长等于L。MN为一光屏,且与BC边垂直。请求出:(1)该三棱镜的折射率n;高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新(2)最终打在光屏上的光斑到B点的距离s。236L【答案】(1)n=3;(2)3【解析】(1)由几何关系可知光线在AB面上的入射角为60°,由临界角公式可知1sin60°=n得23n=3(2)光线在BC面上的E点同时发生反射和折射,投射到光屏上的PQ两点。且由几何关系可得线段3LBE=3在E点发生反射现象时,根据几何关系光斑P点到B点的距离BP=BEtan60°=L在E点发生折射时,由sin?n?0sin30可得3sinα=3BE6BQ?=Ltan?3高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987