2022届新高考物理考前冲刺卷 湖南专版

这是一份2022届新高考物理考前冲刺卷 湖南专版，共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2022届新高考物理考前冲刺卷 湖南专版一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示是α粒子散射实验的图景，图中实线表示α粒子的运动轨迹，下列说法正确的是(   )
 A.轨迹3是正确的B.轨迹2是正确的C.少部分的α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进D.α粒子在轨迹3的电势能先减小后增大2.假设拍皮球时，皮球每次与地面碰撞后的速度大小变为碰前的。若用手拍这个皮球，使其保持在0.6m的高度上下跳动，已知皮球的质量，重力加速度g取，空气阻力忽略不计，则每次拍皮球时应给皮球的冲量大小为(   )A. B. C. D.3.在离水平地面高H处，以大小均为的初速度同时竖直向上和向下抛出甲、乙两球，不计空气阻力，下列说法中正确的是(   )A.甲球相对乙球做匀变速直线运动 B.在落地前甲、乙两球间距离均匀增大C.两球落地的速度差与有关 D.两球落地的时间差与有关4.在如图所示的菱形中，，O点为菱形的中心。现在菱形的顶点处放置四根通电长直导线，且四根导线中电流的大小相等，其中中的电流方向垂直纸面向外，中的电流方向垂直纸面向里。则下列说法正确的是(   )
 A.O点的磁感应强度大小为零B.导线b所受作用力的方向由b指向aC.导线所受的作用力相同D.仅将导线b中的电流反向，导线d所受的作用力的大小不变5.如图所示，一弹性轻绳左端固定在A点，跨过固定在轻杆顶端的定滑轮连接一个质量为m的小球，小球穿过竖直固定的杆。已知弹性轻绳的原长等于，其弹力与其伸长量成正比，小球与杆之间的动摩擦因数恒定，初始时小球位于杆上C点处，且三点在同一条水平线上，现对小球施加竖直向上的力F，在小球缓慢下降的过程中(   )
 A.F增大  B.F先增大后减小C.杆对小球的弹力增大 D.小球与杆之间的摩擦力不变6.如图所示，真空中孤立的带电绝缘球体，半径为R，电荷均匀分布在球体各个部位，a点距球心距离为点距球心距离为，已知。电荷分布均匀的球壳在壳内形成的电场强度为零，对外部形成的电场强度可视为集中在球心的点电荷在该处形成的。则a和b两点电场强度大小之比为(   )
 A. B. C. D.二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7.如图甲所示，一轻弹簧上端固定在天花板上，下端与一质量为m的物体相连，物体下有一托盘，用托盘托着物体使弹簧处于原长状态。现在突然撤去托盘，在物体竖直向下运动的整个过程中，其加速度a与弹簧的伸长量x间的关系如图乙所示。已知，设弹簧的劲度系数为k，根据图中提供的信息，下列说法正确的是(   )
 A.B.C.当弹簧的伸长量为时，物体的速度大小为D.弹簧的伸长量从零增大到的过程中，弹簧弹力对物体做的功与重力做的功相同8.一探测器从某天体表面开始竖直向上做初速度为零的匀加速直线运动，上升的距离是此天体半径的，在此过程的起点、终点处探测器发动机提供的推力差值为。已知该天体表面的重力加速度为，引力常量为G，忽略天体的自转，下列说法正确的是(   )A.探测器的质量为B.若探测器的质量为m，探测器匀加速直线运动的加速度为C.若此天体的质量为M，则天体的第一宇宙速度为D.若天体的半径为R，探测器匀加速运动的加速度为a，则在终点探测器的动能为9.如图所示，水平向右的匀强磁场中有一转轴与磁场方向垂直的矩形线圈，线圈通过电刷与理想变压器相连。线圈的电阻不计，电流表和电压表均为理想交流电表。在线圈匀速转动过程中，下列说法正确的是(   )
 A.当线圈处于图示位置时，电压表的示数最大B.滑动变阻器滑片向下滑动时，电流表示数增大C.增大线圈转速的同时，滑动变阻器滑片P向上滑动，电流表的示数可能不变D.减小线圈转速的同时，滑动变阻器滑片P向上滑动，电压表的示数可能不变10.溜冰车是冬季最受欢迎的娱乐项目之一，冰车的钢制滑板与冰面间的动摩擦因数很小，可近似认为接触面光滑。如图所示，某次游戏时甲在左、乙在右，甲、乙乘坐各自的冰车一起以的速度向冰面的左侧壁滑行，某时刻甲用力将乙推开。再次游戏时乙在左、甲在右，二者一起再以2 m/s的速度向冰面的左侧壁滑行，某时刻甲再次用力将乙推开。已知甲与冰车的总质量为，乙与冰车的总质量为，冰车与侧壁的碰撞可看作弹性碰撞，下列说法正确的是(   )
 A.甲在左、乙在右，二者分开时只要甲的速度大小大于3 m/s，乙的运动就反向B.甲在左、乙在右，若二者分开时甲的速度大小为6 m/s，则甲与左侧壁碰后还能与乙再次相碰C.乙在左、甲在右，若二者分开时乙的速度大小为5 m/s，则甲反向运动D.乙在左、甲在右，二者分开，乙与左侧壁碰后总能追上甲三、非选择题：共56分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答第15～16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共43分。11.（6分）某同学利用图甲装置探究“系统的机械能守恒”，实验过程如下：（1）该同学首先利用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，宽度为______cm。（2）按图甲竖直悬挂好轻质弹簧，将轻质遮光条水平固定在弹簧下端，测出此时弹簧的长度；在铁架台上固定一个位置指针，标示出弹簧不挂钩码时遮光条下边缘的位置，用轻质细线在弹簧下方挂上钩码，测量出平衡时弹簧的长度x，并按图甲所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度。（3）用手缓慢地将钩码向上托起，直至遮光条下边缘恰好回到弹簧原长时指针标记的等高处（保持细线竖直），将钩码由静止释放，记下遮光条经过光电门的时间。（4）多次改变钩码个数，重复步骤（2）（3），得到多组数据，作出______像如图丙所示（填选项前的字母序号）；已知当地重力加速度为g，则当图线斜率等于______（用d和g表示）时，可得系统的机械能守恒。（弹簧的弹性势能表达式为，其中k为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量）
 A. B. C. D.12.（9分）某实验小组利用如图乙所示电路测量图甲所示水果电池的电动势E和内阻r。所用器材如下：待测电源（电动势E约为1V，内阻r约为几百欧）
滑动变阻器（可调节的阻值范围为0~1.5kΩ）
电压表V（量程为0~1V，内阻约为20kΩ）
电流表A（量程为0~2mA，内阻约为50 Ω）
开关、导线若干。
 （1）当图乙中的单刀双掷开关S接1时，闭合K，改变滑动变阻器的阻值，读取电压表、电流表示数分别为，记录数据后在坐标系中描点如图丙所示，请在图丙中作出此情况下的曲线。由此测得的电源电动势E的测量值_______真实值，电源内阻r的测量值_______真实值（两空均填“大于”“小于”或“等于”）。（2）当图乙中的单刀双掷开关S接2时，得到图线如图丙中实线所示，结合（1）问所作图像，我们可以得出电源电动势E的真实值为_______V，内阻r的真实值为_______Ω。（结果均保留三位有效数字）13.（13分）如图，水平轨道与内、外略微错开的竖直圆轨道平滑连接，倾角为的斜面与水平轨道也平滑连接。一质量为的物体受到与水平方向成角斜向上的恒力F作用，由A点静止出发，经运动到B点，此时撤去恒力F，物体继续向前运动。已知水平轨道段、斜面与物体间的动摩擦因数均为，为光滑轨道，的长度为，圆轨道半径（取）。求：
 （1）恒力F的大小；（2）若仅改变恒力F的大小，要使物体沿图示轨道运动到斜面上高为的P点，F大小应满足的条件。     14.（15分）如图所示为某离子控制装置，离子室内存在大量质量为m、电荷量为q的正电荷，控制室被等间距分为I、Ⅱ、Ⅲ三个区域，区域间隔均为L，I区域左右为中间带有小孔的平行金属板，板间存在电场强度大小为E，方向水平向右的匀强电场，Ⅱ、Ⅲ区域均是理想的场边界，Ⅲ区域右边界为荧光屏，离子打上会发光。以中间小孔为坐标原点建立三维坐标系，坐标轴及方向如图所示，Ⅱ区域存在沿y轴正方向的匀强电场（图中未画出），电场强度大小为；Ⅲ区域存在沿x轴负方向的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小未知。从离子室飘入小孔的离子速率忽略，忽略离子间的相互作用，不计离子重力。
 （1）求离子自Ⅱ区域进入Ⅲ区域的位置在平面内的投影坐标；（2）为使离子恰好与荧光屏相切，求Ⅲ区域磁场的磁感应强度大小B；（3）保持（2）中Ⅲ区域磁场磁感应强度大小为B，再在Ⅲ区域加入沿x轴正方向的电场，电场强度为E，判断离子是否能打到荧光屏上，如果不能请说明理由，若能请计算打在荧光屏上的点在平面内的投影坐标。    （二）选考题：共13分。请考生从两道中任选一题作答。如果多做，则按第一题计分。15.[物理—选修3-3]（13分）（1）下列说法正确的是_______。
 A.图甲为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图甲可知状态③时的温度比状态①、②时的温度都高B.图乙为分子间作用力f和分子势能随分子间距离r变化的关系图线，其中①表示分子力随分子间距离r的变化关系图线，②表示分子势能随分子间距离r的变化关系图线C.图丙是布朗运动实验得到的观测记录，图中是按等时间间隔依次记录的某个分子位置的连线D.由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数可以估算出气体分子的体积和分子的质量E.液体表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大，而附着层内液体分子间的距离可能小于液体内部分子间的距离（2）用活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞质量为1 kg，初始状态时汽缸内压强为，气体温度为400 K。现对活塞施加一个向上的拉力F，保持气体温度不变，平衡时汽缸内气体的体积变为原来的倍。已知大气压强，重力加速度g取，不计汽缸与活塞间的摩擦。求：
 （ⅰ）向上的拉力F的大小；（ⅱ）保持向上的拉力F不变，让缸内气体缓慢降温至300 K，此时汽缸内气体的体积为初始状态的多少倍。    16.[物理—选修3-4]（13分）（1）如图甲所示为某简谐横波在时刻的波形图，图乙为平衡位置为处质点P的振动图像，下列说法正确的是________。
 A.该波沿x轴正方向传播B.波源起振方向沿y轴正方向C.质点P的振动频率为0.4 HzD.该波的传播速度为10 m/s E.在时刻，质点P第二次运动到波峰（2）如图所示，一半径为R的透明球体置于真空中，是一条通过透明球体球心O的直线，一单色细光束平行于射向球体，B为入射点，角，为出射光线，与的夹角。已知光在真空中的传播速度为c，求：
 （ⅰ）透明球体材料对该单色细光束的折射率；（ⅱ）将该入射光束平行下移，当入射角为45°时，求光束在球体中传播的最短时间。

        
答案以及解析1.答案：A解析：本题考查α粒子散射实验。在α粒子散射实验结果中，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，极少数发生超过90°的大角度偏转，越靠近原子核，轨迹偏转越大，而题图中轨迹2的偏转程度超过轨迹3，故轨迹2错误，轨迹3正确；在轨迹3，原子核对α粒子先做负功再做正功，所以α粒子电势能先增大后减小，A正确，B、C、D错误。2.答案：A解析：本题考查冲量和动量定理的应用。欲使皮球跳起的高度为，应使皮球由静止下落的高度为h，由，得，则，皮球从2.4m高度处落到0.6m高度处的速度大小为，则应在0.6m高度处给皮球的冲量大小为，方向竖直向下，A正确。3.答案：B解析：本题考查相对运动问题。甲、乙两球加速度相同，故甲球相对乙球做匀速直线运动，二者距离不断均匀增大，A错误，B正确；根据竖直上抛的对称性，甲球回到抛出点时速度为，方向竖直向下，两球落地的速度差为零，与无关，C错误；由竖直上抛的对称性可知，两球落地的时间差，与有关，与H无关，D错误。4.答案：D解析：本题考查安培力。由安培定则可知导线在O点产生的磁场方向向下，导线在O点产生的磁场方向向右，由平行四边形定则可知O点的磁场方向斜向右下方，A错误；根据“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”可得，对导线b的受力分析如答图所示，由题意可知导线对导线b的作用力大小相等，矢量合成后可知导线b所受作用力的方向由a指向b，B错误；同理，导线d所受的作用力大小与导线b相等，方向由c指向d，C错误；仅将导线b中的电流反向，导线d所受的作用力大小不变，方向由d指向a，D正确。
 5.答案：D解析：本题考查力的动态平衡问题。对小球受力分析，设弹性轻绳的劲度系数为k，形变量为x，与竖直方向夹角为，则弹性轻绳对小球的弹力沿水平方向向左的分力，故的大小不变，由平衡条件得，杆对小球的弹力，则的大小不变，C错误；小球与杆之间的摩擦力，则f的大小不变，D正确；弹性轻绳对小球的弹力沿竖直方向向上的分力，小球缓慢下降，θ减小，逐渐增大，而，所以F一直减小，A、B错误。6.答案：C解析：本题考查电场强度的计算，根据“电荷分布均匀的球壳在壳内形成的电场强度为零”和真空中点电荷电场强度公式求解。设球体的总电荷量为Q，则以a所在球面为球体边缘的内部电荷量，电荷分布均匀的球壳对壳内形成的电场强度为零，所以a点电场强度点电场强度大小为，解得，C正确。7.答案：BC解析：本题考查牛顿运动定律、图像和功能关系的综合应用。由力的对称性可知，，A错误；当时，对物体受力分析有，则，B正确；过程中图象与坐标轴围成的面积等于速度平方的一半，所以，解得伸长量为时，物体的速度，C正确；弹簧的伸长量从零增大到的过程中，弹簧弹力对物体做负功，重力对物体做正功，两力对物体做功不相同，D错误。8.答案：AD解析：本题考查万有引力与航天。设在匀加速运动的起点、终点处发动机的推力分别为，由题意可得，设天体的半径为R，质量为M，探测器的质量为m，探测器匀加速上升的加速度为a，由万有引力定律与牛顿第二定律可得，，又，联立解得，A正确；由已知条件无法求出探测器做匀加速直线运动的加速度，B错误；由，可得，与联立解得该天体的第一宇宙速度，C错误；探测器受到的合力，由动能定理得，结合，解得在此过程的终点处，探测器的动能，D正确。9.答案：BC解析：本题考查交变电流的产生及理想变压器的原理。交流电压表和电流表显示的是交流电的有效值不是瞬时值，线圈匀速转动过程中，在不改变其他条件的情况下，电压表的示数不变，A错误；滑动变阻器滑片向下滑动时，电阻减小，副线圈中电流增大，原线圈中电流也增大，所以电流表示数增大，B正确；增大线圈的转速，交流电电压增大，原线圈两端电压增大，由理想变压器的原、副线圈电压关系可知副线圈电压增大，电压表示数增大，滑动变阻器滑片向上滑动，电阻增大，由可知，副线圈中电流有效大小可能不变，若副线圈电流有效值大小不变，则原线圈中电流有效值大小也不变，所以电流表示数也可能不变，C正确；减小线圈的转速，交流电电压减小，由理想变压器的原、副线圈电压关系可知电压表示数减小，D错误。10.答案：BD解析：本题考查动量守恒定律。甲在左、乙在右，甲用力将乙推开的过程，甲、乙和两冰车组成的系统动量守恒，设向左为正方向，有，当时得，所以当分开时甲的速度大小满足时，乙的运动方向还是向左，A错误；同理，当时，，则二者分开后，乙反向以4 m/s的速度大小运动，而甲与左侧壁碰撞后速度大小不变，方向反向，甲的速度大小大于乙的速度大小，故甲还能与乙再次相碰，B正确；乙在左、甲在右，甲用力将乙推开的过程，甲、乙和两冰车组成的系统动量守恒，设水平向左为正方向，有，当时，，甲没有反向运动，C错误；若乙与左侧壁碰后不能追上甲，则，因为，由动量守恒可判断，即乙与左侧壁碰后总能追上甲，D正确。11.答案：（1）0.230
（4）D；解析：本题考查探究系统机械能守恒实验。
（1）主尺刻度为2 mm，游标尺第6条刻度线与主尺对齐，则。
（4）根据平衡条件可知，所以，根据机械能守恒定律有，整理得，则所作图像为图像，选项D正确；当图线斜率等于时，系统机械能守恒。12.答案：（1）见解析；小于；小于（2）1.00；500（490~510之间均可）解析：本题考查测电源电动势及内阻实验。
（1）作图线时要使尽量多的点落在直线上，如图甲所示。S接1时，由于电压表的分流，使电流测量值比干路电流偏小，而短路电流（时的电流，即图线与横轴的截距）不变，故电源电动势和内阻的测量结果均偏小。（2）S接2时，可将电流表等效到电源内阻中，即外电压和干路电流的测量值是准确的，电源电动势的测量值等于真实值，故如图乙所示连接开关S接1时的横截距和开关S接2时的纵截距所画出的图线即为没有系统误差的电源的曲线，读取纵截距得电源电动势为1.00 V，求斜率得电源内阻为500 Ω。
 13.答案：（1）20 N（2）解析：本题考查匀变速直线运动的规律、竖直面内的圆周运动的临界条件和能量守恒定律。
（1）物体由做匀加速运动，根据运动学公式有，
解得
物体由，受力分析，根据牛顿第二定律有，

联立解得
（2）设物体刚好通过D点时的速度为v，则，
解得
然后物体继续运动，设沿斜面上升的最大高度为，则根据能量守恒有
解得，
所以能运动到斜面上的P点
物体，由机械能守恒有，
解得
物体由，有，
解得
由1有
物体刚好不离开水平轨道，则有，
解得
故物体要沿图示轨道运动到P点，恒力F的大小必须满足14.答案：（1）（2）（3）能打在荧光屏上，投影坐标为解析：本题考查带电粒子在电、磁场中的运动。
（1）离子在I区域加速，设离开I区域速率为，
根据动能定理有
离子进入Ⅱ区域沿z轴正方向做匀速直线运动，沿y轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，
z轴正方向
y轴正方向
其中
解得
离子没有沿x轴方向的位移，所以投影坐标为（2）进入Ⅲ区域磁场时，离子沿z轴正方向的速度，沿y轴正方向的速度，
速度大小
方向与z轴正方向夹角,
因此离子进入Ⅲ区域时与z轴正方向间的夹角为45°，离子运动轨迹如答图所示，设离子在Ⅲ区域运动的轨迹半径为r，根据几何关系有

解得，
离子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力
所以（3）Ⅲ区域加入沿x轴正方向的电场，该方向和磁场方向相反，离子沿x轴正方向的运动不影响离子在平面的运动，因此离子运动轨迹在平面的投影是圆周运动;离子仍旧恰好能打到荧光屏。结合（2）问分析，可知离子在Ⅲ区域运动的圆心角为135°，则离子在Ⅲ区域运动时间
离子沿x轴正方向做初速度为零的匀加速运动，，
位移
解得

所以投影坐标为15.答案：（1）ABE（2）（ⅰ）12 N
（ⅱ）倍解析：（1）本题考查分子动理论。分子速率的分布呈现“中间多，两头少”的规律，温度越高则分子的热运动越剧烈，速率大的分子占比越多，由题图甲可知状态③时的温度比状态①、②时的温度都高，A正确；当时，分子间的作用力时分子间的作用力表现为引力，时分子间的作用力表现为斥力，当两个分子从无穷远处相互靠近的过程中，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，时分子势能最小，B正确；题图丙得到的观测记录，是按等时间间隔依次记录的某颗粒位置的连线，而不是分子位置的连线，C错误；用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以估算出气体分子占据的空间体积，而不是分子的体积，D错误；液体表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的作用力为引力，表现出液体表面张力，液体和固体接触时，接触的位置出现附着层，附着层内分子间的距离可能小于也可能大于液体内部分子间的距离，从而表现出浸润和不浸润现象，E正确。（2）本题考查气体实验定律。
（ⅰ）初始状态气体压强，设初始状态气体的体积，
施加一个向上的拉力F之后有，
根据玻意耳定律有
解得
初状态平衡时
施加外力F之后，平衡时
解得
（ⅱ）温度逐渐降低的过程是等压变化，根据盖-吕萨克定律，有
解得
因此，此时气体的体积为初始状态的倍。16.答案：（1）ADE（2）（ⅰ）
（ⅱ）解析：（1）本题考查波动图像与振动图像及其相关知识点。由题图乙可知质点P的起振方向沿y轴负方向，且时，P点向y轴负方向运动，则波源起振方向沿y轴负方向，且由同侧法可知，该波沿x轴正方向传播，A正确，B错误；由题图乙可知质点P的振动周期，振动频率，C错误；由题图甲可知，该波的波长，则该波的传播速度为，D正确；由题图乙可知，从到时刻，质点P已经运动到波峰一次，再经，质点P第二次运动到波峰，即时刻，质点P第二次运动到波峰，E正确。（2）本题考查光的折射。（ⅰ）光路图如答图所示，光线经过两次偏折后有

解得，
由折射定律得
解得
（ⅱ）光束进入透明球体时，设折射角为θ，
由折射定律有，
设光束在球体中传播的最短路程为s，由几何关系有

故传播最短时间为，
联立解得