（全国卷）2022届高考考前冲刺卷（二）—物理试题及答案

这是一份（全国卷）2022届高考考前冲刺卷（二）—物理试题及答案，共16页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
2022届高考考前冲刺卷物理（二）注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。第Ⅰ卷（选择题）一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1．如图所示为一名同学“立定跳远”的频闪照片。对这位同学的物理分析正确的是（　　）A．跳远过程可以看作质点B．跳起至落到沙坑过程中动量先增大后减小C．跳起至落到沙坑过程中重力势能先增大后减小D．落到沙坑后沙坑作用力的冲量小于重力的冲量【答案】C【解析】跳远过程的动作要细致分析，故该同学不可视为质点，A错误；跳出时的速度是最大的，之后过程中受到重力和空气阻力作用，动量会减小，在最高点时动量最小，下落过程动量会增大，故动量先减小后增大，B错误；由于跳出后先上升后下降，故重力势能先增大后减小，C正确；人的脚落入沙坑之后做减速运动，故沙坑对人作用力的冲量大于重力的冲量，D错误。2．如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移－时间图象，A质点的图象为直线，B质点的图象为过原点的抛物线，两图象交点C、D坐标如图，下列说法正确的是（　　）A．A、B相遇一次B．t1～t2时间段内B质点的平均速度大于A质点匀速运动的速度C．A在B前面且离B最远时，B的位移小于D．两物体速度相等的时刻为t1和t2时刻【答案】C【解析】图象的交点表示同一时刻到达同一位置而相遇，可知，A、B分别在t1和t2两个时刻相遇，A错误；t1～t2时间段内，两质点通过的位移相等，则B质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等，B错误；当A、B速度相等时，相距最远，该时刻在t1～t2时间段内的中间时刻，由于B做匀加速直线运动，所以此时B的位移小于，C正确；位移－时间图象斜率表示速度，B图线的切线斜率不断增大，而且B图线是抛物线，有，则知B做匀加速直线运动．因为t1～t2时间段内，B质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等，而匀变速直线运动的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，所以两物体速度相等的时刻一定在t1～t2时间段内的中间时刻，D错误。3．如图所示，两原长均为L、劲度系数相等的绝缘轻弹簧悬挂于O点，其另外一端各连接一个带电小球，平衡时A球靠在光滑绝缘竖直墙上，OA长为2L且竖直；B球悬于空中，OB长为L。两小球的质量均为m，重力加速度为g，则两球间的库仑力大小为（     ）A．mg      B．mg      C．mg      D．2mg【答案】B【解析】设夹角为，B球的受力如图甲所示，构成的力的矢量三角形与相似，则有，即，可得，对A、B两带电小球整体受力分析如图乙，根据平衡条件可得，两弹簧完全相同，则，解得，在力的矢量三角形中，应用余弦定理有，故B正确。4．《春秋左传·鲁文公十四年》中的“秋七月，有星孛入于北斗”是一次关于哈雷彗星的确切记录。若哈雷彗星绕太阳做椭圆运动，其运动轨道远日点距离太阳35.1 AU，近日点距离太阳0.586 AU；地球绕太阳做圆周运动，轨道半径为1 AU，公转速度约为29.8 km/s。已知引力势能的表达式为，其中G为引力常量，M为中心天体质量，m为环绕天体质量，r为两天体的中心距离。则根据以上信息，可知哈雷彗星的最小环绕速率约为（     ）A．0.50 km/s B．0.80 km/s C．0.91 km/s D．3.8 km/s【答案】C【解析】哈雷彗星在轨道上运行的过程中，机械能守恒，则由引力势能的表达式可知哈雷彗星运动到远日点时环绕速率最小，根据机械能守恒定律有，根据开普勒第二定律有，对地球绕太阳的运动，根据万有引力定律有，联立以上各式可得，代入数据得，故选C。5．如图所示，半径为r的半圆abca内部无磁场，在半圆外部（含半圆）有垂直于半圆平面的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为B。比荷为p的带正电粒子（不计重力）从直径ac上任意一点以相同的速度垂直于ac射向半圆，带电粒子进入磁场偏转一次后都能经过半圆边缘的c点并被吸收，下列说法正确的是（　　）A．磁场方向一定垂直半圆平面向外B．带电粒子在磁场中第一次到达C点的运动的时间范围为C．带电粒子在磁场中第一次到达C点的运动的时间范围为D．带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为2r【答案】B【解析】因为粒子带正电向左偏转，所以磁场方向垂直纸面向里，A错误；粒子运动轨迹如图所示，根据几何关系可得四边形OACD为菱形，所以带电粒子在磁场中的半径为r，D错误；带电粒子在磁场中运动的周期为，当粒子从a点射入时，运动时间最短，轨迹为半圆，所以运动的最短时间为，当粒子从c点射入时，运动时间最长，轨迹为整圆，所以运动的最长时间为，由于粒子直接从c点射入时，将直接被吸收，所以，B正确，C错误。6．一群处于n＝4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲所示电路中的阴极K上，只能测得3条电流随电压变化的图像，如图乙所示．氢原子的能级图如图丙所示，可见光光子的能量范围为1.62～3.11 eV，则下列推断正确的是（       ）A．这群氢原子跃迁时最多可发出4种可见光B．图乙中的光光子能量为12.09 eVC．图乙中的c光光子是氢原子由n＝4能级向基态跃迁发出的D．阴极金属的逸出功可能为6.75 eW【答案】BD【解析】于能级的氢原子，向低能级跃迁过程中发出6种频率的光子的能量为，，，，，，只有和在1.62~3.11eV范围内，所以可发出2种可见光，故A错误；由于只能测得3条电流随电压变化的图像，只有三种较大频率的光才能产生光电效应，它们的光子能量为，，，由乙图可知遏制电压的关系为，由遏制电压与频率关系，可知光子的能量越大，遏制电压越高，所以b光对应的光子能量为，c光对应的光子能量为，即c光光子是由能级向基态跃迁发出的，故B正确，C错误；由题意知能量为，，的光子才能产生光电效应，能量为，，的光子不能发生光电效应，由光电效应发生的条件，可知逸出功可能为，故D正确。7．如图所示，在t＝0时质量m＝1 kg的小球自高h＝45 m的平台上以v0＝10 m/s的初速度水平抛出，运动t＝1 s后，突然受到大小恒为10 N的水平向右的风力作用，最后落至水平地面，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。则以下说法正确的是（　　）A．小球从抛出至落地的时间大于3 sB．落地瞬间小球速度大小为30 m/sC．从抛出至落地的过程中，小球的机械能增加400 JD．小球受到风力作用后，在落地前做匀变速曲线运动【答案】BC【解析】小球落地时间由竖直方向上的运动决定，在竖直方向上小球只受重力，加速度大小为，初速度为零，小球下落的时间为，则有，解得，A错误；受风力作用之后小球水平方向的加速度为，受风力之后小球在水平方向做匀加速直线运动，落地时水平方向的速度大小为，从一开始，小球在竖直方向上做匀加速直线运动，落地时竖直方向的速度大小为，则落地瞬间小球速度大小为，B正确；小球机械能的变化量数值上等于除重力之外的其他外力做的功，施加风力之后，小球在水平方向上的位移，则水平风力做功为，即从抛出至落地的过程中，小球的机械能增加，C正确；时小球竖直方向上的速度为，此时速度与水平方向的夹角满足，可知，受风力之后小球的受力如图所示，，解得，由此可知，施加风力之后，小球的速度与加速度方向相同，且所受合外力恒定，即球受到风力作用后，在落地前做匀加速直线运动，D错误。8．如图甲，绝缘水平面上有一“∠”型光滑金属导轨，Oa与Ob夹角为45°；将质量为m的长直导体棒PQ放在导轨上并与Oa垂直，除轨道Ob上的电阻R外，其余电阻不计，导体棒与导轨接触良好。空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。t＝0时刻导体棒与O点间的距离为2L，棒在外力作用下，向左做直线运动，其速度的倒数随位移x变化的关系如图乙所示，导体棒从PQ向左运动距离L到达MN的过程中（　　）A．流过导体棒的电流恒为            B．导体棒运动的时间为C．通过回路的电荷量为              D．外力做功为【答案】AD【解析】根据及，，可得，对应图像可得，解得，A正确；－x图像所围成面积表示导体棒运动的时间，则，B错误；根据及和可得，C错误；根据功能关系得，，解得，D正确。第Ⅱ卷（非选择题）二、非选择题：本题共6小题，共62分。第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13～14题为选考题，考生根据要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。（一）必考题。9．(5分)某研究性学习小组用图甲装置测定当地重力加速度，其主要操作步骤如下：①将电磁铁、小铁球、光电门调节在同一竖直线上；②切断电磁铁电源，小铁球由静止下落，光电计时器记录小铁球通过光电门的时间t，并用刻度尺测量出小铁球下落前球的底部和光电门的距离h；③用游标卡尺测小球的直径d，如图乙所示。(1)则d＝ __________mm，当地的重力加速度为___________（用题中给出的字母表示）；(2)其中有几个小组同学测量g值比当地的重力加速度偏大，通过反思后提出了四种原因，你认为哪些项是合理的___________。A．小球下落时受到了空气阻力B．切断电源后由于电磁铁的剩磁，小球下落后仍受到电磁铁的引力C．误把h当做小球下落的高度D．将电磁铁、小铁球光电门调节在同一竖直线上不准确，在小球通过光电门时球心偏离细光束【答案】(1)10.0          (2)CD【解析】(1)由图乙所示游标卡尺可知，游标尺的精度为0.1mm，其示数为d＝10mm+0×0.1mm＝10.0mm。小球下落通过光电门，小球自由落体运动，则，小球通过光电门的时间极短，故可用平均速度表示小球通过光电门的速度，又，解得。(2)该测量结果与当地的重力加速度有较大的误差，测量值比真实值偏大，而受到空气阻力、受到铁芯的引力都会导致测量值偏小，故AB错误；误把h当做小球下落的高度，测量值偏大，故C正确；小球通过光电门时球心偏离细光束，导致小球速度的测量值偏大，会导致测量值偏大，故D正确。10．(10分)市面上有一种铜热电阻温度传感器Cu50（如图甲所示），铜热电阻封装在传感器的探头内。某物理兴趣小组查到了热电阻Cu50的阻值随温度变化的一些信息，并绘制出了如图乙所示图像。该小组想利用这种传感器制作一个温度计，他们准备的实验器材如下：干电池，电动势为1.5 V，内阻不计；灵敏毫安表，量程20 mA，内阻为15 Ω；电阻箱；开关、导线若干。(1)若直接将干电池、开关、灵敏毫安表、铜热电阻温度传感器Cu50串接成一个电路作为测温装置，则该电路能测的最低温度为_________℃。(2)该实验小组为了使温度从0°℃开始测量，又设计了如图丙所示的电路图，其中R为铜热电阻，R1为电阻箱，并进行了如下操作：a．将传感器探头放入冰水混合物中，过一段时间后闭合开关，调节电阻箱R1，使毫安表指针满偏，此时R1＝_____Ω；b．保持电阻箱的阻值不变，把传感器探头放入温水中，过一段时间后闭合开关，发现毫安表的读数为18.0 mA，则温水的温度为________。（保留2位有效数字）c．写出毫安表的电流值I（A）和温度t（℃）的关系式_________。d．根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值，这样就可以通过毫安表的表盘直接读出被测物体的温度。(3)若干电池用久了后其电动势不变，而内阻明显变大，其他条件不变。若使用此温度计前按题（2）中a步骤的操作进行了调节，仍使毫安表指针满偏；测量结果将会_______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】(1)50     (2)10     42          (3)不变【解析】(1)由题意知电流表量程为，所以电路的总电阻最小为，所以热电阻的电阻为，由R－t图像可知，解得。(2)a．将传感器探头放入冰水混合物中，此时温度为0℃，由图像可得，此时热电阻为，过一段时间后闭合开关，调节电阻箱R1，使毫安表指针满偏，此时；b．当电流为18mA时，热电阻，所以此时温度；c．由题意可得，则毫安表的电流值I（A）和温度t（℃）的关系式为。(3)因为在操作a步骤时，要调节滑动变阻器使电流表满偏，当电源内阻增大时，滑动变阻器电阻将调小，但总和不变，所以对结果无影响。11．(12分)在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，x轴水平。坐标系内有一个圆心O1在x轴上、与y轴相切的圆形区域，半径R＝1 m。圆内有电场强度大小E＝1 V/m、方向竖直向下的匀强电场（图中未画出）。质量m＝0.8×10－19 kg，电荷量q＝1.6×10－19 C的带正电粒子从A点由静止进入电场，从圆周上的B点穿出电场，AO1与x轴的夹角为θ＝30°。忽略粒子的重力。(1)求粒子从B点穿出电场时的速度大小。(2)若带电粒子从A点进入电场时的速度方向水平向左，为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度大小应为多大？(3)现使带电粒子从y轴上不同位置(－1 m＜y＜1 m)水平向右运动并射入电场，为使其穿过电场后的动能增量都是最大的，则粒子入射速度大小v与入射位置纵坐标y之间需要满足什么关系？【解析】(1)依题意，粒子从A到B的运动过程，由动能定理得代入数据解得。(2)为使动能增量最大，需要静电力做功最多，即粒子沿电场方向运动的距离最大即可。经分析得圆上最低点为出射点。从A到最低点的过程，沿电场方向有垂直于电场方向有解得。(3)根据位置关系和运动过程分解得竖直方向上有水平方向上有由几何关系得联立解得。12．(20分)如图所示，光滑圆弧轨道与足够长的传送带最左端水平相切，质量mA＝0.4 kg的物块A从圆弧轨道顶端由静止释放，滑到圆弧轨道底端时，与静止在圆弧轨道底端、质量mB＝0.2 kg的物块B碰撞，碰撞过程无机械能损失。已知圆弧轨道半径R＝2.25 m，所对圆心角θ＝37°，传送带以恒定的速度v＝1.6 m/s顺时针转动，两物块与传送带间动摩擦因数均为μ＝0.2，物块A、B均可视为质点，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：(1)两物块碰前瞬间物块A对轨道的压力大小；(2)物块A、B运动稳定后，物块A、B间的距离；(3)若仅改变物块A的质量，请通过计算讨论物块B与传送带间因摩擦而产生热量的范围。【解析】(1)物块A从圆弧轨道顶端由静止释放，滑到圆弧轨道底端，由动能定理可得解得物块A碰前瞬间，由牛顿第二定律，有解得N由牛顿第三定律，可得碰前瞬间物块A对轨道的压力大小(2)物块A、B碰撞，动量守恒可得由机械能守恒，可得解得，物块A做加速运动，由牛顿第二定律，有解得加速时间为物块A加速位移在此期间，传送带位移m物块A相对传送带的位移物块B做减速运动，由牛顿第二定律，有解得减速时间为物块B减速位移在此期间，传送带位移物块B相对传送带的位移物块A、B运动稳定后，A、B两物块间的距离。(3)由可知，若仅改变物块A的质量，应有当v3＝1.6m/s时，物块B与传送带间摩擦产生热量为零；当v3＝6m/s时，物块B减速时间物块B减速位移在此期间，传送带位移物块B相对传送带的位移产生热量物块B与传送带间因摩擦而产生热量的范围为。（二）选考题：共15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。13．物理·选修3—3(15分)(1)(5分)下列说法正确的是___________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．1 g100 ℃的水的内能小于1 g100 ℃的水蒸气的内能B．如果附着层内液体分子间距离小于液体内部分子间距离，则液体浸润该固体C．给自行车轮胎打气时，越打越费劲，原因是轮胎内气体分子间斥力增大的缘故D．一定质量的理想气体，在体积不变时，分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小E．第二类永动机不可能制成，是因为违背了热力学第一定律【答案】ABD【解析】1g100℃的水转化为水蒸气要吸收热量，故1g100℃的水的内能小于1g100℃的水蒸气的内能，A正确；如果附着层内液体分子间距离小于液体内部分子间距离，附着层内液体分子斥力起主要作用，使液体浸润该固体，B正确；给自行车轮胎打气时，越打越费劲，原因是轮胎内气体压强增大的缘故，气体分子间的相互作用力几乎可以忽略，C错误；一定质量的理想气体，在体积不变时，随着温度降低，由可知，气体压强减小，故分子每秒与器壁平均碰撞次数减小，D正确；第二类永动机不可能制成，是因为违背了热力学第二定律，E错误。(2)(10分)如图所示，封闭有一定质量理想气体的内壁光滑的导热汽缸固定在水平桌面上，且开口向右放置；缸内有一横截面积为0.01 m2的活塞，其到汽缸底部的距离为10 cm；活塞通过轻绳连接了一个质量为1 kg的小物体，轻绳跨在定滑轮上，滑轮左侧细绳水平，右侧连接小物体的细绳竖直，轻绳恰好处于伸直状态。开始时汽缸内、外压强相同，且均为1.01×105 Pa，汽缸内气体温度为101 K，现缓慢降低汽缸内气体的温度（不计一切摩擦，g＝10 m/s2）。(i)求小物体刚离开地面时缸内气体的温度；(ii)从开始降低温度到活塞移动至距气缸底部6 cm时，缸内气体共放出热量10 J，求此过程中缸内气体内能的变化量（活塞移动过程中气缸不漏气）。【解析】(i)当重物刚离开地面时，地面对重物的支持力为零，设此时绳的拉力为F，活塞受力平衡小物体受力平衡解得气缸内气体等容变化，根据查理定律其中，解得。(ii)气体温度从101K降温至100K过程中，外界对气体做功继续降温，活塞向左移动过程中，外界对气体做功解得根据热力学第一定律其中解得。14．物理·选修3—4(15分)(1)(5分)如图，直角三角形ABC为固定的玻璃三棱镜的截面，∠ACB＝90°，∠A＝37°，P是AB面上的一点｡由a、b两种单色光组成的一束光射向P点，入射光与AB面的夹角θ＝53°时，a、b光均从AC边射出逐渐增大θ角，当θ＝90°时，恰好只有b光从AC边射出｡sin 53°＝0.8，则下面选项正确的是___________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．棱镜对a光的折射率为B．a光的频率小于b光的频率C．在棱镜中a光的传播速度大于b光的传播速度D．用同一个凸透镜做实验，a光实验时的焦距小于用b光实验时的焦距E．用同一台双缝干涉器材做实验，a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距【答案】ADE【解析】根据题意可知只有b光恰好从AC边射出，说明a光刚好发生全反射，则有，根据几何关系可得，解得棱镜对a光的折射率为，故A正确；根据题意可知只有b光恰好从AC边射出，说明a光刚好发生全反射，可知a光的折射率大于b光的折射率，则a光的频率大于b光的频率，故B错误；根据光在介质中的传播速度为，因为a光的折射率大于b光的折射率，可知在棱镜中a光的传播速度小于b光的传播速度，故C错误；根据光的折射率越大，偏折程度越大，可知用同一个凸透镜做实验，a光实验时的焦距小于用b光实验时的焦距，故D正确；根据，可知a光的波长小于b光的波长，由，则有用同一台双缝干涉器材做实验，a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，故E正确。(2)(10分)一列简谐横波在介质中沿x轴传播，图甲是t＝0.2 s时的波形图，图线与y轴的交点纵坐标为－0.25 cm，图线与x轴的两个交点间距为6.00 cm。图中标出介质中的两个质点M、N，质点M此时位于平衡位置。图乙是质点N的振动图像。(i)说明波的传播方向并求出波的传播速度； (ii)求质点N平衡位置的横坐标。【解析】(i)根据图乙可知，t＝0.2s时质点N向上振动，根据同侧法，则波沿x轴负方向传播根据图乙可知，，根据图甲可知，则波速。(ii)设质点M、N平衡位置的x坐标分别是、根据图甲可知处因此由图乙可知，在时N点处于平衡位置，经过，其振动状态向x轴负方向传播到M处，可得M、N 间平衡位置距离质点N平衡位置的横坐标。