2022年高考仿真模拟七

这是一份2022年高考仿真模拟七，共15页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022年高考仿真模拟七(时间：75分钟，满分：100分) 题号12345678模拟点运动学规律能级跃迁万有引力振动和波动图象磁场性质光的波动性核反应动量定理题号9101112131415 模拟点电场中的图象动力学问题测定金属的电阻率光的折射电磁感应传送带模型带电粒子在组合场中的运动  一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分，每小题只有一个选项符合题意。　　1.(2021·江苏省第二次适应性模拟)高速公路上的隧道设置限速以保证行驶安全，某汽车以120 km/h的速度行驶，在离隧道200 m处开始减速，做匀变速直线运动。若以不超过80 km/h的限速进入隧道，其加速度的大小至少约为(　　)A.1.0 m/s2   B.1.2 m/s2  C.1.6 m/s2   D.2.0 m/s2答案　C解析　由题意可知，汽车的初速度为v0＝120 km/h＝ m/s，限速为：v1＝80 km/h＝ m/s，开始减速位置离隧道x＝200 m，由速度位移公式：v－v＝2ax，可得a≈－1.54 m/s2，因此在不超过80 km/h的限速进入隧道时，其加速度的大小至少约为1.6 m/s2，故C正确，A、B、D错误。 2.(2021·天津南开区第二次模拟)如图1所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是(　　)图1A.由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光子波长最长B.氢原子由n＝2能级跃迁到n＝1能级后，其电势能减小，核外电子的动能增大，原子总能量不变C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D.用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应答案　D解析　由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光子波长最短，其释放的能量最大，所以A错误；氢原子由n＝2能级跃迁到n＝1能级后，其电势能减小，核外电子的动能增大，原子总能量减小，所以B错误；这些氢原子总共可能辐射出6种不同频率的光，所以C错误；根据ΔE＝E2－E1＝－3.40 eV－(－13.6) eV＝10.20 eV，则用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应，所以D正确。3.(2021·河南洛阳市5月第三次统考)火星和地球之间的距离成周期性变化，为人类探测火星每隔一定时间会提供一次最佳窗口期。已知火星和地球的公转轨道几乎在同一平面内，公转方向相同，火星的轨道半径约是地球轨道半径的1.5倍，则最佳窗口期大约每隔多长时间会出现一次(　　)A.18个月   B.24个月C.26个月   D.36个月答案　C解析　设经过t时间地球与火星从相距最近到再次相距最近，地球比火星多转一圈－＝1根据开普勒第三定律＝解得t≈2.2年≈26个月4.(2021·山东模拟)一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时的波形图如图2所示，此时质点a向y轴正方向运动，当t＝5.5 s时，质点b恰好第3次到达波峰。下列说法中正确的是(　　)图2A.波沿x轴负方向传播B.波的传播速度为0.5 m/sC.t＝5.5 s时质点a从x＝2 m运动到x＝4 mD.质点a的振动方程为y＝0.4sin πt(m)答案　D解析　质点a在t＝0时向y轴正方向运动，根据“同侧法”可知该列波沿x轴正方向传播，A错误；当t＝5.5 s时，质点b恰好第3次到达波峰，则T＝5.5 s，解得T＝2 s，由图象可知，波长λ＝4 m，则该波的波速v＝＝2 m/s，B错误；质点只在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，C错误；由图象可知，质点a的振幅是A＝0.4 m，圆频率ω＝＝π rad/s，且t＝0时，质点a向y轴正方向运动，则质点a的振动方程为y＝0.4sin πt(m)，D正确。5.[2021·江苏省高三(上)高考模拟]如图3所示，a、b、c为同一水平直线上的三点，ab＝bc。两根长直导线垂直于纸面分别放置在a、b和b、c连线的中点，并分别通入大小为3I、方向垂直纸面向外和大小为I、方向垂直纸面向里的电流。已知通电长直导线在其周围某点处产生的磁场的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比，与导线中的电流大小成正比，则(　　)图3A.a、b两点的磁场方向相同B.b、c两点的磁场方向相反C.b点的磁感应强度大小是a点的1.5倍D.c点的磁感应强度大小与b点的相等答案　C解析　根据题意可知，通电长直导线在距导线R处产生的磁场的磁感应强度B＝k，令ab＝2r，结合安培定则可知，a、b连线中点的通电长直导线在a点产生的磁场方向竖直向下，大小为Ba1＝k，在b点产生的磁场方向竖直向上，大小为Bb1＝k，在c点产生的磁场方向竖直向上，大小为Bc1＝k，同理可得b、c连线中点的通电长直导线在a点产生的磁场方向竖直向上，大小为Ba2＝k在b点产生的磁场方向竖直向上，大小为Bb2＝k在c点产生的磁场方向竖直向下，大小为Bc2＝k分别将两通电长直导线在三点处的磁场进行矢量合成可得Ba＝k，方向竖直向下，Bb＝k，方向竖直向上，Bc＝0，根据以上分析，可判断出选项C正确，A、B、D错误。6.(2021·北京西城区5月统测)某同学用如图4所示的实验装置观察光的干涉现象。他使用绿色的滤光片，在目镜中观察到了一定数量的绿色条纹。若要增加从目镜中观察到的条纹个数，以下措施可行的是(　　)图4A.增大单缝到双缝的距离   B.换用间距更大的双缝C.换用更长的遮光筒   D.换用红色的滤光片答案　B解析　若要增加从目镜中观察到的条纹个数，则需要减小条纹间距Δx，根据Δx＝λ可知，增大单缝到双缝的距离对条纹间距无影响；换用间距更大的双缝可减小条纹间距；换用更长的遮光筒可增大条纹间距；红光的波长大于绿光，则换用红色的滤光片条纹间距变大。7.(2021·辽宁沈阳市5月第三次教学质检)下列说法正确的是(　　)A.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核内部有复杂的结构B.大量氢原子从n＝3的能级向低能级跃迁时只辐射两种不同频率的光C.比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量D.U的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，其半衰期可能变短答案　C解析　卢瑟福根据α粒子散射实验结果，提出原子核式结构学说，说明原子内部有复杂结构，故A错误；从n＝3的能级向低能级跃迁能放出三种不同频率的光，它们分别是从n＝3到n＝2、n＝3到n＝1以及n＝2到n＝1跃迁放出的，故B错误；比结合能大的原子核分解为比结合能小的原子核时，核子的比结合能减小，一定要吸收核能才能完成，故C正确；半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关，所以随地球环境的变化，其半衰期不变，故D错误。8.(2021·福建龙岩市第三次质量检测)如图5所示，车载玩具——弹簧人公仔固定在车的水平台面上，公仔头部的质量为m，静止在图示位置。现用手竖直向下压公仔的头部，使之缓慢下降至某一位置，之后迅速放手。公仔的头部经过时间t，沿竖直方向上升到另一位置时速度为零。此过程弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力及弹簧质量。在公仔头部上升的过程中(　　)图5A.公仔头部的机械能守恒B.公仔头部的加速度先增大后减小C.弹簧弹力冲量的大小为mgtD.弹簧弹力对头部所做的功为零答案　C解析　弹簧弹力对公仔头部做功，故公仔头部的机械能不守恒，故A错误；公仔头部上升的过程中，开始时弹簧向上的弹力大于重力，合力方向向上，加速度向上，加速度减小，当弹力等于重力时加速度减为零，速度最大，之后重力大于弹力，合力向下，且弹力继续减小，合力增大，加速度增大，弹簧恢复原长时，加速度为g，公仔头部继续上升，弹簧拉长，弹力向下，合力向下，且弹力增大，合力增大，则加速度增大，故公仔头部上升过程中，加速度先减小后反向增大，故B错误；公仔头部上升过程中，取向上为正方向，根据动量定理有I弹－mgt＝0，则弹簧弹力冲量的大小为I弹＝mgt，故C正确；公仔头部上升过程中，根据动能定理有W弹－mgh＝0，则弹簧弹力对头部所做的功为W弹＝mgh≠0，故D错误。9.(2021·山东烟台市5月高考适应性)一带负电粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x的变化关系如图6所示，则粒子在从x1向x3运动的过程中，下列说法中正确的是(　　)图6A.在x1处粒子速度最大B.在x2处粒子加速度最大C.在x3处电势最高D.在x2处电势为零答案　C解析　带负电粒子只在电场力作用下运动，所以动能与势能之和是恒定的，则粒子在从x1向x3运动的过程中，在x3处的电势能最小，所以速度最大，A错误；根据电场力做功与电势能的关系W＝－ΔEp＝Ep0－Ep，从而解得Ep＝－W＋Ep0＝－Fx＋Ep0，即图象中的斜率绝对值表示电场力大小，在x2处图象的斜率为零，所以粒子加速度为零，B错误；负电荷在电势低的地方电势能大，在电势高的地方电势能小，在x3处的电势能最小，所以电势最高，C正确；根据公式φ＝可知在x2处电势不为零，D错误。10.(2021·江苏七市第三次调研)如图7所示，劲度系数为k的轻弹簧两端分别与物块A、B相连，轻绳绕过定滑轮分别与物块B、C相连，整个装置处于静止状态，物块C离地面高度为h。现将物块C拉至地面由静止释放，物块A始终没有离开地面。已知物块A、B、C质量分别为3m、m、m，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，不计摩擦阻力，则(　　)图7A.h最大值为B.物块B到最低点时，C不一定到最高点C.物块C离地面高为2h时速度最大D.物块C在上升过程中机械能一定不断增大答案　B解析　开始弹簧处于原长，当将物块C拉至地面时，弹簧形变最大，A此时受到的拉力最大，有kh≤3mg，所以有h≤，A错误；以BC为整体，设弹簧的弹力为F，则有F＝2ma，当h≤时，BC的最大加速度不大于g，BC一直一起运动，当物块B到最低点时，C运动到最高点；当<h≤时，弹簧的压缩量达到后，BC有相对运动，此后，B的加速度大于g，而C的加速度为g，所以物块B到最低点时，C还未达到最高点，B正确；当BC的加速度为零时，BC的速度最大，即弹簧恢复原长时，C的速度最大，C错误；当<h≤时，C会有一段不受绳子拉力，机械能不变，D错误。二、实验题：共计15分。11.(15分)(2021·福建南平市第二次质检)某科学探究小组在参加废水处理厂的社会实践活动后，准备测定废水的电阻率。该小组用透明塑料板自制了一个长方体容器，在容器左、右内侧面紧贴金属铜薄板(板的厚度和电阻的影响可忽略不计)，铜薄板上端分别带有接线柱M、N，在容器外侧垂直底面粘一透明刻度尺，其0刻度与容器内底面对齐，如图8。容器内底面长、宽分别为a、b。图8(1)废水注满容器后，将多用电表选择开关拨到欧姆挡×100挡位，正确使用多用电表，测得废水的电阻如图9所示，则废水的电阻约为________Ω。图9(2)为更精确地测量所取废水的电阻率，该小组采用如下实验器材设计实验。A.直流电源E(电动势E约为4.5 V，内阻r0约0.1 Ω)；B.电流表A1(量程0～3 mA，内阻r1＝100 Ω)；C.电流表A2(量程0～5 mA，内阻r2约40 Ω)；D.电阻箱R1(0～999.9 Ω)E.滑动变阻器R2(阻值范围0～50 Ω，允许通过的最大电流2.0 A)F.开关S一个，导线若干。请从下图中选出最合理的实验电路图________。(3)根据合理的实验电路图正确连接实验电路后，调节电阻箱阻值使R1＝900 Ω，该实验小组完成以下操作步骤：①倒出适量废水，测出并记录废水深度，然后闭合开关S，调节滑动变阻器R2，分别记录电流表A1的读数和电流表A2的读数；②断开开关S，再倒出适量废水，测出并记录废水深度，然后闭合开关S，调节滑动变阻器R2，使电流表A1的读数与步骤①中电流表A1的读数相同，记录电流表A2的读数；③重复第②步操作多次，记录每次测量中的废水深度h和电流表A2的读数I，并描点作出I－h图象如图10所示。图10④图中直线的纵截距为I0，斜率为k，则该容器内废水电阻率的表达式为ρ＝________。(用题中所给物理量的符号I0、k、a、b、r1、R1表示)答案　(1)1 600或1.6×103　(2)C　(3)解析　(1) 由图可知读数为Rx＝16.0×100 Ω＝1 600 Ω。(2)因为待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的阻值，滑动变阻器采用限流式起不到调节作用，故应选用分压电路；回路中的最大电流为 A＝2.8 mA故电流表应选C，因为没有电压表，所以用内阻已知的B与电阻箱改装电压表，电压表内阻已知，故采用外接法，故电路图选C。(3)根据图示电路图，由欧姆定律可知，废水的电阻R＝废水电阻R＝ρ＝ρ整理得I＝h＋I1由图示I－h图象可知，纵轴截距I0＝I1图象的斜率k＝解得，废水的电阻率：ρ＝。三、计算题：本题共4小题，共计45分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。12.(8分)(2021·安徽安庆市二模) 如图11所示为一个均匀透明介质球，球心位于O点，半径为R，一束单色光从真空中沿DC方向平行于直径AOB射到介质球上的C点，DC与AB的距离H＝R，若该光束射入球体经一次反射后由P点(图中未标出)再次折射向真空中，已知出射光线与入射光线平行，光在真空中的速度为c。求：图11(1)该透明介质的折射率n；(2)光束从C点射入到从P点射出所经历的总时间。答案　(1)　(2)解析　(1)作出光路如图，光线经反射后到达介质与空气的界面时，出射角i′＝i，由折射定律可得r′＝r；折射光线PQ与入射光线DC平行，则∠POA＝∠COA＝i，sin i＝＝，i＝60°，折射角r＝30°，折射率n＝＝。(2)光从C射入到射出通过的路程是s＝4Rcos 30°＝2R光在介质中传播速度v＝＝c则该光从C射入到射出的总时间t＝＝。13.(10分)(2021·江苏扬州市调研)一种跑步机测速的原理如图12所示，跑步机底面固定间距L＝0.5 m的平行金属导轨，导轨间存在磁感应强度为B＝2×10－2 T、方向垂直纸面向里的条形匀强磁场，导轨间所接电阻R＝2 Ω，橡胶带上等间距固定导体棒，每根导体棒的电阻r＝2 Ω，当前一根导体棒出磁场时，后一根导体棒恰好进入磁场，不计其他电阻。当橡胶带匀速运动时电流表的示数I＝0.01 A，求：图12(1)橡胶带运动的速率v；(2)小明同学计算出电路消耗的热功率为P热＝4×10－4 W，请你计算出导体棒克服安培力做功的功率P，并比较这两个功率的大小关系，简述原因。答案　(1)4 m/s　(2)见解析解析　(1)设电动势为E，橡胶带运动速率为v，由E＝BLvE＝I(R＋r)解得v＝4 m/s。(2)导体棒受的安培力F＝BIL＝10－4 N则安培力的功率P＝Fv＝4×10－4 W即安培力的功率等于产生的热功率；因克服安培力做功等于产生的电能，电流通过导体产生了热能。14.(12分)(2021·福建南平市第二次质检)如图13，传送带以v＝10 m/s的速度逆时针转动，一个质量m＝1 kg的物体从传送带顶端以v0＝5 m/s的速度沿传送带滑入，若传送带与水平方向成θ＝30°，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝，传送带底端到顶端长L＝10 m，g取10 m/s2，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。求：图13(1)物体从传送带底端滑出时的速度大小；(2)若在物体滑入传送带运动了0.5 s时，传送带突然停止，物体在传送带上滑动过程中，因与传送带间的摩擦而产生的热量。答案　(1)10 m/s　(2)37.5 J解析　(1)当物体放到传送带时，设物体向下运动的加速度为a1，物体向下加速到v时，所用时间为t1，物体运动位移为s1，根据运动学公式μmgcos θ＋mgsin θ＝ma1①v＝v0＋a1t1②s1＝t1③解得t1＝0.5 ss1＝3.75 m由于s1<L，由于最大静摩擦力fm＝μmgcos 30°＝0.5mg且沿斜面向上，物体将与传送带一起做匀速运动，即离开传送带的速度为10 m/s；(2)0.5 s内物体相对传送带运动位移Δs1＝vt1－s1＝1.25 m0.5 s后传送带停止，物体受到沿斜面向上的滑动摩擦力f＝μmgcos 30°＝0.5mg物体匀速下滑，物体相对传送带运动位移Δs2＝L－s1＝6.25 m则摩擦力产生热量Q＝μmg(Δs1＋Δs2)cos θ解得Q＝37.5 J15.(15分)(2021·福建龙岩市第三次质量检测)如图14所示，在竖直的xOy平面内，在水平x轴上方存在场强大小E1＝、方向平行于x轴向右的匀强电场，在第二象限存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。在x轴下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场、大小与方向都未知的匀强电场E2。一质量为m、带电量为q的小球从y轴上的P(0，L)位置无初速度释放，释放后小球从第一象限进入第四象限做匀速圆周运动，运动轨迹恰好与y轴相切。图14(1)求匀强电场E2大小与方向；(2)求小球第二次穿过x轴的位置与第三次穿过x轴的位置之间的距离；(3)若让小球从y轴上的Q点(图中未标出)无初速度释放，小球第二次穿过x轴后进入第二象限做直线运动，恰好又回到Q点。求第二象限中匀强磁场的磁感应强度B的大小。答案　(1)　方向竖直向上　(2)8L(3)解析　(1)小球在第四象限做匀速圆周运动，有qE2＝mg①得E2＝②小球释放后进入第一象限，故小球带正电，可得电场方向竖直向上。(2)小球在第一象限做匀加速直线运动，对小球，有＝ma③v2＝2a④tan θ＝⑤由③④⑤得v＝2θ＝45°小球再次回到第一象限做类平抛运动，如图所示，有竖直方向t＝⑥水平方向E1q＝max⑦x＝(vcos θ)t＋axt2⑧由⑥⑦⑧得x＝8L。(3)假设x轴下方匀强磁场磁感应强度大小为B0，从P点释放的小球进入磁场，有R＋Rsin θ＝L⑨B0qv＝m⑩假设Q点离坐标原点的距离为yQ，对从Q点释放的小球，进入第四象限的速度v1，同理可得v1＝2⑪从Q点释放的小球进入x轴下方，做匀速圆周运动，有B0qv1＝m⑫从Q点释放的小球在第二象限做直线运动，电场力和重力的合力与洛伦兹力大小相等，v1与x轴夹角θ＝45°，有Bqv1＝mg⑬电场力和重力的合力与洛伦兹力方向相反，则MQ与NQ必然垂直，由几何关系，得R1＝yQ⑭由⑨⑩⑪⑫⑬⑭并代入R，得B＝。