2022年高考仿真模拟五

这是一份2022年高考仿真模拟五，共13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年高考仿真模拟五(时间：75分钟，满分：100分) 题号12345678模拟点运动学规律直流电路热力学定律超重失重能级跃迁全反射变压器核反应与核能题号9101112131415 模拟点电场性质电磁感应电阻的测量动量守恒定律热力学第一定律与实验定律力学综合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·山东日照市第三次模拟)一物体从O点由静止开始做匀加速直线运动，先后经过A、B、C三点，物体通过AB段与BC段所用时间相等。已知AB段距离为x1，BC段距离为x2，由题目提供的条件，可以求出(　　)图1A.物体运动的加速度B.从O点到A点的距离C.物体通过AB段所用的时间D.物体在B点的瞬时速度答案　B解析　根据Δx＝x2－x1＝aT2，则需要知道物体通过AB段与BC段所用时间，才能求出物体运动的加速度，所以A错误；设OA段距离为x，加速度为a，物体通过AB段与BC段所用时间为T，由题意可得vB＝ ，v＝2a(x＋x1) ，x2－x1＝aT2，联立解得x＝－x1，所以从O点到A点的距离可以求出，则B正确；物体通过AB段所用的时间和物体在B点的瞬时速度无法求出，所以C、D错误。2.(2021·北京顺义区第二次统练)如图2所示为某同学设计的电吹风电路图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片可绕P点转动，能同时接触两个触点。触片处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。该电吹风的参数如下表所示。下列判断正确的是(　　) 热风时输入功率460 W冷风时输入功率60 W图2A.当扇形金属触片接触c、d触点时吹冷风B.当扇形金属触片接触a、b触点时吹热风C.当扇形金属触片接触b、c触点时吹热风D.电热丝的热功率是460 W答案　B解析　当扇形金属触片接触c、d触点时，电路断开，选项A错误；当扇形金属触片接触a、b触点时，小风扇与电热丝都接入电路，吹热风，选项B正确；当扇形金属触片接触b、c触点时，只有小风扇接入电路，吹冷风，选项C错误；热风时输入功率为460 W，冷风时输入功率为60 W，所以电热丝的热功率是400 W，选项D错误。3.(2021·江苏七市第三次调研)舰载机尾焰的温度超过1 000 ℃，因此国产航母“山东舰”甲板选用耐高温的钢板。下列说法中正确的是(　　)A.钢板是非晶体B.钢板的物理性质是各向同性的C.尾焰喷射到钢板上时，该处所有分子的动能都增大D.发动机燃油燃烧产生的热量可以全部用来对舰载机做功答案　B解析　钢板耐高温，有固定的熔点，是晶体，故A错误；钢是多晶体，晶粒在空间排列相同，是各向同性，故B正确；温度升高分子平均动能增大，并不是所有分子的动能都增大，故C错误；自发状态下，热量不可能全部用来做功，故D错误。4.(2021·江苏扬州市质量检测)荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动，如图3所示，某同学正在荡秋千，A和B分别为运动过程中的最低点和最高点，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是(　　)图3A.在B位置时，该同学速度为零，处于平衡状态B.在A位置时，该同学处于失重状态C.在A位置时，该同学对秋千踏板的压力大于秋千踏板对该同学的支持力，处于超重状态D.由B到A过程中，该同学向心加速度逐渐增大答案　D解析　在B位置时，该同学速度为零，重力和绳子拉力的合力提供向心力，受力不平衡，故A错误；在A位置时，重力和绳子拉力的合力提供向心力，该同学处于超重状态，故B错误；根据牛顿第三定律，在A位置时，该同学对秋千踏板的压力等于秋千踏板对该同学的支持力，故C错误；由B到A过程中，重力和绳子拉力的合力提供向心力F＝m＝ma，由动能定理得mgh＝mv2，该同学向心加速度逐渐增大，故D正确。5.(2021·山东济南市二模)处于基态的一群氢原子被一束单色光照射后，最多能发出6种频率的光，氢原子的能级图如图4所示，如果用这束光照射某一金属，测得从该金属中射出电子的最大初动能为10.54 eV，则该金属的逸出功是(　　)图4A.12.75 eV   B.12.1 eVC.2.21 eV   D.1.56 eV答案　C解析　因受到激发后的氢原子能辐射出6种不同频率的光子，故氢原子是从n＝4的能级跃迁，而从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是10.54 eV，则光子的能量要大于10.54 eV，满足条件的有从n＝3跃迁到n＝1辐射出的能量为E＝－1.51 eV－(－13.6 eV)＝12.09 eV用此种光子照射该金属，可得逸出功W0＝E－Ekm＝1.55 eV光子从n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射出的能量E＝－0.85 eV－(－13.6 eV)＝12.75 eV用此种光子照射该金属，可得逸出功W0＝E－Ekm＝2.21 eV符合上述分析的只有C选项。6.(2021·山东潍坊模拟)如图5，边长为L的立方体玻璃砖，折射率n＝1.5，玻璃砖的中心有一个小气泡，自立方体外向内观察气泡，立方体表面能看到气泡的最大面积为(　　)图5A.πL2   B.πL2C.πL2   D.πL2答案　D解析　从立方体每个面能看到气泡的区域为圆，如图所示，设圆的半径为r，玻璃砖的全反射临界角为C，则有：sin C＝＝＝，根据几何关系得：r＝tan C，解得：r＝L。立方体表面能看到气泡的最大面积为：S＝6πr2＝πL2，A、B、C错误，D正确。7.(2021·福建南平市第二次质检)如图6，理想变压器原副线圈的匝数比为n1∶n2＝k，变压器输入端ab间接有按u＝Umsin ωt规律变化的交变电压，在副线圈的输出端接阻值为R的电阻，则电流表的读数为(　　)图6A.   B.C.   D.答案　D解析　在变压器的输入端ab间接按u＝Umsin ωt规律变化的交变电压，所以原线圈电压有效值U1＝理想变压器的原副线圈的匝数比为n1∶n2＝k根据电压与匝数成正比，所以副线圈的电压U2＝根据欧姆定律得副线圈的电流I2＝根据电流与匝数成反比得原线圈串联的电流表的读数为I1＝8.(2021·山东省教科所二轮模拟)环保、清洁、低耗的核能应用是当今中国的一大名片。山东海阳核电站的发展极其迅速，目前该核电站是中国核电AP1000技术的标志性项目，其核心反应堆的核反应方程为：U＋X→Ba＋Kr＋3n。关于该核反应的U、Ba、X，以下说法正确的是(　　)A.该反应中X是质子B.该反应中X是电子C.Ba中有88个中子D.Ba的结合能比U的结合能大答案　C解析　设X的电荷数为m、质量数为n，根据质量数守恒有235＋n＝144＋89＋3，解得n＝1，根据电荷数守恒有92＋m＝56＋36＋0，解得m＝0，则X是中子，故选项A、B错误；Ba中的中子数为144－56＝88 ，故选项C正确；Ba的比结合能比U的比结合能大，而Ba的结合能比U的结合能小，故选项D错误。9.(2021·天津南开区第二次模拟)如图7所示，两块带有等量异种电荷的平行金属板M、N水平放置，a、b为同一条电场线上的两点，若将一质量为m、电荷量为－q的带电粒子分别置于a、b两点，则粒子在a点时的电势能大于其在b点时的电势能；若将该粒子从b点以初速度v0竖直向上抛出，则粒子到达a点时的速度恰好为零。已知a、b两点间的距离为d，金属板M、N所带电荷量始终不变，不计带电粒子的重力，则下列判断中正确的是(　　)图7A.a点电势一定高于b点电势B.两平行金属板间形成的匀强电场的场强大小为C.a、b两点间的电势差为Uab＝D.若将M、N两板间的距离稍微增大一些，则a、b两点间的电势差变小答案　B解析　由于粒子在a点时的电势能大于其在b点时的电势能，则粒子从b运动到a过程电场力做负功，所以电场力方向由a指向b，则场强方向由b指向a，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，a点电势一定低于b点电势，所以A错误；粒子从b运动到a过程，由动能定理可得－qEd＝0－mv，解得E＝，所以B正确；a、b两点间的电势差为Uab＝＝＝－，所以C错误；根据平行板电容器的定义式及决定式有C＝，C＝，E＝，联立解得E＝，若将M、N两板间的距离稍微增大一些，两板间的电场强度保持不变，根据U＝Ed，则a、b两点间的电势差也保持不变，所以D错误。10.(2021·山东济南市二模)如图8所示，在光滑的水平面上有一半径r＝10 cm、电阻R＝1 Ω的金属圆环，以某一速度进入有界匀强磁场。匀强磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B＝0.5 T，从圆环刚进入磁场开始，到刚好有一半进入磁场时，圆环一共产生了32 J的热量，此时圆环速度为6 m/s，下列说法正确的是(　　)图8A.此时圆环中的电流方向为顺时针B.圆环进入磁场的全过程产生的热量为64 JC.此时圆环中的电动势为0.6 VD.圆环进入磁场的全过程通过圆环某截面的电量为0.01 C答案　C解析　由楞次定律可得，产生的感应电流的磁场会阻碍磁通量的变化，进入磁场的过程，磁通量在增加，感应电流的磁场与原磁场方向相反，故可判断此时圆环中的电流方向为逆时针，故A错误；由于安培力的作用，圆环在进入磁场的过程中，速度一直在减小，可得后半段的平均速度小于前半段，所以后半段的平均感应电动势小于前半段，所以后半段产生的热量小于32 J，故全过程产生的热量小于64 J，故B错误；此时的感应电动势为E＝BLv＝B×2rv＝0.5×2×0.1×6 V＝0.6 V，故C正确；由Q＝t＝T＝Δt＝＝，代入数据可得Q＝0.005π C，故D错误。二、实验题：共计15分。11.(15分)(2021·辽宁沈阳市5月第三次质检)某校物理兴趣小组准备测量一个定值电阻的阻值，已知待测电阻的阻值约为5 kΩ，指导教师提供的器材如下：图9A.两节干电池(每节电动势1.5 V)；B.电压表V(量程1 V，内阻为RV＝20 kΩ)；C.电流表A(量程0～0.6 mA，内阻约为50 Ω)；D.滑动变阻器RP(最大阻值为20 Ω)；E.开关一个，导线若干。(1)小明同学认为电压表的量程偏小，想把电压表的量程扩大为0～3 V，那么他需要向指导教师申请一个阻值为________的定值电阻R0；(2)该小组的同学将器材用导线连接起来，现在电压表还差一根导线没有连接，如图9所示，则这根导线应该接到电流表的________(填“正”或“负”) 接线柱上；(3)实验中某次测量时电压表的示数为U，电流表的示数为I，则待测电阻的阻值Rx的表达式为Rx＝________(用所测物理量和已知物理量的符号表示)。答案　(1)40 kΩ　(2)负　(3)  RV解析　(1)电压表的量程偏小，想把电压表的量程扩大，串联分压电阻R＝＝40 kΩ。(2)因为改装后电压表内阻已知，故采用外接法测量，故这根导线应该接到电流表的负接线柱上。(3)电压表的示数为U，电流表的示数为I，则Rx＝＝  RV。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.(18分)[2021·山西太原市3月模拟(一)]轮胎滑雪，就是坐在特制的充气胎上沿雪道滑下来，简单、安全、没有技术含量，但又能体会惊险、刺激的感觉。如图10，倾角为30°的雪坡与水平雪道平滑连接，一小孩坐着轮胎从距坡底50 m的一点由静止沿雪坡滑下，经5.0 s滑到坡底时与静止的无人轮胎发生碰撞，碰后两轮胎连在一起向前滑行。已知小孩和轮胎的总质量为40 kg，无人轮胎的质量为10 kg，两轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同，不考虑空气阻力，取g＝10 m/s2。求：图10(1)轮胎与雪道间的动摩擦因数；(2)两轮胎碰撞后共同滑行的距离。答案　(1)　(2)64 m解析　(1)设小孩(含轮胎)在雪坡上加速度的大小为a1，滑到雪坡底端速度大小为v1，可得x1＝a1t2设小孩(含轮胎)与雪道间的动摩擦因数为μ，由牛顿第二定律可得m1gsin 30°－μm1gcos 30°＝m1a1解得μ＝。(2)设小孩(含轮胎)与无人轮胎碰撞后速度的大小为v2，碰前的速度为v1＝a1t据动量守恒可得m1v1＝(m1＋m2)v2设碰撞后两轮胎一起滑动的加速度大小为a2，碰撞后继续滑动的距离为x2，由牛顿第二定律及运动学方程可得μ(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a20－v＝－2a2x2，a2＝a1联立解得x2＝64m。13.(10分)如图11所示，导热良好的汽缸开口向上竖直固定在水平面上。缸内轻质光滑活塞封闭一定质量的理想气体。一根不可伸长的细绳绕过定滑轮，一端拴住活塞，另一端拴着质量为m的重物处于平衡状态。此时气体体积为V。用手托着重物，使其缓慢上升，直到细绳刚开始松弛但并未弯曲。已知大气压强为p0，活塞横截面积为S，重力加速度为g，环境温度保持不变。求：图11(1)从重物开始被托起到最高点的过程中，活塞下降的高度；(2)之后从静止释放重物，重物下落到最低点未与地面接触时，活塞在汽缸内比最初托起重物前的位置上升了H。若气体的温度不变，则气体吸收的热量是多少？答案　(1)　(2)(p0S－mg)解析　(1)对活塞受力分析可知，重物未被托起时气体压强是p1＝p0－，气体体积是V1＝V，重物被托起到最高点时气体压强是p2＝p0，气体体积是V2＝V－hS，根据玻意耳定律有：p1V1＝p2V2，解得h＝。(2)理想气体的温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律：ΔU＝Q＋W＝0，气体对外做功：－W＝p0S(H＋h)－mg(H＋h)，吸收的热量Q＝－W＝(p0S－mg)。14.(12分)(2021·安徽芜湖市5月质量监控) 如图12所示，从A点以水平速度v0＝2 m/s抛出质量m＝1 kg的小物块P(可视为质点)，当物块P运动至B点时，恰好沿切线方向进入半径R＝2 m、圆心角θ＝60°的固定光滑圆弧轨道BC，轨道最低点C与水平地面相切，C点右侧水平地面某处固定挡板上连接一水平轻质弹簧。物块P与水平地面间动摩擦因数μ为某一定值，g取10 m/s2，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。 图12(1)求抛出点A距水平地面的高度H；(2)若小物块P第一次压缩弹簧被弹回后恰好能回到B点，求弹簧压缩过程中的最大弹性势能Ep。答案　(1)1.6 m　(2)14 J解析　(1)物体经过B点时有tan θ＝可得vy＝2 m/s小球运动至B点的竖直分位移y＝＝0.6 mA点距地面的高度H＝y＋R(1－cos 60°)＝1.6 m。(2)以地面为零势能面，设物块在水平地面向右的位移为x，从B点下滑到第一次返回B点过程中有mv＋mgH＝μmg2x＋mgR(1－cos 60°)可得μmgx＝4 J从B点下滑到弹簧压缩最短过程中有mv＋mgH＝μmgx＋EpEp＝14 J。15.(15分)(2021·山东济南市二模)如图13，两竖直虚线间的距离为L，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域左方的A点将质量为m、电荷量为q的带电小球以初速度v0＝沿平行于电场的方向抛出。已知抛出点到电场左边界的距离为2L，小球到达电场右边界时速度方向恰好变为竖直向下。不计空气阻力，重力加速度大小为g。图13(1)求小球进入电场时速度大小；(2)求小球到达电场右边界时的位置到抛出点的距离；(3)在匀强电场区域再施加一个匀强磁场，使小球进入此区域后能够沿直线运动，求所加磁场的方向以及磁感应强度大小。答案　(1)2　(2)5L　(3)垂直纸面向外，解析　(1)设小球从抛出后经时间t1恰好进入电场，则根据平抛运动规律有2L＝v0t1 ①根据速度的合成可知小球进入电场时的速度大小为v＝②联立①②解得v＝2。③(2)设小球进入电场后经时间t2到达电场右边界，根据运动学公式得L＝t2 ④小球从抛出到到达电场右边界的过程中下落的高度为h＝g(t1＋t2)2⑤由几何关系可知小球到达电场右边界时的位置到抛出点的距离为s＝⑥联立①④⑤⑥解得s＝5L。⑦(3)由前面分析可知小球带负电，小球在电场、磁场和重力场的复合场中做匀速直线运动，小球所受重力和电场力的合力方向斜向左下，根据平衡条件可知小球所受洛伦兹力的方向一定斜向右上，又因为小球进入复合场区时的速度方向斜向右下，故根据左手定则可知匀强磁场的方向为垂直纸面向外。设小球刚进入复合场时速度方向与水平方向的夹角为α，则tan α＝⑧根据平衡条件可得mgtan α＝qE⑨qvB＝⑩联立①③⑧⑨⑩解得磁感应强度的大小为B＝。⑪