2022届辽宁省大连市重点中学高三上学期高考模拟物理试题（解析版）

这是一份2022届辽宁省大连市重点中学高三上学期高考模拟物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了【答案】C，【答案】B，【答案】D，【答案】A，【答案】CD，【答案】BC，【答案】BCD，【答案】；；mgh；阻力做负功等内容，欢迎下载使用。

下列说法正确的是
A. 在高温高压下放射性元素的半衰期会缩短
B. 发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率成正比
C. 核子结合成原子核时会放出能量
D. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，可辐射出任意频率的光子
银河系的恒星中大约四分之一是属于双星系统。某双星系统由质量不等的星体A和B构成，两星体在相互的万有引力作用下绕两者连线上某一点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T，A和B的距离为L，已知万有引力常量为G，则由此可知两星质量之和为
A. B. C. D.
将一带电粒子沿某一方向射入某电场中，只在电场力的作用下由a点运动到b点的速度与时间的关系如图所示，则下列说法正确的是
A. 该粒子一定带负电
B. 该粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能
C. a点的电势一定高于b点的电势
D. a点的电场强度一定小于b点的电场强度
如图所示线圈匝数为n的小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动。矩形线圈电阻为r，矩形线圈通过两刷环接电阻R，伏特表接在R两端。当线圈以角速度匀速转动，下列说法正确的是
A. 从线圈与磁场平行位置开始计时瞬时电动势为
B. 当线圈平面转到与磁场垂直时电压表示数为零
C. 线圈从与磁场平行位置转过过程中通过电阻R的电荷量为
D. 线圈转一周的过程中回路产生的焦耳热为
如图所示，abcd是竖直面内的固定轨道，ab段水平粗糙长度为2R，bc为四分之一光滑圆弧轨道，cd为四分之一光滑圆管道，两管道平滑相接，半径均为R。一质量为m的小球，在受到水平向右与重力大小相等的拉力F的作用下，由a点静止开始向右运动，到达c点后撤去F，小球恰好到达d点。重力加速度大小为g。小球从a点恰好运动到d点过程中，机械能的变化量为
A. 2mgRB. 4mgRC. 5mgRD. 6mgR
如图所示，一固定光滑绝缘半圆弧槽C处于竖直向下的匀强磁场B中，槽内放有质量不变、电流方向垂直纸面向外的通电导体棒静止于A位置，已知D位置为圆弧槽最低点。现使导体棒的电流缓慢增加时，下列说法正确的是
A. 导体棒受的安培力方向缓慢改变
B. 导体棒将向圆弧槽最低点D移动
C. 导体棒对圆弧槽的压力增加
D. 导体棒所受的安培力与圆弧槽对导体棒的支持力的合力不变
如图所示，在光滑平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球以某一速率向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后速率之比为2：1，A球垂直撞向挡板后以原速率返回，两球恰好不再次发生碰撞，A、B两球的质量之比和碰撞前、后两球的总动能之比分别为
A. ：：3B. ：：1
C. ：：1D. ：：3
如图所示，平行金属导轨间距为L且与水平面的夹角为，导轨电阻不计，导轨底端与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面向上，虚线以上Ⅰ区是磁感应强度为B的匀强磁场，虚线以下Ⅱ区是磁感应强度为2B的匀强磁场。有一质量为m、长为L、电阻为R的导体棒MN与轨道垂直且接触良好，从处由静止释放，的位置距离斜面底端足够长，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，且，若导体棒运动到之前某处时所受的安培力大小为，则下列说法正确的是
A. 导体棒在导轨上先减速运动后加速运动
B. 导体棒在导轨上运动的过程中最大速度为
C. 导体棒在Ⅰ区中匀速时的速度大小是在Ⅱ区中匀速时的4倍
D. 导体棒从开始释放到在下匀强磁场速度不变时的过程中，导体棒所受的合力的冲量大小为
小明同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中红外线发射器、接收器可记录小球的挡光时间。小明同学进行了如下操作：
用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径为______mm；
该小球质量为m、直径为现使小球从红外线的正上方的高度h处自由下落，记录小球挡光时间t，已知重力加速度为g，则小球下落过程中动能增加量的表达式为______；重力势能减少量的表达式为______用所给字母表示。
改变小球下落高度h，多次重复实验，发现小球动能的增加量总是小于重力势能的减少量，你认为可能的原因是______至少写出一条。
某同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A.待测干电池电动势约，内阻小于
B.电流表量程，内阻
C.电流表量程，内阻约为
D.滑动变阻器阻值，额定电流
E.滑动变阻器阻值，额定电流
F.电阻箱阻值范围
G.开关和导线若干
某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲、乙、丙、丁所示的四个参考实验电路，并计划用图象法处理实验数据，为了使测量结果尽可能准确，其中最合理的是图______所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选______填器材前的字母代号。
该同学选出合理的实验电路后，把与串联的电流表当作量程为的电压表使用，于是将电阻箱的阻值调至______。
图为该同学利用中选出的合理的实验电路测出的数据绘出的图线为电流表的示数，为电流表的示数，被测干电池的电动势______V，内阻______以上两空结果保留2位小数
如图所示，某一足够长的水平传送带A、B以速率沿顺时针方向匀速转动，一个质量为的煤块从光滑曲面上高为处由静止释放，煤块经过曲面和传送带连接处时无能量损失。煤块和传送带之间的动摩擦因数，g取。求：
煤块第一次到达曲面底端时的速度大小；
煤块第一次在传送带上往返运动过程中在传送带上留下的痕迹长度L。
如图所示，在xOy平面内，以射线OM为界，且射线OM与x轴正方向成角，MOy区域内存在竖直向下的匀强电场，y轴为电场的右边界；MOx区域内有垂直于平面向外的匀强磁场，x轴为磁场的下边界。一质量为m、电荷量为的带电粒子从y轴上P点以初速度已知沿x轴正方向进入匀强电场中，穿过电场后，以与x轴正方向成角的速度，从射线OM上的Q点图中未画出进入磁场，已知Q点的纵坐标为3h，带电粒子再经过磁场和电场后，恰好又返回y轴上的P点。粒子重力忽略不计。求：
区域内匀强电场的电场强度E的大小；
区域内匀强磁场的磁感应强度B的大小。
下列说法正确的是
A. 悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动
B. 空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C. 晶体在熔化过程中，要吸收热量，温度保持不变，内能也保持不变
D. 高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
E. 干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
如图所示，右端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置，右管中封闭有长为的理想空气柱，两管水银面高度差，已知大气压强为。
将图中的阀门K打开，缓慢流出部分水银至两管水银面相平右管中空气柱温度不变，然后关闭阀门K，求U形细玻璃管中流出水银柱的长度；
若中，再将U形细玻璃管的右管中空气柱温度缓慢升高，求当两管水银面高度差时右管中仍有水银柱，求右管中空气柱的温度。
某横波在介质中沿x轴传播，图甲为时的波形图，图乙为P点处的质点的振动图象，那么下列说法正确的是
该波沿x轴负方向传播，波速为
B. 从到质点P的通过的路程为60cm
C. 时，质点P处于平衡位置，并正在往y轴负方向运动
D. 在到时间内，质点N运动到L位置
E. 该波能与频率为的另一横波发生干涉现象
如图，将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方，O为球心，直径恰好水平，轴线垂直于水平桌面。位于O点正上方某一高度处的点光源S发出一束与，夹角的单色光射向半球体上的A点，光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的B点，已知，光在真空中传播速度为c，不考虑半球体内光的反射，求：
透明半球对该单色光的折射率n；
该光在半球体内传播的时间。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A、半衰期由原子核内部因素决定，与原子核所处的物理环境和化学状态无关，故A错误；
B、由爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，并非正比，故B错误；
C、核子结合成原子核时会出现质量亏损，释放出核能，故C正确；
D、氢原子从高能级向低能级跃迁时，可辐射出特定频率的光子，故D错误。
故选：C。
半衰期的大小与原子核所处的物理环境和化学状态无关；
光电效应方程，可判断最大初动能与入射光频率的关系；
核子结合成原子核时会出现质量亏损，释放出核能；
氢原子从高能级向低能级跃迁时，辐射特定频率的光子。
本题考查了半衰期、光电效应、结合能、能级跃迁等知识点。这种题型知识点广，多以基础为主，只要平时多加积累，难度不大。
2.【答案】C
【解析】解：设A和B的质量分别为和，做匀速圆周运动的半径分别为和，则
；，
将两式相加得：
，
设两星质量之和为M，则
整理可得
故ABD错误，C正确。
故选：C。
根据双星做匀速圆周运动的向心力由双星之间的万有引力提供，结合半径关系列方程求解。
在处理双星问题时，要注意隐含条件：半径之和等于它们之间的距离；做匀速圆周运动的向心力由它们的万有引力来提供。
3.【答案】B
【解析】解：A、根据图像可知，带电粒子做减速直线运动，电场力方向与初速度方向相反，由于不知道电场方向，所以不能确定带电粒子的电性，故A错误；
B、带电粒子从a点运动到b点的过程中，动能减小，由能量守恒定律知其电势能增加，则该粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能，故B正确；
C、由于不能确定电场方向，所以不能确定电势高低，故C错误；
D、根据图像的斜率等于加速度，知带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度，由知a点的电场强度一定大于b点的电场强度，故D错误。
故选：B。
根据图像知道带电粒子从a点运动到b点做减速运动，根据电场力方向，无法确定粒子的电性；根据动能的变化分析电势能的变化，无法判断电场方向，不能判断电势高低；根据图像的斜率等于加速度，由数学知识判断带电粒子的加速度变化情况，即可判断电场强度的大小。
解答本题时，要根据速度时间图像斜率的意义分析加速度的变化情况，由电场强度与加速度的关系分析电场强度的大小。
4.【答案】D
【解析】解：A、交流发电机产生电动势的最大值，图示位置电动势最大，所以从线圈与磁场平行位置开始计时瞬时电动势为，故A错误；
B、电压表示数显示的是电压有效值，不为零，故B错误；
C、线圈从与磁场平行位置转过过程中通过电阻R的电荷量为，故C错误；
D、线圈转一周的过程中回路产生的焦耳热为，故D正确；
故选：D。
交流发电机产生电动势的最大值，交流电压表显示的是路端电压有效值，通过电阻的电量为，电阻产生的热量为。
本题考查了交流电的峰值和有效值、周期和频率的关系，记住，求电量用电动势的平均值，求热量用有效值
5.【答案】A
【解析】解：由题意可知，小球恰好到达圆管道的d点，小球到达d点时的速度为零，动能为零，小球从a点由静止开始运动，在a点动能为零，从a到d过程小球动能的增加量；从a到d过程，小球重力势能的增加量，则从a到d过程小球机械能的变化量，故A正确，BCD错误。
故选：A。
动能与势能之和统称为机械能，根据题意求出小球动能与重力势能的变化量，然后求出小球机械能的变化量。
知道机械能的概念，根据题意分析清楚小球的运动过程是解题的关键，根据题意求出小球动能与重力势能的变化量即可解题。
6.【答案】CD
【解析】解：A、增大电流，只增大安培力的大小，但不改变方向，故A错误；
B、导体棒受三力处于静止状态如图所示，由平衡条件有：水平方向，，竖直方向，，联立可得：，当电流I增大时，增大，导体棒向右稍微移动一点，故B错误；
C、由上一问竖直方向的的平衡方程可知：，当增大时，增大，故C正确；
D、由平衡条件可知，导体棒所受安培力与支持力的合力与重力大小相等，方向相反，而重力不变，则合力也不变，故D正确。
故选：CD。
根据左手定则判断导体棒受到的安培力方向；再由和平衡条件判断支持力大小和方向的变化。
本题是磁场与平衡条件的综合，还涉及到动态平衡问题，要掌握安培力公式和和平衡条件等关系进行解答。
7.【答案】BC
【解析】解：AB、设碰前B球速度大小为，碰后A、B两球速度大小分别为、，由题意知，方向向左，方向向右，且
碰撞过系统程动量守恒，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得：
解得：，故A错误，B正确；
CD、碰撞前总动能：，
碰撞后总动能：
联立解得，碰撞前、后总动能之比为：，故C正确，D错误；
故选：BC。
设碰撞前B的速度为，由题得出B与A碰撞后A与B的速度关系，然后由动量守恒定律即可求出质量关系。
由动能的定义式即可求出碰撞前、后两球总动能之比。
本题考查动量守恒定律，从题目给出的条件中判断出碰撞后A与B的速度方向相反，大小相等是解答的关键。要注意规定正方向，用符号表示速度方向。
8.【答案】BCD
【解析】解：A、由于导体棒运动到之前某处时所受的安培力大小为，即导体棒受力平衡，此后导体棒在Ⅰ区匀速运动，所以导体棒在Ⅰ区下滑过程中，先加速运动再匀速运动，故A错误；
BC、由于Ⅰ区的磁感应强度大小与Ⅱ区的一半，根据安培力的计算公式结合平衡条件可得：，则导体棒在Ⅰ区匀速运动的速度大小与Ⅱ区匀速运动速度大小的4倍；
导体棒在导轨上运动的过程中最大速度等于在Ⅰ区匀速运动的速度，根据，解得：，故BC正确；
D、导体棒在Ⅱ区匀速运动的速度为，则有：，解得：，
全过程根据动量定理可得导体棒所受的合力的冲量大小为，故D正确。
故选：BCD。
根据导体棒的受力情况分析运动情况；根据安培力的计算公式结合平衡条件分析导体棒在两个磁场中运动的最大速度，再根据动量定理求解合外力的冲量大小。
本题主要是考查电磁感应现象的力学问题，关键是弄清楚导体棒的运动情况和受力情况，根据平衡条件、安培力的计算公式列方程进行求解，掌握动量定理的应用方法。
9.【答案】；；mgh；阻力做负功
【解析】解：螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，
所以最终读数为，
已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；
所以，
则小球下落过程中动能增加量的表达式为；
重力势能减少量的表达式为。
根据能量守恒定律分析，重力势能的减少量往往大于动能的增加量的原因是阻力做负功，
故答案为：；，mgh；阻力做负功。
螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；
根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出光电门的速度，从而得出动能的增加量；
根据能量守恒定律分析重力势能的减少量往往大于动能的增加量的原因。
对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。本题为创新型实验，要注意通过分析题意明确实验的基本原理才能正确求解。
10.【答案】乙 D 990
【解析】解：将内阻已知的电流表与电阻箱串联改装为电压表，由此排除甲、丁两图所示的电路。
对于图乙所示的电路，根据闭合电路欧姆定律可得，对于图丙所示的电路，可得，由于的准确值未知，用图象法处理数据时，会使测量结果误差更大，故应选图乙所示的电路。
因为电源的内阻较小，所以采用最大阻值较小的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小，所以滑动变阻器选择D。
根据欧姆定律可知，
代入数据解得。
根据欧姆定律和串联的知识得，电源两端的电压为，
根据图象与纵轴的交点得电动势为，
与横轴的交点可得出路端电压为时电流是，根据闭合电路欧姆定律可知，电源的内阻为。
故答案为：乙，D ，。
根据实验原理和实验器材选择实验原理图，将电流表G串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表，因为电源内阻较小，所以应该采用最大阻值较小的滑动变阻器。
根据欧姆定律以及串联电路特征求解。
根据闭合电路欧姆定律分析求解出图象有关的表达式，根据表达式求解电源电动势和内阻的大小。
解决该题的关键是掌握实验的实验目的以及实验d注意事项，掌握电表d改装原理，熟悉串联电路的特点以及闭合电路欧姆定律。
11.【答案】解：煤块从最高点下落到曲面底端过程中，由动能定理可知：
解得：
煤块到达传送带后先向左匀减速运动直到速度减为零，
由牛顿第二定律可知：，
减速时间：
煤块在传送带上留的划痕为：，解得：
此过程中煤块的位移
之后煤块向右匀加速直线运动，则加速度到与传送带共速过程中，煤块的位移为：
之后煤块与传送带共速
煤块的加速时间：
煤块在传送带上留的划痕为：，解得：
则煤块第一次在传送带上往返运动过程中在传送带上留下的痕迹长度
答：煤块第一次到达曲面底端时的速度大小为；
煤块第一次在传送带上往返运动过程中在传送带上留下的痕迹长度L为。
【解析】煤块从最高点下落到曲面底端过程中，由动能定理可求出；
分别求出煤块在向左减速过程和向右加速过程，在传送带上留下的痕迹长度，根据煤块和传动带之间的相对运动分析可知，煤块留在传送带上的总划痕长度为两次划痕之和。
本题考查传动带问题，传送带上的物块总有与传送带共速的趋势，根据这一原理取分析煤块的运动过程。根据煤块和传送带的相对运动分析总划痕为两次划痕之和是本题的关键。
12.【答案】解：根据题意画出粒子在电磁场运动的轨迹如图所示：
带电粒子在电场中做类平抛运动根据几何关系有，，故
联立以上方程解得。
设带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，由几何关系可知
带电粒子在电场中做类平抛运动有，
在中根据几何关系有，
由
联立以上各式有，根据牛顿第二定律有
故B。
答：区域内匀强电场的电场强度E的大小为。
区域内匀强磁场的磁感应强度B的大小为。
【解析】根据带电粒子在电场中做类平抛运动可求电场强度。
画出粒子运动轨迹，根据几何关系可求磁场强度。
明确带电粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，正确画出粒子的运动轨迹通过几何关系求解是解决问题的关键。
13.【答案】ABE
【解析】解：A、布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动是由于液体分子对花粉颗粒的无规则撞击形成的，所以布朗运动反映了水分子的热运动，故A正确；
B、由于液体表面张力的作用，使得空气中小雨滴呈球形，故B正确；
C、晶体在熔化过程中要吸收热量，温度升高，内能增大，故C错误；
D、沸点的高低与外界的大气压有关，高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低的缘故，故D错误；
E、湿温度计下端包有湿纱布，湿纱布上的水分要蒸发，蒸发是一种汽化现象，汽化要吸热，所以湿温度计的示数较低，所以干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，故E正确。
故选：ABE。
布朗运动反映了液体分子的无规则运动，不能反映花粉分子的热运动；根据表面张力分析小雨滴的形状；晶体在熔化过程中，要吸收热量，内能增大；高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压低的缘故；湿纱布上的水分要蒸发，蒸发是一种汽化现象，汽化要吸热。
本题考查了布朗运动、液体表面张力、晶体、沸点干湿泡温度计等热学基础知识，这一部分知识比较简单，在平时多加积累，强化记忆。
14.【答案】解：右管封闭气体初状态的压强，
设玻璃管的横截面积为S，气体初状态的体积，
气体末状态的压强，设末状态空气柱的长度为L，
气体温度不变，由玻意耳定律得：
代入数据解得：
流出水银柱的长度
右管封闭气体初状态的压强，，
气体末状态压强，
由理想气体状态方程得：，即
解得：
答：形细玻璃管中流出水银柱的长度是25cm。
右管中空气柱的温度是450K。
【解析】根据题意求出右管封闭气体的压强与体积，应用玻意耳定律求出气体末状态的长度，然后求出流出的水银柱的长度。
求出气体的状态参量，应用理想气体状态方程求出气体的温度。
本题考查了气体状态方程的应用，根据题意分析清楚气体状态变化过程是解题的前提与关键，应用玻意耳定律与理想气体状态方程即可解题。
15.【答案】ACE
【解析】解：A、结合波形图和振动图可知质点P正在向下振动，利用同侧法可以判断波向左传播，即向x轴负方向传播。波长是4m，周期是2s，所以波长除以周期就是波速，是。故A正确；
B、P质点不是波峰波谷或平衡位置的点，所以在到内的路程不是三倍振幅，不是60cm，故B错误；
C、P点是的质点，周期是2s，利用波形平移法可知，再经过，就是经过八分之一个周期，波向右传播八分之一个波长，P质点振动到平衡位置，利用同侧法可知，P质点正在向y轴负方向运动，故C正确；
D、质点不随波迁移，故D错误；
E、波的周期是2s，频率是周期的倒数，是，所以能和另一个频率是的横波发声干涉。故E正确。
故选：ACE。
结合波形图和振动图可以找到质点振动方向，波长，周期等条件。从而可以分析波速，质点在不同时刻的位置，质点的路程等。要注意质点不随波迁移，发生干涉需要频率相同。
本题属于波形图和振动图结合的题型，要会分析图像，得到质点振动方向，波的传播方向，波长，周期等信息，然后再判断相关问题。
16.【答案】解：光从光源S射出经半球体到达水平桌面的光路如图。
光由空气射向半球体，由折射定律，有：
在中，得：
光由半球体射向空气，由折射定律，有：
故
由几何知识得：
故有：
因此：
光在半球体中传播的速度为：
由几何知识得，得：
光在半球体中传播的时间为：
答：透明半球对该单色光的折射率n是；
该光在半球体内传播的时间是。
【解析】先作出光路图。再由几何关系，求出入射角和折射角，根据折射定律求折射率n。
由求出光在半球体内传播的速度，由几何关系求出传播的距离，再求出传播时间。
处理几何光学相关的问题，关键是作出光路图，一定要用直尺准确作图，然后根据几何图形的特点求角或者线段的长度。