【原创】（新高考）2022届高考仿真卷模拟卷 物理（八）

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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。
一、单项选择题：题共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1．X射线从空气进入人体后( )
A．波长变短 B．光子能量增加
C．频率降低 D．波速增大
2．如题图所示，纸面内有一半径为R的单匝环形闭合线圈，线圈中通有恒定电流I，整个环形线圈处于垂直纸面的匀强磁场中（图中未画出），磁感应强度大小为B。则该环形线圈所受磁场作用力大小为( )
A．2πBIR B．πBIR C．2BIR D．0
3．甲、乙两物体从同一点开始沿同一直线同向运动，甲的x－t图象和乙的v－t图象分别如图所示，下列说法中正确的是( )
A．甲、乙两物体第3 s内速度方向相同
B．甲物体2 s到4 s内位移大小为零
C．乙物体2 s到4 s内的速度和加速度方向均发生了变化
D．甲物体在3 s末回到出发点，甲物体运动过程中，距出发点的最远距离为4 m
4．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其变化过程的p－V图象如图所示( )
A．气体在A状态时的内能大于C状态时的内能
B．气体在B状态时每个分子的动能都比A状态时大
C．气体从状态A到B吸收的热量大于从状态B到C放出的热量
D．气体从状态A到B吸收的热量等于从状态B到C放出的热量
5．如图甲所示，用高压激发氢光谱管，使光谱管中的氢原子大量处于第4能级并辐射发光，其中某些光子打在连着验电器的锌板上，事先使锌板带负电，验电器张开一定的角度。已知锌板表面电子的逸出功是3.3 eV，氢原子的能级示意图如图乙所示，则下列说法正确的是( )
A．光谱管会放出4种不同能量的光子
B．光谱管发出的光能够使锌板发生光电效应
C．从锌板中溢出的光电子的最大初动能为9.55 eV
D．由于是锌板表面的自由电子溢出，验电器的指针张角不变
6．图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x1＝1 m处的质点。Q是平衡位置为x2＝4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则( )
A．t＝0.15 s时，质点Q的加速度方向沿y轴负方向
B．该波沿x轴负方向传播，传播速度大小为20 m/s
C．再经过0.10 s，质点Q沿波的传播方向移动4 m
D．t＝0.25 s，质点P的位移是－5eq \r(2) cm
7．在“嫦娥五号”任务中，有一个重要环节，轨道器和返回器的组合体（简称“甲”）与上升器（简称“乙"）要在环月轨道上实现对接，以便将月壤样品从上升器转移到返回器中，再由返回器带回地球。对接之前，甲、乙分别在各自的轨道上做匀速圆周运动，且甲的轨道半径比乙小，如图所示，为了实现对接，处在低轨的甲要抬高轨道。下列说法正确的是( )
A．在甲抬高轨道之前，甲的线速度小于乙
B．甲可以通过减小速度来抬高轨道
C．在甲抬高轨道的过程中，月球对甲的万有引力逐渐增大
D．返回地球后，月壤样品的重量比在月球表面时大
8．有一种特殊电四极子的电荷分布及位置关系如图所示，A位于+2q电荷的正上方。下列说法正确的是( )
A．A、B两点电势的高低关系φA＜φB
B．A、B两点场强的大小关系EA＞EB
C．电子在A点的电势能小于在B点的电势能
D．只受电场力的电子从A点静止释放，将做加速度逐渐减小的加速运动
9．2021年11月18日14时02分，某市消防救援指挥中心接到报警称：某区某街道某路某号4楼起火。14时17分，70名指战员到达现场，经侦查，起火建筑为5层钢筋混凝土建筑，4楼起火向3楼和5楼蔓延，15时10分火势得到有效控制，15时48分火势被扑灭。如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击着火物时，设水柱直径为D，以水平水流速度v垂直射向着火物，水柱冲击着火物后速度为零。高压水枪的质量为M，消防员手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度忽略不计，水的密度为ρ，下列说法正确的是( )
A．水枪的流量为eq \f(1,2)πvD2
B．水枪的功率为eq \f(1,8)πρv3D2
C．水柱对着火物的冲击力为eq \f(1,8)πρv2D2
D．向前水平喷水时，消防员对水枪的作用力方向向后且斜向上方
10．如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L。纸面内直角边长均为L的直角三角形导线框ABC沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在t＝0时刻恰好位于图中所示的位置。以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示导线框中的电流跟导线框所走位移的关系图像（i－x图像）和导线框受到的安培力大小跟导线框所走位移的关系图像（F－x图像）的是( )
二、非选择题：共5题，共60分。期中第13题～16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11．(15分)(1)小管同学想要测量“苹果电池”的电动势和内阻。实验室提供的器材如下：
A．利用铜片、锌片与苹果制成的一个水果电池
B．电流表A（0～200 μA，内阻为2500 Ω）
C．电压表V（0～3 V，内阻约3 kΩ）
D．电阻箱R1（0～9999.9 Ω）
E．滑动变阻器R2（最大阻值100 Ω）
F．开关一个，导线若干
①用上述器材，小管同学做了以下实验：将“苹果电池”的两极直接与电压表相连(图甲)，电压表读数(图乙)为______V，记为U，再将“苹果电池”的两极直接与电流表相连，电流表读数为150 μA，她利用关系式“”来估算“苹果电池”的内阻，那么该测量值______真实内阻（填“大于”“小于”或“等于”）。
②为更准确地测量出“苹果电池”的电动势和内阻，小管又利用上述仪器设计了以下四个电路，其中最合理的电路为______。
(2)小管同学用如图丙所示的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验，螺线管A、滑动变阻器、开关与电池相连构成回路：螺线管B与“0刻度线”在中间的灵敏电流计构成闭合回路，螺线管B套在螺线管A的外面。
①为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，通过不同的操作观察指针摆动情况，以下正确的有_____。
A．断开与闭合开关时指针会偏向同一侧
B．闭合开关，待电路稳定后，如果滑动变阻器不移动，指针不偏转
C．滑动变阻器的滑片匀速向左或匀速向右滑动，灵敏电流计指针都静止在中央
D．滑动变阻器的滑片向右加速移动和向右减速移动，都能使指针偏向同一侧
②如图所示，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最______端（填“左”或“右”）；在未断开开关，也未把A、B两螺线管和铁芯分开放置，直接拆除某螺线管处导线突然被电击了一下，则被电击是在拆除_____（选填“A”或“B”）螺线管所在电路时发生的。
12．(8分)图所示，阴影部分ABC为一均匀透明材料做成的柱形光学元件的横截面，AC是一半径为R的eq \f(1,4)圆弧，D为圆弧AC的圆心，ABCD构成正方形，在D处有一单色线光源。当光从AB中点E射出时，折射光线的反向延长线过AD中点F，不考虑二次反射和折射。求：
(1)该材料对该光的折射率；
(2)当光的入射点由A点旋转到C点过程中，AB边有光射出的区域的长度。
13．(9分)行人违反交通规则，横穿马路是很危险的行为。如图，马路上有一辆以15 m/s行驶的重型车，车斗长8 m，车质量9 t，车斗中间载有质量3 t的金属模具，距车斗前壁4 m，模具尺寸及它与车斗接触面摩擦不计。现发现前方16 m处有行人突然横穿马路，司机立即采取减速措施并鸣笛示警，加速度大小为2 m/s2。
(1)此刻开始计时，行人至少在多长时间内闪开，才能避免危险？
(2)模具由于固定不够牢在此刻立即松脱，它以原来的速度向前滑动，且不影响车的速度变化，模具多长时间后与车斗前壁碰撞？若该碰撞时间极短，碰后瞬间车速为13 m/s，求模具与前壁碰后瞬间的速度。
14．(12分)如图所示，光滑水平面（足够大）的右端B处连接一半径为R的光滑竖直半圆轨道，B点为水平面与半圆轨道的切点，用大小恒定的水平推力将一质量为m的滑块（视为质点）从B点左侧的A点由静止开始推到B点，然后立即撤去推力，滑块恰好能沿半圆轨道运动到最高点C，并且恰好落回A点。重力加速度大小为g，不计空气阻力。
(1)求A、B两点的距离x；
(2)若用最小推力完成上述过程（不要求滑块经过C点时对半圆轨道无压力），求该最小推力Fmin及其对应A、B两点的距离s。
15．(16分)现代研究微观粒子的碰撞，往往会采用电场和磁场的相关变化来控制带电粒子的运动状态。如图甲所示，水平直线MN下方有竖直向上，电场强度大小E＝的匀强电场。现将一重力不计、比荷eq \f(q,m)＝1×106 C/kg的正点电荷从电场中的O点由静止释放。O点与N点的水平距离x＝0.3 m，竖直距离y＝eq \f(π,2)×10－2 m，一段时间后电荷通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场方向与纸面垂直，其磁感应强度大小为B(未知)，电荷第六次经过电场和磁场的边界时，到达N点。
(1)求电荷第一次经过电场和磁场边界时的速度大小v0；
(2)求磁感应强度的大小B1；
(3)其他条件不变，仅使磁场的磁感应强度按照图乙所示（图乙中以磁场方向垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t＝0时刻）做周期性变化且周期T＝eq \f(4,5)π×10－5 s，如果在O点右方距O点的距离为L处有一垂直于MN的足够大的挡板，电荷从O点运动到挡板处所需的时间，求L。
答 案
一、单项选择题：题共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1．【答案】A
【解析】X射线在传播过程中无论进入何种介质，其频率不变；根据E＝hν可知，光子能量不变，故BC错误；设人体对X射线的折射率为n＞1，根据v＝eq \f(c,n)可知， X射线在人体中的传播速度减小，根据可知，不变、v减小，则波长λ变短，故A正确，D错误。
2．【答案】D
【解析】将线圈电流分成若干段，每段都有与其对称的一段，依据左手定则，可知关于每段与对称一段的安培力方向相反，结合矢量的合成法则，可知，环形线圈所受的磁力的合力为零。
3．【答案】D
【解析】根据x－t图像的斜率表示速度，甲在0～2 s内沿正向运动，2 s～3 s沿负向运动，乙在2 s～3 s沿正向运动，则甲、乙两物体第3 s内速度方向不同，故A错误；甲物体2 s到4 s内位移大小，故B错误；v－t图像的斜率表示加速度，乙物体2 s到4 s内的加速度方向没有变化，故C错误；甲物体在3 s末的位移为0，回到出发点，由图甲可知，甲物体运动过程中，距出发点的最远距离为4 m，故D正确。
4．【答案】C
【解析】由p－V图象可得，由理想气体eq \f(pV,T)守恒，可知气体在A状态和C状态时的温度相等即，一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度相等内能也相等，因此气体在A状态时的内能等于在C状态时的内能，A错误；由图象知，理想气体从状态A变化到状态B为等压膨胀过程，由eq \f(pV,T)守恒可知，温度升高即TA＜TB，温度越高分子平均动能越大，则气体在B状态时分子平均动能比A状态时大，分子平均动能变大并不是每个分子的动能都增大，而是动能较大分子数量所占的比例增大，B错误；A→B过程：气体体积变大，外界对气体做负功，即W＜0，温度升高，内能增加，即，由热力学第一定律，可知Q＞0，则此过程气体吸热，吸收的热量等于增加的内能加上外界对气体做功的绝对值；B→C过程：气体体积不变，外界不对气体做功，即W＝0，温度降低，内能减少，即，同理可知Q＜0，此过程气体放热，放出的热量等于减少的内能；因TA＝TC，可得A→B过程升高的温度等于B→C过程降低的温度，所以A→B过程内能增加量等于B→C过程内能减少量；由以上分析可知：气体从状态A到B吸收的热量大于从状态B到C放出的热量，D错误，C正确。
5．【答案】B
【解析】由于大量的氢原子处于第4能级，则光谱管辐射的光子能量种类是种，A错误；因光谱管辐射的光子的最高能量是，所以可以使锌板发生光电效应，B正确；根据爱因斯坦的光电效应方程，即，可得最大初动能，C错误；由于发生光电效应，锌板会失去部分电子，验电器指针张角变小，D错误。
6．【答案】D
【解析】从乙图可以看出，t＝0.15 s时，质点Q的加速度方向沿y轴正方向，故A错误；t＝0.10 s时刻Q沿y轴负方向运动，所以甲图中的波形向左传播，波速v＝eq \f(λ,T)＝40 m/s，故B错误；质点在平衡位置往复运动，不随波移动，故C错误；由Q质点的振动图象可得其振动y－t关系式为，P比Q质点滞后八分之三周期，所以P质点的振动y－t关系式为，将代入可得，故D正确。
7．【答案】D
【解析】在甲抬高轨道之前，两卫星均绕月球做匀速圆周运动，有Geq \f(Mm,r2)＝meq \f(v2,r)，可得线速度v＝eq \r(\f(GM,r))，因，则甲的线速度大于乙的线速度，故A错误；低轨卫星甲变为高轨卫星，需要做离心运动，则需要万有引力小于向心力，则需向后喷气增大速度，故B错误；在甲抬高轨道的过程中，离月球的距离r逐渐增大，由F＝Geq \f(Mm,r2)可知月球对卫星的万有引力逐渐减小，故C错误；因地球表面的重力加速度比月球表面的重力加速度大，则由G＝mg可知月壤样品的重量在地表比在月表要大，故D正确。
8．【答案】C
【解析】电势是标量，正电荷周围电势为正，负电荷周围电势为负，A离负电荷远，B离负电荷近，故φA＞φB，故A错误；由点电荷电场强度公式，得B点合场强分别，＋2q电荷在A点的电场强度，方向竖直向上，而两侧负电荷在A电的合场强竖直向下，故合场强为两者相减，故必有EA＜EB，故B错误；因为负电荷在电势高的地方电势能小，故电子在A点的电势能小于在B点的电势能，故C正确；只受电场力的电子从A点静止释放，受力分析可知合力越来越大，故电子将做加速度逐渐增大的加速运动，故D错误。
9．【答案】B
【解析】设时间内，从水枪喷出的水的体积为，质量为，则，，A错误；单位时间喷出水的质量为，时间内水枪喷出的水的动能，知高压水枪在此期间对水做功，高压水枪的功率，B正确；考虑一个极短时间，在此时间内喷到着火物上水的质量为m，设着火物对水柱的作用力为F，由动量定理得，时间内冲到着火物上水的质量，解得，由牛顿第三定律可知，水柱对着火物的平均冲力，C错误；当高压水枪向前喷出高压水流时，水流对高压水枪的作用力向后，由于高压水枪有重力，根据平衡条件，手对高压水枪的作用力方向斜向前上方，D错误。
10．【答案】A
【解析】在0～2L的过程中，磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流方向是顺时针，为正方向，在0～L的过程中，感应电流，电流由零增大到最大值，在L～2L的过程中，感应电流大小，当x＝2L时，在2L～3L过程中，磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流方向是逆时针，为负方向，感应电流大小，当x＝2L时，当x＝3L时，故A正确，BCD错误。
二、非选择题：共5题，共60分。期中第13题～16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11．(15分)
【答案】(1)0.49～0.51 V均正确 小于 A (2)BD 左 A
【解析】(1)①电压表量程为0～3 V，故读表盘下排数据可知为0.5 V。电压表存在内躲过第一次所测电压为0.5V，小于电动势。第二次与电流表相连时，根据闭合电路欧姆定律，所以则有，又因为，，所以，故内阻测量值小于真实值。
②已知电流表的内阻，当电阻箱为R1时，电流表为I1，电阻箱为R2时，电流表为I2，根据闭合电路欧姆定律，，联立即可求出电动势和内阻的真实值，无电表引起的系统误差，故A正确；只能测量出电压，因为电源有内阻，所以误差较大，故B错误；电源内阻远大于滑动变阻器的阻值，若用C、D电路则电压表读数过小，读数误差偏大，故CD错误。
(2)①断开和闭合开关，磁通量一次是变大，一次是变小，根据楞次定律可知两次感应电流方向不同，故指针不会偏向同一侧，故A错误；若滑动变阻器不动，则原线圈电流不变，产生的磁场不变，故副线圈磁通量不变，不会产生感应电流，则指针不偏转，故B正确；滑动变阻器只要移动，就会使原线圈电流变化，使副线圈磁通量变化，故会产生感应电流，指针不会静止在中中央，故C错误；不论滑动变阻器向右加速还是减速，原线圈中电流均变小，使副线圈磁通量均变小，根据楞次定律，产生感应电流方向也相同，故指针偏向同一侧，故D正确。
②滑动变阻器为保护电路，所以闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应处于左端最大值处。在拆除A螺线管时，原线圈中存在电流，断开A螺线管，由于螺线管的断电自感现象而产生自感电动势，与人体组成回路，电流经过人体时产生被电击的感觉。
12．(8分)
【解析】(1)由几何关系易得折射角
入射角满足
该材料对该光的折射率。
(2)该材料的全反射临界角满足
得
设光线在AB边上恰好发生全反射时的位置离A点距离为，则
得边有光射出的区域的长度。
13．(9分)
【解析】(1)设所求时间为，车子以匀减速行驶
代入数据计算得（取最小值，舍掉）
故行人至少在内闪开，才能避免危险；
(2)设模具经与前壁碰撞，碰后速度为，二者位移为
位移关系
代入数据计算得
车碰前速度为
碰撞前后系统动量守恒
代入数据计算得，
故模具后与车斗前壁碰撞，与前壁碰后的速度为，方向向前。
14．(12分)
【解析】(1)设滑块到达C点时的速度大小为v0，滑块离开C点后在空中运动的时间为t，根据平抛运动的规律有
，
解得
又
解得。
(2)设推力大小为F，对应A、B两点的距离为，对滑块从A点运动到C点的过程，根据动能定理有
其中
整理得
当
时，推力F最小，故
解得
联立，解得。
15．(16分)
【解析】(1)电荷在电场中做匀加速直线运动，有
解得。
(2)设电荷运动轨道的半径为，有
电荷第六次经过电场和磁场的边界时，到达N点，根据几何关系可知
解得。
(3)当磁场方向垂直纸面向里时，设电荷运动轨道的半径为，同理可得
由圆周运动规律有
当磁场方向垂直纸面向外时，周期
当磁场方向垂直纸面向里时，周期
电荷从时刻开始做周期性运动，结合磁场的周期性可知电荷的运动轨迹如图甲所示
从电荷第一次通过开始，其运动的周期
此时电荷到O点的水平距离
电荷在电场中运动一个来回的时间
正好与无磁场的时间相等，即每经过一个周期，电荷在水平方向向右前进，根据电荷运动的周期性和总时间分析有
根据电荷的运动情况和总时间可知，电荷到达挡板前运动的完整周期数为5个，即
则电荷最后运动的情况如图乙所示
解得
由几何关系有
解得。