2022届新高考物理精创预测卷 广东专版（含答案）

2022届新高考物理精创预测卷 广东专版

一、单项选择题:本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.“嫦娥四号”探测器安装的核电池能让用电器“永不断电”，这种核电池使用的三种放射性同位素的半衰期和发出的射线如下表所示，下列判断正确的是(   )

A.的比结合能比的小

B.由于的半衰期最长，故适合制造用于执行长期航天任务的核电池

C.放射性同位素在发生衰变时，电子发生跃迁，出现质量亏损

D.由于失重，放射性元素在太空环境下的半衰期会变得更长

2.如图所示，是一个固定在桌面上处于竖直状态的光滑大圆环，大圆环上套着一个小圆环.小圆环由静止开始从最高点下滑到最低点的过程中，下列说法正确的是(   )

A.小圆环所受弹力支持力先做负功后做正功 B.支持力的冲量为零

C.小圆环所受重力的瞬时功率先增大后减小 D.支持力的功率先增大后减小

3.如图所示，理想变压器原线圈与灯泡A相连接，副线圈与三个灯泡和一个电流表相连接，四个灯泡完全相同，当输入电路中接入交流电时，四个灯泡均能正常发光,以下说法正确的是(   )
 

A.1 s内通过电流表的电流方向改变50次

B.变压器原、副线圈匝数之比为4:1

C.灯泡的额定电压为55 V

D.若副线圈中D灯突然烧坏，其余三个灯泡均会烧坏

4.一个质量为m的条形磁体，磁体长为l，在磁体下方h处固定一总电阻为R的矩形线框，磁体由静止释放，当磁体上端离开线框时，速度为v，不计空气阻力，这个过程中，线框产生的焦耳热为(   )

A. B. C. D.

5.如图所示，两个环形导线内通有大小恒定的电流、,方向如图所示。两环形导线的圆心分别为、，在两圆心连线上有三点，。已知b点的磁感应强度为0，则下列判断正确的是(   )

A.和方向相同  B.

C.c点的磁感应强度方向一定向右 D.a点的磁感应强度方向一定向右

6.如图所示，在半径为R的圆形（虚线）区域外存在着垂直纸面向外的匀强磁场，在此区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小都为B.某一放射性元素的原子核X开始时静止于边界上某点，放出一个粒子后变为原子核Y，衰变后两种粒子的轨迹如图中实线所示，半径大小分别为，且，下列说法正确的是(   )
 

A.半径为的圆为原子核Y的轨迹 B.原子核X释放出的粒子为α粒子

C.原子核Y与粒子的电荷量之比为 D.原子核Y与粒子在磁场中运动的周期一定相同

7.如图所示，质量的物块A被沿着斜面的轻质细绳系住放在倾角的斜面上.物块A与斜面之间的动摩擦因数，细绳绕过定滑轮O，右端固定在天花板上，将质量为的重物B通过动滑轮挂在细绳上.当物块A与重物B都保持静止时，细绳与竖直方向的夹角.已知重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮重力及摩擦.则下列说法正确的是(   )
 

A.当时，物块A与斜面之间的摩擦力为5 N，沿着斜面向上

B.当时，物块A与斜面之间的摩擦力为零

C.当时，斜面与地面之间的摩擦力为零

D.当时，物块A与斜面之间的摩擦力为10 N，沿着斜面向下

二、多项选择题:本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。

8.已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，卫星绕地球运动轨道为圆轨道，在某时刻地球的两颗卫星A和B处于如图所示的位置，设卫星A的轨道半径为，卫星B的轨道半径为，[已知]，则下列说法正确的是(   )

A.两卫星的环绕速度之比

B.开始时，卫星A将在B的前面，只要B加速即可追上A

C.从此时刻开始再经大约时间再次相距最近

D.从此时刻开始再经大约时间第一次相距最远

9.如图所示，内壁粗糙的“V”形漏斗绕竖直转轴以恒定的角速度匀速转动。在内侧壁上有两个完全相同的小物块相对于漏斗始终静止。已知a到底端O的距离是b到底端O的距离的2倍，则下列说法正确的是(   )

A.a所受摩擦力方向沿侧壁向上

B.侧壁对a的支持力等于b所受支持力的2倍

C.侧壁对a的摩擦力可能与b所受摩擦力的大小相等

D.侧壁对a的作用力一定大于a的重力

10.光滑水平面上有两个相邻互不影响的有界匀强磁场Ⅰ、Ⅱ，磁场方向为垂直纸面，两磁场的磁感应强度大小相等方向相反，如图所示，磁场宽度均为，有一边长也为L的正方形闭合线框，从磁场外以速度进入磁场，当线框边进入磁场I时施加向右的水平恒力,边进入磁场I过程线框做匀速运动，进入磁场Ⅱ区域某位置后线框又做匀速运动，已知线框的质量，以下说法正确的是(   )

A.线框边刚进入磁场Ⅱ时加速度大小为

B.线框第二次匀速运动的速度大小为0.5 m/s

C.线框边在磁场Ⅰ、Ⅱ中运动时间为0.3 s

D.线框边在磁场Ⅰ、Ⅱ中运动时整个线框产生的内能为0.375 J

三、非选择题:共54分。第11～14题为必考题，考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题:共42分。

11.（6分）某物理兴趣小组利用如图甲所示电路测量电流表的内阻及电源的电动势与内阻。实验中提供的器材如图乙所示。为了精确地完成实验测量，该小组成员设计了如下实验操作步骤：
 

①按图甲所示，连接好电路实物图，将电阻箱接入电路的阻值调至最大；
②闭合开关，断开开关，调节电阻箱，记录电流表的示数分别为（两示数存在一定的偶然误差），电阻箱此时接入电路的电阻为；
③保持开关闭合，将开关连接1，调节电阻箱，使电流表的示数仍为，电阻箱此时接入电路的电阻为；
④保持开关闭合，将开关连接2，调节电阻箱，使电流表的示数仍为，电阻箱此时接入电路的电阻为；
⑤保持开关闭合，且开关连接2，多次调节电阻箱接入电路的阻值R，记录每次调节后电流表的示数I，根据所测数据，作出图像，如图丙所示。

根据实验操作步骤，回答下列问题：

（1）由图甲所示电路图，将图乙所示的实物图连接成完整的电路；

（2）电流表的内阻_________，电流表的内阻_________；

（3）电源的电动势_______，电源的内阻__________。

12.（8分）某物理兴趣小组利用如图所示的装置“探究动量守恒定律”，是倾角大小可以调节的长木板，是气垫导轨（气垫导轨可看成光滑轨道），忽略小球通过B点时的速度变化，光电门1与光电门2固定在气垫导轨上。
 

（1）将质量为m、直径为的小球a从长木板上的位置由静止释放，小球a通过光电门1、2的挡光时间分别为与，当_________时，表明气垫导轨已调至水平位置。

（2）将质量为、直径为的小球b静置于气垫导轨上的位置，使小球a从长木板上的位置由静止释放，小球a先后通过光电门的挡光时间分别为与，小球b通过光电门的挡光时间为。
①若小球碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为_________；
②若小球发生的是弹性碰撞，则________；

（3）若小球发生的是弹性碰撞，该小组成员设想，如果保持小球a的直径不变，逐渐增大小球a的质量，则碰撞之前小球a的挡光时间与碰撞之后小球b的挡光时间的比值逐渐趋近于__________；

（4）关于本实验的误差，该小组成员有不同的观点，其中正确的是_______。

A.保持长木板倾角一定，将小球a的释放点适当上移，可减小误差

B.保持小球a的释放点不变，将长木板的倾角适当增大，可减小误差

C.同等实验条件下，将倾斜长木板换为更光滑的玻璃板，可减小误差

D.以上说法都不正确

13.（12分）如图所示，位于竖直平面内的平面直角坐标系的第一象限虚线上方（包含虚线）存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E；第三象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。已知虚线满足的方程为（k未知），虚线上有一点，在的区域内有大量质量为m、电荷量为的质子以相同的初速度水平射入电场，最后均经过O点进入磁场，忽略质子的重力。求：

（1）k值；

（2）所有质子在磁场中经过的区域的面积。

14.（16分）质量分别为和的物块静止在水平地面上两点，半径为的光滑半圆轨道与地面相切于B点，如图甲所示.物块m在如图乙所示的水平力F的作用下从A点由静止开始向右运动，3 s末撤去力F，此时刚好运动到B点且与物块M发生弹性碰撞.已知物块与地面间的动摩擦因数均为，物块可视为质点，重力加速度，求：

（1）物块M能否通过半圆轨道的最高点C？

（2）物块M落地点与B点的距离；

（3）物块m与地面之间的滑动摩擦力产生的热量.

（二）选考题:共12分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

15.【选修3-3】（12分）

（1）一定质量的理想气体经历了的循环过程，其压强p随的变化如图所示，则过程中气体_______（填“吸收”或“放出”）热量，A状态下的气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数一定比C状态下的_________（填“多”或“少”）。
 

（2）图示形状的细玻璃管竖直放置。三管内径相同，A管水平，管竖直，B管上端封闭，C管上端开口，与大气相通。管中水银高度均为管中空气柱长度未知，A管左端封有长度的理想气体，C管上端用活塞封有长度的理想气体，活塞的质量为m。现将活塞缓慢向下压，使A管内气体长度缩短了管中的水银液面上升了。已知活塞重力产生的压强相当于一个大气压，大气压强，玻璃管导热良好，环境温度不变。求：
 

（i）向下压活塞后A管内气体的压强；

（ii）活塞向下移动的距离（结果保留1位小数）。

16.【选修3-4】（12分）

（1）如图所示，是某均匀介质中的两个质点，间距为2.5 m。现有一列简谐横波从质点a向质点b传播，质点a、质点b的振动图像如图中实线和虚线所示。则质点a的振动方程为________，此波传播的速度v________（填“可能”或“不可能”）等于1.2m/s。

（2）科学家将某种新型材料制成了粗细均匀、半径为r的光导纤维束。如图所示，R为外圆的半径。用一束平行激光垂直于光导纤维的左端面入射，检测发现激光恰好不从侧面外漏时最少发生3次全反射后从光导纤维右端面垂直射出。求：

（ⅰ）此新型材料的折射率n；

（ⅱ）的值。

答案以及解析

1.答案：B

解析：根据中等质量数的原子核的比结合能较大，可知的比结合能比的大，A错误；半衰期长的同位素适合制造用于执行长期航天任务的核电池，B正确；放射性同位素在发生衰变时，生成的新核处于高能级，会向低能级跃迁，而不是电子发生跃迁，C错误；放射性元素的半衰期与外界环境无关，D错误。

2.答案：C

解析：小圆环在运动过程中只受到重力和支持力作用，且支持力始终沿半径方向，初始阶段背离圆心，之后指向圆心，支持力方向始终与速度方向垂直，所以支持力始终不做功，A选项错误；根据动量定理可知，动量的变化量等于重力冲量与支持力冲量的矢量和，由于动量变化沿水平方向，而重力冲量竖直向下，所以支持力的冲量肯定不为零，B选项错误；小圆环在下滑过程中，竖直方向的速度先增加后减小，所以重力的瞬时功率先增大后减小，C选项正确；因支持力始终不做功，故支持力的功率始终为零，D选项错误.

3.答案：C

解析：交流电压的频率，通过电流表的电流方向1 s内要改变100次，故A选项错误；四个灯泡均正常工作，设灯泡额定电流为I，额定电压为，则原线圈中的电流，副线圈中的电流，根据理想变压器电流与线圈匝数成反比，有，故B选项错误；副线圈电压，根据理想变压器电压与线圈匝数成正比，有，则，有，解得，故C选项正确；当副线圈中D灯突然烧坏，副线圈中电流减小，原线圈中电流减小，灯泡A两端的电压变小，则变压器输入电压增大，副线圈两端电压增大，B、C两灯泡会烧坏，故D选项错误.

4.答案：C

解析：对条形磁体和线框整体根据能量守恒定律有，解得线框中产生的焦耳热，C正确，ABD错误.

5.答案：D

解析：如图所示，根据右手螺旋定则、矢量的运算法则及b点的磁感应强度为0，可知和的方向相反且，A错误；根据可知，B错误；，故c点的磁感应强度方向一定向左，C错误；，故a点的磁感应强度方向一定向右，D正确。

6.答案：B

解析：根据带电粒子在磁场中运动的规律，由可得，再根据动量守恒定律，衰变前原子核X处于静止状态，衰变后两粒子的动量大小一定相等，所以它们在磁场（磁感应强度大小都为B）中的运动半径跟电荷量成反比，半径小的轨迹为原子核Y的轨迹，故A错误；根据左手定则及题图中磁场、轨迹分布特点可知，题中衰变为α衰变，故B正确；由A选项分析可知，故C错误；由带电粒子在匀强磁场中运动的周期公式可知，在磁感应强度大小相等的磁场中，带电粒子运动周期与比荷的倒数成正比，由题中条件无法确定两者比荷大小，故D错误.

7.答案：B

解析：以物块A为研究对象，最大静摩擦力，以重物B为研究对象，受力分析可知，，解得，当时，物块A受到沿着斜面向上的拉力7.5 N，而，故有，解得，静摩擦力沿着斜面向上，物块A在斜面上保持静止，故A选项错误；当时，有，解得，以物块A为研究对象，，即，故B选项正确；将物块A与斜面看成一个整体，整体受到斜向右上的拉力，斜面与地面之间的摩擦力，故C选项错误；当时，同理有，即物块A受到沿着斜面向下的摩擦力，由，解得，静摩擦力沿着斜面向下，故D选项错误.

8.答案：AC

解析：根据得，故两卫星的环绕速度之比为，故A正确，开始时卫星A在B的前面，但是B只要加速，就会增加其运动轨道的半径，增加其运动周期，不可能追上卫星A，故B错误；对卫星A，由牛顿第二定律可得，联立解得,同理可得，，从此时刻开始到下次相遇卫星A比卫星B多转一圈，即多转，所以，解得，故C正确；当时，两卫星相距最远，解得，故D错误.

9.答案：CD

解析：设物块a到轴的距离为,a所受摩擦力沿漏斗侧壁向上，对a受力分析如图甲所示，分解加速度可得，，解得，；同理，对物块b有，。临界状态为，若，则摩擦力沿侧壁向上，若，则摩擦力沿侧壁向下。由此可见A、B错误，C正确。侧壁对a的作用力即为摩擦力和支持力的合力，设二者合力为F，如图乙所示，可见侧壁对a的作用力一定大于a的重力，D正确。

10.答案：BC

解析：线框边在进入磁场Ⅰ的过程中，做匀速运动，有，设线框边刚进入磁场Ⅱ时加速度大小为a，有，由牛顿第二定律，有，解得，故A选项错误；设线框第二次匀速运动的速度大小为v，由平衡条件得，，故B选项正确；线框边在磁场Ⅰ中运动时间，线框边在磁场Ⅱ中运动时间为，此过程中线框磁通量变化，通过线框电荷量，由动量定理，有，即，得，线框边在磁场I、Ⅱ中运动时间，故C选项正确；线框边在磁场I、Ⅱ中运动时整个线框产生的内能为Q，由动能定理得，，解得，故D选项错误.

11.答案：（1）如图所示
 

（2）；

（3）；

解析：（1）根据电路图连接实物图，如图所示。

（2）闭合开关，断开开关时，根据闭合电路欧姆定律有，，闭合开关，将开关连接1时，有，保持开关闭合，将开关连接2时，有，则，。

（3）根据闭合电路欧姆定律有，则，结合题图丙有，解得。

12.答案：（1）

（2）①
②

（3）

（4）D

解析：（1）若气垫导轨调至水平位置，则小球a在气垫导轨上将做匀速直线运动，通过光电门1、2的时间相等，即。

（2）①两小球碰撞前后动量守恒，因为小球a的质量较小，所以碰撞后小球a被反弹，则碰撞过程动量守恒满足的关系式为，化简得。
②若小球发生的是弹性碰撞，则碰撞过程中动量守恒、能量守恒，有，，解得。

（3）设小球a的质量为M，若小球发生的是弹性碰撞，则碰撞过程中动量守恒、能量守恒，有，整理得，当时，趋近于。

（4）因为认为气垫导轨是光滑的，所以小球在气垫导轨上做匀速直线运动，将小球a的释放点上移、增大长木板的倾角或将倾斜长木板换成更光滑的玻璃板，小球仍然在气垫导轨上做匀速直线运动，不会起到减小误差的作用，D正确。

13.答案：（1）（2）

解析：（1）对从P点射入电场的质子，在电场中，根据类平抛运动的规律有

联立解得

（2）设质子从O点射入磁场时，速度v与x轴负方向的夹角为θ，位移与x轴负方向的夹角为α，可得质子在磁场中的速度大小
 

质子在磁场中时，洛伦兹力提供向心力，有，解得
根据几何关系可得，质子在磁场中的运动轨迹对应的弦长
联立以上各式解得，为定值
即所有质子从磁场中射出时与y轴的交点一定，所有质子的轨迹经过的区域如图所示。根据平抛运动的规律有
，则，解得；因此；质子从O点以最小速度入射时，有

从O点以最大速度入射时，有

面积差即为所有质子扫过的面积，
 

14.答案：解：（1）在0~2 s内，设物块m在2 s末的速度为，位移为，加速度为，根据牛顿第二定律得

代入数据解得

根据运动学公式有

设物块m在3 s末的速度为，在2~3 s内，位移为，加速度为，根据牛顿第二定律得

代入数据解得

根据运动学公式有

设物块M与m碰撞后的速度分别为，根据动量守恒定律有

根据机械能守恒定律有

联立解得

设物块M在C点的速度为，根据机械能守恒定律有

代入数据解得

设物块M刚好通过C点的速度为，根据牛顿第二定律有

代入数据解得

由于，因此物块M能够通过半圆轨道的最高点C

（2）由题意知，物块M通过C点后将做平抛运动，由平抛运动规律可知

竖直方向上有

其飞行时间

物块M落地点与B点的距离

（3）设物块m碰撞后滑行的位移大小为，由动能定理得

代入数据解得

物块m与地面之间的滑动摩擦力产生的热量

解析：

15.答案：（1）吸收；少

（2）（i）180 cmHg
（ii）24.3 cm

解析：（1）由题图可知过程中，气体压强不变，体积增大，气体对外做功，根据理想气体状态方程可知，气体温度升高，则气体内能增加，根据热力学第一定律可知气体吸收热量；气体在两种状态下压强相同，即容器壁单位面积上受到的力相同，而A状态的温度较高，故A状态下的气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数一定比C状态下的少。

（2）（i）设初、末状态A管内气体的压强分别为管内气体的压强分别为，玻璃管的横截面积为S。
根据平衡条件可知
则
对A管内的气体根据玻意耳定律有

解得
（ii）对C管内气体，根据平衡条件可得

设活塞向下移动的距离为h，对C管内的气体根据玻意耳定律有

解得

16.答案：（1）;不可能

（2）（ⅰ）（ⅱ）

解析：（1）由题意可得，该波的周期，振幅为2 cm，可得质点a的振动方程为；由质点a的振动方程可知，当时质点a的位移为2 cm，而对质点b，当时位移为2 cm，结合波的周期性可知，波从质点a传到质点b的时间，其中，1，2，3，…，波速，解得，将1.2 m/s代入，解得n不是整数，因此波的传播速度不可能等于1.2 m/s。

（2）（ⅰ）画出光路图如图所示，根据对称性可得临界角

根据公式，
解得
（ⅱ）设内圆半径为，则根据相切得

根据几何关系可得
联立解得