2022届高考物理三模试卷（含答案） (9)

这是一份2022届高考物理三模试卷（含答案） (9)，共16页。试卷主要包含了单项选择题，选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2022届高考物理三模试卷一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.某国产车型启用全新动力标识，新的命名方式直接与车辆的加速性能联系起来，如图，TFSI前面的那组数字称为G值，单位为，计算公式为“”，式中为从静止加速到时速100公里的速度变化量，为不同车型的百公里加速时间。则以下说法正确的是(   )
 A.G值越大，车辆的速度变化量越大B.G值越大，车辆的动力越强劲C.时速100公里是指车辆百公里加速的平均速度D.标识为45TFSI的车辆百公里加速时间约为7.3s2.为解释氢原子的光谱特征，玻尔提出轨道量子化和能级量子化等假设.氢原子的能级示意图如图所示，已知氢原子从的能级向的能级跃迁时辐射出a光，从的能级向的能级跃迁时辐射出b光，可见光的光子能量在之间，下列说法正确的是(   )A.处于能级的氢原子吸收可见光之后会发生电离 B.b光的波长大于a光的波长 C.若用b光照射某种金属能发生光电效应，则用a光照射该金属一定能发生光电效应 D.大量氢原子从能级向低能级跃迁时可辐射出2种频率的可见光3.如图，一平行板电容器竖直放置，两极板间距为d，极板间的电场强度为E，左极板上有一小孔O.一个电子从小孔O射入平行板电容器，速度方向在纸面内与左极板成60°角，电子向右运动的最远距离为，现将电容器左极板固定，右极板向右水平移动d，电子以相同的速率由O点垂直极板射入平行板电容器.下列说法正确的是(   )A.极板间距增大一倍后两极板间的电场强度为E B.极板间距增大一倍后两极板间的电场强度为 C.电子向右运动到达的最远处距左极板的距离为 D.电子向右运动到达的最远处距左极板的距离为青4.2021年5月22日，中国首辆火星车“祝融号”已安全驶离着陆平台，到达火星表面（如图），开始巡视探测.已知“祝融号”在地球表面所受万有引力大小是在火星表面的a倍，地球的第一宇宙速度是火星的b倍.假设地球和火星均为质量分布均匀的球体，不考虑地球和火星的自转，则地球与火星密度的比值为(   )A. B. C. D.5.如图，电源的电动势和内阻分别为，电流表和电压表都是理想电表，在滑动变阻器R的滑片由a向b移动的过程中，下列说法正确的是(   )A.电压表的示数一直变大B.电流表A的示数先变大后变小C.电压表的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值不变D.电压表的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值变大6.如图所示，空间中存在一平面直角坐标系，其第一象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.将一带负电的粒子从y轴上的点以一定初速度，沿着与y轴正半轴成的方向射入磁场，经磁场偏转后，粒子从x轴上的C点垂直x轴离开磁场.已知磁感应强度大小为B，粒子的比荷和电荷量分别为，粒子的重力不计.下列说法正确的是(   )A.粒子在磁场中运动的时间为B.从射入磁场到离开磁场，粒子所受洛伦兹力冲量的大小为C.粒子在磁场中运动的轨道半径为aD.C与O点相距7.电磁弹射的装置是航空母舰上的一种舰载机起飞装置。如图所示的装置也能进行电磁弹射，线圈固定在光滑绝缘杆上、导体圆环套在绝缘杆的左端。则下列说法正确的是(   )
 A.开关闭合，圆环将从M端离开绝缘杆B.圆环的位置不变，将滑动变阻器的滑片P向左滑动少许，与滑片滑动前相比，闭合开关瞬间，圆环所受的安培力相同C.如果将电源反接，闭合开关，圆环将向右运动D.如果将圆环放在线圈的右侧，闭合开关，圆环不会离开绝缘杆二、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，每题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.如图所示，质量分别为的两个物体放置在水平面上，两物体与水平面间的动摩擦因数相同，均为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现分别对物体施加外力作用，两个力与水平面的夹角分别为，其中.物体保持静止，力的大小不可能为(   )A.5 N B.10 N C.15 N D.20 N9.如图所示，小型发电机中线圈有20匝（未画出），在匀强磁场中绕垂直磁场的转轴匀速转动，产生正弦交流电，通过理想变压器向用电器输电，副线圈回路中接有小灯泡（6V12W）和交流电动机M，当闭合开关时，小灯泡和电动机均正常工作，交流电流表，的示数为2A，已知电动机的内阻为，则以下说法正确的是(   )A.电动机的输出功率为27W B.变压器的输入功率为C.线圈最大磁通量为 D.1s内通过交流电流表的电流方向改变50次10.如图，极限铁笼飞车表演是用摩托车进行的特技表演，表演者在半径为R的球形铁笼内依靠摩托车高速行驶完成高难度动作。若某一表演者和摩托车的总质量为m，表演者骑摩托车在铁笼内竖直直径所在的圆面上以速度大小v做匀速圆周运动，让观众见证“让摩托飞一会儿”的惊险时刻，设铁笼对摩托车的阻力与车对铁笼的压力成正比，即，重力加速度为g，将表演者和摩托车视为质点，则其(   )
 A.在最低点和最高点对铁笼的压力差为B.从最低点到最高点过程中机械能增加了C.从最低点到最高点过程中克服阻力做的功为D.从最低点到最高点过程中摩托车牵引力做的功为三、非选择题：共54分。第11~14题为必考题，每个试题考生都必须做答，第15~16题为选考题，考生根据要求做答。（一）必考题：共42分。11.（6分）某研究性学习小组的同学设计实验探究轻质弹簧的相关特性。（1）如图甲所示，将弹簧悬挂在铁架台上，保持弹簧轴线竖直，将刻度尺竖直固定在弹簧一侧；弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，记下弹簧长度，弹簧下端挂上钩码时，弹簧长度记为；每次增加一个质量为25g的钩码，弹簧长度依次记为至。图乙是实验小组根据测得的数据所作的图象，纵轴是所加砝码的质量，横轴是弹簧长度与_______（填“”“”或“”）的差值，由图乙可知弹簧的劲度系数为_______N/m。（重力加速度g取）
 （2）学习小组利用如图丙所示实验装置研究此弹簧的弹性势能。将此弹簧一端固定在水平导轨左端的挡板上，另一端紧靠（不粘连）一质量为m、带有挡光片的小滑块，将弹簧压缩到位置P后由静止释放（弹簧在弹性限度内），测出小滑块上的挡光片通过光电门的时间为。已知挡光片的宽度为d，滑块在通过光电门前已脱离弹簧，滑块在导轨上的运动可视为不受阻力，则滑块离开弹簧时的速度大小为_______，弹簧推动小滑块释放的弹性势能的表达式为_______。
 12.（8分）在某次物理实验探究课上，某学习小组想利用图甲所示电路来测量一个多用电表内电源的电动势E和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻，在实验室找到以下器材：①多用电表一只，预估内电源电动势约为6V；②电压表：量程为0~15V，内阻约为十几千欧；③电阻箱：最大阻值9999Ω；④导线若干.（1）该小组做实验之前想测出电压表内阻，进行了以下操作步骤：①将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，红表笔和黑表笔短接，调零；②断开开关S，将图甲中多用电表的黑表笔和_____（填“1”或“2”）端相连，红表笔连接领一端.③此时多用电表和电压表的读数分别为和3.00V.从测量数据可知，电压表的内阻为______kΩ.（2）接下来为了完成实验目标，又进行了如下操作：①保持多用电表电阻挡位不变，闭合开关S，把电阻箱阻值调到适当值，记下多组电阻箱阻值R和电压表示数U，某次测量时电阻箱的读数如图乙所示，则该读数为______Ω.②某同学以为纵坐标，为横坐标，作最图线，如图丙所示；由图得_____V,______kΩ.（本小问结果均保留两位有效数字）13.（12分）如图所示，一轻质弹簧的下端固定在倾角为的斜面下方的挡板P上，另一端与质量为的滑块A连接在一起，质量为的滑块B与滑块A紧靠在一起静止在斜面上，此时滑块刚好与斜面之间不存在摩擦力作用。现对滑块B施加一平行于斜面向上的拉力F，使其从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知两滑块在运动0.2 s时刚好分离，分离后滑块B再运动0.2 s刚好能到达弹簧的原长位置，弹簧的劲度系数，重力加速度，两滑块均可视为质点且与斜面间的动摩擦因数相同。求：
 （1）滑块刚分离时滑块A的速度大小；（2）分离后滑块B受到的拉力F的大小。     14.（16分）距离为d的两根轨道平行放置，与水平面的夹角为30°，为两段光滑绝缘圆弧轨道（长度可忽略），除两段外其余部分均为金属，电阻可忽略不计，均光滑、足够长且二者在同一水平面上，轨道的端接一个电容为的电容器，端接一个电阻恒为R的小灯泡，所在平面内的磁场方向垂直于平面向下，右侧的水平面内的磁场方向竖直向上，磁感应强度的大小均为B。长为d、质量为m、电阻不计的导体棒P从靠近端的位置由静止开始沿轨道下滑，在处与静止在此处的质量为、电阻为、长度为d的导体棒Q发生弹性碰撞，碰撞后瞬间导体棒P被拿走，此时小灯泡刚好正常发光。P棒的初始位置离水平面的高度为h，导体棒与倾斜轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为g，导体棒在运动过程中始终与轨道垂直且接触良好。求：（1）小灯泡的额定功率；（2）导体棒Q在磁场中运动的距离及此过程中导体棒Q上产生的焦耳热。       （二）选考题：共12分。请考生从2道题中任选一题作答。15. 【选修3–3】（12分）（1）（4分）下列说法正确的是______.A.气体膨胀对外做功，其内能可能增大B.物体温度升高但体积不变，其内能可能减小C.扩散现象只能在气体和液体中发生，不能在固体中发生D.液体温度越高，布朗运动越明显，液体分子热运动的平均动能越大（2）（8分）某品牌篮球的标准气压为160kPa.小明从商场购买了一只该品牌的篮球，到家后测得球内气压仅为150kPa，此时室内温度为3℃.篮球内空气可视为理想气体，且球内空气的体积始终保持不变.（ⅰ）若不给该篮球充气，要使球内气压达到标准气压，求篮球的温度应达到多少？（ⅱ）为了检测该篮球的抗压性能，在做好防护措施的情况下，小明用气泵给篮球缓慢充气，测得球内气压达到600kPa时，篮球瞬间炸裂，整个过程在3℃的室温下完成.求该过程中充入篮球的空气质量.（已知3℃、150kPa时，空气的密度为）.    16.【选修3–4】（12分）（1）（4分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为，时刻的波形图如图甲所示，处的质点的振动图线如图乙所示，已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为________m，周期为________s.（2）（8分）如图所示，梯形为玻璃砖的横截面，.一单色细光束从空气中垂直边中点射句玻璃砖，通过玻璃砖后从边射出的光线与最初入射方向的夹角为30°求：.（ⅰ）玻璃砖对该光束的折射率；（ⅱ）该光束在玻璃砖中运动的最长时间.


答案以及解析1.答案：B解析：由题设所给的G值的公式可知，G值越大，该车的加速度越大，速度的变化率越大，由牛顿第二定律可知车辆的动力越强劲，A错误、B正确；时速100公里为瞬时速度，C错误；100km/h≈27.8m/s，根据公式可得，D错误。2.答案：D解析：处于能级的氢原子的电离能为3.40eV，该电离能大于可见光的能量，所以处于能级的氢原子吸收可见光之后不会发生电离，A错误；由可知，b光的波长小于a光的波长，B错误；由可知，a光的频率小于b光的频率，用b光照射某种金属能发生光电效应，说明b光的频率大于该金属的截止频率，但a光的频率不一定大于该金属的截止频率，因此用a光照射该金属不一定发生光电效应，C错误；大量氢原子从能级向低能级跃迁时可以辐射出6种不同频率的光子，其中只有氢原子从能级跃迁到能级时辐射的光子能量和从级联注到能级时辐射的光子能量，在可见光的光子能量范围内，所以可辐射出2种频率的可见光，D正确.3.答案：A解析：平行板电容器两极板间的电场强度，两极板间的电势差，平行板电容器的电，由以上几式解得，则两极板间距增大后电场强度不变，选项A正确，B错误；电子第一次在平行板电容器中运动时，沿垂直极板方向，运动到距左极板最远时，由运动学公式有，电容器间距增大，电场强度不变，则加速不变，电子第二次在平行板电容器中运动到距左极板最远时，，解得，选项CD错误.4.答案：A解析：设“祝融号”质量为m，某星球质量和半径分别为M和R，其第一宇宙速度为v，由万有引力定律可知，“祝融号”在该星球表面所受万有引力大小，则，由第一宇宙速度的定义可知，联立解得，由和，两式可得，星球密度，代入M和R的表达式后得，所以地球与火星密度的比值，故A正确，BCD错误.5.答案：C解析：分析电路图可知，电压表测量的是路端电压，电流表A测量的是干路总电流，电压表测量的是定值电阻两端的电压，滑动变阻器左右两部分并联，在滑片由a向b移动的过程中，并联总电阻先增大后减小，干路总电流先变小后变大，路端电压先增大后减小，A、B错误；根据可知电压表的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值的绝对值等于电源的内阻r，所以两表示数变化量大小的比值不变，C正确；电流表测量的是干路总电流，也是流过的电流，根据可知电压表的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值不变，D错误。6.答案：D解析：如图所示，作出粒子的轨迹，粒子在磁场中运动的时间为，A错误；由几何关系得粒子的运动轨道半径，由洛伦兹力提供向心力有，解得，因为洛伦兹力是变力，所以粒子所受洛伦兹力冲量的大小，即,BC错误；由几何关系可知，C与O点距离,D正确.7.答案：A解析：闭合开关，线圈中有电流通过，周围产生磁场，穿过圆环的磁通量增加，则由楞次定律可知，圆环将向左运动，从绝缘杆的M端离开，A正确；圆环的位置不变，将P向左滑动少许，电路中的总电阻减小，闭合开关瞬间，线圈中的电流增大，则圆环所受的安培力增大，B错误；如果将电源反接，闭合开关后穿过圆环的磁通量仍增加，则由楞次定律可知，圆环仍从绝缘杆的M端离开，即圆环仍将向左运动，C错误；如果将圆环放在线圈的右侧，闭合开关，由以上分析可知圆环将从绝缘杆的N端离开，D错误。8.答案：BCD解析：以物体A为研究对象，受力分析如图甲所示，由力的分解与合成规律得，，由于，则A与水平面间的静摩擦力已达到最大，且之间有相互作用，所以，解得；以物体B为研究对象，受力分析如图乙所示，由力的分解与合成规律得，，又，因为，解得，选项A正确，BCD错误.9.答案：A解析：发电机电动势最大值，线圈最大磁通量为,C错误；由题意知，，则交流电的频率，一个周期内交流电方向改变两次，故1 s内通过交流电流表的电流方向改变25次，D错误；电流表示数为，发电机产生电动势的有效值为，则变压器的输入功率,B错误；由理想变压器中电压比与匝数比的关系知，，解得，由电流比与匝数比的关系知，解得，则通过电动机的电流为，则电动机的输出功率,A正确.10.答案：BC解析：表演者和摩托车在最低点时有，表演者和摩托车在最高点时有，可知表演者和摩托车在最低点和最高点时对铁笼的压力差,A错误；表演者和摩托车从最低点到最高点过程中做匀速圆周运动，速率不变，动能不变，重力势能增加，故从最低点到最高点过程中机械能增加，B正确；设表演者和摩托车从最低点逆时针做匀速圆周运动，把右边半个圆弧n等分，即每一小段的长为，在右侧圆周下半部分任取一小段圆弧A，如图，则，同理，在右侧圆周上半部分与A对称位置B有，根据对称性可知，在上半圆周与下半圆周对称点附近很小一段圆弧上的阻力做的功之和为，所以表演者和摩托车从最低点到最高点过程中克服阻力做的功为，C正确；根据能量守恒定律可知，从最低点到最高点过程中摩托车牵引力做的功为，可得，D错误。11.答案：（1）（2）解析：（1）因为要探究的是弹力跟弹簧的伸长量的关系，故应该将测得的弹簧的长度减去弹簧自然伸长时的长度，由题图乙可得，弹簧的劲度系数。（2）挡光片通过光电门的时间为，挡光片的宽度为d，滑块通过光电门的速度大小为，由于滑块在导轨上的运动可视为不受阻力，则滑块离开弹簧时的速度大小为，滑块到达光电门时的动能，即弹簧释放的弹性势能全部转化成小滑块的动能，故。12.答案：（1）②1；③14.0（2）①2110；②6.0；15解析：（1）②根据多用电表内部原理可知，电流流向为“红表笔流入，黑表笔流出”，故黑表笔应与电压表正极相连，故选“1”；③多用电表测电压表内阻时，示数即为电压表内阻，即为.（2）①根据电阻箱读数原理可知，题图乙中电阻箱读数应为；②根指闭合电路的欧每定律可知，，根据题图丙中图线的斜率和截距的含义可得.13.答案：（1）由题意可知，初始时静止不动，设此时弹簧的压缩量为，对整体受力分析有
解得
设滑块B的加速度大小为a，则有
解得
分离时两滑块速度相同，故分离时滑块A的速度大小为
解得（2）设滑块分离之前二者共同运动的距离为，则有
解得
故此时弹簧的压缩量为
刚分离时两滑块的加速度相同，对滑块A受力分析，由牛顿第二定律可得
解得
滑块分离后，对滑块B，由牛顿第二定律可得
解得解析：14.答案：（1）导体棒P在倾斜轨道上运动时，对导体棒P受力分析有且解得设P棒到达时的速度为，有设导体棒碰撞后瞬间的速度分别为棒碰撞过程动量守恒，有由能量守恒定律有解得此时导体棒Q产生的感应电动势此时流过灯泡的电流此时灯泡的功率（2）当导体棒Q在水平轨道上滑动时，对导体棒Q由动量定理有设导体棒Q在水平轨道上滑动的时间为t，通过的距离为x，则有解得导体棒Q在运动过程中由能量守恒定律有导体棒Q上产生的热量解析：15.答案：（1）AD（2）（i）(或21.4℃)；（ii）解析：（1）气体膨胀对外做功时，若气体吸收的热量大于对外做的功，则内能增大，反之，内能减小，A正确；内能是物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和，物体体积不变说明分子势能不变，温度升高则说明分子平均动能增大，所以物体温度升高但体积不变，其内能一定增大，B错误；扩散现象在气体、液体和固体中均能发生，C错误；温度是分子平均动能的标志，液体温度越高，则液体分子平均动能越大，此时液体分子的无规则运动就越剧烈，所以布朗运动就越明显，D正确.（2）（i）已知，室内温度，标准气压，设球内达到标准气压时篮球的温度为，由查理定律得解得(或21.4℃)（ii）充气过程可等效为在3℃的恒定室温下，将压强为、体积为的空气一次性压缩成压强为、体积为的气体，在此过程中，由玻意耳定律得解得充人球内的空气质量）解得16.答案：（1）0.8；0.4（2）（i）；（ii）解析：由题图乙得到，时，，即，解得相位.由，得到，简谐波在均匀介质中匀速传播，经过时间传播的距离，于是有，解得波长；已知波速，可得（2）（ⅰ）由几何关系可知，该光束通过玻璃砖后，平行于边射出，如图所示由几何关系得光束在E点的入射角、折射角则玻璃砖对该光束的折射率（ⅱ）经边反射到边的光一部分从边折射出去，另一部分经边反射到边，由几何关系可知其方向与边垂直，出射方向与边的夹角为90°由可得光在玻璃砖中运动的速度为光线在玻璃砖中运动的路程为光在玻璃砖中运动的时间为