（山东专用）2022年高考物理全真模拟卷01（解析版）

这是一份（山东专用）2022年高考物理全真模拟卷01（解析版），共24页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
（山东专用）2022年高考物理全真模拟卷01一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分。1．（2021·山东·青岛二中高三期末）为了研究某品牌车辆的刹车性能，研发人员在平直公路上做刹车试验，若从时起汽车在运动过程中的位移与速度的平方之间的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）A．汽车刹车过程的加速度大小为B．汽车刹车过程经过时位移为C．时汽车的速度为D．汽车剎车过程的位移与时间的关系式为【答案】  C【解析】AC．由图象可得根据v2-v02=2ax可得解得a=-4 m/s2v0=8 m/s故A错误，C正确；B．汽车刹车过程的时间为汽车刹车过程经过时位移为故B错误；D．汽车剎车过程的位移与时间的关系式为选项D错误。故选C。2．（2021·山东济宁·高三期末）2021年10月16日，中国神舟十三号载人飞船成功发射升空，与天和核心舱成功对接，将中国三名航天员送入“太空家园”。”飞船与核心舱对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为r3的圆轨道III上，神舟十三号飞船先被发送至半径为r1的圆轨道I上，运行周期为T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道II运动到远地点B处与天和核心舱对接。关于神舟十三号飞船，下列说法正确的是（　　）A．沿轨道II从近地点A运动到远地点B的过程中，速度不断增大B．沿轨道I运行时的机械能等于沿轨道II运行时的机械能C．沿轨道II运行的周期为D．沿轨道I运动到A点时的加速度小于沿轨道II运动到A点时的加速度【答案】  C【解析】A．由开普勒第二定律知，飞船沿轨道II从近地点A运动到远地点B的过程中，速度不断减小，故A错误；B．飞船在轨道I上的A点加速后才能进入椭圆轨道，此过程中燃料内能转化为机械能，故B错误；C．设飞船在轨道II运行的周期为，由开普勒第三定律可知可解得故C正确；D．飞船沿轨道I运动到A点时和沿轨道II运动到A点时受到的万有引力相同，因此加速度相同，故D错误。故选C。3．（2021·山东师范大学附中高三期中）济南市长清区南部一带山体常年风力较大，为风力发电创造了有利条件。如图，风力推动三个叶片转动，叶片带动转子（磁极）转动，在定子（线圈）中产生电流，实现风能向电能的转化。已知叶片长为，风速为，空气密度为，流到叶片旋转形成的圆面的空气中约有速度减速为0，有原速率穿过，如果不考虑其他能量损耗，下列说法正确的是（　　）A．一台风力发电机的发电功率约为B．一台风力发电机的发电功率约为C．空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为D．空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为【答案】  D【解析】AB．根据能量守恒定律有时间t内流向叶片的空气的质量为一台风力发电机的发电功率约为联立解得所以AB错误；CD．根据动量定理可得空气对叶片的平均作用力代入数据可得空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为所以C错误；D正确；故选D。4．（2021·山东师范大学附中模拟预测）真空中有一绝缘正方体，M、N分别是和的中点，两等量异种电荷在直线MN上，且与M、N等距，如图所示。下列说法正确的是（　　）A．M、N连线中点处的场强最大B．B、D两点场强相同C．把一试探电荷由A沿直线移到，电场力一直不做功D．把一带负电的试探电荷由D沿直线移到，电势能先减小再增大【答案】  B【解析】A．由等量异种点电荷形成的电场特点可知，两点电荷连线中点处是连线上场强最小的点，A错误；B．B、D两点到两点电荷的距离相等，场强大小相等，由于平面为两电荷连线的中垂面，故B、D两点的电场方向均垂直于中垂面指向负点电荷，B正确；C．根据对称性可知A、A1点电势相等，但该两点与M点电势不相等，因此移动过程中，电场力做功，但总功为零，C错误；D．平面为两点电荷的一个等势面，电荷由D点移到点，电势能不变，D错误。故选B。5．（2021·山东淄博·三模）一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、和的阻值分别为、和，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为（　　）A．3 B．4 C．5 D．6【答案】  A【解析】设变压器原、副线圈匝数之比为k，则可知，开关断开时，副线圈电流为；则根据理想变压器原理可知（1）同理可知（2）代入数据联立解得代入（1）解得故A正确。故选A。6．（2021·山东省实验中学一模）渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列沿轴传播的超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为质点的振动图像，则（　　）A．该波沿轴正方向传播B．若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象C．该波的传播速率为0.25m/sD．经过0.5s，质点沿波的传播方向移动2m【答案】  B【解析】A．由图乙知t=0时，质点P经平衡位置沿y轴负方向运动，根据图甲结合“逆向波形法”可判断知该列波沿x轴负方向传播，故A错误；B．由图甲知，该列波波长为，而3m的障碍物尺寸比波长小，故该波能发生明显的衍射现象，故B正确；C．由图乙知，该波周期为，则波的传播速率为故C错误；D．质点P只在平衡位置附近振动，不会随波迁移，故D错误。故选B。7．（2021·山东济宁·高三期末）如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时，将质量m=1kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v-t图像如图乙所示，2s末滑离传送带。设沿传送带向下为正方向，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　）A．物体所受摩擦力方向一直沿传送带向上B．传送带的倾角θ=30°C．物体在传送带上留下的痕迹为6mD．物体在传送带上运动过程中产生的热量为24J【答案】  D【解析】A．由图知，物体先做初速度为零的匀加速直线运动，摩擦力沿斜面向下，速度达到传送带速度后，由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，物块继续向下做匀加速直线运动，摩擦力沿斜面向上，故A错误，B．在0- 1.0s内，物体摩擦力方向沿斜面向下，匀加速运动的加速度为在1.0 - 2.0s，物体的加速度为联立解得故B错误；C．根据“面积”表示位移、可知0~1 .0s物体相对地面的位移传送带的位移可知0.1~2 .0s物体相对地面的位移传送带的位移物体相对传送带的位移物体在传送带上留下的痕迹为5m，故C错误；D．物体在传送带上运动过程中产生的热量为故D正确。故选D。8．（2021·山东日照·三模）现代科学仪器常用电场、磁场控制带电粒子的运动。真空中存在着如图所示的多层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场，电场和磁场的宽度都相同，长度足够长。电场强度方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里。电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直。一个带正电的粒子在第1层左侧边界某处由静止释放，不计粒子的重力及运动时的电磁辐射。已知粒子从第4层磁场右侧边界穿出时，速度的方向与水平方向的夹角为30°。若保证粒子不能从第一层磁场右边界穿出，至少为（　　）A．12 B．16 C．20 D．24【答案】  B【解析】设粒子在第n层磁场中运动的速度为vn，轨道半径为rn，则有设粒子进入第n层磁场时，速度的方向与水平方向的夹角为，从第n磁场右侧边界穿出时速度方向与水平方向的夹角为，粒子在电场中运动时，垂直于电场线方向的速度分量不变，则有由图甲可知则有则为一组等差数列，公差为d，可得当n=1时，由图乙可知则解得若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出，则即由题目可知当n=4时，，即当时，联立解得所以B正确；ACD错误；故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．（2021·山东·模拟预测）研究光电效应现象的实验装置如图甲所示，用光强相同的红光和蓝光照射光电管阴极K时，测得相应的遏止电压分别为U1和U2，产生的光电流I随光电管两端电压U的变化规律如图乙所示。已知电子的质量为m，电荷量为–e，红光和蓝光的频率分别为和，且。则下列判断正确的是（　　）A．蓝光的入射光子数多于红光的入射光子数B．图乙中的b图线对应红光照射C．用蓝光照射时，光电子的最大初动能为eU2D．阴极K金属的极限频率为【答案】  CD【解析】A．根据光子说，光强由光子数n和单个光子的能量h（或频率）决定，光强nh相同，红光的频率较小，则红光的入射光子数n较多，A错误；B．由得频率较小的红光对应的遏止电压U1较小，遏止电压是图乙中图线与横轴的交点的横坐标的绝对值，红光对应的是图乙中的a，B错误；C．蓝光照射时，由C正确；D．由逸出功W0=hν0得金属的极限频率或由得D正确。故选CD。10．（2021·山东潍坊·二模）如图所示，某工厂将圆柱形工件a放在倾角为θ的斜面上，为防止工件滚动，在其下方垫一段半径与a相同的半圆柱体b。若逐渐减小斜面倾角，a、b始终处于静止状态，不计a与接触面的摩擦，b的质量很小。则（　　）A．斜面对a的弹力变大 B．斜面对a的弹力先变大后变小C．b对a的弹力逐渐变小 D．b对a的弹力不变【答案】  AC【解析】对a进行受力分析，如图所示根据平衡，斜面对a的弹力、b对a弹力的合力与a的重力等大反向，则在倾角逐渐减小过程中，斜面对a的弹力和b对a弹力的变化过程，根据三角形法如图所示分析可得，斜面对a的弹力变大，b对a的弹力逐渐变小。故选AC。11．（2021·山东师范大学附中模拟预测）如图所示，半径为2l的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长也为2l、电阻为2R的金属棒ab一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴上，由电动机A带动旋转。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面、大小为B的匀强磁场，金属导轨区域中心半径为l的区域内磁场竖直向上，其余部分磁场竖直向下。另有一质量为m、长为l、电阻为R的金属棒MN放置于导轨后面并与固定在竖直平面内的平行导轨保持良好接触，导轨间距为l，处于大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。从圆形金属导轨引出导线和通过电刷从转轴引出导线平行导轨连接。MN处于静止状态，MN与竖直平行导轨间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　）A．MN中电流方向由M到NB．MN两端电压为C．MN与平行导轨间的动摩擦因数至少为D．电路总电功率为【答案】  AC【解析】A．MN处于静止状态，竖直方向上受重力和静摩擦力处于平衡，可知MN所受安培力方向垂直导轨向外，根据左手定则知，通过MN中的电流方向由M到N，A正确；B．由于金属棒ab被分成两部分位于相反的磁场中，所以产生的感应电动势相反，ab产生的总电动势则MN两端的电压B错误；C．MN恰好处于静止时，有根据闭合电路姆定律得解得动摩擦因数的最小值C正确；D．电路的总电功率D错误。故选AC。12．（2021·山东·济南一中高三期中）如图所示，长度均为L的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动。开始B球位于悬点O正下方，放手后到连接A、B两球的杆第一次水平时，下列说法正确的是（　　）A．此时A球的速度大小为 B．此时两球的速度最大C．此过程中A球的机械能减少 D．此过程中轻杆对B做功【答案】  AD【解析】A．A、B两球均做圆周运动，任意时刻的角速度都相同，所以任意时刻的线速度大小也相同，设连接A、B两球的杆第一次水平时两球的速度大小均为v1，根据机械能守恒定律有解得故A正确；B．当A向下转过的圆心角为θ时系统重力势能的减少量为由上式可知的最大值为根据机械能守恒定律可知当最大时，两球的速度最大，则解得所以当连接A、B两球的杆第一次水平时两球的速度不是最大，故B错误；C．此过程中A球的机械能减少量为故C错误；D．由于A、B组成系统的机械能守恒，所以轻杆对A做的功与对B做的功的代数和为零，根据C项分析可知轻杆对A做负功，对B做正功，且对A做负功的绝对值等于，因此连接A、B两球的杆第一次水平的过程中，轻杆对B做功，故D正确。故选AD。三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。13．（2021·山东淄博·二模）一种新的短途代步工具——电动平衡车，被称为站着骑的电动车。某同学为了探究该车在平直水泥路面上的运动情况，设计了如下实验：将输液用的塑料瓶装适量水后，连同输液管一起绑在平衡车的扶手上，调节输液管的滴水速度。某滴水刚落地开始计时，从下一滴水落地开始依次计数为1、2、3……，当第50滴水刚好落地时停止计时，测得时间为。该同学骑上平衡车后，先加速到某一速度，然后关闭动力，让平衡车沿着直线滑行。如图所示是某次实验中在水泥路面上的部分水滴及测出的间距值（左侧是起点，单位：），当地重力加速度取，根据该同学的测量结果可得出：（1）平衡车经过路面上相邻两水滴间的时间间隔________；（2）平衡车加速过程的加速度大小________，运动到点的速度大小________；（结果均保留三位有效数字）（3）设平衡车运动过程中所受阻力的大小是人与车总重力的倍，则________；（结果保留两位有效数字）（4）通过分析路面上水滴间距的变化情况，可知平衡车从哪段开始关闭动力________。A．段　　B．段　　C．段【答案】  0.50    1.94    4.45    0.042    A【解析】（1）平衡车经过路面上相邻两水滴间的时间间隔为（2）根据逐差法，可知运动到D点的速度大小为（3）在减速阶段，根据逐差法得加速度大小为根据牛顿第二定律，有解得（4）由纸带上信息，可知BC段与AB段之差为0.49m，CD段与BC段之差为0.48m，DE段与CD段之差为0.49m，EF段与DE段之差为0.30m，由此可知，平衡车从EF段开始关闭动力。故选A。14．（2021·山东滨州·二模）某同学为了研究串有小灯泡的电源连接负载后的输出特性，设计连接了如图所示电路。调节滑动变阻器，记录两个电压表和电流表的示数，并作出电压和电流的图线，曲线1描述的是电压表V1的示数与电流的关系，曲线2描述的是电压表V2示数与电流的关系，如图所示。图中为已知量，电流表内阻为Ra。（1）由图像中给出的数据可得电源的电动势为___________，内阻为___________。（2）滑动变阻器阻值为0时，计算小灯泡的功率为___________，小灯泡功率的测量值与真实值相比___________（选填"偏大”、“偏小”或“无偏差”）【答案】U0偏大【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律可得结合图像中给出的数据可得时，有所以电源的电动势为对于小灯泡，根据欧姆定律可得结合图像中给出的数据可得时，有联立可得（2）滑动变阻器阻值为0时，可得结合图像中给出的数据可得小灯泡的功率为由于电压表V2分压使电流表示数偏大，所以可得小灯泡功率的测量值大于真实值。四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题16分，共45分。解答应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。15．（2021·山东临沂·二模）如图所示，透明玻璃体的上半部分是半球体，下半部分是圆柱体，半球体的半径为R，O为半球体的球心。圆柱体的底面半径和高也为，现有一半径为的圆环形平行光垂直于圆柱体底面射向半球体，OO1为圆光环的中心轴线，所有光线经折射后恰好经过圆柱体下表面圆心O1点，光线从O射出后在玻璃体下方的水平光屏上形成圆形亮环，光到圆柱体底面的距离为R，光在真空中的传播速度为c。求；（1）透明玻璃体的折射率；（2）光从入射点传播到光屏所用时间。【答案】（1）；（2）【解析】（1）作出光路图如图所示：由几何关系可得解得由图可知所以由折射定律有（2）光在介质中的速度为光在透明介质中的传播时间由图及折射定律知光线从B点出射后与竖直方向的夹角为所以光从透明球体出射后到光屏所用的时间则光从入射点到光屏所用的时间为16．（2021·山东师范大学附中模拟预测）一玻璃瓶质量为208g，密度为，容积为，当把它从空气中开口向下缓缓按入水中某一深度，释放后恰能平衡。若忽略空气质量，大气压强为Pa，取，整个过程中温度不变。（水的密度为；保留两位有效数字）（1）求瓶平衡位置时两液面差高度h？（2）讨论瓶在此位置偏上或偏下释放，瓶做何种运动？【答案】（1）；（2）见解析【解析】（1）分析瓶中气体在空气中时，瓶在水中平衡时，深度为h，则气体末态体积为，有瓶子体积为平衡时浮力为从而求得（2）若瓶释放的位置偏上，压强变小，气体体积变大，浮力变大，瓶加速上升，越上升浮力越大，加速度越大，向上做加速度增加的加速运动；若瓶释放的位置偏下，则瓶加速下沉，且加速度越来越大，向下做加速度增加的加速。17．（2021·山东·青岛二中高三期末）如图甲所示，带有半圆形轨道的凹槽放在水平面上，凹槽左侧有一固定的障碍物，为轨道的两端，轨道半径为。在点正上方某高度从静止开始释放一质量为的小球，小球下落后从端进入轨道，此后小球只在凹槽内运动，设凹槽质量为2m，不计摩擦和空气阻力。（1）求小球释放时距离端的最大高度；（2）在满足（1）的条件下，求凹槽离开障碍物后轨道最低点对小球的支持力的大小；（3）现将该凹槽固定在倾角为的斜面上（图乙），将小球从距离点某高度水平拋出，小球恰好能无碰撞地从端进入轨道运动，此后小球能原路返回到拋出点．试求抛出点距离端的最大高度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）小球进入凹槽后，到达最低点速度设为v0，之后沿凹槽向上运动，凹槽离开障碍物向右运动。要使小球恰好不能从凹槽右端b飞出，即小球和凹槽共速，设为v，根据机械能守恒有由于水平方向动量守恒，故有解得小球距离a端的最大高度为（2）在凹槽离开障碍物以后运动的过程中，设小球从凹槽两端返回至最低点的速度为v1，此时凹槽速度为u1，取v0方向为正方向，根据水平方向动量守恒有根据机械能守恒有小球运动返回到凹槽最低点时，根据牛顿运动定律有联立解得凹槽对小球相的支持力大小为（3）要使小球能原路返回，其在凹槽内运动的最高点应与圆心等高。设小球刚从a端进入凹槽时速度为v2，竖直分速度为vy，根据机械能守恒有小球从抛出点至a端有依题意小球刚从a端进入凹槽时速度方向与斜面垂直，故联立解得抛出点距离a端的最大高度18．（2021·山东济宁·高三期末）如图甲所示，水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布，方向垂直于水平面向下，磁感应强度沿y轴方向没有变化，沿x轴方向B与x成反比，如图乙所示。顶角θ=53°的光滑金属长导轨MON固定在水平面内，ON与x轴重合，一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨向右滑动，导体棒在滑动过程中始终与导轨垂直并接触良好。已知t=0时，导体棒位于顶点O处，导体棒的质量为m=1.0kg，OM与ON接触点的总电阻恒为R=1.0Ω，其余电阻不计。回路电流i与时间t的关系如图丙所示，图线是过原点的直线。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：（1）t=2s时，回路的电动势E；（2）0~2s时间内，导体棒的位移s；（3）0~2s时间内，水平外力的冲量I的大小；（4）导体棒滑动过程中，水平外力的瞬时功率P（单位：W）与时间t（单位：s）的关系式。【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【解析】（1）由欧姆定律将代入得（2）由欧姆定律和丙图斜率含义得其中，联立解得所以导体棒做初速度为0的匀加速直线运动，且0~2s时间内导体棒的位移为（3）由动量定理得即由图丙知由图乙知2 s末的速度解得（4）根据牛顿第二定律可得由图丙可知解得外力瞬时功率速度解得