必刷卷04-2022年高考物理考前信息必刷卷(新课标卷)

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2022年高考物理考前信息必刷卷(新课标卷)

第四模拟

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21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。

14．如图所示为某静电场中x轴上各点电势φ的分布图，一个带电粒子从坐标原点O处静止释放，仅在静电力作用下从坐标原点O沿x轴正方向运动，则（　　）

A．粒子一定带负电

B．粒子在x1与x3两点的加速度相等

C．粒子从x1运动到x3，电势能先减小后增大

D．粒子释放后将在x轴正方向某一范围内做往复运动

【答案】  C

【解析】

A．由题图可知，从到电势逐渐降低，说明电场方向水平向右，粒子从静止开始向右运动，受力与场强方向相同，故带正电，故A错误。

B．由图像的斜率大小等于电场强度的大小可知，在与处，切线斜率不同，则电场强度不相同，故加速度不相等，故B错误。

C．从到电势先降低后升高，粒子的电势能先减小后增大，故C正；

D．从原点到x轴正方向任意一点电势差均不为零，电场力对粒子做正功，速度一直向右，故D错误。

故选C。

15．2021年1月21日，包括中国科研人员在内的一支国际团队“拍摄”到了基于冷冻镜断层成像技术的新冠病毒的3D影像测得新冠病毒的平均尺度是，如图所示。波长为的光，其光子动量大小数量级为（普朗克常量为）（　　）

A． B． C． D．

【答案】  B

【解析】

根据德布罗意波长公式

解得

所以B正确；ACD错误；

故选B。

16．如图，在竖直平面内固定一光滑支架，支架左侧为四分之一圆弧，O点为圆弧的圆心，OA、OB为半圆弧的半径，OB沿竖直方向，D为半圆弧上的一点，∠BOD=60°，支架右侧OBC为一直角三角形，∠OBC=60°，支架左右两侧各放着质量分别为m1和m2的a、b小球，两小球之间用一轻杆连接，当两球平衡时小球a恰好位于D点，轻杆处于水平方向。两球均可看作质点，则a、b两个小球的质量之比m1：m2为（　　）

A．1：3 B．1： C．1：2 D．：2

【答案】  A

【解析】

对a、b两个小球受力分析，如图所示

a小球受重力m1g、轻杆的弹力F和支架对小球a的弹力FN1，b小球受重力m2g、轻杆的弹力F和支架对小球b的弹力FN2，∠BOD=60°，根据几何关系可得轻杆与OD的夹角为30°，重力m1g与OD的夹角为60°，支架对小球a的弹力FN1沿半径OD方向，以OD和垂直于OD方向建立坐标系，根据正交分解得

OBC为一直角三角形，∠OBC=60°，根据几何关系可得轻杆与BC的夹角为30°，重力m2g与BC的夹角为60°，沿BC方向和垂直于BC方向建立坐标系，根据正交分解得

两式联立解得

m1：m2=1：3

故选A。

17．如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L＝1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R＝0.50Ω的电阻，质量为m＝0.01kg、电阻为r＝0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，取g＝10m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)，则(　　)

A．通过金属棒ab的电流方向由b到a

B．磁感应强度B为0.01T

C．金属棒ab在开始的6s内产生的热量为3.465J

D．金属棒ab在开始的3.5s内通过的电荷量为2.8C

【答案】  D

【解析】

A．由右手定则可知，ab中的感应电流由a流向b，故A错误；

B．由x－t图像求得t＝3.5s时金属棒的速度为

金属棒匀速运动时所受的安培力大小为F＝BIL，而

E＝BLv

联立解得

根据平衡条件得

F＝mg

代入数据解得

B＝0.1T

故B错误；

C．金属棒ab在开始运动的6.0s内，金属棒的重力势能减小，转化为金属棒的动能和电路产生的焦耳热。设电路中产生的总焦耳热为Q，根据能量守恒定律得

代入数据解得

Q＝3.465J

则金属棒ab产生的焦耳热为

故C错误；

D．根据法拉第电磁感应定律有

感应电流

电荷量

联立解得

又

则电荷量为

由题图可知金属棒ab在开始的3.5s内的位移，代入数据解得

q＝2.8C

故D正确。

故选D。

18．冬奥会上有一种女子单板滑雪U形池项目，如图所示为U形池模型，池内各处粗糙程度相同，其中a、c为U形池两侧边缘，且在同一水平面，b为U形池最低点。某运动员从a点上方h高的O点自由下落由左侧切线进入池中，从右侧切线飞出后上升至最高位置d点（相对c点高度为）。不计空气阻力，重力加速度为g，则运动员（　　）

A．第一次经过b点时处于失重状态

B．第一次经过c点时的速度大小为

C．第一次从a到b与从b到c的过程中机械能损失相同

D．从d向下返回一定能越过a点再上升一定高度

【答案】  D

【解析】

A．第一次经过b点时向心加速度向上，处于超重状态，选项A错误；

B．从c到d，根据机械能守恒有

得

选项B错误；

C．由于从a到b与从b到c的平均速率不同，平均压力大小不同，平均摩擦力大小不同，所以第一次从a到b与从b到c的过程中损失的机械能不同，故C错误；

D．从高h处自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后上升的最大高度为，克服摩擦力做功为

从d返回经c到a的过程中平均速率小于从a到c的平均速率，所以从c到a的平均压力和平均摩擦力都较小，克服摩擦力做功也小于，故从d返回一定能越过a点上升到一定高度，选项 D正确。

故选D。

19．如图甲所示，单匝矩形线框在匀强磁场B中，绕与磁场B垂直的轴OO'匀速转动。已知线框电阻R，转动周期T，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图，如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）

A．时刻，线框平面与中性面垂直

B．感应电流的有效值为

C．到过程中，线框中平均感应电动势为零

D．线框转动一周，线框中产生的热量为

【答案】  ABD

【解析】

A．时刻，回路磁通量为零，则线框平面与中性面垂直，故A正确；

B．角速度

感应电动势最大值

感应电流

有效值

故B正确；

C．到过程中，磁通量变化不是零，则平均感应电动势不为零，故C错误；

D．线框转动一周，线框中产生的热量为

故D正确。

故选ABD。

20．如图所示，滑块套在光滑的水平轨道上（足够长），小球通过长的轻质细杆与滑块上的光滑轴连接，小球质量为、滑块质量为。小球和轻杆可在竖直平面内绕轴自由转动，小球可视为质点，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度，重力加速度取，则小球通过最高点时的速度大小和小球击中滑块右侧轨道的位置与小球起始位置间的距离分别为（　　）

A． B． C． D．

【答案】  BC

【解析】

AB．小球通过最高点时的速度为，此时滑块的速度为。在上升过程中，因系统在水平方向上不受外力作用，水平方向的动量守恒，以水平向右的方向为正方向，有

在上升过程中，系统的机械能守恒，则

联立可得

A错误，B正确。

CD．设沿杆方向小球向右运动的距离为。滑块向左运动的距离为，由人船模型可知

又因为

联立可得

D错误，C正确。

故选BC。

21．地球与月球的质量比为，半径比为，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的7倍，月球的公转周期与自转周期相同约为27天，假设月球也有同步卫星，下列判断正确的是（取）（　　）

A．月球公转的轨道半径约是地球半径的63倍

B．月球同步卫星的轨道半径约是月球半径的58倍

C．月球同步卫星线速度大于地球同步卫星的线速度

D．两相同的木块分别静止在地球、月球的水面上，两木块浸入水中深度相同

【答案】  ABD

【解析】

A．设地球的质量为m1，月球的质量为m2，地球的半径为R1，月球的半径为R2，月球公转的轨道半径为R3，地球自转周期为T1，月球公转与自转周期为T2，同步卫星的质量为m，地球同步卫星的轨道半径为r1，月球同步卫星的轨道半径为r2，根据万有引力提供向心力可得

解得

有

解得

可得

故A正确；

B．根据万有引力提供向心力可得

可得

有

可得

故B正确；

C．设地球同步卫星线速度为v1，月球同步卫星的速度为v2，根据万有引力提供向心力可得

解得

可得

又因为

故可知

地球同步卫星线速度大于月球同步卫星的线速度，故C错误；

D．两相同的木块分别静止在地球、月球的水面上，可得浮力等于重力，根据阿基米德原理可得

可得

可知两木块浸入水中深度与星球表面的重力加速度无关，故深度相同，D正确；

故选ABD。

22. （6分）

某同学要较准确地测量量程为、内阻大约为的电压表的内阻。实验室提供了如下器材：

电流表（量程，内阻约）；

电流表（量程，内阻约）；

滑动变阻器（最大阻值，最大电流）；

电源（电动势，内阻约）；

开关，导线若干。

（1）用上述器材，该同学设计了如图9所示的电路。在如图所示电路中，电流表应该选择______（填写对应器材的符号）

（2）根据如图所示的电路，多次测量得到电压表和电流表的读数为、；、；……用描点法作出图象，利用数学知识计算该图象的斜率为，则该电压表内阻的测量值________。（用题中所给字母表示）

（3）从实验原理上看，电压表内阻的测量_________（填“有”或“无”）系统误差。

【答案】          无

【解析】

（1）电源电动势为，通过电压表的最大电流约为，所以电流表应选择量程为的；

（2）根据欧姆定律可得

即

（3）该电路没有由于仪器、测量原理而引起的系统误差。

23. （9分）

一个物理学习小组利用图甲所示的装置和频闪相机（闪光频率固定的连拍相机）来寻求碰撞中的不变量。实验步骤如下：

步骤1：用天平测出A、B两个小球的质量；

步骤2：安装好实验装置，使斜槽末端保持水平，调整好频闪相机的位置并固定；

步骤3：让入射小球从斜槽上某一位置由静止释放，小球离开斜槽后，用频闪相机记录下小球相邻两次闪光时的位置，照片如图乙所示；

步骤4：将被碰小球放在斜槽末端，让入射小球从位置由静止开始释放，使它们碰撞。两小球离开斜槽后，用频闪相机记录两小球相邻两次闪光时的位置，照片如图丙所示。经多次实验，他们猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和不变。

(1)实验中放在斜槽末端的小球是___________（选填“”或“”）。

(2)写出该实验小组猜想结果的表达式________________（用“”、“”、“”、“”、“”、“”、“”、“”中的量表示）。

(3)他们猜想本实验的碰撞或多或少总有机械能的损失，是非弹性碰撞，支持这一猜想的表达式为______（用“”、“”、“”、“”、“”、“”、“”、“”中的量表示）。

【答案】  B       

【解析】

(1)由碰撞理论可知，为使碰撞小球不被碰回应使碰撞小球的质量大于被碰小球的质量，所以放在斜槽末端的小球是B。

(2)碰撞时应有

由平抛规律有

代入上式可得

即该实验小组猜想结果的表达式为

(3)若本实验的碰撞或多或少总有机械能的损失，则有

代入、、得

24．（14分）

如图所示，在光滑水平面上通过锁定装置固定一辆质量的小车，小车左边部分为半径的四分之一光滑圆弧轨道，轨道末端平滑连接一长度的水平粗糙面，粗糙面右端是一挡板。有一个质量为的小物块（可视为质点）从小车左侧圆弧轨道顶端A点静止释放，小物块和小车在粗糙区域的滑动摩擦因数，小物块与挡板的碰撞无机械能损失，重力加速度，

（1）求小物块滑到圆弧轨道末端时轨道对小物块的支持力大小；

（2）若解除小车锁定，让小物块由A点静止释放，求小物块从圆弧末端到与右侧挡板发生第一次碰撞经历的时间；

（3）在（2）问的初始条件下，小物块将与小车右端发生多次碰撞，求整个运动过程中小车发生的位移。

【答案】  （1）；（2）；（3），方向水平向左

【解析】

（1）小车被固定，小物块下滑到最低点过程机械能守恒

在最低点，有

解得

（2）解除固定后，小车可以在光滑水平面上自由运动，小物块和小车组成的系统水平方向动量守恒，设小物块刚滑上右侧粗糙区域时候速度大小为v1，小车速度大小为v2，

代入数据解得

，

小物块冲上粗糙面后，小物块加速度大小为a1，小车加速度大小为a2，由牛顿第二定律有

（水平向左）

（水平向右）

当小物块和小车右侧挡板发生碰撞时满足

即

代入数据得

，（舍去）

故经历0.5s第一次和右侧挡板发生碰撞；

（3）从小物块滑下到最终相对小车静止，物块在小车粗糙面上滑动的路程为

解得

当时，，即物块将停在离开右侧挡板0.75m处。

物块相对小车停下时，小车也停止运动。

整个过程中，物块相对小车发生位移为

选取m和M为系统，由于水平方向动量守恒，设m水平向右发生位移大小为x1，M水平向左发生位移大小为x2，可推得

又

求得

方向水平向左。

25．（18分）

如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面内建立平面直角坐标系xOy，在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场，场强方向与x轴负方向的夹角θ=45°。在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板C1、C2，两板间距为d1=L，板间有竖直向上的匀强磁场，两板右端在y轴上，板C1与x轴重合，在其左端紧贴桌面有一小孔M，小孔M离坐标原点O的距离为L。在第Ⅳ象限垂直于x轴放置一块平行于y轴的竖直平板C3，平板C3在x轴上垂足为Q，垂足Q与原点O相距。现将一质量为m、带电量为-q的小球从桌面上的P点以初速度v0垂直于电场方向射出，刚好垂直C1板穿过M孔进入磁场。已知小球可视为质点，P点与小孔M在垂直电场方向上的距离为s，不考虑空气阻力。

（1）求匀强电场的场强大小；

（2）要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板C3上，求磁感应强度的取值范围；

（3）若t=0时刻小球从M点进入磁场，磁场的磁感应强度随时间周期性变化，取竖直向上为磁场的正方向，如图乙所示，磁场的变化周期，小孔M离坐标原点O的距离，求小球从M点打在平板C3上所用的时间。

【答案】  （1） ；（2）≤B≤ ；（3）

【解析】

（1）小球在第Ⅱ象限内做类平抛运动，根据运动学规律有

s=v0t     ①

   ②

由牛顿第二定律有

qE=ma   ③

联立①②③式解得

    ④

（2）设小球通过M点时的速度为v，由类平抛运动规律有

   ⑤

小球垂直磁场方向进入两板间做匀速圆周运动，轨迹如图1所示。

图1

由牛顿第二定律有

   ⑥

解得

    ⑦

小球刚好能打到Q点时，磁感应强度最大，设为B1，此时小球的轨迹半径为R1，由几何关系有

   ⑧

解得

   ⑨

   ⑩

小球刚好不与C2板相碰时磁感应强度最小，设为B2，此时小球的轨迹半径为R2，由几何关系有

R2=d1=L    ⑪

解得

   ⑫

综合得磁感应强度的取值范围是

≤B≤   ⑬

（3）小球进入磁场做匀速圆周运动，设半径为R3，周期为T0，同（2）理有

   ⑭

   ⑮

   ⑯

孔M离坐标原点O的距离为

   ⑰

磁场的变化周期为

   ⑱

由以上分析可知小球在磁场中运动的轨迹如图2所示，一个磁场周期内小球在x轴方向的位移为

x=3R3   ⑲

   ⑳

图2

即小球刚好垂直y轴方向离开磁场。    ㉑

所以小球在磁场中运动的时间为

   ㉒

离开磁场到打在平板C3上所用的时间

   ㉓

小球从M点到打在平板C3上所用总时间为

   ㉔

（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

33．【选修3-3】（15分）[来源:学|科|网]

（1）（5分）

下列说法正确的是_________。（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）

A．在完全失重状态下水滴呈现完美球形是由于液体表面张力作用的结果

B．空气中PM2.5的运动属于分子热运动

C．晶体的各向异性是指沿不同方向其某些物理性质不同

D．气体的压强是由于气体分子间的相互排斥而产生的

E.在恒温水池中，小气泡由底部缓慢上升的过程中，气泡中的理想气体内能不变，对外做功，吸收热量

【答案】  ACE

【解析】

A．在完全失重状态下，由于液体表面张力的作用，水滴将呈现出完美的球形，故A正确；

B．空气中的PM2.5是一种较大的颗粒物，不是分子，故B错误；

C．晶体的各向异性是指沿不同方向其某些物理性质不同，这是由分子的固定排列方式所引起的，故C正确；

D．气体的压强是由于气体分子无规则运动不停撞击接触物而产生的，故D错误；

E．在恒温水池中，小气泡由底部缓慢上升的过程中，由于压强减小而体积增大，气泡中的气体对外做了功；气泡中的理想气体内能不变，根据热力学第一定律，气体吸收了热量，故E正确。

故选ACE。

（2）（10分）

某品牌汽车前轮胎，厂家建议的标准胎压为。某人购买该品牌汽车时，车外温度显示为27℃，胎压监测系统在仪表盘上显示为（），车辆使用一段时间后保养汽车时，发现仪表盘上显示为，此时，车外温度显示为2℃，车胎内气体可看作理想气体，车胎内体积可视为不变。

（1）试分析保养时，前轮胎是否有漏气；

（2）若要使该车胎在保养时胎压恢复到，需要充入一定量的同种气体，充气过程中车胎内温度视为不变，求充入气体质量和车胎内原有气体质量之比。

【答案】  （1）无破损漏气；（2）1:11

【解析】

（1）车胎内体积可视为不变，由查理定律得

代入数据可得

解得

故前轮胎无破损漏气的情况；

（2）设轮胎体积为V，充气过程可理解为，压强为，体积为的气体，一次性压缩为，体积为V的气体，且过程中温度不变；

根据玻意耳定律有

解得

代入数据可得

故可得

34．【选修3-4】（15分）

（1）（5分）

用同一双缝干涉实验装置做甲、乙两种光的双缝干涉实验，获得的双缝干涉条纹分别如图甲、图乙所示。下列说法正确的是___________。（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）

A．甲光的频率比乙光的高

B．甲光在水中的传播速度大于乙光在水中的传播速度

C．对同一种介质，甲光的折射率小于乙光的折射率

D．从同种介质射向空气，甲光发生全反射的临界角甲乙小于乙光

E.遇到同一障碍物，甲光比乙光更容易发生明显的衍射现象

【答案】  BCE

【解析】

A．根据干涉条纹间距公式 ，可知，在相同的条件下，与成正比，甲光的条纹间距大，可知甲光的波长比乙光的波长大，则甲光的频率比乙光的低，故A错误；

B．甲光的波长长，甲光折射率小，在介质中传播速度大，即甲光在水中的传播速度大于乙光在水中的传播速度，故B正确；

C．波长越长，在同一种介质中，折射率越小，所以甲光的折射率小于乙光的折射率，故C正确；

D．据全反射的临界角公式，可知，折射率越小，全反射的临界角越大，则甲光发生全反射的临界角甲乙大于乙光，故D错误；

E．在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象更明显，故遇到同一障碍物，甲光比乙光更容易发生明显的衍射现象，故E正确。

故选BCE。

（2）（10分）

有一列简谐横波沿x轴正方向传播，波源位于原点O，A、B分别是x轴上坐标为5m和9m的两个点。在t=0时刻波刚好传到A点，此时波形图如图所示，在t1=1.5s时刻A质点刚好第4次出现波峰，求：

（1）这列波的周期和传播速度大小；

（2）从t=0时刻开始计时，B点第4次出现波谷的时刻。

【答案】  （i），；（ii）

【解析】

(1)根据带动法可判断0时刻A应向y轴负方向运动。A点刚好第3次出现波峰需要

解得周期

由波形图可直接读出波长

根据

得

(2)0时刻波源位于波谷，根据波的传播规律，当此时波源的相位传播至B处时，B点第2次出现波谷，由

得

再经过2个周期，B点第4次出现波谷，因此