（新高考）2022届高三一模检验卷—物理B

（新高考）2022届高三一模检验卷

物 理（B）

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、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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。

1．2018年第26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义（对应关系如图，例如，kg对应h，m对应c）。新SI自2019年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响，根据所学知识判断，正确的是（　　）

A．“克（g）”是国际单位制中的导出单位

B．“电子伏特（eV）”表示的是电势的单位

C．“毫安时（mA·h）”表示的是能量的单位

D．“引力常量（G）”用国际单位制中的基本单位表示为m3/(kg‧s2)

【答案】D

【解析】 “克（g）”是质量的单位，但不是国际制单位，故A错误；由可知“电子伏特（eV）” 表示的是能量的单位，故B错误；由可知“毫安时（mA·h）” 表示的是电量的单位，故C错误；由万有引力公式，又，联立可得，可知“引力常量（G）”用国际单位制中的基本单位表示为m3/(kg‧s2)，故D正确。

2．光电管是把光信号转换为电信号的装置。如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，在A、K之间接有电源和电流表。现用频率为v的光照射在K上，电路中有电流出现。已知阴极K材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　）

A．若只减小光照强度，阴极K上没有光电子逸出

B．若只将电源的极性反接，则电路中一定没有电流

C．从阴极K上逸出的光电子最大初动能为hν－W0

D．若只换用电动势更大的电源，则电路中电流一定增大

【答案】C

【解析】光电子能否逸出与入射光频率有关，与光强无关，A错误；将电源极性反接，在光电管两段电压小于遏止电压的情况下，仍能发生光电效应，电路中仍能有电流，B错误；由光电效应方程可知，C正确；若在没有更换电源时电路中的电流已经达到饱和光电流，则即使换电动势更大的电源电路中的电流也不会增大，D错误。

3．如图所示，巡航器绕某星球做圆周运动，其轨道距星球表面高度为星球半径的2倍。某时刻，一小探测器从巡航器上做减速分离，然后探测器独自绕星球做椭圆运动，轨道近地点可看成是星球表面，假设整个过程中巡航器保持原轨道运行。取星球表面的重力加速度为g，星球半径为R，不考虑该星球自转的影响，则探测器周期比巡航器周期少了约（   ）

A．     B．     C．     D．

【答案】A

【解析】设巡航器在半径3R的轨道上运行时的周期为T，因其绕星球做圆周运动，所以应用牛顿第二定律有，r ＝ 3R，解得，在星球表面的物体所受重力近似等于万有引力，有，所以有，设探测器在小椭圆轨道运行的周期是T1，对探测器和巡航器依据开普勒第三定律分别有，，，联立解得，故选A。

4．“顿牟掇芥”是东汉王充在《论衡·乱龙篇》中记载的摩擦起电现象，意指摩擦后的带电琥珀能吸引轻小物体。现做如下简化：在某处固定一个电荷量为Q的带正电的点电荷，在其正下方h处有一个原子。在点电荷的电场作用下，原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离l，点电荷与原子之间产生作用力F。你可能不会求解F，但是你可以通过物理分析进行判断，关于F的表达式，可能正确的是（式中k为静电力常量）（　　）

A．F＝0                      B．

C．                D．

【答案】D

【解析】由题意可知，ABC错误，D正确。

5．如图所示，理想变压器原线圈接有一阻值为R的电阻，理想电压表V1的示数为110 V，副线圈匝数为1100匝，接有一个阻值恒为RL的灯泡。绕过铁芯的单匝线圈接有一理想电压表V2，其示数为0.20 V。已知RL∶R＝4∶1，则原线圈的匝数为（　　）

A．225     B．550     C．1100     D．2200

【答案】B

【解析】设副线圈两端电压为，根据理想变压器线圈两端电压之比为线圈匝数之比可知，副线圈与单匝线圈之间满足，解得副线圈输入电压，设副线圈中电流为，则，原线圈电流，根据电流与匝数的比例关系，有，代入RL：R＝4：1，可解得原线圈匝数为，故B正确，ACD错误。

6．充气弹跳飞人娱乐装置如图甲所示，开始时娱乐者静止躺在气包上，工作人员从站台上蹦到气包上，娱乐者即被弹起并落入厚厚的海洋球。若娱乐者弹起后做抛体运动，其重心运动轨迹如图乙虚线POB所示。开始娱乐者所处的面可视为斜面AC，与水平方向夹角θ＝37°。已知娱乐者从P点抛起的初速度方向与AC垂直，B点到轨迹最高点O的竖直高度h＝3.2 m，水平距离l＝2.4 m，AB在同一水平面上，忽略空气阻力，sin 37°＝0.6，重力加速度g＝10 m/s2，则（   ）

A．P点到B点的位移为3.6 m

B．AB之间的距离为0.4 m

C．娱乐者从P点到B点过程中的时间0.8 s

D．娱乐者从P点到B点过程中的最大速度5 m/s

【答案】B

【解析】由O点到B点过程，由，可得，可知人的水平分速度，从O到B过程，由竖直方向，可得到B点竖直方向的速度，所以到B点速度，因此运动到B点速度最大为，D错误；从P点到O点的运动可视为从O点平抛到P点的逆过程，P点竖直方向速度，从P到O时间，从O到B时间0.8s，知从P点到B点过程中的时间，C错误；P点距离O点的高度，P点距离B点的高度，P点距离B点的水平距离，P点距离B点的位移，A错误；由A可知P点距离B点的高度，则AP间水平距离，xAP ＝ 3.2m，P点距离B点的水平距离，则AB之间的距离为0.4m，B正确。

二、选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，每题有多项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。

7．2021年7月30日，在东京奥运会蹦床项目女子决赛中，中国选手包揽该项目冠、亚军。平常训练时，蹦床运动员先在蹦床上保持身体竖直，在竖直方向弹跳几下，腾空高度越来越大，以完成后续动作。运动员与蹦床之间的弹力随时间的变化如图所示，不考虑过程中系统机械能的损耗，脚掌蹬床的时间不计，则下列说法正确的是（　　）

A．t1时刻人的速度开始减小

B．t2时刻人重力的功率最大

C．t3时刻人的动能大于t1时刻动能

D．蹦床弹性势能t4时刻大于t2时刻

【答案】CD

【解析】t1时刻人刚与蹦床接触，向上的弹力小于重力，人仍然加速，故A错误；到达蹦床最低位置，速度最小，根据可知重力的功率最小，故B错误；时刻和时刻均为刚接触蹦床，期间经过人体生物能转化为系统机械能的过程，系统机械能增加，而这里即是动能增加，故C正确；时刻比时刻处于更低，形变量更大，所以蹦床弹性势能更大，故D正确。

8．如图所示，光滑的四分之一圆环AB竖直放置，环上穿有两个用细线连接的小球1和2。初始时小球2在B点，现给小球1施加一个始终沿小球1所在处切线方向的外力F，使整个系统缓慢上升，直至小球1到达A点，对于该过程下列说法正确的是（　　）

A．细线中拉力逐渐变小

B．小球1所受合外力逐渐变小

C．小球2所受的支持力逐渐变大

D．外力F逐渐变大

【答案】AC

【解析】设两球分别到达P、Q位置时的受力如图所示，依题意对小球2，，其中不变、变小、变大，所以T变小，变大，故A C正确；对小球1，，其中不变，减小，故而F减小，故D错误；因为整个系统缓慢运动，所以小球1所受合外力一直为零，故B错误。

9．霍尔效应是电磁效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔于189年在研究金属的导电机制时发现的。当电流垂直于外磁场通过半半导体时，载流子（形成电流的定向移动的带电粒子）发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在半导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被称为霍尔电势差。如图所示，当有电流I垂直于磁场方向通过半导体板时，连接在半导体板两侧的电压表指针发生偏转，说明半导体板两侧之间存在电压，这个电压叫做霍尔电压UH。用同种材料制成的不同规格的半导体板进一步实验，表格中记录了数据结果。半导体板的厚度（ab边长），宽度（bc边长）为l0。后来由于某种原因表格的第一行有些污渍导致有些内容看不清楚了，请你用学过的物理知识并结合表格数据，判断表格中第二列和第三列可能分别是哪个物理量（　　）

A．第二列为板的宽度l0

B．第二列为通入的电流强度I

C．第二列为板的厚度d

D．第三列为通入的电流强度I

【答案】CD

【解析】带电粒子进入磁场后，在洛伦兹力的作用下向前、后表面偏转，在前、后表面形成电压，稳定后，后续的带电粒子在电场力和洛伦兹力作用下，处于平衡，根据电流微观表达式可知，解得，分析表格数据可知，第1、3次实验时，霍尔电压值增大，外加磁场减小，第二列不变，只有第三列的数值增大时，才能得到的霍尔电压增大，则第三列应该是电流强度I，第1、2次实验时，霍尔电压值为1.5倍，外加磁场相同，电流强度I为3倍，则板的厚度d应为2倍，即第二列为板的厚度d。故选CD。

10．如图甲所示，间距d＝0.30 m的两条足够长的平行光滑金属导轨PQ、MN固定在绝缘水平桌面上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小B＝0.20 T。导轨左端接有电阻R＝1 Ω，质量m＝40 g、阻值r＝2 Ω的金属杆ab垂直导轨放置。在水平向右且与金属杆ab垂直的力F的作用下，从静止开始沿导轨做匀加速直线运动。金属杆ab两端电压U随时间t变化的关系如图乙所示，导轨电阻不计，重力加速度g取10 m/s2。则下列说法正确的是(　　)

A．金属杆ab的加速度大小为5 m/s2

B．3 s末力F的大小为0.018 N

C．0～3 s通过电阻R的电量为0.45 C

D．0～3 s力F的冲量大小为0.6 N‧s

【答案】AC

【解析】金属杆ab的运动速度，感应电动势，通过电阻R的电流，金属杆ab两端的电压，由图乙可得，，联立解得，A正确；在3s末，通过金属杆ab的电流为，所受安培力大小为，由牛顿第二定律得，联立解得，B错误；0 ~ 3s金属杆ab运动的距离，由法拉第电磁感应定律得，由闭合电路的欧姆定律得，0～3s通过电阻R的电量为，联立解得，C正确；3s末金属杆ab的速度为，由动量定理得，即，解得0～3s力F的冲量大小为，D错误。

三、非选择题：共52分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共43分

11．(6分)如图甲所示，是某实验小组用光电计时器测量重力加速度的实验装置图。实验步骤如下：

A．测量小钢球的直径为d

B．让钢球吸附器吸附小钢球，用刻度尺测量小钢球球心到光电门的高度h

C．将小钢球由静止释放，记录小钢球通过光电门所用的时间

D．改变光电门的位置，重复步骤B和C，记录多组h、t的数据

(1)以高度h为纵坐标，以______ 为横坐标，根据实验测得的数据在坐标纸上描点，得到如图所示的图像是一条经过坐标原点的直线。

(2)根据(1)中的图像，如果图线的斜率为k，那么，重力加速度的表达式为g＝______。

(3)在实验中，由于小钢球的直径较大，利用光电门测得的速度实际上是小钢球通过光电门的平均速度，这样测量的重力加速度值将_____（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

【答案】(1)    (2)    (3)小于   

【解析】(1)将小钢球由静止释放，让小钢球自由下落，有速度位移公式可得，又，可得，以高度h为纵坐标，以为横坐标。

(2)如果图线的斜率为k，则有那么，重力加速度的表达式为。

(3)在实验中，由于小钢球的直径较大，测得的速度是小钢球通过光电门的平均速度，因为匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可小于中间位置的瞬时速度，这样测量的重力加速度值将小于真实值。

12．(9分)理想电压表内阻无穷大，而实际电压表并非如此，现要测量一个量程为0～3 V、内阻约为3 kΩ的电压表阻值。实验室备有以下器材：

A．待测电压表V1：量程为3 V、内阻约为3 kΩ

B．电压表V2：量程为6 V、内阻约为6 kΩ

C．滑动变阻器R1：最大值20 Ω、额定电流1 A

D．电阻箱R0(0～9999.9 Ω)

E．电源：电动势E为6 V，内阻r约1 Ω

F．开关S、导线若干

(1)请在图1的方框中画出实验电路原理图（原理图中的元件要用题中相应符号标注）。

(2)根据电路图，在图2的实物图上连线。

(3)调节电阻箱的阻值，使得电压表V1、V2的读数合理，若电压表V1的读数为U1，电压表V2的读数为U2，电阻箱的读数为R0，则RV的表达式为RV＝____________。

(4)在正确连接电路后，闭合开关S，不断的调节变阻器R1滑片位置，记录多组电压表V1、V2示数，作出U2－U1图线如图3所示。若R0＝1400.0 Ω，由图线上的数据可以得到RV______Ω。

【答案】(1)见解析图   (2)见解析图    (3)    (4)2800.0   

【解析】(1)将电阻箱与待测电压表V1串联后与电压表V2并联，为获得较大的电压调节范围，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如图所示A。

(2)对照电路图连接实物图，如图所示。

(3)根据串并联规律可得，解得。

(4)根据(3)解析中的表达式可知，对应图线的斜率，解得。

13．(12分)如图(a)，在光滑水平面上放置一木板A，在A上放置物块B，A和B的质量均为m＝1 kg。A与B之间的动摩擦因数μ＝0.2，t＝0时刻起，对A施加沿水平方向的力，A和B由静止开始运动。取水平向右为正方向，B相对于A的速度用vBA＝vB－vA表示，其中vA和vB分别为A和B相对水平面的速度。在0～2 s时间内，对速度vBA随时间t变化的关系如图(b)所示。运动过程中B始终未脱离A，重力加速度取g＝10 m/s2。求：

(1)0～2 s时间内，B相对水平面的位移；

(2)t＝2 s时刻，A相对水平面的速度。

【解析】(1)由图(b)可知，在0～2 s内，B与A存在相对速度，故可知此时B受到A给其的滑动摩擦力，B的加速度大小为

在0～1.5 s内，vBA小于0，此时B相对于水平面做匀加速运动，在1.5～2 s内，vBA大于0，此时B相对于水平面做匀减速运动，可得在0～1.5 s内，B的位移为

在0～1.5 s内，B的位移为

0～2 s时间内，B相对水平面的位移。

(2)由图(b)可知，在0～1 s内

可知

则在1 s末，A物体的速度为

在1～1.5 s内，可得

可得此时A物体的加速度为

则在1.5 s末，A物体的速度为

随后两物体达到共同速度后，在1.5～2 s内可得

则A物体在t＝2 s时刻，相对与水平面的速度。

14．(16分)有人设计了一种利用电磁场分离不同速率带电粒子的仪器，其工作原理如图所示。空间中充满竖直向下的匀强电场，一束质量为m、电量为－q（q＞0）的粒子以不同的速率从P点沿某竖直平面内的PQ方向发射，沿直线飞行到Q点时进入有界匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于该竖直平面，PQ＝4l。若速度最大粒子在最终垂直于PT打到M点之前都在磁场内运动，且其他速度粒子在离开磁场后最终都能垂直打在PT上的NM范围内，PM＝8l，PN＝6l，若重力加速度大小为g，求：

(1)电场强度的大小；

(2)粒子速度大小的范围。

【解析】(1)带电粒子沿PQ直线运动，说明重力和电场力二力平衡，由平衡条件可知qE＝mg

解得。

(2)进入磁场的速度方向沿PQ直线，说明圆心在过Q点垂直PQ的垂线上，若速度最大粒子在最终垂直于PT打到M点之前都在磁场内运动，说明圆心在PT上，所以圆心是垂直PQ的直线与PT的交点A，设最大速度为v1，做圆周运动的半径为R。如图所示

由几何关系可知

解得

由几何关系

可得∠QAP＝53°

带电粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供

解得带电粒子最大速度为

设最小速度为v2，做圆周运动的半径为r。圆心在C点，因为三角形是AQM是等腰三角形，过C点作CD平行于PT交QM于D，由几何关系可知CQ＝CD

所以最小速度的带电粒子刚好从D点离开磁场。半径是CQ，过D点用DK平行于QA交PT于K，在直角三角形NDK中，由几何关系可知

解得

带电粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供

解得带电粒子最大速度为

所以带电粒子的速度范围为。

（二）选考题：共9分。请考生从给出的2道物理题任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

15．[选修3－3]（9分）

如图所示，两端开口内壁光滑的绝热气缸竖直固定放置在桌面上，气缸下端不密封。质量分别为m和2m的活塞A和B之间封闭了一定质量的理想气体。两活塞在劲度系数为k的轻质弹簧拉力作用下处于平衡状态。活塞A、B的面积分别为S和2S，缸内气体温度为T1，大气压强为，重力加速度为g。

(1)求弹簧的形变量；

(2)现通过电阻丝对缸内气体缓慢加热，同时固定活塞A，当缸内气体温度为T2时，弹簧恰好恢复到原长，求此时缸内气体的体积。

【解析】(1)设未加热前缸内气体压强为，对活塞A、B整体根据平衡条件可得

对活塞A单独根据平衡条件可得  

解得，。

(2)设弹簧恢复原长时缸内气体的压强为，对活塞B根据平衡条件可得

解得

设此时缸内气体的体积为V2，由理想气体状态方程得

解得。

16．[选修3－3]（9分）

如图所示，透明棱镜截面为一矩形，AB长为a，矩形轴线上的O点有一点光源，同时发出a、b两束光线，其中光线b沿矩形的轴线射向CD界面上的F点，光线a与b成夹角，光线a射向AD界面上的E点，并刚好发生全反射，已知光在真空中的速度为c，OF＝a，求：

(1)棱镜对光线的折射率；

(1)两束光线到达交点的时间差。

【解析】(1)光路如图所示，由几何关系可得棱镜对光线的折射率

。

(2)光在棱镜中的传播速度为

由几何关系可得

OE＝a，，，

两束光线到达交点的时间差

。