2022年全国高考物理考前冲刺押题卷（十）

这是一份2022年全国高考物理考前冲刺押题卷（十），文件包含2022年全国高考物理考前冲刺押题卷十解析版docx、2022年全国高考物理考前冲刺押题卷十原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。

（考试时间：90分钟 试卷满分：110分）
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（选择题）
一、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1~5题只有一项符合题目要求，第6~8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，有选错或不答的得0分。
1、有人设想在探测遥远的宇宙时，给探测器安上面积极大、反射率极高(可认为100%)的薄膜，并让它正对太阳，用光压为动力推动探测器加速．已知探测器在某轨道上运行时，每秒每平方米面积获得的太阳光能为E＝1.5×104 J，薄膜面积为S＝6.0×102 m2，若探测器总质量为M＝60 kg，光速c＝3.0×108 m/s，那么探测器得到的加速度大小最接近(根据量子理论，光子不但有能量，而且有动量，光子动量的计算式为p＝eq \f(h,λ)，其中h是普朗克常量，λ是光子的波长)( )
A．1.0×10－3 m/s2 B．1.0×10－2 m/s2 C．1.0×10－1 m/s2 D．1.0 m/s2
【答案】A
【解析】设探测器每秒每平方米薄膜面积上有n个光子被反射，则有nheq \f(c,λ)＝E，设面积为S的薄膜受到光子的压力为F，由动量定理可知Ft＝2Np＝2Neq \f(h,λ)，其中总光子数N＝nS，t＝1.0 s，加速度为a＝eq \f(F,M)，由以上各式可得a＝eq \f(2ES,cMt)＝1.0×10－3 m/s2，选项A正确．
2、如图所示，O点是近地点，Ⅰ是地球同步卫星轨道，Ⅱ是从地球上发射火星探测器的转移轨道，Ⅲ是火星探测器在近火星点P制动后的圆形轨道，M点是Ⅰ、Ⅱ轨道的交点，则（ ）
A．火星探测器和地球同步卫星在M点的速度相等
B．火星探测器在P点制动后进入轨道Ⅲ运行时的速度约等于火星的第一宇宙速度
C．火星探测器在O点的速度等于地球的第一宇宙速度
D．火星探测器刚运动到P点时的速度一定等于火星的第一宇宙速度
【答案】B
【解析】火星探测器从M点飞离地球，万有引力不足以提供向心力，地球同步卫星绕地球做圆周运动，则火星探测器和地球同步卫星在M点的速度一定不相等，A项错误；火星探测器在P点制动后绕火星做圆周运动，轨道为近火星轨道，故制动后的速度约为火星的第一宇宙速度，B项正确；火星探测器经近地点O后做离心运动，可知在O点的速度大于地球的第一宇宙速度，C项错误；由题可知，火星探测器在靠近火星阶段的运动轨道不是圆周，需减速做向心运动，所以刚运动到P点时的速度一定大于火星的第一宇宙速度，D项错误。故选B。
3、如图所示，乒乓球的发球器安装在水平桌面上，竖直转轴OO′距桌面的高度为h，发射器O′A长度也为h。打开开关后，可将乒乓球从A点以初速度v0水平发射出去，其中。设发射出的所有乒乓球都能落到桌面上，乒乓球自身尺寸及空气阻力不计。若使该发球器绕转轴OO′在90º角的范围内来回缓慢水平转动，持续发射足够长时间后，乒乓球第一次与桌面相碰区域的最大面积S是（ ）
A．8πh2B．4πh2C．6πh2D．2πh2
【答案】B
【解析】平抛运动的时间，当速度最大时水平位移，当速度最小时水平位移，故圆环的半径为3h≤r≤5h，乒乓球第一次与桌面相碰区域的最大面积S＝π[(5h)2﹣(3h)2]＝4πh2，故ACD错误、B正确。故选B。
4、一带负电的微粒只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中0～x1段是曲线，x1～x2段是平行于x轴的直线，x2～x3段是倾斜直线，则下列说法正确的是( )
A．0～x1段电势逐渐升高 B．0～x1段微粒的加速度逐渐减小
C．x2～x3段电场强度减小 D．x2处的电势比x3处的电势高
【答案】B
【解析】电势能Ep＝φq，由于微粒带负电，0～x1段电势能变大，所以电势降低，A错误；根据电场力做功与电势能关系|ΔEp|＝E|q|Δx，图象斜率的大小反映场强大小，0～x1段图象斜率变小，场强变小，受力减小，加速度逐渐变小，B正确；x2～x3段斜率不变，场强不变，C错误；x2到x3，电势能减小，微粒带负电，所以电势增大，D错误．
5、“通过观测的结果，间接构建微观世界图景”是现代物理学研究的重要手段，如通过光电效应实验确定了光具有粒子性。弗兰克-赫兹实验是研究汞原子能量是否具有量子化特点的重要实验。实验原理如图1所示，灯丝K发射出初速度不计的电子，K与栅极G间的电场使电子加速，GA间加有0.5V电压的反向电场使电子减速，电流表的示数大小间接反映了单位时间内能到达A极电子的多少。在原来真空的容器中充入汞蒸汽后，发现KG间电压U每升高4.9V时，电流表的示数I就会显著下降，如图2所示。科学家猜测电流的变化与电子和汞原子的碰撞有关，玻尔进一步指出该现象应从汞原子能量量子化的角度去解释。下列说法错误的是（ ）
图1
图2
汞蒸汽
A．汞原子基态和第一激发态的能级之差可能是4.9eV
B．KG间电压低于4.9V时，电流随电压增大而上升，是因为电子能量越高，越容易克服反向电压到达A极
C．KG间电压在5~10V之间时，出现电流随电压增大而上升的一段图线，是因为单位时间使汞原子发生跃迁的电子个数增加
D．即使KG间电压高于4.9V，电子也存在始终不与汞原子发生碰撞的可能性
【答案】C
【解析】因为KG间电压U每升高4.9V时，电流表的示数I就会显著下降，这说明电子经过加速后获得的动能正好达到汞原子跃迁的最低能量，也就是从基态跃迁到第一激发态所吸收的能量，所以A选项正确。当KG间的电压低于4.9 V时，电子在KG间被加速而获得的能量低于4.9 eV。电子与汞原子碰撞时，不能使汞原子跃迁到激发态。同时电子不会因为碰撞而损失能量，电子能量越高越容易克服GA间的反向电压抵达A极，因此电流随着 KG间电压的升高也越来越大，B选项正确。当KG间电压在5~10V之间时，电流随电压增大而上升，是因为电子在KG空间与汞原子碰撞而转移掉4.9 eV的能量后，还留有足够的能量，又能克服反向电压从G极到达A极，电流又上升了，所以C选项错误。因为原子不是实心体，所以当电子进入汞原子内部时，即使KG间电压高于4.9V，电子也存在着始终不与汞原子发生碰撞的可能性，D选项正确。该题问错误的选项，所以答案应选C。
6、某温度检测、光电控制加热装置原理如图所示．图中RT为热敏电阻(随温度升高阻值减小)，用来探测加热电阻丝R的温度，RG为光敏电阻(随光照强度增大阻值减小)，接收小灯泡L的光照，除RT、RG外，其他电阻均为定值电阻．当R处温度降低时( )
A．L变亮 B．通过R3的电流减小
C．E2的路端电压增大 D．R消耗的功率减小
【答案】BC
【解析】当R处温度降低时，热敏电阻RT阻值变大，由闭合电路欧姆定律可知，左侧电路中的电流减小，通过小灯泡L的电流减小，小灯泡L的光照强度减小，光敏电阻RG的阻值变大，对右侧电路，由闭合电路欧姆定律可知，通过R2的电流变小，右侧电路中的电源E2的路端电压变大，R两端电压变大，通过R的电流也变大，R消耗的功率变大，通过R3的电流变小，B、C正确．
7、如图所示，倾角为37°的光滑斜面上粘贴有一厚度不计、宽度为d＝0.2 m的橡胶带，橡胶带的上表面与斜面位于同一平面内，其上、下边缘与斜面的上、下边缘平行，橡胶带的上边缘到斜面顶端的距离为L＝0.4 m．现使质量为m＝1 kg、宽度为d的薄矩形板上边缘与斜面顶端平齐且从斜面顶端由静止释放．已知矩形板与橡胶带之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，矩形板由斜面顶端静止释放到下滑到完全离开橡胶带的过程中(此过程矩形板始终在斜面上)，下列说法正确的是 ( )
A．矩形板受到的摩擦力为Ff＝4 N
B．矩形板的重力做功为WG＝3.6 J
C．产生的热量为Q＝0.8 J
D．矩形板的上边缘穿过橡胶带下边缘时的速度大小为eq \f(2\r(35),5) m/s
【答案】BCD
【解析】矩形板在滑过橡胶带的过程中对橡胶带的正压力是变化的，所以矩形板受到的摩擦力是变化的，故A错误；重力做功WG＝mg(L＋d)sin θ＝3.6 J，所以B正确；产生的热量等于克服摩擦力做功Q＝2×eq \f(1,2)μmgcs θ·d＝0.8 J，所以C正确；对全过程，根据动能定理有WG－Q＝eq \f(1,2)mv2－0，解得v＝eq \f(2\r(35),5) m/s，所以D正确．
8、如图甲所示，在倾角为θ的光滑斜面内分布着垂直于斜面的匀强磁场，以垂直于斜面向上为磁感应强度正方向，其磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示。质量为m的矩形金属框从t＝0时刻由静止释放，t3时刻的速度为v，移动的距离为L，重力加速度为g，在金属框下滑的过程中，下列说法正确的是 ( )
A．t1～t3时间内金属框中的电流方向不变
B．0～t3时间内金属框做匀加速直线运动
C．0～t3时间内金属框做加速度逐渐减小的直线运动
D．0～t3时间内金属框中产生的焦耳热为mgLsin θ－mv2
【答案】AB
【解析】t1～t3时间内穿过金属框的磁通量先垂直于斜面向上减小，后垂直于斜面向下增大，根据楞次定律可知，金属框中的电流方向不变，选项A正确；0～t3时间内，金属框的ab边与cd边所受安培力等大反向，金属框所受安培力为零，则所受的合力沿斜面向下，大小为mgsinθ，做匀加速直线运动，选项B正确，C错误；0～t3时间内，金属框所受的安培力为零，金属框的机械能守恒，有mgLsinθ＝eq \f(1,2)mv2，故金属框中产生的焦耳热不等于mgLsinθ－eq \f(1,2)mv2，选项D错误．
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13~14题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（共47分）
9．（6分）某同学用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系。一斜面固定在足够高的水平桌面边缘，斜面足够长，斜面上一辆总质量为m1(含里面放着的若干个质量均为m0的钩码）的小车通过轻绳跨过斜面顶端的固定滑轮与质量为m2的钩码相连。斜面底端固定的位移传感器可以测定小车离斜面底端的位移x，并可以用计算机描述出a－t图像和x－t2图像（t为小车运动时间），还可以计算图像的斜率。某时刻，调节斜面倾角，当倾角为时，释放小车和钩码，给小车沿斜面向上的初速度，测得运动后的小车的x－t图像在误差允许的范围内为一条倾斜的直线。小车受斜面的阻力与车对斜面的压力成正比，不计其他的阻力，重力加速度为g，则
(1)小车受斜面的阻力与车对斜面的压力之比等于_______________；
(2)从小车里每次拿出不同数量的钩码挂到m2的下方，测得每次由静止释放小车的x－t2图像在误差允许的范围内均为倾斜的直线。那么当转移n个钩码时，若小车的加速度a大小为_____，则验证了加速度与力和质量的关系是符合牛顿运动定律的；
(3)在(2)的实验中，当转移的钩码个数n=2时，则小车的x－t2图像的斜率等于______。
【答案】 （2分） （2分） （2分）
【解析】(1)设小车斜面的阻力与车和斜面间压力之比为，小车匀速运动，有
解得
(2)当转移n个钩码时,加速度与力和质量的关系若符合牛顿运动定律，则有
解得
(3)x-t2图像的斜率，当转移的钩码个数n=2时，有
10．（9分）在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学所测的金属导体的形状如图甲所示，其横截面为空心的等边三角形，外等边三角形的边长是内等边三角形边长的2倍，内三角形为中空．为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图乙，则读数应记为________ Ω.
现利用实验室的下列器材，精确测量它的电阻R，以便进一步测出该材料的电阻率ρ：
A．电源E(电动势为3 V，内阻约为1 Ω)
B．电流表A1(量程为0～0.6 A，内阻r1约为1 Ω)
C．电流表A2(量程为0～0.6 A，内阻r2＝5 Ω)
D．最大阻值为10 Ω的滑动变阻器R0
E．开关S，导线若干
(1)请在图丙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图．
(2)先将R0调至最大，闭合开关S，调节滑动变阻器R0，记下各电表读数，再改变R0进行多次测量．在所测得的数据中选一组数据，用测量量和已知量来计算R时，若A1的示数为I1，A2的示数为I2，则该金属导体的电阻R＝________．
(3)该同学用直尺测量导体的长度为L，用螺旋测微器测量了外三角形的边长a.测边长a时，螺旋测微器读数如图丁所示，则a＝________ mm.用已经测得的物理量I1、I2、L、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ＝________．
【答案】6（2分） (1)电路图见解析图（2分） (2)eq \f(I2r2,I1－I2)（2分）
(3)5.665(5.663～5.667)（1分） eq \f(3\r(3)a2I2r2,16L（I1－I2）)（2分）
【解析】多用电表读数为：6×1 Ω＝6 Ω；
(1)测量电路如图所示；
(2)由欧姆定律可知：I2r2＝(I1－I2)R，解得R＝eq \f(I2r2,I1－I2)；
(3)螺旋测微器读数a＝5.5 mm＋0.01 mm×16.5＝5.665 mm；
导体的截面积S＝eq \f(\r(3),4)a2－eq \f(\r(3),4)＝eq \f(3\r(3),16)a2，则根据欧姆定律R＝ρeq \f(L,S)，解得ρ＝eq \f(3\r(3)a2I2r2,16L（I1－I2）).
11．（13分）如图所示，钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，钩码质量均为M=0.5kg，在A的上面套一个比它大一点的环形金属物块C，A、C不粘连。在距地面为h1=0.4m处有一宽度略比A大一点的狭缝，钩码A能通过狭缝，环形金属块C不能通过。开始时A距离狭缝的高度为h2=0.1m，放手后，A、B、C从静止开始运动。测得钩码A通过狭缝后到落地用时t1=0.4s，重力加速度g取10m/s2，不计绳与滑轮间的摩擦。求：
（1）钩码A通过狭缝的速度；
（2）金属块C的质量m和刚放手时绳上的拉力；
（3）若通过改变B钩码的质量，使A钩码到达地面的速度为零，则B钩码的质量mB是多少？
【答案】（1）1m/s （2）1kg 7．5N （3）
【解析】（1）对A、B组成系统，由运动学可知：（2分）
（2）对A、B、C三物体组成系统：根据运动学公式（1分）
解得 （1分）
根据牛顿第二定律知： （1分）
解得（1分）
对钩码B，由牛顿第二定律知： （1分）
解得 （1分）
（3）对A、B、C系统，由牛顿第二定律知： （1分）
又根据运动学公式 （1分）
对A、B组成系统，由牛顿第二定律知：（1分）
同理根据运动学公式 （1分）
联立上各式解得：（1分）
12．（19分）如图所示，在xOy平面坐标系内，以原点O为圆心，R为半径的圆内有磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，圆外有磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，A点坐标为（0，-R）。
(1)一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以某一速率沿纸面从A点沿y轴正方向射入圆形磁场。求：
Ⅰ．若粒子入射速率为，画出粒子在磁场中运动的轨迹；
Ⅱ．若粒子再次回到A点的时间为（n＞2且n为整数），求粒子入射速度vn满足的关系；
(2)若一中性微粒原本静止在A点，某时刻突然分裂为P、Q两带电微粒，质量分别为m、2m。其中P微粒电荷量为q（q＞0），速度沿y轴正向。判断P、Q能否相撞，若相撞求经过多久相撞，及撞击点位置坐标（不计粒子重力和粒子间的相互作用）。
【答案】(1)Ⅰ.见解析；Ⅱ.（且n为整数）；(2)见解析
【解析】(1)Ⅰ．由牛顿第二定律可得（1分），（1分）
联立可得得（1分）
轨迹如图所示
Ⅱ．
（1分）
（取正整数）（1分）
（1分）
代入得（2分）
可得（且n为整数）（1分）
(2)对P有（1分），（1分）
由动量守恒有（1分）
对Q有（1分），（1分）
运动半径相同，可画出运动轨迹
可知必然相碰（2分）
得（1分）
由几何关系可知相遇点坐标为（2分）
（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。
13．[物理——选修3–3]（15分）
（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LC回路产生电磁振荡的过程中，回路中电流最小时刻，回路中电场能最大
B．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场产生变化的磁场
C．电磁波不可能是纵波
D．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
E．遥控器发出的红外线波长要大于医院“CT”中的X射线波长
【答案】ACE
【解析】在LC震荡电路中，当电容器在放电过程，电场能在减小，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少，A正确。电流越大时，振荡电流越大，L中的磁通量也越大，A正确；根据麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的电场产生恒定的磁场，B错误；电磁波是横波，不是纵波，C正确；太阳光中的可见光属于电磁波，而“B超”中的超声波属于机械波，它们的传播速度不同，D错误；遥控器发出的红外线波长比X射线波长大得多，E正确。
（2）（10分）横截面积处处相同的U形玻璃管竖直放置，左端封闭，右端开口．初始时，右端管内用h1＝4 cm的水银柱封闭一段长为L1＝9 cm的空气柱A，左端管内用水银封闭有长为L2＝14 cm的空气柱B，这段水银柱左右两液面高度差为h2＝8 cm，如图3甲所示．
已知大气压强p0＝76.0 cmHg，环境温度不变．
(1)求初始时空气柱B的压强(以cmHg为单位)；
(2)若将玻璃管缓慢旋转180°，使U形管竖直倒置(水银未混合未溢出)，如图乙所示．当管中水银静止时，求左右两水银柱液面高度差h3.
【答案】 (1)72 cmHg (2)12 cm
【解析】 (1)初始时，空气柱A的压强为pA＝p0＋ρgh1（1分）
而pB＋ρgh2＝pA（1分）
联立解得空气柱B的压强为pB＝72 cmHg；（1分）
(2)U形管倒置后，空气柱A的压强为pA′＝p0－ρgh1（1分）
空气柱B的压强为pB′＝pA′＋ρgh3（1分）
空气柱B的长度L2′＝L2－eq \f(h3－h2,2)（1分）
由玻意耳定律可得pBL2＝pB′L2′（2分）
联立解得h3＝12 cm.（2分）
14．[物理——选修3–4]（15分）
（1）（5分）某小组在做“用单摆测定重力加速度”实验后，为进一步探究，将单摆的轻质细线改为刚性重杆．通过查资料得知，这样做成的“复摆”做简谐运动的周期T＝2π eq \r(\f(Ic＋mr2,mgr))，式中Ic为由该摆决定的常量，m为摆的质量，g为重力加速度，r为转轴到重心C的距离．如图甲，实验时在杆上不同位置打上多个小孔，将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T；然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验，实验数据见表，并测得摆的质量m＝0.50 kg.
(1)由实验数据得出图乙所示的拟合直线，图中纵轴表示________．
(2)Ic的国际单位为________，由拟合直线得到Ic的值为________(保留到小数点后两位)．
(3)若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．
【答案】(1)T2r (2)kg·m2 0.17 (3)不变
【解析】(1)由T＝2π eq \r(\f(Ic＋mr2,mgr))，可得T2r＝eq \f(4π2Ic,mg)＋eq \f(4π2,g)r2，所以图中纵轴表示T2r.
(2)Ic单位与mr2单位一致，因为mr2的国际单位为kg·m2，所以Ic的国际单位为kg·m2；
结合T2r＝eq \f(4π2Ic,mg)＋eq \f(4π2,g)r2和题图中的截距和斜率，解得Ic的值约为0.17.
(3)重力加速度g的测量值是通过求斜率eq \f(4π2,g)得到的，与质量无关，所以若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值不变．
（2）（10分）如图所示，ABCD是某种透明材料的截面，AB面为平面，CD面是半径为R的圆弧面，O1O2为对称轴，一束单色光从O1点斜射到AB面上折射后照射到圆弧面上E点，刚好发生全反射。已知单色光在AB面上入射角α的正弦值为eq \f(\r(3),3)，DO2⊥CO2，透明材料对单色光的折射率为eq \f(2\r(3),3)，光在真空中传播速度为c，求：
(1)O1O2与O2E的夹角θ的大小；
(2)光在透明材料中传播的时间(不考虑光在BC面的反射)。(结果可以用根号表示)
【答案】 (1)30° (2)eq \f(\r(2)＋1R,\r(3)c)
【解析】 本题通过直线和曲线界面的组合考查光的折射和反射问题。
(1)由折射定律有n＝eq \f(sin α,sin r)（2分） 可得r＝30°，（1分）
光在圆弧面上E点刚好发生全反射，因此有sin C＝eq \f(1,n)＝eq \f(\r(3),2)，（1分）
临界角C＝60°，由几何关系可知r＋θ＝C，θ＝30°。（1分）
（2）由几何关系知O1E＝R，光在E点的反射光线EF平行于AB，则EF＝Rsin 45°－Rsin 30°（1分）
EF＝eq \f(\r(2)－1R,2)（1分），
光在材料中传播的速度为v＝eq \f(c,n)＝eq \f(\r(3),2)c（1分）
因此材料中传播时间为t＝eq \f(O1E＋EF,v)＝eq \f(\r(2)＋1R,\r(3)c)（2分）。
r/m
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
T/s
2.11
2.14
2.20
2.30
2.43
2.64