2022年辽宁省辽阳市高考物理二模试卷（含答案解析）

2022年辽宁省辽阳市高考物理二模试卷

1. 下列说法正确的是

A. 氢原子的发射光谱是连续谱
B. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变
C. 目前核电站利用的核反应是核聚变，核燃料为氘
D. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该光的频率小于金属的截止频率

2. 图甲是小王学某次购物的情景图，购物袋可以简化为如图乙所示的理想化模型；在回家途中，小王在购物袋上端的绳上打了一个结，使绳子缩短了一些由图乙中的实线变为虚线，下列说法正确的是

A. 绳子缩短后，绳子的拉力不变
B. 绳子缩短后，绳子的拉力变小
C. 绳子缩短后，购物袋对人的作用力不变
D. 绳子缩短后，购物袋对人的作用力减小

3. 学校计算机协会制作了一批智能小车，同学们设置指令，使甲、乙两智能小车在同一地点从同一时刻开始沿同一方向运动，运动的图像如图所示，其中甲在时刻前运动的图像为抛物线，在时刻后运动的图像是平行时间轴的直线，且与抛物线平滑连接。下列说法正确的是

A. 在时间内，甲做加速度增大的变加速直线运动
B. 甲、乙在时刻相遇
C. 甲、乙相遇两次
D. 在时间内的某时刻甲、乙的加速度相同

4. 某电动牙刷的充电装置中装有变压器。用正弦交流电路给电动牙刷充电时，测得原线圈两端的电压为220V，副线圈两端的电压为，通过副线圈的电流为。若将该变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是

A. 原、副线圈的匝数比为5：1 B. 副线圈两端电压的最大值为5V
C. 通过原线圈的电流为 D. 原、副线圈的功率之比为50：1

5. 如图所示，是边长为a的等边三角形，O点是三角形的中心，在三角形的三个顶点分别固定三个电荷量均为q的点电荷电性已在图中标出，若要使放置在O点处的电荷不受电场力的作用，则可在三角形所在平面内加一匀强电场。静电力常量为k，对于所加匀强电场的电场强度的大小和方向，下列说法正确的是

A. 大小为，方向由B指向O B. 大小为，方向由O指向B
C. 大小为，方向由B指向O D. 大小为，方向由O指向B

6. 某列沿x轴正方向传播的横波在时刻的波形图如图甲所示，图乙为该波传播方向上某一质点的振动图像。距离该质点1m处的质点的振动图像可能为
    

A.  B.
C.  D.

7. 如图所示，一根足够长且不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮，轻绳两端系着三个小球A、B、三个小球均视为质点，且A、B两球的质量相等，系统保持静止，此时C球离地面的高度为h。若剪断A、B球之间的轻绳，则A球能上升的最大高度为不计空气阻力

A.  B.  C.  D.

8. 如图所示，三棱镜的横截面为等腰三角形，顶角为锐角，折射率为。现横截面所在平面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜，若保持入射光线在过入射点的法线的下方一侧，且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，不考虑光线在棱镜内部的反射，取，，则顶角可能为

A.  B.  C.  D.

9. 202年1月17日，在我国太原卫星发射中心，“长征二号”丁运载火箭点火起飞，随后将“试验十三号”卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。若卫星入轨后做匀速圆周运动，轨道半径r的三次方与周期T的二次方的关系图像如图所示图中的a，b均为已知量，已知地球的半径和引力常量，则根据图像给出的信息，可以求出的物理量是

A. 地球的平均密度
B. 地球表面的重力加速度大小
C. “试验十三号”卫星在轨运行的动能
D. 绕地球表面运行的卫星的线速度大小

10. 一跑步机的原理图如图所示，该跑步机水平底面固定有间距的平行金属电极，电极间充满磁感应强度大小、方向竖直向下的匀强磁场，且接有理想电压表和阻值为的定值电阻R。匀速运动的绝缘橡胶带上镀有电阻均为的平行细金属条，金属条间距等于电极长度d且与电极接触良好。某人匀速跑步时，电压表的示数为。下列说法正确的是

A. 通过电阻R的电流为
B. 细金属条的速度大小为
C. 每2s内通过电阻R的电荷量为
D. 人克服细金属条所受安培力做功的功率为

11. 某同学利用如图所示的装置验证牛顿第二定律。质量均为M的滑块a、b用绕过光滑轻质定滑轮的轻绳连接，滑块b上装有质量不计、宽度为d的遮光片，测出滑块b由静止释放时光电门距遮光片的高h，保持h不变，依次在滑块a下面悬挂n个质量均为m的钩码图中未画出，并记录遮光片通过光电门的遮光时间t及对应的n。
    滑块b通过光电门时的速度大小______用d、t表示；
    得到若干组后，以______填“n”、“”或“”为横坐标，以为纵坐标，在坐标纸上描点连线，若在误差允许的范围内，得到的图像为直线，则牛顿第二定律得到验证。
    若中作出的图像的斜率为k，则当地的重力加速度大小______。用相关物理量的符号表示
12. 学校物理兴趣小组为了测定某金属探测仪的电池的电动势左右和内阻左右，设计了如图甲所示的电路，允许通过电池的最大电流为100mA，为定值电阻，R为电阻箱。
    
    实验室备有的保护电阻有以下几种规格，本实验应选用______。
    A.
    B.
    C.
    该小组首先正确得出了与的关系式为______用E、r、和R表示，然后根据测得的电阻值R和电压表的示数U，正确作出图像如图乙所示，则该电池的电动势______V、内阻______。
13. 如图所示，一开口向下的汽缸竖直悬挂，汽缸内有一质量不计的薄活塞密封着一定质量的理想气体。当缸内气体的热力学温度为时，活塞到缸口的距离为缸口到缸底的距离的一半。已知活塞的横截面积为S，大气压强恒为，不计活塞与汽缸内壁的摩擦。
    若对缸内气体缓慢加热，求活塞到达缸口时气体的热力学温度T；
    若保持缸内气体的温度不变，用竖直向下的拉力将活塞缓慢拉至缸口，求活塞到达缸口时拉力的大小F。
    
    
    
    
    
    
     
14. 如图所示，AB为固定在竖直平面内的圆轨道，半径为r，末端B切线水平。一质量为m的沙车静止在B点右侧的光滑水平面上。B点与沙车中水平沙面间的高度差为r。一质量为的小滑块视为质点以不变的速率从A端开始沿AB轨道运动，离开B点后落到沙车里。滑块在AB轨道上运动的速率为重力加速度大小，不计空气阻力。求：
    滑块通过B点时受到的轨道的支持力大小F；
    滑块从A端运动到沙面所用的时间t；
    滑块从A端开始到与沙车相对静止的过程中，系统产生的热量Q。
    
    
    
    
    
    
     
15. 如图所示，在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，固定一倾角的光滑绝缘斜面足够长，匀强电场的电场强度大小为E、方向竖直向上，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直斜面水平向外，一带正电小球视为质点静止在斜面上的A点，小球对斜面恰好无压力。重力加速度大小为g，不计空气阻力。
    求带电小球的比荷；
    若其他情况不变，将电场方向变为竖直向下，求小球刚要离开斜面时的速度大小v以及小球在斜面上连续运动的距离x；
    若其他情况不变，将磁场方向变为垂直斜面水平向里，在A点给小球一大小为v的速度[即中小球刚要离开斜面时的速度]，方向可在电场所在平面内水平向左到竖直向上之间调整，不考虑小球落回斜面后的运动，求小球从离开A点至落回斜面的最长时间，以及小球在斜面上的落点区域的长度L。

答案和解析

1.【答案】D
 

【解析】解：A、氢原子的发射光谱为线状谱，故A错误；
B、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，故B错误；
C、目前所有核电站均是采用的重核裂变产生的能量进行发电的，所需材料主要是铀，热核聚变仍处于实验阶段，故C错误；
D、根据光电效应发生的条件可知，一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该光的频率小于金属的截止频率，故D正确。
故选：D。
发射光谱为线状谱；
太阳辐射的能量来源于太阳内部的核聚变反应；
核电站释放的能量来源于重核裂变释放的核能；
根据光电效应发生的条件判断。
该题考查氢光谱、核能的利用以及光电效应，掌握光电效应产生的条件即可。
 

2.【答案】C
 

【解析】解：由于购物袋重力没有变，故绳子缩短后，根据力的合成特点可知当重力不变时，绳子间的夹角变大，故绳子上的力变大，故AB错误；
由于购物袋重力没有变，故绳子缩短后，购物袋对人的作用力不变，故C正确，D错误。
故选：C。
根据力的合成原理，即平行四边形法则可分析解答。
本题解题关键是抓住动滑轮绳子的张力大小相等的特点，以及合力与分力的关系：合力大小不变，夹角增大时，合力减小进行分析。
 

3.【答案】D
 

【解析】解：AD、因为图像斜率表示加速度，由图可知，在时间内，甲做加速度逐渐减小的变加速直线运动，且在时间内的某时刻甲的切线斜率等于乙的斜率，即时间内的某时刻两者加速度相同，故A错误，D正确；
B、因为图像的面积表示位移，由图可知时间内
又因为甲、乙两智能小车在同一地点从同一时刻开始沿同一方向运动，所以时刻甲在乙前面，故B错误；
C、因为时刻甲在乙前面，且之后乙的速度大于甲的速度，所以甲、乙时刻之后会相遇一次，且相遇之后一直乙的速度大于甲的速度，故只能相遇一次，故C错误。
故选：D。
图像的斜率表示加速度，图像与时间轴围成的面积表示位移，根据位移关系，结合初始位置关系，分析两个物体相遇的次数。
解决本题的关键要能够从图像中中获取有效信息，知道图像的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移。
 

4.【答案】C
 

【解析】解：A、由理想变压器的变压公式，可知原副线圈匝数之比为，故A错误；
B、根据有效值与最大值的关系可知，副线圈两端的电压最大值，故B错误；
C、由理想变压器的变流公式，解得原线圈电流，故C正确；
D、根据理想变压器输出功率大于输入功率可知，原副线圈的功率之比为1：1，故D错误。
故选：C。
根据理想变压器原副线圈电压、电流与匝数之比关系可以分析，再根据最大值与有效值之间关系以及输入功率等于输出功率即可解本题。
该题考查理想变压器电压、电流与原副线圈匝数之比的关系，有效值与最大值之间关系，以及输入功率等于输出功率等知识点，属于基本题型。
 

5.【答案】B
 

【解析】解：根据库仑定律，A处电荷对C处电荷的电场力：，方向由C到A，
根据库仑定律，B处电荷对C处电荷的电场力：，方向由C到B，
根据平行四边形定则可以得到C处电荷受到的电场力：，方向由C到O。
设OA距离为r，由几何关系知：
根据点电荷场强公式可知，A处电荷在O点产生场强：，方向由A指向O
B处电荷在O点产生场强：，方向由B指向O
C处电荷在O点产生场强：，方向由O指向C
根据平行四边形定则可知O点场强：，方向由O向B。
如图所示

故B正确，ACD错误。
故选：B。
分别求出A、B处电荷对C处电荷的电场力的大小与方向，再利用平行四边形定则进行合成即可正确解答。根据点电荷场强公式结合叠加原理分析三角形中心O点处的场强大小和方向。
此题考查了库仑定律以及电场的叠加问题，关键要掌握库仑定律公式、点电荷场强公式和平行四边形定则，结合数学知识求解。
 

6.【答案】B
 

【解析】解：甲图为波在时刻的波形图，乙图为某质点的振动图像，根据乙图在的运动状态，可知此质点在图甲的与之间某处，且根据甲图可知；
距离该质点1m处的质点与乙图所表示的质点相差四分之一个波长，即在时，质点在y轴负半轴向上运动或，轴正半轴向下运动；故B正确，ACD错误；
故选：B。
根据图甲和图乙分析波长即质点的位置关系，根据波的传播方向判断质点的振动方向。
本题考查横波的图像，解题关键掌握波动图与振动图的认识，注意波的传播与质点振动的关系。
 

7.【答案】A
 

【解析】解：初始系统静止，所以C球质量为2m，根据机械能守恒定律可知当C球落地时，A球具有的速度为
之后A做竖直上抛运动，根据
解得

A球能上升的最大高度

故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据初始状态解得C的质量，根据机械能守恒定律可解得C落地时A的速度，根据运动学知识解得h上升的高度。
对于机械能守恒定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用机械能守恒定律解答。
 

8.【答案】AB
 

【解析】解：设入射光线经玻璃折射时，入射角为i，折射角为r，射至棱镜右侧面的入射角为，根据折射定律得，

①
由几何关系得，
 ②
当时，由①知，有最大值由②知，
③
同时应小于玻璃对空气全反射的临界角。即
，即④
由①②③④式及题设条件可知。
故AB正确，CD错误；
故选：AB。
作出光路图，根据光的折射定律结合光在另一侧面上折射时不能发生全反射，通过几何关系求出顶角的范围．
解决本题的关键掌握光的折射定律，以及掌握发生全反射的条件和临界角公式
 

9.【答案】ABD
 

【解析】解：卫星受到的万有引力提供向心力
化简整理

轨道半径r的三次方与周期T的二次方的关系图像的斜率
求得

A.由上述分析，求得地球质量M，又已知地球的半径和引力常量，地球的平均密度，故A正确：
B.万有引力近似等于重力，由上述分析，求得地球质量M，又已知地球的半径和引力常量，地球表面的重力加速度大小，故B正确；
C.不知道“试验十三号”卫星的质量，因此无法求出“试验十三号”卫星在轨运行的动能，故C错误；
D.绕地球表面运行的卫星万有引力提供向心力由上述分析求得地球质量M，已知地球的半径和引力常量，求得，故D正确。
故选：ABD。
卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律求出图象的函数表达式，然后根据图示图象分析答题。
本题考查了万有引力定律的应用，知道万有引力提供向心力是解题的前提，应用万有引力公式与牛顿第二定律求出图象的函数表达式，根据图示图象可以解题。
 

10.【答案】BC
 

【解析】解：A、已知电压表的示数为，，则通过电阻R的电流为，故A错误；
B、由闭合电路的欧姆定律可知，细金属条产生的感应电动势，由得细金属条的速度大小，故B正确；
C、每2s内通过电阻R的电荷量为，故C正确；
D、金属条受到的安培力大小为：，人克服细金属条所受安培力做功的功率为，联立解得，故D错误。
故选：BC。
根据欧姆定律求通过电阻R的电流；由闭合电路欧姆定律求出细金属条产生的感应电动势E，再由求细金属条的速度大小；由求每2s内通过电阻R的电荷量；由安培力公式求金属条受到的安培力大小，即可由求解人克服细金属条所受安培力做功的功率。
本题是理论联系实际问题，关键是建立物理模型，综合运用电磁感应知识、电路知识、力学知识解题。要注意金属条两端的电压是外电压，不是内电压。
 

11.【答案】  
 

【解析】解：根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度可知，滑块b通过光电门时的速度大小
由牛顿第二定律得：
对系统：
由匀变速直线运动的速度-位移公式得：
解得：，则以为纵坐标，横坐标为作出图象；
由可知，图象的斜率，解得：
故答案为：；；。
根据遮光片的宽度与通过光电门的时间可以求出滑块经过光电门时的速度大小。
应用牛顿第二定律可以求出图象的函数表达式，然后分析答题。
根据图象的函数表达式求出重力加速度大小。
理解实验原理是解题的前提，应用牛顿第二定律与运动学公式求出图象的函数表达式即可解题。
 

12.【答案】  10 50
 

【解析】解：电路最小总电阻约为，电池内阻约为，则保护电阻应选择B。
根据图甲所示电路图，由闭合电路的欧姆定律得：，整理得：
由图示图象可知，纵轴截距，图象斜率
解得电池电动势，内阻；
故答案为：；；10；50。
根据电路最小电阻选择定值电阻。
应用闭合电路的欧姆定律求出图像的函数表达式，然后根据图示图像答题。
理解实验原理、掌握实验器材的选择原则是解题的前提，应用闭合电路的欧姆定律即可解题。
 

13.【答案】解：设缸口到缸底的距离为L，根据查理定律有
解得。
设活塞到达缸口时，缸内气体的压强为p，根据玻意耳定律有
对活塞，根据物体的平衡条件有
解得。
答：若对缸内气体缓慢加热，活塞到达缸口时气体的热力学温度T为；
若保持缸内气体的温度不变，用竖直向下的拉力将活塞缓慢拉至缸口，活塞到达缸口时拉力的大小F为
 

【解析】根据查理定律求活塞到达缸口时气体的热力学温度T；
根据玻意耳定律求活塞到达缸口时，缸内气体的压强为p，再对活塞，由平衡条件求解力F。
本题考查了气体的等容变化、等温变化实验定律。抓住气体不变的参量，选择相应的气体实验定律是本题的关键。
 

14.【答案】解：滑块通过B点时，根据牛顿第二定律有
解得。
滑块在AB轨道上运动的时间
设滑块从B点到达沙面的时间为，有
又
解得
滑块陷入沙车的过程中，系统水平方向动量守恒，设滑块与沙车相对静止时的速度大小为v，规定向右为正方向，有
根据能量守恒定律有
解得。
答：滑块通过B点时受到的轨道的支持力大小为；
滑块从A端运动到沙面所用的时间为；
滑块从A端开始到与沙车相对静止的过程中，系统产生的热量为。
 

【解析】由机械能守恒定律求出滑块到达B点时的速度，然后由牛顿第二定律求出轨道对滑块的支持力。
由运动学公式和几何关系可以求出滑块的运动时间。
根据动量守恒定律及能量守恒定律解答。
本题是多体多过程问题，分析清楚物体运动过程是正确解题的关键，应用机械能守恒定律、牛顿定律、运动学公式、动量守恒定律即可正确解题。
 

15.【答案】解：当电场方向竖直向上时，小球对斜面恰好无压力，可知小球受到的电场力和重力平衡，由平衡条件得：

解得带电小球的比荷；
当电场方向为竖直向下时，小球受到竖直向下的电场力其大小仍等于mg，因洛伦兹力与速度方向垂直，故小球沿斜面向下做匀加速直线运动。当小球与斜面的弹力恰好为零时即将离开斜面，则在垂直于斜面方向有：

解得小球离开斜面时速度为：
沿斜面方向，根据牛顿第二定律得：

解得小球在斜面运动的加速度为：
小球在斜面上连续运动的距离为：

因电场力与重力平衡，故小球在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，其轨迹如图所示，在A点小球的速度方向竖直向上时，落回斜面的轨迹圆心角最大为，所用时间最长，设运动半径为r。
由洛伦兹力提供向心力得：
解得：
最长时间为：
在A点小球的速度方向垂直斜面向上时，落回斜面的位置C距离A的距离最远为2r，即，
在A点小球的速度方向水平向左时，落回斜面的位置距离A的距离最近，
由几何关系可得，为等边三角形，则有
小球在斜面上的落点区域的长度：
答：带电小球的比荷为；
小球刚要离开斜面时的速度大小v为，以及小球在斜面上连续运动的距离x为；
小球从离开A点至落回斜面的最长时间为，以及小球在斜面上的落点区域的长度L为。
 

【解析】当电场方向竖直向上时，小球对斜面无压力，可知小球受到的电场力和重力大小相等，由此求出电场强度的大小；
当电场方向竖直向下时，小球受到的电场力方向竖直向下，小球沿斜面向下做加速运动，小球受到的洛伦兹力逐渐增大，当小球恰好离开斜面时，在垂直于斜面的方向上合力为零，由此可求出此时的速度；由于小球平行斜面方向的分力不变，故加速度不变，做匀加速直线运动，根据速度-位移关系公式求滑行距离。
因电场力与重力平衡，故小球在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，作出轨迹图，在A点小球的速度方向竖直向上时，落回斜面的轨迹圆心角最大，所用时间最长。在A点小球的速度方向垂直斜面向上时，落回斜面的位置距离A的距离最远，在A点小球的速度方向水平向左时，落回斜面的位置距离A的距离最近，由洛伦兹力提供向心力求得运动半径，根据几何关系求解。
该题考查了带电物体在复合场中的运动情况，解决此类问题要求我们要对带电物体进行正确的受力分析，要注意找出当小球离开斜面时的受力情况是解决该题的关键。