2022届安徽省巢湖一中等10联盟高三（下）高考前最后一卷理综物理试题含解析

2022届巢湖一中等10联盟高考前最后一卷理科综合

物理试题

第I卷：选择题

一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题只有一项符合题目要求，第5~8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，有选错的得0分。

1. 北京冬奥会于2022年2月4日开幕，在2月8日进行的自由式滑雪女子大跳台比赛中，中国选手谷爱凌获得了该项目历史上第一块金牌。下图为“大跳台”赛道的示意图，由助滑道、起跳区、着陆坡、终点线、停止区组成。下列说法正确的是（　　）

A. 助滑道上运动员下蹲，双臂向后紧贴身体，以减小起跳时的速度

B. 运动员在助滑道上加速下滑时，运动员处于超重状态

C. 所有运动员在着陆坡落地时，他们的速度方向一定相同

D. 着陆时运动员控制身体屈膝下蹲，是为了减小平均冲击力

【答案】D

【解析】

【详解】A．助滑道上运动员下蹲，双臂向后紧贴身体，以减小起跳时的空气阻力，增加起跳速度，A错误；

B．运动员在助滑道上加速下滑时，运动员处于失重状态，B错误；

C．由于运动员在空中完成各种动作，调整运动姿态，改变空气阻力，从而使落地时的速度方向不一定相同，C错误；

D．着陆时运动员控制身体屈膝下蹲，延长落地时间，从而减小平均冲击力，D正确。

故选D。

2. 像增强器是微光夜视仪的核心器件。像增强器的简化原理如下：微光照射光电管阴极时，由于光电效应而产生光电子，光电子经过相同电压加速，最后到达荧光屏上，引起荧光材料发光，形成图像。根据以上信息和所学知识判断下列说法正确的是（　　）

A. 射到光电管阴极的微光都能使阴极金属发生光电效应

B. 因为是微光，所以发生光电效应现象需要更长的时间

C. 同一种光使阴极发生光电效应，产生的光电子到达荧光屏时的动能都相等

D. 同一种光照射光电管，阴极材料的逸出功越小，越容易发生光电效应

【答案】D

【解析】

【详解】A．只有当时，光电子才可以从金属中逸出，即产生光电效应的条件是微光的频率要大于金属的截止频率，故A错误；

B．电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间，光电流几乎是瞬时产生的，B错误；

C．同一种光使阴极发生光电效应后，逸出光电子的最大初动能相等，但不一定所有光电子的初动能都相等，所以光电子最后到达荧光屏时的动能也不一定相等，故C错误；

D．同一种光照射光电管，阴极材料的逸出功越小，越容易发生光电效应。D正确。

故选D。

3. 如图，虚线为纸面内两个等量异种电荷产生的电场中的一条直的等势线，一个带负电的粒子仅在电场力作用下从A运动到B，轨迹（如实线所示）和这条等势线在同一平面，则（　　）

A. A点电势比B点电势高

B. A点电势比B点电势低

C. A点电场强度比B点电场强度大

D. A点电场强度比B点电场强度小

【答案】B

【解析】

【详解】AB．根据电场线与等势面垂直可知，根据粒子运动轨迹可知所受电场力向右，则电场线方向向左，根据沿着电场线逐渐降低，可知A点电势比B点电势低，故B正确，A错误；

CD．根据题中信息只能判断出过等势线与粒子运动轨迹的交点的电场线垂直等势线向左，不能判断出、两点电场强度的大小，故CD错误。

故选B。

4. 中国航天“超级2021”，再创航天纪录。这一年，“天和”核心舱一飞冲天，中国正式迈入空间站时代，“天问一号”火星着陆，“羲和号”实现中国太阳探测零的突破，......，长征系列火箭立下汗马功劳，无数航天人接力探索，成就了这史无前例的航天大年！已知重力加速度，地球半径，引力常量。下列选项中错误的是（　　）

A. 距地面400km高的“天和”核心舱绕地球做圆周运动的周期小于24小时

B. “天问一号”火星探测器在绕火星的某个椭圆轨道上运动，在近火点的速率大于远火点

C. “羲和号”卫星的发射速度一定大于第三宇宙速度

D. 某一长征运载火箭在发射时，若喷出一定质量气体的速度越大，则火箭获得的速度越大

【答案】C

【解析】

【详解】A．同步卫星的轨道高度约为地球半径的6倍，由题意可知“天和”核心舱的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，根据

可得

可知距地面400km高的“天和”核心舱绕地球做圆周运动的周期小于同步卫星的周期24小时，故A正确，不符合题意；

B．由开普勒第二定律可知“天问一号”火星探测器在绕火星的某个椭圆轨道上运动，在近火点的速率大于远火点，故B正确，不符合题意；

C．第三宇宙速度为逃逸出太阳引力场的最小发射速度，所以“羲和号”卫星的发射速度一定小于第三宇宙速度，故C错误，符合题意；

D．根据动量守恒定律可知某一长征运载火箭在发射时，若喷出一定质量气体的速度越大，则火箭获得的速度越大，故D正确，不符合题意。

故选C。

5. 如图，倾角θ=30°的斜面体ABC固定在水平面上，斜面AC长为L，在斜面中点D处立有一根竖直的细杆，从斜面顶端A点水平抛出一个小球，小球刚好能越过竖直细杆并落在斜面的底端C。不计空气阻力，小球可视为质点，则细杆的长度为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】设小球的初速度为，从抛出到落在斜面的底端C的时间为t，则根据平抛运动规律有

设当小球运动到细杆上方时，花的时间为，下降高度为H，则有

联立得到

D点到水平面的高度为

所以细杆的长度为

故选A。

6. 甲、乙两个小钢球沿竖直方向做匀变速直线运动，其x-t图像如图所示，两图线均为抛物线，（1s，7m）和（0，2m）分别为甲、乙两抛物线的顶点。设竖直向上为正方向，关于两个小球的运动下列说法正确的是（　　）

A. 甲和乙加速度相同

B. 甲和乙的初速度相同

C. 0~1s内甲、乙的平均速度相同

D. 0~2s内甲的速度改变量大小为20m/s

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由运动学公式

知甲、乙两个小钢球x-t图像为抛物线，则两球做匀变速直线运动，甲球先向上做匀减速运动到顶点速度减为零，后匀加速向下运动，在内有

带入图中数据t=1s，x=5m，得

方向向下，乙球从顶点向下做初速度为零的匀加速运动，有

带入图中数据t=1s，x=5m，得

方向向下，甲和乙的加速度相同，故A正确；

B．由图像知甲经1s时间上升到顶点，速度减为零，设甲球初速度为v0，由

带入数据

解得

乙的初速度为零，故B错误；

C．由图知0~1s内甲、乙的位移分别为5m，-5m，由平均速度公式

代入数据解得

，

故C错误；

D．2s末时甲向下加速了1s，速度为

0~2s内甲的速度改变量

速度改变量的大小为20m/s，故D正确。

故选AD。

7. 如图，平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，左端接有定值电阻R，导轨处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN垂直放在导轨上，给金属棒一个水平向右的瞬时速度，金属棒向右运动最终停在虚线b处，虚线a为金属棒向右运动到b的中间位置。金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，不计金属棒、导轨的电阻，金属棒从开始运动到虚线a的过程中，克服安培力做功为，安培力的冲量大小为，从虚线a运动到虚线b，克服安培力做功为，安培力的冲量大小为，则（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．金属棒从开始运动到虚线a的过程中，安培力的冲量为

根据电流的定义式有

设金属棒运动的距离为，则通过金属棒中的电荷量为

联立得到

同理可得

A正确，B错误；

CD．设初速度为，金属棒在虚线a速度为，根据动量定理，从虚线a运动到虚线b有

金属棒从开始运动到虚线a的过程有

联立得到

根据动能定理，从虚线a运动到虚线b有

金属棒从开始运动到虚线a的过程有

联立得到

C正确，D错误；

故选AC。

8. 如图，一质量为2m、半径为R的四分之一光滑圆弧槽，放在光滑的水平面上，底端B点切线水平，有一质量为m、可视为质点的小球由槽顶端A点静止释放。不计空气阻力，在小球下滑至槽底端B点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 若圆弧槽不固定，小球和槽组成的系统动量守恒

B. 若圆弧槽不固定，小球水平方向的位移大小为

C. 圆弧槽固定和不固定两种情形下，小球滑到B点时的速度之比为

D. 圆弧槽固定和不固定两种情形下，圆弧槽对地面的最大压力之比为9:7

【答案】BC

【解析】

【详解】A．若圆弧槽不固定，小球和槽组成的系统水平方向受合外力为零，则水平方向动量守恒，A错误；

B．若圆弧槽不固定，对小球和槽组成的系统水平方向动量守恒，则

解得小球水平方向移动的位移为

B正确；

C．圆弧槽固定时小球滑到B点时的速度

圆弧槽不固定情形下，由动量守恒和能量关系可知

解得

则圆弧槽固定和不固定情形下，小球滑到B点时的速度之比为

C正确；

D．由C中分析可知，若圆弧槽固定，小球到达底端时

解得

则圆弧槽对地面最大压力为

若圆弧槽不固定，小球到达底端时

解得

则圆弧槽对地面的最大压力为

圆弧槽固定和不固定两种情形下，圆弧槽对地面的最大压力之比为

D错误。

故选BC。

第Ⅱ卷：非选择题

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分，必考题每个试题考生都必须作答。选考题考生根据要求作答。

【一】必考题

9. 某实验小组用如图所示装置探究力的合成与分解。木板上固定一张画有角度刻度线的白纸，调节木板竖直且零刻度线水平，轻质弹簧测力计a和b通过细线连接系于O点，其下端用细线挂一重物Q，使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数，并在白纸上记录O点的位置和细线的方向。

（1）图中弹簧测力计a的示数为______N；

（2）初始连接弹簧测力计a的细线与60°重合，连接弹簧测力计b的细线处于水平，现让弹簧测力计a、b均绕O点顺时针缓慢转动，保持结点在圆心O处、两弹簧测力计间的夹角不变，直到连接弹簧测力计a的细线方向水平为止，此过程中弹簧测力计a的示数_____、弹簧测力计b的示数________。（均选填“变大”“不变”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）

【答案】    ①. 5.78##5.79##5.80##5.81##5.82    ②. 变小    ③. 变大

【解析】

【详解】（1）[1]弹簧测力计a分度值为0.1N，需要估读到0.01N，所以示数为5.80N；

（2）[2][3]由题意，根据几何关系可知，弹簧测力计a、b对O点的拉力、以及重物Q对O点的拉力G组成的矢量三角形内接于圆内，如图所示

可知在弹簧测力计a、b均绕O点顺时针缓慢转动直到弹簧测力计a方向水平的过程中，弹簧测力计a的示数变小，弹簧测力计b的示数会变大。

10. 某同学要精确测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供以下器材：

A.一节干电池（电动势约1.5V，内阻约2Ω）

B.电流表A（量程1mA，内阻）

C定值电阻（阻值1950Ω）

D.电阻箱R（阻值范围0~999.9Ω，额定电流1A）

E.开关及导线若干”

该同学根据实验室提供的器材设计了如图甲、乙所示的两个电路。

（1）你认为电路合理的是______（选填“甲”或“乙”）；

（2）请你根据选取的电路用笔画线代替导线，将下列实物图连接完整_______；

（3）为了确保电阻箱的安全，闭合开关前，将电阻箱的阻值调到________（选填“最大”或“最小”），闭合开关，多次调节电阻箱，记录电阻R及电流表对应的读数I，作出图像，得出图像的斜率为k，与纵轴的截距为a，则电池的电动势E=_______，电池的内阻r=_______。（均用已知和测量的物理量符号表示）

【答案】    ①. 乙    ②.     ③. 最大    ④.     ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1]电流表量程过小，直接连接在干路中测量电流容易损坏电表，可以将电流表与定值电阻串联，改装成电压表，从而测量路端电压，故乙比较合理。

（2）[2]根据电路图，连接实物图如下

（3）[3] 为了确保电阻箱的安全，闭合开关前，将电阻箱的阻值调到最大。

[4][5]根据闭合电路欧姆定律

整理得

根据题意

解得

11. 北京2022年冬奥会冰壶比赛在北京“冰立方”举行。比赛时，运动员推着冰壶出发，如图，在投掷线AB处（壶与投掷线相切）将冰壶以一定的初速度推出，按比赛规则，他的队友可以用毛刷在冰壶滑行的前方刷冰，减小摩擦因数以调节冰壶的运动。不刷冰的情况下冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02。圆垒中心O到投掷线的距离l=29.85m，圆垒半径为R=1.85m，红、蓝冰壶质量相等，半径均为r=0.15m，g取10m/s2。

（1）运动员以多大的速度沿图中虚线从投掷线将冰壶推出，不刷冰的情况下，冰壶的中心能恰好停在O点；

（2）一蓝壶静止在图中虚线上P点，其中心到O点的距离；不刷冰的情况下，红壶从投掷线出发的速度为；方向沿中心线向蓝壶滑去，两壶发生正碰，碰后红壶速度大小变为；请通过计算判断，红壶、蓝壶能否进入圆垒？

【答案】（1）；（2）红壶不能进入，蓝壶可以进入

【解析】

【详解】（1）依题意得冰壶滑行的距离为

此过程由动能定理得

解得

（2）依题意得碰前红壶滑行的距离为

此过程由动能定理得

解得碰前红壶的速度

设碰后蓝壶速度为v2，由动量守恒定律

解得

对于红壶，设碰后滑行距离为x1，由动能定理得

解得

所以，红壶不能进入圆垒。

对于蓝壶，设碰后滑行的距离为x2，由动能定理得

解得

所以，蓝壶可以进入圆垒。

12. 如图，在竖直平面内存在两个相邻的场区Ⅰ和Ⅱ。场区：Ⅰ是两个正对平行金属板间的匀强电场，平行金属板长，金属板与水平方向的夹角θ=30°。无限长的平行边界MN、PQ间有垂直纸面向外的匀强磁场B和竖直向上的匀强电场（图中未画出），组成宽度的场区Ⅱ。现有一个，m=0.2kg可视为质点的带正电的小球，以的速度垂直电场方向射入场区Ⅰ，小球恰好能做直线运动。已知，，，场区Ⅰ、Ⅱ的边界为理想边界。求：

（1）场区Ⅰ的电场强度大小；

（2）小球离开场区Ⅰ时速度的大小v；

（3）小球从射入场区Ⅰ至第二次进入场区Ⅱ的时间（结果保留两位有效数字）。

【答案】（1）100N/C；（2）8m/s；（3）3.7s

【解析】

【详解】(1)依题意，小球恰能好能做直线运动，可知小球所受合力方向与电场线垂直，如图

有

，

解得

(2)由动能定理，可得

解得

(3)小球在场区Ⅰ的运动时间设为，有

解得

小球进入场区Ⅱ后，有

可知，小球所受合力为洛伦兹力，将做匀速圆周运动，有

解得

由几何关系

解得

小球在场区Ⅱ做匀速圆周运动的周期为

设其运动时间为，则有

由几何关系易知小球速度方向水平离开场区Ⅱ后做平抛运动，设经再次进入场区Ⅱ，有

解得

小球从射入场区Ⅰ至第二次进入场区Ⅱ的时间为

【二】选考题：请考生从给出的2道物理题中任选一题作答。并用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应题号右边的方框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致。在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分。

【物理——选修3-3】

13. 关于“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，下列说法正确的是（　　）

A. 实验时应先将痱子粉撒在水面上，再将油酸酒精溶液滴入水中

B. 实验时观察到油膜的面积先增大后不变

C. 在水面上撒的痱子粉偏多，会让油酸分子直径的测量值偏大

D. 估算油酸分子的直径时用纯油酸的体积除以对应的油膜面积

E. 用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成规则形状可以减小实验误差

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．实验时应先将痱子粉撒在水面上，再将1滴油酸酒精溶液滴在水面上，故A正确；

B．由于油酸酒精溶液中的酒精溶于水中，所以实验时观察到油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，故B错误；

C．在水面上撒的痱子粉偏多，油酸不能散开形成单分子层，导致测量面积偏小，会让油酸分子直径的测量值偏大，故C正确；

D．估算油酸分子的直径时用纯油酸的体积除以对应的油膜面积，故D正确；

E．用油膜法估测油酸分子的大小实验，只要是单分子层油膜即可，对油膜形状没有要求，故E错误；

故选ACD。

14. “拔火罐”是中医传统养生疗法之一，以罐为工具，如图，将点燃的火源放入小罐内加热，然后移走火源并迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，冷却后火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上。现将罐加热后压在皮肤上，此时罐内气体的温度为87℃、压强与外部大气压相同，经一段时间后，罐内气体温度与环境温度相等且保持不变。已知大气压强为，环境温度为27℃，忽略皮肤凸起对火罐内气体体积的影响，罐内气体可视为理想气体。

（1）若罐内密封的气体质量不变，求罐内温度降至环境温度时封闭气体的压强；

（2）若罐内气体温度降为环境温度后，开始往罐内“跑慢气”，一段时间后，封闭气体的压强为0.9，求跑进罐内气体的质量与原来罐内封闭气体的质量之比。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）气体发生等容变化，根据查理定律有

其中

解得

（2）设跑进罐内气体在大气压强为情况下的体积为，以整体气体为研究对象，发生等温变化，根据玻意耳定律有

解得

原来罐内封闭气体在大气压强为情况下的体积为，发生等温变化，根据玻意耳定律有

解得

跑进罐内气体的质量与原来罐内封闭气体的质量之比即为压强、温度相同时的体积之比

【物理——选修3-4】

15. 如图，为一列简谐横波沿x轴传播在t=0时刻的波形图，a、b、c是波传播路径上的三个质点，质点a的振动方程为，则下列说法正确的是（　　）

A. 该波沿x轴正方向传播

B. 该波传播的速度大小为3m/s

C. 质点b的平衡位置在x=7m处

D. t=0时刻，质点b、c的加速度大小相等、方向相反

E. 在0~10s时间内，质点c运动的路程为1m

【答案】BCE

【解析】

【详解】A．根据题意，质点a的振动方程为，可知图示时刻t=0时刻的波形图，在之后质点a会向y轴正方向运动，则波会向左，即波沿x轴负方向传播，故A错误；

B．由图可知，简谐波的波长为，根据质点的振动方程可知，则可得

可解得

故B正确；

C．由图可得波的方程为

代入当且对应图像，可得

故质点b的平衡位置在x=7m处，故C正确；

D．由图可知t=0时刻，质点b、c都在y轴的处，则根据可知质点b、c所受力大小相等，方向相同，则加速度大小相等，方向也相同，故D错误；

E．已知，可得在0~10s时间内质点c运动了2.5T，所以质点c在0~10s时间内通过的路程为

故E正确。

故选BCE。

16. 如图为一个透明光学元件的截面图，左侧为矩形，AB间距L=15cm，右侧边界是半径的半圆弧。一束单色光由空气从左边界中点P与中轴线成60°角射入光学元件，在元件内第一次到达边界的位置为B点。已知光在真空中的传播速度，求：

（1）该元件的折射率n；

（2）光束从入射至第一次离开光学元件所用的时间。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）由几何关系知

所以

（2）全反射的临界角C

所以

所以光束在B点会发生全反射，光路如图所示

由几何关系可知光束在元件中的路程

光束在元件中的传播速度

光束从入射至离开光学元件所用的时间