2022届宁夏回族自治区银川一中高三下学期第四次模拟理综物理试题含解析

2022年普通高等学校招生全国统一考试

理科综合能力测试试题卷

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。

1. 如图所示是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图。若通电螺线管是密绕的，下列说法正确的是（　　）

A. 电流越大，内部的磁场越接近匀强磁场

B. 螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场

C. 螺线管直径越大，内部磁场越接近匀强磁场

D. 磁感线画得越密，内部的磁场越接近匀强磁场

【答案】B

【解析】

【详解】根据螺线管内部的磁感线分布可知，在螺线管的内部，越接近于中心位置，磁感线分布越均匀，越接近两端，磁感线越不均匀，可知螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场。

故选B。

2. 以下叙述正确的是（　　）

A. 铀核裂变的核反应方程是U→Ba＋Kr＋2n

B. 光电效应实验说明光具有粒子性，康普顿效应实验说明了光具有波动性

C. 在核裂变反应堆中用石墨或重水做慢化剂，其作用是减慢链式核反应的速度

D. 质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出能量

【答案】D

【解析】

【详解】A．铀核裂变的核反应方程是U+n→Ba＋Kr＋3n。故A错误；

B．光电效应实验说明光具有粒子性，康普顿效应实验也说明了光具有粒子性。故B错误；

C．在核裂变反应堆中用石墨或重水做慢化剂，其作用是减慢快中子的速度，使之变成慢中子。故C错误；

D．质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，根据质能方程可知，释放出能量。故D正确。

故选D。

3. 如图所示，竖直墙壁O处用光滑铰链铰接一轻质杆的一端，杆的另一端固定小球（可以看成质点），轻绳的一端悬于P点，另一端与小球相连。已知轻质杆长度为R，轻绳的长度为L，且R<L<2R。A、B是墙上两点，且OA=OB=R。现将轻绳的上端点P沿墙壁缓慢下移至A点， 此过程中轻绳对小球的拉力F1及轻质杆对小球的支持力F2的大小变化情况为（　　）

A. F1和F2均增大 B. F1保持不变，F2先增大后减小

C. F1和F2均减小 D. F1先减小后增大，F2保持不变

【答案】A

【解析】

【详解】小球受重力、细线的拉力和支持力，由于平衡，三个力可以构成矢量三角形，如图所示：

根据平衡条件，该力的矢量三角形与几何三角形POC相似，则有

解得

当P点下移时，PO减小，L、R不变，故F1增大，F2增大。

故选A。

4. 北京冬奥会将在2022年2月4日至2022年2月20日在北京和张家口联合举行。这是北京和张家口历史上第一次举办冬季奥运会，图示为某滑雪运动员训练的情景∶运动员从弧形坡面上滑下，沿水平方向飞出后，又落回到斜面上。若斜面足够长且倾角为0，弧形坡而与斜面顶端有- -定高度差，某次训练时，运动员从弧形坡面飞出的水平速度大小为v0，飞出后在空中的姿势保持不变，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　）

A. 若运动员以不同的速度从弧形坡面飞出，落到斜面前瞬间速度方向一定相同

B. 若运动员飞出时的水平速度大小变为2v0，运动员飞出后经距斜而最远

C. 若运动员飞出时的水平速度大小变为2 v0，运动员落点位移为原来的4倍

D. 若运动员飞出时的水平速度大小变为2 v0，落到斜面前瞬间速度方向与水平方向的夹角变大

【答案】B

【解析】

【详解】AD．利用物体从斜面顶端平抛的运动规律：设人从A点平抛，落到斜面上的C点，沿AC作一直线ACB，则从A平抛时，落到斜面AB上时，速度方向与水平方向的夹角都相等，则落到斜面上E点时y方向速度小于落到D点时y方向速度水平方向速度相同，则落到E点时速度与水平方向的夹角比落到D点小，故AD错误；

B．运动员速度与斜面平行时，离斜面最远，当速度为时，有

得

故B正确；

C．若沿AB斜面平抛，落到斜面上D点的时间

得

可知当速度为2时，，则落到E点时的距离为

故C错误。

故选B。

5. 如图所示，在x轴上方存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，x轴下方有垂直平面向里的半径为x0的圆形区域匀强磁场，两区域的磁感应强度大小相等，在x轴上距离原点x0处垂直于x轴放置一个长度为x0、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板P（粒子一旦打在金属板P 上，其速度立即变为0）。在圆形磁场的左侧-2x0<y<0区域内，均匀分布着质量为m、电荷量为+q的一簇带电粒子，当所有粒子均沿x轴正向以速度v射入圆形磁场区域时，粒子偏转后全部从O点进入x轴上方磁场，则这些从O点进入上方磁场的粒子中，占总数多少的带电粒子打不到金属板P的右侧（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】依题意粒子做匀速圆周运动偏转后全部从O点进入x轴上方磁场，可知轨迹圆的半径等于磁场圆的半径，即

粒子在进入上方磁场后，速度方向是任意的向各个方向运动的粒子均有。根据左手定则可知粒子做顺时针的圆周运动，由几何关系可得从薄金属板P左侧飞出磁场的粒子在磁场中运动的圆心角为

临界轨迹如图甲

被薄金属板P左侧接收的粒子在磁场中运动的圆心角为

临界轨迹如图乙

从薄金属板P右侧飞出磁场的粒子在磁场中运动的圆心角为

临界轨迹如图丙

被薄金属板P右侧接收的粒子在磁场中运动的圆心角为

综上所述，打不到薄金属板P右侧粒子占总数的比值为

故选C。

6. 某空间区域有竖直方向的电场（图中只画出了一条电场线），一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球，在电场中从A点由静止开始沿电场线竖直向下运动，不计一切阻力，运动过程中小球的机械能E与小球位移x的关系图像如图所示，由此可以判断（　　）

A. 沿小球运动方向的电场强度不断减小，一直减小为零

B. 小球所处的电场为匀强电场，场强方向向下

C. 小球可能先做加速运动，后做匀速运动

D. 小球一定做加速运动，且加速度不断增大，最后不变

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．物体的机械能不断减小，由功能关系知电场力做负功，故电场强度方向向上。根据功能关系得

△E＝qE△x

可知图线的斜率等于电场力，斜率不断减小到零，故电场强度不断减小到零，因此电场是非匀强电场，选项A正确、B错误；

CD．在运动过程中，物体受重力与电场力。物体由静止开始下落，故刚开始时重力大于电场力，下落过程中，电场力越来越小，故加速度越来越大，当电场力减小到0时，加速度达到最大值g，故物体做加速度越来越大的加速运动，最后做匀加速直线运动，选项C错误，D正确。

故选AD。

7. 如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的8倍时，两灯泡均能正常发光。则（　　）

A. 原、副线圈匝数之比为7∶1 B. 原、副线圈匝数之比为8∶1

C. 此时a和b的电功率之比为1∶1 D. 此时a和b的电功率之比为1∶7

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．灯泡正常发光，则其电压均为额定电压U额，则说明原线圈两端电压为

副线圈两端电压为

U2=U额

则可知，原、副线圈匝数之比为

故A正确；B错误；

CD．根据公式

可得原、副线圈电流之比为1∶7，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式

P＝UI

可得两者的电功率之比为1∶7。故C错误；D正确。

故选AD。

8. 2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆。5月10日，天舟四号货运飞船在长征七号运载火箭托举下，从文昌航天发射场顺利升空，并与空间站组合体完成自主快速交会对接，中国骄傲的把“快递”送到了太空。为世人瞩目的成功无不汇聚着基础学科的贡献，一些关于中国航天技术的基础知识，以下叙述正确的是（　　）

A. 天舟四号货运飞船与天宫空间站对接时，要首先到达天宫空间站所在轨道，然后加速追上空间站进行对接

B. 随“天问一号”火星探测器登录火星的火星车“祝融”，在火星表面拍摄的画面，地面观测人员可以立即看到

C. 神舟十三号飞船返回舱在落地前开启反推发动机，返回舱完美直立落地。在反推发动机工作的这很短的时间内，舱内的三位宇航员处于超重状态

D. 2020年12月1日，嫦娥五号在月球正面预选着陆区着陆，12月6日，携带着“月壤”的嫦娥五号上升器与轨道器和返回器组合体交会对接，准备回家。12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品着陆地球。以上过程中，“嫦娥五号上升器”要进入绕月轨道与 “轨道器和返回器组合体”对接，发射速度至少要达到 “月球的第一宇宙速度”

【答案】CD

【解析】

【详解】A．在相同的轨道上若加速，会做离心运动，离开圆轨道；若减速，万有引力大于所需向心力，会做近心运动，也会离开圆轨道，所以要实现对接不可能在同一轨道上完成，选项A错误；

B．火星与地球最近距离约为5500万千米，光速约为30万千米/秒，火星上的信号传到地球最短约等于3分钟，故火星车“祝融”在火星表面拍摄的画面，传播到地面观测人员需要一定的时间，选项B错误；

C．开启反推发动机返回舱落地时，返回舱与舱内宇航员具有向上的加速度，舱内的三位宇航员处于超重状态，选项C正确；

D．第一宇宙速度是最小的发射速度，“嫦娥五号上升器”要进入绕月轨道与 “轨道器和返回器组合体”对接，发射速度至少要达到 “月球的第一宇宙速度”选项D正确。

故选CD。

三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共129分）

9. 某同学“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．

（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________（填“F”或“F′”）．

（2）本实验采用的科学方法是________．

A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法

（3）本实验中以下说法正确的是________．

A．两根细绳必须等长

B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上

C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行

D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间夹角必须取90°

【答案】    ①.     ②. B    ③. C

【解析】

【详解】(1)[1]F为平行四边形法则作出的合力，可能存在误差，而为实验时将橡皮条拉到AO时所用的力，其方向必和AO一致；

(2)[2]本实验中用一个力的效果代替两个力的效果，其思路为等效替代法；故选B.

(3)[3] A．细线仅起传递力的作用，其长度与实验无关，故A项错误。

B．橡皮条所在直线应为平行四边形法则中的对角线，不一定是角平分线，故B项错误。

C．实验时务必使细线、橡皮条、弹簧秤等都与木板平面平行，使几个力都在同一平面内，故C项正确。

D．实验对力的方向没有要求，故D项错误。

故选C.

10. （1）某同学使用欧姆表测电阻，欧姆表调零后，用“×100Ω”档测量该电阻的阻值，发现指针偏转角度很小，则做法正确的是将档位调至________（“×10Ω”或者“×1kΩ”）。若功能选择旋钮在“×1kΩ”位置，则所测量电阻的阻值为______kΩ；若功能选择旋钮在 “500mA”位置，则所测量电流的值为______mA。

（2）使用欧姆表测电阻存在较大的系统误差。为了减小系统误差，有人设计了如图所示的实验方案。其中Rx是待测电阻，R是电阻箱，R1、R2是已知阻值的定值电阻。合上开关S，灵敏电流计的指针偏转，将R调至阻值为R0时，灵敏电流计的示数为零。由此可计算出待测电阻Rx=_____。（用R1、R2、R0表示）

【答案】    ①. ×1kΩ    ②. 32 kΩ    ③. 220 mA    ④.

【解析】

【详解】（1）[1]当欧姆表选“”档，调零后，用它测量某一电阻的阻值，指针的偏转角度很小，说明该被测电阻的阻值较大，为测得更准确，应换高挡位，应改用“×1kΩ”档测量。

[2]重新调零后进行测量，指针的位置如图所示，由图示可知，该被测电阻的阻值约为

[3]如果是用直流“500mA”档测量电流，由图示表盘可知，此时表盘度数为220mA。

（2）[4]根据串并联电路特点及欧姆定律可得

灵敏电流计的示数为零，说明其两端的电势相等，有

联立，可得

11. 2022年4月，中国空军连续3次使用我国最先进的战略运输机“运20”鹏程8000公里，向塞尔维亚运送物资。5月14日，首架交付的国产大飞机C919首飞成功，这些标志着中国飞机的制造能力正逐步迈入世界一流行列。如图甲是某型号舰载机在“辽宁号”航空母舰甲板上沿直线加速滑行和离开地面以固定仰角沿直线匀速爬升的示意图，舰载机在滑行和爬升两个过程中：所受推力大小均为其重力的倍，方向与速度方向相同；所受升力大小与其速率的比值均为k1，方向与速度方向垂直；所受空气阻力大小与其速率的比值均为k2，方向与速度方向相反。k1、k2未知；已知重力加速度为g，舰载机质量为m，匀速爬升时的速率为v0，不考虑起飞时航空母舰的航行速度及风速，起飞仰角为θ，且sinθ=，cosθ=。

（1）求k1，k2的值；

（2）若舰载机受到甲板地面的阻力等于压力的k3倍，舰载机沿水平甲板上滑行时能做匀加速直线运动，求k3的值；

（3）若舰载机在水平甲板由静止开始沿直线滑行，其加速度a与滑行距离s的关系如图乙所示，求舰载机在滑行距离为2s0的位置时的速度大小。

【答案】（1），；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）舰载机以速度v0匀速爬升阶段，受力平衡，沿速度方向有

垂直速度方向有

代入数据，联立得

，

（2）设舰载机在地面滑行时速度为v，受到地面弹力为FN，受力分析可知竖直方向平衡

水平方向匀加速

联立解得

舰载机能做匀加速直线运动，a不变，方程中v的系数必须为零，即

则有

（3）依据图乙，0~s0过程舰载机合外力为ma0；s0~2s0过程舰载机合外力ma，随s均匀减小，一小段位移内合外力做功为ma，此过程合外力做功可表示为

0~2s0过程应用动能定理有

解得

12. 如图，平行金属导轨由水平部分和倾斜部分组成，倾斜部分是两个竖直放置的四分之一圆弧导轨，圆弧半径r=0.2m。水平部分是两段均足够长但不等宽的光滑导轨，CC＇=3AA＇=0.6m，水平导轨与圆弧导轨在AA＇平滑连接。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导体棒MN、PQ的质量分别为ml=0.2kg、m2=0.6kg，长度分别为l1=0.2m、l2=0.6m，电阻分别为R1=1.0Ω、R2=3.0Ω，PQ固定在宽水平导轨上。现给导体棒MN一个初速度，使其恰好沿圆弧导轨从最高点匀速下滑，到达圆弧最低处AA＇位置时，MN克服安培力做功的瞬时功率为0.04W，重力加速度g=10m/s2，不计导轨电阻，导体棒MN、PQ与导轨一直接触良好。求：

(1)导体棒MN到达圆弧导轨最低处AA＇位置时对轨道的压力大小；

(2)导体棒MN沿圆弧导轨下滑过程中，MN克服摩擦力做功(保留3位有效数字)；

(3)若导体棒MN到达AA＇位置时释放PQ，之后的运动过程中通过回路某截面的电量q。

【答案】(1)6N；(2)0.397J；(3)0.5C

【解析】

【详解】(1)导体棒MN到达圆弧最低处时，克服安培力做功的功率为P=B1I1l1v，由E1=Bl1v，，解得

v=2m/s

由牛顿第二定律有

解得

FN=6N

据牛顿第三定律，导体棒MN在位置时对轨道的压力大小为6N

(2)导体棒MN沿圆弧轨道下滑过程中，感应电动势

有效值

 经历时间为

产生的焦耳热为

克服安培力做功

W2=Q=0.00314J

根据动能定理

m1gr－W1－W2=0

解得

W1=0.397J

(3)释放PQ后，当

Bl1v1=Bl2v2

时回路中的电流为0，对MN：

－BIl1t=m1v1－m1v

对PQ：

BIl2t=m2v2－0

整理得

v2=0.5m/s

对PQ：

Bl2q=m2v2－0，

解得

q=0.5C

（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。

13. 以下说法正确的是（　　）

A. 热量可以从低温物体传到高温物体

B. 在“单分子油膜法估测分子直径”的实验中，要先用量筒测出一滴油酸酒精混合溶液的体积

C. 2022年3月23日下午，第三次“天宫课堂”如约举行，在约400公里高的环地球轨道上，航天员王亚平在天宫空间站里用液态水进行了多个有趣的实验。我们可以看到在空间站里处于完全失重状态下的水大多都是呈球形的，这是由于液体表面张力的作用造成的

D. 相对湿度就是空气里水蒸气的压强与大气压强的比值

E. 布朗运动并不是液体分子的运动，但它说明了液体分子在永不停息地做无规则运动

【答案】ACE

【解析】

【详解】A．根据热力学第二定律可知热量可以从低温物体传到高温物体，但需要引起其它变化，选项A正确；

B．在“单分子油膜法估测分子直径”的实验中，确定一滴油酸酒精混合溶液的体积时应在量筒中滴入多滴溶液后测量它的体积，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，选项B错误；

C．在空间站里处于完全失重状态下的水大多都是呈球形的，这是由于液体表面张力的作用造成的，选项C正确；

D．空气的相对湿度等于水蒸气的实际压强与同温下水的饱和汽压的比值，选项D错误；

E．布朗运动并不是液体分子的运动，但它说明了液体分子在永不停息地做无规则运动，选项E正确；

故选ACE。

14. 新冠肺炎疫情发生以来，各医院都特别加强了内部环境消毒工作。如图所示，是某医院消毒喷雾器设备。喷雾器的储液桶与打气筒用软细管相连，已知储液桶容积为10L，打气筒每打次气能向储液桶内压入Pa的空气。现往储液桶内装入8L药液后关紧桶盖和喷雾头开关，此时桶内压强为Pa，打气过程中储液桶内气体温度与外界温度相同且保持不变，不计储液桶两端连接管以及软细管的容积。

(1)若打气使储液桶内消毒液上方的气体压强达到3×105Pa后，求打气筒打气次数至少是多少？

(2)当储液桶内消毒液上方的气体压强达到3×105Pa后，打开喷雾器开关K直至储液桶消毒液上方的气压为2×105Pa，求在这过程中储液桶喷出药液的体积是多少？

【答案】(1)20次；(2) 1L

【解析】

【详解】(1)对储液桶内药液上方的气体

初状态：压强p1=1×105Pa，体积V1

末状态：压强p2=3.0×105Pa，体积V2=2L

由玻一马定律得

解得

因为原来气体体积为，所以打气筒打气次数

次

(2)对储液桶内药液上方的气体

初状态：压强，体积

末状态：压强，体积

由玻一马定律得

解得

所以储液桶喷出药液的体积

15. 下列说法正确的是（　　）

A. 光纤通信应用了光的全反射原理

B. 雨后天空中出现彩虹，这是光的衍射现象

C. 单色光通过双缝后，在屏上形成等间距的明暗相间条纹，这是光的干涉现象

D. 单色光照射不透明的小圆板，在板后方的屏上出现亮斑，这是光的色散现象

E. 乘客在高铁站台发现列车过站时鸣笛声的音调由高变低，这是多普勒效应

【答案】ACE

【解析】

【详解】A．光纤通信是利用全反射来传递光信号的，故A符合题意；

B．雨后天空中出现的彩虹，是天空中的小水滴对阳光的色散形成的，故B不符合题意；

C．单色光通过双缝后，在屏上形成等间距的明暗相间条纹是光的干涉现象，故C符合题意；

D．单色光照射不透明的小圆板，在板后方的屏上出现亮斑，这是光的衍射现象，故D不符合题意；

E．乘客在高铁站台发现列车过站时的鸣笛声的音调由高变低，这是多普勒效应，故E符合题意。

故选ACE。

16. 如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，∠A=30°。它对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2，红光在棱镜中传播速度为v，在跟AC边相距d处有一与AC平行的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜：

①紫光在棱镜中的传播速度为多少？

②若两种光都能从AC面射出，求在光屏MN上两光点间的距离。

【答案】①；②

【解析】

【详解】①根据

得

，

所以有

②根据几何关系，光从AC面上折射时的入射角为30°，

根据折射定律有

，

则

，

所以