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2022年云南省昆明市高考物理一模试卷

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这是一份2022年云南省昆明市高考物理一模试卷，共19页。试卷主要包含了2m/s2，200ms，【答案】A，【答案】AB，【答案】BC，【答案】BD，【答案】kUlgE klg等内容，欢迎下载使用。

2022年云南省昆明市高考物理一模试卷

下列核反应方程中，属于太阳内部核聚变反应的方程是

A. B.
C. D.

2021年4月，中国空间站天和核心舱进入轨道，其轨道可视为圆轨道，绕地球运行的周期约为90分钟；6月，神舟十二号载人飞船成功对接天和核心舱，与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱组合体，若对接前后天和核心舱轨道不变。下列说法正确的是

A. 空间站在轨道上运行的速度介于地球的第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
B. 空间站在轨道上运行的速率大于地球同步卫星的速率
C. 对接成功后，空间站由于质量增大，运行周期变大
D. 对接成功后，空间站由于质量增大，运行速度变小

某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为20m的圆面。某时间内该地区的风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，假如这个风力发电机能将此圆内空气动能的转化为电能，若该风力发电机的发电功率约为，则该地区的风速约为

A. B. C. D.

如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，两完全相同的带正电粒子a和b，以相同的速率从M点射入磁场，粒子a沿半径MO方向射入，粒子b沿与半径MO成角方向射入，不计粒子重力及两粒子之间的相互作用，若粒子a从N点射出磁场，。则粒子a、b在磁场中运动的时间之比为

A. 3：4 B. 3：2 C. 2：3 D. 1：2

送餐服务是机器人应用的一个领域，只要设置好路线，将餐盒放在水平托盘上，它就能把餐盒送到指定位置。若配餐点和目标位置在同一直线通道上，机器人从静止开始启动，经40s恰好把餐盒送到目标位置，其运动过程中速度v随时间t变化的图像如图所示，已知餐盒的总质量，餐盒与水平托盘始终无相对滑动，取重力加速度，则

A. 机器人加速运动的加速度大小为
B. 机器人加速过程中托盘对餐盒所做的功为
C. 机器人减速过程中托盘对餐盒作用力的大小为
D. 配餐点和目标位置距离为30m

如图甲所示，矩形线框abcd与直导线MN固定在同一平面内，线框的ad、bc两条边与导线MN平行。规定从N至M为直导线中电流的正方向，当导线MN中通以按图乙所示规律变化的电流时，下列说法正确的是

A. 矩形线框中感应电流先沿abcda方向后沿adcba方向
B. 矩形线框中感应电流始终沿abcda方向
C. 矩形线框所受安培力方向先向左后向右
D. 矩形线框所受安培力方向始终向左

如图所示，倾角为的斜面和竖直挡板固定在卡车上，现将均质圆柱状工件置于斜面和竖直挡板之间，忽略工件与斜面、竖直挡板之间的摩擦，运输过程中工件与卡车始终相对静止，下列说法中正确的是

A. 卡车匀速行驶时，竖直挡板对工件的支持力大于工件的重力
B. 卡车由静止突然启动时，工件对竖直挡板的压力变小
C. 卡车突然刹车时，工件对斜面的压力可能为零
D. 卡车减速运动过程中，斜面对工件做的功小于工件克服竖直挡板支持力做的功

如图所示，两足够大的金属板P、Q水平放置，两金属板正中间有一水平放置的接地金属网G，金属板P、Q的电势均为。金属网G上方固定着比荷均为k的两带正电粒子a、b，它们到金属网G的距离均为h。某时刻将粒子a以水平速度向右抛出，同时粒子b由静止释放，若粒子a从开始运动到第一次通过金属网G时水平位移为2h，一段时间后两粒子相遇，相遇时粒子b的速度大小为。两粒子的重力及它们间的相互作用可忽略，两粒子在两板间运动时不会与金属网G相撞。下列说法正确的是

A. 粒子b的最大速度为
B. 金属板P、Q间的距离为
C. 粒子a、b初始位置之间的距离可能为10h
D. 若增大粒子a的初速度，粒子a、b有可能不相遇

某同学设计如图所示的电路来测量物体的质量，当秤盘上不放物体时指针与金属丝上端接触，放物体后指针随秤盘同步下移，根据电压表示数就可以知道所放物体的质量，指针从上端滑到下端的过程中，秤盘始终保持水平，弹簧始终在弹性限度内。已知金属丝的总长度为l，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，电源电动势为E，内阻忽略不计。

某次测量时，电压表示数为U，则所放物体的质量为______；用题目所给字母表示
该装置能够测量的最大质量为______。用题目所给字母表示
某同学利用图甲所示的装置验证动量守恒定律。在图甲中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与穿过打点计时器图中未画出的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器未完全画出可以记录遮光片通过光电门的时间。已知滑块A质量，滑块B的质量，将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一水平向右的瞬间冲量，使它与静止的滑块B相碰，碰后光电计时器显示的挡光时间为。所有计算结果均保留2位有效数字
该同学用螺旋测微器测得该遮光片的宽度d如图乙所示，则______mm，两滑块碰撞后滑块B的速度______；

碰撞前后打出的纸带如图丙所示。已知打点计时器所用的交流电的频率，根据纸带数据可得两滑块碰撞前瞬间滑块A的速度大小______，碰撞后瞬间滑块A的速度大小______；
定义为实验的相对误差其中p为碰撞前滑块A、B总动量，为碰撞后滑块A、B总动量，物理实验要求。计算本实验的相对误差______。
如图所示，质量为m、带电量为的小球可视为质点与绝缘不可伸长的轻绳相连，绳子另一端固定在拉力传感器上的O点拉力传感器没有画出，O点距离水平地面的高度为2R，空间存在竖直向下的匀强电场。现使小球获得一初速度后绕O点在竖直平面内做半径为R的圆周运动，拉力传感器显示出绳子拉力的最小值为0，最大值为12mg，g为重力加速度。求：
匀强电场的场强大小；
若小球运动到最低点时绳子断裂，小球落地点到O点的水平距离。

如图所示，质量为的一只长方形空铁盒静止在水平地面上，铁盒与水平地面间的动摩擦因数，对其施加水平拉力进行多次实验，发现要使一质量为的木块能静止在铁盒竖直左侧壁上而不下滑，水平拉力F应满足，取重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
求木块与铁盒内壁间的动摩擦因数；
某次实验时，将大小为的水平拉力作用在铁盒上，同时释放木块，铁盒和木块由静止开始运动，木块沿铁盒左侧壁落到底部且不反弹，木块落到铁盒底部瞬间撤去拉力。已知木块释放时距离铁盒底部的高度，铁盒长度为，木块与铁盒内壁以及底部的动摩擦因数均相同，木块和铁盒右侧壁发生的碰撞是完全非弹性碰撞，所有碰撞时间忽略不计，求：
①木块落到铁盒底部时铁盒的速度；
②该实验中木块运动的总时间。

如图所示，一定质量的理想气体从状态A经、、三个热力学过程后又回到态A。则下列说法正确的是

A. 在的过程中，气体始终吸热
B. 在的过程中，气体体积逐渐减小
C. 在的过程中，气体始终吸热
D. 在的过程中，气体始终放热
E. 在的过程中，气体对外界做功

如图所示，在湖水里固定一个导热性较好的长圆管，管内横截面积为，管内有一活塞封闭着一定质量的理想气体，当白天外界温度为时，活塞的下端距湖面的高度为，圆管内、外水面高度差为，大气压强为，且保持不变，湖水的密度为，取重力加速度，求：
活塞的质量；
当夜晚外界温度为时，活塞的下端距湖面的高度。

如图所示，为一个水平弹簧振子的振动图像，下列说法正确的是

A. 该弹簧振子的振动方程为
B. 到内，弹簧振子的动能不断减小
C. 时，弹簧振子的加速度沿x轴负方向
D. 时弹簧振子的位移为10cm
E. 到弹簧振子的路程为100cm

如图，透明材料的圆柱体底部中心P点处有一束光以入射角射入，已知圆柱体的底面半径为l，高度为，光在真空中的速度为c。
若圆柱体折射率为，入射角，求光线从圆柱体底部传播到顶部的时间；
若任意改变入射角，圆柱体侧面始终没有光线射出，求折射率的取值范围。

答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：A、反应是衰变方程，故A错误；
B、是原子核的人工转变方程，故B错误；
C、是重核裂变方程，故C错误；
D、是轻核聚变方程，也是太阳内部核聚变反应，故D正确。
故选：D。
明确太阳能量来自于轻核聚变，分析各项对应的核反应即可明确是否为轻核聚变。
本题考查对核聚变的认识，要知道太阳的能量来自于轻核聚变。

2.【答案】B

【解析】解：空间站围绕地球做匀速圆周运动，由万有引力定律和牛顿第二定律
可得，
空间站的周期为，小于地球同步卫星，可知其轨道半径小于同步卫星半径，所以其运行速率大于同步卫星运行速率，空间站轨道半径大于近地卫星轨道半径，所以运行速度小于近地卫星运行速度，即小于第一宇宙速度，故A错误，B正确；
对接成功后，由和知运行周期和运行速度都与空间站质量无关，故周期不变，速率不变，故CD错误。
故选：B。
空间站绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律和万有引力定律相结合列式分析。
本题考查万有引力的应用，解题关键掌握空间站绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力。选择合适的向心力公式进行判断即可。

3.【答案】C

【解析】解：设风速为v，则在时间t内吹到叶片上的空气的质量为
则该风力发电机的发电功率为
解得
代入数据解得：，故ABD错误，C正确。
故选：C。
根据圆柱体体积计算公式求出在时间t内吹到叶片上的空气的体积，利用求出空气的质量，再由动能公式即可求出动能空气分子的总动能，利用即可求出该地区的风速。
本题考查能量守恒定律的应用，要明确能量转化方向；并能熟练掌握密度的计算公式，并能够利用效率计算能量间的转换。

4.【答案】A

【解析】解：粒子a从N点射出磁场，则在磁场中转过的角度为，粒子在磁场中运动的半径等于R，则粒子b在磁场中运动的半径也为R，轨迹如图；

由几何关系可知，四边形为菱形，则粒子b在磁场中转过的角度为，两粒子的周期相等，则时间之比等于转过的角度之比为3：4。
故选：A。
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由题意可求出轨迹对应的圆心，即可分析粒子在磁场中运动的时间．
解决本题的关键是掌握粒子在磁场中圆周运动时，根据几何关系解得轨迹的圆心角，画出轨迹解答即可．

5.【答案】AB

【解析】

【分析】
根据图像的斜率表示加速度，由图像的斜率大小来求机器人加速运动和减速运动过程中的加速度大小；根据动能定理求机器人加速过程中托盘对餐盒所做的功；由牛顿第二定律求机器人减速过程中托盘对餐盒作用力的大小。根据图像与时间轴所围的面积表示位移，运用几何知识求配餐点和目标位置距离。
本题是动能定理与图像的综合应用，关键要知道托盘对餐盒作用力是水平方向作用力和竖直方向作用力的合力，运用正交分解法求托盘对餐盒作用力。
【解答】
A、根据图像的斜率表示加速度，则机器人加速运动的加速度大小为，故A正确；
B、根据动能定理可知，机器人加速过程中托盘对餐盒所做的功为，故B正确；
C、机器人减速过程中的加速度为，托盘对餐盒水平方向作用力大小：，托盘对餐盒竖直方向的作用力：，则托盘对餐盒的作用力的大小：，故C错误；
D、根据图像与时间轴所围的面积表示位移，可得配餐点和目标位置距离为，故D错误。

6.【答案】BC

【解析】解：AB、导线MN中电流先向上均匀减小后向下均匀增大，通过线框的磁感线先垂直纸面向里，磁通量减小，后垂直纸面向外，磁通量增大，由楞次定律“增反减同”可知，线框中感应电流始终是顺时针方向，即始终沿abcda方向，故A错误，B正确；
CD、线框中感应电流始终是顺时针方向，先处于垂直纸面向里的磁场中，ad边所处的磁感应强度大于bc边，所以线框所受安培力合力与ad边所受安培力一致，由左手定则可知安培力合力水平向左；线框后处于垂直纸面向外的磁场中，由左手定则知安培力合力水平向右，故C正确，D错误。
故选：BC。
直导线中通有向上均匀增大的电流，根据安培定则判断导线右侧的磁场方向以及磁场的变化，再根据楞次定律判断感应电流的方向，最后根据左手定则判断出ab、cd边所受安培力的方向，注意离导线越近，磁感应强度越大．
解决本题的关键掌握安培定则，左手定则，以及会用法拉第电磁感应定律求出感应电流大小，用楞次定律判断感应电流方向．

7.【答案】BD

【解析】解：A、卡车匀速行驶时，根据共点力平衡可得：竖直挡板对工件的支持力等于，小于工件的重力，故A错误；
B、卡车由静止突然启动时，对工件根据牛顿第二定律可知

则不变，减小，即工件对竖直挡板的压力变小，故B正确；
C、卡车突然刹车时，竖直方向受力仍满足
则工件对斜面的压力不可能为零，故C错误；
D、卡车减速运动过程中，动能减小，则根据动能定理
即斜面对工件做的功小于工件克服竖直挡板支持力做的功，故D正确。
故选：BD。
对工件受力分析，根据共点力平衡和牛顿第二定律即可求得，卡车减速运动过程中，动能减小，则根据动能定理即可求得斜面对工件做的功与工件克服竖直挡板支持力做的功的关系。
本题主要考查了牛顿第二定律和共点力平衡，抓住在运动过程中，利用好动能定理即可。

8.【答案】AC

【解析】解：A、对粒子a到达虚线位置时

解得：
相遇时粒子b的速度大小为，可知相遇位置必在虚线位置，此时b粒子的速度最大，最大速度为，故A正确；
B、根据
且

解得：，故B错误；
C、两粒子在虚线上相遇时满足

解得：、2、3……
则粒子a、b初始位置之间的距离可能为10h，故C正确；
D、因两粒子在竖直方向的运动完全相同，则若增大粒子a的初速度，粒子a、b仍能相遇，故D错误。
故选：AC。
根据粒子的受力特点可知a粒子做类平抛运动，根据运动特点分析出相遇的位置，由此完成分析；
根据牛顿第二定律以及电场的公式得出金属板PQ之间的距离；
根据粒子竖直方向的运动特点可知，当增大a粒子的速度时，两个粒子仍然会相遇。
本题主要考查了带电粒子在电场中的运动，根据不同方向的运动特点结合运动学公式，同时要熟练掌握电场的公式即可完成分析。

9.【答案】

【解析】解：设秤盘质量为M，则没有放物体时，满足
当放上物体m时，满足
则放上物体后，秤盘下降的距离为
即
又因为金属丝的总长度为l，所以电压表示数为：
解得所放物体的质量为；
由图可知，当箭头指到金属丝的最下端时，U的值最大，即最大质量满足
即。
故答案为：；。
根据平衡条件结合胡克定律求解秤盘下降的距离，根据金属丝的总长度为l，得到电压表示数，由此解得所放物体的质量；
当箭头指到金属丝的最下端时，U的值最大，根据平衡条件进行解答。
通过此探究实验知道，弹簧测力计是测力的工具，电压表是测电压的，但它们相结合，可从电压表上测量；提高了学习的兴趣，增加了研究发明的动力。

10.【答案】

【解析】解：螺旋测微器的分度值为，需要估读到分度值的下一位，则用螺旋测微器测得该遮光片的宽度
在极短时间内，物体的瞬时速度等于该过程的平均速度，两滑块碰撞后滑块B的速度
碰撞前瞬间滑块A的速度大小
碰撞后瞬间滑块A的速度大小
碰前总动量
碰后总动量
则
故答案为：；；；；
根据螺旋测微器的读数规则得出遮光片的宽度，根据运动学规律计算出物体的速度；
根据纸带上两点间的距离得出滑块在碰撞前后的速度大小；
根据实验相对误差的定义完成计算。
本题主要考查了动量守恒定律的验证实验，理解螺旋测微器的读数规则，根据运动学规律计算出滑块的速度，分析出碰撞前后的动量并完成分析。

11.【答案】解：依题意，小球通过最高点时，由牛顿第二定律
从最高点到最低点，根据动能定理可得
通过最低点时
解得：
绳断后小球做类平抛运动

根据牛顿第二定律可得
解得
答：匀强电场的场强大小为；
若小球运动到最低点时绳子断裂，小球落地点到O点的水平距离为。

【解析】根据牛顿第二定律列出小球在最高点时的向心力公式，同时结合从最高点到最低点的动能定理计算出场强的大小；
绳子断裂后小球做类平抛运动，根据小球不同方向的运动特点计算出小球的水平距离。
本题主要考查了带电粒子在电场中的运动，熟练掌握牛顿第二定律和动能定理分析出小球的运动情况，结合类平抛运动不同方向的运动特点即可完成分析，综合性强，但难度不大。

12.【答案】解：由牛顿第二定律得：
对木块和铁盒整体：
对木块：
当木块刚要下滑时，在竖直方向：
代入数据解得：
①由牛顿第二定律得：
对物块，水平方向：竖直方向：，其中：
对铁盒：
由匀变速直线运动的位移-时间公式得：⑨
水平方向，由速度-时间公式得：
代入数据解得：
②撤去拉力后，对木块，由牛顿第二定律得：
对铁盒，由牛顿第二定律得：
由运动学公式可知，木块与右壁碰前：
由速度-时间公式得：，
之后木块与铁盒发生碰撞，碰撞过程系统内力远大于外力，系统动量守恒，
以向右为正方向，由动量守恒定律得：
碰后对木块和铁盒整体，由牛顿第二定律得：
由匀变速直线运动的速度-时间公式得：
木块运动的总时间：
代入数据解得：
答：木块与铁盒内壁间的动摩擦因数是；
①木块落到铁盒底部时铁盒的速度大小是，方向水平向右；
②该实验中木块运动的总时间是。

【解析】应用牛顿第二定律求出木块的加速度大小，然后求出动摩擦因数。
①应用牛顿第二定律与运动学公式求出木块落到铁盒底部时铁盒的速度大小。
②木块与铁盒碰撞过程系统动量守恒，分析清楚木块与铁盒的运动过程，应用牛顿第二定律、运动学公式与动量守恒定律解题。
本题是一道力学综合体，根据题意分析清楚运动过程是解题的前提与关键，应用牛顿第二定律、运动学公式与动量守恒定律即可解题。

13.【答案】ACD

【解析】解：A、在的过程中，气体温度升高，内能增加，体积不变，则，则，即气体始终吸热，故A正确；
B、在的过程中，温度不变，压强减小，则气体体积逐渐变大，故B错误；
C、在的过程中，温度不变，内能不变，体积变大，对外做功，则气体始终吸热，故C正确；
DE、在的过程中，气体压强不变，温度降低，则体积减小，内能减小，外界对气体做功，则气体始终放热，故D正确，E错误；
故选：ACD。
根据图像得出气体温度的变化，结合热力学第一定律分析气体的吸放热情况。
本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，根据图像得出气体状态参量的变化，结合热力学第一定律完成分析。

14.【答案】解：设活塞的质量为m，由平衡条件有
解得：
设外界温度为时，由于被封气体压强不变，发生等压变化，设活塞的下端距湖面的高度为

解得：
答：活塞的质量为；
当夜晚外界温度为时，活塞的下端距湖面的高度为62cm。

【解析】对活塞进行受力分析，根据平衡状态得出活塞的质量；
分析出气体变化前后的气体状态参量，结合一定质量的理想气体的状态方程计算出活塞下端距湖面的高度。
本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，分析出气体变化前后的状态参量，结合理想气体的状态方程完成分析即可。

15.【答案】ACE

【解析】解：由图像可知，，，由此可知振子的振动方程为，故A正确；
B.由图可知到内，弹簧振子向平衡位置振动，故动能不断增大，故B错误；
C.时，弹簧振子位于最大正向位移处，即加速度沿x轴负方向，故C正确；
D.由图知周期为，所以时弹簧振子处于负向最大位移处，即位移为，故D错误；
E.因为弹簧振子一个周期内的路程为
到弹簧振子的路程为
故E正确。
故选：ACE。
根据图片得出振子的振幅和周期，根据公式计算出圆频率，进而得出振子的振动方程；
振子越靠近平衡位置，振子的动能越大；
根据振子所处的位置分析出振子的加速度方向；
先分析出一段时间里振子的位移，进而得出振子的路程。
本题主要考查了简谐运动的相关应用，根据图像得出振幅和周期，通过公式计算出振子的圆频率，从而得出振子的振动路程，理解时间与位移和路程的关系并完成分析。

16.【答案】解：光路如图1所示，根据折射定律

图1

代入数据解得：
根据几何关系，光在圆柱体中的路程
由
得传播时间：
解得：
如图2所示，当逐渐增大，图中也将不断增大，而光线在侧面的入射角i将不断减小。
当趋近于时，光线射到侧面处时的入射角i也将达到最小，假设此时刚好发生全反射，

图2
因此可得

根据全反射临界角公式有：
联合以上各式解得：
所以当时任意改变入射角，圆柱体侧面始终没有光线射出。
答：若圆柱体折射率为，入射角，光线从圆柱体底部传播到顶部的时间为；
若任意改变入射角，圆柱体侧面始终没有光线射出，折射率的取值范围为。