精品解析：2022年重庆市普通高中学业水平选择性考试高考模拟调研卷物理（六）（解析版）

2022年重庆市普通高中学业水平选择性考试

高考模拟调研卷物理（六）

共4页，满分100分。考试时间75分钟。

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 下列哪位物理学家所做实验有力地证明了电荷量是不能连续变化的物理量（　　）

A. 杨振宁 B. 密立根 C. 卢瑟福 D. 法拉第

【答案】B

【解析】

【详解】美国物理学家密立根于1910年利用油滴实验有力地证明了电荷量是不能连续变化的物理量，故A项、C项和D项错误，B项正确。

故选B。

2. 如图所示，A、B是两个完全相同的物块，重量均为G，用两根等长的轻绳系在一起，绳两侧夹角为θ，在结点处施加竖直向上的拉力F1，使两物块竖直向上做匀速直线运动，每根轻绳弹力大小为T1。如果增大θ，仍使内物块竖直向上做匀速直线运动，此时，竖直向上的拉力大小为F2，每根轻绳弹力大小为T2。不计空气阻力，则（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】对整体，根据平衡条件得

对结点根据平衡条件得

对整体

解得

如果增大θ， 减小，T增大

故选C。

3. 如图所示，理想变压器原副线圈匝数比，甲、乙为阻值相同的定值电阻。a、b端接正弦交流电源，理想交流电压表示数为U，则电阻甲两端的电压为（　　）

A.  B. U C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】变压器次级电流为

则初级电流

则电阻甲两端的电压为

故选A。

4. 大型商场为了方便顾客上下楼，都会安装自动扶梯。自动扶梯可以分为两类，一类无台阶（如图1所示，甲扶梯与地面倾角为），另一类有台阶（如图2所示，乙扶梯与地面倾角为）。质量相等的A、B两顾客分别站上甲、乙两扶梯，各自一起随扶梯从静止开始向上做加速度大小相等的匀加速直线运动，则加速运动过程中（　　）

A. A所受支持力大于B所受支持力

B. A所受摩擦力大于B所受摩擦力

C. A所受支持力的功大于B所受支持力的功

D. A所受支持力的功等于B所受支持力的功

【答案】B

【解析】

【详解】AB．顾客A所受支持力垂直扶梯向上，与运动方向垂直，所受摩擦力与运动方向相同，有

，

顾客B受力分析如图

因随扶梯做从静止开始向上的匀加速直线运动，则B所受合力为ma，方向与运动方向相同，则有

，

则有

，

A错误，B正确；

CD．顾客A所受支持力方向与运动方向垂直，支持力不做功，顾客B所受支持力与运动方向成锐角，做正功，则A所受支持力的功小于B所受支持力的功，CD错误。

故选B。

5. 我国嫦娥五号轨道器与返回器分离后，于2021年3月15日13时29分首次成功进入日地间L点附近的探测轨道。如图所示，A为太阳、B为地球、L为日地拉格朗日点，处在L点的人造天体，将与太阳和地球保持相对静止。不考虑其他天体的影响，地球的轨道近似处理为圆轨道，根据上面信息，下列说法正确的是（　　）

A. 处在L点的人造天体绕太阳的周期小于一年

B. 处在L点的人造天体受到太阳和地球的引力平衡

C. L点位于太阳与地球连线的中点

D. A、B连线上B的右侧也存在一个位置，卫星在该位置上与太阳、地球保持相对静止

【答案】D

【解析】

【详解】A．处在L点的人造天体，将与太阳和地球保持相对静止，其绕太阳的周期与地球相等也是一年，故A错误；

B．处在L点的人造天体受到太阳和地球的引力，在两者引力作用下而绕太阳做圆周运动，处于非平衡态，故B错误；

C．设地球质量M，太阳质量为M1，地球轨道半径为r，地球公转周期为T，引力常数为G，则以地球为研究对象有

假定L点位于太阳与地球连线的中点，设人造天体的质量为m，则有

两式联立可得

则有

即太阳的质量是地球质量的倍，与已知不符，故C错误；

D．设地球质量为M，太阳质量为M1，地球轨道半径为r，地球公转周期为T，引力常数为G，则以地球为研究对象有

则有

设人造天体的质量为m，在太阳与地球连线右侧距地球h处，联系到上面的结论，如果只考虑太阳对其的作用则有

如果考虑加上地球对人造天体的引力作用，当h大小合适时，可以使得

 成立，即太阳与地球连线上地球的右侧也存在一个位置，卫星在该位置上与太阳、地球保持相对静止，故D正确。

故选D。

6. 图为某游客体验风洞飞行的图片，高速气流均匀地向上喷射出来，该游客处于水平悬空状态。若该游客（包括装备）的质量为m，气流的密度为，重力加速度为g，气流接触身体的面积为S，且气流接触身体后水平向四周流出，则该游客所在高度处的气流速度大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】对时间内吹向游客的空气，设气体质量为，则风的动量变化量为

其中

以时间内吹向游客空气为研究对象，由动量定理可得

由于游客处于静止状态，则有

解得气流速度大小为

故A正确

故选A。

7. 如图所示，真空中b、c、d主点将线段四等分，两带电小球（均可视为点电荷）分别固定在a、d两点处，一试探电荷放在b、e两点所受库仑力大小相等，两小球的电性和电荷量可能是（　　）

A. 异种电荷，电荷量之比

B. 异种电荷，电荷量之比。

C. 同种电荷，电荷量之比

D. 同种电荷，电荷量之比

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．由题意可知，设Q1带正电，Q2带负电，ab=bc=cd=de=L，若试探电荷带正电，在b点时，受电场力方向都向右，电场力大小为

其合力大小为

=

在e点时，受Q1电场力方向向右，受Q2电场力方向向左，大小为

其合力大小为

=

=

解得

Q1:Q2=−（4:3）

若

=

=

解得

Q1:Q2=12:17

若试探电荷带负电，同理则有与以上结果相同，A错误，B正确；

CD．Q1、Q2都带正电，若试探电荷带正电，在b点，受电场力方向相反，则有

=

在e点，受力方向相同，都向右，则有

=

=

解得

Q1:Q2=4:3

若

=

解得

Q1:Q2=−（12:17）

若试探电荷带负电，同理则有与以上结果相同，若Q1、Q2都带负电，计算结果相同，C正确，D错误。

故选BC。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0份

8. 下面说法中正确的是（　　）

A. 比多2个中子

B. 衰变的实质是核内的一个中子转化为一个质子和一个电子

C. 射线比射线的电离作用大

D. 某元素的半衰期为T，则该元素的10个原子核经过时间T，一定有5个原子数发生了衰变

【答案】AB

【解析】

【详解】A．元素符号左下角数字表示质子数，左上角数字表示质量数等于质子数加中子数，故有92个质子、146个中子，有90个质子、144个中子，故A正确；

B．衰变的实质是核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，故B正确；

C．射线是高能电磁波穿透能力最强、电离作用最弱，射线实质是氦原子核，电离作用最大、穿透能力最弱，故C错误；

D．半衰期指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间，原子核的半衰期是一个统计规律，对大量的原子核成立，少量原子核是无法确定其衰变所需要的时间的，有一半发生衰变所需时间并不一定等于半衰期，故D错误。

故选AB。

9. 将一初动能为E的物体（可视为质点）竖直上抛，物体回到出发点时，动能为，取出发点位置的重力势能为零，整个运动过程可认为空气阻力大小恒定，则该物体动能与重力势能相等时，其动能为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】BC

【解析】

【详解】设上升的最大高度为，根据功能关系

根据能量守恒可得

求得

求得

若在上升阶段离出发点H处动能和重力势能相等，由能量守恒

求得

若在下降阶段离出发点H’处动能和重力势能相等，由能量守恒

求得

故选BC。

10. 如图1所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成如图2所示变化的匀强磁场，设竖直向上为磁场的正方向。在螺线管内部用绝缘轻绳悬挂于与螺线管共轴的金属薄圆筒，其电阻率为、高度为h、半径为r、厚度为，则下列说法正确的是（　　）

A. 一个周期内金属圆筒中感应电流方向改变3次

B. 一个周期内金属圆筒中产生的焦耳热为

C. 时刻，从上往下看，金属圆筒中有逆时针方向的感应电流

D. 时刻，轻绳对金属圆筒拉力的合力大于金属圆筒的重力

【答案】BC

【解析】

【详解】A．由

可知，一个周期内感应电动势的方向改变了2次，所以感应电流的方向也改变2次，A错误；

B．圆管的电阻为

圆管在六分之一周期电动势为

在六分之一到二分之一周期产生的电动势为

周期内产生的焦耳热为

B正确。

C．到这段时间内，穿过圆管的磁通量向上逐渐减小或向下逐渐增大，则根据楞次定律可知，时刻，从上往下看，金属圆筒中有逆时针方向的感应电流，C正确；

D．根据左手定则可知，圆管中各段所受到的安培力方向指向水平方向且合力为零，则轻绳对圆管拉力的合力始终等于圆管的重力，不随时间变化，D错误。

故选BC。

三、非选择题：共57分。第11~14题为必考题，每个试题考生都必须作答，第15～16题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共45分。

11. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图1所示，将质量为m、直径为d的金属小球从一定高度h由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线的时间t，改变小球下落同度h，进行多次重复实验。

（1）用螺旋测微器测小球的直径如图2所示，则小球的直径_____；

（2）为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象_____；

A．图象    B．图象    C．图象    D．图象

（3）经正确的实验操作，小明发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量，你认为原因可能是_____。

【答案】    ①. 17.805    ②. D    ③. 小球下落过程存在空气阻力

【解析】

【详解】(1)[1]小球的直径

(2)[2]依题意，小球下落h，挡住红外线过程非常短，近似看做匀速运动有

若减小的重力势能等于增加的动能，可以认为机械能守恒，即

联立，可得

易知，为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作图象；

(3)[3]小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量，原因可能是小球下落过程存在空气阻力。

12. 恒流源（输出电流大小恒定）与定值电阻并联后作为一个整体可看作一个实际电源，现用如图1所示的电路来测量恒流源的输出电流和并联电阻。调节电阻箱R的阻值，电流表测得多组I值，并计算出数值。

（1）根据测量数据，作出函数关系曲线如图2所示，图中直线纵截距为a，斜率为k，不考虑电流表内阻，则_____，_____（用a和k表示）

（2）若考虑电流表内阻带来的系统误差，则测量值_____（填“>”“=”或“＜”）真实值；

（3）把一小灯泡接在恒流源和定值电阻两端，如图3所示，小灯泡伏安特性曲线如图4所示，若测得，，则小灯泡实际功率为_____W（保留两位有效数字）。

【答案】    ①.     ②.     ③.     ④. 0.19

【解析】

【详解】(1)[1][2]由图1所示电路图得

解得

由于直线纵截距为a，斜率为k，则

，

解得

，

(2)[3]若考虑电流表内阻带来的系统误差，则

解得

由于直线纵截距为a，斜率为k，则

，

的测量值大于真实值，的测量值小于真实值。

(3)[4]由图3可得

解得

在图4中作出电源的图像

两图像的交点

，

则小灯泡实际功率为

13. 如图所示，在平面内，区域有沿y轴正方向、大小的匀强电场（图中未画出），区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量，电荷量为，速度大小的粒子沿x轴正方向由O点射入电场，粒子第一次射出电场后，电场立即变成沿y轴负方向且大小不变，粒子最后又从O点射出电场区域。不计粒子重力，求：

（1）粒子第一次射出电场时速度大小；

（2）区域匀强磁场的磁感应强度大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，有

对于合速度有

解得

（2）设v方向与x轴夹角为，则有

粒子在区域做类平抛运动，在区域做匀速圆周运动，粒子最后又从O点射出电场区域。由运动的对称性得粒子的运动轨迹如图所示。在磁场中做圆周运动的圆心在x轴上，由几何关系有

解得

对于粒子在磁场中运动有

解得

14. 如图所示，静止在水平地面上的长木板A，其右端竖直凸起，质量，上表面水平且长（不包括凸起部分），质量的小滑块B（可视为质点）静止在长木板A的左端，现对小滑块B施加一水平向右、大小的恒力，小滑块B与长木板A碰撞时撤去该力。已知小滑块和木板、木板和地面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，碰撞时间极短，为弹性碰撞，水平地面足够长，不计空气阻力，重力加速度g取。求：

（1）小滑块B与长木板A碰前瞬间的速度大小；

（2）到系统静止，小滑块B到长木板A左端的距离和长木板A全程相对地面的位移。

【答案】（1）3m/s；（2）0.75m，2.5m

【解析】

【详解】（1）对B有

解得

对A有

则A板不动，故有

解得

故小滑块B与长木板A碰前瞬间的速度大小为3m/s。

（2）小滑块与木板发生弹性碰撞，有

解得

碰后，对A有

解得

方向与运动方向相反，对B有

解得

方向与运动方向相同，设经过时间t二者达到共速，则有

解得

二者达到共速后将一起做匀减速直线运动，所以恰好到达共速前二者的相对位移即为小滑块B到长木板A右端的距离，有

联立解得

则滑块B到长木板左端的距离为1.5m-0.75m=0.75m

共速后，有

解得

达到共速时，二者速度为

则有

则长木板A的总位移为

故到系统静止，小滑块B到长木板A左端的距离和长木板A全程相对地面的位移为0.75m和2.5m。

（二）选考题：共12分。请考生从15、16题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

[选修3-3]

15. 某同学在实验室用DIS研究“在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如题图所示。保持温度不变，封闭气体的压强p用气体压强传感器测量，体积V由注射器刻度读出。某次实验中，采用注射器，当气体体积压缩到时，封闭气体压强最接近（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】气体进行等温变化，则根据玻意耳定律可知

解得

故选C。

16. 随着国人生活水平的提高，自驾游逐渐成为时尚，车胎气压是自驾游者重点关注的安全指标，安全胎压标准是至之间（为1标准大气压），胎压过高或过低均不利于安全行驶。寒假期间，小明随家人从沈阳自驾到重庆，出发时，室外温度为，胎压为。行驶到北京时，小明注意到气温为。也知车胎的容积，忽略车胎容积变化，胎内气体可看作理想气体，请问：

①行驶到北京时，请分析判断是否需要进行胎压调整；

②小明查询到，到达重庆时，重庆气温为，到达重庆需要进行胎压调整吗？如果需要，求到达重庆时至少应放出常压下气体的体积。（结果均保留两位有效数字）

【答案】①不需要进行胎压调整，分析见解析；②到达重庆时需要进行胎压的调整，至少应放出常压下2.1L的气体。

【解析】

【详解】①气体温度为-23℃时，对应的热力学温度为

T1=（273-23）K=250K

此时胎内气体压强为

行驶到北京时，小明注意到气温为7℃，对应的热力学温度为

T2=（273+7）K=280K

忽略车胎容积变化，则可得

解得

故不需要进行胎压调整；

②当胎压为时，忽略车胎容积变化，根据气体实验方程可得

解得

对应气体温度为11℃，而重庆气温为，故需要进行胎压调整；为使在重庆都可正常行驶，则可调整为在时胎压属于正常胎压即可，可得对应的热力学温度为

此时车胎内的压强最大为，可得

解得

故到达重庆时需要进行胎压的调整，至少应放出常压下2.1L的气体。

[选修3-4]

17. 下列说法正确的是（  ）

A. 物体做受迫振动时的频率一定等于其本身的固有频率

B. 波长越短，越容易发生波的干涉、衍射现象

C. 电子表的液晶显示利用了光的偏振原理

D. 同一单摆在地球上振动的周期比在月球上振动的周期大

【答案】C

【解析】

【详解】A．物体做受迫振动的频率等于驱动频率，A错误；

B．波长越长越容易发生衍射现象，干涉则对波长无要求，需要两列波的频率相同，B错误；

C．液晶显示利用了光的偏振原理，C正确；

D．单摆周期公式

地球的重力加速度大于月球，所以同一单摆在地球上振动的周期比在月球上振动的周期小，D错误；

故选C。

18. 发光二极管（LED）在照明、平板显示、医疗器件等领域具有广泛的用途。LED的原理结构如图所示，管芯的发光面紧贴半球形透明均匀介质，人们能从半球形表面（弧面）看到发出的光。已知半球球心O点为发光面的中点，半球和发光面的半径分别为R和r。求：

①若，求发光面发出的光在半球形表面（弧面）折射时的最大入射角；

②若透明介质的折射率为，发光面的直径为，为了使半球形表面（弧面）的任意位置都有整个发光面的光射出，求R应满足的条件。

【答案】① ；②

【解析】

【详解】① 从发光面两端点A或B沿垂直AB方向射出的光有最大的入射角，结合

由几何关系

可知最大入射角为。