2022届高考物理三模试卷（含答案） (14)

这是一份2022届高考物理三模试卷（含答案） (14)，共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2022届高考物理三模试卷一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.小李同学在学习过程中非常喜欢总结归纳，下图是他用来描述多种物理情景的图像，其中横轴和纵轴的截距分别为n和m，在如图所示的可能物理情景中，下列说法正确的是(   )
 A.若为图像，则物体的运动速度可能在减小B.若为图像且物体初速度为零，则物体的最大速度为C.若为图像，则一定做匀变速直线运动D.若为图像且物体初速度为零，则最大速度出现在时刻2.下列光学现象说法正确的是(   )A.泊松亮斑是由于光线偏离了原来的直线传播方向，即发生了光的折射B.胸透又称为X光透视，是利用了光的衍射C.观看3D电影时，佩戴的偏振眼镜的两个镜片的透振方向相互垂直D.两束频率不同的激光能产生明暗相间的干涉条纹3.目前世界上最准确的计时工具就是原子钟，它是20世纪50年代出现的，原子钟是利用原子释放能量时发出的电磁波来计时的。现在用在原子钟里的元素有氢、绝、铷等，其中氢原子的能级图如图所示，现有大量的氢原子处于的激发态，向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是(   )
 A.由能级跃迁到能级产生的光频率最小B.由能级跃迁到能级产生的光能使某金属电离说明光是粒子C.由能级跃迁到能级产生的光最容易发生衍射现象D.最多可以辐射出6种不同频率的光4.如图所示，一质量为的光滑圆管道，竖直静置在固定的底座上，有一质量为的小球（半径远小于圆管道的半径），在圆管道内做圆周运动，小球在最低点时圆管道对底座的压力大小恰好为，重力加速度为g.当小球运动到圆管道的最高点时，圆管道对底座的压力大小为(   )A.0 B. C. D.5.北京时间2021年10月16日，我国长征二号F运载火箭搭载神舟十三号载人飞船顺利升空，11月8日两名航天员圆满完成出舱活动全部既定任务。下图为三舱做匀速圆周运动的在轨简图，已知三舱飞行周期为T，地球半径为，轨道舱的质量为m，距离地面的高度为，引力常量为G，则下列说法正确的是(   )
 A.返回舱和轨道舱对接时各自受力平衡B.长征二号F运载火箭需要把神舟十三号载人飞船加速到第二宇宙速度，然后停止加速C.三舱在轨运行的速度大小为D.由已知数据可以求出地球的质量和密度6.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点，时刻波源开始振动，在时刻的波形如图所示，此时，处的质点刚开始振动.振幅为A，波长为λ，质点振动周期为T，则下列说法正确的是(   )A.时刻、处质点的振动方向沿y轴正方向B.波源处质点的振动方程为C.经过一个周期T，质点通过的路程为λD.波源起振方向沿y轴负方向7.如图所示，水平面内有一边长为a的正方形点为正方形的几何中心，P点为O点正上方的一点，P点到四点的距离均为a。现将四个电荷量均为Q的正点电荷分别固定在处，已知静电力常量为k，无穷远处为零电势点。则下列说法正确的是(   )
 A.O点的电场强度大小为 B.O点的电势为零C.P点的电势比O点的电势高 D.P点的电场强度大小为8.如图甲，竖直放置导热性能良好的密闭矩形容器中，一活塞上下各封闭一定质量的理想气体A和B，它们的温度相同，活塞重力不可忽略并可在密闭容器中无摩擦滑动，此时活塞处于静止状态，理想气体A和B在体积不变下的图像如图乙所示，则以下说法正确的是(   )A.图乙中图线Ⅰ表示在体积不变下的理想气体A的图像B.封闭的理想气体A的体积一定大于理想气体B的体积C.若环境温度升高，活塞一定向上移动D.若环境温度升高，理想气体B一定释放热量二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.如图所示，矩形线圈切割磁感线产生一交流电压，将其接在理想变压器原线圈上，导线上接入阻值的电阻，原、副线圈匝数之比，副线圈上的滑动变阻器的最大阻值为，且其滑动触头可上下安全调节，其余电阻不计，电路中电表均为理想交流电表，下列说法正确的是(   )
 A.时刻，矩形线圈垂直于中性面B.若将滑动触头从最下端滑到最上端，R消耗的功率先增大后减小再增大C.滑动变阻器的阻值为时，其消耗的功率最大，最大值为4.5WD.若维持滑动变阻器消耗功率最大的电路状态，则1分钟内r产生的焦耳热为270J10.中华神盾防空火控系统会在目标来袭时射出大量子弹颗粒，在射出方向形成一个均匀分布、持续时间、横截面积为的圆柱形弹幕，每个子弹颗粒的平均质量为，每有一个子弹颗粒，所有子弹颗粒以射入目标，并射停目标，停在目标体内.下列说法正确的是(   )A.所形成弹幕的总体积B.所形成弹幕的总质量C.弹幕对目标形成的冲量大小D.弹幕对目标形成的冲击力大小11.如图，光滑平行导轨上端接一电阻R，导轨弯曲部分与水平部分平滑连接，导轨间距为l，导轨和金属棒的电阻不计，导轨水平部分左端有一竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，现将金属棒从导轨弯曲部分的上端由静止释放，金属棒刚进入磁场时的速度为，离开磁场时的速度为,改变金属棒释放的高度，使其释放高度变为原来的，金属棒仍然可以通过磁场区域，则(   )A.金属棒通过磁场区域时金属棒中的电流方向为由Q到PB.金属棒第二次离开磁场时的速度为C.金属棒第二次通过磁场区域的过程中电阻R消耗的平均功率比第一次小D.金属棒在两次通过磁场区域的过程中电阻R上产生的热量相等12.如图所示，直角坐标系在水平面内，z轴竖直向上。坐标原点O处固定一带正电的点电荷，空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m、电荷量为q的小球A，绕z轴做匀速圆周运动，小球A的速度大小为v，小球与坐标原点的距离为点和小球A的连线与z轴的夹角。重力加速度为已知（）。下列说法正确的是(   )
 A.小球A与点电荷之间的库仑力大小为B.从上往下看小球A只能沿逆时针方向做匀速圆周运动C.小球A的速度v越小，所需的磁感应强度B越小D.小球A的速度时，所需的磁感应强度B最小三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.（8 分）小明同学做“探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。（1）实验装置如图甲所示，下列操作规范的是__________。
 A.实验前，应该先把弹簧水平放置测量其原长B.逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重量C.随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重量D.实验结束后，应拆除实验装置，整理并复原实验器材
（2）小明同学在实验后，根据记录的数据进行处理，在弹簧的伸长量与弹力F图像中描点如图乙所示，请你用线来拟合这些点。（3）根据拟合的线，回答以下问题：
①本实验中弹簧的劲度系数______N/m；
②图线中后半部分明显偏离直线，你认为造成这种现象的主要原因是___________。
 14.（8分）某实验小组欲用伏安法测量一合金线的电阻率，其电阻约为，可选用的实验器材如下：直流电源（电动势4 V，内阻不计）；电压表V（量程0~3 V，内阻约）；电流表（量程0~3 mA，内阻）；电流表（量程0~60 mA，内阻）；滑动变阻器R（最大阻值）；定值电阻（阻值等于）；开关、导线若干.（1）用螺旋测微器测量合金线的直径，某次测量示数如图所示，读数为_____cm；（2）为了测量结果更加准确，电流表应选择______（填“”或“”）；（3）请在方框中画出测量电路图，并在图中标明选用器材的符号.15.（8分）如图所示，汽车上面静置一个箱子时刻起，汽车B由静止启动，做加速度为的匀加速直线运动.已知箱子A的质量为200 kg，汽车B的质量为4000 kg，箱子A与汽车B之间的动摩擦因数，汽车B与地面之间的动摩擦因数，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，不计空气阻力，重力加速度取.求：（1）若箱子A不滑下，则2 s时箱子A的速度是多少？（2）若1 s时箱子A恰好从汽车B上掉落，但汽车B的牵引力保持不变，则2 s时汽车B的速度为多少？     16.（8分）电动自行车轮胎气压如果过小不仅不好骑而且又很容易损坏内胎，甚至使车轮变形，轮胎气压如果过大会使轮胎的缓冲性能下降，抗冲击能力降低，钢丝帘线易断裂或发生爆胎，必须保持合适的轮胎气压来延长轮胎使用寿命。某人用打气筒给闲置很久的电动自行车打气，电动自行车内胎的容积为，胎内原来空气压强等于标准大气压强，温度为室温27℃，设每打一次可打入压强为一个标准大气压的空气。打气过程中由于压缩气体做功和摩擦生热，打了30次后胎内温度升高到33℃。
 （1）假设车胎因膨胀而增大的体积可以忽略不计，则此时车胎内空气压强为多少；（2）电动自行车轮胎气压在室温情况下标准压强为，如果此次打气后胎压过大需要放出一部分气体，使车胎内气压在室温情况下达到，试求放出气体的体积占轮胎内总气体体积的比例。       17.（12分）如图所示，导轨间距离为L的足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置，与水平面成30°夹角，导轨顶端接有电容为C的电容器。一根质量为m的均匀金属棒放在导轨上，始终与两导轨垂直且保持良好接触，整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，重力加速度为g，不计一切电阻。由静止释放金属棒，已知金属棒下滑位移为x的过程中电容器未被击穿，已知电容为C带电荷量为q的电容器储存的电场能为。
 （1）计算说明金属棒的运动状态以及下滑x时的速度v；（2）求金属棒下滑x时，电容器所带的电荷量q；（3）求金属棒下滑x时，电容器储存的电场能。        18.（16分）如图所示，一倾角为的足够长斜面体固定在水平地面上，一质量为的长木板B沿着斜面以速度匀速下滑，现把一质量为的铁块A轻轻放在长木板B的左端，铁块恰好没有从长木板右端滑下，A与B间、B与斜面间的动摩擦因数相等，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，求：（1）铁块A和长木板B共速后的速度大小；（2）长木板的长度；（3）请用数值验证，铁块刚放上长木板左端时与达到共速时系统的总能量相等.
       

答案以及解析1.答案：B解析：本题考查运动图像。若为图像，其斜率表示速度，则物体速度保持不变，A错误；若为图像且物体初速度为零，由动能定理，即，所以物体的最大速度为，B正确；若为图像，假设物体做匀变速直线运动，则有，即对于匀变速直线运动，其图像不可能是一次函数图像，C错误；若为图像且物体初速度为零，则图像与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，所以物体的最大速度为，出现在时刻，D错误。2.答案：C解析：泊松亮斑是由于光的衍射，即光可以绕过障碍物继续传播，而光的折射是光从一种介质射向另一种介质的过程中，传播方向发生偏转的一种现象，A错误；胸透又称为X光透视，是利用了X射线的穿透性，B错误；观看3D电影时，佩戴的偏振眼镜的两个镜片的透振方向相互垂直，使双眼分别观察到两幅独立的画面并进行叠加，形成立体的视觉感受，C正确；两束激光产生干涉现象的条件是频率相同，所以两束频率不同的激光不能产生明暗相间的干涉条纹，D错误.3.答案：D解析：本题考查氢原子模型中能级跃迁和光电效应。由能级跃迁到能级产生的光子能量最高，根据可得频率最大，故A错误；光使金属电离的现象说明光具有能量，并不能说明光是粒子，故B错误；波长越长越容易发生衍射现象，根据A项可知由能级跃迁到能级产生的光频率最大，则波长最小，最不容易发生衍射现象，故C错误；由可知，大量处于能级的氢原子最多可以辐射出6种不同频率的光，故D正确。4.答案：A解析：设小球在圆管道最低点时的速度为，圆管道对小球的支持力为，由牛顿第二定律可得，由牛顿第三定律可知，小球在最低点时底座对圆管道的支持力大小为，由平衡条件可知，设小球到达圆管道的最高点时的速度为，圆管道对小球的支持力为，，小球从圆管道最低点运动到最高点的过程，对小球根据动能定理可得，解得，对圆管道分析由平衡条件得，解得，再由牛顿第三定律可知，圆管道对底座的压力大小为0，A正确，BCD错误.5.答案：D解析：本题考查万有引力与航天知识。返回舱和轨道舱对接时二者相对静止，并非处于受力平衡状态，A错误；第一宇宙速度为地球卫星的最小发射速度也是最大环绕速度，当卫星的速度达到第二宇宙速度时，人造卫星将脱离地球的束缚，B错误；三舱在轨飞行的速度大小为，C错误；设地球质量为M，地球密度为ρ，由得，，D正确。 6.答案：A解析：波源的起振方向与处的质点刚开始振动的方向相同，沿y轴正方向，D错误；时刻、处质点刚开始振动，振动方向与波源的起振方向相同，沿y轴正方向，A正确；波源处质点的振动方程为，B错误；经过一个周期T，质点通过的路程为,C错误.7.答案：D解析：本题结合立体模型考查电场的性质。四个电荷量均为Q的正点电荷在O点产生的电场强度的大小相等，由点电荷的电场叠加原理和对称性可知，O点的电场强度大小为零，故A错误；以无穷远处为零电势点，正电荷周围空间电势为正值，可判断O点的电势不为零，又因为沿着电场线方向电势降低，故P点的电势比O点的电势低，故B、C错误；四个电荷量均为Q的正点电荷在P点产生的电场强度的大小均为，方向与均成45°角，根据对称性可知P点电场强度的方向沿方向，根据叠加原理可求出P点的电场强度大小为，故D正确。8.答案：C解析：活塞处于平衡状态时，由可知，相同温度下理想气体B的压强大于理想气体A的压强，即题图乙中图线Ⅰ表示等容下理想气体B的图像，A错误；根据理想气体状态方程可知斜率，因为题设中理想气体A和B可能是不同的气体，C的值可能不同，因此无法判断理想气体A和B的体积大小，B错误；使外界温度升高，由图像可知，理想气体A和B的压强变化量，所以活塞一定向上移动，C正确；根据热力学第一定律，可知温度升高，，理想气体B对外做功，，解得，即封闭的理想气体B一定吸收热量，D错误.9.答案：CD解析：本题考查变压器、电路中的热功率问题。时刻电动势为零，线圈磁通量最大，矩形线圈位于中性面，A错误；滑动变阻器滑动触头从最下端逐渐向上移动，阻值R减小，设流经r的电流为，因为，则电流，原线圈电压，副线圈电压消耗的功率，当时，，此时，所以从最下端滑到最上端的过程中，R消耗的功率先增大后减小，B错误，C正确；原线圈电流，则1分钟内r产生的焦耳热，D正确。10.答案：BC解析：弹幕的总体积为，A错误；又因为每有一个子弹颗粒，则子弹颗粒的总个数个个，所形成弹幕的总质量,B正确；由动量定理可知,C正确；弹幕对目标形成的冲击力大小,D错误.11.答案：ABC解析：金属棒通过磁场区域时，由右手定则可以判断金属棒中的电流方向为由Q到P,A正确；金属棒第二次释放高度变为原来的，由动能定理可知，进入匀强磁场时的速度为,金属棒通过磁场区域的过程中，根据动量定理有，又因为,所以，则金属棒两次通过匀强磁场区域的过程中动量变化量相同，速度变化量也相同，即，故金属棒第二次离开磁场时的速度，B正确；金属棒第二次通过磁场区域的过程中所用时间长且减少的动能少，电阻R上产生的热量少，消耗的平均功率比第一次小，C正确，D错误.12.答案：ABD解析：本题考查电子在磁场中的圆周运动。小球A在水平面内做匀速圆周运动，则竖直方向受力平衡，水平方向的合力充当向心力。对小球A受力分析，洛伦兹力沿水平方向，重力竖直向下，则小球A受到的库仑力一定由O指向A，故小球A带正电。在竖直方向上根据平衡条件有，解得，故小球A与点电荷之间的库仑力大小为，A正确；由于在水平方向的分力背离圆心，为使小球A做圆周运动，洛伦兹力一定指向圆心，又由于空间中存在竖直向下的匀强磁场，根据左手定则，从上往下看带正电的小球A只能沿逆时针方向做匀速圆周运动，B正确；在水平方向上根据牛顿第二定律有，解得，可知B与v不是单调关系，当，即时，B有最小值，C错误，D正确。13.答案：（1）BD（2）见解析（3）①100
②弹簧形变量超过弹簧的弹性限度解析：本题考查探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系的实验。
（1）为了消除弹簧自重的影响，实验前，应该先把弹簧竖直放置测量其原长，故A错误；为了更好的找出弹簧弹力与伸长量之间的关系，应逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重量，故B正确，C错误；实验结束后，应拆除实验装置，整理并复原实验器材，故D正确。
（2）如图所示
 （3）图线直线部分的斜率的倒数表示弹簧的劲度系数，则

图线中后半部分明显偏离直线，即弹簧弹力与伸长量不成正比，造成这种现象的主要原因是弹簧形变量超过弹簧的弹性限度。14.答案：（1）0.6710（2）（3）如图所示解析：（1）由题图知合金线的直径.（2）直流电源电动势为4 V，电压表V量程为0~3 V，通过待测合金线的最大电流约为15 mA，所以两个电流表都不合适，需要把电流表改装成大量程电流表.（3）滑动变阻器R的最大阻值为，所以滑动变阻器R只能用限流接法，由于电流表内阻已知，所以电流表采用内接法，电路图如答图所示.15.答案：解：（1）箱子A在水平方向上受到向左的摩擦力，由牛顿第二定律有

代入数据解得

时，箱子A的速度大小为

（2）1s时，汽车B的速度大小为

设汽车B所受牵引力为F，对汽车B，由牛顿第二定律有

箱子A滑下后，对汽车B，由牛顿第二定律有


代入数据解得2s时汽车的速度解析：16.答案：（1）（2）解析：通过给轮胎打气的实际模型考查气体变质量问题。
（1）初、末状态：。
根据理想气体状态方程
，
得
（2），温度由33℃降到室温27℃过程中轮胎内气体发生等容变化，有
，
，胎压过大，需要放出部分气体。
根据等温变化，有

得，所以放出气体的体积占轮胎内总气体体积的17.答案：（1）初速度为零的匀加速直线运动；（2）（3）解析：本题考查含有电容器的电磁感应问题，涉及牛顿第二定律、安培力、电流的定义式、电荷量q、电场能等.
（1）金属棒沿光滑导轨下滑切割磁感线产生电动势，同时给电容器充电，设充电电流为i，由牛顿第二定律有

而充电电流
联立解得
可知金属棒加速度恒定，即运动状态为初速度为零的匀加速直线运动
设金属棒下滑x时的速度为v，由运动学公式
联立解得
（2）金属棒下滑x时，电容器两极板间的电压为
电容器所带的电荷量为

（3）金属棒下滑x时，电容器储存的电场能为

[一题多解]（3）对金属棒的下滑过程由动能定理，有
，
而表示克服安培力做功，且数值上等于电容器储存的电场能E，解得。18.答案：解：（1）根据动量守恒定律有解得（2）根据题意可知对铁块A受力分析有解得对长木板受力分析有解得经过时间t速度相等，有铁块运动位移长木板运动位移长木板的长度（3）系统动能的变化量铁块重力势能的变化量长木板重力势能的变化量长木板与斜面之间摩擦产生的热量铁块与长木板之间摩擦产生的热量故系统能量守恒