（全国卷）2022届高考考前冲刺卷（二）—物理试题及答案

2022届高考考前冲刺卷

物理（二）

注意事项：

1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

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1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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．如图所示为一名同学“立定跳远”的频闪照片。对这位同学的物理分析正确的是（　　）

A．跳远过程可以看作质点

B．跳起至落到沙坑过程中动量先增大后减小

C．跳起至落到沙坑过程中重力势能先增大后减小

D．落到沙坑后沙坑作用力的冲量小于重力的冲量

【答案】C

【解析】跳远过程的动作要细致分析，故该同学不可视为质点，A错误；跳出时的速度是最大的，之后过程中受到重力和空气阻力作用，动量会减小，在最高点时动量最小，下落过程动量会增大，故动量先减小后增大，B错误；由于跳出后先上升后下降，故重力势能先增大后减小，C正确；人的脚落入沙坑之后做减速运动，故沙坑对人作用力的冲量大于重力的冲量，D错误。

2．如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移－时间图象，A质点的图象为直线，B质点的图象为过原点的抛物线，两图象交点C、D坐标如图，下列说法正确的是（　　）

A．A、B相遇一次

B．t1～t2时间段内B质点的平均速度大于A质点匀速运动的速度

C．A在B前面且离B最远时，B的位移小于

D．两物体速度相等的时刻为t1和t2时刻

【答案】C

【解析】图象的交点表示同一时刻到达同一位置而相遇，可知，A、B分别在t1和t2两个时刻相遇，A错误；t1～t2时间段内，两质点通过的位移相等，则B质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等，B错误；当A、B速度相等时，相距最远，该时刻在t1～t2时间段内的中间时刻，由于B做匀加速直线运动，所以此时B的位移小于，C正确；位移－时间图象斜率表示速度，B图线的切线斜率不断增大，而且B图线是抛物线，有，则知B做匀加速直线运动．因为t1～t2时间段内，B质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等，而匀变速直线运动的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，所以两物体速度相等的时刻一定在t1～t2时间段内的中间时刻，D错误。

3．如图所示，两原长均为L、劲度系数相等的绝缘轻弹簧悬挂于O点，其另外一端各连接一个带电小球，平衡时A球靠在光滑绝缘竖直墙上，OA长为2L且竖直；B球悬于空中，OB长为L。两小球的质量均为m，重力加速度为g，则两球间的库仑力大小为（     ）

A．mg      B．mg      C．mg      D．2mg

【答案】B

【解析】设夹角为，B球的受力如图甲所示，构成的力的矢量三角形与相似，则有，即，可得，对A、B两带电小球整体受力分析如图乙，根据平衡条件可得，两弹簧完全相同，则，解得，在力的矢量三角形中，应用余弦定理有，故B正确。

4．《春秋左传·鲁文公十四年》中的“秋七月，有星孛入于北斗”是一次关于哈雷彗星的确切记录。若哈雷彗星绕太阳做椭圆运动，其运动轨道远日点距离太阳35.1 AU，近日点距离太阳0.586 AU；地球绕太阳做圆周运动，轨道半径为1 AU，公转速度约为29.8 km/s。已知引力势能的表达式为，其中G为引力常量，M为中心天体质量，m为环绕天体质量，r为两天体的中心距离。则根据以上信息，可知哈雷彗星的最小环绕速率约为（     ）

A．0.50 km/s B．0.80 km/s C．0.91 km/s D．3.8 km/s

【答案】C

【解析】哈雷彗星在轨道上运行的过程中，机械能守恒，则由引力势能的表达式可知哈雷彗星运动到远日点时环绕速率最小，根据机械能守恒定律有，根据开普勒第二定律有，对地球绕太阳的运动，根据万有引力定律有，联立以上各式可得，代入数据得，故选C。

5．如图所示，半径为r的半圆abca内部无磁场，在半圆外部（含半圆）有垂直于半圆平面的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为B。比荷为p的带正电粒子（不计重力）从直径ac上任意一点以相同的速度垂直于ac射向半圆，带电粒子进入磁场偏转一次后都能经过半圆边缘的c点并被吸收，下列说法正确的是（　　）

A．磁场方向一定垂直半圆平面向外

B．带电粒子在磁场中第一次到达C点的运动的时间范围为

C．带电粒子在磁场中第一次到达C点的运动的时间范围为

D．带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为2r

【答案】B

【解析】因为粒子带正电向左偏转，所以磁场方向垂直纸面向里，A错误；粒子运动轨迹如图所示，根据几何关系可得四边形OACD为菱形，所以带电粒子在磁场中的半径为r，D错误；带电粒子在磁场中运动的周期为，当粒子从a点射入时，运动时间最短，轨迹为半圆，所以运动的最短时间为，当粒子从c点射入时，运动时间最长，轨迹为整圆，所以运动的最长时间为，由于粒子直接从c点射入时，将直接被吸收，所以，B正确，C错误。

6．一群处于n＝4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲所示电路中的阴极K上，只能测得3条电流随电压变化的图像，如图乙所示．氢原子的能级图如图丙所示，可见光光子的能量范围为1.62～3.11 eV，则下列推断正确的是（       ）

A．这群氢原子跃迁时最多可发出4种可见光

B．图乙中的光光子能量为12.09 eV

C．图乙中的c光光子是氢原子由n＝4能级向基态跃迁发出的

D．阴极金属的逸出功可能为6.75 eW

【答案】BD

【解析】于能级的氢原子，向低能级跃迁过程中发出6种频率的光子的能量为，，，，，，只有和在1.62~3.11eV范围内，所以可发出2种可见光，故A错误；由于只能测得3条电流随电压变化的图像，只有三种较大频率的光才能产生光电效应，它们的光子能量为，，，由乙图可知遏制电压的关系为，由遏制电压与频率关系，可知光子的能量越大，遏制电压越高，所以b光对应的光子能量为，c光对应的光子能量为，即c光光子是由能级向基态跃迁发出的，故B正确，C错误；由题意知能量为，，的光子才能产生光电效应，能量为，，的光子不能发生光电效应，由光电效应发生的条件，可知逸出功可能为，故D正确。

7．如图所示，在t＝0时质量m＝1 kg的小球自高h＝45 m的平台上以v0＝10 m/s的初速度水平抛出，运动t＝1 s后，突然受到大小恒为10 N的水平向右的风力作用，最后落至水平地面，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。则以下说法正确的是（　　）

A．小球从抛出至落地的时间大于3 s

B．落地瞬间小球速度大小为30 m/s

C．从抛出至落地的过程中，小球的机械能增加400 J

D．小球受到风力作用后，在落地前做匀变速曲线运动

【答案】BC

【解析】小球落地时间由竖直方向上的运动决定，在竖直方向上小球只受重力，加速度大小为，初速度为零，小球下落的时间为，则有，解得，A错误；受风力作用之后小球水平方向的加速度为，受风力之后小球在水平方向做匀加速直线运动，落地时水平方向的速度大小为，从一开始，小球在竖直方向上做匀加速直线运动，落地时竖直方向的速度大小为，则落地瞬间小球速度大小为，B正确；小球机械能的变化量数值上等于除重力之外的其他外力做的功，施加风力之后，小球在水平方向上的位移，则水平风力做功为，即从抛出至落地的过程中，小球的机械能增加，C正确；时小球竖直方向上的速度为，此时速度与水平方向的夹角满足，可知，受风力之后小球的受力如图所示，，解得，由此可知，施加风力之后，小球的速度与加速度方向相同，且所受合外力恒定，即球受到风力作用后，在落地前做匀加速直线运动，D错误。

8．如图甲，绝缘水平面上有一“∠”型光滑金属导轨，Oa与Ob夹角为45°；将质量为m的长直导体棒PQ放在导轨上并与Oa垂直，除轨道Ob上的电阻R外，其余电阻不计，导体棒与导轨接触良好。空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。t＝0时刻导体棒与O点间的距离为2L，棒在外力作用下，向左做直线运动，其速度的倒数随位移x变化的关系如图乙所示，导体棒从PQ向左运动距离L到达MN的过程中（　　）

A．流过导体棒的电流恒为            B．导体棒运动的时间为

C．通过回路的电荷量为              D．外力做功为

【答案】AD

【解析】根据及，，可得，对应图像可得，解得，A正确；－x图像所围成面积表示导体棒运动的时间，则，B错误；根据及和可得，C错误；根据功能关系得，，解得，D正确。

第Ⅱ卷（非选择题）

二、非选择题：本题共6小题，共62分。第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13～14题为选考题，考生根据要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

（一）必考题。

9．(5分)某研究性学习小组用图甲装置测定当地重力加速度，其主要操作步骤如下：

①将电磁铁、小铁球、光电门调节在同一竖直线上；

②切断电磁铁电源，小铁球由静止下落，光电计时器记录小铁球通过光电门的时间t，并用刻度尺测量出小铁球下落前球的底部和光电门的距离h；

③用游标卡尺测小球的直径d，如图乙所示。

(1)则d＝ __________mm，当地的重力加速度为___________（用题中给出的字母表示）；

(2)其中有几个小组同学测量g值比当地的重力加速度偏大，通过反思后提出了四种原因，你认为哪些项是合理的___________。

A．小球下落时受到了空气阻力

B．切断电源后由于电磁铁的剩磁，小球下落后仍受到电磁铁的引力

C．误把h当做小球下落的高度

D．将电磁铁、小铁球光电门调节在同一竖直线上不准确，在小球通过光电门时球心偏离细光束

【答案】(1)10.0          (2)CD

【解析】(1)由图乙所示游标卡尺可知，游标尺的精度为0.1mm，其示数为d＝10mm+0×0.1mm＝10.0mm。小球下落通过光电门，小球自由落体运动，则，小球通过光电门的时间极短，故可用平均速度表示小球通过光电门的速度，又，解得。

(2)该测量结果与当地的重力加速度有较大的误差，测量值比真实值偏大，而受到空气阻力、受到铁芯的引力都会导致测量值偏小，故AB错误；误把h当做小球下落的高度，测量值偏大，故C正确；小球通过光电门时球心偏离细光束，导致小球速度的测量值偏大，会导致测量值偏大，故D正确。

10．(10分)市面上有一种铜热电阻温度传感器Cu50（如图甲所示），铜热电阻封装在传感器的探头内。某物理兴趣小组查到了热电阻Cu50的阻值随温度变化的一些信息，并绘制出了如图乙所示图像。该小组想利用这种传感器制作一个温度计，他们准备的实验器材如下：干电池，电动势为1.5 V，内阻不计；灵敏毫安表，量程20 mA，内阻为15 Ω；电阻箱；开关、导线若干。

(1)若直接将干电池、开关、灵敏毫安表、铜热电阻温度传感器Cu50串接成一个电路作为测温装置，则该电路能测的最低温度为_________℃。

(2)该实验小组为了使温度从0°℃开始测量，又设计了如图丙所示的电路图，其中R为铜热电阻，R1为电阻箱，并进行了如下操作：

a．将传感器探头放入冰水混合物中，过一段时间后闭合开关，调节电阻箱R1，使毫安表指针满偏，此时R1＝_____Ω；

b．保持电阻箱的阻值不变，把传感器探头放入温水中，过一段时间后闭合开关，发现毫安表的读数为18.0 mA，则温水的温度为________。（保留2位有效数字）

c．写出毫安表的电流值I（A）和温度t（℃）的关系式_________。

d．根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值，这样就可以通过毫安表的表盘直接读出被测物体的温度。

(3)若干电池用久了后其电动势不变，而内阻明显变大，其他条件不变。若使用此温度计前按题（2）中a步骤的操作进行了调节，仍使毫安表指针满偏；测量结果将会_______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

【答案】(1)50     (2)10     42          (3)不变

【解析】(1)由题意知电流表量程为，所以电路的总电阻最小为，所以热电阻的电阻为，由R－t图像可知，解得。

(2)a．将传感器探头放入冰水混合物中，此时温度为0℃，由图像可得，此时热电阻为，过一段时间后闭合开关，调节电阻箱R1，使毫安表指针满偏，此时；

b．当电流为18mA时，热电阻，所以此时温度；

c．由题意可得，则毫安表的电流值I（A）和温度t（℃）的关系式为。

(3)因为在操作a步骤时，要调节滑动变阻器使电流表满偏，当电源内阻增大时，滑动变阻器电阻将调小，但总和不变，所以对结果无影响。

11．(12分)在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，x轴水平。坐标系内有一个圆心O1在x轴上、与y轴相切的圆形区域，半径R＝1 m。圆内有电场强度大小E＝1 V/m、方向竖直向下的匀强电场（图中未画出）。质量m＝0.8×10－19 kg，电荷量q＝1.6×10－19 C的带正电粒子从A点由静止进入电场，从圆周上的B点穿出电场，AO1与x轴的夹角为θ＝30°。忽略粒子的重力。

(1)求粒子从B点穿出电场时的速度大小。

(2)若带电粒子从A点进入电场时的速度方向水平向左，为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度大小应为多大？

(3)现使带电粒子从y轴上不同位置(－1 m＜y＜1 m)水平向右运动并射入电场，为使其穿过电场后的动能增量都是最大的，则粒子入射速度大小v与入射位置纵坐标y之间需要满足什么关系？

【解析】(1)依题意，粒子从A到B的运动过程，由动能定理得

代入数据解得。

(2)为使动能增量最大，需要静电力做功最多，即粒子沿电场方向运动的距离最大即可。经分析得圆上最低点为出射点。从A到最低点的过程，沿电场方向有

垂直于电场方向有

解得。

(3)根据位置关系和运动过程分解得竖直方向上有

水平方向上有

由几何关系得

联立解得。

12．(20分)如图所示，光滑圆弧轨道与足够长的传送带最左端水平相切，质量mA＝0.4 kg的物块A从圆弧轨道顶端由静止释放，滑到圆弧轨道底端时，与静止在圆弧轨道底端、质量mB＝0.2 kg的物块B碰撞，碰撞过程无机械能损失。已知圆弧轨道半径R＝2.25 m，所对圆心角θ＝37°，传送带以恒定的速度v＝1.6 m/s顺时针转动，两物块与传送带间动摩擦因数均为μ＝0.2，物块A、B均可视为质点，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：

(1)两物块碰前瞬间物块A对轨道的压力大小；

(2)物块A、B运动稳定后，物块A、B间的距离；

(3)若仅改变物块A的质量，请通过计算讨论物块B与传送带间因摩擦而产生热量的范围。

【解析】(1)物块A从圆弧轨道顶端由静止释放，滑到圆弧轨道底端，由动能定理可得

解得

物块A碰前瞬间，由牛顿第二定律，有

解得N

由牛顿第三定律，可得碰前瞬间物块A对轨道的压力大小

(2)物块A、B碰撞，动量守恒可得

由机械能守恒，可得

解得，

物块A做加速运动，由牛顿第二定律，有

解得

加速时间为

物块A加速位移

在此期间，传送带位移m

物块A相对传送带的位移

物块B做减速运动，由牛顿第二定律，有

解得

减速时间为

物块B减速位移

在此期间，传送带位移

物块B相对传送带的位移

物块A、B运动稳定后，A、B两物块间的距离。

(3)由可知，若仅改变物块A的质量，应有

当v3＝1.6m/s时，物块B与传送带间摩擦产生热量为零；当v3＝6m/s时，物块B减速时间

物块B减速位移

在此期间，传送带位移

物块B相对传送带的位移

产生热量

物块B与传送带间因摩擦而产生热量的范围为。

（二）选考题：共15分。请考生从两道中任选一题作答。如果多做，则按第一题计分。

13．物理·选修3—3(15分)

(1)(5分)下列说法正确的是___________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．1 g100 ℃的水的内能小于1 g100 ℃的水蒸气的内能

B．如果附着层内液体分子间距离小于液体内部分子间距离，则液体浸润该固体

C．给自行车轮胎打气时，越打越费劲，原因是轮胎内气体分子间斥力增大的缘故

D．一定质量的理想气体，在体积不变时，分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小

E．第二类永动机不可能制成，是因为违背了热力学第一定律

【答案】ABD

【解析】1g100℃的水转化为水蒸气要吸收热量，故1g100℃的水的内能小于1g100℃的水蒸气的内能，A正确；如果附着层内液体分子间距离小于液体内部分子间距离，附着层内液体分子斥力起主要作用，使液体浸润该固体，B正确；给自行车轮胎打气时，越打越费劲，原因是轮胎内气体压强增大的缘故，气体分子间的相互作用力几乎可以忽略，C错误；一定质量的理想气体，在体积不变时，随着温度降低，由可知，气体压强减小，故分子每秒与器壁平均碰撞次数减小，D正确；第二类永动机不可能制成，是因为违背了热力学第二定律，E错误。

(2)(10分)如图所示，封闭有一定质量理想气体的内壁光滑的导热汽缸固定在水平桌面上，且开口向右放置；缸内有一横截面积为0.01 m2的活塞，其到汽缸底部的距离为10 cm；活塞通过轻绳连接了一个质量为1 kg的小物体，轻绳跨在定滑轮上，滑轮左侧细绳水平，右侧连接小物体的细绳竖直，轻绳恰好处于伸直状态。开始时汽缸内、外压强相同，且均为1.01×105 Pa，汽缸内气体温度为101 K，现缓慢降低汽缸内气体的温度（不计一切摩擦，g＝10 m/s2）。

(i)求小物体刚离开地面时缸内气体的温度；

(ii)从开始降低温度到活塞移动至距气缸底部6 cm时，缸内气体共放出热量10 J，求此过程中缸内气体内能的变化量（活塞移动过程中气缸不漏气）。

【解析】(i)当重物刚离开地面时，地面对重物的支持力为零，设此时绳的拉力为F，活塞受力平衡

小物体受力平衡

解得

气缸内气体等容变化，根据查理定律

其中，

解得。

(ii)气体温度从101K降温至100K过程中，外界对气体做功

继续降温，活塞向左移动过程中，外界对气体做功

解得

根据热力学第一定律

其中

解得。

14．物理·选修3—4(15分)

(1)(5分)如图，直角三角形ABC为固定的玻璃三棱镜的截面，∠ACB＝90°，∠A＝37°，P是AB面上的一点｡由a、b两种单色光组成的一束光射向P点，入射光与AB面的夹角θ＝53°时，a、b光均从AC边射出逐渐增大θ角，当θ＝90°时，恰好只有b光从AC边射出｡sin 53°＝0.8，则下面选项正确的是___________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．棱镜对a光的折射率为

B．a光的频率小于b光的频率

C．在棱镜中a光的传播速度大于b光的传播速度

D．用同一个凸透镜做实验，a光实验时的焦距小于用b光实验时的焦距

E．用同一台双缝干涉器材做实验，a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距

【答案】ADE

【解析】根据题意可知只有b光恰好从AC边射出，说明a光刚好发生全反射，则有，根据几何关系可得，解得棱镜对a光的折射率为，故A正确；根据题意可知只有b光恰好从AC边射出，说明a光刚好发生全反射，可知a光的折射率大于b光的折射率，则a光的频率大于b光的频率，故B错误；根据光在介质中的传播速度为，因为a光的折射率大于b光的折射率，可知在棱镜中a光的传播速度小于b光的传播速度，故C错误；根据光的折射率越大，偏折程度越大，可知用同一个凸透镜做实验，a光实验时的焦距小于用b光实验时的焦距，故D正确；根据，可知a光的波长小于b光的波长，由，则有用同一台双缝干涉器材做实验，a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，故E正确。

(2)(10分)一列简谐横波在介质中沿x轴传播，图甲是t＝0.2 s时的波形图，图线与y轴的交点纵坐标为－0.25 cm，图线与x轴的两个交点间距为6.00 cm。图中标出介质中的两个质点M、N，质点M此时位于平衡位置。图乙是质点N的振动图像。

(i)说明波的传播方向并求出波的传播速度；

(ii)求质点N平衡位置的横坐标。

【解析】(i)根据图乙可知，t＝0.2s时质点N向上振动，根据同侧法，则波沿x轴负方向传播

根据图乙可知，，根据图甲可知，

则波速。

(ii)设质点M、N平衡位置的x坐标分别是、

根据图甲可知处

因此

由图乙可知，在时N点处于平衡位置，经过，其振动状态向x轴负方向传播到M处，可得M、N 间平衡位置距离

质点N平衡位置的横坐标。