2022年物理高考仿真模拟十

2022年高考仿真模拟十（时间:75分钟，满分：100分）题号12345678模拟点热学基本概念直流电路分析万有引力定律应用简谐运动安培力物理光学全反射光电效应题号9101112131415模拟点热力学定律与图象电场性质用双缝干涉测波长光电效应规律应用电磁感应动力学分析力学综合（含动量）带电粒子在复合场中的运动一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分，每小题只有一个选项符合题意。[2021・东北三省四城市质量监测（二）]查理定律指出，一定质量的某种气体在体积一定时，气体的压强与温度之间有线性关系，如图1所示。则一定质量的某种气体从状态A到状态B,下列说法正确的是（）气体向外界放出热量气体分子的平均动能不变外界对气体做功单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多答案D

解析题图为p-t图象转化p-T图象，则可知为一条过坐标原点的直线，该气体做等容变化，夕卜界对气体不做功，温度升高，内能增加，必定从外界吸收热量，A、C错误；随着压强增大，气体的温度也增大，分子平均动能增大，B错误；由于气体体积不变，分子数密度不变，但分子平均速率增加，所以单位时间碰撞到单位面积上的分子数增多，D正确。（2021・湖北省开学摸底）如图2所示的电路中，电阻R=20。断开S后，电压表的读数为3V；闭合S后，电压表的读数为2V,则电源的内阻r为（）图2A.10C.A.10C.30答案AD.40E解析开关S断开时有：E二3V，开关S闭合时有2=——R，其中R二20，解R+r得r=10,故A正确。3.（2021・安徽安庆市二模）2020年12月1日，“嫦娥五号”探测器成功实现在月球表面软着陆，随后开始约两天的月面工作，在完成月壤的钻取采样与封装等工作后，于12月3日“上升器”启动3000N推力发动机，从月面起飞上升，发动机经过约6分钟的工作后到达距月面200km高的环月轨道绕月飞行，伺机与一直在该轨道飞行的“轨返组合体”进行对接。已知月球质量M=7.4X1022kg，月球半径R=1740km，引力常量G=6.67X10tiN・m2/kg2，则下列说法正确的是（）“轨返组合体”与“上升器”对接后，它们的共同速度将减小对接前，“轨返组合体”在环月轨道上飞行的速度约为1.6km/s对接后，“轨返组合体”与“上升器”一起绕月飞行的周期约为3h对接后，“轨返组合体”与“上升器”一起绕月飞行的向心加速度约为3m/s2

答案B解析“轨返组合体”与“上升器”对接后，乃然在原轨道上绕月飞行，它们的共同速度保持不变，A错误；设“轨返组合体”的质量为m，环绕月球飞行的速度为P，由万有引力定律和牛顿第二定律可知（GM）2m顿第二定律可知（GM）2mv2GM:R+h解得v=代入数据解得v=1.6km/s,B正确；“轨返组合体”与“上升器”一起绕月飞行的周期为T,向心加速度为an,由圆周运动的知识可得的周期为T,向心加速度为an,由圆周运动的知识可得T二2n(R+h)v=2h=1.3m/s2/C、R+hD错误。（2021•天津市等级性考试模拟四）夏天的河上，有几名熟悉水性的青年将绳子挂在桥下荡秋千，绳子来回荡几次后跳入河中，现把秋千看成单摆模型，图3为小明在荡秋千时的振动图象，已知小王的体重比小明的大，则下列说法正确的是小王荡秋千时，其周期大于6.28s图中a点对应荡秋千时的最高点，此时回复力为零小明荡到图中对应的b点时，动能最小该秋千的绳子长度约为10m答案D解析小王荡秋千时，根据解析小王荡秋千时，根据T=2n可知做单摆运动的物体的周期与质量无关，其周期等于6.28s，故A错误；图中a点对应荡秋千时的最高点，此时回复力最大，故B错误；小明荡到图中对应的b点时，b点为平衡位置，速度最大，动能最大，故C错误；根据T二2n{g，计算得1心10m,故D正确。(2021・湖南省高考模拟)直导线右侧放一个矩形线框Q,二者分别通以电流I】、I2，电流方向如图4(a)所示，图4(b)为俯视图，直导线P与线框不在同一平面内,但P与线框竖直中心轴共面，O1O2为过线框中心O和直导线P的水平直线。不考虑线框上下两段导线对直导线的影响。下列说法正确的是()•:b)图4若P固定，Q可以绕竖直中心轴转动，则图(b)中Q会先逆时针转动若P固定，Q可以绕竖直中心轴转动，则图(b)中Q会先顺时针转动若Q固定，P可以自由运动，则P将沿O1O2向O靠近若Q固定，P可以自由运动，贝惬(a)中P将顺时针转动答案B解析题图(b)中，由安培定则可知电流I1产生的磁感线为以P为圆心的顺时针方向的同心圆，由左手定则可判断线框左侧导线受到的安培力指向导线P，线框右侧导线受到的安培力背离导线P,若P固定，Q可以绕竖直中心轴转动，则题图(b)中Q会先顺时针转动，A错误，B正确；若Q固定，线框左侧导线对P的安培力指向左侧导线，线框右侧导线对P的安培力背离右侧导线，根据力的合成法则知直导线P所受合外力方向偏向右下，故直导线P在刚开始一段时间内向右下方运动，C、D错误。（2021・北京西城区5月统测）如图5所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，分为a、b两束单色光。贝％）玻璃对b光的折射率较大在真空中a光的速度大于b光的速度a光光子能匕里大于b光光子能匕里如果b光是绿光,那么a光可能是红光答案C解析由题图可知a光射入玻璃砖后的折射角小于b光射入玻璃砖后的折射角，根据折射定律可知玻璃对a光的折射率较大，故A错误；在真空中a光与b光的速度相等，故B错误；由A项结论可知a光的频率大于b光的频率，所以a光光子能量大于b光光子能量，故C正确；红光的频率小于绿光的频率，所以如果b光是绿光，a光不可能是红光，故D错误。（2021・山东泰安市二轮检测）如图6,一长方体透明玻璃砖在底部挖去半径为R的半圆柱，玻璃砖长为L。一束单色光垂直于玻璃砖上表面射入玻璃砖，且覆盖玻璃砖整个上表面。已知玻璃的折射率为则半圆柱面上有光线射出（）在半圆柱穹顶部分，面积为呼在半圆柱穹顶部分，面积为nRL在半圆柱穹顶两侧，面积为畔

在半圆柱穹顶两侧，面积为兀RL答案A解析光线经过玻璃砖上表面到达下方的半圆柱面出射时可能发生全反射，如图设恰好发生全反射时的临界角为C，由全反射定律得n二丄sinC则有光线射出的部分圆柱面的面积为S二2CRL解得S二|nRL8.（2021・湖北武汉市4月质量检测）如图7所示，分别用波长为久、2久的光照射光电管的阴极K,对应的遏止电压之比为3：1,则光电管的极限波长是（）A2C.4A2C.4久答案CB.3AD.6久解析根据Uce1解析根据Uce1hehe=2mvM=T_石则U11hee=TheheheUc2e=2T石解得入0=4A（2021江苏七市第三次调研）一定质量理想气体的压强p随体积V变化规律如图8所示，从状态A到B的过程中（）气体温度保持不变外界对气体做功气体从外界吸收热量气体对器壁单位面积的平均作用力不变答案C解析从状态A到B的过程中，气体的体积增大，分子密度减小，只有温度升高时，其压强才会增大，A错误；气体体积增大，表明气体对外做功。B错误；气体温度升高，说明内能增大，体积增大，说明气体对外做功，根据热力学第一定律可得气体要吸收热量。C正确；因为压强变大，根据压强定义式可知，单位面积上受力变大，D错误。（2021广西柳州市第三次模拟）如图9所示，A、B、C、D、E、F、G、H为立方体的八个顶点，现在其中A、B两点放置两个电荷量均为+Q的点电荷。下列说法正确的是（）图9C、D、E、F四点的电势相同C、D、E、F四点的场强相同把一正试探电荷沿GH移动，电场力始终不做功把一负试探电荷沿GF移动，电场力先做正功后做负功答案A解析根据几何知识可知，平面CDEF平行于AB,且CD和EF到AB的距离相等，根据等量同种电荷的等势面分布规律（如图所示）可知，CD、E、F四点位于同一等势面上，故四个点的电势相等，故A正确；根据几何关系可知C、D、E、F四点的场强大小相等，但方向不同，故B错误；从G到H电势先减小后增大，所以把一正试探电荷沿GH移动，电场力先做正功后做负功，故C错误；从G到F电势始终增大，所以把一负试探电荷沿GF移动，电场力始终做正功，故D错误。二、实验题：共计15分。11.（15分）（2021・北京海淀区一模）现用如图10所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。单膛戏缝遮光询蠣屏目镜肚*n~图10（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互放置。（选填“垂直”或“平行”）;（2）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图11所示，则读数为mm。已知双缝间距d=2.00X10Tm，测得双缝到毛玻璃屏的距离L=0.800m,所测光的波长扫nm（保留3位有效数字）；

⑶为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Ax,而是先测量n个条纹的间距再求出Ax。下列实验采用了类似方法的有。“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量“用单摆测重力加速度”的实验中单摆的周期的测量“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量答案(1)平行⑵15.02693(3)CD解析⑴在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置。(2)游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数。游标尺是50分度的，分度值为0.02mm，其读数为15mm+1X0.02mm=15.02mm。两相邻条纹的间距得2得2二Axd2.772X10-3X2X10-40.800x2-x.Ax二一1=6-115.02-1.16-5mm=2.772mm根据Ax二彳久二6.93X10-7m=693nm。(3)先测量n个条纹的间距再求出Ax，是采用了微量累积法，“用单摆测重力加速度”的实验中单摆的周期的测量和“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量实验采用了微量累积法；“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量采用了等效替代法；“探究弹簧弹力与形变量的

关系”的实验中弹簧的形变量的测量没有采用累积法，故c、D正确，AB错误。三、计算题：本题共4小题，共计45分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。12.(8分)(2021・江苏“决胜新高考•名校交流3月联考”)根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+)的能级图如图12甲所示，大量处在n=4的激发态的氦离子(He+)在向低能级跃迁的过程中会释放出多种能量的光，用其中所释放出的能量最小的光去照射光电管阴极K,电路图如图12乙所示，合上开关，发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.64V时，电流表示数仍不为零，当电压表读数大于或等于1.64V时，电流表读数为零。求：fc/cV1)-2.18-6.C1-J-n.ont一討冲nt一討冲⑴光电管阴极材料的逸出功W0；(2)现把电路改为图12丙，当电压表读数为2V时，则电子到达阳极时的最大动能Ek。答案(1)1eV(2)3.64eV解析(1)由能级图图甲可知，能量最小的光的能量为能级4到能级3,即E光二E4-E3=2.64eV根据题意可知遏止电压为Uc二1.64V很卩逸出光电子的最大初动能Ekm二1.64eV阴极材料的逸出功wo=e光-E0光km得W0二1eV。(2)现把电路改为题图丙，电源提供了正向电压，电子到达阳极时的最大动能Ek,即有Ek=Ekm+eU=3.64eV。13.(10分)(2021・安徽安庆市二模)如图13所示，光滑平行金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成，导轨间距为d=0.5m,上端电阻R=1.5Q,在图中矩形虚线框区域存在大小为B=1T、方向竖直向上的匀强磁场。现将质量m=2kg、内阻r=0.5。、长L=0.5m的导体棒ab从倾斜导轨上高度h=0.2m处由静止释放，导体棒将以速度v0进入水平导轨，恰好穿过磁场区域。若将导体棒ab从倾斜导轨上更高的H处由静止释放，导体棒ab穿出磁场区域时的速度恰好为v0，运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨电阻，g=10m/s2。求导体棒ab第一次进入磁场区域时通过电阻R的电流；若导体棒ab第二次通过磁场过程中电阻R上产生的焦耳热为9J，求导体棒第二次释放高度H的值。答案(1)0.5A(2)0.8m解析⑴导体棒第一次进入磁场速度由动能定理mgh=£mv0解得v0二、；2gh二2m/s回路中产生的感应电动势E二BLv0解得E二1V所以通过电阻R的电流I二—=0.5A。R+rR+r(2)导体棒ab第二次通过磁场过程中回路中产生的总焦耳热Q二〒Qr=12J设第二次进入的速度为p，由能量守恒有解得0=4m/s，贝H二竺=0.8m。2g14.(12分)(2021•山东济南市二模)如图14所示，两足够长直轨道间距d=1.6m，轨道所在平面与水平面夹角6=37。，一质量M=2kg的“半圆柱体”滑板P放在轨道上，恰好处于静止状态，P的上表面与轨道所在平面平行，前后面均为半径R=1m的半圆，圆心分别为0、0’。有5个完全相同的小滑块，质量均为m=0.5kg。某时刻第一个小滑块以初速度00=1.5m/s沿O0冲上滑板P，与滑板共速时小滑块恰好位于O点，每当前一个小滑块与P共速时，下一个小滑块便以相同初速度沿O0冲上滑板。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑板P与小滑块间的动摩擦因数为动摩擦因数为“1=0.8滑板P与轨道间的动摩擦因数冷；O'O的长度L；⑶第5个小滑块与P之间摩擦产生的热量Q。答案(1)0.45(2)2.25m(3)2J解析⑴对滑板受力分析，画出滑板的两个平面图如图甲和乙所示

>||>||d2由几何关系可得sina---0.8R解得a-53。由于滑板处于静止状态，由平衡条件可得Mgcos3-2N'cosaMgsin3-2p-N联立解得役-0.45。⑵第一个小滑块冲上滑板，滑板和小滑块系统沿导轨方向合外力为零，系统动量守恒mv0-(m+M)v1设滑块相对滑板的位移OO为L，由系统的动能定理，得mgLsin3-“]mgcos3-L--(m+M)v--^-mv-联立方程，解得L-2.25m。(3)第四个小滑块从滑上到和滑板相对静止，系统动量守恒，设共同速度为v4，则有4mv0-(4m+M)