卷4-2022年高考物理模拟卷（解析版）

二轮拔高卷4选择题：本题共8小题，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。1.根据所学的物理知识，下列说法正确的是（）A.在核反应方程中，X是质子B.衰变的本质是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流C.铀核衰变为铅核的过程中，要经过8次衰变和4次衰变D.是重核裂变【答案】A【解析】【详解】A．设X的质量数和电荷数分别为A、Z，根据质量数守恒和电荷数守恒得所以X是质子，故A正确；B．衰变的本质是原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子，故B错误；C．设铀核衰变为铅核的过程中，要经过x次衰变和y次衰变，则解得故C错误；D．是衰变，故D错误。故选A。.2.为落实“五育并举”促进学生全面发展，有些学校尝试将“做家务”列入家庭作业。小明同学在家做家务时用拖把拖地，沿推杆方向对拖把施加推力F，如图所示，此时推力与水平方向的夹角为θ，且拖把刚好做匀速直线运动，则（）A.拖把所受地面的摩擦力为FsinθB.地面对拖把的支持力大小等于拖把的重力C.小明同学对推杆的作用力与推杆对拖把的作用力是一对作用力与反作用力D.从某时刻开始保持力F的大小不变，减小F与水平方向的夹角θ，地面对拖把的支持力FN也变小【答案】D【解析】【详解】A．拖把刚好做匀速直线运动，则拖把所受地面的摩擦力为Ff=Fcosθ选项A错误；BD．对拖把竖直方向由牛顿第三定律可知，地面对拖把的支持力大小大于拖把的重力；从某时刻开始保持力F的大小不变，减小F与水平方向的夹角θ，地面对拖把的支持力FN也变小，选项B错误，D正确；C．小明同学对推杆的作用力与推杆对小明的作用力是一对作用力与反作用力，选项C错误；故选D。3.内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐。如图所示，岩盐晶体结构中相邻的四个离子处于正方形的四个顶点，O点为正方形中心，A、B为两边中点，关于这四个离子形成的电场，下列说法正确的是（）A.在A、O、B三点中，O点电场强度最大B.在A、O、B三点中，O点电场强度最小C.A、B两点电场强度相同D.A点电场强度比B点大【答案】B【解析】【详解】AB．两等量正离子在O点的合场强为0，两等量负离子在O点的合场强为0，则四个离子的在O点合场强为0，所以A错误，B正确；CD．

A、B两点电场强度大小相等，方向相反，所以CD错误；故选B。4.如图（1）所示，客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。在同一风力作用下，精谷和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同，自然分开，简化成如图（2）所示。谷粒从洞口飞出后忽略空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是（）A.N处是瘪谷，M处为精谷B.精谷飞出洞口到落地的时间比瘪谷短C.精谷和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动D.精谷飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度要大些【答案】C【解析】【详解】D．精谷的质量大于瘪谷的质量，在相同的风力作用下，瘪谷获得的速度大于精谷的速度，故D错误；C．精谷和瘪谷飞出洞口后，据有水平方向的初速度，只受重力作用，做平抛运动，则都做匀变速曲线运动，故C正确；B．竖直方向上则精谷和瘪谷的下落高度相同，则精谷和瘪谷的落地时间相同，故B错误；A．水平方向上时间相同的情况下，瘪谷的速度大于精谷的速度，则瘪谷的水平位移大于精谷的水平位移，则N处是精谷，M处为瘪谷，故A错误。故选C。5.如图所示，理想变压器原线圈与副线圈的匝数比为，ab端接交流电源，此时电路消耗的总功率为P。若将电阻与电阻R互换位置，电路消耗的总功率为2P，则与R的比值为（）A.2：7 B.7：2 C.1：4 D.4：1【答案】A【解析】【详解】设ab端输入的总电压为U，原线圈两端电压为U1，电流为I1，副线圈两端电压为U2，电流为I2，则又由则所以又根据得则当电阻与电阻R互换位置后又由则所以又根据所以则又因为总功率得则联立可得即故A正确，BCD错误。故选A。6.科学家观测到太阳系外某恒星有一类地行星，测得该行星围绕该恒星运行一周所用的时间为9年，该行星与该恒星的距离为地球到太阳距离的8倍，该恒星与太阳的半径之比为2∶1。假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆，下列说法正确的是（）A.该恒星与太阳的质量之比为512∶81B.该恒星与太阳的密度之比为1∶9C.该行星与地球做圆周运动时的运行速度之比为2∶9D.该恒星表面与太阳表面的重力加速度之比为128∶81【答案】AD【解析】【详解】A．设质量为m的行星绕质量为M的恒星做半径为r、周期为T的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有解得该恒星与太阳的质量之比为故A正确；B．恒星的密度为该恒星与太阳的密度之比为故B错误；C．恒星的运行速度为该行星与地球做圆周运动时的运行速度之比为故C错误；D．恒星表面质量为m0的物体所受万有引力等于重力，即可得恒星表面的重力加速度为该恒星表面与太阳表面的重力加速度之比为故D正确。故选AD。7.蹦极（BungeeJumping），也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。为了研究运动员下落速度与下落距离的关系在运动员身上装好传感器，让其从静止开始竖直下落，得到如图所示的v2—h图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，忽略空气阻力，弹性绳上的弹力遵循胡克定律。以下说法正确的是（）A.弹性绳的劲度系数为40N/mB.运动员在下落过程中先失重再超重C.运动员在最低点处加速度大小为10m/s2D.运动员在速度最大处绳子的弹性势能为1500J【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．由题图知，在，运动员速度最大，则加速度为0，故有代入数据求得弹性绳的劲度系数为k=120N/m，故A错误；B．运动员在下落过程中，先加速后减速，所以加速度先向下后向上，则运动员先失重后超重，故B正确；C．运动员在最低点处时，若下降高度为25m，则由牛顿第二定律可得代入数据求得：，由题图可知，运动员下降高度大于25m，故加速度大于20m/s2，故C错误；D．运动员在速度最大处，由功能关系有代入数据求得绳子的弹性势能为，故D正确。故选BD。8.如图所示，光滑的金属圆环型轨道MN、PQ竖直放置，两环之间ABDC内（含边界）有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，AB水平且与圆心等高，CD竖直且延长线过圆心。电阻为r、长为2l的轻质金属杆，有小孔的一端套在内环MN上，另一端连接带孔金属球，球的质量为m，球套在外环PQ上，且都与轨道接触良好，内圆半径，外圆半径，PM间接有阻值为R的电阻。让金属杆从AB处无初速释放，金属杆第一次即将离开磁场时，金属球的速度为v，其它电阻不计，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则（）A.金属球向下运动过程中，通过电阻R的电流方向由M指向PB.金属杆第一次即将离开磁场时，R两端的电压C.金属杆从AB滑动到CD的过程中，通过R的电荷量D.金属杆第一次即将离开磁场时，R上生成的焦耳热【答案】ABC【解析】【详解】A．由右手定则可知，金属球向下运动过程中，流过金属杆的电流由B流向A，则通过R的电流由M流向P，A正确；B．金属杆第一次离开磁场时，金属球的速度为金属杆第一次离开磁场时感应电动势为解得电路电流为R两端电压为B正确；C．由法拉第电磁感应定律得平均感应电流为通过R的电荷量为解得C正确；D．由于金属杆第一次即将离开磁场时，重力做功小于3mgl，所以金属杆第一次即将离开磁场时，R上生成的焦耳热D错误。故选ABC。二、非选择题：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。1必考题：9.某同学利用图甲所示装置验证机械能守恒定律，图中斜面光滑，在斜面上处装有图乙所示的光电门，Ⅰ．从斜面上到光电门的高度为处的点将装有挡光条（宽度为，已经标出，不需测量）的滑块由静止释放；Ⅱ．读出挡光条通过光电门的时间为；Ⅲ．改变滑块释放的位置（、、、），重复步骤Ⅰ和步骤Ⅱ。(1)实验中，除已提及的器材外，还需要的器材是______（选填器材前的字母）。A．天平B．毫米刻度尺C．秒表D．打点计时器(2)已知当地的重力加速度大小为，若滑块沿斜面下滑的过程中满足______，则该过程中滑块的机械能守恒。(3)若滑块与斜面间的摩擦不可忽略，则滑块沿斜面下滑的过程中重力势能的减少量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）滑块动能的增加量。【答案】①.B②.或③.大于【解析】【详解】(1)[1]因本实验需要验证其中即验证故还需要毫米刻度尺测量释放点与光电门的高度差，不需要测量质量，故不需要天平，不需要记录滑块运动过程的时间，故不需要打点计时器，滑块通过光电门的时间直接由光电门测量，故也不需要秒表，故选B。(2)[2]由(1)可知，需验证(3)[3]因滑块与斜面间的摩擦不可忽略，有机械能损失，故滑块沿斜面下滑的过程中重力势能的减少量大于滑块动能的增加量。10.某同学采用如图甲所示的电路测定未知电阻Rx，其中R1、R2为定值电阻，R3为电阻箱，G为灵敏电流计，实验步骤如下：（1）实验前，先用多用电表粗测Rx阻值，用“×100”挡时发现指针偏转角过小他应换用___________挡（选填“×10”或“×1k”）；（2）按图甲将图乙中的实物连线补充完整；（）（3）闭合开关，调整电阻箱的阻值，当电阻箱读数为R0时，灵敏电流计G的示数为零，此时A、B两点电势__________（填“相等”或“不相等”），测得Rx=__________（用R1、R2、R0表示）；（4）实验中有同学怀疑R1、R2所标读数不准确，于是他在（3）中读出电阻箱的阻值R0后，将电路中的电阻箱和Rx互换位置，再次调整电阻箱的阻值。当电阻箱的读数为R0′时，灵敏电流计G的示数再次为零，则Rx=__________（用R0、R0′表示）。【答案】①.×1k②.③.相等④.⑤.【解析】【详解】(1)[1]实验前，先用多用电表粗测Rx的阻值，用“×100”挡时发现指针偏转角过小，说明电阻太大，应用更大挡位，故应换用×1k挡位；(2)[2]按图甲将图乙中的实物连线补充完整，如图(3)[3][4]当电阻箱读数为R0时，灵敏电流计G的示数为零，此时A、B两点电势相等，因为两点间无电流，根据电桥原理可知解得(4)[5]根据电桥原理，两次有解得11.如图所示，在xOy平面的第Ⅰ象限内有匀强电场，电场方向沿y轴负方向，在第Ⅳ象限内（包括y轴负半轴）有垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、电量为q（）的带电粒子从y轴上的P点以速度沿x轴正方向射入电场，通过x轴上的A点时运动方向改变了37°。粒子在磁场中运动时恰好不从y轴射出。已知P点坐标为P（0，h），不计粒子重力，，。求：（1）电场强度E的大小；（2）磁感应强度B的大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）在电场中粒子做类平抛运动，在x轴方向在y轴方向，根据速度合成与分解由牛顿第二定律有联立解得，（2）进入磁场时的速度为磁场中做匀速圆周运动半径为R，根据题意，其轨迹与y轴相切，由几何关系有洛仑兹力提供向心力联立解得12.如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=2kg的小物块A.装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接.传送带始终以v=2m/s的速率逆时针转动.装置的右边是一光滑曲面，质量m=1kg的小物块B从其上距水平台面高h=1.0m处由静止释放.已知物块B与传送带之间的动摩擦因数，l=1.0m.物块A、B间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态，取。求：（1）物块B与物块A第一次碰撞前，B的速度大小；（2）物块B与物块A第一次碰撞后到第二次碰撞前与传送带之间的摩擦生热Q；（3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块B第n次碰撞后的动能。【答案】（1）4m/s；（2）；（3）【解析】【详解】（1）对B，自开始至曲面底端时，由机械能守恒定律得①解得②由于，B开始在传送带上减速，设B在传送带上一直做减速运动到左端时速度大小为，由动能定理得③解得④由于，所以假设成立，即物块B与物块A第一次碰前的速度大小为4m/s（2）设B与A第一次碰撞后的速度大小分别为vB1、vA1，取向左为正方向，由动量守恒定律得⑤由机械能守恒定律得⑥由以上两式解得⑦即第一次碰撞后，B以的速度滑上传送带，设B向右减速为0时经过的位移为，则⑧解得⑨物体B再向左加速返回左端，速度为。物体B从向右滑上传送带到减速为0用时，则⑩摩擦生热⑪（3）由于第二次碰撞仍为弹性碰撞，由第（2）问的分析可知，B碰后的速度大小仍为碰前的，即⑫同理可推，B与A碰撞n次后⑬动能⑭选考题：共15分。请考生从2道物理题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。13.[物理——选修3-3](1)具有“物种宝库，粤东明珠”之美誉的旷东七目嶂省级自然保护区”位于广东五华县西部，毗邻东源、紫金、龙川，总面积58.5平方公里，森林覆盖率85%，主峰海拔高度为1318.6m，是广东省最大的天然阔叶林区之一、某人从山底释放一气象探测气球，气球上升到山顶时，内部气体的压强变小。若气球上升过程中体积不变，则从山底到山顶，气球内气体分子的平均动能___________（选填“变大”“变小”或“不变”）；该过程中，气球内气体___________（选填“放出”或“吸收”）热量。【答案】①.变小②.放出【解析】【详解】[1]从山底到山顶，气球的体积不变，气球内的压强变小，可知气体的温度降低，则气球内气体分子的平均动能变小；[2]由热力学第一定律可知，气体要放出热量。(2)趣味运动“充气碰碰球”如图所示，用完全封闭的薄膜充气膨胀成型，人钻入洞中，进行碰撞游戏。充气之后碰碰球内气体体积为，压强为。碰撞时气体最大压缩量为（不考虑碰撞时气体温度变化），外界大气压。求(ⅰ)压缩量最大时，球内气体的压强；(ⅱ)为保障游戏安全，球内气体压强不能超过。那么，在早晨17℃环境下充完气的碰碰球（），是否可以安全地在中午37℃的环境下游戏碰撞，请通过计算判断（忽略升温引起的球内容积变化）【答案】（ⅰ）；（ⅱ）可以，分析见解析【解析】【详解】(ⅰ)碰撞游戏被压缩到最大的过程，气体等温变化，有①其中：，解得(ⅱ)从早晨充好气，到中午碰撞游戏前，气体等容变化，有②其中中午碰撞游戏，气体被压缩到最大的过程，等温变化，有③联立②③式，代入数据，解得：因，即可以安全地在中午37℃的环境下游戏碰撞。14.[物理——选修3-4](1)如图，波速大小相同、振