2022届高三物理重点题型冲刺新高考预测卷9(解析版)

2022届高三重点题型冲刺新高考预测卷9

物理试卷

考试时间：60分钟满分：100分

一、选择题（本题共8小题，每小题5分，共40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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

1.物理学家在微观领域发现了“电子偶素”这一现象.所谓‘'电子偶素”就是由一个负电子和一个

正电子绕它们连线的中点，做匀速圆周运动形成相对稳定的系统.类比玻尔的原子量子化模型可知：两电

子做圆周运动的可能轨道半径的取值是不连续的，所以“电子偶素”系统对应的能量状态（能级）也是不连

续的.若规定两电子相距无限远时该系统的引力势能为零，则该系统的最低能量值为E（E<0）,称为“电

子偶素”的基态，基态对应的电子运动的轨道半径为r.已知正、负电子的质量均为〃?，电荷量大小均为e,

静电力常量为左，普朗克常量为6则下列说法中正确的是（）

A.“电子偶素”系统处于基态时，一个电子运动的动能为经

8r

B.“电子偶素”系统吸收特定频率的光子发生能级跃迁后，电子做圆周运动的动能增大

C.处于激发态的“电子偶素”系统向外辐射光子的最大波长为一竺

E

E

D.处于激发态的“电子偶素”系统向外辐射光子的最小频率为一±

h

答案：A

解析：本题考查跃迁理论，能量子，电子偶数能量等于两个电子动能和电势能之和，根据库仑引力提

供向心力求出电子的动能，通过£皿-琮=成求出“电子偶数”的最大频率和最小波长.

考查电子受到的电场力作用为向心力做匀速圆周运动，掌握牛顿第二定律的应用，知道系统的能量是

动能与电势能之和.

A.电子运动的轨道半径为r,正、负电子的距离为2r,

“电子偶素”系统处于基态时，

ke2v2

（2^=mV

一个电子运动的动能为=工6"2=竺，故4正确；

K28r

B.“电子偶素”系统吸收特定频率的光子发生能级跃迁后，电子做圆周运动的轨道半径增大，动能

减小，故8错误；

CD.根据光子说E=hv,

处于激发态的“电子偶素”系统向外辐射光子的最小频率应小于即最大频率为一9

h.h

最小波长为-与，故CZ）错误；

E

故选：Ao

2.针对新型冠状病毒肺炎的治疗，北京大学第一医院的主任医师王贵强在2020年2月20日国务院联

防联控机制新闻发布会上表示：无论轻重症，早期的氧疗都可以大大缓解这种疾病的发展。现有一个容积

为400L的医用氧气罐，内部气体可视为理想气体，压强为15Mpm为了使用方便，用一批相同规格的小

型氧气瓶（瓶内视为真空）进行分装，发现恰好能装满40个小氧气瓶，分装完成后原医用氧气罐及每个小氧

气瓶内气体的压强均为3Mpm不考虑分装过程中温度的变化及抽气过程中的漏气问题，则每个小氧气瓶

的容积为（）

A.20LB.40Z.C.50LD.60L

答案：B

解析：本题主要考查了玻意耳定律，关键时把变质量问题转化为恒质量问题，注意氧气罐内留有气体

即可。

氧气在分装过程中，气体的温度不变，根据玻意耳定律求得压强变为3Ma时的体积，注意氧气罐内

留有400Z,的气体，即可求得小氧气瓶的体积。

把氧气罐内的气体作为整体，在分装过程中，气体做等温变化，则初态：p】=15MPa,匕=400L

末态：p2=3MPa,V2=?

根据玻意耳定律可得：PIK=P2%

解得%=2000L

每个小氧气瓶的容积为二铝二期泮入二的/,,故ACZ）错误，8正确

故选：B。

3.2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器在我国内蒙古中部四子王旗着陆场成功着陆，这一事件

标志着我国首次月球采样任务取得圆满成功。此次任务中，为了节省燃料、保证返回器的安全，也为之后

的载人登月返回做准备，返回器采用了半弹道跳跃返回方式，具体而言就是返回器先后经历两次“再入段”,

利用大气层减速.返回器第一次再入过程中，除受到大气阻力外还会受到垂直速度方向的大气升力作用，使

其能再次跳跃到距地面高度120km以上的大气层，做一段跳跃飞行后，又再次进入距地面高度120km以下

的大气层，使再入速度达到安全着陆的要求.这一返回过程如图所示.若不考虑返回器飞行中质量的变化,

从以上给出的信息，可以判断下列说法中正确的是（）

A.返回器在第一次再入段，经过轨道最低点。时所受大气升力与万有引力大小相等

B.返回器在第一次再入段。点和c点动能相等

C.若没有大气层的减速作用，返回器返回着陆点时的速度等于第一宇宙速度

D.为了利用地球自转，降低回收过程中的风险，"返回器''应采用由西向东进入大气层回收

答案：D

解析：本题考查变轨，万有引力定律应用，宇宙速度分析等

A.返回器在第一次再入段，经过轨道最低点时，由于有向上的加速度，则根据

„„v2

F-F^=m—

可知

„„v2

F=F..[+m-

即所受大气升力大于万有引力大小，选项A错误；

B.返回器在第一次再入段从a到c的过程中要克服大气的阻力做功，则c点的动能小于a点动能，

选项B错误；

C.若没有大气层的减速作用，当返回器带着月壤，从38万公里远的月球风驰电掣般向地球飞来，这

时它的飞行速度接近每秒11公里的第二宇宙速度，返回器返回着陆点时的速度大于第一宇宙速度，选项C

错误；

D.回收过程中，让“返回器”与地球自转方向一致，可以减小其与地球大气的相对速度，减小摩擦生

热，降低风险，故D正确。

故选D。

4.如图所示，竖直墙壁上定一支架MON,其中水平杆M。表面粗糙，倾斜杆ON表面光滑.杆OM、

杆。呼上分别套有小环P、Q,两环由不可伸长的细绳相连，处于平衡状态.现将环P水平移动一小段距离，

使环。稍向下移后，两环重新达到平衡.那么移动后的平衡状态和原来的平衡状态（图示状态）相比较,

下列说法正确的是（）

A.杆NO对环Q的弹力一定变大

B.细绳的拉力可能变大

C.环P与杆MO间的弹力一定变大

D.环P的摩擦力可能不变

答案：C

解析：本题考查受力分析，整体法隔离法，三角形法则在动态平衡分析中应用

对物体Q进行受力分析重力大小方向不变，支持力方向不变，所以根据矢量三角形可知

所以杆N。对环。的弹力N一定变小，细绳的拉力T一定变大，对整体进行受力分析可知

由于杆NO对环。的弹力N一定变小，所以环P与杆间的弹力M-定变大，杆NO为环。的弹

力N在水平方向上的分力一定变小，所以环尸的摩擦力也减小，故选C。

5.一种“光开关”的“核心区”如图虚框区域所示，其中1、2是两个完全相同的截面为等腰直角三

角形的棱镜，直角边与虚框平行，两斜面平行，略拉开一小段距离，在两棱镜之间可充入不同介质以实现

开关功能。单色光。从1的左侧垂直于棱镜表面射入，若能通过2,则为“开”，否则为“关”，已知棱镜

对〃的折射率为1.5,下列说法正确的是（）

A.单色光a在棱镜中的波长是在真空中波长的L5倍

B.若不充入介质，则实现“开”功能

C.若充入的介质相对棱镜是光疏介质，有可能实现“开”功能

D.若充入的介质相对棱镜是光密介质，有可能实现“关”功能

答案：C

解析：本题考查光路分析与应用，折射率等

A.根据公式可知

*

n

单色光“在棱镜中的传播速度为真空中的2:

V=Xf

频率不变，单色光4在棱镜中的波长为在真空中波长的：2，A错误；

B.单色光。从1的左侧垂直于棱镜表面射入，入射角为45°,根据全反射的条件，临界角为

sinC=—=—<sin45°=

n32

可知入射角大于临界角，不充入介质，即发生全反射，光不可以通过2,实现“关”功能，B错误；

CD.由光密介质进入光疏介质，可能不发生全反射，进入2,可能实现“开”功能，从光疏介质进入光

密介质，不会发生全反射，则一定处于开状态，D错误C正确。

故选C„

6.如图甲所示电路中，变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想电表，a、b接如图乙所示电

压，Ro、尺均为定值电阻，R为滑动变阻器。现将开关S断开，观察到电流表Ai的示数减小了0.1A,电

流表A2的示数减小了0.5A,则下列说法正确的是（）

甲

A.电压表V2的示数为40V

B.电压表V3示数变化量的大小等于定值电阻品两端电压变化量的大小

C.电压表V3示数变化量的大小与电流表Ai示数变化量的大小的比值不变

D.若将滑动变阻器的滑片向“端滑动，电压表V3的示数与电压表V、的示数的比值变大

答案：BC

解析：本题考查交流电路动态分析，变压器原理，交流电图像分析等

A.由公式

/]=几2

12"

得

_M_05_5

%A/j0.1

又

4J

由图乙可知

U\=*V=100瓜

解得

(72=20V2V

A错误

B.开关S断开后电压表匕的示数不变，副线圈的电流减小，所以定值电阻用两端的电压减小，电压

表匕的示数一定增大，且变化量的大小等于定值电阻用两端电压变化量的大小，B正确;

c.电压表匕示数变化量的大小与电流表为示数变化量的大小42的比值

必=4

保持不变，又

*既=5

%△/]

所以

生=5&

不变，C正确；

D.若将滑动变阻器的滑片向，/端滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，总电阻变小，所以副线圈

的电流变大，定值电阻后的分压变大，故电压表匕的示数变小，而电压表K的示数不变，电压表匕的示

数与电压表匕的示数的比值变小，D错误。

故选BC,

7.一简谐横波以4m/s的波速沿水平绳向x轴正方向传播。已知/=0时的波形如图所示，绳上两质点

3

的平衡位置相距波长的;。设向上为正，八时刻质点M位移为-0。2m且向上运动，S小于一个周期）。

4

则下列说法正确的是（）

A.该横波的波长为4m

B.匚0时刻，质点N向上振动

〃5

C.

O

D.力时刻，质点N的位移为6cm

答案：AC

解析：本题考查机械波图像分析与计算

A.半波长为2m,故

A=4m

故A正确；

B.波沿水平绳向x轴正方向传播，根据同侧法，可以判断片0时刻，N点向下振动，故B错误;

C.由

2=4m,v=4m/s,v=

T=1s

6?=27rrad/s

广0时亥ij,〃在y=0.02m,振幅为0.04m,故初相为

9=

所以M的振动方程为

yM=0.04sin(2R+—)m

经时间3小于一个周期），例点的位移-0.02m,即

-0.02=0.04sin（2^,+-）

解得

故c正确；

33

D.因为两质点M、N的平衡位置相距波长的：，故N点落后M点=7,所以N点的初相

44

乃3c4

--------X2"=-----71

643

故N点的振动方程为

4

yN=0.04sin(Int-—m

将

5

?1=6S

代入得

yN=0.02>/3m

故D错误。

故选AC.

8.CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。图(a)是某种

CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图(b)所示。图(b)中M、N之间有一电子束的加

速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶

上，产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)；将电子束打到靶上的点记为P点。则()

A.M处的电势高于N处的电势

B.增大M、N之间的加速电压可使P点左移

C.偏转磁场的方向垂直于纸面向里

D.增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移

答案：CD

解析：本题考查带电粒子在复合场中的运动，综合分析与应用。

A.加速电场要对电子加速，电场力水平向右，场强方向向左，故M处的电势低于N处的电势，所以

A错误;

B.加速电场对电子做功有Ue=4根电子获得的速度为u=J生，进入磁场后粒子做圆周运动，

2Vm

niv1121Jm

轨迹半径一=—=-J——，可知增大加速电压，轨迹半径增大，而磁场宽度是d固定的，设粒子离开

BeB\e

磁场时的轨迹圆心角为仇则有d=,sin。，可知增大加速电压，粒子的轨迹圆心角变小，那么粒子打在靶上

的位置会右移，故B错：

C.根据图示可知电子的洛伦兹力向下，根据左手定则，可知偏转磁场的方向是垂直纸面向向里，故C

对：

D.增大偏转磁场的磁感应强度可知偏转半径变小，则粒子的轨迹圆心角变大，那么，那么粒子打在靶

上的位置会左移，故D对。

二、填空题(本题共2小题，共12分)

9.图甲为某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图，其中。为铁架台，E为固定在铁架台上

的轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略不计)，尸为光电门，C为固定在4上、宽度为d的细遮光条(质量不计),

此外，该实验小组还准备了一套祛码(总质量为%=1kg)和刻度尺等，请在以下实验步骤中按要求作答。

(1)在铁架台上标记一位置。，并测得该位置与光电门厂之间的高度差鼠

(2)取出质量为m的祛码放在A箱子中，剩余祛码都放在B箱子中，让A从位置0由静止开始下降,

则A下落到尸处的过程中，其机械能是的(填“增加”、“减少”或“守恒”)。

(3)记录下遮光条通过光电门的时间3根据所测数据可计算出A下落到F处的速度丫=,下

落过程中的加速度大小々=(用&t、力表示)。

(4)改变相重复(2)(3)步骤，得到多组机与a的数据，作出为"图像如图乙所示。可得A的质量啊=

kg,B的质量"办=kg(重力加速度大小g取98■2)。

答案：(2)减少⑶色£(4)3.01.0

t2hr

解析：本题考查机械能守恒实验变形

(2)[IJA下落到F处的过程中，受到绳子的拉力，拉力做负功，则其机械能减少

(3)[2]A下落到F处的速率为v

d

v=—

(3]由速度位移公式得

2ah=v2

解得

d2

a=----r-

2ht2

(4)14][5J把三个物体"m,A,B作为一个系统，根据牛顿第二定律

(，％=(w0+mA+mB)a

可得

2gtn.

a=----------------in+————也g

町)+

，4)+mA+mBmA+mB

可知图像的斜率

k=4=——四——

+mA+mB

纵截距

b=2=—^——@~@g

m0+mA+mB

解得

mA=3.0kg

=L0kg

10.某同学为精确测量某金属圆柱的电阻，设计了如图甲所示的电路图。现在需要两个量程为200mA

的电流表，但实验室提供的器材中，一个电流表的量程为100mA,内阻为12C,另外一个电流表的量程为

200mA。

甲

(1)图中E为学生电源、G为灵敏电流计、Ai代表量程为100mA电流表A(图中未画出)改装后的电流

表、A2为量程为200mA的电流表、尺为电阻箱、R与R3均为滑动变阻器、为定值电阻、S为开关、&

为待测金属圆柱，另有导线若干，这些器材全部由实验室提供。具体的实验操作如下：

A.按照如图甲所示的电路图连接好实验器材；

B.将滑动变组器&的滑片、滑动变阻器心的滑片均调至适当位置，闭合开关S；

C.调整R3,逐步增大输出电压，并反复调整/?1和此使灵敏电流计G的示数为零，此时量程为100mA

的电流表A的示数为％A2的示数为/2,电阻箱的示数为所；

D.实验完毕，整理器材。

①实验步骤B中滑动变阻器心的滑片应调至最（填“左”或“右”）端；

②某次测量时，量程为100mA的电流表A的指针位置如图乙所示,则此时通过&的电流为mA。

（2）待测金属圆柱Rx的阻值为（用所测物理量的字母表示）。

⑶电流表Ai、A2的内阻对测量结果（填“有”或“无”）影响。

21.R.

答案：⑴左160⑵一尸⑶无

12

解析：本题考查电阻测量改装电路分析等

（1）实验步骤B中滑动变阻器心的滑片应调至最左端，使元件电压从零开始，保护元件及电表。

把量程为100mA电流表A改装为量程为200mA的电流表A”应并联一个阻值为12。的电阻，乙图

的示数为80mA,根据电表改装原理可知，流过&的电流应为示数的2倍，即160mA。

（2）灵敏电流计G的示数为零时满足

2/内=/一

可得待测金属圆柱Rx的阻值为

R=^-

/,

（3）由以测量的表达式可知，电流表Ai、Aa的内阻对测量结果无影响。

三、计算题（本题共3题，第11题14分，第12题16分，第13题18分，要求写出必要的解题推导过程,

公式依据等）

11.北京冬奥会冰壶比赛精彩纷呈，运动员可以通过冰壶刷摩擦冰壶前方的冰面来控制冰壶的运动。

在某次练习中，A壶与B壶在水平冰面上发生了对心碰撞（碰撞时间不计），碰后运动员立即用冰壶刷摩擦

B壶前方的冰面，刷冰后B壶与冰面间的动摩擦因数变小。碰撞前后一段时间内两壶运动的V7图像如图

所示，已知直线①与直线③平行，且两冰壶质量相等，不计冰壶所受的空气阻力及冰壶的旋转，求：

（l）0~ls内A壶的位移：（2）碰后B壶的加速度；（3）图像中横坐标。与，2的比值。

2

答案：⑴0.9m；（2）0.15m/s,,方向与运动方向相反；⑶不。

解析：本题考查动量守恒定律，碰撞应用，图像分析

（1）由UT图像可知,0~ls内A壶的运动对应直线①，可知A壶在f=0时的初速度为%=lm/s,在f=ls

时的初速度为匕=（）・8m/s,根据运动学公式占=区署，

代入数据解得A壶的位移为占=0.9m

(2)由y-f图像中直线①可得A壶的加速度怎=竺=空。m/s2=-O.2m/s2

Ar1

直线①的延长线到，2时刻，则有。=%+以，2

解得％=5s

VT图像中直线②的斜率绝对值小，对应的加速度小，即直线②对应碰后B壶的运动，故有

Av0-0.6八,2

a=—=-----m/s2=-0.15m/s

BnZ5-1

碰后B壶的加速度大小为015ni/s2，方向与运动方向相反；

⑶由PT图像可知A壶与B壶在f=ls时发生碰撞，设碰后A壶的速度为以，根据动量守恒定律可得

mVy=znvA+mv3

解得以=().2m/s

,0-v0-0.2।

A壶碰后到停下所用时间为，=一^A=——s=\s

aK-0.2

可得乙=/+ls=2s

故有d

*2。

-4

12.如图甲为模拟电磁驱动和电磁刹车的装置半径为『丁m、匝数为”=10不计内阻的金属圆形线

圈水平放置，线圈内存在竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度8随时间，的变化关系为8=0.If(T)线

圈与水平放置的平行导轨相连，两导轨不计电阻且足够长，间距L=1.0mo现用三根并排固定在一起的导

体棒模拟小车，三根导体棒用油、〃两根绝缘材料固定，相邻导体棒间距用0.2m,导体棒长度也为L=L0m,

且与导轨垂直，接触良好。导体棒连同固定材料总质量，〃=10kg,每根导体棒的电阻为尸3.0Q,该模拟小

车在导轨上运动时所受摩擦阻力户0.2v(N),v为模拟小车运行的速率。求：

甲

(1)在平行导轨区域加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为Bo=0.6T,U0时刻，闭合开关S,当模拟

小车车速为v=10m/s时，模拟小车的加速度〃的大小；该模拟小车能达到的最大速度v„,:

(2)当模拟小车以第(1)问中的最大速度外运行时，某时刻断开开关S,并将平行导轨区域的磁场改为如

图乙所示的磁场，导轨间存在矩形匀强磁场区域，区域宽度为d=0.2m,且相邻磁场区域间的距离为2d,

匀强磁场的磁感应强度大小为8/=6.0T,方向垂直轨道平面向下，求模拟小车减速向前运动的距离X。(结

果保留1位小数)

120

答案：(l)0.4m/s2,---m/s；(2)20.9m

7

解析：本题考查电磁感应综合分析应用

(1)根据法拉第电磁感应定律，线圈产生的感应电动势£,=〃丝=•S=16V

ArAr

当模拟小车的乍速为v=10m/s时，导体棒中的感应电动势=8°)=6V

每根导体棒上通过的电流/=E-E=：10A

r3

每根导体棒所受安培力F=B0IL=2N

当模拟小乍的车速为v=10m/s时，模拟小车所受摩擦阻力/=0.2v=2N

根据牛顿第二定律3/一/=5

解得a=01制2

F-Flv

当模拟小车速度达到最大速度v时，模拟小乍所受安培力与摩擦阻力平衡3稣X-!­=0.2%

mr

120,

解得%=-m/s

(2)根据图乙中的磁场分布可知在任意时刻只有一根导体棒处于磁场中，根据动量定理

一修_"=。一叫

B；I3X

-0.2x=-wv

两式联立可得■-3-m

—r

2

解得产20.9m

13.如图所示，直角坐标系中，y轴左侧有一半径为〃的圆形匀强磁场区域，与y轴相切于A点，A

点坐标为第一象限内也存在着匀强磁场，两区域磁场的磁感应强度大小均为8,方向垂直纸面

向外。圆形磁场区域下方有两长度均为2a的金属极板M、N,两极板与x轴平行放置且右端与y轴齐平。

现仅考虑纸面平面内，在极板〃的上表面均匀分布着相同的带电粒子，每个粒子的质量为巾，电量为+4。

两极板加电压后，在板间产生的匀强电场使这些粒子从静止开始加速，并顺利从网状极板N穿出，然后经

过圆形磁场都从A点进入第一象限。其中部分粒子打在放置于x轴的感光板C。上，感光板的长度为2.8a,

厚度不计，其左端C点坐标为打到感光板上的粒子立即被吸收，从第一象限磁场射出的粒子不

再重新回到磁场中。不计粒子的重力和相互作用，忽略粒子与感光板碰撞的时间。

(1)求两极板间的电压U；

(2)在感光板上某区域内的同一位置会先后两次接收到粒子，该区域称为“二度感光区”，求：

①