2022届湖南省新高考物理精创预测卷湖南专版（解析版）

2022届新高考精创预测卷

物理湖南专版

一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合

题目要求的。

1.某同学欲探测某种环境下是否有频率高于7.73X1CTHz的电磁波辐射，利用光电效应现象自制了

一个探测器，如图所示。当环境中含有高于此频率的电磁波时灵敏电流表有示数。下表给出了几

种金属的极限频率。贝4()

金属鸨钙钠钾枷

1410.957.735.535.445.15

vc/(xl0Hz)

__©-------

A.发生光电效应的金属板应该选用金属钙

B.如果发生光电效应的金属板选择金属钠，则电流表有示数时，环境中一定含有频率高于

7.73xlO14Hz的电磁波

C.要想提高仪器的灵敏度，电流表选灵敏一些的，两板间距选适当大一些的

D.如果在两板间加上“左正右负”的电压，效果会更好

2.假设拍皮球时，皮球每次与地面碰撞后的速度大小变为碰前的;。若用手拍这个皮球，使其保持

在0.6m的高度上下跳动，已知皮球的质量相=0.2kg,重力加速度g取lOm/s"空气阻力忽略不

计，则每次拍皮球时应给皮球的冲量大小为()

N•sN•sC.2N•sN•s

3.2021年10月16号神舟十三号载人飞船发射任务圆满成功。若神舟十三号在离开地球表面的过程

中竖直向上做加速运动，质量为的航天员王亚平在舱内固定的压力传感器上，当神舟十三号上

升到离地球表面某一高度〃时，飞船的加速度为压力传感器的示数为G已知地球表面的重力

加速度为g，地球半径大小为R,则为为()

VF-ma\F-ma\F-maVF-ma

4.如图所示，为了浴室用电安全，某同学用理想变压器给浴室降压供电，理想变压器原、副线圈匝

数比为5:1,原线圈输入交变电压〃=311sinl00w(V)。已知照明灯的额定功率为44W,排气扇电

动机的内阻为1C,电流表示数为2A,各用电器均正常工作，电表均为理想电表。贝1|（）

A.电压表示数为62VB.变压器的输入功率为88W

C.排气扇的输出功率为44WD.保险丝熔断电流不得低于1A

5.如图所示，在坐标系刀力中，弧加C是以A点为圆心、越为半径的一段圆弧，AB=L,

AO=t，Z）点是圆弧跟），轴的交点。当在。点和A点分别固定电荷量为-Q和+Q?的点电荷后，D

点的电场强度恰好为零。下列说法正确的是（）

A.<2,=2Q

B.圆弧8"1上的各点中，。点的电势最高

C.电子沿着圆弧从8点运动到C点的过程中，电势能先减小后增大

D.电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中，电势能先增大后减小

二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，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。

6.如图所示为一简易机械装置，质量相等的两个物块A和8,通过钱链和连杆相连，物块A与竖直

墙壁接触，物块8放在水平地面上，沿水平方向对物块B施加向左的外力产，使物块A缓慢匀速

上升，直到连杆与竖直方向的夹角。为30°。不计较链及物块与接触面间的摩擦，重力加速度为

g,以下说法正确的是（）

A.物块B的速度保持不变

B.物块B对地面的压力逐渐增大

C.当连杆与竖直方向的夹角为30°时，突然撤去外力F,物块A的加速度为g

D.当连杆与竖直方向的夹角为3。。时，突然撤去外力凡物块A的加速度好

7.如图所示，在xQv平面内第1象限y轴和虚线），=^x之间存在范围足够大的匀强磁场（边界上

有磁场），方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为8,在40J）处有一个粒子源，可沿平面内各个

方向射出质量为电电荷量为q的带负电的粒子，粒子速率均为缰不计粒子间的相互作用

与粒子的重力，则粒子在磁场中运动的时间可能是（）

Vk

A_兀_〃_zR2_n_m__「_u_rn_5_n_m

3qB'qBqB'3qB

8.如图所示，杂技运动员进行杆上表演，他在竖直金属杆上离地面8m高处双腿夹紧金属杆倒立，

头顶离地面高7m,运动员可以通过双腿对金属杆施加不同的压力来调节自身的运动。现运动员保

持如图所示的姿势，从静止开始先匀加速下滑3m,速度达到4m/s时开始匀减速下滑，至运动员

头顶刚要接触地面时，速度恰好减为零，设运动员质量为50kg,重力加速度g=10m/s2。以下说

Q

A.运动员匀加速下滑时的加速度大小为］m/s?

Q

B.运动员匀减速下滑时的加速度大小为:m/s2

C.2s末运动员重力的功率为1000W

D.运动员匀减速下滑时所受摩擦力的大小为600N

9.如图所示的圆柱体高6五cm，两个底面半径均为3cm。在其两底面圆心处分别固定一个等量正

点电荷，O点是圆柱体的几何中心，以。为原点建立三维直角坐标系，一负点电荷在其周围空间

运动，下列说法中正确的是（）

A.负点电荷沿），轴运动到。点时加速度为零

B.负点电荷沿x轴运动到。点时电势能最大

C.负点电荷从。点以一定的初速度沿z轴正方向运动时，机械能增加

D.负点电荷在xOz平面内可以做匀速圆周运动，并且贴着圆柱表面运动时向心加速度最大

10.疫情期间，居家隔离时各种家庭游戏轮番上演，小明家举行餐桌“冰壶”比赛。如图所示，选

取两个质量不同的易拉罐，把易拉罐B放在离餐桌左侧中心五分之一处，将易拉罐A从左侧桌边

中心以某一初速度快速推出，两易拉罐沿纵向发生弹性碰撞，最终两易拉罐都恰好停在桌边.若

已知餐桌长为3易拉罐与桌面间的动摩擦因数为〃，以下说法正确的是（）

I

I

I

夕…战......——

I

7I4f

A.两个易拉罐质量之比，%:%=1:3

B.全过程两个易拉罐与桌面间因摩擦产生的内能之比自：当=1:4

C.易拉罐A的初速度为2向I

D.碰后两个易拉罐在桌面上运动的时间之比〃：4=1：4

三、非选择题：共56分。第11〜14题为必考题，每个试题考生都必须作答第15〜16题

为选考题，考生根据要求作答。

（-）必考题：共43分。

11.（7分）为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如图甲所示的

实验装置，他们将不可伸长的轻绳的两端通过测力计（不计质量及长度）固定在相距为。的两立

柱上，固定点分别为尸和Q，P低于。，绳长为L（L＞而）。他们首先在绳上距离P点10cm处（标

记为C）系上质量为，〃的重物（不滑动），由测力计读出绳PC、QC的拉力大小。和八，随后改

变重物悬挂点的位置，每次将P到C点的距离增加10cm,并读出测力计的示数，最后得到

心与绳长正之间的关系曲线如图乙所示，由实验可知：

0204()608()KX)120140pc/cm

甲乙

（1）曲线n中拉力最大时，C与P点的距离为cm,该曲线为（填或

）的曲线；

（2）在曲线I、n相交处，可读出轻绳的拉力为=N（结果保留3位有效数字），此时它

与乙、D、机和重力加速度g的关系为心=。

12.（8分）某同学利用下列器材描绘一只发光二极管在加正向电压时的。-/图线。

A.发光二极管D（正向电压小于等于2.5V,最大工作电流为20mA）

B.电压表V（量程为0~3V,内阻无穷大）

C.毫安表A（量程为0~3mA,内阻为68。）

D.滑动变阻器R（0~20C）

E.定值电阻尺（阻值为12。）

F.电池组（E=3V,内阻不计）

G.开关和导线若干

（1）该同学对实验器材已经进行了部分连线，请用笔画线代替导线，把图甲中实验器材连接成完

整的实验电路；

vz

（2）某次测量中，电压表、毫安表的示数如图乙中（a）、（b）所示，则发光二极管两端电压

U=V,通过发光二极管的电流/=mA（结果保留三位有效数字）；

（3）通过实验该同学描绘出了发光二极管的正向U-/图线如图丙所示。若把此发光二极管和阻

值为100Q的定值电阻串联后与电池组（E=3V,内阻不计）组成闭合电路，此时发光二极管的

2

13.（13分）如图所示，水平桌面上有一质量”=lkg的木板，木板长Z,=（m,在木板的左端放

置质量加=2kg的小滑块（可视为质点），滑块与木板间的动摩擦因数必=0.2,木板与桌面间的

动摩擦因数4=0.1,对滑块施加恒定的外力尸，作用一段时间后撤去，已知力尸与其作用时间之

积此=8N-s时，滑块恰好没有滑离木板，重力加速度g取10m/s2,试求：

7n\—

M

/////////77///7//

（1）力厂的大小及作用时间；

（2）木板在桌面上滑动的距离。

14.（15分）在制备纳米薄膜时，利用高频电场使惰性气体发生电离，产生辉光放电，电离产生的

正离子和电子高速轰击靶材，使靶材上的原子或分子溅射出来，然后沉积到基板上形成薄膜。如

图甲所示，装置的工作电极可简化为真空中间距为〃的两平行极板，加在极板48间的电压［/那

随时间呈周期性变化，如图乙所示，其正向电压为U。，反向电压为电压变化的周期为

2办。在f=0时，极板8附近有一群质量为机、电荷量为e的电子，在电场作用下由静止开始运

动，在第一个周期内未碰到极板A,不计电子的重力和电子间的相互作用。求：

（1）电子在0~2fo时间内的位移大小；

（2）若电子在2（4时恰好碰到极板A,则两极板间的距离〃与人”?和。。的关系；

（3）若电子在〃个周期结束的时刻打到极板4上，且形成的薄膜厚度与电子到达极板的动能成正

比，比例系数为则在基板上形成薄膜的厚度M与〃、氏的关系。

(二)选考题：共13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

15.【选修3-31(13分)

(1)物体各种状态性质和热现象与我们的生活息息相关，下列说法中正确的有。

A.用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明此时气体分子之间的分子力表现为斥力

B.合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体

C.空载的卡车停在水平地面上，在缓慢装载沙子的过程中，车胎不漏气，胎内气体可视为理想气

体，温度不变，则胎内气体对外放热

D.汽车尾气中含有多种有害气体污染空气，可以想办法使它们自发分离，既清洁了空气又变废为宝

E.PM?5是指空气中直径等于或小于2.5pm的悬浮颗粒物，其在空中做无规则运动，这是空气中分

子无规则热运动的反映

(2)两个完全相同的、足够深的汽缸如图所示静止放置在水平地面上，汽缸内各用一个完全相

同、面积均为S的活塞分别封闭两部分理想气体4和8,两活塞中间用轻质弹簧连接。已知大气压

为外,两汽缸的重力均为0.4p0S,两活塞的重力均为0.2为S,弹簧的劲度系数为左=?等，初

始时上、下活塞到缸底的距离均为L不计一切摩擦，若在上面汽缸底部施加外力缓慢提起汽缸，

直至下面汽缸刚好离开地面，此过程中，气体温度保持不变，求：

(i)下面活塞上移的距离；

(ii)上面汽缸上移的距离。

16.【选修3-4】(13分)

(1)图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在r时刻的波形图，图乙为质点b从，时刻开始计时的

v-f图像，若设振动正方向为沿y轴正方向，则下列说法中正确的是o

甲乙

A.该简谐横波沿x轴正方向传播

B.该简谐横波的波速为0.4m/s

C.若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多

D.在f时刻，质点〃的加速度比质点人的大

E.再经过2s,质点。向右运动0.8m

(2)如图所示，在水面下方〃=lm处有一个与水面平行的圆盘状发光盘回，圆盘半径r=lm。

由圆盘边缘上A点发出的某条光线射到水面上，当其入射角为30。时，其折射光与水面的反射光线

恰好垂直，求：

(i)水对此单色光的折射率〃；

(ii)水面上有光线射出的区域面积S。

水面

答案以及解析

1.答案：A

解析：本题考查光电效应。如果选用金属钙，当入射光频率大于或等于7.73xl(THz时，就会发生

光电效应，灵敏电流表有示数，A正确；如果选用金属钠，当入射光频率大于或等于5.53x10"Hz

时，电流表就有示数，故环境中不一定含有频率高于7.73x10MHz的电磁波，B错误；为了提高仪

器的灵敏度，应使两板间距离适当小一些，在两板间加上“左负右正”的正向电压，此时若发生

光电效应，光电子会受到向右的电场力，更多的光电子会运动到右极板，效果更好，C、D错误。

2.答案：A

解析：本题考查冲量和动量定理的应用。欲使皮球跳起的高度为4=0.6m,应使皮球山静止下落

v2hv2h==/i.=m=2.4m

的高度为〃，由力=丁，得二==，则片Of，皮球从24m高度处落到0.6m

2g%%[2)

高度处的速度大小为v,=J2g(/.4)=72x10x(2.4-0.6)m/s=6m/s,则应在0.6m高度处给皮

球的冲量大小为/=加/=0.2X6N-S=1.2N-S,方向竖直向下，A正确。

3.答案：C

解析：本题考查万有引力定律。对航天员受力分析有尸-4=〃阳4由黄金代换式

gR2=GM可知，%=:婆、2,解得h=J」"#——R,故选C。

(R+hy\F-ma

4.答案：B

解析：本题通过理想变压器给浴室降压供电考查变压器、交流电和非纯电阻电路。变压器输入的

交变电压为"=311sinl(X)m(V),则电压有效值为&=220V,变压器原、副线圈匝数比为5:1,

根据或=*可得。2=44V,故A错误；电流表示数为2A,因此输出功率为4=%/=88W,

即变压器的输入功率为88W,故B正确；流过照明灯的电流为人=今，流过排气扇的电流为

A=/-4.则排气扇的输出功率为尸=4/2-/)，代入数据可得尸=43W,故C错误；变压器的

输入电流为1=g/=0.4A,因此保险丝熔断电流不得低于0.4A,故D错误。

5.答案：D

解析：本题通过两异种电荷考查电场的叠加、电势、电势能。。点的场强恰好为零，由电场的叠加

k=*L

得尸，解得。2=4Q,A错误；点电荷Qz形成的电场中圆弧的上各点的电势相同,

在点电荷。形成的电场中由B到。电势越来越低，由。到C电势越来越高，故。点的电势最低,

B错误；由以上分析可知，电子沿着圆弧从8点运动到。点电场力做负功，由。点运动到C点电

场力做正功，故从8到C的过程中电子的电势能先增大后减小，C错误，D正确。

6.答案：D

解析：本题通过连杆相连的两个物块考查速度的分解、力的突变及牛顿第二定律。两物块沿杆方

向的速度相同，有VACOse=%sin。;%=」4，A缓慢匀速上升过程中，8变小，％变大，A错误;

选A和B整体为研究对象，竖直方向上受力平衡，有华=2,咫，由牛顿第三定律可知物块B对地

面的压力保持不变，B错误；当连杆与竖直方向的夹角为30。时，突然撤去外力凡设连杆上的作

用力大小为工，物块A的加速度大小为%,物块8的加速度大小为现,由牛顿第二定律，对物块

A,有，wg-Tjcos"”?4,对物块B,有7；sin，="q,分析可知此时有tan。=2,整理得

%=8,劭=1g,C错误，D正确。

4,B-4

7.答案：ACD

解析：本题考查带电粒子在磁场中的运动。设虚线y=与x轴之间的夹角为仇则

tan6=2=3,解得夕=30°,粒子在磁场中只受洛伦兹力作用，故粒子做匀速圆周运动，洛伦兹

力提供向心力，故有出=4，所以粒子做匀速圆周运动的轨迹半径为R噜哼，根据几何

关系可得，A到虚线的距离为辿，当粒子的速度方向沿y轴正方向时，粒子直接运动出磁场，故

2

粒子在磁场中运动的最短时间为。=。，过A点作磁场边界线的平行线A9,其中A、B'间距等于

=中点为O',以。'为圆心，以/?=卫为半径的圆为粒子在磁场中运动时间最长的轨

2

迹，如图所示，粒子初速度方向与y轴负方向夹角为30°,粒子射出磁场时速度方向与y轴负方

向夹角为30°,则粒子轨迹对应的圆心角为360。-60"=300"，粒子在磁场中运动的最长时间为

，2=黑7=(7=舞，所以A、C、D正确，B错误。

36063qB

~*

8.答案：AD

解析：本题结合杂技运动员的表演考查多过程的匀变速直线运动。由速度位移关系可知，运动员

匀加速下滑时的加速度大小为故A正确；由速度位移关系可知，运

2%2x33

v242

动员匀减速下滑时的加速度大小为々二丁二丁二二11Vs92=2m/s92,故B错误；运动员匀加速下

2X22x(7-3)

_v_4_

滑的时间'i=[=5S=L3s,所以2s末运动员正在匀减速下滑，其速度

3

M=v-6Z2r=4m/s-2x(2-1.5)m/s=3m/s,2s末运动员重力的功率为

P=mgM=50xI0x3W=1500W,故C错误；由牛顿第二定律可知，运动员匀减速下滑时有

Ff-mg=ma2,解得运动员匀减速下滑时所受摩擦力的大小为

Ff=mg+ma2=5()x10N+50x2N=600N,故D正确。

9.答案:AD

解析：本题考查电场中力和能的性质。等量正点电荷的电场线分布如图甲所示，两电荷连线中点

(圆柱体的几何中心)的场强为零，电场力和加速度为零，A正确；由图甲可知，在x轴上。点

电势最高，由5=-49得，负电荷在。点电势能最小，B错误；负电荷沿z轴正方向运动时，电

场力做负功，电势能增加，动能减小，机械能减小，C错误；如图乙所示，设x轴上一点P,两点

电荷到。点距离为凡正点电荷与x轴上任意一点连线与两正点电荷连线的夹角为仇则。点的合

场强为%之近曾f,

Icos^JR

令=cos2夕sin0,

则ff(^)=cos^(cos20-2sin20^=cos^(l-3sin20^,

即当sin。=3时,/(。)=0,即此时鼎有最大值,

由于sin6=70,K='=3夜cm,解得OP=3cm,即尸点在圆柱体表面时，有最大的合场

xIOP2+R22

强，此时电场力最大，即粒子做圆周运动的向心力最大，向心加速度最大，D正确。

甲乙

10.答案：BC

解析：本题通过易拉罐的运动及碰撞考查动量守恒定律和能量守恒定律。设易拉罐A与B碰撞前

的速度为丫，碰撞后两易拉罐的速度分别为匕和%,碰撞过程中易拉罐A和易拉罐8组成的系统

2

动量守恒、能量守恒，WmAv=mAvA+Wflvfl,^/n4v=^mAv\+^mHv1,两易拉罐都恰好停在桌边，

有;啊,联立解得匕=；%以=2机人，即MA：〃%=1:2,

A错误；全过程易拉罐A与桌面间因摩擦产生的内能%=2〃,%g(,易拉罐B与桌面间因摩擦产

4£

生的内能七=〃〃琳?彳，则马：5=1:4,B正确；设易拉罐4的初速度为%,

T1O___

V2-Vo＞由上述分析得-=g〃乩，得%=2j"gL,C正确；碰后易拉罐在桌面上运动

的时间/=工。=4B),则碰后两个易拉罐在桌面上运动时间之比=1：2,D错误。

〃g

11.答案：(1)60(58-62)；Tp

mgL也-》

(2)4.30(4.25-4.35)

2(l)-D2)

解析：本题考查力与运动的关系。

(1)在曲线H的最高点时轻绳拉力最大，对应的横坐标定=60cm,设PC和QC与水平方向的

夹角分别为a和夕,C点受力平衡，可得。•cosa=八-cos£,开始时C点靠近P点，因a＞£,则

圣即。＞七，结合两曲线交点左侧部分，曲线H为0的曲线。

(2)两曲线的交点表示两侧的绳拉力大小相等，读出纵坐标为。=心=430N,设CQ绳与立柱

的夹角为仇延长CQ交于另一立柱上，则cos"J”?3，两侧轻绳的拉力相等，由力的平衡可

L

知2/岭%则5晨T喘胃。

12.答案：(1)见解析

(2)2.05；12.0

(3)200；2x10-2

解析：本题考查描绘发光二极管的U-/图线实验。

(1)滑动变阻器阻值较小，为能使发光二极管两端电压在较大范围内变化，控制电路需采用分压

式接法。设计电路并正确连接电路图，如图甲所示。

甲

(2)电压表V的最小分度为0.1V,应估读到下一位，读数为2.05V,毫安表A的最小分度为0.1

mA,应估读到下一位，读数为1.80mA,根据并联电路规律可知通过发光二极管的电流为

+1ImA=12.0mA。

mAR(t

(3)根据闭合电路欧姆定律可知发光二极管两端电压U=E-/r=(3-100/)V,在坐标系中

作出其关系图线，如图乙所示，两图线相交于点(I。。mA,2.00V),此状态下二极管的电阻

IT2()0

J=功率6=3=2.00x10.0x10-3w=2x|(f2w。

I10.0x10

|67\

2.40

2.00

L60

1.20

0.8()

0.40

______________________Uni.\

6~4.08.012.016.020.0*

乙

13.答案：(1)8N;ls

…16

(2)—m

9

解析：本题通过在外力作用下滑块与木板间的相对运动考查牛顿运动定律和运动学公式等。

(1)设尸作用的时间为4，B=8N.S,以水平向右为正方向滑块的加速度为％,由牛顿第二定律

后F

有4=——“g

m

撤去外力时滑块的速度V,=卬|

撤去外力后滑块的加速度4=-〃话，方向水平向左

木板的加速度叫一々段+m）g

M

撤去外力时木板的速度为=4;,

设撤去外力后经时间G滑块恰好与木板达到共同速度V,有丫=匕+4%=%&+幻

乙=；（匕-匕）&+/2）

14

联立解得4=lsj,=-s,v=-m/s,F=8N；

（2）木板与滑块运动的v-f图像如图所示,

木板加速阶段的位移王=方V4+f2）=1ftm

当滑块与木板达到共同速度后一起做匀减速运动，其加速度大小a=&g=1m/s2

减速阶段木板的位移x2=£=1m

则木板在桌面上滑动的距离+'2=0m

14.答案：（1）等

Sma

（2）d=33elJom

2m°

⑶△"=含焉5=123,L)

解析：本题考查电子在交变电场中的直线运动。

（1）电子在0~r<>时间内做匀加速运动，有

q=9,玉=；印;=刍］

ma22md

在k~2fo时间内做匀减速运动，有

二3叫

痴d

t=t„时刻的速度大小为w=attu

电子在九~2fo时间内的位移大小为

15eU0

X22

2=卬0一力矶=QJo

28md

电子在0〜2%时间内的位移大小为

1,8md°

(2)第一个周期末电子的速度大小为

cU。

v=v-tzr=

21204md

电子运动的v-f图像如图所示，八个周期内电子的位移为

4v2•2r0=喉/产/5=1,2,3,L)

28〃办

将〃=10代入上式可得两极板间的距离为

(3)由(2)得，此时d=、吗+7)=1,2,3,L),电子在一个周期内速度的增量为

V8"?

△v=(q-/儿=%

电子在〃个周期内速度的增量为

?e，

Av=7?Av=-—r0

〃4md0

若电子在〃个周期结束后打到极板A上，形成薄膜的厚度

M=左线“=4•'m(AvJ2==幼叫(〃=1,2,3,L)

2'32md之4(2〃+7)

15.答案：(1)BCE

(2)(i)2L

(ii)10.4L

解析：(1)本题考查热学概念。用气筒给自行车打气，越打越费劲，是因为车胎内气体的压强在

变大，但车胎内气体分子间距离依然很大，远远超过分子间作用力表现为斥力的范围，A项错误；

合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，B项正确；在卡车装

沙子过程中，车胎内气体体积减小，外界对气体做功，但气体温度不变，内能不变，由热力学第

一定律可知，气体对外放热，C项正确；使尾气成分分离需要消耗能量，不可能自发分离，D项错

误；PM2.5的无规则运动属于布朗运动，它反映了空气中分子的无规则热运动，E项正确。

(2)本题考查玻意耳定律。

(i)设B气体