2022届新高考物理模拟演练卷 湖南专版

2022届新高考物理模拟演练卷湖南专版

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.彩虹圈的某些性质和弹簧相似，在弹性限度内彩虹圈间的弹力随着形变量的增加而增大，但彩虹

圈的重力不能忽略。用手拿起彩虹圈的上端，让彩虹圈的下端自由下垂且离地面具有足够的高度,

然后由静止释放彩虹圈的上端。设下落过程中彩虹圈始终没有超出弹性限度，则（）

A.刚释放瞬间彩虹圈上端的加速度大于当地的重力加速度

B.刚释放瞬间彩虹圈下端的加速度等于当地的重力加速度

C.刚开始下落的一小段时间内彩虹圈的长度变长

D.彩虹圈的下端接触地面前彩虹圈的长度不变

2.如图所示为氢原子能级图，下列说法中正确的是（）

nE/eV

8-----1--------T------T-0

III

5-I-!-------H------------------0.54

.IIIco_

1--------------------------13.6

A.用动能等于11.2eV的电子撞击处于基态的氢原子，氢原子不可能从基态跃迁到〃=2能级

B.用从〃=3能级跃迁到基态辐射的光照射逸出功为3.34eV的锌，可能不会发生光电效应

C.氢原子吸收能量为12.1eV的光子后可以从基态跃迁到〃=3能级

D.氢原子从〃=4能级跃迁到〃=2能级时，释放的光子的能量为2.55eV

3.2021年4月29日11时23分，中国空间站“天和”核心舱发射升空，准确进入预定轨道，任务

取得成功。己知地球的质量为M、半径为凡“天和”核心舱的质量为相，引力常量为G,“天和”

核心舱围绕地球做半径为r的匀速圆周运动时，“天和”核心舱（）

trjMm

A.向心加速度为B.动能为C.速度一定大于7.9km/sD.不再受到重力作用

广2r

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〃=311sinlOO河（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。则（）

,

荷且C间

电，两一三

，触块面

正零为且

板接物斜

的为点,

8与5与

等势个挡2

的块轮.且

相电四从0态

d别面物滑=

量处状

远、分斜与定〃

荷cA止

穷、，于的为

电块静

无6子%直端均

A着粒〉物顶于

1定设以垂数处

电）唏，面为

W于固，。一因B

带＞触斜度

8低别轴示（定擦、

x个％接过A速

为得分所是固摩

立四为A跨，加

率不点乙的端动

建系块线时力

流顶图核确底的

功远物重

电个如旅正关面细间直

入穷、与之，

断四像法小斜质伸

输无核，端面升

熔形图说处大轻好

的向笊下上上斜恰上

丝方化两度的）

器指、以面，行与线8

险正变有速（

压线核，平上平B细

变保的的还其、A是

..垂x气力，动水板面使时

BD乙外挡A的

2中离、重处运在斜C落

处在块确

为沿距子的远远复定与住下

定物正

长，随电子穷处穷往固过,托C

气扇固g中离

W边点势有粒无无做面通手块

两端k法分N

I@—，原电，计除达。斜B1用

有下物说89

内为点点不点到心的块为，

点。簧，列为

照明灯间。各的，的的能中7物均始4

弹手下力

空以上离放零同终绕3，开块

—量开。

0,W距释=轻物拉

的，线为相最围，行质刚松6.

4等止的时的

4大心垂度度子能为平的。后0线

为点静m/点=大

限中中强强粒可角面C然细

V率出。由N质,7最

2无何场场个氟倾0斜和3时

6功测心点电、0为0n度

在几电三个1与8i离

为出器中个上簧视为s,速

，的上就笊一=、8分

数输感距四线、、弹A以好.落

示形线，％0块

示的所方传上d垂垂气，块可刚=下

、笊示为物

表扇甲正势线中中、、连物都力C

c所数735

压电垂、条子粘，块擦s块

气图为b条同图系o

电如过中每每电如不接物摩c物A

.排..点、..若...度,..

AC5。通条aABCD6劲均连个静gAB

C.从释放C到A、B分离,物块A的位移为12cm

D.从释放C到A、8分离，物块A的位移为9cm

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。

7.如图所示，他为固定水平长木板，长为LC点为长木板的中点，AC段光滑，CB段粗糙，一原

长为。的轻弹簧一端连在长木板左端的挡板上，另一端连一物块，开始时将物块拉至长木板的右

端8点，由静止释放物块，物块在弹簧弹力的作用下向左滑动，已知物块与长木板段间的动摩

擦因数为〃，物块的质量为抗，弹簧的劲度系数为3重力加速度为g,且无＞空空，物块第一次

1—

到达C点时.，速度大小为％,这时弹簧的弹性势能为物块可视为质点且弹簧始终在弹性限度

内，则下列说法正确的是（）

ACB

A.物块可能会停在CB段上某处

B.物块最终会做往复运动

c弹簧开始时具有的最大弹性势能为gm片+4

D.物块克服摩擦力做的功最大为片+；〃，咫£

8.如图，空间中有三根相互平行且质量均为，〃的长直导线，三根导线中通有方向垂直纸面向里且大

小为/的电流，导线横截面恰好构成等边三角形的顶点，已知A导线在C处产生的磁感应强度的大

小为稣，C导线放在水平地面上且处于静止状态，C导线长度为乙下列说法正确的是（）

「、、、、

/7yPf777777777777

A.48导线在C处产生的合磁场方向竖直向下

B.C导线所受的安培力大小为，方向水平向右

C.C导线所受的静摩擦力大小为6综〃，方向水平向右

D.C导线对地面的压力的大小为mg+粗BJL

9.一长乙=0.8m的轻绳一端固定在。点，另一端连接一质量〃z=2kg的小球，悬点。距离水平地

面的高度为1m。开始时小球处于A点，此时轻绳拉直，OA与竖直方向的夹角为仇如图所示。

让小球从静止释放，当小球运动到B点时，轻绳碰到悬点。正下方一个固定的钉子P时恰好立刻

断裂，OP=0.6m。不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度g=10m/s2,sin，=也,cos〃=3,

44

下列说法正确的是（）

A.小球运动到B点时的速度大小为4m/sB.小球落地点C与B点之间的水平距离为0.4m

C.轻绳所能承受的最大拉力是60ND.若悬点。正下方没有钉子P,轻绳不会断裂

10.如图所示，水平面上固定着倾角为，的导体轨道，直流电源、保护电阻、质量为根的导体棒必

和导体轨道构成闭合回路，棒而处于静止状态，整个装置处于匀强磁场中.下面判断正确的是（）

A.若磁场方向竖直向上，导体棒与导轨间必有摩擦力

B.若磁场方向水平向左，导体棒与导轨间必有摩擦力

C.若磁场方向水平向右，导体棒与导轨间必有摩擦力

D.若磁场方向竖直向下，导体棒与导轨间未必有摩擦力

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。

（一）必考题：共43分。

11.（7分）如图所示，某实验小组的同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解，A、B为两个相

同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负。A连接质量不计

的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动；8固定不动，通过光滑较链连接长0.3m的杆；将细绳连接

在杆右端。点构成支架。保持杆处在水平方向，g取lOm/s,,按如下步骤操作：

①测量绳子与水平杆的夹角ZAOB=e；

②对两个传感器进行调零；

③用另一根绳在。点悬挂一个钩码，记录两传感器的读数;

④取下钩码，移动传感器A改变e角。

重复上述实验步骤，得到表格中的数据。

耳/N1.0010.5801.002

6/N-0.868-0.2910.865

030°60°150°

（1）根据表格，A传感器对应的是表中的力（填“片”或“打”）；钩码质量为kg（保

留一位有效数字）。

（2）本实验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确的是。

A.因为事先忘记调零B.何时调零对实验结果没有影响

C.为了消除横杆自身重力对结果的影响D.可以完全消除实验的误差

12.（8分）实验室备有以下器材，选取不同器材可以测量不同的物理量。

A.电压表V1（量程为0~3V,内阻约为3000。）

B.电压表V?（量程为0~15V,内阻约为5000。）

C.电流表A1（量程为0~3A,内阻约为0.6C）

D.电流表A2（量程为0~0.3A,内阻为1.0C）

E.滑动变阻器飞（阻值范围0~5C,允许通过的最大电流为1A）

F.滑动变阻器&（阻值范围0~100C,允许通过的最大电流为1.5A）

G.定值电阻尺3=6。

H.蓄电池（电动势E约为3V,内阻约为1C）

I.导线及开关

（1）甲实验小组选取部分仪器，组成实验电路，用来探究小灯泡（额定电压为2.5V,额定电流为

0.25A）的电阻随温度的变化规律并测量小灯泡的额定功率。

①设计相应的电路，选择合适的器材在图甲虚线框内画出电路图。

7/A

甲乙

②连接好电路后进行测量，得到多组测量数据，作出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由图像

可知随着温度升高，小灯泡的电阻（填“增大”“不变”或“减小”），小灯泡的额定功

率为Wo

（2）乙实验小组选取部分仪器，设计了如图丙所示的电路，经过测量得到多组电流、电压数据,

并作出U-/图像如图丁所示，则蓄电池电动势上=V,内阻/=C。

13.（13分）利用弹射装置将可以视为质点的A球以大小为%=50m/s的速度竖直向上从地面弹出,

经过一段时间后从离A球被弹出的位置高度为h=150m的位置释放另一个小球员A、B两球在运

动过程中始终在同一竖直线上，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）若在A球被弹出的同时释放B球，问经过多长时间43两球会在A球上升的过程中相遇；

（2）若在A球被弹出后4s再释放8球，则43两球相遇时他们的位置离地面的高度是多少。

14.（15分）如图所示，平面直角坐标系中第一象限内存在着匀强电场，电场方向与x轴负方向成

30°角，第四象限内有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小B=2T。一带正电的粒子以速度

%=10m/s从坐标原点沿与x轴正方向成30°角射入磁场中，当粒子第二次进入电场时，电场强度

大小不变，方向变为与x轴负方向成60°角，粒子恰好能再次通过坐标原点，粒子的比荷

幺=10C/kg,不计粒子的重力，试求：

m

（1）电场强度的大小;

(2)粒子在电磁场中运动的时间；

(3)粒子再次通过原点时的速度大小。

(-)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3-3】(13分)

(1)(5分)关于分子动理论和液体，下列说法正确的是o

A.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大

B.当分子间作用力表现为引力时，分子势能随距离的增大而增大

C.悬浮在水中的花粉做布朗运动反映了花粉分子的热运动

D.水的饱和汽压随温度的升高而增大

E.荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

(2)(8分)一定质量的理想气体被一个质量为机=5kg、横截面积为S=25cm?的活塞封闭在竖

直放置的圆柱形气缸内。气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。开始时活塞下表面相

对于气缸底部的高度为25cm,外界的温度为27现取体积为500cm’的合金放在活塞的上表面,

平衡时，活塞下降了5cm。若此后外界的温度变为17°C,已知外界大气的压强始终保持不变且

5

po=lxlOPa,重力加速度大小g=10m/s2。求:

(ii)温度下降后活塞下表面相对于气缸底部的高度。

16.【选修3-4】(13分)

(1)(5分)如图所示，。处的波源做简谐运动，它在均匀介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传

播的速度v=4m/s.f=0时刻，波刚好传播到x=12m处，己知疝37。=0.6,下列说法正确的是

A.0处的波源做简谐运动的表达式为y=-5sinm(cm)

8/=士$时质点「位于波谷处

180

C./=7.0ss时质点。受到的合外力最大，方向沿y轴负方向

DJ=5.3s时x=33.5m处质点的振动方向沿y轴负方向

E.波源的起振方向沿着y轴正向

(2)(8分)半径为R的半圆形玻璃砖横截面如图所示，。为圆心，光线从E点射入玻璃砖，当

。=0。时，光线恰好在玻璃砖上表面发生全反射；当，=60。时，光线从玻璃砖上表面尸点射出，

且从F点处射出的光线与从E点入射的光线平行.已知光在真空中的传播速度为c,求：

(i)玻璃砖的折射率：

(ii)光线从E点传播到F点所用的时间.

答案以及解析

1.答案：A

解析：本题考查彩虹圈中各部分之间的相互作用及运动情况。刚释放瞬间彩虹圈上端会受到下面

彩虹圈向下的拉力作用，则彩虹圈上端所受合力大于重力，所以刚释放瞬间彩虹圈上端的加速度

大于当地的重力加速度，故A正确；刚释放瞬间彩虹圈下端会受到上面彩虹圈向上的拉力作用，

其所受合力小于重力，则刚释放瞬间彩虹圈下端的加速度小于当地的重力加速度，故B错误；由

于刚释放瞬间彩虹圈上端的加速度大于其下端的加速度，则刚开始下落的一小段时间内彩虹圈的

长度变短，故C错误；由选项C的分析可知开始运动后彩虹圈的长度变短，当彩虹圈的长度至最

短后，又开始变长，直至达到刚释放时的长度，如此反复，所以彩虹圈的下端接触地面前彩虹圈

的长度不变或变短，故D错误。

2.答案：D

解析：用动能等于11.2eV的电子撞击处于基态的氢原子，该电子能量大于〃=2和〃=1两能级能

量差，若氢原子恰好吸收等于两能级的能量差的能量，则氢原子可以从基态跃迁到〃=2能级，选

项A错误；从〃=3能级跃迁到基态辐射的光子能量为E=£-g=12.09eV,大于锌的逸出功3.34

eV,一定会发生光电效应，选项B错误；根据玻尔理论，氢原子只有吸收能量刚好等于两个能级

差的光子才能从低能级跃迁到较高能级，选项C错误；氢原子从〃=4能级跃迁到〃=2能级时，释

放的光子的能量为E=Z-E?=2.55eV,选项D正确。

3.答案：B

ARW±GMrn25/曰GMGM„1„Mm.,,丁诺

解析：由——=m-=ma,解得v=J-----、”=一厂，E=-mv2=G——,选项A错A4+i天a，B正确;

rrVrr~k22r

第一宇宙速度为7.9km/s,是人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度，所以“天和”核心舱

在轨运行速度一定小于7.9km/s,选项C错误；"天和”核心舱围绕地球做半径为r的匀速圆周运动

时，重力提供向心力，仍然受到重力的作用，选项D错误。

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"=311sinlOO加(V),则电压有效值为q=220V,变压器原、副线圈匝数比为5:1,

„u

根据上=77k可得“=44V,故A错误；电流表示数为2A,因此输出功率为及=&/=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4=芥，流过排气扇的电流为

八=/-/一则排气扇的输出功率为P=代入数据可得尸=43W,故C错误；变压器的

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

5.答案：C

解析：本题通过多个电荷形成的电场考查电场强度的合成、电势的叠加及带电粒子在电场中的运

动等。根据电场强度矢量合成法则和对称性原理，原点。的电场强度为零，在9-X图像中电势最

高点处电场强度为零，故每条中垂线上电场强度为零的点除无穷远处外还有三处，A错误；每条中

垂线上电场强度为零的点有三处，则电场强度从原点。向两侧先逐渐增大再减小到零，反向后再

增大后再减小到零，由于场强相等时，大小相等方向一致，则每条中垂线上电场强度相同的点可

能有两处、三处或四处，B错误；若先、笊、晁三个粒子最终能到达无穷远处，电场力做功相同，

由动能定理有=g机F,由于三个粒子质量不同，有%<%<啧，则有%>%>%,C正确；

由于释放位置关系，笈、笊、笳可以围绕原点。做往复运动，但电子将在〃点左侧做往复运动，

不可能围绕。点做往复运动，D错误。

6.答案：B

解析：刚开始时物块A、B在弹簧弹力、重力和斜面的作用力共同作用下保持平衡，设弹簧的压缩

量为x。,根据平衡条件有2%?sin〃=心得至“与=即等吆=12011,释放物块C后，三个物块

K

一起做加速运动，当物块48分离瞬间，根据牛顿第二定律，对整体有

mg+kx-2mgsin0-2/.mgcos0=3ma,对物块B、C整体4+析有mg-mgsin0-ptngcos0=2ma,

得到分离时加速度为”=lm/s2,此时弹簧的压缩量为x=9cm,所以物块4在这段时间内上升的

位移为心=与-x=3cm,CD错误；对8分析有鸟-%gsine-M"?gcose=,〃a,得到细线的拉力

4=9N,B正确；因为物块A与B分离时C还有向下的加速度，所以其速度还没有达到最大，A

错误。

7.答案：BD

解析：本题考查功能关系的综合应用。由于%>&普，由此可知左二乙>〃，律，在C8段弹簧的

拉力大小始终大于物块所受的摩擦力大小，物块不可能停在CB段上某处，故A错误；只要物块滑

上C8段，就要克服摩擦力做功，物块的机械能就减小，所以物块最终会在AC段做往复运动，故

B正确；物块从开始运动到第一次运动到C点的过程中，根据能量守恒定律得

与m=片+〃侬2，故C错误；物块第一次到达C点时，物块的速度大小为%，物块最终

会在AC段做往复运动，到达C点的速度为0,可知物块克服摩擦力做的功最大为

%,=5-4=/感+;〃海,故D正确。

8.答案：AC

解析：根据安培定则知，48导线在。处的磁场方向分别斜向下垂直于AC、BC,如图所示，根

据几何关系可知6=30。，则有t=6舔，方向竖直向下，选项A正确；由左手定则可知，C导

线所受安培力方向水平向左，大小为尸=6舔〃，由于C导线位于水平面且处于静止状态，所以

C导线受到的静摩擦力大小也为6叫〃，方向水平向右，选项B错误，C正确；因为C导线所受

的安培力在竖直方向上没有分力，所以C导线对地面的压力的大小等于其重力，选项D错误.

A缸

Bc

9.答案：BCD

解析：设小球运动到8点时的速度大小为力,由机械能守恒定律得｝切；=叫“1-cos。），解得小

球运动到B点时的速度大小％=2m/s,选项A错误；小球从B点做平抛运动，悬点。距离水平

地面的高度为“，由运动学规律知》=丫/,丫="-乙=；8"，解得C点与8点之间的水平距离

选项B正确；当轻绳碰到钉子时，轻绳拉力恰好达到最大值月…由牛

…严=。4

顿第二定律得4_"?=〃?”，其中厂=乙-。尸，由以上各式联立解得「=60N,选项C正确；若

r

悬点。正下方没有钉子P,则解得尸=30N,轻绳不会断裂，选项D正确。

10.答案：C

解析：四个选项描述的磁场情形对应导体棒所受的重力、支持力、安培力如图甲、乙、丙、丁所

示.当磁场方向竖直向上时，导体棒受到的安培力水平向右，导体棒还受重力及导轨的支持力，在

没有摩擦力的情况下有可能平衡(当&cosO=/Mgsin，时，无摩擦力)，故A错误；当磁场方向

水平向左时，导体棒受到的安培力竖直向上，若安培力恰好等于重力，没有导轨的支持力乃摩擦

力也可以平衡，故B错误：当磁场水平向右时，导体棒受到的安培力竖直向下，导体棒还受重力

及导轨的支持力.若没有摩擦力，不可能处于平衡状态，则导体棒与导轨间一定存在摩擦力，故C

正确；当磁场方向竖直向下时，导体棒受到的安培力水平向左，导体棒还受重力及导轨的支持力,

若没有摩擦力，不可能处于平衡状态，则导体棒与导轨间一定存在摩擦力，故D错误.

11.答案：⑴F,;0.05

(2)C

解析：本题通过力传感器考查力的分解。

(1)由表格数据可知，K都是正值，传感器受到的都是拉力，因细绳只能提供拉力，故A传感器

对应的是表中的力"：当，=30。时对结点O受力分析有耳sin3(T=mg,代入表格中数据解得

m=0.05kg。

(2)本实验中多次对传感器进行调零，是为了消除横杆自身重力对结果的影响，选项C正确，A、

B、D错误。

12.答案：(1)①见解析

②增大;0.625

(2)3.0；1.0

解析：本题通过描绘小灯泡的伏安特性曲线考查仪器选择、电路设计、实物连线、图像处理等。

(1)①小灯泡的电阻约为R=，=10O,则应采用电流表外接，为了尽可能多地测量数据，应采

用滑动变阻器分压式接法，电路图如图所示。

②在/-U图像中图线上某点与原点连线的斜率为电阻的倒数，则小灯泡的电阻随着温度升高而增

大；当U=2.5V时，电流/=0.25A,小灯泡的额定功率尸=/。=0.625W。

(2)。-/图像中，纵轴截距表示蓄电池电动势，则E=3.0V,图线斜率

1%1=3：；；0^=/+因+%，解得蓄电池内阻r=L。。。

13.答案:(1)3s

(2)105m

解析：解：(1)若在A球被弹出的同时释放8球，在上升的过程中两球相遇，则有4+4=〃

AB两小球的位移分别为五=^8/

12

乙=%，一理

联立解得r=3s

(2)A球被弹出后经过4=%=5s到达最高点，其上升高度为=125m,在A球被

g2

弹出4s后再释放B球，则B球在A球被弹出后第5s内下降的高度为%=ggr；=5m,由于

砥+为＜150m,故48球应在A球的下降阶段相遇

取向下为正方向，设释放8球后经过时间/'后48两球相遇，相遇时48两球的位移之和为h,

有乙=：g/

4=%。'+4)-9«'+4)2

xA=h-xB

联立解得r'=3s

所以A、3两球相遇时离地面的高度为/?'=〃-gg产=105m

40

14.答案：(1)yV/m

(2)0.55s

10历,

(3)-----m/s

3

解析：本题考查带电粒子在电磁场中的运动。

(1)粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，有软胆=吟

解得R=隼=°$m

qB

粒子沿与x轴正方向成30。角射入磁场中，在磁场中转过60。角再沿与x轴正方向成30。角射出磁场

进入电场中，由于电场方向与粒子速度方向相反，粒子第一次在电场中做匀变速直线运动，第二

次进入磁场时速度大小不变，方向沿与x轴负方向成30。角，其运动轨迹半径不变，在磁场中转过

300。角后第二次进入电场中，此时粒子速度方向与x轴正方向成150。角，此时速度方向与电场强度

方向垂直，粒子在电场中做类平抛运动，恰好再次通过原点，其运动轨迹如图所示，

粒子做类平抛运动时，有2RCOS3(T=%4

1,

2/?sin30°=-«f,2

Eq

a=­L

m

解得A=/s,£=yv/m

m7t

(2)粒子做匀速圆周运动的周期TMZTTFMRS

qB10

粒子两次在磁场中转过360。角，用时为％=7

粒子第一次在电场中运动的时间G=2为=015s

粒子在电磁场中运动的时间/=4+q+4=3+'+27rsh0.55s

12320

(3)设粒子再次通过原点时速度大小为用由动能定理，有