2022届新高三物理综合创新卷2（解析卷老高考）

高三综合创新卷2

一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有

一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的

得3分，有选错的得0分。

14.卢瑟福进行的a粒子散射实验现象表明

A.在原子的中心有一个很小的核

B.原子核具有复杂结构

C.原子核集中了原子所有的质量

D.核外电子在绕核旋转

14.A【解析】B.汤姆孙发现了电子标志原子结构研究的开始，卢瑟福的a粒子散射实验

揭示了原子的核式结构，而天然放射现象，说明原子核具有复杂的结构；故B错误.

A、C.当a粒子穿过原子时，电子对a粒子影响很小，影响a粒子运动的主要是原子核，

离核远则a粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小.只有当a粒子与核十分接近时，

才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以a粒子接近它的机会就很少，所以只有极少

数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，因此为了解释a粒子散射实验，卢瑟

福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电

荷和几乎全部质量都集中在原子核里；故A正确，C错误.

D.实验现象不能说明电子的运动规律；故D错误.

【提分技巧】对卢瑟福进行的a粒子散射实验有准确的认识，大部分沿直线传播，少数发

生偏转，极少数发生大角度的偏转，说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子

核里

15.如图所示，左图为大型游乐设施跳楼机，右图为其结构简图。跳楼机由静止从。自由

下落到6,再从〃开始以恒力制动竖直下落到c停下。已知跳楼机和游客的总质量为处

仍高度差为2/7,be高度差为h,重力加速度为g。则

A.从。到2与从〃到c的运动时间之比为2：1

B.从。到仇跳楼机座椅对游客的作用力与游客的重力大小相等

24

C.从。到b,跳楼机和游客总重力的冲量大小为〃=—-nr-—m+2=

33

D.从匕到c,跳楼机受到制动力的大小等于2仅？

15.A【解析】A.由题意可知，跳楼机从a运动b过程中做自由落体运动，由=

=2由可=2g,2〃可知，运动到b的速度大小为

%=J^=2、/^；跳楼机从6运动C过程中做减速运动，同理可得〃=

vl=2ah,解得减速过程的加速度大小为a=2g,时间为J故从。到6与从6

到c的运动时间之比为不J=22:1,故A正确;

B.从a到儿跳楼机做自由落体运动，故跳楼机座椅对游客的作用力为零，故B错误;

C.从〃到A根据动量定理可得心=加乙=2加痛，则跳楼机和游客总重力的冲量大小

为2m-Jgh,故C错误;

D.从人到c,根据牛顿第二定律有：F-mg=ma=2mg,解得跳楼机受到制动力的大

小为尸=3根g,故D错误。

16.日常生活中，我们在门下缝隙处塞紧一个木楔（侧面如图所示），往往就可以把门卡

住。有关此现象的分析，下列说法正确的是

门

A.木楔对门的作用力大于门对木楔的作用力，因而能将门卡住

B.门对木楔作用力的水平分量等于地面对木楔摩擦力的大小

C.只要木楔的厚度合适都能将门卡住，与顶角。的大小无关

D.只要木楔对门的压力足够大就能将门卡住，与各接触面的粗糙程度无关

I6.B【解析】A、木楔对门的作用力和门对木楔的作用力是一对作用力和反作用力，大小

相等，方向相反，故A错误；

水平方向：尸Fsin。,最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，门对木楔作用力的水平分量等于地

面对木楔摩擦力的大小，故B正确；

CD、对木锲，竖直方向：N=FcosO+mg,则力(Fcosd+mg),要把门卡住，则

有：不管多大的力尸均满足满足工,血刃，即〃(FcosO+mg)^FsinO,不管机的大小，只要

H^tand,就可把门卡住，故能否把门卡住，与顶角0与接触面的粗糙程度有关，故CD错

误。

17.如图所示，从倾角为。的斜面顶端分别以出和2w的速度水平抛出队〃两个小球，若

两个小球都落在斜面上且不发生反弹，不计空气阻力，则6两球

A.水平位移之比为1：2

B.下落的高度之比为1：2

C.在空中飞行的时间之比为1：2

D.落到斜面时速度方向与斜面夹角之比为I:2

17.C【解析】因为两个小球均落到斜面上，所以二者的位移偏转角相同，又由于初速度之

比为1：2,所以根据位移偏转角的正切值tan8=5L,所以运动时间之比为1：2,C正

2%

确；再结合x=可得水平位移之比为1：4,A错误；再根据/z=；g/，下落的高度

之比为1：4,B错误；再根据速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的两倍可知，速度

偏转角相同，速度方向与斜面夹角之比为I：1,D错误

18.美国国家航空航天局(NASA)曾宣布在太阳系外发现“类地”行星Kepler—186f。假如宇

航员乘坐宇宙飞船到达该行星，在该行星“北极”距“地面处无初速释放一个小球，经时间

r落至“地面己知该行星的半径为R、自转周期为7,引力常量为G,不计阻力。则下列说

法正确的是

。D

A.该行星的第一宇宙速度为工

B.该行星的平均密度为「

2万7T

c.如果该行星存在-一颗同步卫星，则它距该行星表面的高度为：竺£

V2高2

2R

D.宇宙飞船绕该行星做圆周运动的周期不小于万J

h

।2/2

18.D【解析】根据自由落体运动=户，求得星球表面的重力加速度g=产;

A、星球的第一宇宙速度丫=旅故A错误;

Mm2/z2〃M3h

B、由=?有：加=半-,所以星球的密度夕=三=；,故B

R2t2Gt2VIGrRji

错误;

「Mm4^-2(/?+/?)八

c、同步卫星的周期与星球自转周期相同故有:G(R+hf=m----不----，代入数据解

得：力=)红4_R；故c错误;

V2后2

Miri(27r丫

D、根据万有引力提供圆周运动向心力有:G粤=m-r,宇宙飞船的运行周期

T=2乃」上,可知轨道半径越小周期越小，卫星的最小半径为R,则周期最小

\GM

7^=2万，册=加栏2R，知周期不小于袱2样R，故D正确

19.如图，竖直平面内有外江c三个点，b点在。点正下方，b、c连线水平。现准备将

一质量为，小电荷量为q的带正电小球从〃点以初动能反0抛出。第一次，不加电场，沿水

平方向抛出小球，经过c点时，小球动能为5反0；第二次，加一方向平行于所在平

2mp

面、场强大小为的匀强电场，沿某一方向抛出小球，小球经过c点时的动能为

q

13Ek0o不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是

।

।

।

।

।

4---------------------

bc

A.所加电场的方向水平向左

5E

B.mb两点之间的距离为登2

mg

4E

C.反。两点之间的距离为1r

D.。、。间的电势差Uac=——

q

19CD【解析】B、不加电场时，只有重力做功，根据动能定理得:

作&=5%一纥0=4%，解得：&=竺也，故B错误；

mg

C、不加电场时小球做平抛运动，竖直方向：%=gg产,水平方向：%=%，，又

Ek0=-mvl，联立解得：％=竺业，故C正确；

2mg

D、加电场时，根据动能定理得：mghah+qUac=\3EkQ-Ekn,解得：U“，=竺也，故D

q

正确;

A、根据/得，如沿电场方向距离为：4=冬=/一=/=~i又沿着电场

E2/7理mg

q

方向电势逐渐降低可知，电场方向水平向右，故A错误；

20.如图所示，滑动变阻器的总阻值&>%于0.当滑动变阻器的触头位于它的中点时，电

压表的读数为U,电流表的读数为/,则滑动变阻器的触头继续向上移动的过程中()

A.电压表的读数总小于U

B.电压表的读数先增大后减小

C.电流表的读数总大于/

D.电流表的读数先增大后减小

20BC【解析】滑动变阻器的触头向上移动的过程中，因Ro>Ri*0,先简化电路，除

去两电表，相当于两个电阻并联后与氏2串联，滑动变阻器位于中点时，上、下两并联支路

电阻不等，滑动触头移到两支路电阻相等时，总电阻最大，总电流最小，不难看出电压表

的示度先增大后减小。

将整个过程分为两阶段：两支路电阻相等前，总电流减小，并联电路的电压U^=E-

/(R+r)增大，安培表支路电阻减小，安培表读数增大；

两支路电阻相等后，总电流增大，%下部分电压减小，电阻增大，电流减小，则安培表支

路电阻减小，安培表读数增大。故电流表的读数总大于/.故8c正确。

故选：BC。

【点睛】

本题考查闭合电路欧姆定律的动态分析类题目，一般思路都是先分析局部电路的电阻变

化，再分析整体中电流及电压的变化，最后分析局部电路中的流及电压的变化；在分析局

部电路时要注意灵活应用串并联电路的性质。

21.在xO），坐标系中，存在以。为圆心、R为半径、垂直xO），平面向外的匀强磁场.现从

。点沿x轴正方向发射一初速为□的电子，通过y轴时电子的速度方向与），轴的夹角为

30。。已知电子的质量为〃?、电荷量为e,则

A.电子将从（0,73/?）点通过y轴

B.电子将从（0,2R）点通过y轴

C.电子在磁场中运动的时间为工

3v

D.匀强磁场的磁感应强度的大小为I竺

eR

21.AD【解析】粒子在磁场中受到洛伦兹力作用做匀速圆周运动，则有"8=相匕；据此

r

并根据题意可得，粒子在磁场中的轨迹的圆心C必在y轴上，且尸点在磁场区之外.过户沿

速度方向作延长线，它与x轴相交于。点.作圆弧过。点与x轴相切，并且与PQ相切，切

点4即粒子离开磁场区的位置，这样也求得圆弧轨迹的圆心C,如图所示：

D、由图中几何关系得：r=&,联立「=竺，解得：8=竺=叵"；故D正确.

3eBqreR

A、B、图中OA的长度即圆形磁场区的半径R,由图中几何关系可得

OP=r+2r=y[3R，故通过y轴的坐标为(0，GR);故A正确，B错误.

C、粒子对应的圆弧是整个圆的!，因此粒子在磁场中运动的时间

3

12jir2y/3/rR

t=-x-----=----------故C错误.

3v9v

故选AD.

二、非选择题：共62分，第22~25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第

33~34题为选考题，考生根据要求作答。

(-)必考题：共47分

22.(6分)某实验小组利用如图甲所示的装置探究弹簧弹性势能与形变量的关系，竖直悬

挂的轻弹簧下端有一水平轻杆，可以推动竖直刻度尺边缘的指针。在弹簧下端轻绳套不挂

钩码的情况下，调节铁架台使弹簧下端轻杆推动指针与刻度尺0刻度对齐。在轻绳套上挂

钩码，由静止释放轻杆推动指针向下运动，可记录钩码运动到最低点指针对应的位置。己

知钩码运动到最低点时符合2mg-kx

国内

(1)图乙为某次实验中指针的最低位置，其读数为cm。

(2)根据多次实验得出钩码质量m与指针读数x的图象如图丙所示，可知弹簧弹性势能EP

与弹簧伸长量X关系为（填“Ep与X成正比”或“Ep与N成正比”）。

（3）由图丙可得弹簧的劲度系数为N/m。

【答案】3.59~3.61（2分）Ep与x2成正比（2分）50（2分）

【解析】（1）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm,所以示数为：3.60cm（3.59~3.61）

（2）钩码到达最低点时速度为零，钩码动能为零，由能量守恒定律知：由题

1,

2

意可知：整理可得：Ep=—kx~,即Ep与％成正比

kk0]2

⑶由题意可知痴g="则，"或龙结合图像可知：/=诉=2.5解得

4=50N/m

23.（9分）利用如图电路，可以测量电源的电动势和内阻，图中VA、VB为两只完全相同的电

压表，电表内阻未知,Ro为阻值Ro的标准电阻,Ki、心为单刀单掷开关,心为单刀双掷开关,R

（1）实验步骤如下：

①合上开关Ki,断开开关K2、心,由VA表读出端电压Ui；

②断开开关KI、K3,开关K2投向位置_____（填“1”“2”），使VA、VB串联接入,两表读

数为U2；

③合上开关Ki、K3,开关K2投向位置_____（填“1”或“2"），使VA、VB并联接入,调节变

阻箱,使两表读数为U1/2,此时变阻箱读数为Ri.

（2）由步骤①、②可得，电源电动势为（用Ui、U2表示）；

由步骤①、③可得，电源的内阻为（用Ri、Ro表示）；

（3）电压表内阻对测量结果（填“有”或“无”）影响。

【答案】（1）②1（1分）③2（1分）(2)E=（3分）

r=&-&（3分）（3）无（1分）

【解析】（1）②断开开关Ki、K%开关K2投向位置1,使VA、VB串联接入，两表读数为

U2；

③合上开关KI、K3,开关K2投向位置2,使VA、VB并联接入，调节变阻箱，使两表读数

为U/2,此时变阻箱读数为Ri.

（2）设电压表内阻为Rv,则在步骤①中：E=q+?（r+&）；在步骤②中：

石=202+察&+与）；联立解得：E=由步骤②可得：

附V。］—U2

E=g+（*+^~）（，+我0）；解得

（3）由上述计算可知，电压表的内阻Rv对测量结果无影响.

24.（14）两间距为L=lm的平行直导轨与水平面间的夹角为。=37。,导轨处在垂直导轨平

面向下、磁感应强度大小B=2T的匀强磁场中.金属棒P垂直地放在导轨上，且通过质量不

计的绝缘细绳跨过如图所示的定滑轮悬吊一重物（重物的质量mo未知），将重物由静止释

放，经过一段时间，将另一根完全相同的金属棒Q垂直放在导轨上，重物立即向下做匀

速直线运动，金属棒Q恰好处于静止状态.己知两金属棒的质量均为m=lkg、电阻均为

R=K2,假设重物始终没有落在水平面上，且金属棒与导轨接触良好，一切摩擦均可忽略，

重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求：

（1）金属棒Q放上后，金属棒户的速度v的大小；

（2）金属棒Q放上导轨之前，重物下降的加速度a的大小（结果保留两位有效数字）；

（3）若平行直导轨足够长，金属棒Q放上后，重物每下降h=lm时，Q棒产生的焦耳热.

【答案】（1）u=3m/s（2）a—2.7m/s2（3）3J

【解析】（1）金属棒Q恰好处于静止时

mgsin0=BIL（2分）

由电路分析可知E=3Lv,（2分）

代入数据得，v=3m/s（1分）

（2）P棒做匀速直线运动时，mng=BIL+mgsin0,（2分）

金属棒Q放上导轨之前，由牛顿第二定律可得

m^g-mgsin0=（m+m^a（2分）

代入数据得，a=2.7m/s2（1分）

（3）根据能量守恒可得，mngh=mghsin0+Q/A（2分）

由于两个金属棒电阻串联，均为R,可知

Q棒产生的焦耳热为Q=4=3J（2分）

一2

25.（18分）如图所示，固定在水平面上的斜面体倾角为月37。，斜面足够长。长为L、质

量为〃，的长木板8放在斜面顶端，长为,L、质量为,加的木板C也放在斜面上，B、C

22

均处于锁定状态。木板8与斜面间的动摩擦因数为〃2=0.5,B、C两木板厚度相同，两板间

距离为心将质量为上〃?的物块A（可视为质点）轻放在长木板B的顶端，同时解除木板

4

B的锁定，A、3均从静止开始做匀加速直线运动。当木板B与C刚好要相碰时，解除木板

C的锁定，此时物块A刚好要滑离木板8,已知木板B与C相碰后粘在一起（碰撞时间极

短）,重力加速度为g,sin37o=0.6,求：

（1）物块A与B间的动摩擦因数川

（2）从开始运动到8与C刚好要相碰，系统因摩擦产生的热量Q

（3）若从C碰撞后，8c整体和A都恰好做匀速运动，求A在C上滑行的时间。

【答案】（1）物块A与B间的动摩擦因数为:；（2）从开始运动到B与C刚好要相碰，

系统因摩擦产生的热量Q为UmgL；（3）A在C上滑行的时间为

30og

【解析】（1）设A和B匀加速时的加速度大小分别为⑶和及，8碰C前运动的时间为。

对4和B分别用牛顿第二定律有：

111，八、

—mgsinO-"iX—mgcosO=-may（2分）

444

w^sinG+ytzix—mgcosQ-^i（—m）gcosQ=ma2（2分）

44

1

2L=-a\t79（1分）

2

L=a2tf（1分）

求得Hi=g（I分）

（2）A在8上滑动时因摩擦产生的热量为

Qi="】x—tngcosQ*L（1分）

4

从开始运动到5与C刚好要相碰时的一段时间内，8与斜面间的摩擦产生的热量

Q=〃2X—mgcosQ*L（1分）

4

此时整个系统因摩擦产生的热量。=Qi+Q?（1分）

17

联立解得：Q=—mgL

（3）由（1）问求得物块A滑动的加速度大小为。尸;g（1分）

木板8运动的加速度大小为。2='g（1分）

6

当3和C刚要相碰时，48运动的时间力=21匹（1分）

2____

当8和C相碰前一瞬间，A的速度大小也=。m=§丁亚（1分）

B的速度大小V2=a2t\=—y/3gL（1分）

B与C碰撞的过程动量守恒。设碰撞粘在一起的一瞬间，B,C的共同速度为叱3,

根据动量守恒定律有血叱2=Cm+—m）V3（1分）

2

求得V3=£J3gL（1分）

由题意碰后，A和BC都做匀速运动

3

设物块4在板C上滑行的时间为及，则四=2=—（1分）

8g

匕一为6

（-）选考题：共15分，请考生从两道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第

一个题目计分。

33.[物理一选修3-3]（15分）

（1）.关于光的干涉和衍射，下列说法正确的是（填正确的答案标号，选对

1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A.双缝干涉实验证明光是一种波，薄膜干涉证明光是一种粒子

B.双缝干涉是两束相干光相遇时出现的干涉现象；而薄膜干涉是一束光经薄膜的前后表

面反射后相互叠加形成的干涉现象

C.双缝干涉时，双缝间距越小干涉条纹间距越大；波长越长干涉条纹间距越大

D.照相机镜头镀有增透膜，其作用是让各种色光都发生干涉相消，增强透射光

E.泊松亮斑是衍射现象，证明了光是一种波

【答案】BCE

【解析】A、光的干涉（双缝干涉，薄膜干涉）、衍射、偏振是波所具有的特性，都可以证明

光是一种波；而光电效应和康普顿效应证明光具有粒子性；故A错误.

B、双缝干涉是两束频率相同和振动方向相同的光波相遇而引起光的强度重新分布的现

象；薄膜干涉是入射光分别从膜的前后两个表面反射回来后相遇产生干涉，若光程差为波

长入的整数倍则出现亮纹，若光程差为半波长入的奇数倍则出现暗纹；故B正确.

C、根据双缝干涉条纹的间距公式=知，双缝间距d越小干涉条纹间距越大；波长

a

2越长干涉条纹间距越大；故C错误.

D、依据光的干涉现象，光照射在薄膜两表面上被反射回去，在叠加处由于光程差使得两

束某种颜色的反射光出现振动减弱，导致相互抵消，从而增强光的透射能力；故D错误.

E、当单色光照射在直径恰当的小圆板或圆珠时，会在之后的光屏上出现环状的互为同心

圆的衍射条纹，并且在所有同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑；故泊松是光的衍射现

象造成的，证明了光的波动性；故E正确.

故选BCE.

（2）.（10分）如图所示，向一个空的铝饮料罐（即易拉罐）中插入一根透明吸管，接口

用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略），如果不计大气压的变化，这就是一

个简易的气温计。已知铝罐的容积是360cm3,吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2cm2,吸

管的有效长度为20cm,当温度为25°C时，油柱离管口10cm。如果需要下列计算，可取相

应的近似值：360x298+362=296.4364x298+362x299.6

O—

（1）吸管上标刻度值时，刻度是否均匀？说明理由；（系数可用分数表示）

（2）计算这个气温计的测量范围（结果保留一位小数，用摄氏温度表示。）

【答案】（1）体积的变化量与温度的变化量成正比，吸管上的标的刻度是均匀的。

(2)23.4~26.6℃

【解析】（1）根据盖-吕萨克定律，y=C（2分）

360+10x0.2362

则有：0=寸-------------------=------cmIK①(2分)

273+25298~汀，

所以AV=CAT=|||T…②（1分）

即体积的变化量与温度的变化量成正比，吸管上标的刻度是均匀的

(2)因为AV=^T,(2分)

298

298298

所以有：AT=——AV=——