2022年高考仿真模拟四

2022年高考仿真模拟四

（时间：75分钟，满分：100分）

题号12345678

核反应

运动学热学基万有引干涉和磁场合光电效曲线运

模拟点和半衰

图象本概念力定律衍射成应动性质

期

题号9101112131415

带电粒

振动和测定重气体变力学综

电场性子在组

模拟点波动图力加速机械波质量问合（含

质合场中

象度题动量）

的运动

一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分，每小题只有一个选项符

合题意。

1.（2021•山东省教科所二轮模拟）汽车中的ABS系统是汽车制动时，自动控制制动

器的刹车系统，能防止车轮抱死，可以减小刹车距离，增强刹车效果。实验小组

通过实验，研究有ABS系统和无ABS系统两种情况下的匀减速制动距离，测试

的初速度均为60km/ho根据图1中的图线及数据，可以推断出两种情况下汽车

刹车的加速度大小之比afs：a尤等于()

ir/(km•h*)

图1

A.4：3B.3:4

C.3：2D.2：3

答案A

解析根据"=2依得。=式，因为初速度相等时，刹车的距离之比为3：4,则

乙4

平均加速度之比a*:a无=4:3。

2.（2021•山东济南市二模）泉城济南，以泉闻名。小张同学在济南七十二名泉之一

的珍珠泉游览时，发现清澈幽深的泉池底部，不断有气泡生成，上升至水面破裂。

气泡在泉水中上升过程中，以下判断正确的是（）

A.气泡对泉水做正功，气泡吸收热量

B.气泡对泉水做正功，气泡放出热量

C.泉水对气泡做正功，气泡吸收热量

D.泉水对气泡做正功，气泡放出热量

答案A

解析气泡上升的过程中，外部的压强逐渐减小，气泡膨胀对外做功，由于外部

恒温，在上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度，则内能不变，根据热

力学第一定律可得，AU=W+Q知，气泡内能不变，同时对外做功，所以必须从

外界吸收热量，且吸收的热量等于对外界所做的功。

3.（2021•天津红桥区第二次质量调查）2019年5月17日，我国成功发射第45颗北

斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星）。该卫星（）

A.入轨后向心加速度大于地球表面赤道上物体随地球自转的向心加速度

B.入轨后的环绕速度等于第一宇宙速度

C.该卫星的机械能小于同质量的近地卫星的机械能

D.该卫星可以定位在天津上空一定高度处

答案A

解析同步卫星与地球表面赤道上物体具有相同角速度，根据a=rO2可知，入轨

后向心加速度大于地球表面赤道上物体随地球自转的向心加速度，故A正确；第

一宇宙速度是卫星的最小发射速度，最大的圆周运行速度，所有卫星的运行速度

都不大于第一宇宙速度，故B错误；从近地轨道进入同步轨道需要点火加速离心,

所以该卫星的机械能大于同质量的近地卫星的机械能，故C错误；地球静止轨道

卫星即同步卫星，只能定点在赤道正上方，不会位于天津正上方，故D错误。

4.（2021•北京顺义区第二次统练）以线状白炽灯为光源，通过狭缝观察该光源，可

以看到（）

第2页，共13页

A.黑白相间的条纹，这是光的干涉

B.黑白相间的条纹，这是光的衍射

C.彩色的条纹，这是光的干涉

D.彩色的条纹，这是光的衍射

答案D

解析由题可知该现象为光的衍射现象，故A、C错误；线状白炽灯发出的光是

复色光，其中各种色光的波长不同，产生的单缝衍射的图样中条纹宽度和间距都

不相同，因此各单色光的亮条纹或暗条纹不能完全重叠在一起，所以形成彩色条

纹，故B错误，D正确。

5.（2021•广东潮州市第一次教学质检）如图2所示，两根平行固定放置的长直导线

。和。载有大小、方向均相同的电流，。受到的磁场力大小为尸，当加入一与导线

所在平面垂直纸面向外的匀强磁场后，。受到的磁场力大小变为3F,则此时力受

到的磁场力大小为（）

图2

A.FB.2F

C.3FD.4F

答案A

解析根据安培定则和左手定则可知，。导线受到的a施加的磁场力尸水平向右，

由牛顿第三定律可知Z?受到a施加的磁场力也为E方向水平向左。加匀强磁场

后a受到的磁场力3/向右，则匀强磁场施加给a的力向右为2b，施加给同向电

流〃的力也向右，则人的合力为2尸一尸=尸，所以A正确，B、C、D错误。

6.（2021•山东日照市第三次模拟）在研究光电效应现象时，先后用单色光a、b、c

照射同一光电管，所得到的光电流，与光电管两端所加电压。间的关系曲线如图

3所示，下列说法正确的是（）

第3页，共13页

ou

图3

A力、c两种单色光的颜色相同

B.a、8两种单色光的光照强度相同

C.增大c光的光照强度，电路中的饱和光电流将增大

D.增大匕光的光照强度，射出的光电子的最大初动能增大

答案C

解析根据图象可知单色光c的遏止电压小于单色光分，根据eUc=Ek=〃v—Wo,

可知以c两种单色光频率不同，所以颜色不同，故A错误；由图可知单色光。

的饱和电流大于单色光从故可知单色光a的光照强度大于单色光b,故B错误;

电路中的饱和光电流与光的强度有关，在其他条件相同的情况下，光强度越大，

光电流越大，故增大c光的光照强度，电路中的饱和光电流将增大，C正确；射

出的光电子的最大初动能与光的强度无关，故D错误。

7.（2021•湖南衡阳市毕业联考）核泄漏中的杯（Pu）是一种具有放射性的元素，它可

破坏细胞基因，增加患癌的风险。已知杯的一种同位素费Pu的半衰期为2.41万

年，其衰变方程为贵Pu~黄U+X+y,则下列说法中正确的是（）

A.费Pu发生的衰变为a衰变

B.衰变发出的丫射线是波长很短的光子，电离能力很强

C.衰变过程中总质量不变

D.10个赞Pu经过2.41万年后一定还剩余5个

答案A

解析由质量数守恒和电荷量守恒可知，费Pu发生的衰变为a衰变，故A正确；

衰变发出的丫射线是波长很短的光子，不带电，穿透能力很强，故B错误；衰变

过程中，释放能量，由质能亏损方程可知，总质量减少，故C错误；半衰期具有

统计规律的性质，对大量原子核适用，对10个原子核不适用，故D错误。

8.（2021•江苏海安市期末）如图所示，一小球在光滑的水平面上以优向右运动，运

动中要穿过一段有水平向北的风带ab

第4页，共13页

,经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力，其余区域无风力，则小球过风带

及过后的轨迹正确的是（）

答案D

解析小球在光滑的水平面上以00向右运动，给小球一个向北的水平恒力，根据

曲线运动条件，合外力指向物体做曲线运动轨迹凹的一侧，且速度的方向沿着物

体做曲线的切线方向，故D正确，A、B、C错误。

9.（2021•北京西城区5月统测）一简谐机械波沿x轴正方向传播，波长为九周期

为兀r=0时刻的波形如图4所示，a、b、c是波上的三个质点。图5是波上某

一质点的振动图象。下列说法正确的是（）

Ai=0时，质点a的加速度比质点。的小

B.质点b和质点c的速度方向总是相同的

C.图5可以表示质点。的振动

D.图5可以表示质点c的振动

答案C

解析f=0时，质点a的位移最大，则加速度最大，质点人的位移为零，加速度

为零，选项A错误；质点b和质点c的平衡位置相差半个波长，则速度方向总是

相反的，选项B错误；因f=0时刻质点人向上振动，结合图5可知，图5可以表

示质点。的振动，选项C正确；因1=0时刻质点c向下振动，结合图5可知，图

5不可以表示质点c的振动，选项D错误。

10.（2021•吉林省吉林市第四次调研）如图6所示，曲线ACB处于匀强电场中，O

第5页，共13页

为A3的中点，0C长为3且与A8垂直。一质量为〃2、电荷量为q

第5页，共13页

带正电的粒子仅在电场力作用下沿ACB依次通过A、C、8三点，已知粒子在A、

B两点的速率均为2g，在。点的速度大小为小内，且方向与OC垂直。匀强电

场与曲线所在的平面平行，则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为（）

图6

沿CO方向BW%，沿。C方向

C.^r,沿CO方向D.，沿0c方向

乙qLciLJ

答案c

解析已知粒子在A、8两点的速率均为200,在C点的速率为小优，说明A、B

两点的电势相等，AB为等势线，C点电势比A点电势高，所以电场方向沿C。方

向，根据后=与得£=罕，粒子由。运动到&根据动能定理得WCB=4机（2g）2

aL4

—小00）2,联立可得故C正确，A、B、D错误。

二、实验题：共计15分。

11.（15分）（2021•山东济南市二模）利用智能手机自带的各种传感器可以完成很多

物理实验。某同学利用如图7所示的实验装置，结合手机的传感器功能测定当地

的重力加速度，实验步骤如下：

I.实验前用游标卡尺测出小球的直径10.00mm

H.实验装置中固定轨道A3的末端水平，在轨道末端安装一光电门，光电门通过

数据采集器与计算机相连，测量小球离开轨道时的速度.

第6页，共13页

将小球从轨道的某高度处由静止释放，小球运动一段时间后，打到竖直记录屏

MN上，记下落点位置。然后通过手机传感器的测距功能，测量并记录小球做平

抛运动的水平距离x和竖直下落距离h

m.多次改变屏MN的水平距离x,使小球每次都从轨道的同一位置处由静止释放,

重复上述实验，记录多组X、〃数据，如下表所示

实验顺序12345

x(cm)10.015.020.025.030.0

/(X102m2)1.002.254.006.259.00

恤m)4.8810.9619.5230.5343.92

请根据上述数据，完成下列问题：

⑴在以下坐标纸上作出^-h的图象;

（2）若光电计时器记录的平均遮光时间r=0.01s,根据上述图象求得当地的重力加

速度大小g=m/s2（结果保留3位有效数字）；

（3）若实验中，每次记录的"值均漏掉了小球的半径，按照上述方法计算出的重力

加速度大小与真实值相比是o（填“偏大”“偏小”或“不变”）o

答案（1）见解析（2）9.76（3）不变

解析⑴由表中数据可得自0.205

则W-h的图象如下

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//(X1()-2m?)

(2)由平抛运动的特点与图象可得，图象斜率为二d=f=0.205

平抛运动的初速度为00=*m/s=lm/s

2

则重力加速度为g=9.76m/s0

(3)由(2)的分析可知，求重力加速度时，不需要知道小球的直径也可以，故计算出

的重力加速度大小与真实值是相同的。

三'计算题：本题共4小题，共计45分。解答时请写出必要的文字说明、方程式

和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须

明确写出数值和单位。

12.(8分)(2021•湖南衡阳市毕业联考)如图8所示，位于原点。处的波源从某时刻

开始振动，振动方程为y=-0.04sin(20兀f)m。该波源产生的简谐横波沿x轴正方

向传播，当坐标为(2m,0)的质点P刚开始振动时，波源刚好位于波谷。

H2m.0)x

图8

(1)该简谐波的最大波速是多少？

⑵当波速为16m/s时，求波源从开始起振0.375s内质点P通过的路程是多少？

答案(1)80m/s(2)0.4m

解析(1)根据振动方程可得，角速度①=20兀rad/s,则周期为7=言27r=盆27rs=0.1

由题意可知0P=2m=(〃+]

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8880

贝i]A=m,波速为v=~^=m/s

4〃+1(4n+l)T~4n+1

当〃=0时是最大波速Om=80m/s。

(2)波从0点传到P点用时n=^=^s=1s=0.125s

P点振动的时间Z2=/-ZI=0.25S=2.5T

P点振动通过的路程5=2.5X471=0.4m0

13.(10分)(2021•安徽芜湖市5月质量监控)根据《乘用车轮胎气压检测系统的性能

要求和试验方法》规定要求，我国生产的所有车辆都必须安装直接式或间接式胎

压监测系统(TPMS)系统。已知某汽车轮胎气压的正常范围值为230〜250kPa,最

大限压为300kPa。汽车轮胎内气体可视为理想气体，正常状态下容积为Vo。

isBi

图9

(1)司机在某次启动汽车后发现，仪表盘上显示左前方轮胎压只有180kPa,如图9

所示。现用车载充气泵充气，每分钟充入压强为1001^\1的气体公丫=().2丫0,若将

其胎压恢复至240kPa,则需充气多长时间？(忽略充气过程轮胎体积和温度变化)

(2)若室外温度为一23C,此时车胎胎压为240kPa,现将车停至地下停车场(温度

为15C),经较长时间停放后，该车胎气压变为多少？是否有爆胎危险？(忽略此

过程胎内气体体积变化)

答案(1)3min(2)276.48kPa没有

解析(1)以充气后胎内气体为研究对象，设充气♦分钟，由玻意耳定律得：pWo

+p2V2=p3vo

其中pi=180kPa,p2=100kPa,”3=240kPa,

V2=AVXZ

解得t=3min。

(2)以充气后车胎内所有气体为研究对象，

贝Up3=240kPa,73=(273-23)K=250K

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设充分热交换后轮胎内气体压强为P4,温度74=(273+15)K=288K

初态和末态体积相同，由查理定律得华=华

13/4

解得P4=276.48kPa

该胎压没超过限压300kPa,所以没有爆胎危险。

14.(12分)(2021•江苏扬州市调研)如图10所示，两个质量均为机的小环A、8用

长为L的轻绳连接，分别套在水平细杆OM和竖直细杆ON上，OM与ON在O

点平滑相连，且ON足够长。初始时刻，8环距离。点与，一水平外力尸作用于

A环，使系统处于静止状态，撤去水平外力后，两环将从静止开始运动，重力加

速度为g，不计一切摩擦，求：

图10

(1)水平外力尸大小；

(2)4环运动到。点时的速度大小ru；

(3)两环相碰前瞬间B环的速度大小OB；

⑷若两环相碰后粘为一体，碰撞过程损失的机械能△Eo

答案(1)小mg(2h/gZ⑶mZ⑷呼

解析(1)对A进行受力分析，受到重力，沿绳向下的绳的拉力，杆的支持力和水

平外力F,对B进行受力分析，受到重力，沿绳向上的绳的拉力，杆的支持力，

设NOAB=0,由题可得，=30。，根据平衡条件对A有F=Teos。

对B有/ng=7sin0

解得F=y13mga

(2)根据运动的分解可知，A沿绳方向的分速度等于B沿绳方向的分速度，当A环

运动到。点时，绳恰好是竖直方向，3沿绳的分速度等于8的速度，而此时A沿

绳的分速度为零，则此时8的速度为零，根据机械能守恒

第10页，共13页

L1

m町=qmva7

解得VA=\[gL«

(3)当A经过O点时，由于A的速度大于8的速度，所以轻绳没有弹力，则A、B

只受到重力，则A做匀加速直线运动，8做自由落体运动，加速度都为重力加速

度，设经过时间f,AB相碰，则有

VAt+yp^gP+L

解得，=呼

O

则两环相碰前瞬间8环的速度0B=gr=d/。

(4)碰撞前瞬间A的速度VA'=VA+gt=2而

在碰撞过程中动量守恒，设两环相碰后粘为一体的速度为。，则机。/+〃切B=2〃?O

解得。=率

则碰撞过程损失的机械能

△/4/血^+/苏-义义2m*=号匕

15.(15分)(2021•山东烟台市5月高考适应性)如图11所示宜方坐标系,在y>0空

间存在场强为E，方向沿y轴正向的匀强电场，在y<0的空间存在磁感应强度为

B,垂直于直制平面向里的匀强磁场。P点位于y轴上，距离原点。的距离为OP

~h,一质量为机，带电荷量为一q(q>0)的带电粒子，从P点以垂直于y轴的初速

度射出，粒子重力和空气阻力忽略不计。

E]「

________||_

xxxxQxxxxxX

B

XXXXXXXXX

图11

(1)若带电粒子飞出后经过X轴上的。点，然后进入磁场区域，运动一周后又回到

P点，试求0、。之间的距离△的大小；

⑵在(1)的条件下，求出相应。0的大小；

(3)若带电粒子经过在电场和磁场中的运动，最终能击中与。相距为d的。

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点，试讨论初速度00所有可能满足的条件。（用加、q、B、E、d、0表示）

答案⑴'/鬻⑵优苜⑶"。=卡"\舐+2〃却〃=°，1，2,…）或

。。=景在腐