陜西省咸陽市涇陽縣2022年高考壓軸卷物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體P接觸，但未與物體P連接，彈簧水平且無形變?，F(xiàn)對物體P施加一個水平向右的瞬間沖量，大小為I0，測得物體P向右運動的最大距離為x0，之后物體P被彈簧彈回最終停在距離初始位置左側(cè)2x0處。已知彈簧始終在彈簧彈性限度內(nèi)，物體P與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，下列說法中正確的是（）A．物體P與彈簧作用的過程中，系統(tǒng)的最大彈性勢能B．彈簧被壓縮成最短之后的過程，P先做加速度減小的加速運動，再做加速度減小的減速運動，最后做勻減速運動C．最初對物體P施加的瞬時沖量D．物體P整個運動過程，摩擦力的沖量與彈簧彈力的沖量大小相等、方向相反2、如圖所示，將一交流發(fā)電機的矩形線圈abcd通過理想變壓器外接電阻R=5Ω，已知線圈邊長ab=cd=0.1m，ad=bc=0.2m，匝數(shù)為50匝，線圈電阻不計，理想交流電壓表接在原線圈兩端，變壓器原副線圈匝數(shù)比n1︰n2=l︰3，線圈在磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中繞垂直磁場的虛線軸以ω=200rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，則（）A．從圖示位置開始計時，線圈中產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的關系式為e=40sin200t（V）B．交流電壓表的示數(shù)為20VC．電阻R上消耗的電動率為720WD．電流經(jīng)過變壓器后頻率變?yōu)樵瓉淼?倍3、如圖甲所示，被稱為“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)不脫落，其原理可等效為如圖乙所示的模型：半徑為的磁性圓軌道豎直固定，質(zhì)量為的鐵球（視為質(zhì)點）沿軌道外側(cè)運動，A、B分別為軌道的最高點和最低點，軌道對鐵球的磁性引力始終指向圓心且大小不變，不計摩擦和空氣阻力，重力加速度為，則A．鐵球繞軌道可能做勻速圓周運動B．鐵球繞軌道運動過程中機械能守恒C．鐵球在A點的速度必須大于D．軌道對鐵球的磁性引力至少為，才能使鐵球不脫軌4、如圖所示，在兩等量異種點電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關于MN對稱，b點位于MN上，d點位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是（）A．b點場強大于d點場強B．b點場強為零C．a(chǎn)、b兩點間的電勢差等于b、c兩點間的電勢差D．試探電荷+q在a點的電勢能小于在c點的電勢能5、某同學用單擺測當?shù)氐闹亓铀俣龋麥y出了擺線長度L和擺動周期T，如圖(a)所示．通過改變懸線長度L，測出對應的擺動周期T，獲得多組T與L，再以T2為縱軸、L為橫軸畫出函數(shù)關系圖像如圖(b)所示．由此種方法得到的重力加速度值與測實際擺長得到的重力加速度值相比會（）A．偏大 B．偏小 C．一樣 D．都有可能6、如圖所示，直線1和曲線2分別是汽車a和b在同一平直公路上行駛的位置－時間（x－t）圖像，由圖像可知（）A．在t1時刻，a、b兩車的運動方向相同B．在t2時刻，a、b兩車的運動方向相反C．在t1到t3這段時間內(nèi)，a、b兩車的平均速率相等D．在t1到t3這段時間內(nèi)，a、b兩車的平均速度相等二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，B和C兩個小球均重為G，用輕繩懸掛而分別靜止于圖示位置上，則以下說法中正確的是（）A．AB細繩的拉力為G B．CD細繩的拉力為GC．繩BC與豎直方向的夾角θ=60° D．繩BC與豎直方向的夾角θ=45°8、下列有關原子和原子核的認識，正確的是（）A．平均結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定B．氫原子輻射光子后，電子繞核運動的動能增大C．盧瑟福通過粒子散射實驗的研究，發(fā)現(xiàn)了中子.D．光電效應現(xiàn)象中，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比9、如圖所示，圓心在O點、半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上，Oc與Oa的夾角為60°，軌道最低點a與桌面相切．一輕繩兩端分別系著質(zhì)量為m1和m2的小球（均可視為質(zhì)點），掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊，開始時，m1在c點從靜止釋放．設輕繩足夠長，不計一切摩擦．則()A．在m1下滑過程中，兩球速度大小始終相等B．m1在由c下滑到a的過程中重力的功率逐漸增大C．若m1恰好能沿圓弧下滑到a點，則m1=2m2D．若m1=4m2，則m1下滑到a點速度大小為10、我國研發(fā)的磁懸浮高速實驗樣車在2019年5月23日正式下線，在全速運行的情況下，該樣車的時速達到600千米。超導體的抗磁作用使樣車向上浮起，電磁驅(qū)動原理如圖所示，在水平面上相距的兩根平行導軌間，有垂直水平面前等距離分布的勻強磁場，磁感應強度大小均為B，每個磁場的寬度都是，相間排列。固定在樣車下方寬為、阻值為R的導體線框abcd懸浮在導軌上方，樣車運行過程中所受阻力恒為，當磁場以速度v0向右勻速運動時，下列說法正確的是（）A．樣車速度為零時，受到的電磁驅(qū)動力大小為B．樣車速度為零時，線圈的電熱功率為C．樣車勻速運動時，克服阻力做功的功率為D．樣車勻速運動時，速度大小為三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在《探究加速度與力、質(zhì)量的關系》實驗中。（1）某組同學用如圖甲所示裝置，采用控制變量的方法，來研究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到合力的關系。下列措施中不需要和不正確的是_____；A．平衡摩擦力的方法就是在砝碼盤中添加砝碼，使小車能勻速滑動；B．每次改變拉小車拉力后不需要重新平衡摩擦力；C．實驗中通過在砝碼盤中添加砝碼來改變小車受到的拉力；D．每次小車都要從同一位置開始運動；E.實驗中應先放小車，然后再開打點計時器的電源；（2）實驗使用頻率為50Hz的交流電源，得到的一條紙帶如圖乙所示。從比較清晰的點起，每4個點取一個計數(shù)點，第1與第2個計數(shù)點的間距為s=3.58cm，第3與第4個計數(shù)點的間距為=4.71cm，該小車的加速度大小a=_____m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。12．（12分）利用圖示裝置可以做力學中的許多實驗．（1）以下說法正確的是____________.A．利用此裝置“研究勻變速直線運動”時，須設法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響B(tài)．利用此裝置探究“小車的加速度與質(zhì)量的關系”并用圖象法處理數(shù)據(jù)時，如果畫出的a-M關系圖象不是直線，就可確定加速度與質(zhì)量成反比C．利用此裝置探究“功與速度變化的關系”實驗時，應將木板帶打點計時器的一端適當墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補償小車運動中所受阻力的影響(2).小華在利用此裝置“探究加速度a與力F的關系”時，因為不斷增加所掛鉤碼的個數(shù)，導致鉤碼的質(zhì)量遠遠大于小車的質(zhì)量，則小車加速度a的值隨鈞碼個數(shù)的增加將趨近于__________的值.四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在勻強磁場中水平放置兩根平行的金屬導軌，導軌間距L＝1.0m。勻強磁場方向垂直于導軌平面向下，磁感應強度B＝0.20T。兩根金屬桿ab和cd與導軌的動摩擦因數(shù)μ＝0.5。兩金屬桿的質(zhì)量均為m＝0.20kg，電阻均為R＝0.20Ω。若用與導軌平行的恒力F作用在金屬桿ab上，使ab桿沿導軌由靜止開始向右運動，經(jīng)過t＝3s，達到最大速度v，此時cd桿受靜摩擦力恰好達到最大。整個過程中兩金屬桿均與導軌垂直且接觸良好，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，金屬導軌的電阻可忽略不計，取重力加速度g＝10m/s2。求：(1)ab桿沿導軌運動的最大速度v；(2)作用在金屬桿ab上拉力的最大功率P；(3)ab棒由靜止到最大速度的過程中通過ab棒的電荷量q。14．（16分）彩虹的產(chǎn)生原因是光的色散，如圖甲所示為太陽光射到空氣中小水珠時的部分光路圖，光通過一次折射進入水珠，在水珠內(nèi)進行一次反射后，再通過一次折射射出水珠．現(xiàn)有一單色光束以入射角θ1＝45°射入一圓柱形玻璃磚，在玻璃磚內(nèi)通過一次折射、一次反射、再一次折射射出玻璃磚，如圖乙所示，已知射出光線與射入光線的夾角φ＝30°，光在真空中的速度為c，求：①該單色光的折射率；②該單色光在玻璃中傳播速度的大?。?5．（12分）如圖所示，光滑的水平面AB與半徑R=0.5m的光滑豎直半圓軌道BCD在B點相切，D點為半圓軌道最高點，A點的右側(cè)連接一粗糙的水平面，用細線連接甲、乙兩物體，中間夾一輕質(zhì)壓縮彈簧，彈簧與甲、乙兩物體不拴接，甲的質(zhì)量m1=4kg，乙的質(zhì)量m1=5kg，甲、乙均靜止．若燒斷細線，甲離開彈簧后經(jīng)過B點進入半圓軌道，過D點時對軌道的壓力恰好為零．取g=10m/s1．甲、乙兩物體可看做質(zhì)點，求：(1)甲離開彈簧后經(jīng)過B點時的速度的大小vB；(1)燒斷細線吋彈簧的彈性勢能EP；(3)若固定甲，將乙物體換為質(zhì)量為m的物體丙，燒斷細線，丙物體離開彈簧后從A點進入動摩擦因數(shù)μ=0.5的粗糙水平面，AF是長度為4l的水平軌道，F(xiàn)端與半徑為l的光滑半圓軌道FCH相切，半圓的直徑FH豎直，如圖所示.設丙物體離開彈簧時的動能為6mgl，重力加速度大小為g，求丙物體離開圓軌道后落回到水平面BAF上的位置與F點之間的距離s；(4)在滿足第(3)問的條件下，若丙物體能滑上圓軌道，且能從GH間離開圓軌道滑落（G點為半圓軌道中點)，求丙物體的質(zhì)量的取值范圍

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】因物體整個的過程中的路程為4x0，由功能關系可得：,可知，，故C正確；當彈簧的壓縮量最大時，物體的路程為x0，則壓縮的過程中由能量關系可知：，所以：EP＝?μmgx0（或EP=3μmgx0）．故A錯誤；彈簧被壓縮成最短之后的過程，P向左運動的過程中水平方向上受到彈簧的彈力和滑動摩擦力，滑動摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，可知物體先做加速度先減小的變加速運動，再做加速度增大的變減速運動，最后物體離開彈簧后做勻減速運動；故B錯誤；物體P整個運動過程，P在水平方向只受到彈力與摩擦力，根據(jù)動量定理可知，摩擦力的沖量與彈簧彈力的沖量的和等于I0，故D錯誤．故選C.點睛：本題分析物體的受力情況和運動情況是解答的關鍵，要抓住加速度與合外力成正比，即可得到加速度是變化的．運用逆向思維研究勻減速運動過程，求解時間比較簡潔．2、B【解析】

A．線圈繞垂直磁場的虛線軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生正弦式交流電，交變電動勢最大值：Em=NBSω=50×0.2×0.1×0.2×200V=40V圖示位置為與中性面垂直的位置，感應電動勢為最大，則從此時開始計時，線圈中產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的關系式為e=40cos200t（V）故A錯誤；B．線圈內(nèi)阻不計，則電壓表示數(shù)為交變電動勢的有效值故B正確；C．根據(jù)變壓比可知，副線圈輸出電壓：電阻R上消耗的功率：故C錯誤；D．變壓器不會改變交流電的頻率，故D錯誤。故選：B。3、B【解析】

AB．小鐵球在運動的過程中受到重力、軌道的支持力和磁力的作用，其中鐵球受軌道的磁性引力始終指向圓心且大小不變，支持力的方向過圓心，它們都始終與運動的方向垂直，所以磁力和支持力都不能對小鐵球做功，只有重力會對小鐵球做功，所以小鐵球的機械能守恒，在最高點的速度最小，在最低點的速度最大．小鐵球不可能做勻速圓周運動．故A錯誤，B正確；C．小鐵球在運動的過程中受到重力、軌道的支持力和磁力的作用，在最高點軌道對小鐵球的支持力的方向可以向上，小鐵球的速度只要大于1即可通過最高點，故C錯誤；D．由于小鐵球在運動的過程中機械能守恒，所以小鐵球在最高點的速度越小，則機械能越小，在最低點的速度也越小，根據(jù)：F＝m可知小鐵球在最低點時需要的向心力越?。谧畹忘c小鐵球受到的重力的方向向下，支持力的方向也向下、只有磁力的方向向上．要使鐵球不脫軌，軌道對鐵球的支持力一定要大于1．所以鐵球不脫軌的條件是：小鐵球在最高點的速度恰好為1，而且到達最低點時，軌道對鐵球的支持力恰好等于1．根據(jù)機械能守恒定律，小鐵球在最高點的速度恰好為1，到達最低點時的速度滿足mg?2Rmv2，軌道對鐵球的支持力恰好等于1，則磁力與重力的合力提供向心力，即：F﹣mg，聯(lián)立得：F＝5mg，故D錯誤．4、C【解析】

A.在兩等量異種點電荷連線上中點的場強最小，在兩等量異種點電荷連線的中垂線上中點的電場強度最大。所以b點的場強小于連線中點的場強，d點的場強大于中點的場強，則b點場強小于d點場強，選項A錯誤；B.根據(jù)適矢量的疊加，b點的合場強由b指向c，不為零，選項B錯誤；C.由對稱性可知，a、b兩點的電勢差等于b、c兩點間的電勢差，選項C正確；D.因a點的電勢高于c點的電勢，故試探電荷+q在a點的電勢能大于在c點的電勢能，選項D錯誤。故選C。5、C【解析】

根據(jù)單擺的周期公式：得：，T2與L圖象的斜率，橫軸截距等于球的半徑r．故根據(jù)以上推導，如果L是實際擺長，圖線將通過原點，而斜率仍不變，重力加速度不變，故對g的計算沒有影響，一樣，故ABD錯誤，C正確．故選C．6、D【解析】

AB．由圖像的斜率正負表示速度方向，由圖像可知，t1時刻，a、b兩車的運動方向相反，t2時刻，a、b兩車的運動方向相同，故AB錯誤；C．由圖像可知，b汽車的路程大于a汽車的路程，由于時間相同，所以b車的平均速率大于a車的平均速率，故C錯誤；D．在t1到t3這段時間內(nèi)，兩汽車的位移相同，時間相同，故a、b兩車的平均速度相等，故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】

AB．對B、C兩球整體受力分析，正交分解得FABcos30°＋FCDcos60°＝2GFABsin30°＝FCDsin60°聯(lián)立解得FAB＝GFCD＝G選項A錯誤，B正確；CD．對C球受力分析，正交分解得FBCcosθ＋FCDcos60°＝GFBCsinθ＝FCDsin60°聯(lián)立解得θ＝60°選項C正確，D錯誤。故選BC。8、AB【解析】

A．平均結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故A正確；B．氫原子輻射光子后，原子的能級降低，電子的軌道半徑減小，根據(jù)則可得動能為可知電子繞核運動的動能增大，故B正確；C．盧瑟福通過粒子散射實驗的研究，建立了原子的核式結(jié)構(gòu)理論，故C錯誤；D．光電效應現(xiàn)象中，根據(jù)則光電子的最大初動能與入射光的頻率不是成正比關系，故D錯誤。故選AB。9、CD【解析】

A．m1由C點下滑到a點的過程中，沿繩子方向的速度是一樣的，在m1滑下去一段過程以后，此時的繩子與圓的切線是不重合，而是類似于圓的一根弦線而存在，所以此時兩個物體的速度必然不相同的，故A錯誤；

B．重力的功率就是P=mgv，這里的v是指豎直的分速度，一開始m1是由靜止釋放的，所以m1一開始的豎直速度也必然為零，最后運動到A點的時候，由于此時的切線是水平的，所以此時的豎直速度也是零，但是在這個c到a的過程當中是肯定有豎直分速度的，所以相當于豎直速度是從無到有再到無的一個過程，也就是一個先變大后變小的過程，所以這里重力功率mgv也是先增大后減小的過程，故B錯誤；

C．若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點，此時兩小球速度均為零，根據(jù)動能定理得：m1gR（1-cos60°）=m2gR，解得：m1=2m2選項C正確；

D．若m1=4m2，設m1下滑到a點速度大小為v，則解得故D正確。

故選CD。10、AC【解析】

A．當磁場以速度v0向右勻速運動且樣車速度為零時，線框前、后邊切割磁感線產(chǎn)生的總感應電動勢由閉合電路歐婿定律可知，線框中的感應電流樣車受到的安培力即電磁驅(qū)動力聯(lián)立解得選項A正確；B．樣車速度為零時，線圈的電熱功率選項B錯誤；CD．設樣車勻速運動的速度為當樣車以速度v勻速運動時，線框前后邊切割磁感線的速度為v0-v，產(chǎn)生的總感應電動勢由閉合電路歐姆定律可知，線框中的感應電流樣車受到的安培力即電磁驅(qū)動力由平衡條件有聯(lián)立解得克服阻力做功的功率選項D錯誤，C正確。故選AC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、ADE0.88【解析】

（1）[1]AB．平衡摩擦力時，不是在砝碼盤中添加砝碼，而是通過調(diào)節(jié)墊板使重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即可以約掉m，只需要平衡一次摩擦力，故A錯誤，符合題意；B正確，不符合題意；C．實驗中通過在砝碼盤中添加砝碼來改變小車受到的拉力，故C正確，不符合題意；D．實驗中每次小車不需要從同一位置開始運動，故D錯誤，符合題意；E．.實驗中應先開打點計時器的電源，然后再放小車，故E錯誤，符合題意；故選ADE。（2）[2]每4個點取一個計數(shù)點，則兩個相鄰計數(shù)點的時間間隔為根據(jù)得代入數(shù)值解得12、（1）C（2）g【解析】

（1）A．此裝置可以用來研究勻變速直線運動，但不需要平衡摩擦力，所以A不準確；B．曲線的種類有雙曲線、拋物線、三角函數(shù)曲線等多種，所以若a﹣M圖象是曲線，不能斷定曲線是雙曲線，即不能斷定加速度與質(zhì)量成反比，應畫出a﹣圖象，故B錯誤；C．探究“功與速度變化的關系”實驗時，需要平衡摩擦力，方法是將木板帶打點計時器的一端適當墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補償小車運動中所受阻力的影響，從而小車受到的合力即為繩子的拉力，故C正確．（2）設小車質(zhì)量為m，鉤碼質(zhì)量為M，則對小車有：對鉤碼有：聯(lián)立解得：將上式變形為：可見當Mm時，加速度a趨近于g．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)10m/s(2)20W(3)5C【解析】

(1)金屬桿cd受力平衡：F安=μmg根據(jù)電磁感應定律，金屬桿ab上產(chǎn)生的感應電動勢為：E感=BLv根據(jù)閉合電路歐姆定律，通過金屬桿ab的電流：I=，F(xiàn)安=BIL由以上四式可得：v=10m/s。