2022屆安徽省滁州市定遠二中高三（下）高考模擬物理試題（一） 附解析

2022年安徽省滁州市定遠二中高考物理模擬試卷（一）

一、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，第1?5題只有一項

符合題目要求，第6?8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，

有選錯的得0分。

1.氫原子能級示意圖如圖所示，已知大量處于基態(tài)的氫原子，當它們受到某種頻率的光線照射后，可輻射

出6種頻率的光。下列說法正確的是（）

A.基態(tài)的氫原子受到照射后躍遷到〃=3能級

B.用這些光照射逸出功為3.34eV的金屬鋅，能使金屬鋅逸出光電子的光子頻率有4種

C.氫原子向低能級躍遷后核外電子的動能減小

D.氫原子由〃=4能級躍遷到〃=3能級產(chǎn)生的光的波長最大

【1題答案】

【答案】D

【解析】

【詳解】A.基態(tài)的氫原子受到照射后躍遷到”=4能級，可輻射6種頻率的光，A錯誤；

B.這6種頻率光子的能量分別為：4躍遷到1,3躍遷到1,2躍遷到1,產(chǎn)生的光子的能量分別為12.75eV,

12.09eV,10.2eV,都大于3.34eV,都能使金屬鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)；4躍遷到2,3躍遷到2,4躍遷到3,產(chǎn)生

的光子的能量分別為2.55eV,1.89eV,0.66eV,都小于3.34eV,都不能使金屬鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)；所以用這

些光照射逸出功為3.34eV的金屬鋅，能使金屬鋅逸出光電子的光子頻率有3種，B錯誤；

C.根據(jù)動能定理得

ev

F=m—

r~r

=—1mv2

2

解得

?ke1

Ek=-

2r

氫原子向低能級躍遷后r變小，核外電子的動能增大，C錯誤；

D.光子的能量為

E=hv

波長為

C-A,V

解得

he

A,=—

E

氫原子由〃=4能級躍遷到〃=3能級產(chǎn)生的光子能量最小，波長最長，D正確。

故選D。

2.如圖所示，清洗樓房玻璃的工人常用根繩索將自己懸在空中，工人及其裝備的總重量為80kg,當懸繩與

豎直墻壁的夾角為30。，懸繩對工人的拉力大小為耳，墻壁對工人的彈力大小為入，忽略一切摩擦，重力

加速度g取10m/s2。則（）

A.FT—1600N

B.FN=800N

C.若緩慢減小懸繩的長度，耳與然的合力不變

D.若緩慢減小懸繩的長度，耳減小，”增大

【2題答案】

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.工人的受力如圖所示

根據(jù)受力平衡可得

耳cos30°=mg

耳sin30。=外

解得

I600V3匚800Gz

&r二「一N，&=1一N

AB錯誤；

C.若緩慢減小懸繩的長度，由受力平衡可知耳與r的合力大小始終等于工人的重力，方向豎直向上，即

心與，的合力保持不變，C正確；

D.若緩慢減小懸繩的長度，可知懸繩與豎直方向的夾角。增大，根據(jù)

耳=丹；，=m8

cos，

可知耳增大，心增大，D錯誤；

故選C。

3.實驗規(guī)律可知：通電長直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場，其某處磁感應(yīng)強度的大小與電流大小成正比，與該處到直

導(dǎo)線的垂直距離成反比。M、N、尸是半圓上的三點，。點是圓心，MN為直徑,NNOP=60°。在M、

N處各有一條垂直半圓面的長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時。點的磁感

應(yīng)強度大小為瓦，尸點的磁感應(yīng)強度大小為^2,則（）

A.B.

B>:B]=2:6B?:B[=1:y/3C.B2:B]=1:2D.B]:=2:1

【3題答案】

【答案】B

【解析】

【詳解】根據(jù)安培定則，兩直線電流在。點和P點的磁感應(yīng)強度方向如圖所示

假設(shè)圓的半徑為R,則在。點處有

BN-kq>B-k—

KMK

則有

B=BB=—

XM+NK

則在p點處有

B'N=kT%=喘

則有

用=J際+B：=

故有

2kl

4=我=1

B「也一￡

R

B正確，ACD錯誤；

故選B。

4.2020年7月23日“天問一號”火星探測器成功發(fā)射，開啟了火星探測之旅，邁出了我國行星探測第一步。

如圖所示，是我國發(fā)射的“天問一號”火星探測器的運動軌跡示意圖。首先在地面上由長征五號運載火箭

發(fā)射升空，然后經(jīng)過漫長的七個月進行地火轉(zhuǎn)移飛行，成為環(huán)繞火星飛行的一顆衛(wèi)星，“天問一號”距火星

表面高度為兒繞火星做周期為T的勻速圓周運動，到達近火點時精準“剎車”被火星捕獲，已知火星半徑

為凡引力常量為G,以下說法中正確的是（）

BN?>*4—

A.長征五號需要把“天問一號”加速到第一宇宙速度

B.近火點的“剎車”是為了減小火星對“天問一號”的引力

C.火星的平均密度為3萬二

【4題答案】

【答案】D

【解析】

【詳解】A.“天問一號”需要脫離地球的束縛，則長征五號需要把“天問一號”加速到第二宇宙速度，故

A錯誤；

B.根據(jù)尸=9孕可知，近火點“剎車”時，火星對“天問一號”的引力不變，故B錯誤；

r

C.設(shè)火星的質(zhì)量為M,“天問一號”的質(zhì)量為"？，根據(jù)萬有引力提供向心力有

火星的體積為

4

丫=一萬足

3

則火星的平均密度為

M3萬(7?+〃7

VGT2/?3

故C錯誤；

D.根據(jù)公式丫=雙可知，“天問一號”圓周運動的線速度大小為

T

2萬(H+〃)

T

故D正確。

故選D?

5.全民運動，始于“足下”，足球已經(jīng)成為中國有“體育大國”向“體育強國”轉(zhuǎn)變具有代表性的重要一步。

如圖所示，學(xué)生練習(xí)用腳顛球。足球的質(zhì)量為0.4kg,某一次足球由靜止自由下落0.8m,被重新顛起，離開

腳部后豎直上升的最大高度為0.45m。已知足球與腳部的作用時間為0.1s,重力加速度大小g取10m/s2,不

計空氣阻力，下列說法正確的是（）

A.足球從下落到再次上到最大高度，全程用了0.7s

B.在足球與腳接觸的時間內(nèi)，合外力對足球做的功為L4J

C.足球與腳部作用過程中動量變化量大小為2.8kg-m/s

D.足球從最高點下落至重新回到最高點的過程中重力的沖量大小為4N-s

【5題答案】

【答案】C

【解析】

【詳解】A.足球下落時間為

;=,性=0.4s

足球上升時間為

總時間為

r=%+q+，3=°.8s

A錯誤；

B.在足球與腳接觸的時間內(nèi)，合外力對足球做的功為

以=-mv\--mv.2

022

根據(jù)運動學(xué)公式

u；=2gAi

片=2gh2

解得

W合=-L4J

B錯誤；

C.足球與腳部作用過程中動量變化量大小為

A/7=mv2-2.8kg-m/s

C正確；

D.足球從最高點下落至重新回到最高點的過程中重力的沖量大小為

Zc=/ngr=0.4xl0x0.8N-s=3.2N-s

D錯誤.

故選C。

6.隨著科技大進步，生產(chǎn)流水線已經(jīng)進入各種大小工廠，在生產(chǎn)紙張等絕緣材料過程中，為了實時監(jiān)控材

料的厚度，生產(chǎn)流水線上組裝了電容傳感器，其結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，靈敏度高，高阻抗，功率小，分辨

率高，其中甲、乙為平行板電容器的上、下兩個固定極板，分別接在恒壓直流電源的兩極上。當通過極板

間的材料厚度減小時，下列說法正確的是（）

A.甲、乙平行板構(gòu)成的電容器的電容增大

B.甲、乙兩板間材料內(nèi)的電場強度不變

C.有負電荷從Z?向a流過靈敏電流計

D.若開始有一帶電塵埃恰甲乙之間靜止，當材料厚度減小時，帶電塵埃將落到乙板

【6題答案】

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.當通過極板間的材料厚度減小時，可知相對介電常數(shù)減小，根據(jù)電容決定式

4兀履

可知甲、乙平行板構(gòu)成的電容器的電容減小，A錯誤；

B.甲、乙兩板間接在恒壓直流電源的兩極上，則極板間電壓U不變，板間距離d不變，根據(jù)

d

可知甲、乙兩板間材料內(nèi)的電場強度不變，B正確；

C.根據(jù)電容定義式

U

可知當電容減小時，極板所帶電荷量也減小，則有負電荷從〃向a流過靈敏電流計，C正確；

D.若開始有一帶電塵埃恰在甲乙之間靜止，可知電場力與重力平衡，當材料厚度減小時，由于電場強度保

持不變，帶電塵埃仍處于靜止狀態(tài)，D錯誤；

故選BC。

7.國產(chǎn)手機在短短十年，就蛻變成和三星、蘋果競爭的高端產(chǎn)業(yè)，不僅在于加大了研發(fā)和創(chuàng)新力度，也有

屬于自己的核心技術(shù)。圖甲某國產(chǎn)手機無線充電器的示意圖。原理如圖乙所示。當必間接上220V的正弦

交變電流后，受電線圈中產(chǎn)生交變電流。送電線圈的匝數(shù)為受電線圈的匝數(shù)為〃2,且"2=4:1.兩個

線圈中所接電阻的阻值均為R,當該裝置給手機快速充電時，手機兩端的電壓為4V,充電電流為2A,則下

列判斷正確的是（）

乙

A.流過受電線圈與送電線圈的電流之比為1：4

B.快速充電時，受電線圈cd兩端的輸出電壓為52V

C.快速充電時，兩線圈上所接電阻的阻值R=24Q

D.充電時，端接入的電阻R與cd端接入的電阻R的電功率之比為16：1

【7題答案】

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.流過受電線圈與送電線圈的電流之比為

與=叢=&

乙〃21

A錯誤；

C.根據(jù)題意

/2=2A

解得

/,=0.5A

根據(jù)題意得

220-/,/?_4

-

4+I2RT

解得

火=24。

C正確；

B.快速充電時，受電線圈c"兩端的輸出電壓為

%=4+"=52V

B正確；

D.充電時，必端接入的電阻R與cd端接入的電阻R的電功率之比為

P2I；R16

D錯誤。

故選BC

8.如圖所示，一個等腰直角三角形金屬線框直角頂點。處不閉合，豎直放置于水平勻強磁場中，磁場磁感

應(yīng)強度為6,線框平面與磁場方向垂直，線框的斜邊長為L，定值電阻阻值為R,其余部分線框電阻可忽

略不計?，F(xiàn)有一質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體棒水平放置，中心在線框最高點O處由靜止釋放（導(dǎo)體棒足夠長，電

阻不計），導(dǎo)體棒在下落過程中與線框始終保持良好接觸。不計摩擦和空氣阻力，下列說法中正確的是（）

A.離開磁場前導(dǎo)體棒可能先加速后減速

B.離開磁場前導(dǎo)體棒一定一直加速

Ir）r2

C.導(dǎo)體棒下落一的過程中，流過R的電荷量為吆

216/?

D.導(dǎo)體棒下落過程機械能的減少量等于電阻R上產(chǎn)生的熱量

【8題答案】

【答案】AD

【解析】

【詳解】AB.對導(dǎo)體棒受力分析，受到重力和向上的安培力，當導(dǎo)體棒速度為v時，對應(yīng)切割磁感線的有

效長度為L,則此時導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動勢為

E=BLv

回路中的電流為

,EBLv

1———=-----

RR

導(dǎo)體棒受到的安培力為

剛開始導(dǎo)體棒的速度從0開始增大，切割磁感線的有效長度從0開始增大，安培力從0開始增大，故一開始

安培力小于重力，導(dǎo)體棒做加速運動，隨著導(dǎo)體棒向下加速，切割磁感線的有效長度也逐漸增大，當安培

力等于重力之后，導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長度繼續(xù)增大，故安培力大于重力，合力方向向上，導(dǎo)體棒做

減速運動，所以離開磁場前，導(dǎo)體棒可能一直做加速，也可能先加速后減速，A正確，B錯誤;

C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得

豆=絲

Ar

根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

流過電阻R的電荷量為

7△①

q=1?ZA=-----

R

導(dǎo)體棒下落上的過程中

2

A①=B'——

4

聯(lián)立可得

BI?

q=-----

4R

C錯誤;

D.導(dǎo)體棒下落過程，安培力對導(dǎo)體棒做負功，使導(dǎo)體棒的機械能減少，根據(jù)能量守恒定律可知，導(dǎo)體棒下

落過程機械能的減少量等于電阻R上產(chǎn)生的熱量，D正確;

故選AD

二、非選擇題：共52分，第9?12題為必考題，每個試題考生都必須作答。第13?14題為選

考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共37分。

9.實驗小組同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌、數(shù)字計時器和拉力傳感器做“研究沿斜面下滑物體的機械能守恒”實驗，

實驗裝置如圖甲所示，水平桌面上固定一帶有刻度尺的傾斜氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上A點處有一帶遮光條的長方

形滑塊，用天平測得其總質(zhì)量為優(yōu)。定滑輪與拉力傳感器之間的細繩是豎直的，定滑輪與滑塊之間的細繩

平行于氣墊導(dǎo)軌。實驗步驟如下：

①用圖乙所示的游標卡尺測出遮光條的寬度4=m；

②安裝好實驗器材，給氣墊導(dǎo)軌接上氣源，然后讀出拉力傳感器的示數(shù)/，同時從氣墊導(dǎo)軌刻度尺上讀出

遮光條中心與光電門之間的距離L;

③燒斷拉力傳感器與滑塊之間的細繩，讓滑塊滑向光電門并記錄遮光條通過光電門的時間t;

④多次改變滑塊與光電門之間的距離，每次實驗測量相應(yīng)的L與"直，填入相應(yīng)的表格中。

試分析下列問題：

(1)本實驗中需驗證關(guān)系式成立，即可驗證滑塊沿斜面下滑過程中機械能守恒；

(2)小組同學(xué)根據(jù)測得的L與r的值，用描點法作出如圖丙所示的乙-《圖像，已知圖像的斜率為左，則

t

可求得滑塊下滑的加速度為。=。

【9題答案】

1212

【答案】①.0.01680##0.01678##0.01682(2).=(3).?=—

2/2k

【解析】

【詳解】①⑴圖乙為50分度游標卡尺，根據(jù)圖示可知遮光條的寬度為

(7=1.6cm+4()x0.02mm=16.8()mm=0.01680m

④(1)[2]在極短時間內(nèi)的平均速度可認為等于瞬時速度，因此滑塊經(jīng)過光電門時的速度為

d

v=—

t

設(shè)氣墊導(dǎo)軌與水平面間的夾角為6,燒斷細繩前滑塊靜止，根據(jù)受力平衡得

F=mgsin0

燒斷細繩后，滑塊下滑過程，對滑塊，由機械能守恒定律可得

mgLsind=-^mv2

可得

md~

故本實驗中需驗證關(guān)系式FL=券成立，即可驗證滑塊沿斜面下滑過程中機械能守恒;

(2)⑶根據(jù)

FL工

2戶

可得

.md11

可知L—■圖像的斜率

,md2

k=------

2F

根據(jù)牛頓第二定律可得

F=mgsin0=ma

聯(lián)立解得滑塊下滑的加速度為

d2

a=——

2k

10.某款比亞迪新能源汽車，采用的是若干節(jié)磷酸鐵鋰電池組合而成。從相關(guān)資料查得，該電池的型號為

18650,電動勢在3.2V?3.7V之間，且電池的內(nèi)阻應(yīng)該很小。為驗證并測量一節(jié)18650磷酸鐵鋰電池的電

動勢E和內(nèi)電阻，小李同學(xué)找到一量程為3mA的電流表A和兩個精密電阻箱8、&,以及一個阻值

&=3.48。的定值電阻，設(shè)計了如圖（a）的電路進行實驗。

R。

-CZZJ_I/e1/Q

E.

圖(a)

（1）測電流表A的內(nèi)阻，斷開S2,閉合Si,調(diào)節(jié)用的阻值，使電流表A滿偏；保持用的阻值不變，閉合

S2,調(diào)節(jié)&,當氏2的阻值20.00。時，A的示數(shù)為2.00mA；忽略S?閉合后電路中總電阻的變化，則A的

內(nèi)阻為_____C

（2）擴大電流表的量程，將%與A并聯(lián)組成電流表，其量程為A的100倍，則%的阻值應(yīng)調(diào)為Qo

（3）測電動勢E和內(nèi)電阻廣。按（2）中的要求正確調(diào)節(jié)此后保持S2閉合，再閉合Si,多次改變小的阻

值,記錄A的示數(shù)la與相應(yīng)%的值，作出-一4圖線如圖（b）所示；由圖可求得：E=V,r=Q

（結(jié)果保留2位小數(shù)）

（4）器材選擇，已知兩精密電阻箱的最大阻值分別是：①99.99。、②9999.99C,則凡應(yīng)選用的是

（選填“①”或"②”）。

【10題答案】

【答案】①10.00②.0.10③.3.60（4）.0.02⑤.②

【解析】

【詳解】（1）U］由于忽略S2閉合后電路中總電阻的變化，則有

4-/'）&=/4

其中

I6=3.00mA,1=2.00mA,凡4=20.00。

解得

R*=10.00Q

（2）⑵擴大電流表的量程，將此與A并聯(lián)組成電流表，其量程為A的100倍，則有

（1004-4）&=44

解得

R2?0.10Q

（3）⑶［4］根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

￡=10057+4）+心4+100”

可得

1100（r+K））+4100D

〃EE

結(jié)合圖像可得

100(1.00—0.40)x103

E32.40-10.801

解得

E=3.60V

把圖像中數(shù)據(jù)

11

丁1.00mA-,K=32.40Q

代入方程可解得

r=0.02。

（4）[5]電流表滿偏時，電路總電阻為

360

—='3Q=12000

廢3x103

由于電源內(nèi)阻、定值電阻、電流表內(nèi)阻都比較小，故"應(yīng)選用的是②。

11.如圖所示，位于豎直平面內(nèi)有一光滑絕緣圓弧軌道，半徑R=2.5m,圓心角60。，下端與長L=3m的絕緣

水平傳送帶平滑連接，傳送帶距地面高度〃=4m,以v=3m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動，傳送帶右側(cè)空間存豎直向

上的勻強電場，電場強度E=8N/C。a為/Mi=1.0xl03kg的不帶電的絕緣物塊，b為〃?2=4.0xl（）-3kg、^=i.0xl0^C

帶正電的物塊。b靜止于圓弧軌道最低點，將a物塊從圓弧軌道頂端由靜止釋放，運動到最低點與b發(fā)生彈

性碰撞（撞撞過程中b的電量不發(fā)生變化），碰后b先在傳送帶上運動，后離開傳送帶飛入電場中，最后落

在地面上的P點（圖中未標出）。已知b物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為〃=0.1。（g取10m/s2,a、b均可

看做質(zhì)點）求:

（1）物塊a運動到圓弧軌道最低點時的速度及對軌道的壓力;

（2）物塊b離開傳送帶時的速度;

（3）b落地點P到傳送帶右端的水平距離。

【答案】（1）匕=5m/s,=0.02N,方向豎直向下；（2）v=3m/s；（3）s=3m

【解析】

【詳解】（1）根據(jù)機械能守恒定律得

町gH(1_cos60°)=；

解得

V1=5m/s

根據(jù)牛頓第二定律得

rV；

&一機話=叫士

A

解得

FN=0.02N

根據(jù)牛頓第三定律得

%=0.02N

方向豎直向下

(2)根據(jù)動量守恒定律得

機1匕=叫匕+丐嶺

根據(jù)能量守恒定律

121，212

5町片=5仍匕+~m2V2

解得

%=2mzs

根據(jù)動能定理得

1212

/jnv.gx=-m2v~—m2v2

解得

x—2.5m<3m

物塊b在傳送帶上先做勻加速運動，后隨著傳送帶做勻速運動，離開傳送帶時的速度為

v=3m/s

(3)在電場中，根據(jù)牛頓第二定律得

m2g_qE=m2a

解得

a=8m/s2

在電場中的運動時間為

h=—at~

2

解得

t-ls

水平距離為

s=vt=3m

12.如圖所示，間距為"=O.lm的平行金屬導(dǎo)軌MNC、PQ。由傾斜和水平兩部分組成，其中傾斜部分與

水平部分的夾角為6=30°,水平部分固定在絕緣水平面上，兩部分平滑連接，。和C、力間分別接

有阻值都為R=1O的定值電阻，傾斜導(dǎo)軌之間存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為

B=0.1T.(一根質(zhì)量為町=02kg、長度為d、電阻為r=0.5。的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌MN、尸。靜止放

置于NQ處，另一根質(zhì)量為〃與=0.1kg、長度也為"的絕緣棒號?放在水平導(dǎo)軌上，與QN之間的距離為

L=1.8m。某時刻棒4在水平向左的拉力尸=L5N作用下，由靜止開始沿水平導(dǎo)軌向左做勻加速運動，

運動至NQ時立即撤去拉力，接著與導(dǎo)體棒出?發(fā)生彈性碰撞(碰撞時間極短)，碰后導(dǎo)體棒ab沿傾斜導(dǎo)軌

上滑Ar后停下，已知力■與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)4=0.5,兩棒與傾斜導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為

〃=立，兩棒運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計，不計碰后。。經(jīng)過連接處時的

一3

動能損失，重力加速度g取lOm/s?。求：

(1)絕緣棒的■與導(dǎo)體棒ab碰撞后瞬間，導(dǎo)體棒的速率；

(2)導(dǎo)體棒碰撞后到停下整個過程中，MP兩端所接定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱；

(3)碰撞后導(dǎo)體棒ab沿傾斜導(dǎo)軌向上運動的時間。

【12題答案】

【答案】⑴為=40??；⑵=；⑶=(0.4-5x10-5?)s

【解析】

【分析】

【詳解】(1)棒的■在水平向左的拉力/作用下，向左做勻加速運動，設(shè)運動至NQ時速度大小為%,該過

程中對絕緣棒＜/'由動能定理有

FL-內(nèi)m1gL=；〃4*

解得％=6m/s。

兩棒發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰撞后瞬間棒?！龅乃俣却笮樨?，棒次？的速度大小為嶺，根據(jù)動量守恒定律得

加2%=加，匕+，仆彩

根據(jù)機械能守恒定律得

i21212

5叫％=5叫、+~miv2

聯(lián)立解得V2=4m/s。

(2)導(dǎo)體棒ab碰撞后向上做減速運動直至停止，分析可知其不會下滑，設(shè)整個過程產(chǎn)生的焦耳熱為。，由能

量守恒定律有

1,

Q=—m]v2-42mlgAxcos30°-町gArsin30°

MP間所接定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱

R

2—R+r

2

4—5Ax

代入數(shù)值解得QK=—竺J。

(3)導(dǎo)體棒向上