2022屆湖南省衡陽縣創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班高考沖刺模擬物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、兩個完全相同的帶有同種電荷的小球M和N（可看成點(diǎn)電荷），用輕質(zhì)絕緣彈簧相連后放在光滑絕緣水平面上的P，Q兩點(diǎn)靜止不動，如圖所示。若將小球N的帶電量突然減小一半后的瞬間，小球M和N的加速度大小分別為a1和a2，下列結(jié)論正確的是（）A．a(chǎn)B．a(chǎn)C．a(chǎn)1≠0,D．a(chǎn)1≠0,2、我國已掌握“半彈道跳躍式高速再入返回技術(shù)”，為實(shí)現(xiàn)“嫦娥”飛船月地返回任務(wù)奠定基礎(chǔ).如圖虛線為地球大氣層邊界，返回器與服務(wù)艙分離后，從a點(diǎn)無動力滑入大氣層，然后經(jīng)b點(diǎn)從c點(diǎn)“跳”出，再經(jīng)d點(diǎn)從e點(diǎn)“躍入”實(shí)現(xiàn)多次減速，可避免損壞返回器。d點(diǎn)為軌跡最高點(diǎn)，離地面高h(yuǎn)，已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G。則返回器（）A．在d點(diǎn)處于超重狀態(tài)B．從a點(diǎn)到e點(diǎn)速度越來越小C．在d點(diǎn)時的加速度大小為D．在d點(diǎn)時的線速度小于地球第一宇宙速度3、如圖所示，在光滑水平桌面內(nèi)，固定有光滑軌道，其中半圓軌道與直軌道相切于點(diǎn)，物體受到與平行的水平拉力，從靜止開始運(yùn)動，拉力的大小滿足如圖乙所示（以為坐標(biāo)原點(diǎn)，拉力從指向?yàn)檎较颍Ｈ?，，半圓軌道的半徑，重力加速度取。則下列說法中正確的是（）A．拉力從到做功為B．物體從到過程中，所受的合外力為0C．物體能夠到達(dá)點(diǎn)，且速度大小為D．物體能夠到達(dá)點(diǎn)，且速度大小為4、觀看科幻電影《流浪地球》后，某同學(xué)設(shè)想地球僅在木星引力作用下沿橢圓軌道通過木星的情景，如圖所示，軌道上P點(diǎn)距木星最近（距木星表面的高度可忽略）。則A．地球靠近木星的過程中運(yùn)行速度減小B．地球遠(yuǎn)離木星的過程中加速度增大C．地球遠(yuǎn)離木星的過程中角速度增大D．地球在P點(diǎn)的運(yùn)行速度大于木星第一宇宙速度5、如圖，裝備了“全力自動剎車”安全系統(tǒng)的汽車，當(dāng)車速v滿足3.6km/h≤v≤36km/h、且與前方行人之間的距離接近安全距離時，如果司機(jī)未采取制動措施，系統(tǒng)就會立即啟動“全力自動剎車”，使汽車避免與行人相撞。若該車在不同路況下“全力自動剎車”的加速度取值范圍是4~6m/s2，則該系統(tǒng)設(shè)置的安全距離約為（）A．0.08m B．1.25m C．8.33m D．12.5m6、如圖所示的電路，閉合開關(guān)S后，a、b、c三盞燈均能發(fā)光，電源電動勢E恒定且內(nèi)阻r不可忽略．現(xiàn)將變阻器R的滑片稍向上滑動一些，三盞燈亮度變化的情況是（）A．a(chǎn)燈變亮，b燈和c燈變暗B．a(chǎn)燈和c燈變亮，b燈變暗C．a(chǎn)燈和c燈變暗，b燈變亮D．a(chǎn)燈和b燈變暗，c燈變亮二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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，兩個帶電小球、分別處于光滑絕緣的豎直墻面和斜面上，且在同一豎直平面內(nèi)，用水平向左的推力F作用于球，兩球在圖示位置靜止，現(xiàn)將球沿斜面向下移動一小段距離，發(fā)現(xiàn)球隨之向上移動少許，兩球在新位置重新平衡，重新平衡后與移動前相比，下列說法正確的是（）A．推力F變小 B．斜面對的彈力不變C．墻面對的彈力不變 D．兩球之間的距離減小8、如圖所示，一束紅光從空氣射向折射率n=種玻璃的表面，其中i為入射角，則下列說法正確的是（）A．當(dāng)i=45°時會發(fā)生全反射現(xiàn)象B．無論入射角i為多大，折射角r都不會超過45°C．當(dāng)入射角的正切值tani=，反射光線與折射光線恰好相互垂直D．光從空氣射入玻璃，速度減小E.若將入射光換成紫光，則在同樣入射角i的情況下，折射角r將變大9、關(guān)于光的干涉術(shù)射和偏振，下列說法中正確的是______。A．高級照相機(jī)鏡頭在陽光下呈現(xiàn)淡紫色是光的干涉現(xiàn)象B．全息照相的拍攝主要是利用了光的偏振原理C．通過手指間的縫蹤觀察日光燈，可以看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象D．中國古代的“小孔成像”實(shí)驗(yàn)，反映了光波的衍射E.與X射線相比，紫外線更容易發(fā)生行射現(xiàn)象10、如圖所示的直角三角形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），其中∠c=90°、∠a=60°，O為斜邊的中點(diǎn)，分別帶有正、負(fù)電荷的粒子以相同的初速度從O點(diǎn)垂直ab邊沿紙面進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域，兩粒子剛好不能從磁場的ac、bc邊界離開磁旸，忽略粒子的重力以及兩粒子之間的相互作用。則下列說法正確的是（）A．負(fù)電荷由oa之間離開磁場B．正負(fù)電荷的軌道半徑之比為C．正負(fù)電荷的比荷之比為D．正負(fù)電荷在磁場中運(yùn)動的時間之比為1：1三、實(shí)驗(yàn)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）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(1)實(shí)驗(yàn)前小組同學(xué)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，并查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣取?2)如圖所示，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度_______cm；實(shí)驗(yàn)時將滑塊從圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時器讀出遮光條通過光電門的時間，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為__________m/s。在本次實(shí)驗(yàn)中還需要讀出和測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊質(zhì)量M和__________（文字說明并用相應(yīng)的字母表示）。(3)本實(shí)驗(yàn)通過比較鉤碼的重力勢能的減小量__________和__________（用以上物理量符號表示）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，從而驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。12．（12分）學(xué)生實(shí)驗(yàn)“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的裝置如圖（a）所示，某組同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，選擇DIS以圖象方式顯示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，所顯示的圖象如圖（b）所示。圖象的橫軸表示小球距D點(diǎn)的高度h，縱軸表示小球的重力勢能Ep、動能Ek或機(jī)械能E。試回答下列問題：(1)在圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，固定于小球下端、寬度為△s，且不透光的薄片J是_________，傳感器K的名稱是__________。(2)在圖（b）所示的圖象中，表示小球的重力勢能Ep、動能Ek、機(jī)械能E隨小球距D點(diǎn)的高度h變化關(guān)系的圖線分別是__________（按順序填寫相應(yīng)圖線所對應(yīng)的文字）。(3)根據(jù)圖（b）所示的實(shí)驗(yàn)圖象，可以得出的結(jié)論是______________________________。四、計(jì)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）應(yīng)用如圖所示的裝置研究帶電粒子在電場、磁場中的運(yùn)動情況。相鄰的區(qū)域I、II均為邊長為的正方形。區(qū)域I內(nèi)可以添加方向豎直向下的勻強(qiáng)電場；區(qū)域II內(nèi)可以添加方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。區(qū)域II的邊緣處有可探測帶電粒子的屏。一束帶電粒子沿兩區(qū)域中間軸線以速度水平射入?yún)^(qū)域I，粒子束中含有多種粒子，其電荷量由小到大的范圍為，質(zhì)量由小到大的范圍為。粒子在電場中只受電場力，在磁場中只受洛倫茲力。(1)若只在區(qū)域II內(nèi)添加磁場，且能夠在屏上探測到所有粒子，則磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大；(2)若只在區(qū)域I內(nèi)添加電場，且能夠在屏上探測到所有粒子，則電場強(qiáng)度為多大；(3)當(dāng)兩個區(qū)域分別添加上述(1)(2)中的電場及磁場，電荷量為、質(zhì)量為的粒子能夠在屏上探測到。求解粒子在屏上顯現(xiàn)的位置，試列出各求解方程式。（不對方程式求解）14．（16分）2020年1月1日起，TPMS（胎壓監(jiān)測系統(tǒng)）強(qiáng)制安裝法規(guī)將開始執(zhí)行。汽車行駛時，TPMS顯示某一輪胎內(nèi)的氣體溫度為27℃，壓強(qiáng)為250kPa，己知該輪胎的容積為30L。阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.0×1023mol-1，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1mol任何氣體的體積為22.4L，1atm=100kPa。求該輪胎內(nèi)氣體的分子數(shù)。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）15．（12分）為測量水晶印章的折射率，某同學(xué)在水平桌面鋪上一張白紙，然后將印章立放在白紙上，用紅色激光筆從O點(diǎn)照射該印章的一個側(cè)面，激光所在的豎直平面與印章的右側(cè)面垂直，其正視圖如圖所示。已知該印章的水平截面是d=3cm的正方形，當(dāng)光以θ=60°的入射角向右側(cè)面照射時，印章右側(cè)的白紙上出現(xiàn)了兩個亮點(diǎn)M和N（M點(diǎn)位于N點(diǎn)的右方），測得兩亮點(diǎn)間的距離s=2cm，不考慮光在印章表面的多次反射。(i)作出光從O點(diǎn)入射至形成M、N兩亮點(diǎn)的光路圖；(ii)求水晶印章對紅色光的折射率n。

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

由題意可知開始時M、N兩球開始靜止不動，則彈簧的彈力等于它們之間的庫侖力，當(dāng)小球N的帶電量突然減小一半后的瞬間根據(jù)庫侖定律可知它們之間的庫侖力立即減小，而彈簧的彈力在這一瞬間保持不變，故合力不為零，根據(jù)牛頓第二定律可知F-因?yàn)檫@一瞬間兩球所受彈簧彈力和庫侖力都是大小相等，方向相反，而兩球質(zhì)量相同，故兩球加速度大小相等，方向相反，故D正確，ABC錯誤。故選D。2、D【解析】

A．d點(diǎn)處做向心運(yùn)動，向心加速度方向指向地心，應(yīng)處于失重狀態(tài)，A錯誤；B、由a到c由于空氣阻力做負(fù)功，動能減小，由c到e過程中只有萬有引力做功，機(jī)械能守恒，a、c、e點(diǎn)時速度大小應(yīng)該滿足，B錯誤；C、在d點(diǎn)時合力等于萬有引力，即故加速度大小C錯誤；D、第一宇宙速度是最大環(huán)繞速度，其他軌道的環(huán)繞速度都小于第一宇宙速度，D正確。故選D。3、D【解析】

A．圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示功，則拉力從到做功為故A錯誤；B．物體從到過程中，做圓周運(yùn)動，合力不變0，故B錯誤；CD．從A到B由動能定理有解得由于滑軌道在水平面內(nèi)，則物體從B到C做勻速圓運(yùn)動，物體能夠到達(dá)點(diǎn)，且速度大小為，故C錯誤，D正確。故選D。4、D【解析】

A．地球靠近木星時所受的萬有引力與速度成銳角，做加速曲線運(yùn)動，則運(yùn)行速度變大，A錯誤；B．地球遠(yuǎn)離木星的過程，其距離r變大，則可知萬有引力增大，由牛頓第二定律：則加速度逐漸減小，B錯誤；C．地球遠(yuǎn)離木星的過程線速度逐漸減小，而軌道半徑逐漸增大，根據(jù)圓周運(yùn)動的角速度關(guān)系，可知運(yùn)行的角速度逐漸減小，C錯誤；D．木星的第一宇宙速度指貼著木星表面做勻速圓周的線速度，設(shè)木星的半徑為R，滿足，而地球過P點(diǎn)后做離心運(yùn)動，則萬有引力小于需要的向心力，可得可推得：即地球在P點(diǎn)的運(yùn)行速度大于木星第一宇宙速度，D正確；故選D。5、D【解析】

由題意知，車速3.6km/h≤v≤36km/h即，系統(tǒng)立即啟動“全力自動剎車”的加速度大小約為4~6m/s2，最后末速度減為0，由推導(dǎo)公式可得故ABC錯誤，D正確。故選D。6、B【解析】

變阻器R的滑片稍向上滑動一些，滑動變阻器電阻減小，根據(jù)“串反并同”與其串聯(lián)的燈泡C電流增大，變亮，與其并聯(lián)的燈泡b電流減小，變暗，與其間接串聯(lián)的燈泡a電流增大，變亮，B對；二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、AB【解析】

CD．先對小球A受力分析，受重力、支持力、靜電力，如圖所示：根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：，由于減小，可知墻面對A的彈力變小，庫侖力減小，故兩球間距增加，選項(xiàng)CD錯誤；AB．對AB整體受力分析，受重力、斜面支持力N、墻壁支持力FN、推力F，如圖所示：根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有解得由于減小，不變，所以推力F減小，斜面對B的彈力N不變，選項(xiàng)AB正確。故選AB。8、BCD【解析】

A．光線從空氣進(jìn)入玻璃中時，由光疏射向光密介質(zhì)，不可能會發(fā)生全反射現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯誤；B．根據(jù)當(dāng)i=90°時r=45°，可知無論入射角i為多大，折射角r都不會超過45°，選項(xiàng)B正確；C．當(dāng)反射光線與折射光線恰好相互垂直時，則解得選項(xiàng)C正確；D．光從空氣射入玻璃，由光疏射向光密介質(zhì)，速度減小，選項(xiàng)D正確；E．若將入射光換成紫光，則由于紫光的折射率大于紅光，則在同樣入射角i的情況下，折射角r將變小，選項(xiàng)E錯誤。故選BCD。9、ACE【解析】

A．照相機(jī)的鏡頭呈現(xiàn)淡紫色是光的干涉現(xiàn)象，因?yàn)榭梢姽庥衅叻N顏色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顧到一種顏色的光讓它完全進(jìn)入鏡頭，一般情況下都是讓綠光全部進(jìn)人的，這種情況下，你在陽光下看到的鏡頭反光其顏色就是淡紫色，故A正確；B．全息照相的拍攝主要是利用了光的干涉原理，故B錯誤；C．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象，故C正確；D．小孔成像反映了光的直線傳播，與衍射無關(guān)，故D錯誤；E．波長越長越容易發(fā)生衍射，與X射線相比，紫外線波長更長更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故E正確。故選ACE。10、BC【解析】

A．由左手定則可知，負(fù)電荷由Ob之間離開磁場區(qū)域，故A錯誤；B．作出兩粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示：由幾何關(guān)系，對負(fù)粒子：則負(fù)粒子的軌道半徑為：對正粒子：解得正粒子的軌道半徑為：則正負(fù)粒子的軌道半徑之比為：故B正確；D．正負(fù)粒子在磁場中運(yùn)動的時間均為半個周期，由：可知，正負(fù)粒子在磁場中運(yùn)動的時間之比為：故D錯誤；C．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，則由：可得：正負(fù)粒子的比荷之比與半徑成反比，則正負(fù)粒子的比荷之比為，故C正確。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)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、0.52cm滑塊釋放位置遮光條到光電門的位移smgs鉤碼和滑塊的動能增加量之和【解析】

(2)[1]游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為0.5cm，游標(biāo)尺上第2個刻度與主尺上某一刻度對齊，則游標(biāo)讀數(shù)為2×0.1=0.2mm=0.02cm，所以最終讀數(shù)為：0.5cm+0.02cm=0.52cm；[2]由于遮光條通過光電門的時間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度，因此滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為[3]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，該實(shí)驗(yàn)中需要比較鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量與鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)動能的增加量是否相等即可判斷機(jī)械能是否守恒，故需要測量的物理還有：滑塊釋放位置遮光條到光電門的位移s(3)[4][5]鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)為研究對象，其重力勢能的減小量為mgs，系統(tǒng)動能的增量為因此只要比較二者是否相等，即可驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒12、擋光片光電門傳感器乙、丙、甲在誤差允許的范圍內(nèi)，只有重力做功的情況下動能與重力勢能