沈阳铁路实验中学2022年高考模拟理科综合物理试题二、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题只有一个符合题目要求，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1.下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是（）A.有的光是波，有的光是粒子B.光子与电子是同样的一种粒子C.光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著D.大量光子产生的效果往往显示粒子性【答案】C【解析】试题分析：光具有波粒二象性，A错误；电子是组成原子的基本粒子，有确定的静止质量，是一种物质粒子，速度可以低于光速；光子代表着一份能量，没有静止质量，速度永远是c，所以光子与电子不同，B错误；光波的频率越高，波长越短，粒子性越显著，反之，波动性越显著，C正确；大量光子运动的规律表现出光的波动性，D错误；故选C。考点：光的本性。【名师点睛】光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性．光的波长越长，波动性越明显，波长越短，其粒子性越显著。2.一个质点以初速度v0做匀加速直线运动，加速度大小为a，经过时间，位移大小为2at2，末速度为v，则v:v0A.4:3B.3:1C.5:3D.5:2【答案】C【解析】根据匀变速直线运动的速度时间公式可得v=v0+at，即v−v0=at①，根据匀变速直线运动的平均速度推论可得v+v02=2at2，即v+v0=4at②，联立解得v=5at2，v0=3at2，故vv0=53，C正确．3.如图甲所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n1:n2=3:1，且分别接有阻值相同的电阻R1和R2，R1=R2=100 Ω，通过电阻R1瞬时电流如图乙所示，则此时13\nA.用电压表测量交流电源电压约为424VB.断开开关K后，通过电阻R1的瞬时电流还是如图乙所示C.交流电源的功率162WD.R1和R2消耗的功率之比为1:3【答案】A【解析】变压器初级电流有效值为I1=0.62A=0.32A；次级电流有效值：I2=n1n2I1=0.92A;次级电压：U2=I2R2=902V；初级电压：U1=n1n2U2=2702V，则输入电压：U=U1+I1R1=2702+0.32×100=3002V=424V；选项A正确；断开开关K后，次级电流为零，则原线圈电流也变为零，则通过电阻R1的瞬时电流为零，选项B错误；交流电源的功率P=I1U=0.32×3002W=180W，选项C错误；R1和R2消耗的功率之比为P1P2=(I1I2)2=(13)2=19，选项D错误；故选A.4.2022年1月5日上午，国防科工局正式发布国际天文学联合会批准的嫦娥三号探测器着陆点周边区域命名为“广寒宫”，附近三个撞击坑分别命名为“紫微”、“天市”、“太微”。此次成功命名，是以中国元素命名的月球地理实体达到22个。质量为m的人造地球卫星与月心的距离为时，重力势能可表示为Ep=−GMmr，其中G为引力常量，M为月球质量。若“嫦娥三号”在原来半径为R1的轨道上绕月球做匀速圆周运动，由于受到及稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2，已知：月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，地球表面的重力加速度为g，此过程中因摩擦而产生的热量为A.mg0R21R2−1R1B.mgR21R2−1R1C.mgR221R2−1R1D.mg0R221R2−1R1【答案】D【解析】“嫦娥三号”做匀速圆周运动,由月球的万有引力提供向心力,则轨道半径为R1时,有：GMmR12=mv12R1 ①13\n卫星的引力势能Ep1=-GMm/R1 ②轨道半径为R2时有：GMmR22=mv22R2 ③卫星的引力势能Ep2=−GMm/R2 ④设摩擦力而产生的热量为Q,根据能量守恒得：12mv12+Ep1=12mv22+Ep2+Q⑤，由黄金代换式得,GM=g0R2 ⑥联立①∼⑥得,Q=mg0R22(1R2-1R1)，故D正确，A、B、C错误。故选：D。5.如图所示，扇形区域AOB内存在有垂直平面向内的匀强磁场，OA和OB互相垂直是扇形的两条半径，一个带电粒子从A点沿AO方向进入磁场，从B点离开，若该粒子以同样的速度从C点平行与AO方向进入磁场，则A.只要C点在AB之间，粒子仍然从B点离开磁场B.粒子带负电C.C点越靠近B点，粒子偏转角度越大D.C点越靠近B点，粒子运动时间越短【答案】AD【解析】粒子从A点射入，从B点射出，故可判断出粒子一定带正电，根据题意可知粒子的轨迹一定与弧AB重合，根据r=mvBq和T=2πmBq可知从C点射入的粒子和从A点射入的粒子的半径和周期相同，故只要C点在AB之间，轨迹仍沿弧AB运动，所以粒子仍从B点射出磁场，A正确B错误；C点越靠近B点，粒子的偏转角越小，根据t=θ2πT可知周期一定，圆心角越小，所用时间越短，C错误D正确．【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式R=mvBq13\n，周期公式T=2πmBq，运动时间公式t=θ2πT，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，6.水平面上有两个质量不相等的物体a和b，它们分别在水平推力F1和F2作用下开始运动，分别运动一段时间后撤去推力，两个物体都将运动一段时间后停下．物体的v–t图线如图所示，图中线段AC∥BD。则以下说法正确的是①水平推力大小F1>F2②水平推力大小F1<F2③物体a所受到的摩擦力的冲量大于物体b所受到的摩擦力的冲量④物体a所受到的摩擦力的冲量小于物体b所受到的摩擦力的冲量⑤则物体a克服摩擦力做功大于物体b克服摩擦力做功⑥则物体a克服摩擦力做功小于物体b克服摩擦力做功A.若物体a的质量大于物体b的质量，由图可知，①⑤都正确B.若物体a的质量大于物体b的质量，由图可知，④⑥都正确C.若物体a的质量小于物体b的质量，由图可知，②③都正确D.若物体a的质量小于物体b的质量，由图可知，只有④正确【答案】AD13\n............7.如图，斜面体C质量为M，斜面足够长，始终静止在水平面上．一质量为m的足够长木板A上表面光滑，木板A获得初速度v0后正好能沿着斜面匀速下滑，当木板A匀速下滑时将一质量也为m的滑块无初速度轻放在木板A表面，当滑块B在木板A上滑动时（）A.滑块B的动量为时，木板A和滑块B速度大小相等B.滑块B的动量为时，斜面体对水平面压力大小为（M+2m）gC.滑块B的动量为时，木板A的动量为D.滑块B的动量为时，水平面对斜面体的摩擦力向左【答案】ABD【解析】以物块AB为研究对象，其合外力为零符合动量守恒，满足mv0=mv1+mv2，滑块B的动量为0.5mv0时，木板A的动量为0.5mv0，此时A沿斜面向下运动，所以A对C的滑动摩擦力方向沿斜面向下，对C进行受力分析：如图所示，合力为零．则有FN=Mg+2mg，AB正确；以物块AB为研究对象，在A静止之前，其合外力为零符合动量守恒，满足mv0=mv1+mv2，滑块B的动量为mv0时，木板A的动量为0；此后A静止，受到的摩擦力减小为f=mgsinθ，B做加速运动，A受到的摩擦力方向沿斜面向上，所以C受到A的滑动摩擦力方向沿斜面向下，C仍静止，受力平衡，则水平面对斜面体的摩擦力向左，故C错误D正确．13\n8.如图所示，电阻不计间距为L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨左端接有阻值为R的电阻连接，以导轨的左端为原点，沿导轨方向建立x轴，导轨处于竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一根电阻也为R，质量为m的金属杆垂直于导轨放置于x0处，不计金属杆与轨道间的接触电阻，现给金属杆沿x轴正方向的初速度v0，金属杆刚好能运动到2x0处，在金属杆运动过程中A.通过电阻R的电荷量BLx02RB.金属杆克服安培力所做的功为12mv02C.金属杆上产生的焦耳热为12mv02D.金属杆运动到1.5x0处的速度大小为v02【答案】ABD13\n【点睛】对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解．三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22-32题为必考题，每个试题考生都必须作答；第33-38题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题9.同学们在实验室发现如图1所示的实验装置，进行了以下探索实验。（1）同学甲用该装置探究加速度与质量、力的关系，同学乙用该装置探究动能变化与合外力做功的关系，他们在实验前都需要调整长木板，使其不带滑轮的一端垫高，目的是_________________。（2）甲、乙两同学的实验中________（填“需要”或“不需要”）满足重物P的质量远小于小车A的质量。（3）某同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点间的速度平方差Δv2=v2−v02，弹簧测力计C的读数为F，小车的质量为m，建立Δv2–x坐标系，通过描点法得到的图象是一条过原点的直线，如图2所示，则这条直线的斜率的意义为___________。（填写表达式）【答案】(1).平衡摩擦力(2).不需要(3).2Fm【解析】（1）在实验前都需要调整长木板，使其不带滑轮的一端垫高，目的是平衡摩擦力．（2）在实验中，绳子的拉力可以通过弹簧测力计直接读出，所以不需要满足重物P的质量远小于小车A的质量（3）由动能定理可得W=Fx=12mv2−12mv02=12m(v2−v02)，所以Δv2=2Fxm，则可知图象的斜率等于2Fm．10.某物理兴趣小组欲用图甲所示电路来测定一个额定电压为12V、额定功率在20W~25W间的小灯泡的额定功率。实验室可供选择的器材有：13\nA.待测小灯泡B.电源E(电动势约为15V，内阻不计)C.电压表(量程15V，内阻约为15kΩ)D.电压表(量程3V，内阻约为3kΩ)E.电流表(量程0.6A，内阻约为1.0Ω)F.电压表(量程3A，内阻约为0.1Ω)G.滑动变阻器R(阻值范围为0~15Ω、允许通过的最大电流为2.0A)H.开关S，导线若干。(1)根据器材的规格和实验要求，电压表应选_________，电流表选_________。(填所选器材前的字母)(2)若按实验要求正确操作后，绘出的伏安特性曲线(I—U图线)如图乙所示，则该灯泡的额定功率为_____W(结果保留两位有效数字)。(3)若将该灯泡接在电动势为14V、内阻为5.6Ω的电源上，则该灯泡消耗的功率为________W(结果保留两位有效数字).【答案】(1).C(2).F(3).24(4).8.0【解析】（1）因为小灯泡的额定电压为12V，故选电压表C，小灯泡的额定电流大概为1~2A，故选电流表F，（2）从图中可知当小灯泡两端的电压为12V时，其电流为2A，故小灯泡的额定功率为P=UI=12×2=24W（3）在U-I图像中作该电源的U-I图像，与小灯泡伏安特性曲线的交点即为小灯泡的工作状态，所以P=UI=8.0W11.13\n以MN为边界分布着范围足够大的等大反向的匀强磁场一个质量为m带电量为-q的粒子，以初速度v0从边界上的P点沿与MN成300角的方向射入MN右侧磁场区域后，通过了边界上的Q点，已知PQ间距为L(不计粒子重力)（1）求磁感应强度B的大小应满足什么条件（2）证明：粒子从P点到Q点的运动时间为定值，与磁感应强度B的大小无关【答案】（1）B=nmv0qL，(n=1.2.3....)（2）见解析【解析】试题分析：（1）分析粒子在磁场两侧运动的情况，求出每次圆周运动粒子向下平移的距离，找到粒子能经过Q点的几何条件，再与洛伦兹力提供向心力联立，即可求出磁感应强度B所满足的条件；（2）求出粒子运动的总的弧长，即总路程，根据t=sv0即可求出粒子从P点到Q点的运动时间，式子中各物理量均为定值，并且里面不含磁感应强度B即可证明结论．（1）粒子在两侧磁场中做圆周运动的轨迹示意图，如图所示，根据几何关系可知，粒子圆周运动的半径与L间应满足：L=nR（n=1，2，3…）根据洛伦兹力提供向心力可得qv0B=mv02R联立两式可得B=mv0qR=nmv0qL（n=1，2，3…）（2）设粒子经过n次圆周运动运动到Q点，图中每段圆周的长度：s0=2πR6=πL3n从P点到Q点轨迹的总长度s=ns0=πL3粒子圆周运动的速度大小不变，所以粒子在磁场中的运动时间t=sv0=πL3v0可见，粒子从P点到Q点的运动时间为定值，与磁感应强度B的大小无关12.竖直平面内光滑的半圆形轨道和水平轨道相切与B点，质量m1=0.25 kg的滑块甲从A点以初速度13\nv0=15 m/s沿水平面向左滑行，与静止在B点m2=0.75 kg的滑块乙碰撞且碰撞过程没有能量损失。碰撞后滑块乙恰好通过C点。已知半圆形轨道半径R=0.5 m，两滑块与水平轨道的动摩擦因数均为μ=0.5（g=10m/s2）（1）A点到B点的距离LAB；（2）假设滑块乙与地面碰撞后不弹起，求两滑块静止时的距离。【答案】（1）12.5m（2）1m【解析】（1）滑块甲从A点到B点，根据动能定理有：m12(v12−v02)=−μm1gLAB甲与乙碰撞过程为弹性碰撞，有：m1v1=m1v1'+m2v2m1v122=m1v1'22+m2v222解得v1'=m1−m2m1+m2v1，v2=2m1m1+m2v1滑块乙恰好通过最高点C，则有vc=gR从B点到C点，根据功能关系则有m22(vc2−v22)=−m2g⋅2R，整理可得vc=5m/s，v2=5m/s，v1'=−5m/s，v1=10m/s，LAB=12.5m（2）滑块甲碰后反向向右匀减速运动直到停止，滑行距离根据动能定理有：m12(0−v1'2)=−μm1gx1，解得x1=2.5m滑块乙从C点离开轨道做平抛运动，水平位移x2=vc2×2Rg=1m滑块乙落地时与地面碰撞，水平方向动量守恒，则可得落地后速度v2'=vC=5m/s若乙继续向右滑行距离x2'，则有m22(0−v2'2)=−μm2gx2'，解得x2'=0.5m所以最终滑块甲乙的距离为x1−(x2+x2')=1m（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。33．[物理——选修3–3]13.下列说法中正确的是_______。A.单晶体和多晶体均存在固定的熔点13\nB.物体的内能与物体的温度有关，与物体的体积无关C.电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递D.对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热E.分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小【答案】ACD【解析】单晶体和多晶体均存在固定的熔点，这是区别晶体和非晶体的方法，A正确；物体的内能与物体的温度、物体的体积、物态、分子个数等因素有关，B错误；电冰箱的工作时，通过电流做功，将热量从低温物体向高温物体传递，说明热量可以从低温物体向高温物体传递，C正确；对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，对外做功，根据PVT=C可知温度升高，内能增大，根据热力学第一定律可知它一定从外界吸热，D正确；分子间引力总是随着分子间的距离减小而增大、增大而减小，E错误．14.汽缸长L=2 m（汽缸的厚度可忽略不计），固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100 cm2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27oC、大气压为p0=1×105Pa时，气柱长度L0=0.8 m。现用力F缓慢拉动活塞。①如果温度保持不变，要将活塞从汽缸中拉出，最小需要多大的力F；②若不加外力，让活塞从气缸中自行脱出，则气缸内气体至少升高到多少摄氏度？【答案】①600N②477℃【解析】①活塞的横截面积S=100cm2=100×10−4m2=10−2m2初状态：压强p0=1×105pa；体积V0=SL0末状态：压强p1=p0−FS；体积V1=SL根据玻意耳定律，有p0SL0=p1SL解得：F=600N②初状态：温度T0=273+27K=300K；体积V0=SL0末状态：温度T2；体积V2=SL由盖-吕萨克定律得V0T0=V2T2，解得T2=750K=750−273℃=477℃34．[物理——选修3–4]13\n15.下列说法中正确的是_______。A．物体做受迫振动时，驱动力的频率越高，受迫振动的物体振幅越大B．第一个用实验验证电磁波客观存在的科学家是赫兹C．因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波很容易产生衍射现象D．质点做简谐运动时，若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值E．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波【答案】BCE【解析】物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大，这种现象称为共振，A错误；首先用实验验证了电磁波存在的科学家是赫兹，B正确；由产生衍射现象的条件为障碍物或者孔的尺寸与波长相差不多或者小于波长，C正确；若位移为负值，质点远离平衡位置时速度方向为负值，D错误；周期性变化的电场和磁场可以相互激发，由近及远的传播形成电磁波，E正确．16.如图是一个扇形圆柱体棱镜的截面图，圆柱体的半径为R，∠AOB=1200。一束光PQ垂直照射OB面。恰好在弧面发生全反反射，已知该棱镜的折射率n=2，光在真空中的速度为c。求：①画出这条光线的光路图（要注明角度）；②这束光线在棱镜中的运动时间。【答案】①②【解析】试题分析：①光线恰好在弧面发生全反射，入射角等于临界角C，由求得临界角C13\n，再结合光的反射定律画出这条光线的光路图；②根据几何关系求出这束光线在棱镜中通过的路程，由求出光线在棱镜中传播速度，再求得运动时间t．①由临界角公式，解得临界角C=30°所以这束光线在棱镜中光路图如图所示．②光在棱镜中的光程为光在棱镜中的传播速度为：所以这束光线在棱镜中的运动时间为：13
