1、2022年湖南省长沙市雨花区雅礼中学高考物理模拟试卷（一）一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1（4分）下列关于物理史实或现象的说法正确的是（）A经典物理学无法解释原子的稳定性，但可以解释原子光谱的分立特性B根据玻尔氢原子模型，氢原子辐射出光子后，电子绕核运动的动能将减小C天然放射性元素的放射性与元素的化学状态无关，说明射线来自于原子核D卢瑟福用粒子轰击氮原子核，产生出氧的一种同位素和一个中子2（4分）天文爱好者小郭在10月29日通过卫星过境的GoSatWatch获得天和空间站过境运行轨迹（如图甲），通过微信小程序“简单夜空”，点击
2、“中国空间站过境查询”，获得中国天和空间站过境连续两次最佳观察时间信息（如图乙，11月2日开始时间17：50：08和11月3日开始时间18：28：40），这两次连续过境中空间站绕地球共转过16圈，但因白天天空太亮或夜晚空间站处在地球阴影中而造成观察时机不佳。地球自转周期为24h,不考虑空间站轨道修正，由以上信息可得同步卫星的轨道半径是天和空间站的轨道半径的（）A3.6倍B6.3倍C9.6倍D12倍3（4分）如图是公路上安装的一种测速“电子眼”。在“电子眼”前方路面下间隔一段距离埋设两个通电线圈，当车辆通过线圈上方的道路时，会引起线圈中电流的变化，系统根据两次电流变化的时间及线圈之间的距离，对超
3、速车辆进行抓拍。下列判断正确的是（）A汽车经过线圈会产生感应电流B线圈中的电流是由于汽车通过线圈时发生电磁感应引起的C“电子眼”测量的是汽车经过第二个线圈的瞬时速率D如果某个线圈出现故障，没有电流，“电子眼”还可以正常工作4（4分）如图甲是利用物理方法来灭蛾杀虫的一种环保型设备黑光灯，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近高压电网来“击毙”害虫。黑光灯高压电网的工作电路原理图如图乙所示，变压器的输入端接入交流电U1=311sin100t经过变压器变成高压。已知高压电网相邻两极间距离为0.5cm,空气在常温常压下的击穿电场为6220V/cm,变压器可视为理想变压器，为防止空气被击穿而造成短路，变压器匝数
4、比的最小值是（）A1：10B10：1C22：311D311：225（4分）如图所示，一个倾角为30、底面粗糙、斜面光滑的斜面体放在粗糙的水平面上，斜面体的质量为2m。轻绳的一端固定在天花板上，另一端系住质量为m的小球，整个系统处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角也为30。若滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则斜面体与水平面间的动摩擦因数至少为（）6（4分）如图所示，绝缘底座上固定一电荷量为810-6C的带负电小球A，其正上方O用轻细弹簧悬挂一质量m=0.06kg、电荷量大小为210-6C的小球B，弹簧的劲度系数k=5N/m,原长L0=0.3m。现小球B恰能以A球为圆心在水平面内做顺时针方向（从上往下看
5、）的匀速圆周运动，此时弹簧与竖直方向的夹角=53。已知静电力常量k=9.0109Nm2/C2，sin53=0.8，cos53=0.6，g=10m/s2，两小球都视为点电荷。则下列说法不正确的是（）AB匀速圆周运动的半径为0.4mB小球B所受向心力为1.7NC在图示位置若突然在B球所在范围内加上水平向左的匀强电场的瞬间，B球做离心运动D在图示位置若突然在B球所在范围内加上竖直向下的匀强磁场的瞬间，B做向心运动二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7（5分）如图所示是高压电场干燥中药技术基
6、本原理图，在大导体板MN上铺一薄层中药材，针状电极O和平板电极MN之间加上高压直流电源，其间产生强非匀强电场E；水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电，另一端带等量负电；水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去，在鼓风机的作用下飞离电场区域从而加速干燥如图所示虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹，则下列说法正确的是（）A水分子在B点时，水分子带正电一端受到的电场力与带负电荷一端受到电场力大小不相等B水分子沿轨迹ABCD运动过程中电场力始终做正功C水分子沿轨迹ABCD运动过程中电势能先减少后增加D如果把高压直流电源的正负极反接，水分子从A处开始将向下运动8（5分）如
7、图所示，长为L的水平固定长木板AB，C为AB的中点，AC段光滑，CB段粗糙，一原长为L4的轻弹簧一端连在长木板左端的挡板上，另一端连一物块，开始时将物块拉至长木板的右端B点，由静止释放物块，物块在弹簧弹力的作用下向左滑动。已知物块与长木板CB段间的动摩擦因数为，物块的质量为m,弹簧的劲度系数为k,且k4mgL，物块第一次到达C点时，物块的速度大小为v0，这时弹簧的弹性势能为E0，不计物块的大小，则下列说法正确的是（）A物块可能会停在CB面上某处B物块最终会做往复运动C弹簧开始具有的最大弹性势能为12mv02+12mgL+E0D整个过程中物块克服摩擦做的功为12mv02+E09（5分）如图所示，
8、质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系质量为m0的球C，现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度为g,则下列说法正确的是（）AC球由静止释放到第一次经过最低点的过程中，木块A的位移大小为BA、B两木块分离时，C的速度大小为CC球由静止释放到第一次经过最低点的过程中，杆和水平面对木块A作用力及木块A所受重力的合冲量大小为D从C球经过最低点到恰好第一次到达轻杆左侧最高处的过程中，木块A一直做减速运动10（5分）如图，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨足够长且电阻可忽略不计。图中EFGH
9、矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、感应强度大小为B的匀强磁场。在t=t1时刻，两均匀金属棒a、b分别从磁场边界EF、GH进入磁场，速度大小均为v0；一段时间后，流经a棒的电流为0，此时t=t2，b棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a、b相同材料制成，长度均为L，电阻分别为R和2R，a棒的质量为m。在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，a、b棒没有相碰，则（）At1时刻a棒加速度大小为Bt2时刻b棒的速度为0Ct1t2时间内，通过a棒横截面的电荷量是b棒的2倍Dt1t2时间内，a棒产生的焦耳热为29mv02三、非选择题：共56分。11（6分）某兴趣小组的同学计划“验证机械能守恒定律”。装置如
10、图甲所示，水平桌面上放有倾角为的气垫导轨，气垫导轨上安装有连接数字计时器的光电门，气垫导轨左端固定一原长为l0的弹簧，通过细线与带有遮光条的滑块相连。设计了以下步骤进行实验：A.测出气垫导轨的倾角、弹簧劲度系数k、弹簧原长l0、滑块质量m、遮光条宽度d、重力加速度g,按照图甲所示组装好实验装置；B.将滑块拉至气垫导轨某一位置固定，测出此时滑块上的遮光条到光电门的距离x以及弹簧长度l,要求从此位置释放滑块，可使滑块运动到光电门时细线已经弯曲。C.由静止释放滑块，滑块在拉力作用下运动，测出滑块上遮光条通过光电门的时间为t；D.将滑块拉至不同的位置，重复B、C步骤多次，并记录每次对应实验数据。根据所
11、测物理量可以得到每次实验中滑块重力势能、弹性势能、动能之间的关系，从而验证机械能守恒。（1）根据实验中测出的物理量，可得到滑块从静止释放运动到光电门过程中重力势能减小量为 。（2）根据实验中测出的物理量也可得到滑块到达光电门时的动能，若“在弹性限度内，劲度系数为k的弹簧，形变量为x时弹性势能为Ep=12k(x)2”的说法正确，不考虑空气阻力影响，要说明整个运动过程系统机械能守恒，需满足的关系式为 。（3）若考虑到空气阻力影响，实验过程中得到的小车重力势能减小量与弹簧弹性势能减小量总和 （填“大于”“小于”或“等于”）小车动能增量。12（10分）小明同学设计了如图1所示的电路测电源电动势E及电阻
12、R1和R2的阻值。实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电流表A（量程为0.6A，内阻较小），电阻箱R（0-99.99），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。（1）先测电阻R1的阻值。闭合S1，将S2切换到a,调节电阻箱R，读出其示数r1和对应的电流表示数I，将S2切换到b,调节电阻箱R，使电流表示数仍为I，读出此时电阻箱的示数r2则电阻R1的表达式为R1= 。（2）小明同学已经测得电阻R1=2.0，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。他的做法是：闭合S1，将S2切换到b,多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了如图2所
13、示的图线，则电源电动势E= V，电阻R2= （保留两位有效数字）（3）用此方法测得的电动势的测量值 真实值；R2的测量值 真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）13（12分）“再生制动”是一些汽电混动车辆的常用制动方式。所谓“再生制动”就是车辆靠惯性滑行时带动发电机发电，将部分动能转化为电能储存在电池中。假设一辆汽电混动汽车的质量为m,该汽车设定为前阶段在速度大于v0时选择再生制动，后阶段速度小于等于v0时选择机械制动。当它以速度nv0（n1）在平直路面上做匀速行驶时，某一时刻开始刹车，前阶段阻力的大小与速度的大小成正比，即f=kv,后阶段阻力恒为车重的倍，汽车做匀减速运动，重力加速度为g。
14、求：（1）如果此次刹车的过程中汽电混动汽车动能减小量的倍被转化为电能，那么此次刹车储存多少电能？（2）汽电混动汽车从刹车到停止的位移多大？14（15分）利用电场与磁场控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用。如图所示，一粒子源不断释放质量为m,带电量为+q的带电粒子，其初速度视为零，经过加速电压U后，以一定速度垂直平面MNN1M1，射入边长为2L的正方体区域MNPQ-M1N1P1Q1。可调整粒子源及加速电场位置，使带电粒子在边长为L的正方形MHIJ区域内入射，不计粒子重力及其相互作用，完成以下问题：（1）若仅在正方体区域中加上沿MN方向的匀强电场，要让所有粒子都到达平面NP
15、P1N1，求所加匀强电场电场强度的最小值E；（2）若仅在正方体区域中加上沿MN方向的匀强磁场，要让所有粒子都到达平面M1N1P1Q1，求所加匀强磁场磁感应强度的最小值B0及最大值Bm；（3）以M1为原点建立如图所示直角坐标系M1-xyz,若在正方体区域中同时加上沿MN方向大小为14E0的匀强电场及大小为B0的匀强磁场，让粒子对准I点并垂直平面MNN1M1入射，求粒子离开正方体区域时的坐标位置（结果可用根号和圆周率表示）。四、选修3一315（5分）下列说法正确的是（）A水和酒精混合后总体积会减小说明液体分子间存在引力B游禽用嘴把油脂涂到羽毛上是为了使水不能浸润羽毛C一定质量的理想气体在体积增大、
16、温度升高时，向外释放热量D扩散现象说明分子热运动会自发地向无序性增大的方向进行E空气的相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压16（8分）如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的圆柱形汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管（体积不计）连通，顶部的细管带有阀门K；左汽缸的容积为V0，右气缸的容积为2V0，汽缸中各有一个绝热活塞（质量、横截面积不同，厚度不计）。开始时K关闭，两活塞下方和左活塞上方充有理想气体，压强分别为p0和12p0；左活塞在汽缸正中间，右活塞上方为真空，体积为12V0。现使汽缸底部与一恒温热源始终接触，达到热平衡后右活塞升至汽缸顶部且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经
17、过一段时间，重新达到平衡。已知外界温度为T0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦。求：（i）恒温热源的温度T；（ii）重新达到平衡后，右汽缸中活塞上方气体的体积Vx。五、选修3一417如图甲所示，振源P、Q分别形成沿水平方向传播的机械波，已知xPQ=30m,质点M、N到振源P的距离分别为5m和15m,图乙中的实线和虚线分别为振源P、Q的振动图像，且t=0时刻振源P开始振动，从振源Q开始振动起经t=14.5s的时间两列波相遇.则下列说法正确的是（）A两列波的波长均为2mB质点M和N的振动情况始终相反C从t=0时刻开始到振源Q产生的波刚传到质点M时，质点M通过的路程为630cmD质点N的振幅为25cmE两振源产生的波相遇时，能得到稳定的干涉图样18如图所示，ABC为直角三角形棱镜的横截面，ABC=30。有一细光束MN射到AC面上，且MN与AC面的夹角也为30，该光束从N点进入棱镜后再经BC面反射，最终从AB面上的O点射出，其出射光线OP与BC面平行。（1）作出棱镜内部的光路图（不必写出作图过程）；（2）求此棱镜的折射率；（3）若AC边长为l,N点为AC边中点，求光线在玻璃中传播的时间。（已知光在真空中的速度为c）
