2022年全国卷高考物理模拟试题卷训练题含答案(十)

2022年全国卷高考物理模拟试题卷训练题10

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一、单选题（共5题，每题6分，共30分）

1.物块在水平面上在外力作用下发生运动,其速度随位移变化的规律如图所示,则下列说法

正确的是

0

A.物块做匀加速直线运动B.物块的加速度逐渐减小

C.物块的加速度逐渐增大D.物块的加速度先逐渐增大后保持不变

2.如图所示，一沿水平方向匀速飞行的飞机向倾角为a的山坡投放肥料，每经过相同时间投

放一袋肥料,第一袋肥料落在山坡上的M点、,第二袋肥料落在N点,已知以/V之间的距离为

d,飞机速度为如投射第一袋肥料时,飞机与M点的竖直高度为h,重力加速度为g,不计空气

A.投射第一袋肥料时,飞机与"点的水平距离“尸的屋

B.两袋肥料飞行的时间间隔△片回-阵国

\13\19

c.若肥料落到以川两点的时间间隔为△e,则有△t'>△t

D.第一袋与第二袋肥料落在山坡上时，其速度方向与山坡的夹角相同

3.如图甲所示,倾角为e的倾斜传送带以某一速度沿顺时针方向匀速运动，在传送带的上端

固定一弹性挡板,在«=0时刻,将工件轻轻放在传送带的下端,当工件运动到弹性挡板所在的

位置时与挡板发生碰撞，已知碰撞时间极短,不计碰撞过程的能量损失。从工件开始运动到与

挡板第三次碰撞前的运动过程中，工件运动的吁力图象如图乙所示,则下列说法正确的是

A.传送带的速度大小等于2m/s

B.工件在前4s内的平均速度大于前8s内的平均速度

C.工件在第4s内的加速度等于第5s内的加速度

D.工件与传送带间的动摩擦因数〃=tan9

4.在一静止正点电荷的电场中，任一点的电势。与该点到点电荷的距离r的倒数:的关系如

图所示。电场中三个点a、b、c的电场强度大小分别为£,、£，和£,现将一带负电曲试探电

荷依次由a点经6点移动到c点,在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为华和

加下列关系式正确的是

A.E»:EFI：4,乙：%=1：1B.£：£=2：3,IL：%=2：3

C.£：£=2：3,%“：%=1：1D.£：£=1：4,/L：%=2：3

5.2019年1月15日，嫦娥四号生物科普试验载荷项目团队发布消息称停留在月球上的“嫦

娥四号”探测器上的一颗棉花种子已经发芽，这是人类首次在月球上进行生物生长实验。如

图所示，'‘嫦娥四号”先在环月圆轨道I上运动,接着在I上的力点实施变轨进入近月的椭

圆轨道H,再由近月点6实施近月制动,最后成功登陆月球,下列说法正确的是

孰3t修正

A.“嫦娥四号”绕轨道n运行的周期大于绕轨道I运行的周期

B.“嫦娥四号”沿轨道I运动至A时,需制动减速才能进入轨道n

c.“嫦娥四号”沿轨道n运行时，在1点的加速度大小大于在6点的加速度大小

I）.“嫦娥四号”在轨道n上由力点运行到6点的过程,速度逐渐减小

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二、多选题（共3题，每题6分，共18分）

6.如图所示，空间有水平向右的匀强磁场,磁感应强度为2纵在水平地面上有一长为£、通

有垂直纸面向里、电流为/的导体棒C处于静止状态。若在C的上方有两根直导线力、B"、

8连线水平,4、B、。的截面中心构成正三角形,4、8中通有方向垂直纸面向里的电流/,且在

。处产生的磁场的磁感应强度大小相等,都为纵。仍然静止。则下列说法正确的是

A.A、6通电后，在C处产生的合磁场的磁感应强度大小为巡庆

B.A.8通电后，C对地面的压力减小（2々予）为〃

C.4、8通电后，地面对C的摩擦力减小

D.4、8通电后,地面对C的摩擦力不变

7.如图所示,两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接一阻值为7?的电阻,其余电

阻不计。一质量为加、长度也为人的金属棒悬挂在固定的轻弹簧下端,与导轨垂直且接触良

好,弹簧原长时金属棒恰在6位置,6位置下方存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B

的匀强磁场。现将金属棒从距8位置为〃的a位置处由静止释放,最低可到达8位置下方相

距也为〃的"位置处,最终停止在4d之间的c位置处。重力加速度为g。下列说法正确的

是

•<=>-C

x,x-jrx-jrxrjr-4

xyx-x-,x-x-'xrx-r

X；XXKX

xjXXx-xxjX

A.金属棒从a到d过程中,经过。位置时速度最大

B.金属棒从a到d过程中,通过电阻力的电荷量为警

C.金属棒从a到d过程中，电阻句上产生的热量为2mgH

D.金属棒从开始运动到最终停止，电阻"上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量

8.如图所示，倾角为30°的斜面体固定在水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着

小球力和物块反跨过固定于斜面体顶端的光滑滑轮44的质量为小，6的质量为4偏开始

时.，用手托住4使的段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力），仍绳平行于斜面，此时6

静止不动。将A由静止释放，在其下摆过程中8始终保持静止。则在绳子到达竖直位置之前，

下列说法正确的是

）物块8受到的摩擦力•直沿着斜面向氏物块§受到的摩擦力先减小后增大

D.地面对斜面体的摩擦力方向一直水平

C.绳子的张力一直增大

向右

第n卷（非选择题）

请点击修改第n卷的文字说明

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三、实验题（共2题，共15分）

9.在“探究滑块速度随时间变化规律”的实验中。

（1）某同学采用如图甲所示的装置进行实验,则实验中（选填“需要”或“不需

要”）平衡摩擦力,（选填“需要”或“不需要”）确保重物质量远小于滑块质量。

图甲

（2）该同学在研究滑块运动时打出了一条纸带,如图乙所示。在纸带上,连续5个点取一个计

数点，依先后顺序标为0、1、2、…（图中只画出前4个计数点及刻度尺对应关系），已知相邻

计数点间时间间隔为0.1s,距离为覆、X2、舄、…，并画出z—力图线如图丙所示（其中横坐

标数值表示第〃个0.1s）。则图乙中焉=cm,滑块的速度随时间（选填

“均匀变化”或“恒定不变”），计数点2对应的滑块速度大小为m/s,滑块的平均

加速度大小为m/s“保留两位有效数字）。

图乙阴内

10.举世瞩目的嫦娥四号，其能源供给方式实现了新的科技突破。它采用同位素温差发电与

热电综合利用技术结合的方式供能,也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的

同位素热源两种能源供给探测器。图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板,光伏发电板在外

太空将光能转化为电能。

某同学利用图乙所示的电路探究某光伏电池的路端电压〃与电流/的关系，图中定值电阻

晶=5。，设相同光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视为理想电表。

（1）实验一:用一定强度的光照射该电池，闭合开关S,调节滑动变阻器的阻值,通过测量得

到该电池的〃-/图线如图丁中的曲线a。由此可知,该电源内阻是否为固定值?（填

“是”或“否”）。某时刻电压表示数如图丙所示,读数为V,由图丁可知，此时电源

内阻为Q。

图T

实验二:减小实验一光照的强度,重复实验,测得〃-/图线如图丁中的曲线b。

(2)在实验一中，当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.0V,则在实验二中滑动变阻器

仍为该值时,滑动变阻器消耗的电功率为叭计算结果保留两位有效数字)。

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四、计算题(共2题，共32分)

11.如图所示，两个质量均为双半径均为斤的四分之一光滑圆弧槽/、旦都置于光滑的水平

面上,两圆弧槽的底端都与水平面相切,现将一质量为仍的可视为质点的小球置于圆弧槽A

的顶端并由静止释放,重力加速度为g,忽略所有摩擦。

(1)若圆弧槽A固定,求小球到达圆弧槽/底端时对圆弧槽A的压力;

(2)若两圆弧槽都不固定,求小球在圆弧槽8上所能上升的最大高度。

12.如图所示，间距为上的两平行正对极板以A'之间有垂直纸面向里的匀强磁场，以A'的板

长为3/,.，伙/V两极板间加有电压。4、6两极板平行正对且与限N两极板垂直，当4、6两极

板间加上电压〃时,一质量为%电荷量为°的带电粒子少由｛板从静止开始沿直线穿过B

板中心的小孔并紧贴“板内边缘沿直线通过磁场,若撤去M、N两极板间的电压,粒子一恰好

从4板上边缘穿出，不计粒子的重力。

(1)求匀强磁场的磁感应强度为的大小。

(2)若将M、"两极板间的电压反向并撤去磁场,求粒子尸运动的最大动能。

(3)若磁场不变,撤去以4极板间的电压，粒子P在欣N板之间运动过程中恰好与一静止的

粒子。发生正碰,碰撞后两粒子粘在一起(两粒子间的库仑力忽略不计)。已知粒子0的质量

为制,带电荷量为20ft电性与粒子一相同,碰撞过程中总电荷量保持不变,若碰撞后粒子恰好

不和N极板相碰,求碰撞前粒子0与"板之间的距离。

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五、选考题(共2题，每题15分，共15分)

请考生在第13、14三题中任选二道做答，注意：只能做所选定的题目。如果多做，则按

所做的第一个题目计分。

13.[物理——选修3-3]

(1)下列关于热力学定律的说法正确的是。

A.一定质量的理想气体保持压强和体积不变,而只改变其温度是不可能的

B.热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律

C.一定质量的理想气体放出热量,则其分子平均动能一定减少

D.对于密闭容器内的理想气体而言,分子在单位时间内对单位面积容器壁碰撞的平均次数会

随温度的升高而增多

E.热运动的宏观过程是端减少的过程

(2)质量例=30kg的气象探测气球充入质量刈=20kg的氯气后,压强为R=1atm,容积为

%=1001n)要使探测气球能吊起设备升起,需要继续充入氢气,当探测气球内压强达到p=l.5

atm时，探测气球恰好能吊起后128.4kg的设备，已知空气的密度为P=1.29kg/nf：整个过

程温度不变,重力加速度疔10m/s2o求此时探测气球的体积和气球内氮气的总质量。

14.[物理---选修3"]

(1)在一水平直线上相距18m的从6两点放置两个波源，这两个波源振动的方向平行、振

幅相等、频率都是30Hz,且振动方向总是相反。它们沿同一条直线在它们两边的媒质中各

激起简谐横波，波在媒质中的传播速度为360m/s»这两列波在46两点之间因干涉而处

于静止不动的点有个，它们到力点的距离依次为。

(2)有一放在空气中的透明玻璃球，其折射率上1.5、半径庐10cm,在玻璃球内有一与球心

距离港5cm的点光源S可向各个方向发光，如图所示。

(i)通过计算说明点光源发出的所有光都能够射出玻璃球;

(ii)求射出玻璃球的光线的折射角的最大值和最小值。

参考答案

1.C

【解析】在任意时间取一段很短的距离△*,对应的时间为△力速度的变化量为△匕则物块

此时的加速度为才也也•"=V包.因速度随位移变化的图线的斜率是个定值,而物块的瞬时

AtAxAtZ

速度越来越大,所以物块运动的加速度越来越大,即选项C正确.

【备注】无

2.B

【解析】飞机做匀速直线运动，抛出的肥料袋做初速度为%的平抛运动，由题意可知h=

3gt京,XiFVot,联立可得故选项A错误;两袋肥料均做平抛运动,抛出后水平

方向速度相同，对落到N点的肥料，有A-dsina=京则

一,故选项B正确:释放两袋肥料的位置相距

△尸％At,M,A'间水平距离若第二袋肥料落到与点材相同的高度，此时两袋肥

料的水平距离为AX,可知Ax>A/,故At>A故选项C错误;设肥料落到斜面上时速度

方向与水平方向的夹角为〃，则tan〃=也="，由于两袋肥料下落的时间不同，所以〃不同,

%fo

则速度方向与山坡的夹角也不一样,故选项D错误。

【备注】

r*水平方向做匀速直线运动■*求出水平位移

物体做平抛运动-

3.B

【解析】本题考查考生的理解能力和推理能力,需要考生灵活应用牛顿第二定律和图象进行

分析推理。

第7页

当工件加速到与传送带速度相等时开始随传送带一起做匀速运动,所以传送带的速度为4

m/s.A错误;工件在前4s内的平均速度是3m/s,前8s内的平均速度是1.5m/s,故工件在

前4s内的平均速度大于在前8s内的平均速度,B正确;工件在第4s内的加速度等于0,

第5s内的加速度为2m/s2,C错误;对工件受力分析有〃侬cos"侬sin*所以工件与

传送带间的动摩擦因数〃》tan，，D错误。

【备注】无

4.A

【解析】本题考查考生的理解能力和推理能力，需要考生灵活应用点电荷的场强公式及电势

随士变化的图象进行分析推理。

r

由点电荷的场强公式后局,可得£,：瓦=1：4,反：£=4:9,电场力做的功IkqU,心：&=1：1,

r2

则姓：限=1：1,A正确。

【备注】电势能、电势和电势差是高考的重要考点，要求考生会判断电场中电势的高低、电

荷电势能的变化,要求考生掌握电场力做功与电势差的关系、匀强电场中电势差与电场强度

的关系。近几年新课标高考试题中越来越重视图象问题的考查,经常出现根据。一x图象和

Jx图象进行分析的试题，复习时要高度重视。另要注意当只有电场力做功时，动能与电势

能之和保持不变。如果将。一x图象与广力图象进行类比，r-t图象上切线斜率的绝对值

表示加速度的大小，0—x图象上斜率的绝对值表示电场强度的大小。从0—x图象上求电

场强度与从Lt图象上求加速度的方法是相同的。

5.B

【解析】本题考查万有引力定律与开普勒定律,意在考查考生的推理能力。

轨道n的半长轴小于轨道I的半径，根据开普勒第三定律可知“嫦娥四号”沿轨道n运行的

周期小于沿轨道1运行的周期，故A错误;在轨道I上从1点开始变轨进入轨道I［，可知“嫦

娥四号”做向心运动，在1点应该制动减速，故B正确;在轨道H上运动时，“嫦娥四号”在/

点时的万有引力比在8点时的小,故在/点的加速度小于在6点的加速度,故C错误;根据开

普勒第二定律可知，“嫦娥四号”在轨道II上由4点运行到从点的过程中,速度逐渐增大，故

D错误。

【备注】无

6.AD

第8页

【解析】本题考查考生的分析推理能力，需要考生利用安培定则、磁场叠加等知识进行分析,

体现了模型构建等学科素养。

由安培定则和矢量平行四边形定则可知,46在7处的合磁场的磁感应强度大小8'=2acos

30°=百4,方向水平向左,A正确;/、8通电前,C受到重力mg,支持力凡,方向竖直向下的安

培力P安=2庆〃,则有F殳+m炉F、、,即凡=2为〃加g,力、8通电后，「受到/、6产生的磁场的安

培力F'-^B,IL,方向竖直向上,则有F决+畸FQ+F'安、即々=(2-0)庆〃+购C受到地面的支

持力减小△2F、「F片展灰〃,由牛顿第三定律得知,B错误；因导体棒。只在竖直方向上受力,

故不受摩擦力作用,从3导线通电前后，。所受摩擦力都为0,保持不变,C错误,D正确。

【备注】无

7.BC

【解析】本题考查功能关系、法拉第电磁感应定律和电路的综合，意在考查考生的推理能力

和分析综合能力。若金属棒刚进入磁场时的所受安培力大于重力,则金属棒在磁场中将做减

速运动,在6位置时速度最大,若金属棒刚进入磁场时所受的安培力小于重力,金属棒向下运

动过程中还会受到弹簧弹力，且越来越大,金属棒最终停在c位置,此时,衅kXx,金属棒达

到最大速度时,晰x'+F长,显然△x'<Ax,则金属棒达到最大速度的位置应在b、c之间，

经过c位置处时加速度不为零,故选项A错误;根据电流的定义、欧姆定律和法拉第电磁感应

定律可得于/△心口丝■•△t=吗所以选项B正确;金属棒从a到d过程中,弹簧弹力做

RRAtR

的总功为零,重力所做的功等于电阻力上产生的热量,故选项C正确;金属棒从开始运动到最

终停止,电阻分上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量与弹簧弹性势能的减少量之和,

故选项D错误。

【备注】无

8.BCD

【解析】本题考查了牛顿运动定律以及机械能守恒定律的应用，意在考查学生分析综合问题

的能力。

初始情况下分析物块6受力：竖直向下的重力4侬、垂直斜面向上的支持力A、沿斜面向上

的静摩擦力E,沿斜面和垂直斜面正交分解3物块受到的力，故6物块处于平衡状态，则有：

沿斜面方向：5=4mgsin30°=2mg，垂直斜面方向&=4;7198530。=2V5mg,由牛顿

第9页

第三定律知：物块8对斜面有垂直斜面向下的压力式和沿斜面向下的静摩擦力弓，把这两个

力向水平方向分解，则得：斜面体水平方向受到6的作用力（取水平向左为正方向）：

oc

/^sin30-Ffcos30>又因为%=FN=4mgeos30。=2>/3mg>

耳=Ff=4mgsin30。=2mg，所以&sin30。-7cos30°=0，所以初始状态下斜面体水平

方向受物块6的合力为零，不存在受地面的摩擦力，小球4下摆过程中，物块6始终保持静

止，则小球/不对外做功，机械能守恒，小球4的速度不断增大，到最低点时速度最大，这

时小球｛摆到低时对绳的拉力最大，设r为力到滑轮的绳长，最低点小球4的速度为匕则

由机械能守恒定律得：^mv:=mgr,又由牛顿第二定律得：F-mg=m^所以小球力

对绳的拉力为F=mg+m-=3mg，此时物块8在平行于斜面方向所受的摩擦力

r

5'=F-4mgsin30°=nig，方向沿斜面向下，由此可知物块6受到斜面的摩擦力先是沿斜

面向上2侬，后逐渐减少到零，再沿斜面向下逐渐增大到A错误，B正确；由以上分析

知绳子的张力一直增大，小球/摆到最低点时对绳的拉力最大，所以，选项C正确；将4

由静止释放，在其下摆过程中B始终保持静止，在绳子到达竖直位置之前，把斜面与物块8

看做整体，绳子始终有拉力，此拉力水平向左有个分力，而整体保持静止，水平方向受力平

衡，因此，地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右，那么，选项D正确。综上本题选BCD。

【备注】无

9.（1）不需要不需要（2）3.45CB.44~3.46）均匀变化0.31.0

【解析】（1）本题探究滑块速度随时间变化的规律,速度和加速度均由纸带上的数据求得,又

因滑块受不受摩擦力均做匀变速运动，所以不需要平衡摩擦力;实验中也不需要确保重物质

量远小于滑块质量。（2）由题图乙可知&=2.45cm、题=3.45cm,由““一£图线可知在相同时

间At内位移的增加量相同,所以滑块的速度是均匀变化的,计数点2对应的速度大小为

唆=处+*解得凄=0.30m/s,由Ax=af得平均加速度大小为a=l.0m/s\

2T

【备注】无

10.（1）否1.805.0（4.852均可）（2）2.7X102（2.5X1（/29X102均可）

【解析】本题考查探究某光伏电池的路端电压与电流的关系,考查了考生的实验能力.

第10页

(1)由出/图线的斜率等于电源的内阻,可知电源内阻不是固定值；由题图可知，电压表所选

的量程为3.0V,而分度值为0.1V,则读数为1.80V;由题图丁中读此此时电路中的电流为

220mA,因电源的电动势为后2.90V,可得此时电源的内阻厂a=铛必Q=5.0Q。(2)

I0.22

在实验一中，当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.0V,可得此时的电流为200mA,则

滑动变阻器的阻值为庐(言节.0)Q=5.0。；在实验二中滑动变阻器仍为该值时，外电路电

阻为彳外=加%=10Q,将外电路电阻的〃，图线画在此电源的〃-/图象中，如图。直线与图线

6的交点为电路此时的工作点，声74mA,则滑动变阻器消耗的电功率为产产庐0.0742X5

2

W=2.7X10^Wo

・

・

・KM

・

・•

・

・

・

SHe・R%

・

・

・

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■s

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”：：：：:：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：'；

SO_lOrt150200250¥)0\

【备注】无

11.(1)3/»g,方向竖直向下⑵H=M?R

(M+m)2

【解析】⑴设小球到达圆弧槽/底端时速度为％,由机械能守恒定律有侬・后加式1分)

解得冲二。证(1分)

根据牛顿第二定律有\*=及八分)

R

解得A三3侬(1分)

由牛顿第三定律可知小球对圆弧槽4底端的压力大小为N'=N方mg,方向竖直向下(1分)

(2)小球从圆弧槽1上滑下时，以小球与圆弧槽4为研究对象,系统机械能守恒,水平方向上动

量守恒,设小球离开圆弧槽A时,小球的速度为匕圆弧槽A的速度为n则有

第11页

Q=mv\+MvX^分）

由机械能守恒定律有磔足，崂生3(1分)

解得r广彦(1分)

之后，小球将沿圆弧槽6上升，以小球与圆弧槽8为研究对象,系统机械能守恒,水平方向上动

量守恒。当圆弧槽6的速度与小球速度的水平分量相等且小球速度的竖直分量为零时，小球

在圆弧槽8上上升的高度最大,设此时二者的水平速度均为匕，小球上升的最大高度为从

水平方向上由动量守恒定律有mv\=5瑜匕(1分)

由机械能守恒定律有y协vx+侬以2分)

联立解得分)

(M+m)2

【备注】无

12.⑴Bo=-叵(2)—qU(3)0.55Z

51q25

【解析】本题考查考生的分析综合能力，需要考生熟练掌握带电粒子在复合场中的运动规律。

⑴粒子P经/、6极板加速，由动能定理有qlP~mv

解得片陛

7m

撤去秋川极板间的电压,粒子产做匀速圆周运动，由题述知粒子恰好从N板上边缘穿出，如图

甲所示,则可知粒子户带负电,〃极板接正极，於极板接负极,设粒子尸在磁场中运动的轨迹半

径为R,由几何关系知

/=(^-Z)2+(3Z)2,解得庐5£

粒子夕在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则g唳="

R

第12页

解得哈

(2)电场、磁场同时存在时，粒子。在以N极板间沿直线做匀速运动，满足gSg喈)

解得祥

5L

将以押两极板间电压反向并撤去磁场后,粒子一在电场力作用下在收/V极板间做类平抛运

动,假设粒子P能离开电场,则由平抛运动规律知

竖直方向有36〃

水平方向有产%/=越二

22m

解得A=0.9L<L,假设成立，根据功能关系知最大动能瓦々原，代入数据得E^qU

25

(3)粒子一和粒子0碰撞过程中动量守恒,有mv=5+mJv'

碰撞后粒子做匀速圆周运动的半径/'+卫包=」匕=匹

(q+COq)Bo211?B021

解得？=吐

21

设碰撞时粒子/的偏转角为以运动轨迹如图乙所示

由几何关系知人1P0S0)〃?’COSo+R=L

解得cos8二里

100

因此碰撞前粒子0与"板之间的距离的=/?(1-cos〃)=0.55几

第13页

【备注】无

13.(DABD(2)炉48kg,片160m3

【解析】(1)本题考查了热