2022届新高考物理模拟演练卷 河北专版

2022届新高考物理模拟演练卷河北专版

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1.某国产车型启用全新动力标识，新的命名方式直接与车辆的加速性能联系起来，如图，TFSI前

面的那组数字称为G值，单位为m/sh计算公式为“G=^xl0"，式中Av为从静止加速到时速

100公里的速度变化量，4为不同车型的百公里加速时间。则以下说法正确的是（）

A.G值越大，车辆的速度变化量越大

B.G值越大，车辆的动力越强劲

C.时速100公里是指车辆百公里加速的平均速度

D.标识为45TFSI的车辆百公里加速时间约为7.3s

2.为解释氢原子的光谱特征，玻尔提出轨道量子化和能级量子化等假设.氢原子的能级示意图如图

所示，已知氢原子从〃=3的能级向〃=2的能级跃迁时辐射出。光，从〃=3的能级向”=1的能级

跃迁时辐射出6光，可见光的光子能量在1.62~3.1leV之间，下列说法正确的是（）

A.处于〃=2能级的氢原子吸收可见光之后会发生电离

B力光的波长大于a光的波长

C.若用b光照射某种金属能发生光电效应，则用a光照射该金属一定能发生光电效应

D.大量氢原子从〃=4能级向低能级跃迁时可辐射出2种频率的可见光

3.如图，一平行板电容器竖直放置，两极板间距为"，极板间的电场强度为E,左极板上有一小孔

。.一个电子从小孔O射入平行板电容器，速度方向在纸面内与左极板成60。角，电子向右运动的最

远距离为2,现将电容器左极板固定，右极板向右水平移动人电子以相同的速率由。点垂直极

2

板射入平行板电容器.下列说法正确的是（）

+Q-Q

A.极板间距增大一倍后两极板间的电场强度为E

B.极板间距增大一倍后两极板间的电场强度为

2

C.电子向右运动到达的最远处距左极板的距离为

3

D.电子向右运动到达的最远处距左极板的距离为青士”

3

4.2021年5月22日，中国首辆火星车“祝融号”已安全驶离着陆平台，到达火星表面（如图），开

始巡视探测.已知“祝融号”在地球表面所受万有引力大小是在火星表面的a倍，地球的第一宇宙速

度是火星的人倍.假设地球和火星均为质量分布均匀的球体，不考虑地球和火星的自转，则地球与

火星密度的比值为（）

5.如图，电源的电动势和内阻分别为区广，电流表和电压表都是理想电表，在滑动变阻器R的滑

片由“向6移动的过程中，下列说法正确的是（）

C.电压表Y的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值不变

D.电压表V2的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值变大

6.如图所示，空间中存在一平面直角坐标系xOy,其第一象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.

将一带负电的粒子从y轴上的A（0,a）点以一定初速度，沿着与y轴正半轴成6=45。的方向射入磁

场，经磁场偏转后，粒子从x轴上的C点垂直x轴离开磁场.已知磁感应强度大小为B,粒子的比

荷和电荷量分别为k、q,粒子的重力不计.下列说法正确的是（）

XXX

X%XX

XXX

A.粒子在磁场中运动的时间为」土

4kB

B.从射入磁场到离开磁场，粒子所受洛伦兹力冲量的大小为迤幽

4

C.粒子在磁场中运动的轨道半径为«

D.C与。点相距（必+1）。

7.电磁弹射的装置是航空母舰上的一种舰载机起飞装置。如图所示的装置也能进行电磁弹射，线圈

固定在光滑绝缘杆上、导体圆环套在绝缘杆的左端。则下列说法正确的是（）

A.开关闭合，圆环将从M端离开绝缘杆

B.圆环的位置不变，将滑动变阻器的滑片尸向左滑动少许，与滑片滑动前相比，闭合开关瞬间，圆

环所受的安培力相同

C.如果将电源反接，闭合开关，圆环将向右运动

D.如果将圆环放在线圈的右侧，闭合开关，圆环不会离开绝缘杆

二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，每题有多项符

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。

8.如图所示，质量分别为，%=1kg,,%=2kg的两个物体48放置在水平面上，两物体与水平面间

的动摩擦因数相同，均为〃=0.5,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现分别对物体48施加外

力耳、工作用，两个力与水平面的夹角分别为a=53。、6=37。，其中a=30N.物体A、3保持静

止，力用的大小不可能为（）

AB

A.5NB.10NC.15ND.20N

9.如图所示，小型发电机中线圈有20匝（未画出），在匀强磁场中绕垂直磁场的转轴匀速转动，

产生正弦交流电“=24夜sin256（V）,通过理想变压器向用电器输电，副线圈回路中接有小灯泡

（6V12W）和交流电动机M,当闭合开关时，小灯泡和电动机均正常工作，交流电流表A「的

示数为2A,已知电动机的内阻为工。，则以下说法正确的是（）

C.线圈最大磁通量为处EWbD.ls内通过交流电流表A,的电流方向改变50次

25TI

10.如图，极限铁笼飞车表演是用摩托车进行的特技表演，表演者在半径为R的球形铁笼内依靠摩

托车高速行驶完成高难度动作。若某一表演者和摩托车的总质量为相，表演者骑摩托车在铁笼内竖

直直径所在的圆面上以速度大小v做匀速圆周运动，让观众见证“让摩托飞一会儿”的惊险时刻，设

铁笼对摩托车的阻力与车对铁笼的压力成正比，即/=左/，重力加速度为g,将表演者和摩托车

视为质点，则其（）

A.在最低点和最高点对铁笼的压力差为&咫

B.从最低点到最高点过程中机械能增加了

C.从最低点到最高点过程中克服阻力做的功为兀如病

D.从最低点到最高点过程中摩托车牵引力做的功为2优（成v?+gR）

三、非选择题：共54分。第11~14题为必考题，每个试题考生都必须做答，第15~16题为选考题,

考生根据要求做答。

（-）必考题：共42分。

11.（6分）某研究性学习小组的同学设计实验探究轻质弹簧的相关特性。

（1）如图甲所示，将弹簧悬挂在铁架台上，保持弹簧轴线竖直，将刻度尺竖直固定在弹簧一侧；

弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，记下弹簧长度量，弹簧下端挂上钩码时，弹簧长度记为4；每次

增加一个质量为25g的钩码，弹簧长度依次记为。至纭。图乙是实验小组根据测得的数据所作的

图象，纵轴是所加祛码的质量，横轴是弹簧长度与（填“4”“人”或“右”）的差值，由图乙

可知弹簧的劲度系数为N/m。（重力加速度g取10m/s?）

'zn/lO-3kg

图甲图乙

（2）学习小组利用如图丙所示实验装置研究此弹簧的弹性势能。将此弹簧一端固定在水平导轨左

端的挡板上，另一端紧靠（不粘连）一质量为山、带有挡光片的小滑块，将弹簧压缩到位置P后

由静止释放（弹簧在弹性限度内），测出小滑块上的挡光片通过光电门的时间为已知挡光片

的宽度为"，滑块在通过光电门前已脱离弹簧，滑块在导轨上的运动可视为不受阻力，则滑块离开

弹簧时的速度大小为，弹簧推动小滑块释放的弹性势能的表达式为5=O

12.（8分）在某次物理实验探究课上，某学习小组想利用图甲所示电路来测量一个多用电表内电源

的电动势E和电阻“xlk”挡内部电路的总电阻（，在实验室找到以下器材：

①多用电表一只，预估内电源电动势约为6V；

②电压表：量程为0~15V,内阻约为十几千欧；

③电阻箱：最大阻值9999Q；

④导线若干.

（1）该小组做实验之前想测出电压表内阻，进行了以下操作步骤：

甲乙丙

①将多用电表挡位调到电阻“xlk”挡，红表笔和黑表笔短接，调零；

②断开开关S,将图甲中多用电表的黑表笔和（填力”或“2”）端相连，红表笔连接领一端.

③此时多用电表和电压表的读数分别为14.0kC和3.00V.从测量数据可知，电压表的内阻为

______kQ.

（2）接下来为了完成实验目标，又进行了如下操作：

①保持多用电表电阻挡位不变，闭合开关S,把电阻箱阻值调到适当值，记下多组电阻箱阻值R和

电压表示数U,某次测量时电阻箱的读数如图乙所示，则该读数为Q.

②某同学以_L为纵坐标，为横坐标，作1一_1最图线，如图丙所示；由图得£=V,凡=

URUR

kQ.（本小问结果均保留两位有效数字）

13.（12分）如图所示，一轻质弹簧的下端固定在倾角为6=3（T的斜面下方的挡板P上，另一端与

质量为，%=1。kg的滑块A连接在一起，质量为mB=3.0kg的滑块B与滑块A紧靠在一起静止在

斜面上，此时滑块A、3刚好与斜面之间不存在摩擦力作用。现对滑块8施加一平行于斜面向上的

拉力F，使其从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知两滑块在运动0.2s时刚好分离，分离后

滑块8再运动0.2s刚好能到达弹簧的原长位置，弹簧的劲度系数％=10。N/m,重力加速度

g=10m/s2,两滑块均可视为质点且与斜面间的动摩擦因数相同。求：

（1）滑块48刚分离时滑块A的速度大小；

（2）分离后滑块8受到的拉力F的大小。

14.（16分）距离为d的两根轨道至瓦;CDGH平行放置,AB.8与水平面的夹角为30。，

BE、DG为两段光滑绝缘圆弧轨道（长度可忽略），除8区DG两段外其余部分均为金属，电阻

可忽略不计，EF、G”均光滑、足够长且二者在同一水平面上，轨道的AC端接一个电容为

c=券的电容器,FH端接一个电阻恒为R的小灯泡，A8CD所在平面内的磁场方向垂直于平

面向下，EG右侧的水平面内的磁场方向竖直向上，磁感应强度的大小均为B。长为d、质量为〃八

电阻不计的导体棒P从靠近AC端的位置由静止开始沿轨道下滑，在EG处与静止在此处的质量为

2〃?、电阻为2R、长度为d的导体棒Q发生弹性碰撞，碰撞后瞬间导体棒P被拿走，此时小灯泡

刚好正常发光。P棒的初始位置离水平面的高度为/?,导体棒与倾斜轨道间的动摩擦因数为

〃=吟，重力加速度为g,导体棒在运动过程中始终与轨道垂直且接触良好。求：

（1）小灯泡的额定功率；

（2）导体棒。在磁场中运动的距离及此过程中导体棒。上产生的焦耳热。

（二）选考题：共12分。请考生从2道题中任选一题作答。

15.【选修3-3］（12分）

（1）（4分）下列说法正确的是.

A.气体膨胀对外做功，其内能可能增大

B.物体温度升高但体积不变，其内能可能减小

C.扩散现象只能在气体和液体中发生，不能在固体中发生

D.液体温度越高，布朗运动越明显，液体分子热运动的平均动能越大

（2）（8分）某品牌篮球的标准气压为160kPa.小明从商场购买了一只该品牌的篮球，到家后测得

球内气压仅为150kPa,此时室内温度为3C.篮球内空气可视为理想气体，且球内空气的体积始终

保持V=7.0L不变.

（i）若不给该篮球充气，要使球内气压达到标准气压，求篮球的温度应达到多少？

（ii）为了检测该篮球的抗压性能，在做好防护措施的情况下，小明用气泵给篮球缓慢充气，测

得球内气压达到600kPa时;篮球瞬间炸裂，整个过程在3℃的室温下完成.求该过程中充入篮球的

空气质量.（已知3℃、150kPa时，空气的密度为p=1.7kg/m3）.

16.【选修3-4】（12分）

（1）（4分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v=2m/s,r=0时刻的波形图如图甲所示,

x=0.30m处的质点的振动图线如图乙所示，已知该波的波长大于0.30m,则该波的波长为

m,周期为s.

(2)(8分)如图所示，梯形ABCD为玻璃砖的横截面，44=6()。,/3=30。,4)=2/,43=5/.一单

色细光束从空气中垂直4)边中点射句玻璃砖，通过玻璃砖后从边射出的光线与最初入射方向

的夹角为30。求：.

(i)玻璃砖对该光束的折射率；

(ii)该光束在玻璃砖中运动的最长时间.

答案以及解析

1.答案：B

解析：由题设所给的G值的公式可知，G值越大，该车的加速度越大，速度的变化率越大，由牛

顿第二定律可知车辆的动力越强劲，A错误、B正确；时速100公里为瞬时速度，C错误；100

278

km/h~27.8m/s,根据公式可得加2一—x10s»6.2s,D错误。

45

2.答案：D

解析：处于〃=2能级的氢原子的电离能为3.40eV,该电离能大于可见光的能量，所以处于〃=2

能级的氢原子吸收可见光之后不会发生电离，A错误；由纥苒=初=〃£可知，8光的波长小于

〃光的波长，B错误；由纥-纥可知，。光的频率小于b光的频率，用人光照射某种金属能发

生光电效应，说明人光的频率大于该金属的截止频率，但a光的频率不一定大于该金属的截止频率,

因此用〃光照射该金属不一定发生光电效应，C错误；大量氢原子从〃=4能级向低能级跃迁时可

以辐射出6种不同频率的光子，其中只有氢原子从〃=4能级跃迁到〃=2能级时辐射的光子能量

和从n=3级联注到〃=能级时辐射的光子能量与=在可

E=EA-E2=2.55eV2E'=4-1.89eV,

见光的光子能量范围内，所以可辐射出2种频率的可见光，D正确.

3.答案：A

解析：平行板电容器两极板间的电场强度E=S,两极板间的电势差U=义，平行板电容器的电

dC

C=/2,由以上几式解得£=出丝，则两极板间距增大后电场强度不变，选项A正确，B错误;

^nkdcTS

电子第一次在平行板电容器中运动时，沿垂直极板方向，运动到距左极板最远时，由运动学公式

有0-(%sin&)o)2=-空•"，电容器间距增大，电场强度不变，则加速不变，电子第二次在平行

m2

板电容器中运动到距左极板最远时，0-4=-2些无，解得x=选项CD错误.

m3

4.答案：A

解析：设“祝融号”质量为相，某星球质量和半径分别为例和凡其第一宇宙速度为也由万有引力

定律可知，“祝融号”在该星球表面所受万有引力大小尸=0您，则由第一宇宙速度的

R2Gm

、，一T6,—M/WmrV2rM-切/曰cH7V2,一FR2ctnv1h-u—r制一/HV4日扑

定乂可知G——=-------,1联立解得R=------，由加=和TrtR=，两式可得M=------，星球

R~RFGmFGF

M3尸2

密度P=代入M和R的表达式后得夕=］言不，所以地球与火星密度的比值

—2?3

3

△=叁•£=■4,故A正确，BCD错误.

AF；片b2

5.答案：C

解析：分析电路图可知，电压表V,测量的是路端电压，电流表A测量的是干路总电流，电压表V?

测量的是定值电阻凡两端的电压，滑动变阻器左右两部分并联，在滑片由。向匕移动的过程中，

并联总电阻先增大后减小，干路总电流先变小后变大，路端电压先增大后减小，A、B错误；根据

E=U+〃可知电压表V1的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值的绝对值等于电源的

内阻广，所以两表示数变化量大小的比值不变，C正确；电流表测量的是干路总电流，也是流过《

的电流，根据/=与=半可知电压表V,的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值

IA/

不变，D错误。

6.答案：D

解析：如图所示，作出粒子的轨迹，粒子在磁场中运动的时间为/=立二@・细=四，A错误；

2兀qB4kB

由几何关系得粒子的运动轨道半径R=V5a,由洛伦兹力提供向心力有夕阳=加”，解得

「=姻=虫幽，因为洛伦兹力是变力，所以粒子所受洛伦兹力冲量的大小/工⑷田)/,即

mm

/工[1幽8].也=还幽上<2错误；由几何关系可知，C与。点距离

m)4qB4

soc=R+a=(a+1)a,D正确.

7.答案：A

解析：闭合开关，线圈中有电流通过，周围产生磁场，穿过圆环的磁通量增加，则由楞次定律可

知，圆环将向左运动，从绝缘杆的M端离开，A正确；圆环的位置不变，将P向左滑动少许，电

路中的总电阻减小，闭合开关瞬间，线圈中的电流增大，则圆环所受的安培力增大，B错误；如果

将电源反接，闭合开关后穿过圆环的磁通量仍增加，则由楞次定律可知，圆环仍从绝缘杆的M端

离开，即圆环仍将向左运动，C错误；如果将圆环放在线圈的右侧，闭合开关，由以上分析可知圆

环将从绝缘杆的N端离开，D错误。

8.答案：BCD

解析：以物体A为研究对象，受力分析如图甲所示，由力的分解与合成规律得

Ftcosa-FBA-ft=0,Fw-mAg-Ftsina=0,由于月sina>〃科1,则A与水平面间的静摩擦力

已达到最大，且48之间有相互作用，所以外「解得k=1N：以物体B为研究对象，受

力分析如图乙所示，由力的分解与合成规律得Reos尸+6仍-£=0,fN2+f；sin^-/MBj?=0,又

%=%=1N,因为人解得鸟4,N=8.2N，选项A正确，BCD错误•

9.答案：A

解析：发电机电动势最大值En,="BS“=240V,线圈最大磁通量为①=8S=&=S^Wb,C

inmicu

coneo125兀

错误；由题意知，。=25兀，则交流电的频率/=^=12.5Hz,一个周期内交流电方向改变两次,

2兀

故1s内通过交流电流表A2的电流方向改变25次，D错误；电流表A1示数为L=2A,发电机产

生电动势的有效值为H=24V,则变压器的输入功率P=U/=48W,B错误；由理想变压器中电

压比与匝数比的关系知，区=殳,解得九=3,由电流比与匝数比的关系知之=",解得

%〃21%（

,则通过电动机的电流为4-4=6A,则电动机的输出功率

/2=8A,ZL=-^=^^=2A

词M=27w,A正确.

10.答案：BC

解析：表演者和摩托车在最低点时有自-〃名=加看，表演者和摩托车在最高点时有

2

N+mg=m—,可知表演者和摩托车在最低点和最高点时对铁笼的压力差&V=2〃?g,A错误；表

lR

演者和摩托车从最低点到最高点过程中做匀速圆周运动，速率不变，动能不变，重力势能增加

2mgR,故从最低点到最高点过程中机械能增加2〃?gR,B正确；设表演者和摩托车从最低点逆时

针做匀速圆周运动，把右边半个圆弧”等分，即每一小段的长为竺，在右侧圆周下半部分任取一

n

小段圆弧A,如图，则%="=以加匕+Mgsin。）•”，同理，在右侧圆周上半部分与A对

nRn

称位置B有展空=©m±-mgsine）•史，根据对称性可知，在上半圆周与下半圆周对称

nRn

点附近很小一段圆弧上的阻力做的功之和为=257上••竺，所以表演者和摩托车从最低点到最

fRn

高点过程中克服阻力做的功为叱=25?匕•竺上=•7"，C正确；根据能量守恒定律可知，从最

1Rn2

低点到最高点过程中摩托车牵引力做的功为叫=必+2〃?gR,可得叫=〃?（成丫2+2gR）,D错误。

B

11.答案：(1)即25

，、、d1(d\

(2)一\—ni\一

解析：(1)因为要探究的是弹力跟弹簧的伸长量的关系，故应该将测得的弹簧的长度减去弹簧自

然伸长时的长度，由题图乙可得，弹簧的劲度系数％=£=烈='Ox10?1°爆01=25N/m。

xx6x10-2

(2)挡光片通过光电门的时间为加，挡光片的宽度为d,滑块通过光电门的速度大小为v=

由于滑块在导轨上的运动可视为不受阻力，则滑块离开弹簧时的速度大小为;，滑块到达光电门

A/

时的动能线=；，"广即弹簧释放的弹性势能全部转化成小滑块的动能，故

12.答案：⑴②1；③14.0

(2)①2110；②6.0；15

解析：(1)②根据多用电表内部原理可知，电流流向为“红表笔流入，黑表笔流出”，故黑表笔应

与电压表正极相连，故选“1”；

③多用电表测电压表内阻时，示数即为电压表内阻，即为14.0kC.

(2)①根据电阻箱读数原理可知，题图乙中电阻箱读数应为

2xlOOOQ+lxlOOQ+lxlOQ+OxlQ=211OQ；

②根指闭合电路的欧每定律£="+"&可知，+根据题图丙中图线的斜率和截距

RUERE

的含义可得E=6.0V,4=15kO.

13.答案：(1)由题意可知，初始时48静止不动，设此时弹簧的压缩量为%,对43整体受

力分析有(%+〃%)gsin0=力

解得超=0.2m

设滑块B的加速度大小为m则有不=；“产

解得。=2.5m/s2

分离时两滑块速度相同，故4B分离时滑块A的速度大小为之=。V

解得以=。-5m/s

（2）设滑块48分离之前二者共同运动的距离为芭，则有药

解得X=0.05m

故此时弹簧的压缩量为毛=%）-玉=0.15m

刚分离时两滑块的加速度相同，对滑块4受力分析，由牛顿第二定律可得

kx2-tnAgsin0-^imAgcos0=mAa

解得"=母

滑块A、8分离后，对滑块8,由牛顿第二定律可得F-，%gsine-w〃8gcose="?/

解得尸=45N

解析：

14.答案：（1）导体棒P在倾斜轨道上运动时，对导体棒P受力分析有

mgsin30°-pmgcos30°-F.t.=ma

口厂.,n儆」_CAt7,CBJAv,

且F*=Bnld=B―-d=B-----d=Bn-------d=CBda

安MMAr

mgg

解得”=3®+次屋）二

设P棒到达EG时的速度为%,有片=2ax「^

sin300

设导体棒P、。碰撞后瞬间的速度分别为岭、V,

P、Q棒碰撞过程动量守恒，Wmv„=mv2+2mv]

由能量守恒定律有=+gx2,m；

解得巧

此时导体棒Q产生的感应电动势E=Bd4

E

此时流过灯泡的电流/=封不

R+2/?

此时灯泡的功率P=%=/2xR=8Bdgh

(2)当导体棒。在水平轨道上滑动时，对导体棒。由动量定理有

/安=0-2mv]

设导体棒Q在水平轨道上滑动的时间为3通过的距离为羽则有

一E

=-Bldt=-B---------dt=

2R+R―L—dt=-

12gh

导体棒。在运动过程中由能量守恒定律有=Q&

导体棒。上产生的热量Q=产田=处警

K+2.KoI

解析：

15.答案:(1)AD

(2)