河北省石家庄市河正定中学2022年高考物理一模试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

注意事项

1.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回.

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.

3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.

4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他

答案.作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效.

5.如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗.

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.中国自主研发的世界首座具有第四代核电特征的核电站一华能石岛湾高温气冷堆核电站，位于山东省威海市荣成石

岛湾。目前核电站使用的核燃料基本都是浓缩铀，有一种典型的铀核裂变方程是2；；U+XT啜Ba+：：Kr+3x。下列

关于x的说法正确的是（）

A.x是a粒子，具有很强的电离本领

B.x是a粒子，穿透能力比较弱

C.x是中子，中子是卢瑟福通过实验最先发现的

D.x是中子，中子是查德威克通过实验最先发现的

2.如图所示，AB两个小球用长为1m的细线连接，用手拿着A球，3球竖直悬挂，且4、3两球均静止。现由静

止释放A球，测得两球落地的时间差为0.2s,不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2,则A球释放时离地面的高度

为

A.1.25m

B.1.80m

C.3.60m

D.6.25m

3.将检验电荷g放在电场中，g受到的电场力为匕我们用土来描述电场的强弱。类比于这种分析检验物体在场中受

q

力的方法，我们要描述磁场的强弱，下列表达式中正确的是（）

①

EF八FR

A.—B.——C.—D•基

SLvIL

4.如图所示，将一小木块和一小钢珠分别用手拿着并压缩两根一端分别竖直固定在地面上的弹簧上端。现同时释放小

木块和小球，若小木块在整过运动过程中所受空气的阻力/与其速度v满足了=初（A为常数），而小钢珠的运动忽略

空气阻力，且两物体同时离开弹簧，取向上为运动的正方向，则下图能正确反应两物体离开弹簧后的运动情况的修

图像的是（)

小木块小钢球

5.将一定值电阻分别接到如图1和图2所示的两种交流电源上，在一个周期内该电阻产生的焦耳热分别为Q和Q2,

则Q1：0等于（）

A.2：1B.1：2C.叵1D.1：72

6.下列说法正确的是（）

A.光子没有质量，所以光子虽然具有能量，但没有动量

B.玻尔认为，原子中电子的轨道是量子化的，能量也是量子化的

C.将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会缩短放射性元素的半衰期

D.原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象称为质量亏损

二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。

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.如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为w的小球，从离弹簧上端高九处由静止释放。

某同学探究小球在接触弹簧后向下的运动过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox,作

出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断

A.当x=/i+xo时，重力势能与弹性势能之和最小B.最低点的坐标为x=/i+2xo

C.小球受到的弹力最大值等于2mgD.小球动能的最大值为根g/z+等

8.如图所示，a、b、c、d为匀强电场中的等势面，一个质量为机，电荷量为q的质子在匀强电场中运动，4、3为其

运动轨迹上的两个点。已知该粒子在A点的速度大小为内，且方向与等势面平行，在5点的速度大小为以，A、5连

线长为L,连线与等势面间的夹角为伍不计粒子受到的重力，则（）

B.等势面》的电势比等势面c的电势低

Leos6*

C.粒子从A点运动到3点所用的时间为------

匕

D.匀强电场的电场强度大小为.（"2一

2qLcosO

9.如图所示，有两列沿z轴方向传播的横波，振幅均为5cm,其中实线波甲向右传播且周期为0.5s、虚线波乙向左传

播，，=0时刻的波形如图所示。则下列说法正确的是（）

A.乙波传播的频率大小为1Hz

B.甲乙两列波的速度之2：3

C.两列波相遇时，能形成稳定的干涉现象

D.UO时，x=4cm处的质点沿y轴的负方向振动

E.f=0.25s时,x=6cm处的质点处在平衡位置

10.如图所示，一个碗口水平、内壁光滑的半球形碗固定在水平桌面上，在球心。点固定一电荷量为。的带正电金属

球，两个质量相等的绝缘带电小球A和B分别紧贴着内壁在水平面内做匀速圆周运动。若小球A、B所带电荷量很少,

两者间的作用力忽略不计，且金属球和带电小球均可视为质点，取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（）

A.小球A运动轨迹上各点的电场强度相同

B.小球A运动轨迹上各点的电势相等

C.小球A的电荷量大于小球B的电荷量

D.小球A的角速度大于小球B的角速度

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）某同学用气垫导轨做验证动能定理实验装置如图甲所示，重力加速度为g,按要求完成下列问题。

⑴实验前先用游标卡尺测出遮光条的宽度测量示数如图乙所示，则遮光条的宽度d=___________mmo

（2）实验中需要的操作是

A.调节螺钉，使气垫导轨水平

B.调节定滑轮，使连接滑块的细线与气垫导轨平行

C.滑块与遮光条的总质量M一定要远大于钩码的质量m

D.使滑块释放的位置离光电门适当远一些

⑶按图示安装并调节好装置，开通气源，将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间

为At,则物块通过光电门时的速度为v=(用测得的物理量字母表示)

(4)若保持钩码质量不变，改变滑块开始释放的位置，测出每次释放的位置到光电门的距离x及每次实验时遮光条通过

光电门的时间At,通过描点作出线性图象来反映合力的功与动能改变量的关系，则所作图象关系是时才

能符合实验要求。

A.X—△tB.x—(△t)2C.x—(At)-1D.x—(△t)P

12.(12分)某同学为了测量电源的电动势和内阻，根据元件的不同，分别设计了以下两种不同的电路。

实验室提供的器材有：

两个相同的待测电源E,辅助电源E';

电阻箱飞、4，滑动变阻器R、R;

电压表V,电流表A；

灵敏电流计G,两个开关S1、S2O

主要实验步骤如下:

①按图连接好电路，闭合开关SI和S2,再反复调节&和&，或者滑动变阻器E、R',使电流计G的示数为0,读

出电流表A、电压表V示数分别为q。

②反复调节电阻箱与和与(与①中的电阻值不同)，或者滑动变阻器R、R',使电流计G的示数再次为0,读出电

流表A、电压表V的示数分别为(、3。

回答下列问题：

⑴哪套方案可以更容易得到实验结果(填呷”或“乙

⑵电源的电动势E的表达式为,内阻「为o

⑶若不计偶然误差因素的影响，考虑电流、电压表内阻，经理论分析可得，E测（填“大于”“小于”或“等于"）E真,

/（填“大于”“小于”或“等于”）公。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）了测量所采集的某种植物种子的密度，一位同学进行了如下实验：

①取适量的种子，用天平测出其质量，然后将几粒种子装入注射器内；

②将注射器和压强传感器相连，然后缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度匕压强传感器自动记录此

时气体的压强P；

③重复上述步骤，分别记录活塞在其它位置的刻度V和记录相应的气体的压强p；

④根据记录的数据，作出L-y图线，并推算出种子的密度。

P

（1）根据图线，可求得种子的总体积约为ml（即co?）。

（2）如果测得这些种子的质量为7.86xl（f3kg,则种子的密度为kg/m3»

（3）如果在上述实验过程中，由于操作不规范，使注射器内气体的温度升高，其错误的操作可能是、。这

样操作会造成所测种子的密度值_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

°48121620f(ml)

14.（16分）据报道，我国华中科技大学的科学家创造了脉冲平顶磁场磁感应强度超过60T的世界纪录，脉冲平顶磁

场兼具稳态和脉冲两种磁场的优点，能够实现更高的强度且在一段时间保持很高的稳定度。如图甲所示，在磁场中有

一匝数n=10的线圈，线圈平面垂直于磁场，线圈的面积为S=4xl0-4m2,电阻为R=60Q。如图乙为该磁场磁感应强度

的变化规律，设磁场方向向上为正，求：

（l）UO.5xl0-2s时，线圈中的感应电动势大小；

⑵在0-2x10%过程中，通过线圈横截面的电荷量；

⑶在0-3x10%过程中，线圈产生的热量。

口10%

甲乙

15.（12分）在xOy平面的x轴上方区域范围内存在着范围足够大的匀强磁场（如图甲所示）。在空间坐标（x=0,产;a）

处有一粒子源，在某一时刻向平面内各个方向均匀发射N个（N足够大）质量为，小电荷量为-g,速度为用的带电粒

子：（不计粒子重力及粒子间的相互作用，题中N、a、m>-q>%均为已知量）

⑴若放射源所发出的粒子恰好有;不能到达X轴，求磁感应强度为多大；

⑵求解第⑴问中，X轴上能接收到粒子的区域长度L；

（3）若磁场仅限制在一个半径为。的圆形区域内，圆心在坐标（a,Ja）处。保持磁感应强度不变，在x轴的正半轴

a<x<2a区间上铺设挡板，粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上并被挡板吸收，求：这部分粒子在先后到达

板上的时间内对挡板的平均作用力。

XXXXXXXXXX

XXXXXXXXXX

XXXXXXXXXX

XXXXXXXXXX

XXXXXXXXXX

甲

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D

【解析】

AB.根据该反应的特点可知，该核反应属于重核裂变，根据核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒可知，x为中子，

故AB错误；

CD.根据物理学史可知，卢瑟福发现了质子，预言了中子的存在，中子是查德威克通过实验最先发现的，故C错误,

D正确。

故选D。

2、B

【解析】

设释放时A球离地高度为h,则行-产P=求得九=L80m,。

A.1.25m与上述计算结果九=1.80m不相符，故A错误；

B.l.80m与上述计算结果/1=1.80m相符，故B正确；

C.3.60m与上述计算结果九=1.80m不相符，故C错误；

D.6.25m与上述计算结果力=1.80m不相符，故D错误。

3、C

【解析】

将检验电荷4放在电场中，q受到的电场力为凡我们用£来描述电场的强弱；类比于这种分析检验物体在场中受力

q

的方法，用5=£来描述磁场的强弱；故C项正确，ABD三项错误。

IL

4、D

【解析】

对于小钢球没空气阻力时只受重力，是竖直上抛运动，7图像是直线，故图中直线为钢球的运动图像。对于小木块有

空气阻力时，上升阶段由牛顿第二定律得

F=ma=mg+f

解得

kv

a=g+—

m

由于阻力随速度的减小而减小，故上升阶段加速度逐渐减小，最小值为g。同理，有空气阻力时，下降阶段由牛顿第

二定律可得

kv

a=g-----

m

由于阻力随速度增大而增大，故下降过程中加速度逐渐减小，v-f图像的斜率表示加速度，故图线与，轴相交时刻的加

速度为g,此时实线的切线与虚线平行。故D正确，ABC错误。

故选D。

5、A

【解析】

对于方波（图1）来说，交流电压有效值为:

U]=/

故在电阻上产生的焦耳热为

对于正弦波（图2）来说，故交流电压有效值为：

3=牛

加

故在电阻上产生的焦耳热为

Q,=%=宜1

2R2R

故

22

Q：Q=殳7：曳7=2：1

12R2R

故A正确BCD错误。

故选Ao

6、B

【解析】

A.光子具有能量，也具有动量，A项错误；

B.玻尔认为，原子中电子的轨道是量子化的，能量也是量子化的，B项正确;

C.元素的半衰期不会因为高温而改变，C项错误；

D.原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，D项错误。

故选B。

二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。

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、AD

【解析】

由图象结合小球的运动过程为:先自由落体运动，当与弹簧相接触后，再做加速度减小的加速运动，然后做加速度增大

的减速运动，直到小球速度为零。

A.当时，弹力等于重力，加速度为零，小球速度最大，动能最大，由于系统机械能守恒，所以重力势能与弹

性势能之和最小，A正确；

B.在最低点小球速度为零，从刚释放小球到小球运动到最低点，小球动能变化量为零，重力做的功和弹力做的功的

绝对值相等，即到最低点图中实线与x轴围成的面积应该与mg那条虚线与x轴围成的面积相同，所以最低点应该在

&+2xo小球的后边，B错误；

C.由B知道最低点位置大于x=/z+2%,所以弹力大于2,咫，C错误；

D.当xM+xo时，弹力等于重力，加速度为零，小球速度最大，动能最大，由动能定理可得

WG+WN=mg(h+x0)-mg-^x0=mgh+mgx0,

故D正确。

8、AC

【解析】

A.电场为匀强电场，等势面沿水平方向，则电场线的方向沿竖直方向，带正电的质子弯曲的方向向下，所以质子受

力的方向向下，从A到3的过程中电场力做正功，所以质子的速度增大，故A正确；

B.质子受力的方向向下，质子带正电，则电场的方向向下，而沿着电场线电势逐渐降低，故6的电势高于c的电势;

故B错误；

C.质子在A点的速度大小为孙，在3点的速度大小为也，质子在沿等势面方向的分速度不变为口，所以质子运动的

时间

x_Lcos0

匕匕

故C正确;

D.在沿电场线的方向的位移为尸LsinO,由动能定理有

qEy=gmv：-gmv^

联立解得

2qLsva6

故D错误。

故选ACo

9、ADE

【解析】

B.由于两列波在同一介质中传播，因此两列波传播速度大小相同，故B错误；

A.由图可知，甲波的波长九=4cm,乙波的波长％2=8cm,由y=)/可知，甲波和乙波的频率之比为2：1,又甲波的频

率为2Hz,所以乙波的频率为1Hz,故A正确；

C.由于两列波的频率不相等，因此两列波在相遇区域不会发生稳定的干涉现象，故C错误；

D.由质点的振动方向与波的传播方向的关系可知，两列波在平衡位置为x=4cm处的质点引起的振动都是向下的，根

据叠加原理可知该质点的振动方向沿y轴的负方向，故D正确；

E.从U0时刻起再经过0.25s,甲波在平衡位置为x=6cm处的位移为零，乙波在平衡位置为x=6cm处的位移也为零,

根据叠加原理可知该质点处在平衡位置，故E正确。

故选ADEo

10、BD

【解析】

A.小球A运动轨迹上的各点到。点的距离相等，根据点电荷的场强表达式

E=k%

r

可知小球A运动轨迹上各处的电场强度大小相等、方向不同，A错误；

B.以。为球心的同一球面是等势面，小球A运动轨迹上的各点电势相等，B正确；

C.带电小球的电性无法确定，所以电荷量大小无法确定，C错误；

D.对于任意一球，设其轨道上某点与。点连线与竖直方向的夹角为。，碗的半径为衣，由牛顿第二定律

mgtan0=mat2r

又

r=Rsin0

解得

g

CD-

Reos3

R一定,。越大，角速度越大，所以小球A的角速度大于小球B的角速度，D正确。

故选BD„

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、5.45ABDD

【解析】

⑴游标卡尺的主尺读数为5mm,游标读数为二二x；二C-F二二，所以最终读数为5.45mm；

(2)A项：调节螺钉，使气垫导轨水平，故A正确;

B项：为了使绳的拉力等于滑块的合外力，调节定滑轮，使连接滑块的细线与气垫导轨平行，故B正确;

C项：对系统来说，无需滑块与遮光条的总质量M远大于钩码的质量m,故C错误；

D项：使滑块释放的位置离光电门适当远一些，可以减小测量滑块运动位移的误关，故D正确。

故选：ABDo

(3)滑块通过光电门的速度为：；

(4)由公式.，解得：_，故选D。

---------::=-(I-+—11—-=:一二一.

12Tl12Tl

【解析】

(1)口]甲电路的连接有两个特点：左、右两个电源间的路端电压相等，干路电流相同，电阻箱可以直接读数；乙电路更

加适合一般情况，需要采集更多数据，并且需要作图处理数据才可以得到结论，同状态下采集数据，根据闭合电路欧

姆定律列式求解电源的电动势E和内阻厂，甲电路更简单。

⑵⑵[3]根据闭合电路欧姆定律得

E=Ux+lxr

E=U2+12T

解得

⑶[4]⑸当电流计G的示数为0时，相同电源，电流相等时路端电压相等，此电路中电流表测的是干路电流，电压表

测的是飞两端的电压(路端电压)，因此电流表和电压表都是准确值，故

E测=E真,谢=,

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、5.6(±0.2)1.40x103(±0.2x103)手握住了注射器内的封闭气体部分没有缓慢推动活塞偏小

【解析】

考查理想气体的等温变化。

【详解】

(1)[1].根据玻意耳定律：

PV=C

当工趋向于0,则气体体积趋向于0,从工-y图象知，横轴截距表示种子的体积为：5.6（±0.2）ml。

PP

（2）[2].密度为：

m_7.86x10“

kg/m3=1.40xl03kg/m3

V-5.6xW6

（3）[3][4][5]