甘肃省天水市秦安县2022年高考压轴卷物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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．空中飞椅是游乐场里少年儿童们十分喜爱的娱乐项目，其模型如图所示，顶端转盘上吊着多个座椅，甲、乙两个儿童分别坐在A、B两个吊椅中，当转盘以一定的角速度稳定匀速转动时，连接座椅的钢丝绳与竖直方向的夹角分别为a、θ。巳知连接A、B座椅的钢丝绳长度分别为L1、L2，甲、乙两儿童的质量分别为m1、m2，两座椅的质量相等，若a>θ，则一定有A．L1>L2 B．L1<L2C．m1>m2 D．m1<m22．如图所示，质量均为的物块A、B压在置于地面上的竖直轻弹簧上，上端弹簧弹性系数为1，下端弹簧的弹性系数为，弹簧与地面、弹簧与物块间均没有栓接，A、B处于静止状态，现给A一个竖直向上的拉力，的大小自0开始缓慢增大，物块B自初始位置能上升的最大高度为（）A． B． C． D．3．如图所示，用不可伸长的轻质细线a、b悬挂一小球，小球静止时，绳a、绳b与水平方向的夹角均为，绳b的拉力大小为F1。现将绳a剪断，剪断后瞬间绳b的拉力大小为F2，则F1:F2为（）A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．4．用粒子(He)轰击氮核(N)，生成氧核(O)并放出一个粒子，该粒子是（）A．质子B．电子C．中子D．光子5．2019年8月，“法国哪吒”扎帕塔身背燃料包，脚踩由5个小型涡轮喷气发动机驱动的“飞板”，仅用22分钟就飞越了英吉利海峡35公里的海面。已知扎帕塔（及装备）的总质量为120kg，设发动机启动后将气流以6000m/s的恒定速度从喷口向下喷出，则当扎帕塔（及装备）悬浮在空中静止时，发动机每秒喷出气体的质量为（不考虚喷气对总质量的影响，取g=10m/s2）（）A．0.02kg B．0.20kg C．0.50kg D．5.00kg6．如图所示，内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上，碗口保持水平．A球、C球与B球分别用两根轻质细线连接，当系统保持静止时，B球对碗壁刚好无压力，图中θ=30º，则A球、C球的质量之比为（）A．1:2 B．2:1 C．1: D．:1二、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．如图所示，长方体物块上固定一长为L的竖直杆，物块及杆的总质量为如2m.质量为m的小环套在杆上，当小环从杆顶端由静止下滑时，物块在水平拉力F作用下，从静止开始沿光滑水平面向右匀加速运动，环落至杆底端时，物块移动的距离为2L,已知F=3mg,重力加速度为g.则小环从顶端下落到底端的运动过程A．小环通过的路程为B．小环所受摩擦力为C．小环运动的加速度为D．小环落到底端时，小环与物块及杆的动能之比为5:88．投掷标枪是运动会的比赛项目。运动员将标枪持在离地面高的位置，之后有三个阶段：①运动员与标枪--起由静止加速至速度为；②以的速度为基础，运动员经的时间将标枪举高至处，并以的速度将标枪掷出；③标枪离手后向斜上方向运动至离地面的最高点后再向斜下方运动至地面。若标枪的质量为，离手后的运动的最大水平距离为。取地面为零势能参考面，取。下列说法中正确的是（）A．第①阶段中，运动员对标枪做功B．第①②③阶段中，标枪获得的最大动能为C．第①②③阶段中，标枪的最大机械能为D．第②阶段中，运动员对标枪做功的平均功率为9．如图所示，足够长U型管内分别由水银封有、两部分气体，则下列陈述中正确是A．只对加热，则h减小，气柱长度不变B．只对加热，则h减小，气柱长度减少C．若在右管中注入一些水银，将增大D．使、同时升高相同的温度，则增大、h减小10．如图甲所示，质量为的物块从弹簧上方离地高处由静止释放，其动能与离地高度的关系如图乙所示，其中阶段图像为直线，其余部分为曲线，对应图像的最高点，重力加速度为，不计空气阻力，以下说法正确的是（）A．弹簧的劲度系数B．当物块下落到高度时，重力势能与弹簧的弹性势能之和最小C．当物块处于高度时，弹簧的弹性势能为D．在物块从下降到过程中，弹簧的最大弹性势能为三、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）如图所示为某同学设计的一种探究动量守恒定律的实验装置图。水平桌面固定一长导轨，一端伸出桌面，另一端装有竖直挡板，轻弹簧的一端固定在竖直挡板上，另一端被入射小球从自然长度位置A点压缩至B点，释放小球，小球沿导轨从右端水平抛出，落在水平地面上的记录纸上，重复10次，确定小球的落点位置；再把被碰小球放在导轨的右边缘处，重复上述实验10次，在记录纸上分别确定入射小球和被碰小球的落点位置(从左到右分别记为P、Q、R)，测得OP=x1，OQ=x2，OR=x3（1）关于实验的要点，下列说法正确的是___A.入射小球的质量可以小于被碰小球的质量B.入射小球的半径必须大于被碰小球的半径C.重复实验时，每次都必须将弹簧压缩至B点D.导轨末端必须保持水平（2）若入射球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则该实验需要验证成立的表达式为__（用所给符号表示）；（3）除空气阻力影响外，请再说出一条可能的实验误差来源_______。12．（12分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，下列所给器材中，哪个组合较好？①长1m左右的细线②长30cm左右的细线③直径2cm的塑料球④直径2cm的铁球⑤秒表⑥时钟⑦最小刻度线是厘米的直尺⑧最小刻度是毫米的直尺A．①③⑤⑦ B．①④⑤⑧ C．②④⑥⑦ D．②③⑤⑦四、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）如图所示，在倾角θ＝37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域MNPQ，磁感应强度B的大小为5T，磁场宽度d＝0.55m，有一边长L＝0.4m、质量m1＝0.6kg、电阻R＝2Ω的正方形均匀导体线框abcd通过一轻质细线跨过光滑的定滑轮与一质量为m2＝0.4kg的物体相连，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，将线框从图示位置由静止释放，物体到定滑轮的距离足够长.(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)线框abcd还未进入磁场的运动过程中，细线中的拉力为多少？(2)当ab边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，求线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x多大？(3)在(2)问中的条件下，若cd边恰离开磁场边界PQ时，速度大小为2m/s，求整个运动过程中ab边产生的热量为多少？14．（16分）半径R＝0.50m的光滑圆环固定在竖直平面内，轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处，另一端系一个质量m＝0.20kg的小球，小球套在圆环上，已知弹簧的原长为L0＝0.50m，劲度系数k＝4.8N/m，将小球从如图所示的位置由静止开始释放，小球将沿圆环滑动并通过最低点C，在C点时弹簧的弹性势能EPC＝0.6J，g取10m/s2.求：(1)小球经过C点时的速度vc的大小；(2)小球经过C点时对环的作用力的大小和方向．15．（12分）质点的势函数V（r）即单位质量的质点在空间位置r处所具有的势能。今有一质量为m的质点，在一维直线势场的作用下，在直线x上运动，A为大于零的常数。已知质点的能量为E，求质点运动周期。

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、A【解析】

设座椅做匀速圆周运动时转速为n，由重力和绳子的拉力的合力提供座椅圆周运动的向心力，如图，则有：解得据题知：n相同，r也相同，则当L变长时，θ变大，与m无关。A.L1>L2与计算结果相符，故A正确。B.L1<L2与计算结果不符，故B错误。C.m1>m2与计算结果不符，故C错误。D.m1<m2与计算结果不符，故D错误。2、B【解析】

开始弹簧压缩量当A离开弹簧，弹簧的压缩量所以B上升的最大高度故B正确，ACD错误。故选：B。3、C【解析】

小球静止时，绳a、绳b与水平方向的夹角均为，根据题意可知，此时绳b的拉力大小和绳a拉力大小相等，根据几何关系可知将绳a剪断，剪断后瞬间绳b的拉力大小与重力沿绳方向的分力大小相等故故C正确ABD错误。故选C。4、A【解析】

核反应方程根据电荷数守恒、质量数守恒知，该粒子的电荷数为1，质量数为1，为质子，故A正确，BCD错误；故选A。【点睛】解决本题的关键知道在核反应中电荷数守恒、质量数守恒．以及知道常见的粒子的电荷数和质量数。5、B【解析】

设扎帕塔（及装备）对气体的平均作用力为，根据牛顿第三定律可知，气体对扎帕塔（及装备）的作用力的大小也等于，对扎帕塔（及装备），则设时间内喷出的气体的质量，则对气体由动量定理得解得代入数据解得发动机每秒喷出气体的质量为0.2kg，故B正确，ACD错误。故选B。6、C【解析】

B球对碗壁刚好无压力，则根据几何知识分析可得B球所在位置两线的夹角为90°，以B球为研究对象，进行受力分析，水平方向所受合力为零，由此可知A．1:2，与结论不相符，选项A错误；B．2:1，与结论不相符，选项B错误；C．1:，与结论相符，选项C正确；D．:1，与结论不相符，选项D错误；故选C.考点：考查受力平衡的分析点评：本题难度较小，明确B球所在位置夹角为90°是本题求解的关键二、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、ABD【解析】

ABC.水平方向上，据牛顿第二定律有：代入数据解得：小球在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，另据水平方向的位移公式有：解得运动时间为：在竖直方向上有：解得：即小球在竖直方向上做加速度为的匀加速直线运动，据牛顿第二定律有：解得小球所受摩擦力为：故小球运动的加速度为：小球的合运动为匀加速直线运动，其路程与位移相等，即为：故AB正确，C错误；D.小环落到底端时的速度为：环其动能为：环此时物块及杆的速度为：杆其动能为：杆故有小环与物块及杆的动能之比为5:8，故D正确。8、ACD【解析】

A．第①阶段中，标枪在水平面加速运动，动能增加量为由动能定理得运动员对标枪做功为，故A正确；B．第①②③阶段中，标枪出手时速度最大，其动能也最大，有故B错误；C．第①②③阶段中，标枪出手前机械能一直增大，出手时机械能最大，有故C正确；D．第②阶段中，标枪机械能增加量为则运动员对标枪做功的平均功率为故D正确。故选ACD。9、AD【解析】

AB．只对L1加热，假设体积不变，则压强增大，所以L1增大、h减小，气柱L2长度不变，因为此部分气体做等温变化，故A正确B错误；C．若在右管中注入一些水银，L2压强增大，假设L1的体积不变，L1的压强与h长度的水银柱产生的压强之和随之增大，L1的压强增大，根据玻意耳定律得L1将减小，故C错误；D．使L1、L2同时升高相同的温度，假设气体体积不变，L1的压强增大，L2压强不变，则L1增大、h减小，故D正确；故选AD.【点睛】做好本题的关键是知道两边气体压强大小的影响因素，再利用理想气体状态方程判断各物理量的变化．10、AD【解析】

A．结合图像可知，时，物块刚好接触弹簧，物块动能最大时，加速度为零，即解得故A正确；B．物块与弹簧组成的系统，机械能守恒，当时，物块的动能最大，则重力势能与弹簧的弹性势能之和最小，故B错误；C．物块由到过程中，动能不变，物块减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能，即：故C错误；D．整个过程中，弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大，由机械能守恒定律有故D正确。故选AD。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、CD轨道摩擦的影响：确认落点P、Q、R时的误差：，，的测量误差【解析】

（1）[1]A．为防止两球碰撞后入射球反弹，入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，故A错误；B．为使两球发生正碰，入射小球的半径必须与被碰小球的半径相同，故B错误；C．为了保证入射球每次到达桌面边缘的速度相同，则重复实验时，每次都必须将弹簧压缩至B点，从而让入射球获得相同的弹性势能，故C正确；D．为了保证两球碰后都能做平抛运动从而能求出飞出时的速度，导轨末端必须保持水平，故D正确。故选CD。（2）[2]两球碰撞过程系统的动量守恒，以向右为正方向，有小球做平抛运动的时间t相等，两边同时乘以t，有结合碰撞前后的小球落点情况，换算水平距离后，有，，可得（3）[3]除空气阻力影响外，本实验其它的误差有：轨道摩擦的影响；确认落点P、Q、R时的误差；，，的测量误差。12、B【解析】

单摆模型中，小球视为质点，故摆线长点，测量误差越小，故要选择长1m左右的细线①；摆球密度要大，体积要小，空气阻力的影响才小，故要选择直径2cm的铁球④；秒表可以控制开始计时和结束计时的时刻，比时钟的效果要好。故选择秒表⑤；刻度尺的最小分度越小，读数越精确，故要选择最小刻度是毫米的直尺⑧。A．综上所述，①④⑤⑧组合较好，A错误；B．综上所述，①④⑤⑧组合较好，B正确；C．综上所述，①④⑤⑧组合较好，C错误；D．综上所述，①④⑤⑧组合较好，D错