1、2022年湖南省长沙市天心区长郡中学高考物理一模试卷一、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（4分）在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对世界的认识。对下列实验描述正确的是（）A如图的理论，可以很好的解释氢原子光谱的规律B汤姆孙通过如图所示的气体放电管发现了电子，即射线C图放射源产生的三种射线中，射线1是射线D图所示为光电效应实验，验电器因为带上负电指针张开2（4分）如图所示，甲、乙两辆汽车并排沿平直路面向前行驶，两车车顶O1、O2两位置都装有蓝牙设备，这两个蓝牙设备在5m以内时能够实现通信。t=0时刻，甲、乙两车
2、刚好位于图示位置，此时甲车的速度为4m/s,乙车的速度为1m/s,O1、O2的距离为3m。从该时刻起甲车以1m/s2的加速度做匀减速运动直至停下，乙车保持原有速度做匀速直线运动。忽略信号传递时间，从t=0时刻起，甲、乙两车能利用蓝牙通信的时间为（）A2sB10sC16sD20s3（4分）如图所示，直角三角形金属框abc电阻为R，ab边长为L，bc边长为3L。金属框绕ab边以角速度逆时针转动，空间中存在磁感应强度大小为B的匀强磁场。下列说法正确的是（）A若磁场方向平行ab边向上，金属框中没有感应电流，bc间电势差也为0B若磁场方向垂直纸面向里，图示时刻金属框中的感应电流最大C若磁场方向垂直纸面向
3、里，从图示时刻开始至金属框转过90的过程中，流经金属框的电量为D若磁场方向垂直纸面向里，从图示时刻开始至金属框转过180的过程中，金属框中产生的焦耳热为4（4分）如图所示，“V”形槽各处所用材料完全相同，两侧面夹角可以调节，槽的棱与水平面的夹角为37，两侧面与水平面的夹角相同。圆柱形工件放在“V”形槽中，当“V”形槽两侧面的夹角为60时，工件恰好能匀速下滑。已知sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2。则当“V”形槽两侧面的夹角90时，工件下滑的加速度大小为（）A3m/s2B2m/s2C（632）m/s2D（622）m/s25（4分）我国神舟一号甲运载火箭以“一箭双星”方式成功
4、将“行云二号”卫星发射升空，卫星进入预定轨道。如图所示，设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g0，卫星在半径为R的近地圆形轨道上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的远地点B时，再次点火进入轨道半径为4R的圆形轨道绕地球做圆周运动，设卫星质量保持不变。则（）A卫星在轨道向轨道变轨时火箭需在B点点火向前喷气加速B飞船在轨道上稳定飞行经过A、B点速度之比为2：1C卫星在轨道、上相同时间扫过的面积相同D卫星在轨道上A点的速率大于第一宇宙速度6（4分）如图，足够长的光滑平行金属直导轨固定在水平面上，左侧轨道间距为2d,右侧轨道间距为d。轨道处于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中
5、。质量为2m、有效电阻为2R的金属棒a静止在左侧轨道上，质量为m、有效电阻为R的金属棒b静止在右侧轨道上。现给金属棒a一水平向右的初速度v0，经过一段时间后两金属棒达到稳定状态。已知两金属棒运动过程中始终相互平行且与导轨良好接触，导轨电阻忽略不计，金属棒a始终在左侧轨道上运动，则下列说法正确的是（）A整个运动过程中a、b两棒组成的系统动量守恒B达到稳定状态时，a、b两棒的速度之比为2：1C金属棒b稳定时的速度大小为D整个运动过程中金属棒a产生的焦耳热为49mv02二、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，
6、有选错的得0分。7（5分）如图所示，质量分别为2m和m的A、B两物块放在倾角为=37的斜面上，用绕过动滑轮的细线连接，给动滑轮施加一个沿斜面向上的拉力F，A、B两物块均处于静止状态，连接两物块的细线均平行于斜面，不计滑轮的质量，两物块与斜面间的动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g,sin37=0.6，cos37=0.8，下列说法正确的是（）AF的最小值为0.4mgBF的最小值为0.8mgC逐渐增大拉力F，A先滑动D逐渐增大拉力F，B先滑动8（5分）如图所示，一长为L的轻杆下端固定一质量为m的小球，上端连在光滑水平轴O上，轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动。当小球在最
7、低点时给它一个水平初速度，小球刚好能做完整的圆周运动。不计空气阻力，重力加速度为g。则下列判断正确的是（）A除最高点外，小球做完整圆周运动的过程中仅有一处合力指向圆心B小球的初速度大小为C杆的力为0时，小球的速度大小为D杆的力为0时，小球的速度大小为9（5分）如图，质量为m、带电荷量为q的质子（不计重力）在匀强电场中运动，先后经过水平虚线上A、B两点时的速度大小分别为va=v、vb=3v,方向分别与AB成=60斜向上、=30斜向下，已知AB=L，则（）A质子从A到B的运动为匀变速运动B场强大小为C质子从A点运动到B点所用的时间为2LvD质子的最小速度为32v10（5分）如图所示，倾角为的固定斜
8、面AB段粗糙，BP段光滑，一轻弹簧下端固定于斜面底端P点，弹簧处于原长时上端位于B点，质量为m的物体（可视为质点）从A点由静止释放，将弹簧压缩后恰好能回到AB的中点Q。已知A、B间的距离为x,重力加速度为g,则（）A物体由A点运动至最低点的过程中加速度先不变后减小为零，再反向增大直至速度减为零B物体与AB段的动摩擦因数tan3C物体在整个运动过程中克服摩擦力做的功为mgxsinD物体第13次经过B点时，物体在AB段运动经过的路程为9532x三、非选择题：共56分。第1114题为必考题，每个试题考生都必须作答。第1516题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共43分。11（6分）某同学设计
9、了如图甲所示的实验装置验证水平方向动量守恒定律，所用器材：气垫导轨、带四分之一圆弧轨道的滑块（水平长度L）、光电门、金属小球、游标卡尺、天平等。（1）实验步骤如下：按照如图甲所示，将光电门A固定在滑块左端，用天平测得滑块和光电门A的总质量为M，光电门B固定在气垫导轨的右侧。用天平称得金属球的质量为m,用20分度游标卡尺测金属球的直径，示数如图乙所示，小球的直径d= cm。开动气泵，调节气垫导轨水平，让金属小球从C点静止释放。A、B光电门的遮光时间分别为t1、t2（光电门B开始遮光时小球已离开滑块）。（2）验证M、m系统水平方向动量守恒 （填“需要”或“不需要”）保证滑块的上表面光滑。（3）如图
10、验证M、m系统水平方向动量守恒，只需验证 成立即可（用M、m、d、L、t1、t2表示）。12（10分）某同学要将量程为3mA的毫安表G改装成量程为30mA的电流表。他先测量出毫安表G的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用一标准毫安表对改装后的电流表进行校准，可供选择的器材如下：毫安表头G（量程3mA，内阻约为几百欧姆）A滑动变阻器R1（01k）；B滑动变阻器R2（010k）；C电阻箱R（09999.9）；D电源E1（电动势约为1.5V）；E电源E2（电动势约为9V）；开关、导线若干具体实验步骤如下：按电路原理图a连接电路；将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关S1后调节滑动变阻器的阻值，使毫安表
11、G的指针满偏；闭合S2，保持滑动变阻器不变，调节电阻箱的阻值，使毫安表G的指针偏转到量程的三分之一位置；记下电阻箱的阻值。回答下列问题：（1）为减小实验误差，实验中电源应选用 （填器材前的字母），滑动变阻器应选用 （填器材前的字母）；（2）如果按正确操作步骤测得电阻箱的阻值为90.0，则毫安表G内阻的测量值Rg= ，与毫安表内阻的真实值Rg相比，Rg （填“”“=”或“”）Rg；（3）若按照第（2）问测算的Rg，将上述毫安表G并联一个定值电阻R改装成量程为30mA的电流表，接着该同学对改装后的电表按照图b所示电路进行校准，当标准毫安表的示数为16.0mA时，改装表的指针位置如图c所示，由此可以
12、推测出改装的电表量程不是预期值，要想达到实验目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将定值电阻R换成一个阻值为kR的电阻即可，其中k= 。（4）若用该电流表量程3mA，内阻按照第（2）问测算的Rg按正确的步骤改装成欧姆表并测标准电阻Rx的阻值时（如图d），理论上其测量结果与标准电阻Rx实际阻值相比较 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。13（12分）如图所示，水平面上有一质量m=3kg的小车，其右端固定一水平轻质弹簧，弹簧左端连接一质量m0=2kg的小物块，小物块与小车一起以v0=4m/s的速度向右运动，与静止在水平面上质量M=1kg的小球发生弹性碰撞，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性
13、限度内，忽略一切摩擦阻力。求：（1）小车与小球碰撞后小球的速度大小；（2）从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹力对小物块的冲量；（3）若从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短用时2s,试写出小车在这2s内的位移x与弹簧最大形变量l的关系式。14（15分）显像管电视机已渐渐退出了历史的舞台，但其利用磁场控制电荷运动的方法仍然被广泛应用。如图为一磁场控制电子运动的示意图，大量质量为m,电荷量为e（e0）的电子从P点飘进加速电压为U的极板，加速后的电子从右极板的小孔沿中心线射出，一圆形匀强磁场区域，区域半径为R，磁感应强度大小B，方向垂直于纸面向里，其圆心O1位于中心线上，在O1右侧2R处有一垂直于中
14、心线的荧光屏，其长度足够大，屏上O2也位于中心线上，不计电子进电场时的初速度及它们间的相互作用，R，U，m,e为已知量。求：（1）电子在磁场中运动时的半径r；（2）电子从进入磁场到落在荧光屏上的运动时间；（3）若圆形磁场区域可由图示位置沿y轴向上或向下平移，则圆形区域向哪个方向平移多少距离时，电子在磁场中的运动时间最长？并求此情况下粒子打在荧光屏上位置离O2的距离。四、（二）选考题：共13分。请考生从两道题中任选一题作答。如果多做，则按第一题计分。物理选修33（15（5分）下列说法正确的是（）A某冰水混合物的温度为0，则其分子的平均动能为零B一定量的某理想气体温度升高时，内能一定增大C一定质量
15、的理想气体，温度升高时，分子平均动能增大，气体的压强不一定增大D气体如果失去了容器的约束就会散开，原因是气体分子之间斥力大于引力E热量可以从低温物体向高温物体传递16（8分）如图所示，竖直放置的绝热圆形气缸内有两组固定于气缸壁的卡环。质量为m的活塞CD放置在体积可忽略的下卡环上，与位于上卡环下方的轻质活塞AB通过轻质弹簧相连。圆形气缸右壁离AB不远处有一小狭缝与外界大气相通，活塞CD下方封闭了长度为L的一定质量的理想气体。初始时刻，封闭气体的温度为T0，压强为p0，两个活塞都静止，且AB与上卡环接触但无挤压。现对封闭气体缓慢加热，若上卡环所能承受的最大竖直压力为N=3mg,外界大气压强为p0=
16、6mgS，弹簧的劲度系数k=2mgL，活塞CD的运动可视为缓慢的，且最终不会到达小狭缝所在位置，重力加速度为g,两个活塞的横截面积均为S，则要使上卡环能安全使用。求：（i）气缸内封闭气体的最高温度；（ii）若封闭气体的温度达到了最高温度，求全过程外界对封闭气体所做的功。五、物理选修3417如图所示，在均匀介质中，位于x=10m和x=10m处的两波源S1和S2沿y轴方向不断振动，在x轴上形成两列振幅均为4cm、波速均为2m/s的相向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图，下列说法正确的是（）At=0到t=4s,x=8m的质点向左运动了8mBt=4s时，两列波在x=1m处相遇，且此后x=1m处位移始
17、终为0Ct=0到t=3s,x=9.5m处的质点运动的路程为24cmD形成稳定干涉图样后，x轴上两波源间（不含波源）有9个振动加强点E两列波都传递到x=0处后，因为x=0处为加强点，所以此处位移始终为8cm18大部分高层建筑都会采用断桥铝窗，隔热隔音效果好，也提高了建筑内的采光率，断桥铝窗一般都是用中空玻璃，如图甲所示。某一断桥铝窗其剖面及尺寸示意图如图乙所示，双层中空玻璃由两层玻璃加密封框架，形成一个夹层空间，隔层充入干燥空气，每单层玻璃厚度为d,夹层宽度为l,一光束沿与玻璃垂直面成i=53角从墙外经双层中空玻璃射入室内（光束与玻璃剖面在同一平面上），光线通过玻璃后入射光线与出射光线会有一个偏移量（两光线垂直距离），玻璃折射率n43，光在空气中的速度近似为c,sin53=0.8，cos53=0.6。求：这束光通过中空玻璃从室外到室内的偏移量h；这束光通过中空玻璃从室外到室内的时间t。
