1、2022年湖南省长沙市天心区长郡中学高考物理模拟试卷一、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（4分）2020年诺贝尔物理学奖授予了三名科学家：英国科学家罗杰彭罗斯因证明黑洞是爱因斯坦广义相对论的直接结果而获奖；德国科学家赖因哈德根策尔和美国科学家安德烈娅盖兹因在银河系中央发现超大质量天体而获奖。下列有关物理学史的说法正确的是（）A汤姆孙发现了电子并提出了原子的核式结构模型B普朗克把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的观念C法拉第发现了电磁感应现象，并得出了法拉第电磁感应定律D玻尔原子理论的成功之处是它保留了经典粒子的概念2（
2、4分）如图所示，半圆形容器固定在地面上，容器内壁光滑，球A和球B放在容器内，用水平力作用在球A上，使球A的球心O1与半圆形容器的球心O2在同一竖直线上，容器半径、球A半径、球B半径之比为6：2：1，球B的质量为m,两球质量分布均匀，重力加速度为g,整个系统始终静止。则推力F的大小为（）A12mgB22mgC32mgD34mg3（4分）2021年10月16日神舟十三号飞船顺利将3名航天员送入太空，并与天和核心舱对接。已知核心舱绕地球运行近似为匀速圆周运动，离地面距离约为390km,地球半径约为6400km,地球表面的重力加速度g取10m/s2（G为未知量），下列说法正确的是（）A核心舱的向心加速
3、度小于gB核心舱运行速度大于7.9km/sC由题干条件可以求出地球的质量D考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，核心舱的速度会越来越小4（4分）2018年7月1日，由我国自行研制的全球最长高铁列车16节长编组“复兴号”在北京南站正式上线运营。“复兴号”动车组由16节车厢组成，其中第1、2、5、6、9、10、13、14节车厢为动车，其余为拖车。假设动车组各车厢质量均为m,每节动车的额定功率均为P，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比（比例系数为k），下列说法正确的是（）A“复兴号”行驶的最大速度v=B“复兴号”的配置如果改成10节动车和6节拖车，最大速度将提高到原来的1.5倍C“复兴号”进
4、站做匀减速直线运动时，一位乘客单手持手机浏览网页，手对手机的力与车厢运动方向相反D“复兴号”做匀加速直线运动时，第13、14节车厢间作用力与第2、3节车厢间的作用力之比为1：25（4分）如图是某电力机车雨刷器的示意图雨刮器由刮水片和雨刮臂链接而成，M、N为刮水片的两个端点，P为刮水片与雨利臂的链接点，雨刮臂绕O轴转动的过程中，刮水片始终保持竖直，下列说法正确的是（）AP点的线速度始终不变BP点的向心加速度不变CM、N两点的线速度相同DM、N两点的运动周期不同6（4分）第24届冬季奥运会于2022年2月在北京召开，如图甲所示为运动员跳台滑雪运动瞬间，运动示意图如图乙所示，运动员从助滑雪道AB上由
5、静止开始滑下，到达C点后水平飞出，落到滑道上的D点，运动轨迹上的E点的速度方向与轨道CD平行，设运动员从C到E与从E到D的运动时间分别为t1与t2，（忽略空气阻力，运动员可视为质点），下列说法正确的是（）At1t2Bt1t2C若运动员离开C点的速度加倍，则落在斜面上的速度方向不变D若运动员离开C点的速度加倍，则落在斜面上距C的距离也加倍二、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，有多项符合题目要求全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7（5分）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10：1，B是原线圈的中心接头，原线圈输入电压如图乙所示，
6、副线圈电路中R1、R3为定值电阻，R2为NTC型热敏电阻（阻值随温度升高而减小），C为耐压值为70V的电容器，所有电表均为理想电表下列说法判断正确的是（）A当单刀双掷开关与A连接，传感器R2所在处温度升高，A1的示数变大，A2的示数减小B当单刀双掷开关与B连接，副线圈两端电压的频率变为25HzC当单刀双掷开关由AB时，电容器C不会被击穿D其他条件不变，单刀双掷开关由AB时，变压器的输出功率变为原来的0.5倍8（5分）如图所示，半径为2r的均匀带电球体电荷量为Q，过球心O的x轴上有一点P，已知P到O点的距离为3r,现若挖去图中半径均为r的两个小球，且剩余部分的电荷分布不变，静电力常量为k,则下列
7、分析中正确的是（）A挖去两小球前，两个小球在P点产生的电场强度相同B挖去两小球前，整个大球在P点产生的电场强度大小为C挖去两小球后，P点电场强度方向与挖去前相同D挖去两小球后，剩余部分在P点产生的电场强度大小为9（5分）如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，图中虚线为磁场的边界，其中bc段是半径为R的四分之一圆弧，ab、cd的延长线通过圆弧的圆心，Ob长为R。一束质量为m、电荷量为q（q0）的粒子，在纸面内以不同的速率从O点垂直ab射入磁场，已知所有粒子均从圆弧边界射出，其中MN为圆弧边界上的两点，不计粒子间的相互作用和重力。则下列分析中正确的是（）A从M点射出粒子的速率一定小于
8、从N点射出粒子的速率B从M点射出粒子在磁场中运动时间一定小于从N点射出粒子所用时间C所有粒子所用最短时间为m6qBD所有粒子所用最短时间为2m3qB10（5分）如图所示，小滑块P、Q的质量均为m,P套在固定光滑竖直杆上，Q放在光滑水平面上。P、Q间通过铰链用长为L的轻杆连接，轻杆与竖直杆的夹角为，一水平轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上。当=30时，弹簧处于原长，P由静止释放，下降到最低点时变为60，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中（）A弹簧弹性势能最大值为mgLB竖直杆对滑块P的弹力始终大于弹簧弹力C滑块P的动能达
9、到最大前，P的机械能一直在减少D滑块P的动能达到最大时，Q受到地面的支持力大于2mg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）某探究性学习小组利用图1中的实验器材测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1=1000，电阻R1=9.9k，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=2的定值电阻。（1）请在图1中完成电路连线；（2）通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图像如图2，由I1-I2图像得到电池的电动势E= V，内阻r= 。（结果保留2位有效数字
10、）12（8分）如图甲所示，小车的前端固定有力传感器，能测出小车所受的拉力，小车上固定遮光条，小车放在安装有定滑轮和两个光电门A、B的光滑轨道上，用不可伸长的细线将小车与质量为m的重物相连，轨道放在水平桌面上，细线与轨道平行，滑轮质量、摩擦不计。（1）用游标卡尺测遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d= mm。（2）实验过程中 （填“需要”或“不需要”）满足M远大于m。（3）实验主要步骤如下：测量小车、传感器及遮光条的总质量M，测量两光电门间的距离L。由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录传感器的示数F，记录遮光条通过光电门A、B时的挡光时间tA、tB及遮光条从A到B的时间t。（4）利用
11、该装置验证动能定理的表达式为FL= ；（5）利用该装置验证动量定理的表达式为Ft= 。（以上两空均用字母M、d、tA、tB表示）13（12分）如图甲所示，打弹珠”是一种常见的民间游戏，该游戏的规则为：将手中一弹珠以一定的初速度瞬间弹出，并与另一静止的弹珠发生碰撞，被碰弹珠若能进入小坑中即为胜出、现将此游戏进行简化，如图乙所示，粗糙程度相同的水平地面上，弹珠A和弹珠B与坑在同一直线上，两弹珠间距x1=2m,弹珠B与坑的间距x2=1m。某同学将弹珠A以v0=6m/s的初速度水平向右瞬间弹出，经过时间t1=0.4s与弹珠B正碰（碰撞时间极短），碰后弹珠A又向前运动x=0.1m后停下。已知两弹珠的质量
12、均为2.5g,取重力加速度g=10m/s2，若弹珠A、B与地面间的动摩擦因数均相同，并将弹珠的运动视为滑动，求：（1）碰撞前瞬间弹珠A的速度大小和弹珠与地面间的动摩擦因数；（2）两弹珠碰撞瞬间的机械能损失，并判断该同学能否胜出。14（18分）小明是一个科技发明爱好者，疫情期间对连锁反应小开关很感兴趣，于是自己设计了一个，可以用于延时控制家里用电器的开关。如图所示，与水平方向成夹角=37，轨道间距为L=0.5m的两平行金属导轨BC，BC左端连接电容为C=2F的电容器，右端用绝缘光滑圆弧连接水平金属导轨CD，CD，并在轨道上放置静止的金属导体棒b。在水平轨道末端DD两点安装绝缘的无摩擦固定转轴开关
13、，若导体棒b经过DD两点（无能量损失），转轴开关会顺时针转动90以挡住后面的金属棒，金属导体棒b则水平抛出，进入半圆形导轨EFG，EFG，若金属棒与轨道发生碰撞，金属棒不反弹，继续沿轨道运动，导轨半径为R=0.8m与水平面垂直，EE两点略高于DD两点，金属棒可无碰撞通过。半圆形导轨末端与水平面相切于GG（导体棒通过无能量损失），水平面动摩擦因数为=0.4，末端放置接触式开关S。BC，BC长度为d=4m,a,b棒质量相同均为1kg,电阻之比为2：1，导轨摩擦均不计。磁感应强度B1=2T。现将导体棒a自BB静止释放，求：（1）导体棒a运动至CC时的速度大小；（2）水平金属导轨足够长，a,b棒可在水
14、平轨道上达到共速且不会发生碰撞，在该过程中b棒上生热Qb；（3）接触式开关S放在何位置导体棒才能打开开关所控制的用电器。（二）选考题：共12分。请考生从两道中任选一题作答。如果多做，则按第一题计分。15（4分）在2021年12月9日的天宫课堂中，航天员王亚平做了一个水球实验。水球表面上水分子间的作用力表现为 （填“引力”或“斥力”），原因是表面层水分子间的平均距离比内部分子间的平均距离 （填“大”或“小”）。王亚平又将她和女儿用纸做的小花轻轻放在水球表面，纸花迅速绽放，水面对小花做了 （填“正功”或“负功”）。16中国南海有着丰富的鱼类资源。某科研小组把某种生活在海面下500m深处的鱼类从海里
15、移到如图所示的两层水箱中。为使鱼存活，须给它们创造一个类似深海的压强条件。如图所示，在一层水箱中有一条鱼，距离二层水箱水面的高度h=50m,二层水箱水面上部空气的体积V=10L，与外界大气相通。外界大气压p0=1.0105Pa,水的密度=1.0103kg/m3，g取10m/s2。（水箱内气体温度恒定鱼在深海处的压强为多少？为使鱼正常存活，须给二层水箱再打进压强为P0、体积为多少的空气？17（4分）一列波长为0.15m0.25m的简谐横波在均匀介质中传播，先后经过间距为30cm的a和b两个质点，当质点a处于波峰位置时，质点b位于波谷位置，已知质点a的振动方程为y=0.1sin（10t）m,则简谐波的周期为 s,波速为 m/s。18（8分）如图所示，深度为2m的游泳池充满水，泳池底部A点有一单色光源，A点距游泳池壁的距离为1.5m,某人走向游泳池，距游泳池边缘B点为2m时恰好看到光源，已知人的眼睛到地面的高度为1.5m,光在真空中传播速度为3108m/s,求：游泳池中水对该单色光的折射率；光从光源A发出到射入人的眼睛所用的时间（保留两位有效数字）。
