2022年湖南省怀化市高考物理一模试卷（Word版含答案）.doc

2022年湖南省怀化市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14分如图所示为氢原子的能级示意图则下列说法正确的是A大量处于n4能级的氢原子向基态跃迁时能发出3种不同频率的光B一个处于n4能级的氢原子最多只能放出6种光子C用能量为106eV的大量电子去激发处于基态的大量氢原子可能使处于基态的氢原子跃迁到激发态D已知金属钾的逸出功为225eV从n3能级跃迁到n2能级释放的光子可使金属钾发生光电效应24分如图所示在水平力F作用下AB保持静止若A与B的接触面是水平的且F0则AA的受力个数可能是3个BA的受力个数可能是5个CB的受力个数可能是3个DB的受力个数可能是5个34分甲乙两辆汽车同时同地出发沿同方向做直线运动两车速度的平方v2随x的变化图像如图所示下列说法正确的是A汽车甲停止前甲乙两车相距最远时甲车的位移为8mB汽车甲的加速度大小为4ms2C汽车甲乙在t4s时相遇D汽车甲乙在x6m处的速度大小为3ms44分如图所示在竖直的平面直角坐标系xOy中一无阻挡的抛物线边界yx2把平面分为两部分在y轴上A处有一质点小球以v025ms的初速度垂直于y轴射出已知OA5m不计空气阻力g10ms2则5A小球到达边界的时间为5119904B小球到达边界的位置为21198982mC小球到达x轴时速度方向与x轴负方向成30D经过足够长的时间小球速度方向可能和y轴平行54分如图所示匝数为N的矩形导线框以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴OO匀速转动线框面积为S且与理想变压器原线圈相连原副线圈匝数比为14图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点R1R2为定值电阻R为滑动变阻器电流表和电压表均为理想电表电流表A1A2的示数分别为I1I2电压表V1V2的示数分别为U1U2不计线框电阻下列说法正确的是A交流电压表V2的示数为4NBSB从图示位置开始线框转过180的过程中通过线圈的电荷量为0C若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动则电流表A1的示数I1增大D若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动则U1变大64分如图所示两方向相反磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC理想分开三角形内磁场垂直纸面向里三角形顶点A处有一质子源能沿BAC的角平分线发射速度不同的质子质子119902重力不计所有质子均能通过C点质子比荷119898119896则质子的速度可能为3119861119896119871119861119896119871A2B4C2BkLD3BkL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分多选75分土星的卫星很多现已发现数十颗这些卫星的运动可视为绕土星的匀速圆周运动表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数下列说法正确的是A土卫五的公转速度比土卫六的小B土卫五的公转周期比土卫六的小C土卫五表面的重力加速度比土卫六的大1D土星对土卫五的万有引力约为其对土卫六万有引力的倍10多选85分如图所示质量为M长为L的木板置于光滑的水平面上一质量为m的滑块放置在木板左端滑块与木板间滑动摩擦力大小为f用水平的恒定拉力F作用于滑块当滑块运动到木板右端时木板在地面上移动的距离为s下列结论中正确的是A上述过程中F做功等于滑块和木板动能的增量B其他条件不变的情况下M越大s越小卫星直径km质量kg轨道半径km发现者发现日期土卫五15302491021527040卡西尼1672年土卫六515013510231221830惠更斯1655年C其他条件不变的情况下F越大滑块到达右端所用时间越长D其他条件不变的情况下f越大滑块与木板间产生的热量越多多选95分如图两根足够长光滑平行金属导轨PPQQ倾斜放置匀强磁场垂直于导轨平面向上导轨的上端与水平放置的两金属板MN相连板间距离足够大板间有一带电微粒金属棒ab水平跨放在导轨上下滑过程中与导轨接触良好现在同时由静止释放带电微粒和金属棒ab则A金属棒ab一直加速下滑B金属棒ab最终可能匀速下滑C金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势D带电微粒可能静止不动多选105分如图a点电荷固定在绝缘水平面上x轴的原点O轴上各点电势与x的关系如图b可视为质点的滑块质量为005kg电荷量为80109C从x02m处由静止释放到达x04m处时速度达到最大已知滑块与水平面间的动摩擦因数001g10ms2设最大静摩擦力等于滑动摩擦力则在x04m处滑块A所受电场力大小为50103NB所在位置的电势为40105VC电势能为20103JD速度大小为02ms三非选择题共56分1112分橡皮筋也像弹簧一样在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比即Fkxk的值与橡皮筋未受到拉119871力时的长度L横截面积S有关理论与实践都表明119896119884119878其中Y是一个由材料决定的常数材料力学上称之为杨氏模量1在国际单位制中杨氏模量Y的单位应该是ANBmCNmDPa2有一段横截面是圆形的橡皮筋应用如图1所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值首先利用刻度尺测得橡皮筋的长度L2000cm利用测量工具测得橡皮筋未受到拉力时的直径D4000mm那么测量工具应该是3做出橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的图象如图2所示由图象可求得该橡皮筋的劲度系数那么这种橡皮筋的Y值等于只要填写Y的数值并保留两位有效数字1210分压力传感器按用途分类主要是压力监视压力测量和压力控制及转换成其他量的测量按供电方式分为压阻型和压电型传感器前者是被动供电的需要有外电源后者是传感器自身可以产生电压不需要外加电源为了探究某压电型压力传感器的输出电流与其所受正压力之间的关系某兴趣小组的同学做了如下实验实验电路图如图甲所示将压力传感器水平放置接入如图甲所示电路其上放置一与压力传感器上表面面积接近的平整薄硬木板使压力传感器上表面受力均匀电流表是量程01mA内阻为10的灵敏电流表当在木板上放置重物时因为压力传感器受到正压力其两端将产生输出电压此时压力传感器相当于不计内阻的电源通过放置不同重物测量产生的压力F与通过电流表电流I并绘制IF图像来完成实验1测量结束后得到砝码数与所读的电流表示数之间关系如下表表中数据中明显存在错误的一组是第组填砝码个数砝码数即为实验组数2根据列表中数据在图乙所示坐标系中描绘出电流随砝码数变化的图线图像不过原点的原因是3通过查询实验所用压力传感器参数发现铭牌上的参数显示其正常工作压力范围为0500N对应输出电压范围为05V而实验只提供5个100g的砝码g取10ms2则要想使砝码全部放入时灵敏电流表恰好满偏则电阻R的阻值应为4若将两个相同的压力传感器图丙方式放置连接不计传感器自身重力放上相同重物后图甲和图丙两图中电流表示数之比为1310分如图单人双桨赛艇比赛中运动员用双桨同步划水使赛艇沿直线运动运动员每次动作分为划水和空中运桨两个阶段假设划水和空中运桨用时均为08s赛艇含运动员双桨质量为70kg受到的阻力恒定划水时双桨产生动力大小为赛艇所受阻力的2倍某时刻双桨刚入水时赛艇的速度大小为4ms运动员紧接着完成1次动作此过程赛艇前进8m求1划水和空中运桨两阶段赛艇的加速度大小之比2赛艇的最大速度大小和受到的恒定阻力大小1412分一小型风洞实验室内水平桌面上放两根足够长的平行导轨导轨间距为L如图甲俯视所示虚线MN左侧区域有竖直向下的匀强磁场B1虚线PQ右侧区域有竖直向下的匀强磁场B3中间区域有水砝码数n个12345电流表示数ImA02204306084100平向左的匀强磁场B2B1B2BB32B中间区域处于一向上的风洞中当棒经过此区域时会受到竖直向119877上的恒定风力Fmg的作用长度均为L的导体棒abcd与导轨接触良好两棒质量均为m棒ab电阻为2棒cd电阻为R其余电阻不计两棒最初静止现给棒ab一个水平向右的瞬间冲量使得其获得初速度v0已知棒cd到达MN前两棒不相碰且均已匀速当棒cd刚进入区域时对棒ab施加一水平向右的外力使棒ab向右做匀加速直线运动外力随时间变化的图象如图乙所示已知直线斜率为kt0时刻棒cb恰好进入区域棒cd进入区域后瞬间撤去棒ab上的外力区域导轨光滑中间区域导轨粗糙且与棒cd的动摩擦因数为11986121198712119907021198981198961198772两棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好棒ab始终在区域运动已知1199050加速度为g求1棒ab刚开始运动时棒两端的电势差Uab2图乙中t0时刻外力F0多大t0时刻棒ab的速度多大3棒cd进入区域后的过程中闭合回路产生的焦耳热多大119896119877120583511986141198714119907重力多选15两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示曲线与r轴交点的横坐标为r0相距很远的两分子在分子力作用下由静止开始相互接近若两分子相距无穷远时分子势能为零下列说法正确的是A在rr0阶段F做正功分子动能增加势能减小B在rr0阶段F做负功分子动能减小势能减小C在rr0时分子势能最小动能最大D在rr0时分子势能为零E分子动能和势能之和在整个过程中不变164分如图所示U形管右管横截面积为左管2倍管内水银在左管内封闭了一段长为26cm温度为280K0的空气柱左右两管水银面高度差为36cm大气压为76cmHg现向右管缓慢补充水银若保持左管内气体的温度不变当左管空气柱长度变为20cm时左管内气体的压强为多大在条件下停止补充水银若给左管的气体加热使管内气柱长度恢复到26cm则左管内气体的温度为多少178分一列简谐横波沿x轴正向传播t0时波的图象如图所示质点P的平衡位置在x8m处该波的周期T04s由此可知该列波的传播速度为在012s时间内质点P经过的路程为t06s时质点P的速度方向沿y轴方向选填负或正18某种透明材料制成的半球壳外径是内径的两倍过球心O的截面如图所示A是外球面上的点AO是半球壳的对称轴一单色光在图示截面内从A点射入当入射角i45时折射光恰与内球面相切于B点i求透明材料对该光的折射率ii要使从A点入射光的折射光能从内球面射出半球壳求光在A点入射角应满足的条件402022年湖南省怀化市高考物理一模试卷参考答案与试题解析一选择题本题共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解答解A大量处于n4能级的氢原子向基态跃迁时根据11986226可知能发出6种不同频率的光故A错误B一个处于n4能级的氢原子可能出现的跃迁路径为414214314321可知最多只能放出3种光子故B错误C处于基态的氢原子跃迁到n2激发态需要吸收的能量为EE2E134eV136eV102eV因为电子的能量可以部分被吸收故用能量为106eV的大量电子去激发处于基态的大量氢原子可能使处于基态的氢原子跃迁到激发态故C正确D从n3能级跃迁到n2能级释放的光子能量为EE3E2151eV34eV189eV225eV由于光子能量小于金属钾的逸出功故不能使金属钾发生光电效应故D错误故选C2解答解对AB系统受力分析可知斜面对B摩擦力可能为零AB对A受力分析由平衡条件得A受重力B对A的支持力水平力F以及B对A水平向左的摩擦力四个力的作用故AB错误CD对B受力分析B至少受重力A对B的压力A对B水平向右的静摩擦力斜面对B的支持力还可能受到斜面对B的摩擦力故D正确C错误故选D3解答解B根据119907211990722119886119909并根据题给图像可推知甲乙两车的初速度大小分别为v0甲6msv0乙0v2x图像的斜率的绝对值表示汽车加速度大小的2倍所以甲乙两车的加速度大小分别为119886甲21198981199042119886乙11198981199042且甲做匀减速直线运动乙做匀加速直线运动故B错误0甲241A汽车甲停止前甲乙两车相距最远时二者速度相同设共经历时间为t1则a乙t1v0甲a甲t1解得t12s此时甲车的位移为x甲v0甲t111198861199052解得x甲8m故A正确2甲1119907C甲车运动总时间为t0甲6s3s甲停下时位移为9m而此时乙车的位移为x1at2解得x45m9m21198862甲乙2乙2乙1所以甲乙两车相遇一定发生在甲车停下之后设相遇时刻为t则有119886119905291198982乙解得11990532119904故C错误D汽车甲乙在x6m处的速度大小为v2119886乙11990911990722119886甲119909解得v23ms故D错误故选A4解答解AB小球做平抛运动则其坐标分别为xv0t119910119910011198921199052其中y05联立解得119910111990925又由于yx2可得x2my4m故与边界交点坐标为2m4m达到边界的时间为11990511990921199045119904故A正确B错误1199070255C小球下落OA高度时竖直方向的速度大小为11990711991021198921198741198602105ms10ms到达x轴时速度方向与水平方向的夹角119905119886119899120579119907119910105即不为30故C错误119907025D根据119905119886119899120579119892119905可知由于有初速度故小球速度不可能与y轴平行故D错误1199070故选A5解答解A线框产生的感应电动势最大值为EmNBS有效值为11986411986411989811987311986111987812059622所以1198801198641198731198611198781205962交流电压表V2测副线圈两端电压的有效值则119880211989921198801411987311986111987812059611989912故A错误B线框中感应电流随时间成正弦规律变化且图示时刻线框正位于中性面感应电流为零线框转过180之后线框再次位于中性面感应电流也为零在上述过程中通过线框的电流先增大后减小所以通过线框的电荷量1198991198991199034故不可能为0故B错误CD若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动则R接入电路的阻值减小副线圈所接电路总电阻减小而线框的输出电压不变所以U1不变则U2不变副线圈电流增大根据119868111989921198682可知I1增大故C正确D错误1故选C6解答解质子经过磁场偏转后经过C点其可能的轨迹如图所示由轨迹图可知所有圆弧轨迹所对的圆心角均为60根据几何关系可得质子做圆周运动的半径为119903119871n123根据洛伦兹力提供向心力可得1199021199071198611198981199072联立解得119907119902119861119903119861119896119871119861119896119871n123119898119899当n4时可得119907119861119896119871B正确ACD错误故选B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7解答解AB根据万有引力提供向心力1198661198721198981199072412058721199031199032m119903m1198792得v119866119872T21199033土卫六的轨道半径大于土卫五的轨道半径则土卫六的周期大线速度小故A错误119903B正确119866119872C在卫星表面万有引力等于重力有119872119898mgG1198772119877665解得gG119872119872221198925则11989261198771198725251198726119877211987711987251198726119877211987722491021135102351502215302021所以土卫五表面的重力加速度比土卫六的小故C错误11987211989811986552491021122183021D根据FG1199032知土星对土卫五和土卫六的万有引力之比为D正确故选BD11986561351023527040009910故8解答解A由功能关系可知拉力F做功除了增加两物体动能以外还有系统产生的热量故A错误B由于木板受到摩擦力不变当M越大时木板加速度小而滑块加速度不变相对位移一样滑快在木板上运动时间短所以木板运动的位移小故B正确C滑块和木板都是做初速度为零的匀加速运动在其他条件不变的情况下木板的运动情况不变滑块和木板的相对位移还是L所以拉力F越大滑块的加速度越大离开木板时间就越短故C错误D系统产生的热量等于摩擦力和相对位移乘积相对位移没变摩擦力越大产生的热量越多故D正确故选BD9解答解AB将MN视为电容为C的平行板电容器设金属棒ab的质量为m导轨间距为Lab从静止开始在一极短的时间t内速度的变化量为v此时电容器两端电压变化量为UBLv电容器带电量的变化量为qCU回路中的电流为119868120549119902119862119861119871120549119907119862119861119871119886根据牛顿第二定律有mgsin120549119905120549119905BILma解得金属棒的加速度为119886119898119892119904119894119899120579可知金属棒ab将一直匀加速下滑故A正确B错误11986121198712119862119898C根据右手定则可知金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势故C正确D因为金属棒ab匀加速下滑速度增大产生的感应电动势增大则MN间电压增大电场强度增大带电微粒所受电场力增大即合外力变化不可能静止不动故D错误故选AC解答解A滑块到达x04m处时速度达到最大此时所受的电场力与滑动摩擦力大小相等为Fmg00100510N50103N故A正确B当x04m时125m1由图知该处的电势为25105V故B错误1199092C滑块在x04m处电势能为Epq28010925105J20103J故C正确2119871119878008119878D当x02m时15m1由图知该处的电势为50105V滑块从x02m处到x04m处过程1199091通过的位移S04m02m02m由动能定理得q12mgS111989811990720解得v02ms故D正确故选ACD三非选择题共56分解答解1根据Fkx可得119896119865可得k的单位是Nm结合119896119884119878可得119884119896119871可得Y的单位是Nm2即压强的单位为Pa故D正确ABC错误故选D2测量直径是测量到毫米的千分位故用到的测量工具是螺旋测微器3根据Fx图象可得劲度系数的大小119896251198731198983125119873119898根据119884119896119871其中L020m11987812058711986324联立解得Y50106Pa故答案为1D2螺旋测微器350106解答解1由列表知有一组有明显错误其他四组是合理的通过观察五组电流数据中有四组数据读到了001mA说明该电流表的最小分度值为01mA第3组数据只读到01mA说明读数时明显错误2图像如图所示119909119877设每个砝码质量为m平整薄硬板质量为m0压电型传感器受到压力Fnmgm0g产生的电动势E满足EkFknmgm0根据闭合电路欧姆定律得119868119864联立解得1198681198961198991198981198921198961198980119892119877119877由此可知不过坐标原点的原因是因为硬板木板有质量对压力传感器产生压力由题意得500N的压力对应输出电压5V则在5个砝码总重力5N作用下的输出电压为005V有UIgrR联立解得R403当重物产生的压力为FN时图丙2每个传感器上压力均为FN但相当于两个电源串联在一起图甲中传感器上压力为FN则图丙中输出电压为图甲中输出电压的2倍图甲和图乙两图中电流表示数之比为12故答案为132如图所示薄硬木板对压力传感器产生压力312解答解1设赛艇所受阻力大小为f则划水时双桨产生动力大小为2f划水时对赛艇根据牛顿第二定律得2ffma1空中运桨时对赛艇根据牛顿第二定律得fma2可得a1a2112设赛艇的最大速度大小为vm根据题意可知运动员紧接着完成1次动作此过程赛艇前进8m则xv0t1111988611199052v0a1t1t21119886211990522122由题知v04mst1t208s结合a1a2解得a1a225ms2则vmv0a1t142508ms6ms赛艇受到的恒定阻力大小fma27025N175N2323119877222226答1划水和空中运桨两阶段赛艇的加速度大小之比是112赛艇的最大速度大小是6ms受到的恒定阻力大小为175N14解答解1导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势EBLv0由闭合电路的欧姆定律可知感应电流119868119864119877119877由欧姆定律可知ab两端的电势差UabIR解得119880119886119887211986111987111990702棒ab开始运动到两棒匀速过程两棒动量守恒两导体棒组成的系统动量守恒设两棒的共同速度为v共以向右为正方向由动量守恒定律得mv02mv共解得119907共11990702施加外力后任一时刻对棒ab由牛顿第二定律得FBILma感应电流11986811198642119877119877感应电动势EBLv棒ab做匀加速直线运动速度119907119907共1198861199051199070119886119905解得11986511986121198712119907011989811988621198612119871211988631198772119861211987121198861198612119871211990703119896119898119877其中1198963119877可得11986503119877211986121198712t0时刻棒ab的速度119907111990701198861199050211990703棒cd所受摩擦力11989112058311986111986811987141198981198961198771199070119886119905t0时刻1198911211989811989611987715119861119871tt0时刻1198912811989811989611987715119861119871151198612119871211990702对棒cd在区域运动过程由动量定理得119891111989121199051198981199071198981199070联立得1199072111990702022119905棒cd进入区域后对棒ab由动量定理得BILtmv3mv1对棒cd由动量定理得2BILtmv4mv2稳定时有BLv32BLv4解得1199073511990701199074511990703612121212对两棒由能量守恒定律有21198981199071211989811990721198762119898119907321198981199074联立得119876511989811990721802答1棒ab刚开始运动时棒两端的电势差Uab是3BLv0解答解r0为分子间的平衡距离大于平衡距离时分子间为引力小于平衡距离时分子间为斥力则有Ar大于平衡距离分子力表现为引力相互靠近时F做正功分子动能增加势能减小故A正确B当r小于r0时分子间的作用力表现为斥力F做负功分子动能减小势能增加故B错误C由以上分析可知当r等于r0时分子势能最小动能最大故正确但是由于分子势能的零势能面是人为确定的故r等于r0时分子势能不一定为零故D错误E由于没有外力做功故分子动能和势能之和在整个过程中不变故E正确故选ACE解答解1对于封闭气体有p17636cmHg40cmHgV126S1cm3由于气体发生等温变化由玻意耳定律可得11988122011987811198881198983p1V1p2V2119901119901111988114026119878152119888119898119867119892211988122011987822停止加水银时左管水银比右管高h17652cmHg24cmHg对左管加热后左管下降6cm右管面积是左管的2倍故右管上升3cm左管比右管高为119879042119877h2h19cm15cm故封闭气体的压强p37615cmHg61cmHg封闭气体在初始状态和最终状态的体积相同由查理定律可得1199011119901311987911198793故11987911990131198796128011987042711987031199011140答当左管空气柱长度变为20cm时左管内气体的压强为52cmHg使管内气柱长度恢复到26cm则左管内气体的温度为427K17解答解由图可知该简谐横波波长8m由119907120582可得v811989811990420ms由图可知质点P的振幅为01m故12s内三个周期质点P运动的路程为s3401m12m由于简谐横波沿x轴正向传播由图可知t0时质点P经过平衡位置沿y轴正方向运动06s等于一个半周期故06s时质点P的速度方向沿y轴负方向故答案为20ms12m负18解答解i当入射角为i45时设折射角为r透明材料对该光的折射率为nABO为直角三角形则119904119894119899119903119877119904119894119899119894119904119894119899119903解得r30n2ii光在A点入射角为i时设折射角为r折射光射到内球面上的D点刚好发生全反射则折射光完全不能从内球面射出半球壳折射光在内球面的入射角等于临界角为C如图所示因为n119899n119877在ADO中根据正弦定理有2119877sinC1根据折射定律有119904119894119899119894119904119894119899119903119904119894119899119903119904119894119899180119862解得1199041198941198991199032sini142解得i30所以要使从A点入射光的折射光能从内球面射出半球壳光在A点入射角i应满足i30答i透明材料对该光的折射率为2ii要使从A点入射光的折射光能从内球面射出半球壳光在A点入射角应小于30