2022年高考物理模拟试题（湖北卷）

试卷日期：2022-04-03 考试类型：高考模拟

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一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共4分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分

1. 中国火星探测器于2021年4月23日登陆火星，放射性材料P_uO₂用作火星探测车的燃料。P_uO₂中的Pu元素是 $_{94}^{238} P u$ ， $_{94}^{238} P u$ 发生α衰变的核反应方程为 $_{94}^{238} P u \to X +_{2}^{4} H e$ 。一个静止的 $_{94}^{238} P u$ 在匀强磁场中发生α衰变，产生的原子核X和α粒子均在磁场中做匀速圆周运动，则（）

A、X核的中子数为92 B、X核的中子数为234 C、X核做圆周运动的半径比α粒子的小 D、X核做圆周运动的半径比α粒子的大

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2. 某同学想测一细绳的长度，手头没有刻度尺，只有秒表，他找来两个相同的小球A和B，在楼顶自由释放小球A，测得小球的下落时间约2s。把A和B两小球分别拴在细绳两端，手持A球，小球B自然下垂，小球A再次由第一次位置自由释放后，测得两球的落地时间差约为1s，不计空气阻力，则细绳的长度约为（）

A、20m B、15m C、10m D、5m

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3. 拍篮球是大家都喜欢的强身健体的大众体育活动项目。已知篮球质量为0.6kg，篮球上升到最高点时开始向下拍球使球做匀加速运动，拍球作用距离为0.2m，在离手时获得一个竖直向下4m/s的速度。若不计空气阻力及球的形变， $g = 10 m / s^{2}$ ，则在拍球过程中手给球的冲量为（）

A、1.2N·s B、1.8N·s C、2.4N·s D、3.0N·s

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4. 如图甲所示，光滑斜面上有一物块，受到沿斜面向上的作用力F，由静止开始向上运动，物块的机械能E与位移x的关系如图乙所示（沿斜面向上为正方向， $O A$ 段和 $B C$ 段为直线）。下列说法正确的是（）

A、 $0 ~ x_{1}$ 过程中，外力F一定越来越大 B、 $x_{1} ~ x_{2}$ 过程中，一定有一个位置加速度为0 C、 $x_{1} ~ x_{2}$ 过程中，物块的动能一定一直增大 D、 $x_{2} ~ x_{3}$ 过程中，物块一定做匀速运动

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5. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在 $t_{1} = 2 s$ 时的波形如图所示，N点的平衡位置为 $x_{N} = 9 m$ ， M点的平衡位置为 $x_{M} = 2 m$ 。已知从图示时刻起，在 $t_{2} = 7 s$ 时，M点第二次到达波谷位置，则下列说法正确的是（）

A、该简谐波的周期和传播速度分别为 $4 s$ 和 $1.5 m / s$ B、在 $t_{2} = 7 s$ 时，N点正在平衡位置沿y轴负方向运动 C、从 $t_{1} = 2 s$ 到 $t_{2} = 7 s$ 时间内，M点和N点运动的路程分别为 $10 c m$ 和 $4 c m$ D、在波的传播过程中，M点和N点的加速度总是大小相等、方向相反的

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6. 如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n∶1，原线圈两端接入正弦交流电源，电压为u=U₀cos100πtV，副线圈接有一个交流电流表和一个电动机。电动机线圈电阻为R，当开关S接通后，电流表读数为I，在磁感应强度为B的匀强磁场中，电动机带动一电阻为r、质量为m、长为l的金属杆在光滑的没有电阻的导轨上以速度v匀速上升，重力加速度为g。下列判断正确的是（）

A、电动机两端电压为IR，其消耗的电功率为I²R B、电动机的热功率为I²R，副线圈电压的有效值为 $\frac{U_{0}}{n}$ C、原线圈中的电流为nI，副线圈电流的频率为50Hz D、变压器的输入功率为 $I^{2} R + m g v + \frac{B^{2} l^{2} v^{2}}{r}$

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7. 神舟十三号航天员翟志刚出舱执行任务，此时航天员王亚平、叶光富还在舱内，飞船正在离地面大约360km高度处绕地球做匀速圆周运动，周期约为90分钟，对此分析正确的是（）

A、此时，航天员翟志刚必须紧紧抓住飞船舱外的金属杆，一旦放手，便一定会迅速脱离飞船而飞入茫茫太空 B、正常飞行时，飞船的万有引力恰好提供向心力，飞船如果要返回地球，则要通过减速来降低轨道高度 C、同步卫星的周期为24h，是飞船周期的16倍，所以同步卫星与飞船的加速度之比为1∶16 D、由于完全失重，所以舱内的王亚平要想使一袋水和一支笔都产生1m/s的加速度所需要的力是等大的

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8. 真空中一平面直角坐标系xOy内，存在着平行x轴方向的电场，x轴上各点的电势φ随位置x变化的关系图像如图所示，x=0处电势为6V。一个带负电粒子从x=1cm处由静止释放，不计粒子重力，则下列说法正确的是（）

A、x=2cm处的电势为零，电场强度大小也为零 B、x=-1cm的电场强度小于x=1cm处的电场强度 C、粒子沿x轴负方向运动过程中，电势能先变大后变小 D、粒子沿x轴负向运动到的最远位置处的坐标为x=-1.5cm

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9. 图甲为一列简谐横波在 $t = 0.10 s$ 时刻的波形图，质点P的位置横坐标为 $x = 1 m$ ，质点 $Q$ 的位置横坐标为 $x = 4 m$ 。图乙为质点Q的振动图像。则下列说法正确的是（）

A、该波的传播速度是20m/s B、该波沿x轴的负方向传播 C、 $t = 0.10 s$ 时，平衡位置与P点相距10m处的质点与P点振动方向一定不相同 D、 $t = 0$ 时刻，质点Ｐ的振动方向向下

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10. 如图所示，在直角坐标系xOy第一象限内x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量大小均为m，电荷量大小均为q的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知粒子带负电， $\bar{O P} = \sqrt{3} \bar{O S} = \sqrt{3} d$ ，粒子重力及粒子间的相互作用均不计，则（）

A、粒子的速度大小为 $\frac{q B d}{m}$ B、从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为 $\frac{π m}{q B}$ C、从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为9：2 D、沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为 $\frac{d}{2}$

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11. 如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，电动机M的线圈电阻为R。闭合电键S后，电动机正常工作，此时电压表读数为U，电流表读数为I，电表均为理想电表。下面说法正确的是（）

A、通过电动机的电流为 $\frac{U}{R}$ B、通过电动机的电流为 $\frac{E}{R + r}$ C、电源的效率为 $\frac{U}{E}$ D、电动机输出的机械功率为 $U I - I^{2} R$

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二、非选择题：本题共5小题，7+9+9+15+16共56分。

12. 在“探究物体的加速度与合外力的关系”实验中：某同学用图1装置：保持小车（含车中重物）的质量 $M$ 不变，细线下端悬挂钩码的总重力 $m g$ 作为小车受到的合力 $F$ ，用打点计时器测出小车运动的加速度 $a$ 。

(1)、关于实验操作，下列说法不正确的是____；

A、实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车 B、每次改变小车所受的拉力后需要重新平衡摩擦力 C、实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行 D、平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑

(2)、图2是实验中获取的一条纸带的一部分，所用打点计时器频率为 $50 H z$ ，相邻两计数点间还有4个点未标出，相邻计数点间的距离如图2所示.根据图中数据计算得加速度 $a =$ $m / s^{2}$ ，打点4的速度 $v_{4} =$ $m / s$ （均保留两位有效数字）。

(3)、图3中，出现甲图线的原因是，出现丙图线的原因是。

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13. 实验小组利用如图所示电路测量某金属丝的电阻率。

（1）使用螺旋测微器测量金属丝的直径，如上图所示，金属丝的直径为mm。
（2）关于电流表和滑动变阻器，有以下器材可供选择：

A．电流表量程 $0 ~ 0.6$ A，内阻 $R_{A} = 1.0 Ω$
B．电流表量程 $0 ~ 0.6$ A，内阻未知

C．滑动变阻器，最大阻值10Ω
D．滑动变阻器，最大阻值50Ω

实验中电流表应选择，滑动变压器应选择（填写器材前边序号）。
（3）闭合电键之前，滑动变阻器的滑片应滑到（按照电路图填“最左端”、“正中间”或“最右端”）。
（4）闭合电键，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表有一较大读数U，记下此时电阻箱的读数 $R_{1}$ 和电流表的读数 $I_{1}$ 。
（5）改变电阻箱的阻值，同时调节滑动变阻器，使电压表的读数仍为U，记下此时电阻箱的读数 $R_{2}$ 和电流表的读数 $I_{2}$ 。
（6）重复步骤（5），得到多组电阻箱和电流表的数据，以电阻箱电阻R为横坐标，以电流表电流的倒数 $\frac{1}{I}$ 为纵坐标建立坐标系，描点连线，获得图线的纵轴截距为b，可知电阻丝电阻为（用题中给定的符号表示）。

（7）将电阻值代入电阻定律 $R = ρ \frac{L}{S}$ 计算电阻丝的电阻率。

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14. 横截面积相同的绝热管A和导热管B、C按如图所示的方式连接，A管水平放置，B管上端封闭，C管开口竖直向上。向管内注入一定量的水银后，用活塞和水银分别在A管和B管内封闭了一定量的理想气体，A管中气柱的长度为LA=63cm，B管中气柱的长度为LB=20cm，B、C两管中水银柱的高度均为h=24cm，大气压强为p₀=76cmHg，开始时，封闭气体的温度均为27℃。现缓慢向右推动活塞，使C管中的水银柱升高hC=5cm，A管中的气体未进入B、C管中，外界气温恒定。

(1)、求推动活塞后，B管中封闭气体的压强p_B；

(2)、若推动活塞后，A管中封闭气体的温度升高了5℃，求活塞向右移动的距离x。

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15. 如图所示，质量为 $4 m$ 的长木板A放在水平地面上，在A上表面左端放有质量为m的小物块B；另一质量为 $\frac{1}{19} m$ 的小物块C用轻质细绳悬挂在O点，C所在的最低点M与B所处位置等高；开始时长木板A的左端距离M点有一定的距离，所有物体都处于静止。现给长木板A一方向水平向左、大小为 $v_{0} = 15 m / s$ 的初速度，当A、B速度相同时B、C发生碰撞，碰撞时间极短，且碰后B、C结合为一个整体绕O点运动。已知B、C结合体通过N点后细绳松弛，N点与O点连线与水平方向的夹角为 $37 °$ ， A与B和A与地面间的动摩擦因数分别为 $μ_{1} = 0.2$ 和 $μ_{2} = 0.4$ ， B、C和 $B C$ 结合体均可视为质点，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ 。求：

(1)、开始时长木板A左端到M点的水平距离s；

(2)、长木板A的最小长度L；

(3)、悬挂小物块C的轻绳长度R。

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16. 如图所示，在水平面上固定两根平行的金属轨道 $A O$ 和 $A' O'$ 。只有 $B C$ 、 $B' C'$ 部分粗糙，长度为 $L$ ，动摩擦因数为 $μ$ ，其余部分都是光滑的。 $B B' C C'$ 区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为 $B_{0}$ ；轨道间连接有两个阻值为 $R$ 的电阻和一套电压传感器。现有一根金属棒，受水平向右的恒力作用，从 $A A'$ 处由静止开始运动，通过数字接收器在屏幕上显示的电压如图所示，到电压为 $2 U_{0}$ 时曲线已趋向水平，已知金属棒的电阻为 $R$ ，质量为 $m$ ，金属轨道间距为 $d$ ，电阻不计，求：

(1)、金属棒进入磁场 $B_{0}$ 时的速度 $v_{1}$ ；

(2)、恒力 $F$ 大小；

(3)、金属棒在经过 $B B' C C'$ 区域的过程中，通过金属棒的电量 $q$ ；

(4)、金属棒在经过 $B B' C C'$ 区域的过程中，回路产生焦耳热 $Q$ 。

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