湖南省2022年普通高中物理学业水平选择考学情诊断模拟试卷（一）

试卷更新日期：2022-02-21 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 1909年卢瑟福用α粒子轰击金箔，根据实验结果提出了原子的核式结构模型。关于α粒子，下列说法正确的是（）

A、α粒子的穿透能力很强 B、α粒子不带电 C、 $90_{234} T h$ 发生衰变，放出一个α粒子，生成新核 $91_{231} P a$ D、 $1_{2} H$ 和 $1_{3} H$ 聚变，放出一个中子产生一个α粒子

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2. 如图所示，某汽车以10.8km/h的速度匀速进入小区智能道闸，道闸智能系统用了0.3s的时间识别车牌号，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，车恰好停在距自动栏杆2.5m处。已知该道闸的车牌识别起点线到自动栏杆的距离为7m，司机的反应时间为0.7s，则汽车刹车时的加速度大小为（）

A、2m/s² B、3m/s² C、4m/s² D、5m/s²

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3. 如图所示，正方形abcd的四个顶点处分别有垂直于正方形平面的无限长直导线，导线中通有方向向里的恒定电流，O点是正方形abcd的中心；若a、b、c、d四处导线中的电流分别为I、2I、3I、4I，当正方形所在空间加一磁感应强度为B₀的匀强磁场后，O点的磁感应强度为0。已知通电无限长直导线在其周围某一点产生的磁场磁感应强度B的大小与电流成正比，与该点到长直导线的距离成反比若撤除长直导线d，则关于O点的磁感应强度，下列说法正确的是（）

A、 $B_{O} = \sqrt{2} B_{0}$ ，方向由O指向a B、 $B_{O} = \sqrt{2} B_{0}$ ，方向由O指向c C、 $B_{O} = 2 \sqrt{2} B_{0}$ ，方向由O指向a D、 $B_{O} = 2 \sqrt{2} B_{0}$ ，方向由O指向c

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4. 如图所示，质量为M的物块A置于水平桌面上，绕过定滑轮的细线一端连接物块A，另一端连接物块B，将物块B拉至与定滑轮等高的位置由静止释放，当物块B运动到最低点时，物块A刚好要滑动，已知物块A与桌面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，不计物块B的大小，连接物块A的细线与水平方向的夹角θ=37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则当物块B静止在最低点时，物块摩擦力大小为（）

A、 $\frac{1}{33} M g$ B、 $\frac{2}{33} M g$ C、 $\frac{4}{33} M g$ D、 $\frac{5}{33} M g$

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5. 如图所示，M、N为水平地面上的两点，在M点上方高 $\frac{h}{2}$ 处有一个小球A以初速度v₀水平抛出，同时，在N点正上方高h处有一个小球B由静止释放，不计空气阻力，结果小球A在与地面第一次碰撞后反弹上升过程中与小球B相碰，小球A与地面相碰前后，水平方向分速度相同，竖直方向分速度大小相等，方向相反，则B球由静止释放到与A球相碰所用的时间为（）

A、 $\frac{5}{4} \sqrt{\frac{h}{g}}$ B、 $\frac{3}{2} \sqrt{\frac{h}{g}}$ C、 $\frac{7}{4} \sqrt{\frac{h}{g}}$ D、 $2 \sqrt{\frac{h}{g}}$

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6. 如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，AC是圆O的水平直径，P是圆周上的一点，P点离AC的距离为 $\frac{1}{2}$ R，一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子以一定的速度从A点沿AC方向射入，粒子在磁场中运动的偏向角为90°，保持粒子的速度大小、方向不变，让粒子从P点射入磁场，则粒子在磁场中运动的时间为（）

A、 $\frac{π m}{4 q B}$ B、 $\frac{π m}{2 q B}$ C、 $\frac{2 π m}{3 q B}$ D、 $\frac{3 π m}{4 q B}$

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二、多选题

7. 如图所示，金属圆环a用三根绝缘细线悬挂处于静止状态，环面水平，均匀分布有负电荷的橡胶圆盘水平放置在圆环的正下方，环的圆心和圆盘圆心在同一竖直线上让圆盘绕着过圆心的竖直轴（俯视）沿逆时方向加速转动，则下列判断正确的是（）

A、圆环有沿逆时针转动的趋势 B、圆环有向外扩张的趋势 C、圆环中（俯视）有沿逆时针方向的感应电流 D、圆环受到的安培力一定竖直向上

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8. 2021年4月29日，发射入轨的空间站“天和”核心舱进入交会对接轨道后将开展与“天舟二号”货运飞船交会对接的准备工作。对“天舟二号”货运飞船的发射及与“天和”核心舱的对接，下列说法正确的是（）

A、发射速度不大于第一宇宙速度 B、对接前做圆周运动时，速度不大于第一宇宙速度 C、若对接前在高于“天和”核心舱的轨道上做圆周运动，则开始对接时发动机应向下方喷气 D、若对接前在低于“天和”核心舱的轨道上做圆周运动，则开始对接时发动机应向后方喷气

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9. 如图所示为静电场中x轴上电势 $ϕ$ 随x变化的关系，一个带电粒子仅在电场力作用下从坐标原点O开始，沿x轴正向运动，若粒子在x=x₀处的速度比x=x₁处速度大，则下列判断正确的是（）

A、带电粒子带负电 B、带电粒子沿x轴正向运动的加速度越来越小 C、带电粒子沿x轴正向运动的速度越来越小 D、带电粒子沿x轴正向运动过程中电场力先做正功后做负功

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10. 如图所示，在理想变压器的输电电路中，电流表和电压表均为理想电表，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器，在a、b端输入 $u = U_{0} s i n ω t$ 的正弦交流电压，当滑动变阻器的滑片处在图示位置时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，现调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为 $\frac{1}{2}$ U，则下列说法正确的是（）

A、滑动变阻器的滑片一定向左移 B、调节滑动变阻器后，电流表的示数为 $\frac{1}{2}$ I C、调节滑动变阻器后，滑动变阻器两端的电压是原来的两倍 D、调节滑动变阻器过程，滑动变阻器消耗的功率一直减小

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11. 下列说法正确的是（）

A、低温的物体可以自发把热量传递给高温的物体，最终两物体可达到热平衡状态 B、在r₀<5r₀范围内，当分子间距离增大时，分子势能一定增大 C、用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体 D、地球大气的各种气体分子中氢分子质量小，其平均速率较大，更容易挣脱地球吸引而逃逸，因此大气中氢含量相对较少 E、水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关

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12. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示，P、Q两质点的平衡位置分别位于x₁=1.5m和x₂=4.5m处，t=0时刻，PQ两质点离开平衡位置的位移相同，质点P比质点Q振动滞后0.2s，则下列说法正确的是（）

A、波沿x轴正向传播 B、波传播的速度大小为15m/s C、质点P振动的周期为0.8s D、质点Q沿y轴负方向回到平衡位置时，质点P处于波谷 E、从t=0时刻开始，质点Q经过1.2s通过的路程为60cm

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三、实验题

13. 某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与合外力关系”的实验，长木板放在水平桌面上，当地的重力加速度为g。

(1)、按图甲组装好实验仪器后直接做实验，某次实验打出的一条纸带如图乙所示，打点计时器所接交流电的频率为50Hz，可得小车加速度的大小为m/s²；

(2)、多次改变砝码盘中砖码的质量，重复实验，测得多组力传感器的示数F及对应的小车加速度a，作出a-F图象，可能是下图的____；

A、 B、 C、 D、

(3)、若（2）中可能图象的（横轴或纵轴）截距为b，斜率为k，为了平衡摩擦力，现将长木板右端适当垫高，平衡摩擦力后，长木板与水平面的夹角为θ，则tanθ=。

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14. 某同学要测一节干电池的电动势和内阻，实验室提供如下器材：待测干电池，电压表（量程为0～3V，内阻约为5kΩ），电阻箱（阻值范围是0～9999.9Ω），开关一个，导线若干。

(1)、为了尽可能减小实验误差，该同学按如图甲所示的电路，先将电阻箱接入电路的电阻调为0，闭合开关S，记录电压表的示数U₀ ，调节电阻箱接入电路的电阻，使电压表的示数为 $\frac{1}{2} U_{0}$ ，此时电阻箱接入电路的电阻为R₀ ，则电压表的内阻R_V=。

(2)、将电路改接成如图乙所示电路，闭合开关前，电阻箱接入的电阻（填“为0”或“较大”），闭合开关多次调节电阻箱接入电路的电阻R，并记录对应的电压表示数U，在 $\frac{1}{U} - \frac{1}{R}$ 坐标系中描点作图，作出的图象是一条倾斜直线，若测得图象的斜率为k，与纵轴的交点为a，则电源的电动势E= ，内阻r=。（用测得的物理量及已知量的符号表示）

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四、解答题

15. 如图所示，倾角为37°的斜面体固定在水平面上，放在斜面上的轻弹簧上端与斜面上固定挡板连接，弹簧处于原长时，下端刚好在B点。质量为 $m = 1 k g$ 的物块从斜面的底端A以 $v_{0} = 10 m / s$ 的初速度沿斜面向上滑去，物块压缩弹簧后滑到C点时速度刚好为零，物块与斜面间的动摩擦因数为0.5，物块回到A点时，速度大小为 $v = 6 m / s$ 。重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ，不计物块的大小，弹簧的形变在弹性限度内，斜面足够长。求：

(1)、物块在 $A B$ 段向上滑动时的加速度大小；

(2)、弹簧具有的最大弹性势能；

(3)、若撤去弹簧和挡板，物块仍从A点以 $v_{0} = 10 m / s$ 的初速度沿斜面向上滑去，则物块回到A点的速度为多大。

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16. 如图所示，光滑平行金属导轨由左右两侧倾斜轨道与中间水平轨道平滑连接而成，导轨间距为L，在左侧倾斜轨道上端连接有阻值为R的定值电阻，水平轨道间宽为d的矩形区域有竖直向上的匀强磁场；质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒ab放在左侧倾斜轨道上由静止释放，金属棒释放的位置离水平轨道的高度为d，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，金属棒第一次出磁场时的速度为第一次进磁场时速度的 $\frac{1}{3}$ ，不计金属导轨电阻，金属棒通过倾斜轨道与水平轨道交界处无机械能损失，重力加速度为g，求：

(1)、金属棒第一次穿过磁场的过程中，定值电阻上产生的焦耳热；

(2)、匀强磁场的磁感应强度大小；

(3)、金属棒第二次进入磁场后运动的距离有多远？

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17. 如图所示，A、B、C三段粗细相同且均匀、底部连通的玻璃管竖直放置，A管上端封闭，B管上端开口，C管中有活塞与管內壁气密性好，管内有水银，A管中水银液面比B管中水银液面低h=5cm，C管中水银液面比A管中水银液面低h=5cm，A管和C管中封闭气柱长均为8.5cm，大气压强为75cmHg，将活塞缓慢向下压，使A、B管中水银液面高度差变为10cm，求：（下列计算结果均保留两位有效数字）

(1)、C管中水银液面下降的高度；

(2)、活塞向下移动的距离。

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18. 圆柱形透明体放在水平地面上，圆柱体的截面为半径为R的圆，O为圆心，在圆柱的侧面上A点（A与O等高）贴有一个点光源，点光源射入透明介质的光，经介质传播和折射后，照射在离圆心O距离为2R的竖直光屏上，已知透明介质对光的折射率为 $\frac{2}{3} \sqrt{3}$ ，光在真空中的传播速度为c。求：

(1)、光以最短距离传播到光屏所用的时间；

(2)、光屏上亮斑最高点离地面的高度。

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