（新高考）此卷只装订不密封班级姓名准考证号考场号座位号此卷只装订不密封班级姓名准考证号考场号座位号2022届高三二轮综合卷物理（二）注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．为了纪念科学家对人类进步做出的贡献，很多物理量的单位都是以物理学家的名字命名的，下列选项中物理量的单位是物理学家人名，且属于基本物理量的是( )A．力、功B．电流强度、热力学温度C．质量、磁感应强度D．频率、光的强度【答案】B【解析】力的单位是牛顿，功的单位是焦耳，虽然都是物理学家人名，但不是国际基本物理量，A错误；电流强度的单位是安培，热力学温度是开尔文，它们都是物理学家，并且是国际基本物理量，B正确；质量的单位是千克，磁感应强度的单位是特斯拉，并不是都以物理学家人名命名，也不都是国际基本物理量，C错误；频率的单位是赫兹，光的强度坎德拉，都是物理学家，但不都是国际基本物理量，D错误。2．如图所示为研究光电效应的电路图，图中电表均为理想电表，当入射光频率为v0，调整滑动变阻器使电压表的示数达到U0时，电流表示数减为0；将入射光的频率增大为3v0，需要将电压表的示数增大到4U0时，电流表的示数再次减为0，已知电子的电荷量为e，则电路中阴极材料K的逸出功为( )A．4eU0B．2eU0C．eU0D．eU0【答案】D【解析】根据爱因斯坦光电效应方程可知Ek＝hν－W0，电压表的示数达到U0时，电流表示数减为0，则有qU0＝Ek，所以有qU0＝hv0－W0，同理可得4qU0＝3hv0－W0，联立解得W0＝qU0，故选D。3．物体以初速度v0沿着一条直线做匀变速运动，它的瞬时速度v随位移x的变化而变化。下面v2－x图像( )【答案】A【解析】根据运动学公式得，由表达式知，v2与x是一次函数关系，图像为一直线，纵轴的截距为正，故A正确。4．如图，一只蜗牛沿着弧形菜叶从右向左缓慢爬行，下列说法正确的是( )A．菜叶对蜗牛的弹力大小一定不变B．蜗牛受到的合力变大C．菜叶对蜗牛的摩擦力大小变小D．菜叶对蜗牛的作用力大小不断变化【答案】C【解析】设蜗牛在某位置时，菜叶的切线方向与水平方向的夹角为θ，则菜叶对蜗牛的弹力，菜叶对蜗牛的摩擦力，蜗牛沿着弧形菜叶从右向左缓慢爬行，则θ角减小，则菜叶对蜗牛的弹力大小变大，菜叶对蜗牛的摩擦力大小变小，蜗牛受到的合力始终等于重力，不变；菜叶对蜗牛的作用力大小等于蜗牛重力的大小，不变。选项C正确，ABD错误。5．三个电量分别是－Q、＋Q、＋Q的点电荷固定在三角形的三个顶点，形成电场的部分等势面如图所示，粗实线①为某根电场线。下列推理中正确的是( )A．根据电场线①与等势面垂直，可知等势面1和等势面2的电势相等B．根据沿电场线①方向电势降低，可知等势面1和等势面2的电势相等C．根据沿电场线①方向电势降低，可知不存在与－Q和＋Q的连线重合的电场线D．根据－Q和＋Q的连线与等势面不垂直，可知不存在与－Q和＋Q的连线重合的电场线【答案】D5
【解析】由于不能确定等势面1和等势面2上的各点距离三个点电荷的位置关系，所以无法判断等势面1和等势面2的电势关系，故AB错误；电场线一定处处与等势面垂直，假设－Q与＋Q的连线与某条电场线重合，则该电场线上各处都应该与等势面垂直，观察题目所给图象，－Q与＋Q的连线不满足该要求，所以不存在与这个连线重合的电场线。而从C选项沿电场线①电势降低，无法推出是否存在电场线与－Q和＋Q的连线重合，故C错误，D正确。6．如图为“天问一号”从地球发射飞往火星的简化图形。轨道1为地球的公转轨道，轨道3为火星的公转轨道，椭圆轨道2为“天问一号”霍曼转移轨道。已知火星公转轨道半径约为地球公转轨道半径的1.5倍，则“天问一号”从地球公转轨道到达火星公转轨道需要的时间约为( )A．0.3年B．0.7年C．1.1年D．1.4年【答案】B【解析】根据开普勒第三定律，可知椭圆转移轨道的周期为从地球公转轨道到达火星公转轨道需要的时间约为0.7年。故选B。7．如图所示，空间存在半径分别为R1和R2的两个同心圆，圆心为O。半径为R1的圆内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B；在两圆之间存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小也为B。在O点有一粒子源可以在纸面内沿各个方向发射质量为m、电荷量为＋q、速率为的粒子，不考虑粒子之间的相互作用，不计粒子重力，若所有粒子刚好都不离开磁场。则R1与R2的比值为( )A．1∶2B．1∶3C．1∶(＋1)D．1∶(＋1)【答案】D【解析】设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律有qvB＝m，解得，如图所示，当粒子恰好不离开此时，根据几何关系可得，故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．如图所示，一理想自耦变压器的原线圈与交流发电机的输出端K、L相连，副线圈接有可调电阻R，滑片P与线圈始终接触良好。发电机输出电压的有效值U0保持恒定，线圈转动的角速度为ω，t＝0时线圈平面与磁场方向平行，则下列说法正确的是( )A．变压器原线圈两端的电压U＝U0sinωtB．时，发电机输出电压的瞬时值为U0C．若仅将滑片P向下滑动，则交流电流表的示数减小D．若使电阻R增大的同时，将滑片P向下滑动，则原线圈的输入功率增大【答案】BC【解析】因为t＝0时线圈平面与磁场方向平行，所以变压器原线圈两端的电压U＝U0cosωt，A错误；因为变压器原线圈两端的电压U＝U0cosωt，当时，发电机输出电压的瞬时值为U0，B正确；若仅将滑片P向下滑动，副线圈的匝数减小，输出电压减小，电阻R上电流减小，则原线圈中的电流即交流电流表的示数减小，C正确；若使电阻R增大的同时，将滑片P向下滑动，则副线圈的输出功率减小，由P＝，可知副线圈的输出功率减小，输入功率等于输出功率，则原线圈的输入电功率减小，D错误。9．如图所示，倾斜放置的挡板OM与竖直方向的夹角α＝60°，从O点正下方的A点以v0＝10m/s的水平初速度向右抛出一个可视为质点的小球，若小球的运动轨迹恰好与挡板上的B点（未画出）相切，取重力加速度g＝10m/s2，忽略空气阻力。则下列说法正确的是( )A．小球到达B点时的速度大小为20m/sB．从A到B过程中，小球的速度变化量为10(2－)m/sC．O、A两点间的距离为5m5
D．O、B两点间的距离为10m【答案】AC【解析】当小球的运动轨迹恰好与挡板相切时，小球速度恰好沿OM方向，如图所示，由速度的合成与分解可得小球到达B点时的速度大小，A正确；小球做平抛运动，仅在竖直方向上存在加速度，小球运动到B点时，其竖直方向上的分速度，故小球的速度变化量，B错误；由，，，联立可得，，则由几何关系可知O、A两点间的距离，O、B两点间的距离，C正确，D错误。10．如图所示，线框ac、bd边长为2L、电阻不计，三条短边ab、cd、ef长均为L、电阻均为R，ef位于线框正中间。线框下方有一宽度为L的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，cd边与磁场边界平行，当cd距磁场上边界一定高度时无初速释放线框，线框cd边进入磁场时线框恰好匀速运动，下落过程中线框始终在竖直面内，已知线框质量为m，重力加速度为g，则下列判断正确的是( )A．释放时cd边到磁场上边界高度为B．线框通过磁场过程中a、b两点间电势差始终为C．线框通过磁场过程中流过ab边的电流大小和方向均不变D．整个过程中ab边产生的焦耳热一定为mgL【答案】ABD【解析】设释放时cd边到磁场上边界高度为h，cd边进入磁场时的速度大小①，cd边产生的感应电动势大小②，回路中总电阻③，通过cd的电流④，cd所受的安培力大小⑤，由题意，根据平衡条件有⑥，联立①~⑥式解得⑦，故A正确；根据线框构成等效电路的特点可知线框在通过磁场的过程中将始终做匀速运动，a、b两点间电势差始终等于对应等效电路的路端电压的相反数，即⑧，联立③④⑤⑥⑧解得⑨，故B正确；当cd和ef通过磁场的过程中，流过ab的电流大小均为⑩。方向均为b→a；当ab通过磁场的过程中，流过ab的电流大小为I，方向为a→b，故C错误；根据焦耳定律可得整个过程中ab边产生的焦耳热为⑪，联立②③④⑤⑥⑪解得，故D正确。三、非选择题：共54分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共42分。11．(6分)如图甲所示的实验装置，一木块放在水平长木板上，左侧拴有一细线，跨过固定在木板边缘的定滑轮与一重物相连，木块右侧通过纸带与打点计时器相连。释放重物后，木块在木板上向左加速运动。图乙是重物落地前，打点计时器在纸带上打出的一些点（单位：cm）。(1)已知打点计时器使用的交变电流频率为50Hz，由图乙给出的数据，可得木块运动加速度的大小为___________m/s2，纸带打P点时重物的瞬时速度大小为___________m/s。（结果均保留3位有效数字）(2)设重物的质量为M，木块的质量为m，且线与纸带的质量均不计，除了木块与木板间有摩擦外，其它部分的摩擦不计，重力加速度用g表示，若测得的加速度为a，则木块和木板之间的动摩擦因数μ的表达式为μ＝___________。【答案】(1)4.14（4.12—4.16）2.59（2.59—2.61）(2)【解析】(1)由，可得木块运动加速度的大小为，打点时重物的瞬时速度大小为。(2)由牛顿第二定律有，则得。12．(9分)电动自行车采用充电电池供电提供动力。已知这个电池的电动势约为11～13V，内阻小于3Ω。5
(1)由于直流电压表量程只有3V，需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为15V的电压表。利用如图甲所示的电路，先把滑动变阻器滑片移到最右端，把电阻箱阻值调到零。闭合开关，把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为3V。然后把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为__________V，不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，电压表与电阻箱组合即构成量程为15V的新电压表。若读得电阻箱阻值为R0，则量程为3V的电压表内阻为_________。(2)实验室提供：A．滑动变阻器（阻值为0～20Ω，额定电流2A）B．滑动变阻器（阻值为0～20kΩ，额定电流0.2A）在图乙所示电路中滑动变阻器应选_____________（填写仪器前字母代号）。(3)用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电池电动势E和内阻r，实验电路如图乙所示，通过观察表盘读数，得到多组电压U和电流I的值，并作出U－I图线如图丙所示，可知电池的电动势为________V，内阻为___________Ω。【答案】(1)0.6R0(2)A(3)11.52.5【解析】(1)把3V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为15V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为3V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为。若读得电阻箱阻值为R0，则量程为3V的电压表内阻。在分压电路中，为方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的，即选A。(3)由丙读出，外电路断路时，电压表的电压U＝2.3V，则电源的电动势E＝2.3×5V＝11.5V，内阻。13．(10分)如图，在竖直平面内有一圆心为O、半径为R的圆，其内有匀强电场，AB为水平直径。质量为m，电荷量为q（q＞0）的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的最低点C以速率v0穿出电场。运动中粒子仅受电场力作用，且不计粒子之间的相互作用力。(1)求电场强度的大小；(2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的动能应为多大？【解析】(1)由题知，速度为零的粒子沿AC方向做匀加速直线运动，有解得。(2)由题知，场强方向沿AC方向，为使粒子穿过电场后的动能增量最大，则电场力做功最多，有解得。14．(17分)如图所示，一个倾角θ＝30°、长L＝14.4m的光滑倾斜轨道固定在水平地面上，倾斜轨道底部通过一段很小的光滑圆弧与静止在水平地面上、质量为mB＝2kg的薄木板B平滑连接（不拴接），薄木板B左端固定一挡板m，m右侧连接一根轻弹簧，弹簧被右侧活动挡板n和m锁定并处于压缩状态，此时弹簧的弹性势能为Ep＝20J，薄木板B左端部分光滑，右端部分与物块A之间的动摩擦因数μ＝0.2，长度为l＝5m，薄木板B与地面间的摩擦可忽略不计，现让质量为mA＝1kg的小物块A（可以视为质点），从倾斜轨道顶端由静止滑下，物块A碰上活动挡板n后弹簧的锁定接触，重力加速度大小g＝10m/s2。求：(1)小物块A沿倾斜轨道下滑时的加速度大小和到达倾斜轨道底端时的速度大小；(2)小物块A滑上薄木板B后最终的速度各为多少；(3)如果保持其他条件不变，使小物块A与薄木板B之间的动摩擦因数变为μ′＝λμ，要使小物块最终停在薄木板B上，则λ的取值范围及A所停位置到薄木板的右端的距离。【解析】(1)物块A从倾斜轨道上滑下时，根据受力分析由牛顿第二定律有代入数据解得设物块A下滑倾斜轨道底端时的速度为v，由运动学公式有代入数据解得m/s。5
(2)小物块A滑上薄木板B后，假设最终可以从右端离开薄木板，则物块与薄木板间的相对运动的路程为m设分离后A的速度为，B的速度为，则A、B相互作用的过程中，根据动量守恒定律有，根据功能关系有代入数据联立解得，。(3)使小物块A与薄木板B之间的动摩擦因数变为，要使小物块最终停在薄木板B上，须分两种情况来分析，第一种情况是小物块A滑上薄木板B后没有碰撞挡板n就达到共同速度，则由动量守恒有根据功能关系有联立解得故当时，小物块A停在距离薄木板B右端的距离为，则解得（）第二种情况是小物块与挡板n碰撞后再达到共同速度，则由动量守恒有根据功能关系有解得即当时，有解得m（）。(二)选考题：共12分。请考生从第15题和第16题中任选一题作答，若两题都做，则按所做的第一题记分。15．[物理—选修3－3]（12分）（4＋8）(1)(4分)地球大气上下温差过大时，会造成冷空气下降热空气上升，从而形成气流漩涡，并有可能逐渐发展成龙卷风。热气团在上升过程中，若来不及与外界发生热交换，因外界大气压强减小，热气团气体体积发生改变，热气团对外做___________（选填“正”或“负”）功，热气团内气体分子的无规则热运动会___________，（选填“增强”、“减弱”）。【答案】正减弱【解析】因外部压强减小，则气体体积膨胀，气体对外做正功，而气团和外界没有热交换，则由热力学第一定律可知，内能减小，而理想气体的内能只与温度有关，故气体的温度降低，分子的无规则热运动会减弱。(2)(8分)如图所示，导热良好的汽缸放在粗糙水平面上，汽缸与水平面的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，用横截面积为S的光滑轻活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，汽缸与气体的总质量为M，轻活塞杆的一端与活塞连接，另一端固定在墙上。若气体初态压强为大气压强p0、温度为T0，气体的体积为V，重力加速度为g。若通过升温使，汽缸发生运动，求汽缸刚要发生滑动时：①缸内气体的压强；②气体的温度。【解析】①要使汽缸发生滑动，设此时缸内气体的压强为，必有得②汽缸在滑动前气体为等容变化，有解得。16．[物理—选修3－4]（12分）(1)(4分)在阳光的照射下，充满雾气的瀑布上方常会出现美丽的彩虹，彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射、再折射后形成的，其光线传播路径如图所示，图中的圆面代表水珠过球心的截面，太阳光平行截面射入球形水珠后，最后出射光线a、b分别代表两种不同颜色的光线，则水珠对a、b两束光折射率的大小关系是na_____nb；a、b两束光在水珠内传播速度大小关系是va_____vb。（选填“＞”“＝”或“＜”）【答案】＞＜【解析】根据光路图知，a、b两束光的入射角相等，而a光的折射角小，由折射定律得，可知a光的折射率较大，即；根据知，a光在水滴中传播的速度较小，即。(2)(8分)均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。t＝1s时刻，所有波峰、波谷的波面分布如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，坐标（0，20）处的质点P处于波峰。质点P的振动图像如图乙所示，z轴正方向竖直向上。求：5
①该波的传播速度大小；②坐标（40，20）处的质点Q第一次处于波谷的时刻。（结果保留3位有效数字）【解析】①由题知图甲中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，则有图乙为质点P的振动图像，则根据波速计算公式有。②由图甲可知当距离Q点最近的波谷传到Q点时，波形移动的距离为则需要的时间为坐标为处的质点第一次处于波谷的时刻。5
