高考物理全国用二轮复习精练四 高考仿真练一 Word版含答案.docx

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高考物理全国用二轮复习精练四高考仿真练一Word版含答案

精练四　高考仿真练

高考仿真练

（一）

一、选择题（共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。

全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

）

14.如图1所示，在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向。

则（　　）

图1

A.物体做匀加速运动

B.环只受三个力作用

C.环一定受四个力作用

D.物体的重力大于悬绳对物体的拉力

解析　在运动过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，以物体为研究对象，物体受到竖直向下的重力和绳子竖直向上的拉力，这两个力的合力必为零，说明物体做匀速直线运动，则环也做匀速直线运动，所以环受到重力、绳子竖直向下的拉力、滑杆的支持力和滑动摩擦力，共四个力，选项C正确。

答案　C

15.根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到一群处于基态（量子数n＝1）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为（　　）

图2

A.13.6eV　　　B.3.4eV

C.12.75eV　　　D.12.09eV

解析　根据受激的氢原子能发出6种不同频率的色光，有6＝

，解得n＝4，即能发出6种不同频率的光的受激氢原子一定是在n＝4能级，则照射处于基态的氢原子的单色光的光子能量为－0.85eV－（－13.6eV）＝12.75eV，C正确。

答案　C

16.如图3所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子射出时的偏转角变大的是（　　）

图3

A.U1变大，U2变大B.U1变小，U2变大

C.U1变大，U2变小D.U1变小，U2变小

解析　设电子被加速后获得的初速度为v0，平行极板长为l，平行极板间距为d，则由动能定理得eU1＝

mv

，电子在电场中偏转所用时间t＝

，设电子在平行板间受电场力作用产生的加速度为a，由牛顿第二定律得a＝

＝

，电子射出偏转电场时，平行于电场方向的速度vy＝at，由以上式子联立可得vy＝

，又有tanθ＝

＝

＝

＝

，故U2变大、U1变小都能使偏转角θ变大，B正确。

答案　B

17.在光滑的水平桌面上有两个在同一直线上运动的小球a和b，正碰前后两小球的位移随时间变化的关系如图4所示，则小球a和b的质量之比为（　　）

图4

A.2∶7　B.1∶4

C.3∶8　D.4∶1

解析　由位移—时间图象的斜率表示速度可得，正碰前，小球a的速度v1＝

m/s＝－3m/s，小球b的速度v2＝

m/s＝1m/s；正碰后，小球a、b的共同速度v＝

m/s＝0.2m/s。

设小球a、b的质量分别为m1、m2，正碰过程，根据动量守恒定律有m1v1＋m2v2＝（m1＋m2）v，得

＝

＝

，选项B正确。

答案　B

18.如图5所示，理想变压器原线圈接有交流电源，保持输入电压不变，开始时单刀双掷开关K接b。

S断开时，小灯泡A发光较暗，要使小灯泡A亮度增加，下列操作可行的是（　　）

图5

A.闭合开关S

B.把滑动变阻器滑片向右移动

C.把滑动变阻器滑片向左移动

D.开关K接a

解析　闭合开关S，副线圈回路电阻变小，电流变大，滑动变阻器上的分压增大，并联部分的电压变小，灯泡A变暗，故A错误；把滑动变阻器滑片向右移动，副线圈回路总电阻变小，总电流变大，灯泡A两端的电压变大，灯泡A变亮，故B正确；把滑动变阻器滑片向左移动，副线圈回路总电阻变大，总电流变小，灯泡A两端的电压变小，灯泡A变暗，故C错误；开关K接a，根据

＝

，副线圈两端的电压减小，灯泡A中电流变小，灯泡A变暗，故D错误；故选B。

答案　B

19.如图6所示，A是放在地球赤道上的一个物体，正在随地球一起转动。

B是赤道上方一颗近地卫星。

A和B的质量相等，忽略B的轨道高度，下列说法正确的是（　　）

图6

A.A和B做圆周运动的向心加速度大小相等

B.A和B受到的地球的万有引力大小相等

C.A做圆周运动的线速度比B大

D.B做圆周运动的周期比A小

解析　A随地球自转，周期与地球自转周期相同，万有引力除了提供其随地球自转的向心力外主要表现为物体的重力，对于近地卫星，万有引力提供其做圆周运动的向心力，两者质量相等，向心力不相等，故两者向心加速度大小不相等，A错误；忽略B卫星的轨道高度，A和B与地心的距离相等，根据万有引力定律可知，它们受到地球的万有引力大小相等，B正确；因为B做圆周运动时万有引力提供其向心力，而A则是万有引力的一小部分提供其做圆周运动的向心力，根据F向＝

知，B的线速度大于A的线速度，故C错误；A与B做圆周运动的半径相等，B的线速度远大于A的线速度，结合T＝

可知A做圆周运动的周期比B大，D正确。

答案　BD

20.在如图7所示的虚线MN上方存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，纸面上直角三角形OPQ的∠Q为直角，∠QON＝30°。

两带电粒子a、b分别从O、P两点垂直于MN同时射入磁场，恰好在Q点相遇，则由此可知（　　）

图7

A.带电粒子a的速度一定比b大

B.带电粒子a的比荷一定比b大

C.带电粒子a的运动周期一定比b大

D.带电粒子a的轨道半径一定比b大

解析　由题意作出两粒子的运动轨迹如图所示，a粒子顺时针方向偏转，b粒子逆时针方向偏转，由左手定则可知，a带正电，b带负电，由几何知识可知，a粒子转过的圆心角为θa＝120°，则其运动时间为a粒子做圆周运动周期的

，b粒子转过的圆心角为θb＝60°，则其运动时间为b粒子做圆周运动周期的

；又由于两粒子的运动时间相等，因此可知

＝

，因此Tb＝2Ta，因此C错误；粒子在磁场中做圆周运动的周期T＝

，因此可知周期大的粒子比荷小，因此带电粒子a的比荷一定大于b的比荷，B正确；由几何知识可知，两粒子的轨道半径大小相等，则D错误；粒子的轨道半径大小为R＝

，因此比荷大的粒子的速度大，所以带电粒子a的速度一定大于b的速度，A正确。

答案　AB

21.如图8所示，光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型。

最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，则（　　）

图8

A.固定位置A到B点的竖直高度可能为2R

B.滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关

C.滑块可能重新回到出发点A处

D.传送带速度v越大，滑块与传送带摩擦产生的热量越多

解析　设AB的高度为h，假设滑块从A点下滑刚好通过最高点C，则此时应该是A下滑的高度的最小值，则刚好通过最高点C时，由重力提供向心力，则mg＝

，解得vC＝

，从A到C根据动能定理mg（h－2R）＝

mv

－0，整理得h＝2.5R，故选项A错误；从A到最终停止，根据动能定理得mgh－μmgx＝0，可以得到x＝

，可以看出滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v无关，与高度h有关，故选项B错误；滑块在传送带上先做减速运动，可能反向做加速运动，如果再次到达D点时速度大小不变，则根据能量守恒，可以再次回到A点，故选项C正确；滑块与传送带之间产生的热量Q＝μmgΔx相对，当传送带的速度越大，则在相同时间内二者相对位移越大，则产生的热量越多，故选项D正确。

答案　CD

二、非选择题（包括必考题和选考题两部分。

第22题～第25题为必考题，每个试题考生都必须作答。

第33题～第34题为选考题，考生根据要求作答。

）

（一）必考题（共47分）

22.（6分）小环同学在实验室中用多用电表测电阻，回答下列问题：

图9

（1）一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100。

用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________挡。

如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图9所示，则该电阻的阻值是________________________________________________Ω。

（2）下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________。

A.测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果

B.测量阻值不同的电阻时，都必须重新欧姆调零

C.测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电源断开

D.多用电表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变

（3）用多用电表探测二极管的极性，用欧姆挡测量，黑表笔接a端，红表笔接b端时，指针偏转角较大，然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明________（填“a”或“b”）端是二极管正极。

解析　

（1）刚开始多用电表指针偏转角度较小，说明选用倍率偏小，应换用大倍率。

每次换挡之后多用电表都需重新欧姆调零。

多用电表的测量值是指针读数与倍率的乘积，为22×100Ω＝2200Ω。

（2）多用电表测电阻时，红、黑表笔插错不会影响测量结果，A正确；测不同的电阻时，只要没更换倍率，不需重新欧姆调零，B错误；测电路中的电阻时应将待测电阻与电源断开，C正确；多用电表中的电池电动势变小、内阻变大后，会影响测量结果，D错误。

（3）二极管具有单向导电性，多用电表的红表笔接的是表内电池的负极，接b端时，指针偏转角度大，二极管电阻小，说明b端是二极管的负极，a端是其正极。

答案　

（1）×100（1分）　欧姆调零（1分）　2200（1分）　

（2）AC（2分）　（3）a（1分）

23.（9分）如图10所示，用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。

在滑块上安装一遮光条，把滑块放在水平气垫导轨上使其静止在A处，跨过定滑轮的细绳一端连接滑块，另一端与钩码相连，光电计时器安装在B处。

测得滑块（含遮光条）质量为M、钩码总质量为m、遮光条宽度为d、当地的重力加速度为g。

将滑块在图示A位置释放后，光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间为Δt。

图10

（1）实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M？

________（填“是”或“否”）。

（2）实验中还需要测量的物理量是________（用文字及相应的符号表示）。

（3）用游标卡尺测遮光条宽度时示数如图11所示，则遮光条的宽度d＝________cm。

图11

（4）本实验中验证机械能守恒定律的表达式为________（用以上对应物理量的符号表示）。

（5）如果实验结果为系统动能增加量大于钩码重力势能减少量，请指出实验中可能出现的问题，并提出改进意见。

_____________________________________。

解析　

（1）本实验中以系统为研究对象，不需要让钩码的重力等于绳子的拉力，故不要求钩码总质量m远小于滑块质量M。

（2）为了求出运动过程中钩码减少的重力势能，需要测量A、B间的距离L。

（3）游标卡尺的示数即遮光条的宽度，20分度游标卡尺精确度为0.05mm，由图11知遮光条的宽度d＝（10＋5×0.05）mm＝10.25mm＝1.025cm。

（4）我们验证的是ΔEp与ΔEk的关系，即验证－ΔEp＝ΔEk，得mgL＝

（M＋m）v2，而v＝

，所以本实验中验证机械能守恒定律的表达式为mgL＝

（M＋m）

。

（5）问题是可能气垫导轨不水平（左端高于右端）造成的，改进意见：

接通电源，将滑块静止于气垫导轨上（不挂钩码），调节轨道底座上的调平螺钉，使滑块能保持静止，或稍轻推能做匀速直线运动。

答案　

（1）否（1分）　

（2）A、B之间的距离L（2分）

（3）1.025（2分）　（4）mgL＝

（M＋m）

（2分）

（5）见解析（2分）

24.（12分）（2017·江西南昌十校二模）如图12甲所示，A车原来临时停在一水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现后启动A车，以A车司机发现B车为计时起点（t＝0），A、B两车的v－t图象如图乙所示。

已知B车在第1s内与A车的距离缩短了x1＝12m。

图12

（1）求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小；

（2）若A、B两车不会相撞，则A车司机发现B车时（t＝0）两车的距离s0应满足什么条件？

解析　

（1）在t1＝1s时A车刚启动，两车间缩短的距离

x1＝vBt1①（2分）

代入数据解得B车的速度vB＝12m/s②（1分）

A车的加速度a＝

③（2分）

将t2＝5s和其余数据代入解得A车的加速度大小

a＝3m/s2④（2分）

（2）两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于v－t图象的t2＝5s时刻，此时两车已发生的相对位移为梯形的面积，则

s＝

vB（t1＋t2）⑤（3分）

代入数据解得

s＝36m⑥（1分）

因此，若A、B两车不会相撞，则两车的距离s0应满足条件

s0＞36m⑦（1分）

答案　

（1）12m/s　3m/s2　

（2）s0＞36m

25.（20分）将一上表面光滑的斜面固定在水平面上，倾角为θ＝30°，在斜面内有两条平行线MN和PQ，在两平行线间加垂直于斜面向上的匀强磁场，如图13所示。

一矩形导体框abcd放在斜面的底端，导体框cd边与斜面底端重合，从t＝0时刻开始在导体框ab边上施加一沿斜面向上的恒力F，使导体框由静止开始沿斜面向上运动，在整个运动过程中导体框没有发生转动，ab边始终平行MN。

已知导体框的质量为m＝1kg，电阻R＝0.2Ω，MN与PQ间的距离为s＝6.9m，恒力F＝10N，磁感应强度B＝0.5T，导体框ab边和bc边的长度分别为L1＝1m、L2＝0.4m，重力加速度g＝10m/s2。

若导体框从进入磁场开始始终保持匀速直线运动。

求：

图13

（1）导体框的ab边到达MN前的加速度以及导体框做匀速直线运动时的速度大小；

（2）从导体框的ab边与MN重合到cd边与MN重合的过程，导体框中所产生的热量Q；

（3）斜面的底端到MN的距离以及从t＝0时刻开始一直到ab边与PQ重合过程导体框运动的总时间。

解析　

（1）导体框abcd进入磁场前做匀加速直线运动，

由牛顿第二定律得F－mgsinθ＝ma（2分）

导体框进入磁场前的加速度a＝5m/s2（1分）

导体框进入磁场的过程中做匀速运动，所以导体框abcd受力平衡：

F＝mgsinθ＋FA（1分）

ab边进入磁场时切割磁感线，

产生的电动势E＝BL1v（1分）

形成的感应电流I＝

（1分）

受到的安培力FA＝BIL1（1分）

代入数据解得v＝4m/s（1分）

（2）导体框进入磁场的过程中做匀速运动，根据功能关系有Q＝（F－mgsinθ）L2（2分）

解得Q＝2J（2分）

（3）导体框abcd进入磁场前，做匀加速直线运动；进入磁场的过程中，做匀速直线运动；导体框完全进入磁场后至运动到PQ处，做匀加速直线运动。

进入磁场前导体框的运动时间为t1＝

＝0.8s（1分）

该过程中导体框的位移为x＝

t1＝1.6m（1分）

则斜面的底端到MN的距离为

L＝x＋L2＝2.0m（1分）

进入磁场过程中导体框匀速运动时间为

t2＝

＝0.1s（1分）

导体框完全进入磁场后导体框受力情况与进入磁场前相同，所以该阶段的加速度大小仍为a＝5m/s2

该过程有s－L2＝vt3＋

at

（2分）

解得t3＝1s（1分）

则整个运动过程的总时间为t＝t1＋t2＋t3＝1.9s（1分）

答案　

（1）4m/s　

（2）2J　（3）1.9s

（二）选考题（共15分。

请考生从给出的2道题中任选一题作答。

）

33.【物理——选修3－3】（15分）

（1）（5分）下列说法正确的是________。

（填正确答案标号。

选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A.当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大

B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力

C.两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中，它们之间的分子势能先减小后增大

D.液晶具有流动性，其光学性质具有各向同性的特点

E.显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性

（2）（10分）如图14所示，用质量m＝1kg的活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间的摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部的高度h1＝0.50m，气体的温度t1＝27℃。

给汽缸缓慢加热至t2＝207℃，活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度h2处，此过程中被封闭气体增加的内能ΔU＝300J。

已知大气压强p0＝1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2，活塞横截面积S＝5.0×10－4m2。

求：

图14

（ⅰ）初始时汽缸内气体的压强和缓慢加热后活塞距离汽缸底部的高度h2；

（ⅱ）此过程中缸内气体吸收的热量Q。

解析　

（1）当温度升高时，分子热运动平均动能增加，故平均速率也增加，但不是每个分子的速率都增加，A错误；液体表面层分子间距离大于液体内部分子距离，分子间表现为引力，故液体存在表面张力，B正确；两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中，分子之间的作用力开始时是斥力，当距离大于r0后表现为引力，所以该过程中分子力先做正功，后做负功，它们之间的分子势能先减小后增大，C正确；液晶具有流动性，其光学性质具有各向异性的特点，D错误；显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性，E正确。

（2）（ⅰ）初始时汽缸内气体的压强

p＝p0＋

＝1.2×105Pa（2分）

气体做等压变化，根据盖－吕萨克定律可得：

＝

（2分）

即

＝

解得：

h2＝0.80m（2分）

（ⅱ）在气体膨胀的过程中，气体对外做功

W0＝pS（h2－h1）＝18J（2分）

根据热力学第一定律可得气体内能的变化

ΔU＝－W0＋Q（1分）

得Q＝ΔU＋W0＝318J（1分）

答案　

（1）BCE　

（2）（ⅰ）0.80m　（ⅱ）318J

34.【物理——选修3－4】（15分）

（1）（5分）下列说法正确的是________。

（填正确答案标号。

选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A.只有横波才能产生干涉和衍射现象

B.均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波

C.泊松亮斑支持了光的波动说

D.由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光

E.用同一实验装置观察双缝干涉现象，光的波长越大，光的双缝干涉条纹间距就越大

（2）（10分）一列简谐横波沿＋x轴方向传播，t＝0时刻的波形如图15甲所示，A、B、P和Q是介质中的四个质点，t＝0时刻波刚好传播到B点。

质点A的振动图象如图乙所示，则：

图15

（ⅰ）该波的传播速度是多大？

（ⅱ）从t＝0到t＝1.6s，质点P通过的路程为多少？

（ⅲ）经过多长时间质点Q第二次到达波谷？

解析　

（1）任意波，只要频率相同，均能产生干涉现象，A错误；均匀变化的磁场产生稳定的电场，稳定的电场不能再产生磁场，故不能激发电磁波，B错误；泊松亮斑是衍射现象支持了光的波动说，C正确；绿光的折射率大于红光的折射率，由临界角公式sinC＝

知，绿光的临界角小于红光的临界角，当光从水中射向空气，在不断增大入射角时，绿光先发生全反射，从水面消失，D正确；根据干涉条纹间距公式Δx＝

，用同一实验装置观察，光的波长越大，光的双缝干涉条纹间距就越大，E正确。

（2）（ⅰ）由题图甲可知该波的波长λ＝20m，振幅A＝2m，由题图乙可知，该波的周期T＝0.8s（2分）

波的传播速度v＝

＝25m/s（3分）

（ⅱ）从t＝0到t＝1.6s，质点P通过的路程

s＝2×4A＝16m（2分）

（ⅲ）质点P、Q平衡位置之间的距离

L＝85m－10m＝75m（1分）

由L＝vt，解得：

t＝3s（1分）

即经过3s时间质点Q第一次到达波谷，则经过3.8s时间质点Q第二次到达波谷（1分）

答案　

（1）CDE　

（2）（ⅰ）25m/s　（ⅱ）16m　（ⅲ）3.8s