2017年新課標高考物理模擬卷（二）

陜西 李寶文

2017年新課標高考物理模擬卷（二）

陜西 李寶文

第Ⅰ卷（選擇題 共48分）

一、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，第1～4題只有一項符合題目要求，第5～8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

1．計算機硬盤內部結構如圖所示，讀寫磁頭在計算機的指令下移動到某個位置，硬盤盤面在電機的帶動下高速旋轉，通過讀寫磁頭讀寫下方磁盤上的數據。磁盤上分為若干個同心環狀的磁道，每個磁道按圓心角等分為18個扇區。現在普通的家用電腦中的硬盤的轉速通常有5 400r／min和7 200r／min兩種，硬盤盤面的大小相同，則 （ ）

A．磁頭的位置相同時，7 200r／min的硬盤讀寫數據更快

B．對于某種硬盤，磁頭離盤面中心距離越遠，磁頭經過一個扇區所用的時間越長

C．磁頭在不同位置時，5 400r／min的硬盤磁頭經過一個扇區所用時間不相等

D．5 400r／min和7 200r／min的硬盤盤面邊緣的某點的向心加速度的大小之比為3∶4

2．（2017·安徽省皖南八校第二次聯考）一顆在赤道上空做勻速圓周運動運行的人造衛星，其軌道半徑上對應的重力加速度為地球表面重力加速度的四分之一，則某一時刻該衛星觀測到地面赤道最大弧長為（已知地球半徑為R）（ ）

3．（2017·四川省成都外國語學校月考）如圖所示在足夠長的光滑水平面上有一靜止的質量為M的斜面，斜面表面光滑、高度為h、傾角為θ。一質量為m（m＜M）的小物塊以一定的初速度沿水平面向右運動，不計沖上斜面過程中的機械能損失。如果斜面固定，則小物塊恰能沖到斜面的頂端。如果斜面不固定，則小物塊沖上斜面后能達到的最大高度為 （ ）

4．如圖所示，豎直平面內有一光滑直桿AB，桿與水平方向的夾角為θ（0≤θ≤90°），一質量為m的小圓環套在直桿上。給小圓環施加一與該豎直平面平行的恒力F，并從A端由靜止釋放。改變直桿和水平方向的夾角θ，當直桿與水平方向的夾角為30°時，小圓環在直桿上運動的時間最短，重力加速度為g，則以下選項錯誤的是 （ ）

A．恒力F一定沿與水平方向夾角30°斜向右下的方向

B．恒力F和小圓環的重力的合力一定沿與水平方向夾角30°斜向右下的方向

5．用如圖所示的裝置研究光電效應現象。所用光子能量為2．75eV的光照射到光電管上時發生了光電效應，電流表G的示數不為零；移動變阻器的觸點c，發現當電壓表的示數大于或等于1．7V時，電流表示數為0，則下列說法正確的是 （ ）

A．光電子的最大初動能始終為1．05eV

B．光電管陰極的逸出功為1．05eV

C．開關S斷開后，電流表G中有電流流過

D．當滑動觸頭向a端滑動時，反向電壓增大，電流增大

6．（2017·安徽省馬鞍山二中、安徽師大附中階段性測試）如圖所示，在x、y坐標系中有以O點為中心，邊長為0．20m的正方形，頂點A、B、C、D 分別在坐標軸上，在該平面內有一勻強電場（圖中未畫出），已知A、B、C三點的電勢分別為－3V，則下列說法正確的是 （ ）

D．電場場強方向與x軸正方向成θ＝30°角

7．（2016·江蘇省泰州中學四模）某學習小組設計了一種發電裝置如圖甲所示，圖乙為其俯視圖，將8塊外形相同的磁鐵交錯放置組合成一個高h＝0．5m、半徑r＝0．2m的圓柱體，其可繞固定軸OO′逆時針（俯視）轉動，角速度ω＝100rad／s，設圓柱外側附近每個磁場區域的磁感應強度大小均為B＝0．2T，方向都垂直于圓柱體側表面，靠緊圓柱體外側固定一根與其等高，電阻為R1＝0．5Ω的細金屬桿ab，桿與軸OO′平行，圖丙中阻值R＝1．5Ω的電阻與理想電流表A串聯后接在桿a、b兩端，下列說法正確的是（ ）

A．電流表A的示數約為1．41A

B．桿ab中產生的感應電動勢的有效值為E＝2V

C．電阻R消耗的電功率為2W

D．在圓柱體轉過一周的時間內，流過電流表A的總電荷量為零

8．（2017·石家莊市第二中學第四次考試）如圖所示，S處有一粒子源，可向紙面內任意方向不斷地均勻發射質量為m＝6．4×10－27kg，帶電量q＝＋3．2×10－19C，速度v＝1．0×106m／s的帶電粒子，有一垂直紙面的感光板，其在紙面內的長度為0．4m，中點O與S連線垂直板，OS距離為0．2m，板下表面和上表面被粒子擊中會把粒子吸收，整個平面充滿方向垂直于紙面向里的勻強磁場（圖中未畫出），磁感應強度為B＝0．1T，不考慮粒子間的相互作用，則（ ）

A．粒子打板前均逆時針做勻速圓周運動

B．所有粒子都可以打到板上

D．穩定后某時刻，擊中上、下板面粒子之比為1∶1

第Ⅱ卷（非選擇題 共62分）

二、非選擇題：本卷包括必考題和選考題兩部分。第9～11題為必考題，每個試題考生都必須作答。第13，14題為選考題，考生根據要求作答。

（一）必考題（共47分）

9．（7分）如圖甲為研究“轉動動能與角速度關系”的實驗裝置示意圖，現有的器材為：固定在豎直平面內的轉盤（轉軸水平）、帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器（接交流電的頻率為50Hz）、紙帶、重錘、游標卡尺、天平。回答下列問題：

（1）如圖乙所示，用20分度的游標卡尺測得圓盤的直徑d為________cm；

（2）將懸掛鐵錘的紙帶穿過打點計時器后，繞在轉盤邊緣上，紙帶一端固定在轉盤上，使得轉盤與紙帶不打滑，設紙帶厚度不計，接通電源，釋放重錘，打點計時器打出的紙帶如圖丙所示，O、A、B、C…各點為連續打出的點跡，則由圖丙中數據可得，打下點跡D時，圓盤轉動的角速度為ωD＝________rad／s（保留三位有效數字）；

（3）下表為各點對應的轉動動能Ek和角速度ω值，請你猜想轉動動能Ek和角速度ω滿足的關系式為Ek＝________（填準確的表達式）。

_19．7_______計數點 ___A ___B ___C … ___E轉動動能Ek（J） 0．001 0 0．003 9 0．008 9 … 0．024角速度ω（rad／s） 4．0 7．9 _11．9 …

10．（8分）（2017·河南省南陽市第一中學周考）實際電流表有內阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯。測量實際電流表G1的內阻r1的電路如圖甲所示。供選擇的儀器如下：

①待測電流表G1（0～5mA，內阻約300Ω）；

②電流表G2（0～10mA，內阻約100Ω）；

③定值電阻R1（300Ω）；

④定值電阻R2（10Ω）；

⑤滑動變阻器R3（0～1 000Ω）；

⑥滑動變阻器R4（0～20Ω）；

⑦干電池（1．5V）；

⑧開關S及導線若干。

（1）定值電阻應選_______，滑動變阻器應選________（在空格內填寫序號）。

（2）用線條在圖乙中把實物圖補充連接完整。

（3）補全實驗步驟：

①按電路圖連接電路，將滑動變阻器的滑動觸頭移至最______（填“左”或“右”）端；

②閉合開關S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄G1、G2的讀數I1、I2；

③多次移動滑動觸頭，記錄相應的G1、G2讀數I1、I2；

④以I2為縱坐標，I1為橫坐標，作出相應圖線，如圖丙所示。

（4）根據I2－I1圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測電流表內阻的表達式_______。

11．（12分）（2017·湖北省八校聯考試題）如圖所示，電路中電源電動勢為E，內阻不計，其他各電阻阻值R1＝R3＝3R，R2＝R。水平放置的平行金屬板A、B間的距離為d，板長為L。在A板的左下端且非常靠近極板A的位置，有一質量為m、電荷量為－q的小液滴以初速度v0水平向右射入兩板間（重力加速度用g表示）。求：

（1）若使液滴能沿v0方向射出電場，電動勢E1應為多大？

（2）若使液滴恰能打在B板的中點，電動勢E2應為多大？

12．（20分）如圖所示，某貨場需將質量m1＝50kg的貨物（可視為質點）從高處運送至地面，為避免貨物與地面發生撞擊，現利用光滑傾斜軌道SP、豎直面內弧形光滑軌道PQ，使貨物由傾斜軌道頂端距底端高度h＝1m處無初速度滑下。兩軌道相切于P點，傾斜軌道與水平面夾角為θ＝60°，弧形軌道半徑R＝2m，末端切線水平。地面上緊靠軌道依次擺放兩塊完全相同的木板A、B，長度均為l＝4m，質量均為m2＝50kg，木板上表面與弧形軌道末端Q相切。貨物與木板間的動摩擦因數為μ1，木板與地面間的動摩擦因數μ2＝0．12。（不考慮貨物與各軌道相接處能量損失，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，取g＝10m／s2）

（1）求貨物到達弧形軌道始、末端時對軌道的壓力。

（2）若貨物滑上木板A時，木板不動，而滑上木板B時，木板B開始滑動，求μ1應滿足的條件。

（3）若μ1＝0．30，求貨物滑上木板后與木板系統所能產生的熱量。

（二）選考題：共15分。請考生從2道物理題中任選一道作答，如果多做則按所做的第一題計分。

13．【選修3－3】（15分）（1）（5分）（原創）下列關于熱學問題的說法正確的是_______。

A．陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃運動是布朗運動

B．氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和

C．只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低

D．晶體沿各個方向的物理性質都是一樣的

E．一定量的氣體，在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積的平均碰撞次數隨著溫度降低而增加

（2）（10分）一上端開口、下端封閉的細長玻璃管傾斜放置，與水平面夾角θ＝30°。玻璃管的中間有一段長為l2＝50cm的水銀柱，水銀柱下部封有長l1＝25cm的空氣柱，上部空氣柱的長度l3＝60cm。現將一活塞從玻璃管開口處緩緩往下推，使管下部空氣長度變為l1′＝20cm，如圖所示。假設活塞下推過程中沒有漏氣，已知大氣壓強為p0＝75cmHg，環境溫度不變，求活塞下推的距離Δl。

14．【選修3－4】（15分）（1）（5分）一列簡諧橫波在某介質中沿直線由a點向b點傳播，a、b兩點的平衡位置相距2．5m，如圖所示，圖中實線表示a點的振動圖象，圖中虛線表示b點的振動圖象，則下列說法中正確的是_______。

B．從0時刻起經過0．40s，質點a、b運動的路程均為16cm

C．在t＝0．45s時質點b又回到平衡位置

D．在0．1～0．15s內，質點b向y軸負方向運動，做加速度逐漸變大的減速運動

E．此波的傳播速度可能為1．2m／s

（2）（10分）一立方體透明物體橫截面如圖所示，底面BC和右側面CD 均鍍銀（圖中粗線），P、M、Q、N 分別為AB 邊、BC邊、CD邊、AD邊的中點，虛線在ABCD所在的平面內并與AB平行。虛線上有一點光源S，從S發出一條細光線射到P點時與PA的夾角成30°，經折射后直接射到M點，從透明物體的AD面上射出后剛好可以回到S點。試求：（計算中可能會用到

（ⅰ）透明物體的折射率n；

（ⅱ）若光在真空中的速度為c，正方形ABCD的邊長為a，則光從S點發出后，經過多長時間射回S點？

參考答案及解析

1．A 【解析】磁頭位置相同時，轉速快的硬盤磁頭通過相同扇區用時少，即讀寫數據更快，故A項正確；對于某種硬盤其轉速一定，則其角速度一定，而扇區是根據圓心角劃分的，故通過某扇區的時間與角速度即轉速有關，與磁頭離盤面中心距離遠近無關，B項錯誤；扇區是根據圓心角來劃分的，轉速一定，則其角速度也一定，所以通過相同扇區即相同圓心角的時間是一定的，與磁頭與所處的位置無關，故C項錯誤；由題意知轉速之比為3∶4，角速度之比與轉速之比相等，向心加速度a＝rω2，硬盤邊緣的向心加速度之比不等于角速度即轉速之比，故D項錯誤。

5．BC 【解析】根據題述“當電壓表的示數大于或等于1．7V時，電流表示數為0”可知截止電壓為1．7V，由動能定理可知，光電子的最大初動能始終為1．7eV，A項錯誤；由愛因斯坦光電效應方程，可知光電管陰極的逸出功為W＝E－Ek＝2．75eV－1．7eV＝1．05eV，B項正確；開關S斷開后，產生的光電子可形成回路，電流表G中有電流流過，C項正確；當滑動觸頭向a端滑動時，反向電壓增大，沒有電流通過，D項錯誤。

6．ACD 【解析】在勻強電場中，AB∥CD且AB＝CD，所以UAB＝UDC，D點的電勢為，解得F的最小值為，A項正確；設過O點的零等勢線與x軸夾角為α，則；解得，因電場線與等勢面正交，故電場場強方向與x軸正方向成θ＝30°角，C、D項正確。

9．（1）5．030 （2）15．9 （3）6．25×10－5ω2J

【解析】（1）游標卡尺主尺部分讀數為5．0cm，游標讀數為0．05×6＝0．30mm＝0．030cm，所以最終讀數為5．0cm＋0．030cm＝5．030cm。

（3）由表格中數據分析可知，當轉盤的角速度增大為原來2倍時，轉盤的轉動動能Ek是原來的4倍，當轉盤的角速度增大為原來4倍時，轉盤的轉動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關系式為Ek＝kω2。k是比例系數。將任一組數據比如：ω＝4rad／s，Ek＝0．001J，代入得到k＝6．25×10－5J·s／rad，所以轉盤的轉動動能Ek與角速度ω的關系式是Ek＝6．25×10－5ω2J。

10．（1）③ ⑥ （2）如圖所示 （3）左

（4）r1＝（k－1）R1

【解析】（1）由于待測電流表G1量程等于G2的量程的一半，所以應將阻值與待測電流表內阻相等的的定值電阻③R1并聯進行改裝，使得改裝后的電流表的量程與電流表G2的量程相等，以便于測量，由于滑動變阻器采用分壓式接法，阻值越小越方便調節，所以滑動變阻器應選⑥R4。

（2）連接電路圖時，應先連好分壓電路，然后再連接測量電路，連線圖如圖。

（3）為保護電流表，閉合開關前，應將滑片置于輸出電壓最小時，故置于最左端；

由①②得E1＝4 mgd／q。

（2）由于液滴恰好打在B板正中央，利用平拋規律有

12．（1）750N，方向垂直于斜面SP斜向下和1 500N，方向豎直向下 （2）0．24＜μ1≤0．36 （3）933．3J

【解析】（1）設貨物滑到弧形軌道始、末端時的速度分別為vP、vQ，對貨物的下滑過程中根據機械能守恒定律得：

設貨物滑到弧形軌道始、末端所受支持力的大小分別為FNP、FNQ，根據牛頓第二定律得

聯立以上各式并代入數據得FNP＝750N，FNQ＝1 500N。

根據牛頓第三定律，貨物到達弧形軌道始、末端時對軌道的壓力大小分別為750N，方向垂直于斜面SP斜向下和1 500N，方向豎直向下。

（2）若滑上木板A時，木板不動，由受力分析得μ1m1g≤μ2（m1＋2 m2）g

若滑上木板B時，木板B開始滑動，由受力分析得μ1m1g＞μ2（m1＋m2）g

聯立并代入數據得0．24＜μ1≤0．36。

（3）μ1＝0．3，由上問可知，貨物在木板A 上滑動時，木板不動，設貨物在木板A上做減速運動時的加速度大小為a1，由牛頓第二定律得μ1m1g＝m1a1

設貨物滑到木板A末端時的速度為v1，由運動學公式得

聯立并代入數據得v1＝4m／s

貨物滑過木板A系統產生的熱量Q1＝μ1m1gl＝600J

設貨物滑上木板B經過時間t，貨物與木板B達到共同速度v2，木板B的加速度為a2，由運動學公式和牛頓第二定律，有v2＝a2t

貨物相對木板B位移Δx＝x1－x2

Δx＜l＝4m，可見貨物與木板B達到共同速度后，由于μ1＞μ2，故兩者整體在水平面上做勻減速運動直至停止，

13．（1）BCE （2）20cm

【解析】（1）布朗運動的微粒非常小，肉眼是看不到的，陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃運動是機械運動，不是布朗運動，A項錯誤；氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，B項正確；溫度越高分子熱運動就越劇烈，C項正確；非晶體沿各個方向的物理性質都是一樣的

，故D項錯誤；一定量的氣體，壓強在微觀上由單位時間內對器壁單位面積碰撞的分子數和每個分子對器壁的平均作用力決定，壓強不變，而溫度降低，每個分子對器壁的平均作用力變小，單位時間內對器壁單位面積碰撞的分子數將增加，故E項正確。

（2）以cmHg為壓強單位。在活塞下推前，玻璃管下部空氣柱壓強為p1＝p0＋l2sin 30°

設活塞下推后，下部空氣柱的壓強為p′1，由玻意耳定律得p1l1＝p′1l′1

設此時玻璃管上部空氣柱的壓強為p′2，則：

p′2＝p′1－l2sin 30°

由玻意耳定律得p0l3＝p′2l′3

設活塞下推距離為 Δl時即Δl＝l1＋l3－（l′1＋l′3）

得Δl＝20cm。

（2）（ⅰ）根據題意作光路圖，光線在P點發生折射時，入射角為60°，折射角為45°

（作者單位：陜西省寶雞市斗雞中學）