高考物理模擬試題（二）

■河北省安國中學　

A卷

一、選擇題(1～5題為單選題,6～8題為多選題)

1.下列判斷正確的是()。

B.處于n=5能級的一個氫原子向低能級躍遷時,輻射光子的頻率最多有10種

C.用頻率為γ的光垂直照射平面鏡,光被鏡面全部垂直反射回去,則平面鏡對該光的光子沖量大小為

D.用某一頻率的光入射某一光電管時,遏止電壓的大小與入射光的頻率有關,與入射光的強度無關

2.某乘客攜帶具有GPS功能的手機乘坐G506次高鐵,已知客車沿一條直線運動,此乘客從某時刻開始計時,發現客車的位移x隨時間t的變化規律為x=5+12t-t2,其中x、t的單位分別為m和s,由此可知()。

A.客車的加速度大小為1m/s2

B.在第1s內客車的位移為16m

C.在t=5s時客車的速度為7m/s

D.在前2s內客車的平均速度為10m/s

3.如圖1所示,在豎直面內存在水平向右的勻強電場,場強大小E=1000V/m。將一質量m=1kg、帶電荷量q=0.01C的小球(帶有小孔)無初速度地釋放后,經過時間t1發生的位移為L。有一光滑絕緣直桿與豎直方向成15°角放置,把小球串在直桿上,再次無初速度地釋放后,經過時間t2小球的運動距離為,經過時間t3小球的運動距離為,經過時間t4小球的運動距離為。已知重力加速度g=10m/s2,則()。

圖1

A.t2＜t1=t3＜t4

B.t1=t2＜t3＜t4

C.t2＜t3＜t4=t1

D.t2＜t3＜t4,與t1的大小關系無法比較

4.在水平面上有一個質量為m的物體在水平拉力F的作用下沿一條直線運動,在時間t0內力F由F0減小到0,同時速度由0一直增大到v0。拉力F隨速度v變化的規律如圖2所示,由此可知在時間t0內()。

圖2

A.物體可能受到水平面對它的摩擦力作用

B.物體的加速度可能先減小后增大

C.拉力F做的功為

5.如圖3所示,在平面直角坐標系xOy的第一象限y≤d范圍內存在垂直于紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場。一質量為m、帶電荷量為-q的粒子從坐標原點O以速率,沿不同方向射入磁場,不計粒子的重力,則()。

圖3

A.若粒子的初速度沿y軸正方向,則粒子在磁場中的運動時間為

B.若粒子的初速度沿y軸正方向,則粒子在磁場中的運動時間可能為

6.衛星a繞地球運動,其軌跡為橢圓,運動周期為T1;衛星b繞地球做勻速圓周運動,運動周期為T2。地球的第一宇宙速度為7.9km/s,則下列判斷正確的是()。

A.衛星a的瞬時速度可能大于7.9km/s

B.衛星b的瞬時速度一定小于7.9km/s

C.T1和T2可能相等

D.T1和T2不可能相等

7.如圖4所示,在光滑絕緣水平面上的P、Q兩個位置分別固定兩個帶電小球,N點在PQ連線的延長線上。已知在該直線上Q點右側,N點的電勢最高,則下列說法正確的是()。

圖4

A.兩帶電小球可能帶同種電荷

B.在P點的小球一定帶正電

C.在Q點左側、靠近Q點由靜止釋放帶負電的小滑塊,其加速度可能一直增大

D.在Q點右側、靠近Q點由靜止釋放一帶負電的小物體,小物體在向右運動的過程中,電勢能先減小后增大

8.2017年9月24日,美西華體會在舊金山中國城黃顯護華人游樂場舉行了中華人民共和國成立68周年國慶杯排球公開賽。比賽中運動員發球時,在P點把排球以某初速度水平向左拋出,Q點為網的最高點,如圖5所示。各運動員發球時的初速度大小不同,不計空氣阻力,則下列判斷正確的是()。

圖5

A.初速度越大,排球落在對方界內地面上時的速度越大

B.初速度越大,排球經過網上方時的速度越大

C.無論初速度多大,排球經過PQ連線所在直線上某點時的速度方向與PQ連線間的夾角都相同

D.初速度加倍,排球從P點運動到經過PQ連線所在直線上的點產生的位移變為原來的2倍

二、非選擇題

(一)必考題

9.隨著科學技術的不斷發展,新材料不斷出現。為了測定由某種新材料制成的物塊P與木板之間的動摩擦因數,某實驗小組利用如圖6所示裝置進行如下實驗。

圖6

(1)把長木板固定在水平桌面上,在木板左端固定一光滑小滑輪。把物塊P放在木板上,一輕質細線一端固定在物塊P上,細線繞過小滑輪后另一端拴在小物體Q上,通過調節小滑輪的位置使得木板上方的細線與木板平行,物塊P右端連接打點計時器,打點計時器的紙帶保持水平。通過改變小物體Q的質量,輕推物塊P,使物塊P能沿木板做勻速運動。用天平測出小物體Q和物塊P的質量分別為M和m,則物塊P與木板之間的動摩擦因數為____。

(2)①某次實驗中,操作時沒有找到質量合適的小物體,就臨時找了一個小物體Q,拴上小物體Q后發現物塊P由靜止開始運動起來,打出的紙帶上的數據如圖7所示,A、B、C、D、E為計數點,相鄰兩計數點之間有五個計時點沒有畫出,用刻度尺量出AB和DE的距離分別為x1和x2,打點計時器所接交流的頻率為f,用天平測出小物體Q的質量為M,則物塊P與木板之間的動摩擦因數表達式為____。

圖7

②下列判斷正確的是()。

A.木板上表面必須水平

B.細線略微傾斜不影響測量結果

C.交流的頻率為60Hz(正常情況應為50Hz)而沒有被發現,這樣將導致測量結果偏小

D.實驗中需要m遠小于M才行

10.某中學開展了自己動手進行實驗操作的活動,為了響應號召,馬麗同學到實驗室測定一定值電阻Rx(約為50Ω)的阻值,準備了下列器材:

A.電源E:電動勢約為6V、內阻約為3Ω

B.電流表:量程為0～0.6A,內阻約為5Ω

C.電壓表:量程為0～2V,內阻約為5000Ω

D.滑動變阻器R1:阻值范圍為0～50Ω,允許通過的最大電流為1A

E.滑動變阻器R2:阻值范圍為0～100Ω,允許通過的最大電流為0.1A

F.開關S1、S2和S3,導線若干

馬麗設計的電路如圖8所示,具體操作步驟如下:先閉合開關S1和S2,斷開開關S3,調節R1和R2,使電流表和電壓表的讀數合理,記下兩電表的示數I1和U1;再保持滑動變阻器R2連入電路的阻值不變,閉合開關S1、S2和S3,調節R1,使各電表示數合理,記下兩電表的示數I2和U2。

圖8

(1)寫出被測電阻的表達式Rx=____(用電表的讀數表示)。因為此實驗中電表不是理想電表,所以所測電阻值____真實值(選填“大于”“等于”或“小于”)。

(2)馬麗測定電阻后,還要用此電路測量電源的電動勢和內阻,為了使測量結果更準確一些,進行了如下操作:閉合開關S1和S2,____S3,還需要____。通過改變滑動變阻器R2觸頭的位置,記錄了兩組電壓表和電流表的示數,用此兩組數據測得電源的電動勢和內阻,這樣所測電動勢____真實值、所測內阻____真實值。(后兩空選填“大于”“等于”或“小于”)

11.如圖9所示,在光滑的水平面上有一個容器,其上表面軌道由光滑圓弧ab和粗糙水平直軌道bc組成,圓弧半徑為R。固定容器,將一個質量為m的小滑塊從a點正上方高為R處由靜止開始釋放,小滑塊與直軌道間的動摩擦因數為μ,小滑塊滑出軌道時的速度大小為v0。求:

圖9

(1)小滑塊運動到圓弧底端b時對軌道的壓力。

(2)若解除對容器的固定,容器質量M=2m。仍將小滑塊從a點正上方高為R處由靜止釋放,請問小滑塊能否離開軌道。若不能,通過計算說明;若能,求小滑塊離開軌道時的速度。

12.如圖10所示,一個以O點所在豎直直線為中心軸的中心輻射磁場(磁場方向水平向外),磁感應強度,其中r為輻射半徑,k為已知常量。一個圓形鋁環的圓心也在O點,鋁環處在磁場中由靜止開始下落,下落過程中鋁環平面始終水平。鋁環有一個小缺口,缺口兩端用軟長導線接在阻值為R的電阻兩端,電阻R兩端分別與兩平行金屬板a、b通過導線相連。平行金屬板c、d垂直于金屬板a、b,金屬板c、d右端距離為D處放置一屏幕,c板帶正電,d板帶負電,已知金屬板c、d間電壓為U0,金屬板c、d的長度為4D,兩板間距離為3D。一不計重力的粒子P的帶電荷量為+q、質量為m,鋁環運動穩定后,帶電粒子從緊靠a板處由靜止釋放,最后打在屏幕上。鋁環距地面足夠遠,且平行金屬板距離鋁環較遠,平行金屬板處的磁場可忽略不計。鋁環單位長度的電阻,單位長度的質量ρ=0

圖10

(1)若鋁環半徑為D,求鋁環下落最大速度和金屬板a、b間的電勢差Uab。

(2)欲使帶電粒子打在屏幕上時的位置偏離入射方向的距離最大,求此最大距離和對應鋁環的半徑r。

(二)選考題

13.[選修3-3]

(1)下列說法正確的是____。

A.固體可以分為晶體和非晶體兩類,有些晶體在不同的方向上有不同的光學性質

B.擴散現象在氣體、液體和固體中都能發生

C.一定質量的理想氣體對外做功,其內能一定減小

D.一定質量的理想氣體溫度升高,對外做功,內能一定增加

E.一定量的理想氣體壓強變小時,分子間的平均距離變大

圖11

(2)如圖11所示,一內壁光滑的U形玻璃管豎直固定,右管的橫截面積S1=0.025m2、左管的橫截面積S2=0.01m2,管中有一段水銀柱,兩管中液面相平(圖中虛線位置),液面到管底的距離都足夠大,右管液面到管口的距離h1=50cm,左管液面到管口的距離h2=100cm,大氣溫度為27℃,已知大氣壓強p0=75cmHg。把右管口封閉,右管內就封閉了一定質量的理想氣體,在左管中緩緩注入水銀,空氣柱溫度不變,最后左管注滿水銀。

(i)求右管封閉氣體的壓強。

(ii)若現在對右管封閉氣體加熱,使水銀面回到開始時的虛線位置,求右管封閉氣體的溫度。

14.[選修3-4]

(1)下列說法正確的是____。

A.均勻變化的電場周圍產生的磁場也是均勻變化的

B.由空氣進入水中時,電磁波的波長變小,聲波的波長變大

C.力學規律在任何慣性系里都是等價的

D.做雙縫干涉實驗時,要想增大屏上相鄰亮條紋之間的距離,可以增大雙縫之間的距離

E.光照到不透光小圓盤上出現泊松亮斑,說明發生了衍射

(2)如圖12所示,一質點從坐標原點O開始沿y軸向上做簡諧運動,形成的波沿x軸正方向和反方向同時傳播。經過時間t=0.1s運動位移2cm時第一次離O點最遠(此后質點向下運動),此時波向右傳播距離L=0.2m到A點。已知B、C分別為x軸正方向和負方向上的點,且xOB=3.2m、xOC=2.8m。求:

圖12

(i)從原點O開始運動的質點的簡諧運動方程。

(ii)波傳播到A點后再經過多長時間位于B點的質點第一次到達波谷?

B卷

一、選擇題(1～4題為單選題,5～8題為多選題)

1.如圖1所示,一長度為L的輕質細線上端固定于O點,下端拴一個質量為m的小球P。開始時細線水平且剛好被拉直,給小球P一個向下的初速度,小球P在運動到最低點的過程中,下列判斷錯誤的是()。

圖1

A.小球P的重力做功的瞬時功率先增大后減小

B.因為小球P的初速度大小未知,所以其重力做功的瞬時功率的變化情況不能確定

C.小球P的初速度越大,在運動到最低點時受到的細線拉力越大

D.細線越長,小球P在運動到最低點時受到的細線拉力越小

2.如圖2所示,斜面體P的傾角為θ,對物塊Q施加一個豎直向下的恒力F,使物塊Q沿斜面勻減速下滑,此時斜面體P靜止。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,下列判斷正確的是()。

圖2

A.斜面體P受到地面的摩擦力可能為0

B.撤去力F后,物塊Q將立刻做勻加速運動

C.把力F突然變為沿斜面向上,斜面體P受到地面向左的摩擦力瞬時減小

D.把力F突然變為沿斜面向上,物塊Q仍做減速運動,但斜面體P受到地面的摩擦力可能變為0

3.如圖3所示,在傾角θ=30°的斜面底端垂直斜面固定一擋板,輕質彈簧左端固定在擋板上,彈簧靜止時右端在M點,彈簧與斜面平行。若把一個小物體從位置P由靜止釋放,則小物體在運動過程中的最大速度為v1;若把此小物體放在Q點由靜止釋放,則小物體在運動過程中的最大速度為v2。已知P、Q兩點間的距離為L,彈簧始終在彈性限度內,不計一切摩擦,則下列判斷正確的是()。

圖3

A.小物體在下滑過程中的機械能守恒

B.小物體在接觸彈簧之后的加速度不斷增大

4.曉明同學在水平地面上把一個質量為1kg的小球以大小為4m/s的初速度沿某方向拋出,小球經過0.4s落地,不計空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2,則下列判斷正確的是()。

A.小球在最高點的機械能為8J

B.小球落地點與拋出點間的距離為0.8m

C.小球在運動過程中的機械能可能減小

D.小球落地時重力做功的功率為20W

5.如圖4所示,在水平線上M、N兩點分別把兩根相互平行的通電直導線水平固定,兩導線中通有垂直于紙面向里的電流I,一內壁光滑絕緣的玻璃管豎直固定在MN連線的中點,一帶正電荷的小球從MN連線上方的某位置P無初速度地釋放,Q為P點關于MN連線的對稱點,則小球在從P點運動到Q點的過程中()。

圖4

A.小球運動到Q點時的速度變為0

B.小球一直做勻加速運動

C.小球對管壁的壓力先向外后向里

D.小球對管壁的壓力先減小后增大

6.在真空中有一不計重力的帶電粒子靜止在P點。在空間加一豎直向上的場強為E1的勻強電場,經過一段時間t,粒子的速度大小為v1,此時立即換成豎直向下的場強為E2的勻強電場,再經過時間3t時粒子恰好經過P點,且速度大小為v2,動能為Ek。在前后t和3t時間內電勢能的減少量分別為Ep1和Ep2、靜電力做功分別為W1和W2,則下列判斷正確的是()。

7.如圖5所示,斜面傾角為θ,質量為m1的木塊甲靜止在斜面上,質量為m2的木塊乙以某一速度正在沿斜面向下運動,與木塊甲發生正撞(碰撞時間極短),已知碰撞后瞬間木塊甲和乙的動量大小之比為1∶2,則可能為()。

圖5

8.如圖6所示,在同一個水平面內有兩根相互平行、不計電阻的光滑金屬導軌PM和KN,其間距為L。虛線P1K1、P2K2和P3K3均垂直于導軌,且間距均為L0。在虛線P1K1、P2K2之間有豎直向下的勻強磁場。一個矩形金屬線框abcd放置在軌道上,ab邊的長度小于L0,線框在水平向右、大小等于其2倍重力的恒力作用下由靜止開始向右運動,ab邊始終平行于導軌,線框與導軌接觸良好。從開始到bc邊經過虛線P3K3的時間為t1,線框在進入磁場過程中通過線框橫截面的電荷量為q1,在整個過程中線框產生的熱量為Q1,bc邊運動到虛線P3K3時的速度為v1。現在僅把線框的橫截面變粗,而保持制作線框的材料和各邊長都不變,重復上述過程,則從開始到bc邊經過虛線P3K3的時間為t2,線框在進入磁場過程中通過線框橫截面的電荷量為q2,在整個過程中線框產生的熱量為Q2,bc邊運動到虛線P3K3時的速度為v2。下列判斷正確的是()。

圖6

A.t1=t2B.Q1=Q2

C.q1=q2D.v1=v2

二、非選擇題

(一)必考題

9.為了測量一種新材料和木板之間的動摩擦因數,肖樺同學設計了如圖7所示的裝置進行測量。一輕質細線上端固定在O點,下端拴一用新材料制成的小滑塊P,小滑塊P靜止時,恰好與固定在水平面上的木板接觸。把小滑塊P向左拉至細線水平且剛好繃緊,在O點正下方固定一個刀片(鋒利的刀口水平向左)。然后把小滑塊P由靜止釋放,小滑塊P運動到最低點時細線被刀片割斷,之后小滑塊P在木板上滑行一段距離后停止。

圖7

(1)根據上述實驗,要測量小滑塊P與木板之間的動摩擦因數,需要測量的物理量有____,動摩擦因數表達式為____。

(2)實驗中若木板左端略高一些,則測量結果將____;實驗中若小滑塊P被釋放的位置比O點略低一些,則測量結果將____。(選填“偏大”“偏小”或“沒有誤差”)。

10.為了避免眼高手低,切實提高同學們的動手操作能力,學校號召同學們走進實驗室活動。馬肖飛同學到實驗室測量一個二極管的正向導通電阻(阻值約為200Ω),備有如下器材:

A.電流表A1,量程為0～3A、內阻約為2Ω

B.電流表A2,量程為0～0.6A、內阻約為10Ω

C.電壓表V1,量程為0～3V、內阻約為60kΩ

D.電壓表V2,量程為0～3V、內阻約為80kΩ

E.滑動變阻器R1,總阻值為20Ω

F.滑動變阻器R2,總阻值為150Ω

G.電阻箱R3,總阻值為999.9Ω

H.電源E,電動勢為9V,內阻約為2Ω

I.開關一只,導線若干

(1)為了準確測定二極管正向導通電阻,請你幫助該同學設計測量電路。

(2)在某次測量時調節電阻箱R3,使兩電表示數相同。此時可認為Rx=R3,但由于沒有考慮電表對電路的影響,使得測量的電阻值與實際值比較____(選填“偏大”“偏小”或“沒有影響”)。

(3)如果電壓表V1和V2的內阻分別為r1和r2已知,調節電阻箱的阻值為r0時,兩電表的示數相等,則待測二極管正向導通時的阻值Rx=____。

圖8

11.如圖8所示,在光滑絕緣的水平面上建立xOy直角坐標系,第一、二、三象限內存在豎直向下、磁感應強度B=1T的勻強磁場。整個空間存在豎直向上的勻強電場(圖中未畫出),場強大小E=10V/m。ON為處于y軸負方向上豎直放置的彈性絕緣擋板,其長度為9m,M點為x軸正方向上一點,OM=3m。現有比荷、可視為為最低點。圓弧軌道bc與半圓形管道相切于b點,c點與a點在同一水平線上,所有接觸面均光滑。在b點靜止著一個質量為m的小滑塊P。現有一個質量M=2m的小滑塊Q從c點正上方某高度處由靜止釋放,從c點進入圓弧軌道bc,與小滑塊P相遇后立刻結合成一體,進入半圓形管道運動。

(1)若小滑塊Q從c點正上方高度h=3R處釋放,求小滑塊P、Q結合體運動到a質點的帶正電小球從擋板下端N處小孔以不同大小的速度垂直y軸射入磁場,若小球與擋板碰撞時沒有能量損失,且碰撞時間不計,小球的帶電荷量保持不變,小球最后都能經過M點。已知sin53°=0.8,取g=10m/s2。(計算結果保留三位有效數字)

(1)小球從N點運動到M點所需的最短時間。

(2)小球射入磁場時速度大小的所有可能值。

12.如圖9所示,在豎直面內有一個半徑為R的半圓形管道,圓心為O,a為最高點,b點時對管道的彈力。(結果用m表示)

(2)小滑塊Q從c點正上方高度為多少處釋放,小滑塊P、Q結合體落到圓弧軌道bc上的動能最小?

圖9

(二)選考題

13.[選修3-3]

(1)下列說法正確的是____。

A.在不計空氣阻力的前提下,處于完全失重容器中的氣體對容器壁的壓力一定不為0

B.溫度越高的物體,分子運動的平均速率越大

C.酒精燈的燈芯可以用棉紗、棉繩,而不可以用尼龍繩

D.在密閉的房間里,把接通電源的冰箱門打開,房間里的溫度會越來越低

E.物態發生變化時,分子勢能一定變化

(2)如圖10所示,導熱汽缸放置在傾角θ=30°的光滑斜面上,汽缸橫截面是邊長a=2cm的正方形,汽缸用絕熱活塞封閉住了一定質量的理想氣體,活塞與斜面垂直,與汽缸之間無摩擦,汽缸和活塞的質量均為m=4kg。汽缸被固定,氣體溫度和大氣溫度均為t1=27℃,開始時系統靜止,活塞到汽缸底部的距離L=15cm。已知大氣壓強p0=1×105Pa,取g=10m/s2,斜面足夠長。

(i)若把活塞固定,同時解除對汽缸的固定,當系統再次靜止時,求活塞到汽缸底部的距離。

(ii)對汽缸緩慢加熱,使汽缸內氣體的溫度上升到t2=127℃,在此過程中氣體吸收的熱量Q=4.5J,求氣體內能的增加量。14.[選修3-4]

圖10

(1)下列說法正確的是____。

A.一切波都能發生干涉和衍射

B.振動周期相同的兩列波傳播到某個位置時都處于最大振幅,則該質點的位移不可能為0

C.肥皂泡看起來呈彩色是由薄膜干涉形成的

D.用輕質細線拴一小鋼球制成單擺,使小鋼球擺動起來,則小鋼球做簡諧運動,周期不變

E.一質點做簡諧運動,從某位置出發,第一次回到該位置用了0.2s,第二次回到該位置又用了0.2s,則該簡諧運動的周期可能為0.4s,也可能為0.2s

(2)如圖11所示,折射率n=3的透明介質的橫截面由圓弧和直角三角形AOB組成。圓弧的圓心為O,半徑為R,OB⊥OA,∠BAO=30°。D點為圓弧上一點,D點到OB的距離有一細束光從D點平行OA射入介質,不考慮多次反射。光在真空中的傳播速度為c。

(i)光從介質OA邊上射出的位置到圓心O的距離。

(ii)光在介質中從D點傳播到從OA邊上射出所需的時間。

圖11