高考物理模拟试题（二）

■河北省安国中学　

A卷

一、选择题(1～5题为单选题,6～8题为多选题)

1.下列判断正确的是()。

B.处于n=5能级的一个氢原子向低能级跃迁时,辐射光子的频率最多有10种

C.用频率为γ的光垂直照射平面镜,光被镜面全部垂直反射回去,则平面镜对该光的光子冲量大小为

D.用某一频率的光入射某一光电管时,遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的强度无关

2.某乘客携带具有GPS功能的手机乘坐G506次高铁,已知客车沿一条直线运动,此乘客从某时刻开始计时,发现客车的位移x随时间t的变化规律为x=5+12t-t2,其中x、t的单位分别为m和s,由此可知()。

A.客车的加速度大小为1m/s2

B.在第1s内客车的位移为16m

C.在t=5s时客车的速度为7m/s

D.在前2s内客车的平均速度为10m/s

3.如图1所示,在竖直面内存在水平向右的匀强电场,场强大小E=1000V/m。将一质量m=1kg、带电荷量q=0.01C的小球(带有小孔)无初速度地释放后,经过时间t1发生的位移为L。有一光滑绝缘直杆与竖直方向成15°角放置,把小球串在直杆上,再次无初速度地释放后,经过时间t2小球的运动距离为,经过时间t3小球的运动距离为,经过时间t4小球的运动距离为。已知重力加速度g=10m/s2,则()。

图1

A.t2＜t1=t3＜t4

B.t1=t2＜t3＜t4

C.t2＜t3＜t4=t1

D.t2＜t3＜t4,与t1的大小关系无法比较

4.在水平面上有一个质量为m的物体在水平拉力F的作用下沿一条直线运动,在时间t0内力F由F0减小到0,同时速度由0一直增大到v0。拉力F随速度v变化的规律如图2所示,由此可知在时间t0内()。

图2

A.物体可能受到水平面对它的摩擦力作用

B.物体的加速度可能先减小后增大

C.拉力F做的功为

5.如图3所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限y≤d范围内存在垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为-q的粒子从坐标原点O以速率,沿不同方向射入磁场,不计粒子的重力,则()。

图3

A.若粒子的初速度沿y轴正方向,则粒子在磁场中的运动时间为

B.若粒子的初速度沿y轴正方向,则粒子在磁场中的运动时间可能为

6.卫星a绕地球运动,其轨迹为椭圆,运动周期为T1;卫星b绕地球做匀速圆周运动,运动周期为T2。地球的第一宇宙速度为7.9km/s,则下列判断正确的是()。

A.卫星a的瞬时速度可能大于7.9km/s

B.卫星b的瞬时速度一定小于7.9km/s

C.T1和T2可能相等

D.T1和T2不可能相等

7.如图4所示,在光滑绝缘水平面上的P、Q两个位置分别固定两个带电小球,N点在PQ连线的延长线上。已知在该直线上Q点右侧,N点的电势最高,则下列说法正确的是()。

图4

A.两带电小球可能带同种电荷

B.在P点的小球一定带正电

C.在Q点左侧、靠近Q点由静止释放带负电的小滑块,其加速度可能一直增大

D.在Q点右侧、靠近Q点由静止释放一带负电的小物体,小物体在向右运动的过程中,电势能先减小后增大

8.2017年9月24日,美西华体会在旧金山中国城黄显护华人游乐场举行了中华人民共和国成立68周年国庆杯排球公开赛。比赛中运动员发球时,在P点把排球以某初速度水平向左抛出,Q点为网的最高点,如图5所示。各运动员发球时的初速度大小不同,不计空气阻力,则下列判断正确的是()。

图5

A.初速度越大,排球落在对方界内地面上时的速度越大

B.初速度越大,排球经过网上方时的速度越大

C.无论初速度多大,排球经过PQ连线所在直线上某点时的速度方向与PQ连线间的夹角都相同

D.初速度加倍,排球从P点运动到经过PQ连线所在直线上的点产生的位移变为原来的2倍

二、非选择题

(一)必考题

9.随着科学技术的不断发展,新材料不断出现。为了测定由某种新材料制成的物块P与木板之间的动摩擦因数,某实验小组利用如图6所示装置进行如下实验。

图6

(1)把长木板固定在水平桌面上,在木板左端固定一光滑小滑轮。把物块P放在木板上,一轻质细线一端固定在物块P上,细线绕过小滑轮后另一端拴在小物体Q上,通过调节小滑轮的位置使得木板上方的细线与木板平行,物块P右端连接打点计时器,打点计时器的纸带保持水平。通过改变小物体Q的质量,轻推物块P,使物块P能沿木板做匀速运动。用天平测出小物体Q和物块P的质量分别为M和m,则物块P与木板之间的动摩擦因数为____。

(2)①某次实验中,操作时没有找到质量合适的小物体,就临时找了一个小物体Q,拴上小物体Q后发现物块P由静止开始运动起来,打出的纸带上的数据如图7所示,A、B、C、D、E为计数点,相邻两计数点之间有五个计时点没有画出,用刻度尺量出AB和DE的距离分别为x1和x2,打点计时器所接交流的频率为f,用天平测出小物体Q的质量为M,则物块P与木板之间的动摩擦因数表达式为____。

图7

②下列判断正确的是()。

A.木板上表面必须水平

B.细线略微倾斜不影响测量结果

C.交流的频率为60Hz(正常情况应为50Hz)而没有被发现,这样将导致测量结果偏小

D.实验中需要m远小于M才行

10.某中学开展了自己动手进行实验操作的活动,为了响应号召,马丽同学到实验室测定一定值电阻Rx(约为50Ω)的阻值,准备了下列器材:

A.电源E:电动势约为6V、内阻约为3Ω

B.电流表:量程为0～0.6A,内阻约为5Ω

C.电压表:量程为0～2V,内阻约为5000Ω

D.滑动变阻器R1:阻值范围为0～50Ω,允许通过的最大电流为1A

E.滑动变阻器R2:阻值范围为0～100Ω,允许通过的最大电流为0.1A

F.开关S1、S2和S3,导线若干

马丽设计的电路如图8所示,具体操作步骤如下:先闭合开关S1和S2,断开开关S3,调节R1和R2,使电流表和电压表的读数合理,记下两电表的示数I1和U1;再保持滑动变阻器R2连入电路的阻值不变,闭合开关S1、S2和S3,调节R1,使各电表示数合理,记下两电表的示数I2和U2。

图8

(1)写出被测电阻的表达式Rx=____(用电表的读数表示)。因为此实验中电表不是理想电表,所以所测电阻值____真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。

(2)马丽测定电阻后,还要用此电路测量电源的电动势和内阻,为了使测量结果更准确一些,进行了如下操作:闭合开关S1和S2,____S3,还需要____。通过改变滑动变阻器R2触头的位置,记录了两组电压表和电流表的示数,用此两组数据测得电源的电动势和内阻,这样所测电动势____真实值、所测内阻____真实值。(后两空选填“大于”“等于”或“小于”)

11.如图9所示,在光滑的水平面上有一个容器,其上表面轨道由光滑圆弧ab和粗糙水平直轨道bc组成,圆弧半径为R。固定容器,将一个质量为m的小滑块从a点正上方高为R处由静止开始释放,小滑块与直轨道间的动摩擦因数为μ,小滑块滑出轨道时的速度大小为v0。求:

图9

(1)小滑块运动到圆弧底端b时对轨道的压力。

(2)若解除对容器的固定,容器质量M=2m。仍将小滑块从a点正上方高为R处由静止释放,请问小滑块能否离开轨道。若不能,通过计算说明;若能,求小滑块离开轨道时的速度。

12.如图10所示,一个以O点所在竖直直线为中心轴的中心辐射磁场(磁场方向水平向外),磁感应强度,其中r为辐射半径,k为已知常量。一个圆形铝环的圆心也在O点,铝环处在磁场中由静止开始下落,下落过程中铝环平面始终水平。铝环有一个小缺口,缺口两端用软长导线接在阻值为R的电阻两端,电阻R两端分别与两平行金属板a、b通过导线相连。平行金属板c、d垂直于金属板a、b,金属板c、d右端距离为D处放置一屏幕,c板带正电,d板带负电,已知金属板c、d间电压为U0,金属板c、d的长度为4D,两板间距离为3D。一不计重力的粒子P的带电荷量为+q、质量为m,铝环运动稳定后,带电粒子从紧靠a板处由静止释放,最后打在屏幕上。铝环距地面足够远,且平行金属板距离铝环较远,平行金属板处的磁场可忽略不计。铝环单位长度的电阻,单位长度的质量ρ=0

图10

(1)若铝环半径为D,求铝环下落最大速度和金属板a、b间的电势差Uab。

(2)欲使带电粒子打在屏幕上时的位置偏离入射方向的距离最大,求此最大距离和对应铝环的半径r。

(二)选考题

13.[选修3-3]

(1)下列说法正确的是____。

A.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质

B.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生

C.一定质量的理想气体对外做功,其内能一定减小

D.一定质量的理想气体温度升高,对外做功,内能一定增加

E.一定量的理想气体压强变小时,分子间的平均距离变大

图11

(2)如图11所示,一内壁光滑的U形玻璃管竖直固定,右管的横截面积S1=0.025m2、左管的横截面积S2=0.01m2,管中有一段水银柱,两管中液面相平(图中虚线位置),液面到管底的距离都足够大,右管液面到管口的距离h1=50cm,左管液面到管口的距离h2=100cm,大气温度为27℃,已知大气压强p0=75cmHg。把右管口封闭,右管内就封闭了一定质量的理想气体,在左管中缓缓注入水银,空气柱温度不变,最后左管注满水银。

(i)求右管封闭气体的压强。

(ii)若现在对右管封闭气体加热,使水银面回到开始时的虚线位置,求右管封闭气体的温度。

14.[选修3-4]

(1)下列说法正确的是____。

A.均匀变化的电场周围产生的磁场也是均匀变化的

B.由空气进入水中时,电磁波的波长变小,声波的波长变大

C.力学规律在任何惯性系里都是等价的

D.做双缝干涉实验时,要想增大屏上相邻亮条纹之间的距离,可以增大双缝之间的距离

E.光照到不透光小圆盘上出现泊松亮斑,说明发生了衍射

(2)如图12所示,一质点从坐标原点O开始沿y轴向上做简谐运动,形成的波沿x轴正方向和反方向同时传播。经过时间t=0.1s运动位移2cm时第一次离O点最远(此后质点向下运动),此时波向右传播距离L=0.2m到A点。已知B、C分别为x轴正方向和负方向上的点,且xOB=3.2m、xOC=2.8m。求:

图12

(i)从原点O开始运动的质点的简谐运动方程。

(ii)波传播到A点后再经过多长时间位于B点的质点第一次到达波谷?

B卷

一、选择题(1～4题为单选题,5～8题为多选题)

1.如图1所示,一长度为L的轻质细线上端固定于O点,下端拴一个质量为m的小球P。开始时细线水平且刚好被拉直,给小球P一个向下的初速度,小球P在运动到最低点的过程中,下列判断错误的是()。

图1

A.小球P的重力做功的瞬时功率先增大后减小

B.因为小球P的初速度大小未知,所以其重力做功的瞬时功率的变化情况不能确定

C.小球P的初速度越大,在运动到最低点时受到的细线拉力越大

D.细线越长,小球P在运动到最低点时受到的细线拉力越小

2.如图2所示,斜面体P的倾角为θ,对物块Q施加一个竖直向下的恒力F,使物块Q沿斜面匀减速下滑,此时斜面体P静止。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列判断正确的是()。

图2

A.斜面体P受到地面的摩擦力可能为0

B.撤去力F后,物块Q将立刻做匀加速运动

C.把力F突然变为沿斜面向上,斜面体P受到地面向左的摩擦力瞬时减小

D.把力F突然变为沿斜面向上,物块Q仍做减速运动,但斜面体P受到地面的摩擦力可能变为0

3.如图3所示,在倾角θ=30°的斜面底端垂直斜面固定一挡板,轻质弹簧左端固定在挡板上,弹簧静止时右端在M点,弹簧与斜面平行。若把一个小物体从位置P由静止释放,则小物体在运动过程中的最大速度为v1;若把此小物体放在Q点由静止释放,则小物体在运动过程中的最大速度为v2。已知P、Q两点间的距离为L,弹簧始终在弹性限度内,不计一切摩擦,则下列判断正确的是()。

图3

A.小物体在下滑过程中的机械能守恒

B.小物体在接触弹簧之后的加速度不断增大

4.晓明同学在水平地面上把一个质量为1kg的小球以大小为4m/s的初速度沿某方向抛出,小球经过0.4s落地,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,则下列判断正确的是()。

A.小球在最高点的机械能为8J

B.小球落地点与抛出点间的距离为0.8m

C.小球在运动过程中的机械能可能减小

D.小球落地时重力做功的功率为20W

5.如图4所示,在水平线上M、N两点分别把两根相互平行的通电直导线水平固定,两导线中通有垂直于纸面向里的电流I,一内壁光滑绝缘的玻璃管竖直固定在MN连线的中点,一带正电荷的小球从MN连线上方的某位置P无初速度地释放,Q为P点关于MN连线的对称点,则小球在从P点运动到Q点的过程中()。

图4

A.小球运动到Q点时的速度变为0

B.小球一直做匀加速运动

C.小球对管壁的压力先向外后向里

D.小球对管壁的压力先减小后增大

6.在真空中有一不计重力的带电粒子静止在P点。在空间加一竖直向上的场强为E1的匀强电场,经过一段时间t,粒子的速度大小为v1,此时立即换成竖直向下的场强为E2的匀强电场,再经过时间3t时粒子恰好经过P点,且速度大小为v2,动能为Ek。在前后t和3t时间内电势能的减少量分别为Ep1和Ep2、静电力做功分别为W1和W2,则下列判断正确的是()。

7.如图5所示,斜面倾角为θ,质量为m1的木块甲静止在斜面上,质量为m2的木块乙以某一速度正在沿斜面向下运动,与木块甲发生正撞(碰撞时间极短),已知碰撞后瞬间木块甲和乙的动量大小之比为1∶2,则可能为()。

图5

8.如图6所示,在同一个水平面内有两根相互平行、不计电阻的光滑金属导轨PM和KN,其间距为L。虚线P1K1、P2K2和P3K3均垂直于导轨,且间距均为L0。在虚线P1K1、P2K2之间有竖直向下的匀强磁场。一个矩形金属线框abcd放置在轨道上,ab边的长度小于L0,线框在水平向右、大小等于其2倍重力的恒力作用下由静止开始向右运动,ab边始终平行于导轨,线框与导轨接触良好。从开始到bc边经过虚线P3K3的时间为t1,线框在进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量为q1,在整个过程中线框产生的热量为Q1,bc边运动到虚线P3K3时的速度为v1。现在仅把线框的横截面变粗,而保持制作线框的材料和各边长都不变,重复上述过程,则从开始到bc边经过虚线P3K3的时间为t2,线框在进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量为q2,在整个过程中线框产生的热量为Q2,bc边运动到虚线P3K3时的速度为v2。下列判断正确的是()。

图6

A.t1=t2B.Q1=Q2

C.q1=q2D.v1=v2

二、非选择题

(一)必考题

9.为了测量一种新材料和木板之间的动摩擦因数,肖桦同学设计了如图7所示的装置进行测量。一轻质细线上端固定在O点,下端拴一用新材料制成的小滑块P,小滑块P静止时,恰好与固定在水平面上的木板接触。把小滑块P向左拉至细线水平且刚好绷紧,在O点正下方固定一个刀片(锋利的刀口水平向左)。然后把小滑块P由静止释放,小滑块P运动到最低点时细线被刀片割断,之后小滑块P在木板上滑行一段距离后停止。

图7

(1)根据上述实验,要测量小滑块P与木板之间的动摩擦因数,需要测量的物理量有____,动摩擦因数表达式为____。

(2)实验中若木板左端略高一些,则测量结果将____;实验中若小滑块P被释放的位置比O点略低一些,则测量结果将____。(选填“偏大”“偏小”或“没有误差”)。

10.为了避免眼高手低,切实提高同学们的动手操作能力,学校号召同学们走进实验室活动。马肖飞同学到实验室测量一个二极管的正向导通电阻(阻值约为200Ω),备有如下器材:

A.电流表A1,量程为0～3A、内阻约为2Ω

B.电流表A2,量程为0～0.6A、内阻约为10Ω

C.电压表V1,量程为0～3V、内阻约为60kΩ

D.电压表V2,量程为0～3V、内阻约为80kΩ

E.滑动变阻器R1,总阻值为20Ω

F.滑动变阻器R2,总阻值为150Ω

G.电阻箱R3,总阻值为999.9Ω

H.电源E,电动势为9V,内阻约为2Ω

I.开关一只,导线若干

(1)为了准确测定二极管正向导通电阻,请你帮助该同学设计测量电路。

(2)在某次测量时调节电阻箱R3,使两电表示数相同。此时可认为Rx=R3,但由于没有考虑电表对电路的影响,使得测量的电阻值与实际值比较____(选填“偏大”“偏小”或“没有影响”)。

(3)如果电压表V1和V2的内阻分别为r1和r2已知,调节电阻箱的阻值为r0时,两电表的示数相等,则待测二极管正向导通时的阻值Rx=____。

图8

11.如图8所示,在光滑绝缘的水平面上建立xOy直角坐标系,第一、二、三象限内存在竖直向下、磁感应强度B=1T的匀强磁场。整个空间存在竖直向上的匀强电场(图中未画出),场强大小E=10V/m。ON为处于y轴负方向上竖直放置的弹性绝缘挡板,其长度为9m,M点为x轴正方向上一点,OM=3m。现有比荷、可视为为最低点。圆弧轨道bc与半圆形管道相切于b点,c点与a点在同一水平线上,所有接触面均光滑。在b点静止着一个质量为m的小滑块P。现有一个质量M=2m的小滑块Q从c点正上方某高度处由静止释放,从c点进入圆弧轨道bc,与小滑块P相遇后立刻结合成一体,进入半圆形管道运动。

(1)若小滑块Q从c点正上方高度h=3R处释放,求小滑块P、Q结合体运动到a质点的带正电小球从挡板下端N处小孔以不同大小的速度垂直y轴射入磁场,若小球与挡板碰撞时没有能量损失,且碰撞时间不计,小球的带电荷量保持不变,小球最后都能经过M点。已知sin53°=0.8,取g=10m/s2。(计算结果保留三位有效数字)

(1)小球从N点运动到M点所需的最短时间。

(2)小球射入磁场时速度大小的所有可能值。

12.如图9所示,在竖直面内有一个半径为R的半圆形管道,圆心为O,a为最高点,b点时对管道的弹力。(结果用m表示)

(2)小滑块Q从c点正上方高度为多少处释放,小滑块P、Q结合体落到圆弧轨道bc上的动能最小?

图9

(二)选考题

13.[选修3-3]

(1)下列说法正确的是____。

A.在不计空气阻力的前提下,处于完全失重容器中的气体对容器壁的压力一定不为0

B.温度越高的物体,分子运动的平均速率越大

C.酒精灯的灯芯可以用棉纱、棉绳,而不可以用尼龙绳

D.在密闭的房间里,把接通电源的冰箱门打开,房间里的温度会越来越低

E.物态发生变化时,分子势能一定变化

(2)如图10所示,导热汽缸放置在倾角θ=30°的光滑斜面上,汽缸横截面是边长a=2cm的正方形,汽缸用绝热活塞封闭住了一定质量的理想气体,活塞与斜面垂直,与汽缸之间无摩擦,汽缸和活塞的质量均为m=4kg。汽缸被固定,气体温度和大气温度均为t1=27℃,开始时系统静止,活塞到汽缸底部的距离L=15cm。已知大气压强p0=1×105Pa,取g=10m/s2,斜面足够长。

(i)若把活塞固定,同时解除对汽缸的固定,当系统再次静止时,求活塞到汽缸底部的距离。

(ii)对汽缸缓慢加热,使汽缸内气体的温度上升到t2=127℃,在此过程中气体吸收的热量Q=4.5J,求气体内能的增加量。14.[选修3-4]

图10

(1)下列说法正确的是____。

A.一切波都能发生干涉和衍射

B.振动周期相同的两列波传播到某个位置时都处于最大振幅,则该质点的位移不可能为0

C.肥皂泡看起来呈彩色是由薄膜干涉形成的

D.用轻质细线拴一小钢球制成单摆,使小钢球摆动起来,则小钢球做简谐运动,周期不变

E.一质点做简谐运动,从某位置出发,第一次回到该位置用了0.2s,第二次回到该位置又用了0.2s,则该简谐运动的周期可能为0.4s,也可能为0.2s

(2)如图11所示,折射率n=3的透明介质的横截面由圆弧和直角三角形AOB组成。圆弧的圆心为O,半径为R,OB⊥OA,∠BAO=30°。D点为圆弧上一点,D点到OB的距离有一细束光从D点平行OA射入介质,不考虑多次反射。光在真空中的传播速度为c。

(i)光从介质OA边上射出的位置到圆心O的距离。

(ii)光在介质中从D点传播到从OA边上射出所需的时间。

图11