高考物理二轮复习备课资料之高考仿真冲刺卷七 14页

高考仿真冲刺卷(七) (建议用时:60 分钟 满分:110 分) 二、选择题:本题共 8 小题,每小题 6 分,共 48 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,全部选对的得6分,选对但不全的 得 3 分,有选错的得 0分. 14.下列说法正确的是( ) A.在光电效应中,光电子的最大初动能与入射光频率成正比 B.如果一个氢原子处于 n=3 的能级,它自发跃迁时最多能发出 3 种不同频率的光 C.放射性元素发生一次β衰变,原子序数增加 1 D.核电站是利用轻核的聚变发电的 15. 如图所示,一水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷 Q,一表面绝缘的带正电小 球(可视为质点且不影响 Q的电场),从左端以初速度 v0滑上金属板光滑的上表面向右运动到 右端,在运动过程中( ) A.小球先做减速运动再做加速运动 B.小球受到的合力的冲量为零 C.小球的电势能先减小,后增加 D.小球先加速运动,后减速运动 16. 如图所示,O 为正六边形 abcdef 的中心,三根电流均为 I 的平行通电直导线垂直纸面分 别置于顶点 a,d 及中心 O处,电流方向已在图中标出,O 处导线较短,长为 L,此时中心 O 处导 线所受安培力为F1.已知 d处直导线的电流在中心O处产生的磁场的磁感应强度大小为 B.若 将顶点 a 处的通电直导线平行移到顶点 e 处时,中心 O 处通电直导线所受安培力为 F2,则 ( ) A.F1=BIL,沿 Oa 方向 B.F1=2BIL,沿 Od 方向 C.F2=2BIL,沿 Oc 方向 D.F2=BIL,沿 Od 方向 17.一宇航员到达半径为 R、密度均匀的某星球表面,做如下实验:用不可伸长的轻绳拴一质 量为m的小球,上端固定在O点,如图(甲)所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O点在竖 直面内做圆周运动,测得绳的拉力 F 大小随时间 t 的变化规律如图(乙)所示.F1=7F2,设 R,m, 引力常量 G以及 F1为已知量,忽略各种阻力.以下说法正确的是( ) A.该星球表面的重力加速度为 B.卫星绕该星球的第一宇宙速度为 C.该星球的密度为 D.小球过最高点的最小速度为 0 18. 甲、乙两车在平直公路上行驶,其 v t 图像如图所示.t=0 时,两车间距为 s0;t0时刻,甲、 乙两车相遇.0～t0时间内甲车发生的位移为 s,下列说法正确的是( ) A.0～t0时间内甲车在前,t0～2t0时间内乙车在前 B.0～2t0时间内甲车平均速度的大小是乙车平均速度大小的 2倍 C.2t0时刻甲、乙两车相距 s0 D.s0= s 19.如图所示为通过弹射器研究轻弹簧的弹性势能的实验装置.半径为 R的光滑 圆形轨道竖 直固定于光滑水平面上并与水平地面相切于B点,弹射器固定于A处.某次实验过程中弹射器 射出一质量为 m的小球,恰能沿圆轨道内侧到达最高点 C,然后从轨道 D处(D 与圆心等高)下 落至水平面.忽略空气阻力,取重力加速度为 g.下列说法正确的是( ) A.小球运动至最低点 B 时对轨道压力为 5mg B.小球从 D处下落至水平面的时间小于 C.小球落至水平面时的动能为 2mgR D.释放小球前弹射器的弹性势能为 20.如图(a)所示,在光滑水平面上放置一质量为 1 kg 的单匝均匀正方形铜线框,线框边长为 0.1 m.在虚线区域内有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为 T.现用恒力 F 拉线框,线框到 达 1 位置时,以速度 v0= 3 m/s 进入匀强磁场并开始计时.在 t=3 s 时刻线框到达 2 位置开始离开匀强磁场.此过程中 v t 图像如图(b)所示,那么( ) A.t=0 时刻线框右侧边两端 MN 间的电压为 0.25 V B.恒力 F 的大小为 0.5 N C.线框完全离开磁场的瞬间的速度大小为 2 m/s D.线框完全离开磁场的瞬间的速度大小为 1 m/s 21.如图所示,倾角为 30°、高为 l的固定斜面底端与水平面光滑相连,质量分别为 3m,m 的 两个小球a,b用长为l的轻绳连接,a球置于斜面顶端.现由静止释放a,b两球,b球与弧形挡 板碰撞时间极短并无机械能损失.不计一切摩擦,则( ) A.a 球到达斜面底端的速率为 B.b 球到达斜面底端的速率为 C.a 球沿斜面下滑的过程中,轻绳一直对 b 球做正功 D.两球粘在一起运动后的速率为 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分,第 22～25 题为必考题,每个试题考生必须作答, 第 33～34 题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共 47 分. 22.(6 分)在“验证力的平行四边形定则”实验中: (1)如果“力的平行四边形定则”得到验证,那么图(甲)中 cos α∶cos β= . (2)现将钩码改为两个弹簧测力计,使橡皮筋另一端细线上连接两个弹簧测力计,结点仍然拉 至O点,示数分别为F1,F2,受力示意图如图(乙)所示.现使F2大小不变地沿顺时针转过某一小 角度,相应地使 F1的大小及图中γ角发生变化.则相应的变化可能是 . A.F1一定增大 B.F1可能减小 C.F1若增大,γ角一定减小 D.F1若增大,γ角可能增大 23.(9 分)某同学利用图(甲)电路测量自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁 连接一细管,细管上加有阀门 K 以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电 阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移动.实验器材还有: 电源(电动势约为 3 V,内阻可忽略), 电压表 V1(量程为 3 V,内阻很大), 电压表 V2(量程为 3 V,内阻很大), 定值电阻 R1(阻值 4 kΩ), 定值电阻 R2(阻值 2 kΩ), 电阻箱 R(最大阻值 9 999 Ω), 单刀双掷开关 S,导线若干,游标卡尺,刻度尺. 实验步骤如下: A.用游标卡尺测量玻璃管的内径 d; B.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度 L; C.把 S 拨到 1 位置,记录电压表 V1示数; D.把 S拨到 2位置,调整电阻箱阻值,使电压表 V2示数与电压表 V1示数相同,记录电阻箱的阻 值 R; E.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤 C,D,记录每一次水柱长度 L 和电阻箱阻值 R; F.断开 S,整理好器材. (1)测玻璃管内径 d 时游标卡尺示数如图(乙),则 d= mm. (2)玻璃管内水柱的电阻 Rx的表达式为 Rx= (用 R1,R2,R 表示). (3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图(丙)所示的R 关 系图像.自来水的电阻率ρ= Ω·m(保留两位有效数字). (4)本实验中若电压表 V1内阻不是很大,则自来水电阻率测量结果将 (填“偏大”“不变”或“偏小”). 24.(12分) 如图所示,一质量为 m的小球 C用轻绳悬挂在 O点,小球下方有一质量为 2m的平 板车 B静止在光滑水平地面上,小球的位置比车板略高,一质量为 m的物块 A以大小为 v0的 初速度向左滑上平板车,此时 A,C 间的距离为d,一段时间后,物块 A与小球 C发生碰撞,碰撞 时两者的速度互换,且碰撞时间极短,已知物块与平板车间的动摩擦因数为μ,重力加速度为 g,若 A碰 C之前物块与平板车已达到共同 速度. (1)求 A,C 间的距离 d 与 v0之间满足的关系式; (2)要使小球 C 碰后能绕 O 点做完整的圆周运动,轻绳的长度 l应满足什么条件? 25.(20 分)在真空中的 xOy 平面内,有一磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁 场.过原点 O 的直线 MN 是磁场的边界,其斜率为 k.在坐标原点 O 处有一电子源,能在 xOy 平 面内朝某一方向向磁场发射不同速率的电子,电子的质量为 m、电荷量为 e,电子重力不计. (1)若某一电子从MN上的A点离开磁场时的速度方向平行于x轴,AO的距离为L,求电子射入 磁场时的速率; (2)若在直线MN的右侧加一水平向右的匀强电场(图中未画出),电场强度大小为E;保持电子 源向磁场发射电子的速度方向不变,调节电子源,使射入磁场的电子速率在 0和足够大之间 均有分布.请通过计算求出任一电子第一次到达MN右侧最远位置的横坐标x和纵坐标y的关 系式. (二)选考题:共 15 分.(请考生从给出的 2 道物理题中任选一题作答) 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个得 2 分,选对 2个得 4 分, 选对 3个得 5 分.每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分). A.水的饱和汽压随温度的升高而增加 B.浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现 C.一定质量的 0 ℃的水的内能大于等质量的 0 ℃的冰的内能 D.气体的压强是由于气体分子间的相互排斥而产生的 E.一些昆虫可以停在水面上,是由于水表面存在表面张力的缘故 (2)(10 分)如图(甲)所示的玻璃管上端开口,管内有一部分水银封住密闭气体,上管足够长, 上、下管的截面积分别为 S1=3 cm 2 ,S2=6 cm 2 .封闭气体初始温度为 27 ℃,(乙)图为对封闭气 体缓慢加热过程中气体压强随体积变化的图线. ①求封闭气体初始状态在管中的长度 L; ②若缓慢升高气体温度,升高至多少方可将所有水银全部压入细 管内. 34.[物理——选修 3 4](15 分) (1)(5 分)t=0 时刻,同一介质中在 x=-8 m 和 x=8 m 处分别有振源 A 和 B 同时做振幅 A=10 cm 的简谐振动,t=4 s 时,波形如图所示,则可知 (填正确答案标号.选对 1个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5分.每选错 1 个 扣 3 分,最低得分为 0 分). A.振源 A 与振源 B 的频率相同 B.机械波在此介质中的传播速度 v=1 m/s C.t=8 s 时,O 点处在平衡位置并向 y 轴负方向运动 D.t=11 s 时,O 点处在 y=10 cm 处,并向 y 轴负方向运动 E.此两列波在 x轴相遇时,在 AB 间会形成稳定的干涉图样,其中 x=0,4,-4 处是振动加强点 (2)(10 分)如图在长为 3l,宽为 l 的长方形玻璃砖 ABCD 中,有一个边长为 l 的正三棱柱空气 泡 EFG,其中三棱柱的 EF 边平行于 AB 边,H 为 EF 边中点,G 点在 CD 边中点处.(忽略经 CD 表 面反射后的光) ①一条白光 a 垂直于 AB 边射向 FG 边的中点 O 时会发生色散,在玻璃砖 CD 边形成彩色光带. 通过作图,回答彩色光带所在区域并定性说明哪种颜色的光最靠近 G 点; ②一束宽度为 的单色光,垂直 AB 边入射到 EH 上时,求 CD 边上透射出光的宽度?(已知该单 色光在玻璃砖中的折射率为 n= ) 高考仿真冲刺卷(七) 14.C 在光电效应中,光电子的最大初动能与入射光频率成线性关系,不是成正比,A 错误; 一个氢原子处于 n=3 的能级,它自发跃迁时最多能发出 2 种不同频率的光,B 错误;β衰变的 过程,电荷数守恒,质量数守恒,放出一个电子,则新核的电荷数多 1,即原子序数增加 1,C 正 确;核电站是利用重核的裂变发电的,D 错误. 15.B 金属板处于静电平衡,表面为等势面,电场线垂直于板的表面,所以带电小球在金属板 上表面受合外力为零,做匀速直线运动,故 B正确,A,C,D 错误. 16.B 由安培定则可知顶点a,d处通电直导线在中心O处产生的磁场的方向均垂直ef向下, 磁感应强度大小均为 B,由左手定则知中心 O处通电直导线所受安培力方向沿 Od 方向,大小 为F1=2BIL,A错误,B正确;当将顶点a处的通电直导线平行移到顶点e处时,顶点e处通电直 导线在中心O处产生的磁场的方向垂直cd向上,由矢量合成知此时顶点e,d处通电直导线在 中心 O处产生的磁场的方向垂直 de 向下,大小为 B,所以中心 O处通电直导线所受安培力方 向沿 Oc 方向,大小为 F2=BIL,C,D 错误. 17.C 设小球在最低点时细线的拉力为 F1,速度为 v1,则 F1-mg=m 设小球在最高点细线的拉力为 F2,速度为 v2, 则 F2+mg=m 由机械能守恒定律得 mg·2l+ m = m 解得 g= , F1=7F2,所以该星球表面的重力加速度为 ,故 A 错误.根据万有引力提供向心力得 =m ,卫星绕该星球的第一宇宙速度为 v= = = ,故 B 错误.在星球表面,万 有引力近似等于重力, =mg 解得 M= ,星球的密度ρ= = ,选项 C正确.小球在最高点受重力和绳子拉力, 根据牛顿运动定律得 F2+mg=m ≥mg,所以小球在最高点的最小速度 v2= ,故 D 错误. 18.D 由图知在0~t0时间内甲车速度大于乙车的速度,故是甲车在追赶乙车,所以A错误;0~2t0时间 内甲车平均速度的大小为 v0,乙车平均速度的大小为 v0,所以B错误;由题意知,图中阴影部 分面积即为s0,根据几何关系知,三角形 ABC的面积为 s0,所以可求三角形 OCD的面积为 s0, 所以 0~t0时间内甲车发生的位移为 s=s0+ s0,得 s0= s,故 D 正确;2t0时刻甲、乙两车间的距 离即为三角形 ABC 的面积即 s0,所以 C 错误. 19.BD 小球恰好通过最高点,则由 mg=m ,解得 vC= ;小球从 C 到 D 的过程中机械能守 恒,则有mgR= m - m ,解得vD= .小球由D到地面做匀加速直线运动,若做自由落体 运动时,由 R= gt2可得,t= ,而现在有初速度,故时间小于 ,故 B 正确.由 B 到 C 过程 中,机械能守恒,则有 mg·2R= m - m ;B 点时由牛顿第二定律有 F-mg=m ;联立解 得,F=6mg,故A错误.从C到地面过程由机械能守恒得Ek- m =mg·2R,Ek=2.5mgR,故C错误. 小球弹出后的机械能等于弹射器的弹性势能;故弹性势能为E=mg·2R+ m = ,故 D正 确. 20.BC 设每边电阻为 r,在刚进入磁场时 MN 间的电压为 U= BLv0= × ×0.1×3 V=0.75 V,A 错误;线框在完全进入磁场后,由于穿过线框的磁通量没有发生变化,没有感应电流产生, 故此时线框只受拉力 F 作用,做匀加速直线运动,即对应(b)图中 1~3 s 过程,所以 F=ma=1× N=0.5 N,B 正确;由(b)图像看出,在 t=3 s 时刻线框到达 2 位置开始离开匀强 磁场时与线框进入时速度相同,则线框出磁场与进磁场运动情况完全相同,则知线框完全离 开磁场时的速度与 t=1 s 时刻的速度相等,即为 2 m/s,故 C 正确,D 错误. 21.AD 从 a 球开始下滑到 a 球落地的过程中,系统的机械能守恒,a 球到达最低端时 b球在 斜面的中点上,对系统有 3mgl-mg· l= ×4mv2,解得 v= ,选项 A正确;a 球滑到水平面 后,a球的速度不再变化,而b球继续加速,此时绳上没有拉力,对 b球有 mg· l= mv' 2 - mv 2 , 解得b球到达斜面底端的速度v'= ,选项B错误;当b球到达斜面时,绳上拉力消失,选项 C错误;两球在水平面上运动,发生碰撞,动量守恒,mv'+3mv=4mv0,代入解得两球粘在一起运 动后的速度 v0= ,选项 D 正确. 22.解析:(1)由平衡知识,知在水平方向有 3mgcos β=4mgcos α,解得 cos α∶cos β=3∶ 4; (2)根据平行四边形定则有: 若如图 1 变化所示,可以增大 F1的同时减小γ角; 如图 2所示,可以增大 F1的同时增大γ角;如图 3 所示,可以增大 F1而保持γ角不变,故 A,D 正确,B,C 错误. 答案:(1)3∶4 (2)AD 评分标准:每空 3 分. 23.解析:(1)游标卡尺的主尺读数为 3.0 cm=30 mm,游标尺上第 0 个刻度和主尺刻度对齐,所 以最终读数为 30.00mm; (2)设把 S 拨到 1 位置时,电压表 V1示数为 U,则此时电路电流为 ,总电压 U 总= +U 当把 S拨到 2 位置,调整电阻箱阻值,使电压表 V2示数与电压表 V1示数相同也为 U,则此时电 路中的电流为 ,总电压 U 总= R2+U,由于两次总电压相等,都等于电源电压,可得 = ,解得 Rx= . (3)从图(丙)中可知,R=2×103Ω时, =5.0 m-1,此时玻璃管内水柱的电阻 Rx= =4 000 Ω, 水柱横截面积 S=π 2=7.065×10-4 m2,由电阻定律 Rx= 得ρ= =4 000×7.065×10 -4 ×5.0 Ω·m=14 Ω·m. (4)若电压表 V1内阻不是很大,则把 S 拨到 1 位置时,此时电路电流大于 ,实际总电压将大 于 U 总= +U,所以测量的 Rx将偏大,因此自来水电阻率测量结果将偏大. 答案:(1)30.00 (2) (3)14 (4)偏大 评分标准:第(1)(2)(3)问各 2分,第(4)问 3 分. 24.解析:(1)设 A 碰 C 前与平板车的共同速度为 v、A 从滑上平板车到刚好与平板车共速的过 程位移是 x,由动量守恒定律得 mv0=(m+2m)v(2 分) 对 A 由动能定理得-μmgx= mv 2 - m (2 分) 解得 x= (1 分) 满足的条件是 d≥ .(1 分) (2)物块 A与小球C发生碰撞,碰撞时两者的速度互换,C以速度 v开始做完整的圆周运动,设 小球 C到达最高点的速度为 v',由机械能守恒定律得 mv 2 =mg×2l+ mv' 2 (2 分) 小球经过最高点时,有 mg≤ (2 分) 解得 l≤ .(2 分) 答案:(1)d≥ (2)l≤ 25.解析:(1)设直线 MN 与 x 轴正方向的夹角为θ,则 k=tan θ,sin θ= (2 分) 设从 A点离开磁场的电子在磁场中运动的半径为 r,如图所示,由几何关系得 r= (2 分) 电子射入磁场时的速率为 v,根据牛顿第二定律得 evB= (2 分) 解得 v= .(2 分) (2)所有电子从 MN 上的点离开磁场时速度方向都平行于 x轴,(2 分) 电子进入电场做匀减速直线运动,设最远的点 P(x,y) 电子匀减速直线运动的加速度为 a= (2 分) 根据运动学公式得 v 2 =2a x- (2 分) 根据几何关系得 2 +(r-y) 2 =r 2 (2 分) evB=m (2 分) 联立解得 x= + 其中 k'= .(2 分) 答案:(1) (2)x= + 其中 k'= 33.解析:(1)饱和汽压与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,故 A 正确;浸润与不浸润现象是 由于液体的表面层与固体表面之间的分子之间相互作用的结果,故 B 错误;由于水结冰要放 热,故一定质量的0 ℃的水的内能大于等质量的0 ℃的冰的内能,故C正确;气体的压强是由 气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的,与分子的密集程度和平均动能有关,故 D 错误;小昆虫 可以停在水面上,由于水表面存在表面张力的缘故,故 E 正确. (2)①初始状态封闭的气体体积为 V1=LS2=48 cm 3 ,则 L=8 cm.(3 分) ②由图(乙)知,所有水银刚进入细管时, 气体压强 p2=86 cmHg,体积 V2=56 cm 3 (2 分) 由理想气体状态方程得 = , 其中 T1=(27+273) K=300 K,p1=82 cmHg(3 分) 代入数据解得 T2=367.1 K.(2 分) 答案:(1)ACE (2)①8 cm ②367.1 K 34.解析:(1)由图可知,λA=2 m,λB=4 m,两列波的波速相同,根据 f= 可知, = =2,选项 A 错误;机械波在此介质中的传播速度 v= = m/s=1 m/s,选项 B 正确;t=8 s 时,两列波均传到 O点,由两列波在 O 点引起的振动方向均向下,故 O 点处在平衡位置并向 y 轴负方向运动,选 项 C 正确;t=11 s 时,由振源 A在 O点引起的振动位移为零,振动速度向上;由振源 B 在 O 点 引起的振动位移为 10 cm,振动速度为零;故 O点处在 y=10 cm 处,并向 y 轴负方向运动,选项 D正确;因两列波的频率不同,故两列波在 x轴相遇时,在 AB 间不会形成稳定的干涉图样,选 项 E 错误. (2)①光路如图,MN 间有彩色光带 在 FG 面光线由空气射向玻璃,光线向靠近法线方向偏折,因为红光的折射率小于紫光的折射 率,所以红光更靠近 G 点.(2 分) ②垂直 EH 入射的光,在 EG 面上会发生折射和反射现象,光路如图所示, 在 E 点的入射光,根据几何关系和折射定律,可得 ∠1=60°(1 分) n= ,可得∠2=30°(1 分) 在 E 点的折射光射到 CD 面的 I 点,由几何关系得 ∠3=30°(1 分) 由于 sin C= = (1 分) 则 sin∠3= sin C(1 分) 所以 CD 面上 J 点的入射光发生全反射,无法透射出 CD 面; 综上分析,CD 面上有光透射出的范围在 GI 间, 由几何关系得 CD 面上有光透出的宽度为 l.(1 分) 答案:(1)BCD (2)见解析