统考版高考物理二轮专项分层特训卷高考仿真练一含答案

这是一份统考版高考物理二轮专项分层特训卷高考仿真练一含答案，共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、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.
如图所示为氢原子的能级图，已知巴尔末线系是氢原子从较高能级跃迁到n＝2能级时发出的谱线，一束单一频率的光照射一群处于基态的氢原子使其发生跃迁，发出的谱线中仅有2条是巴尔末线系，则这束光的光子能量为( )
A．2.55 eV B．12.09 eV
C．12.75 eV D．13.06 eV
15．一个各边电阻相同、边长均为L的正六边形金属框abcdef放置在磁感应强度大小为B、方向垂直金属框所在平面向外的匀强磁场中．若从a、b两端点通以如图所示方向的电流，电流大小为I，
则关于金属框abcdef受到的安培力的判断正确的是( )
A．大小为BIL，方向垂直ab边向左
B．大小为BIL，方向垂直ab边向右
C．大小为2BIL，方向垂直ab边向左
D．大小为2BIL，方向垂直ab边向右
16.
某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害．当轿厢坠落到图示位置时，关于该装置，以下说法正确的是( )
A．从下往上看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向
B．从下往上看，金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向
C．金属线圈B对轿厢下落有阻碍作用，A没有阻碍作用
D．金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势
17．高速公路的ETC通道长度是指从识别区起点到自动栏杆的水平距离．如图所示，某汽车以18 km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3 s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，
汽车刚好没有撞杆．已知该ETC通道的长度为9 m，车载电子标签到汽车前车牌的水平距离约为1 m，刹车加速度大小为5 m/s2，由此可知司机的反应时间约为( )
A．0.6 s B．0.8 s C．1.0 s D．1.2 s
18.
如图甲所示，交流发电机的矩形线圈边长ab＝cd＝0.2 m，ad＝bc＝0.4 m，线圈匝数为50匝，线圈的总电阻r＝1 Ω，线圈在磁感应强度B＝0.2 T的匀强磁场中绕垂直磁场的轴以 eq \f(100,π) r/s的转速匀速转动，外接电阻R＝9 Ω，电压表为理想交流电压表，则( )
A．图甲中交流电压表的示数为80 eq \r(2) V
B．图甲中电阻R上消耗的电功率为1 152 eq \r(2) W
C．如图乙所示，在外电路接上原、副线圈匝数比n1∶n2＝3∶1的理想变压器时，电阻R上消耗的电功率最大
D．如图乙所示，在外电路接上原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶3的理想变压器时，电阻R上消耗的电功率最大
19.
如图所示，利用霍曼转移轨道可以将航天器从地球发送到火星．若地球和火星绕太阳公转的轨道都是圆形，则霍曼轨道就是一个近日点和远日点都与这两个行星轨道相切的椭圆轨道．当航天器到达地球轨道的P点时，瞬时点火后航天器进入霍曼轨道，当航天器运动到火星轨道的Q点时，再次瞬时点火后航天器进入火星轨道．己知火星绕太阳公转轨道半径是地球绕太阳公转轨道半径的k倍，下列说法正确的是( )
A．航天器在霍曼轨道上经过Q点时，点火减速可进入火星轨道
B．航天器在地球轨道上的加速度大于在火星轨道上的加速度
C．航天器在地球轨道上运行的线速度小于在火星轨道上运行的线速度
D．若航天器在霍曼轨道上运行一周，则其时间为 eq \f(\r(2),4) (k＋1) eq \f(3,2) 年
20．如图所示，△AOC为直角三角形，∠O＝90°，∠A＝60°，AO＝L，D为AC边的中点．△AOC中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在O点放置一粒子源，可以向各个方向发射质量为m、电荷量为－q(q>0)、速度大小均为v0＝ eq \f(qBL,m) 的粒子．不计粒子间的相互作用及重力作用，对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是( )
A．粒子在磁场中运动的轨迹半径为L
B．与OC成45°角入射的粒子将从AC边射出
C．在AC边界上有粒子射出的区域长度为L
D．所有从OA边界射出的粒子在磁场中运动的时间均相等
21.
如图所示，匀强电场的方向平行于xOy平面，cd、cb分别垂直于x轴、y轴，a、b、c三点的电势分别为4 V、8 V、10 V．现使一电荷量为q＝－2×10－5 C、质量m＝2 eq \r(2) ×10－3 kg的带电粒子从O点垂直ab斜向上运动，恰好通过b点．已知该粒子仅受电场力作用，下列说法正确的是( )
A．坐标原点O的电势为8 V
B．电场强度的大小为100 eq \r(2) V/m
C．该粒子从O点运动到b点的过程，电场力做的功为4×10－5 J
D．该粒子在O点的速度大小为2－ eq \f(1,4) m/s
二、非选择题：共62分．第22～25题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33～34题为选考题，考生根据要求作答．
(一)必考题(共47分)
22．(5分)某同学利用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数．首先将木板倾斜固定在水平面上，木板与水平面间的夹角为37°，木板底端固定一打点计时器，然后将纸带一端固定在木块上，另一端穿过打点计时器．使木块瞬间获得一初速度沿木板向上运动，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取比较清晰的一段如图乙所示，取A、B、C、D、E五个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，打点计时器使用交流电的频率为50 Hz，测得相邻两计数点之间的距离分别为x1＝29.40 cm、x2＝21.30 cm、x3＝13.20 cm、x4＝5.10 cm.已知sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2.
(1)通过计算纸带数据可得木块运动的加速度大小为________ m/s2，木块与木板间的动摩擦因数为________．(计算结果均保留两位有效数字)
(2)如果当时所用交变电流的频率为49 Hz，而该同学仍按50 Hz计算，由此会造成木块与木板间动摩擦因数的测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
23．(10分)由半导体材料制成的热敏电阻阻值是温度的函数．基于热敏电阻对温度敏感原理制作一个火灾报警系统，要求热敏电阻温度升高至50 ℃时，系统开始自动报警．所用器材有：
直流电源E(36 V，内阻不计)；
电流表(量程250 mA，内阻约0.1 Ω)；
电压表(量程50 V，内阻约1 MΩ)；
热敏电阻RT；
报警器(内阻很小，流过的电流超过10 mA时就会报警，超过30 mA时就会损伤)；
滑动变阻器R1(最大阻值4 000 Ω)；
电阻箱R2(最大阻值9 999.9 Ω)；
单刀单掷开关S1；
单刀双掷开关S2；
导线若干．
(1)用图(a)所示电路测量热敏电阻RT的阻值．当温度为27 ℃时，电压表读数为30.0 V，电流表读数为15.0 mA；当温度为50 ℃时，调节R1，使电压表读数仍为30.0 V，电流表指针位置如图(b)所示．
温度为50 ℃时，热敏电阻的阻值为________ Ω.从实验原理上看，该方法测得的阻值比真实值略微________(填“偏大”或“偏小”).如果热敏电阻阻值随温度升高而变大，则其为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻．基于以上实验数据可知，该热敏电阻RT为________(填“正”或“负”)温度系数热敏电阻．
(2)某同学搭建一套基于该热敏电阻的火灾报警系统，实物图连线如图(c)所示，其中有一个器件的导线连接有误，该器件为________(填器件名称).正确连接后，先使用电阻箱R2进行调试，其阻值设置为________ Ω，滑动变阻器R1阻值从最大逐渐减小，直至报警器开始报警，此时滑动变阻器R1连入电路的阻值为________ Ω.调试完毕后，再利用单刀双掷开关S2的选择性开关功能，把热敏电阻RT接入电路，可方便实现调试系统和工作系统的切换．
24.
(12分)如图，上表面光滑且水平的小车静止在水平地面上，A、B为固定在小车上的挡板，C、D为竖直放置的轻质薄板．A、C和D、B之间分别用两个相同的轻质弹簧连接，薄板C、D间夹住一个长方体金属块(视为质点).金属块与小车上表面有一定的距离并与小车保持静止，此时金属块所受到的摩擦力为最大静摩擦力．已知金属块的质量m＝10 kg，弹簧劲度系数k＝1 000 N/m，金属块和薄板C、D间动摩擦因数μ＝0.8.设金属块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，取重力加速度g＝10 m/s2.求：
(1)此时弹簧的压缩量；
(2)当小车、金属块一起向右加速运动，加速度大小a＝15 m/s2时，A、C和D、B间弹簧形变量及金属块受到的摩擦力大小．
25.
(20分)有人设计了一种利用电磁场分离不同速率带电粒子的仪器，其工作原理如图所示．空间中充满竖直向下的匀强电场，一束质量为m、电量为－q(q>0)的粒子以不同的速率从P点沿竖直平面内的PQ方向发射，沿直线飞行到Q点时进入有界匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于该竖直平面，PQ＝4l.若速度最大粒子在最终垂直于PT打到M点之前都在磁场内运动，且其它速度粒子在离开磁场后最终都能垂直打在PT上的NM范围内，PM＝8l，PN＝6l，若重力加速度大小为g，求：
(1)电场强度的大小；
(2)粒子速度大小的范围；
(3)磁场穿过该竖直平面内的最小面积．
(二)选考题：共15分．请在第33、34题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分．
33．[物理——选修3－3](15分)
(1)(5分)如图所示，两个绝热的、容积相同的球状容器A、B，用带有阀门K的绝热细管连通，相邻两球球心的高度差为h.初始时，阀门是关闭的，A中装有2 ml的氦(He)气，B中装有2 ml的氪(Kr)气，两者的温度和压强都相同．气体分子之间的相互作用势能可忽略．现打开阀门K，两种气体相互混合，已知两种气体的摩尔质量μHe