统考版高考物理二轮专项分层特训卷高考仿真练三含答案

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三含答案，共17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，一只雪橇在水平拉力F的作用下沿水平面向右做直线运动，若水平面粗糙程度相同，则下列几种运动中拉力最大的是( )
A.以3 m/s的速度匀速运动
B．以4 m/s的速度匀速运动
C．以1 m/s2的加速度匀加速运动
D．以2 m/s2的加速度匀加速运动
15．如图所示是氢原子的能级图，其中由高能级向n＝2能级跃迁时释放的光谱线称为“巴尔末线系”．现有大量处于n＝5能级的氢原子向低能级跃迁，则( )
A．产生的光子中有3种属于巴尔末线系
B．产生的光子中有6种属于巴尔末线系
C．从n＝5能级跃迁到n＝2能级时产生的光子波长最长
D．从n＝4能级跃迁到n＝2能级要吸收2.55 eV的能量
16．2021年2月，我国“天问一号”火星探测器成功实施近火捕获制动、顺利进入环火轨道运行，成为我国发射的第一颗火星的人造卫星，
如图所示．关于该次近火捕获制动，下列说法正确的是( )
A．如果制动时间过短使速度减得少，探测器会撞上火星
B．如果制动时间过长使速度减得多，探测器会飞离火星
C．制动过程中由于开动发动机，探测器的机械能会增加
D．捕获成功后沿环火轨道运动，探测器机械能保持不变
17．“ETC”是高速公路上电子不停车收费系统的简称．若某汽车以恒定功率匀速行驶，为合理通过收费处，司机在t1时刻使汽车功率减半，并保持该功率行驶，到t2时刻又做匀速运动；通过收费处后，逐渐增加功率，使汽车做匀加速运动直到恢复原来功率，以后保持该功率行驶．假设汽车所受阻力大小不变，全程做直线运动，则在该过程中，汽车的速度随时间的变化图象可能正确的是( )
18．在爆炸实验基地有一发射塔，发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪．爆炸物自发射塔竖直向上发射，上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2∶1、初速度均沿水平方向的两个碎块．遥控器引爆瞬间开始计时，在5 s末和6 s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声．已知声音在空气中的传播速度为340 m/s，忽略空气阻力．下列说法正确的是( )
A．两碎块的位移大小之比为1∶2
B．爆炸物的爆炸点离地面高度为80 m
C．爆炸后质量大的碎块的初速度为68 m/s
D．爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340 m
19．如图甲所示，圆心为O、半径为r、电阻为R的单匝圆形线框置于光滑水平面上，用一根水平绝缘细杆将圆环的最右端与墙面拴接，以图中虚线为界，左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场，以垂直纸面向里的磁场方向为正，两部分磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示．则0～t0时间内( )
A．细杆对线框的力方向向右 B．线框中电流沿顺时针方向
C．感应电流大小为 eq \f(πr2B0,t0R) D．细杆的力逐渐增大
20.
如图所示，绝缘轻弹簧的上端固定在天花板上的O点，下端系一质量为m、电荷量为q的带正电小球，小球套在O点正下方的水平光滑绝缘杆上，整个装置处于电场强度大小为E、方向沿杆向右的匀强电场中．现将小球从A点由静止释放，运动到B点时与其在A点时的弹簧弹力大小相等，OA＝ eq \f(4,5) OB.在小球从A点运动到B点的过程中．下列判断正确的是( )
A．小球到达B点时的速度为零
B．小球的电势能一直减小
C．小球的加速度大小为 eq \f(qE,m) 的位置有2个
D．弹簧弹力对小球做功的瞬时功率为零的位置有4个
21．理想变压器原线圈匝数n1＝270匝，输入如图甲所示的正弦交变电压．P是副线圈上的滑动触头，当P处于图乙所示位置时，副线圈连入电路的匝数n2＝135匝，灯泡恰能正常发光，电容器C刚好不被击穿，R是滑动变阻器．下列说法正确的是( )
A．电容器的击穿电压为11 eq \r(2) V
B．若R的滑片不动，向下移动P，则电容器的电容变小
C．若R的滑片不动，向下移动P，则原线圈的输入功率变大
D．若P不动，向上移动R的滑片，则灯泡变暗
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)如图甲所示，一个带有凹槽的圆盘，其凹槽宽度略大于纸带宽度，圆盘绕水平轴在竖直面内转动，用该装置可测圆盘转动的角速度．操作如下：
①打点计时器固定在水平桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器，然后固定在圆盘的凹槽内；
②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置让圆盘转动，使纸带卷在圆盘上；
③停止圆盘转动，切断电源，取下纸带，进行测量．
请回答下列问题：
(1)实验中的电磁打点计时器应采用图乙中的________(填“A”或“B”)接法．
(2)在纸带上标记若干个计数点并测量它们的间距如图丙所示，相邻计数点间的时间间隔为T，测得圆盘直径为d，槽深为h，则打下点B时，圆盘转动的角速度的表达式为ω＝________(忽略纸带厚度带来的影响).
(3)由于纸带具有一定的厚度，会使角速度的测量结果________(填“偏大”“偏小”或“不变”).
23．(10分)某同学在实验室中，将表盘如图甲所示的电流表改装成量程为2 V的电压表，进行了如下操作：
①选择合适器材，按如图乙所示的实验电路图连接电路，图中R1为滑动变阻器、R2为电阻箱、R为定值电阻；
②将R1的阻值调到最大，闭合开关S1，调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度；
③闭合S2，________，使电流表的指针偏转到满刻度的一半，则电阻箱接入电路的电阻可视为与电流表内阻相等；
④记下R2的阻值，此时电阻箱R2的阻值如图丙所示；
⑤拆下R2，将其调至适当阻值与电流表串联，即改装为量程为2 V的电压表．
请回答下列问题：
(1)上述步骤③中正确的操作应为________．
A．调节R1和R2的阻值
B．保持R1不变，调节R2的阻值
C．保持R2不变，调节R1的阻值
(2)该电流表内阻的测量值为________ Ω，该值________(填“略大于”“等于”或“略小于”)电流表内阻的真实值．
(3)步骤⑤中电阻箱的阻值应为________ Ω.
(4)用改装后的电压表测量电压时，表盘指针位置如图丁所示，此电压大小为________ V．
24．(12分)如图甲所示，空间分布着方向平行于纸面、宽度为d的水平匀强电场．在紧靠电场右侧半径为R的圆形区域内，分布着垂直于纸面向里的匀强磁场．一个质量为m、电荷量为－q的粒子从左极板上A点由静止释放后，在M点离开加速电场，并以速度v0沿半径方向射入匀强磁场区域，然后从N点射出．MN两点间的圆心角∠MON＝120°，粒子重力可忽略不计．
(1)求加速电场场强E0的大小及匀强磁场的磁感应强度B的大小；
(2)若仅将该圆形区域的磁场改为平行于纸面的匀强电场，如图乙所示，带电粒子垂直射入该电场后仍然从N点射出．求该匀强电场场强E的大小．
25.
(20分)在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上，穿着三个半径相同的刚性球A、B、C，三球的质量分别为mA＝1 kg、mB＝2 kg、mC＝6 kg，初状态BC球之间连着一根轻质弹簧并处于静止，B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态，A球以v0＝9 m/s的速度向左运动，与同一杆上的B球发生完全非弹性碰撞(碰撞时间极短)，求：
(1)A球与B球碰撞过程中损耗的机械能；
(2)在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能；
(3)在以后的运动过程中C球的最大速度．
(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)把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察，可以看到悬浮在液体中的小炭粒在不同时刻的位置，每隔一定时间把炭粒的位置记录下来，最后按时间先后顺序把这些点进行连线，得到如图所示的图象，对于这一现象，下列说法正确的是________．(填正确答案标号)
A．炭粒沿着笔直的折线运动，说明水分子在短时间内的运动是规则的
B．越小的炭粒，受到撞击作用的不平衡性表现得越明显
C．观察炭粒运动时，可能有水分子扩散到载物片的玻璃中
D．将水的温度降至零摄氏度，炭粒会停止运动
E．分子从表面张力大的液体中逸出比从表面张力小的液体中逸出更困难
(2)
(10分)如图所示是一定质量的理想气体由状态M→N→I→G变化的p ­ V图象．已知该气体在状态M时的温度为27 ℃.
(ⅰ)求该气体在状态I时的温度；
(ⅱ)已知该气体内能的变化满足ΔU＝σΔT(常量σ＝103 J/K)，则气体从状态M→N→I→G变化的整个过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？
34．[物理——选修3－5](15分)
(1)
(5分)某同学在实验室做“用双缝干涉测量光的波长”实验，在实验操作过程中，该同学转动手轮，使分划板向一侧移动，测得第一条亮纹中心与第七条亮纹中心间的距离为a＝7.68 mm，已知双缝间的距离为d＝0.5 mm，双缝到屏的距离为L＝1.00 m，则对应的光波的波长λ＝________ nm.若在实验时，该同学没有调节好实验装置就进行实验，结果使测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，而是处在如图所示的位置，则在这种情况下测量干涉条纹间距Δx时，测量值________实际值(填“大于”“小于”或“等于”)，这时可通过调节________使它们平行．
(2)(10分)如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波，介质中两质点P、Q的平衡位置相距 eq \f(2,3) 个波长．
已知t＝0时的波形图如图所示，此时质点P的位移为3 cm，设向上为正方向，经时间t1(小于一个周期)，质点P的位移又为3 cm，且向下运动，已知该简谐横波的振幅为6 cm，频率为1 Hz.求：
(ⅰ)该横波的波速大小；
(ⅱ)t1时刻质点Q的位移．
高考仿真练（三）
14．答案：D
解析：当匀速拉动雪橇时，F＝μmg；当雪橇匀加速运动时，由牛顿第二定律有F－μmg＝ma，解得F＝m（μg＋a），可见匀加速运动时拉力大于匀速运动时拉力，且加速度越大，拉力越大，D项正确，A、B、C项错误．
15．答案：A
解析：由题中信息可知，大量处于n＝5能级的氢原子向低能级跃迁，其中分别从n＝5、4、3能级向n＝2能级跃迁产生的光谱线属于巴尔末线系，A项正确，B项错误；对应能级间的能量差越小，跃迁产生的光子波长越长，所以从n＝5能级跃迁到n＝4能级产生的光子波长最长，C项错误；从n＝4能级跃迁到n＝2能级要辐射能量，D项错误．
16．答案：D
解析：如果制动时间过短使速度减得少，探测器所受万有引力小于其做圆周运动所需的向心力，则探测器会做离心运动而飞离火星，A项错误；同理，如果制动时间过长使速度减得多，探测器所受万有引力大于其做圆周运动所需的向心力，则探测器会做近心运动而撞上火星，B项错误；制动过程中开启发动机，发动机对探测器做负功，探测器的机械能减少，C项错误；探测器沿环火轨道运动，机械能保持不变，D项正确．
17．答案：C
解析：汽车匀速行驶过程中，有 eq \f(P0,v0) ＝f，t1时刻汽车功率减小为原来的一半并保持不变，由牛顿第二定律有f－ eq \f(P0,2v) ＝ma，随着速度v的减小，汽车牵引力不断增大，汽车的加速度不断减小，t2时刻速度v减到 eq \f(v0,2) ，加速度减为零，B、D项错；t3时刻开始，汽车匀加速运动直到恢复原功率，汽车的加速度先保持不变，再不断减小到零，最后汽车以v0做匀速运动，A项错误，C项正确．
18．答案：B
解析：设质量小的碎块的质量为m，则质量大的碎块的质量为2m；设爆炸时质量大的碎块的水平速度大小为v，质量小的碎块的水平速度大小为v′，根据动量守恒定律有2mv－mv′＝0，解得v′＝2v；两碎块都做平抛运动，设其下落时间为t，则vt＝v声（t1－t），2vt＝v声（t2－t），其中t1＝5 s，t2＝6 s，解得t＝4 s，v＝85 m/s；再由h＝ eq \f(1,2) gt2可得，爆炸点离地面的高度为80 m，B正确．两碎块的水平位移大小之比为1∶2，但从爆炸物爆炸两碎块开始抛出到落地的位移大小之比不等于1∶2，A错误．爆炸后质量大的碎块的初速度为85 m/s，C错误．爆炸后两碎块向相反的方向运动，水平间距Δx＝（v＋2v）t＝（85＋85×2）×4 m＝1 020 m，D错误．
19．答案：AC
解析：根据楞次定律可知，虚线左侧的线框的感应电流沿逆时针方向，而虚线右侧的线框的感应电流也沿逆时针方向，则整个线框的感应电流方向为逆时针，故B错误；由左手定则可知，左、右两侧的线框均受到向左的安培力，所以细杆对线框的力方向向右，A正确；由法拉第电磁感应定律知，因磁场的变化，导致线框内产生感应电动势，结合题意可知，整个线框产生感应电动势正好是左、右两侧之和，即E＝2× eq \f(πr2B0,2t0) ，再由闭合电路欧姆定律，可得感应电流大小为I＝ eq \f(E,R) ＝ eq \f(πr2B0,t0R) ，C正确；细杆的力与线框所受的安培力平衡，即T＝B1I·2r＋B2I·2r＝（B1＋B2）I·2r＝2B0Ir，即细杆的力大小不变，D错误．
20．答案：BC
解析：A、B两处弹力大小相等，则在A处时，弹簧处于压缩状态，由静止开始运动，则合力向右，电场力向右，从A到B，电场力做正功，电势能减小，选项B正确；从A到B，弹簧弹力做功为0，由动能定理得qE· eq \x\t(AB) ＝EkB，则B处速度大于0，选项A错误；当弹簧垂直于AB和弹簧处于原长时，小球所受合力为Eq，加速度为 eq \f(qE,m) ，选项C正确；由P＝Fv cs θ可知，初始（速度为0）、弹簧垂直AB（夹角θ＝90°）和弹簧处于原长（F＝0）三个位置弹簧弹力瞬时功率为0，选项D错误．
21．答案：AD
解析：由题图甲可知交变电压的最大值为22 eq \r(2) V，由理想变压器变压规律可知，变压器输出电压的峰值U2max＝ eq \f(n2,n1) U1max＝11 eq \r(2) V，故电容器的击穿电压为11 eq \r(2) V，A项正确；电容器的电容由其本身结构决定，故B项错误；若R的滑片不动，向下移动P，即n2减小，变压器的输出电压减小，根据P＝ eq \f(U eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ,RL＋R) 知，变压器的输出功率减小，故输入功率减小，C项错误；P不动，则变压器的输出电压不变，向上移动R的滑片，副线圈回路的电阻增大，电流减小，小灯泡变暗，D项正确．
22．答案：（1）B（1分） （2） eq \f(x1＋x2,（d－2h）T) （2分） （3）偏大（2分）
解析：（1）电磁打点计时器使用低压交流电源，故应采用图乙的B接法．（2）纸带打下B时的瞬时速度vB＝ eq \f(x1＋x2,2T) ，而同一条纸带上各点瞬时速度均相等，此时纸带绕圆盘轴做圆周运动的半径R＝ eq \f(d,2) －h，所以此时圆盘转动的角速度ω＝ eq \f(vB,R) ＝ eq \f(x1＋x2,（d－2h）T) .（3）由于纸带有一定厚度，故所测圆周运动的半径小于真实值，所以角速度的测量值偏大．
23．答案：（1）B（2分） （2）486.8（2分） 略小于（2分） （3）9 513.2（2分）
（4）1.25（2分）
解析：（1）本实验中用半偏法测电流表的内阻，故步骤③中正确的操作应为保持R1不变，调节R2的阻值，故选B.（2）使用半偏法测电流表内阻时，电流表内阻的测量值等于R2的阻值，即486.8 Ω.当S2接通时，R2和Rg并联，电路中的总电阻减小，总电流增大，当电流表示数为半偏电流 eq \f(1,2) Ig时，R2中的电流略大于 eq \f(1,2) Ig，由并联分流规律可知R2