2018版高考物理仿真模拟试卷(二) Word版含解析
展开一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.(2015~2016嘉兴市高二第一学期期末)小明搭乘出租车到车站接人后返回出发地,司机打出全程的发票如图1所示,则下列说法中正确的是( )
图1
A.14∶46指的是时刻,15∶24指的是时间间隔
B.14∶46指的是时间间隔,15∶24指的是时刻
C.出租车行驶的位移是34.3 km
D.出租车行驶的路程是34.3 km
答案 D
解析 14∶46和15∶24都是时刻,A、B错误;出租车里程是出租车行驶轨迹的长度,只有大小、没有方向,是路程,不是位移,C错误,D正确.
2.(2015湖州菱湖中学月考)一物体由静止沿光滑的斜面匀加速下滑L距离时,速度为v;当物体的速度为eq \f(v,2)时,它沿斜面下滑的距离是( )
A.eq \f(L,2) B.eq \f(L,4) C.eq \f(\r(2)L,2) D.eq \f(3L,4)
答案 B
3.(2015~2016杭州市重点中学高二第二学期期中考试)如图2所示,铁质的棋盘竖直放置,每个棋子都是一个小磁铁,能吸在棋盘上,不计棋子间的相互作用力,下列说法正确的是( )
图2
A.小棋子共受三个力作用
B.棋子对棋盘的压力大小一定等于重力
C.磁性越强的棋子所受的摩擦力越大
D.质量不同的棋子所受的摩擦力不同
答案 D
解析 小棋子受重力、棋盘的吸引力、棋盘的支持力、摩擦力,共四个力,选项A错误;磁力大小与磁铁内部的分子结构有关,而棋子对棋盘的压力大小等于磁力,与重力大小无关,选项B错误;摩擦力的大小总是等于重力,不会变化,选项C错误;摩擦力的大小等于重力,则质量不同的棋子所受摩擦力不同,选项D正确.
4.(2016·丽水市高二第一学期质检)如图3,物体沿斜面由静止下滑,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,下图中v、a、Ff和x分别表示物体的速度大小、加速度大小、摩擦力大小和位移.下图正确的是( )
图3
答案 C
解析 设斜面的倾角为θ,物体沿斜面滑下做匀加速运动,加速度为a1=gsin θ-μgcs θ,物体在水平面上做匀减速运动,加速度大小a2=μg,B错误;摩擦力Ff1=μmgcs θ,Ff2=μmg,C正确;速度—时间图象先均匀增大后均匀减小,A错误;x-t图象的斜率表示速率,应该先增大后减小,D错误.
5.(2016年4月浙江省学业水平考试)某卡车在公路上与路旁障碍物相撞.处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体,经判断,它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的.为了判断卡车是否超速,需要测量的量是( )
A.车的长度,车的重量
B.车的高度,车的重量
C.车的长度,零件脱落点与陷落点的水平距离
D.车的高度,零件脱落点与陷落点的水平距离
答案 D
解析 松脱后零件做平抛运动,测出车的高度h和零件脱落点与陷落点间的水平距离x,由h=eq \f(1,2)gt2,x=v0t,可求得碰撞瞬间零件的初速度v0=xeq \r(\f(g,2h)),即为碰撞时车的速度,D正确.
6.如图4所示,一辆装满货物的汽车在丘陵地区行驶,由于轮胎太旧,途中“放了炮”,你认为在图中A、B、C、D四处,“放炮”可能性最大处是( )
图4
A.A处 B.B处 C.C处 D.D处
答案 D
7.(2015~2016余杭、萧山、新登、昌化四校高二第二学期期中)我国成功发射的“神舟”号载人宇宙飞船和人造地球同步通信卫星都绕地球做匀速圆周运动,已知飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径.则可判定( )
A.飞船的运行周期小于同步卫星的运行周期
B.飞船的线速度小于同步卫星的线速度
C.飞船的角速度小于同步卫星的角速度
D.飞船的向心加速度小于同步卫星的向心加速度
答案 A
解析 设卫星的质量为m,轨道半径为r,周期为T,线速度为v,角速度为ω,向心加速度为an,地球的质量为M,由万有引力定律得Geq \f(Mm,r2)=meq \f(4π2r,T2)=meq \f(v2,r)=mω2r=man,故T=2π eq \r(\f(r3,GM)),v= eq \r(\f(GM,r)),ω= eq \r(\f(GM,r3)),an=eq \f(GM,r2),因为飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,所以飞船的运行周期小于同步卫星的运行周期,飞船的线速度大于同步卫星的线速度,飞船的角速度大于同步卫星的角速度,飞船的向心加速度大于同步卫星的向心加速度,选项A正确,B、C、D错误.
8.(2015·杭州地区七校联考)近日德国的设计师推出了一款名为“抛掷式全景球形相机”,来自德国柏林的5位设计师采集了36个手机用的摄像头并将其集成入一个球体内,质量却只有200 g,当你将它高高抛起,它便能记录下从你头顶上空拍摄的图象.整个过程非常简单,你只需进行设定,让相机球在飞到最高位置时自动拍摄即可.假设你从手中竖直向上抛出相机,到达离抛出点10 m处进行全景拍摄,若忽略空气阻力的影响,则你在抛出过程中对相机做的功为(g=10 m/s2)( )
A.10 J B.20 J C.40 J D.200 J
答案 B
解析 人对相机做的功等于相机的机械能增加量,故有W=mgh=0.2×10×10 J=20 J,B正确.
9.如图5所示,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高,质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对轨道的正压力为2mg,重力加速度大小为g.质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为( )
图5
A.eq \f(1,4)mgR B.eq \f(1,3)mgR
C.eq \f(1,2)mgR D.eq \f(π,4)mgR
答案 C
解析 在Q点质点受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,两力的合力充当向心力,所以有FN-mg=meq \f(v2,R),FN=2mg,联立解得v=eq \r(gR),下滑过程中,根据动能定理可得mgR-Wf=eq \f(1,2)mv2,解得Wf=eq \f(1,2)mgR,所以克服摩擦力做功eq \f(1,2)mgR,C正确.
10.如图6所示,虚线a、b、c代表静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb和φc,φa>φb>φc.一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如图6中实线KLMN所示,由图可知( )
图6
A.粒子从K到L过程中,电场力做负功
B.粒子从L到K过程中,电场力做负功
C.粒子从K到L过程中,电势能减小
D.粒子从L到K过程中,动能减少
答案 A
解析 由轨迹弯曲方向可知粒子受到的是斥力,粒子从K到L的过程中,电场力做负功,故A正确.粒子从L到K过程中,电场力做正功,动能增大,故B、D错误.粒子从K到L的过程中,电场力做负功,电势能增加,故C错误.
11.电动势为E、内阻为r的电源,当它和一标有“6 V 3 W”的小灯泡构成闭合回路时,小灯泡恰好正常发光.若该电源与一标有“6 V 6 W”的小灯泡构成一闭合回路,该灯泡( )
A.正常发光
B.比正常发光暗
C.比正常发光亮
D.因不知电源内阻的大小,故无法确定
答案 B
解析 灯泡是否正常发光或者变亮、变暗,关键取决于实际功率.根据题意,当接“6 V 3 W”的灯泡时,灯泡正常发光,此时灯泡的电阻为12 Ω,两端电压为6 V;当接“6 V 6 W”灯泡时,灯泡的电阻为6 Ω,相对于“6 V 3 W”的灯泡而言,电阻变小,故电路中的电流变大,内电压变大,外电压变小,此时,灯泡两端的电压小于6 V,故灯泡变暗.
12.(2016·丽水市调研)三个电阻的阻值之比R1∶R2∶R3=1∶2∶5,若将这三个电阻并联,则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3为( )
A.1∶2∶5 B.5∶2∶1
C.10∶5∶2 D.1∶1∶1
答案 C
解析 并联电路电压相等,设为U,因为R1∶R2∶R3=1∶2∶5,设R1=R,则R2=2R,R3=5R,所以并联后,通过它们的电流之比为eq \f(U,R)∶eq \f(U,2R)∶eq \f(U,5R)=10∶5∶2,选项C正确.
13.如图7所示,在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动,已知电场强度为E,磁感应强度为B,则液滴的质量和环绕速度分别为( )
图7
A.eq \f(qE,g),eq \f(E,B) B.eq \f(B2qR,E),eq \f(E,B)
C.Beq \r(\f(qR,g)),eq \r(qgR) D.eq \f(qE,g),eq \f(BgR,E)
答案 D
解析 液滴要在这种叠加场中做匀速圆周运动,从受力的角度来看,一是要满足恒力的合力为零,即qE=mg,有m=eq \f(qE,g);二是洛伦兹力提供向心力Bqv=eq \f(mv2,R),则可得v=eq \f(BgR,E),选项D正确.
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题2分,共6分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的.全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
14.[加试题]氢原子的部分能级如图8所示,已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间.由此可推知,氢原子( )
图8
A.从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的波长短
B.从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光
C.从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高
D.从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光
答案 AD
15.[加试题]两束光线A、B在做双缝干涉实验中,光线A产生的条纹间距较大,则下列判断正确的是( )
A.光线A的频率高
B.光线B的能量大
C.光线A的动量大
D.若照射同一金属表面,光线A恰能发生光电效应,则光线B也能发生光电效应
答案 BD
解析 在光的双缝干涉实验中,干涉条纹的间距和入射光线的波长成正比,根据题意可知A光线的波长比较大,根据公式c=λν,可知B光线的频率高,A错误;光子的能量E=hν,光子的能量与频率成正比,所以B光线的光子能量大,B正确;光的动量p=eq \f(E,c),同一介质中光速c相同,可知B光线的动量比较大,C错误;对任何一种金属,入射光的频率必须大于某一极限频率才能发生光电效应,B光线的频率大于A光线的频率,若A光线恰能发生光电效应,则B光线也可以,D正确.
16.[加试题]如图9所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1,原线圈接有理想电流表A,副线圈接有灯泡L(50 V 25 W)和滑动变阻器,滑动变阻器的阻值范围是0~49 Ω,不考虑温度对灯泡电阻的影响,已知交流电源的电压为U0=220 V,适当调节滑动变阻器的滑片位置,当灯泡在额定电压下正常发光时,则( )
图9
A.电流表A的示数为1.25 A
B.灯泡的额定电流为2.0 A
C.滑动变阻器与灯泡并联部分的阻值为25 Ω
D.滑动变阻器消耗的电功率为220 W
答案 AC
解析 灯泡的额定电流为I灯=eq \f(P灯,U灯)=eq \f(25 W,50 V)=0.5 A,选项B错误;副线圈两端的电压U=eq \f(1,2)U0=110 V,灯泡的电阻R灯=eq \f(50,0.5) Ω=100 Ω,设滑动变阻器与灯泡并联部分的阻值为R,则eq \f(\f(100R,100+R),49-R)=eq \f(50,110-50),可得R=25 Ω,选项C正确;副线圈的输出电流I2=I灯+eq \f(U灯,25)=2.5 A,原线圈的输入电流I1=eq \f(n2,n1)I2=1.25 A,选项A正确;输出功率P2=UI2=275 W,滑动变阻器消耗的电功率为P2-P灯=250 W,选项D错误.
第Ⅱ卷
三、非选择题(本题共7小题,共55分)
17.(5分)在“测定金属的电阻率”的实验过程中,
(1)用螺旋测微器测金属丝直径的读数如图10甲,则它的读数是________mm.
(2)使用多用电表进行金属丝电阻测量,选择开关处在“×1 Ω”,指针所指的位置如图乙中指针所示.则被测金属丝的阻值是________Ω.
图10
答案 (1)1.600(1.598~1.602) (2)9
解析 (1)螺旋测微器的读数为:d=1.5 mm+10.0×0.01 mm=1.600 mm(1.598~1.602均可).(2)被测电阻的阻值是:R=9 Ω.
18.(5分)如图11为某同学“验证机械能守恒定律”的实验装置图.
图11
(1)现有的器材:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带夹子的重物、导线若干.为完成此实验,除了所给的器材,还需要________.(填选项前的字母)
A.刻度尺 B.秒表
C.6 V以下交流电源 D.220 V交流电源
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,查得当地的重力加速度g=9.8 m/s2,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图12所示,图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D分别是每打两个点取的计数点.则重物由O点运动到B点时(重物质量为m kg).
图12
①重力势能的减少量是________ J,动能的增加量是________ J.
②重力势能的减少量__________(“略大于”或“略小于”)动能的增加量.
答案 (1)AC (2)①1.911m 1.89m ②略大于
解析 (1)实验所用的电磁打点计时器,故需要用6 V以下的交流电源;需要测长度,所以需要用刻度尺,所以还需要的器材为A、C.(2)①重力势能的减少量为ΔEp=mghOB=m×9.8×0.195 J=1.911m J.重物下落到B点时的速度为vB=eq \f(hAC,4T)≈1.944 m/s,所以重物从开始下落到B点增加的动能为ΔEk=eq \f(1,2)mveq \\al( 2,B)≈1.89m J.②略大于.
19.(9分)如图13所示,ABC为固定在竖直平面内的绝缘轨道,水平段AB长为1.2 m,BC段是倾角为37°的足够长倾斜直轨,两段轨道平滑连接,从B点开始的左侧区域存在竖直向下的匀强电场(图中未画出),场强大小为1.0×105 N/C.质量m=2.0×10-2 kg、带电量q=+1.0×10-6 C的小物体可视为质点,在A点被弹簧枪以4 m/s的速度发射后,沿水平轨道向左滑行.若小物体与轨道间的动摩擦因数μ=0.5,取sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,g=10 m/s2,求:
图13
(1)小物体第一次运动到B点时的速度大小;
(2)小物体将上升到离B点多远的斜面上;
(3)小物体第二次到达B点时的速度大小.
答案 (1)2 m/s (2)eq \f(2,15) m (3)eq \f(2\r(5),5) m/s
解析 (1)Ff=μmg=ma1
veq \\al( 2,B)-veq \\al( 2,A)=-2a1LAB
vB=2 m/s.
(2)小物体沿斜面向上:
(Eq+mg)sin θ+μ(Eq+mg)cs θ=ma2
0-veq \\al( 2,B)=-2a2x
x=eq \f(2,15) m
(3)小物体沿斜面向下:
(Eq+mg)sin θ-μ(Eq+mg)cs θ=ma3
veq \\al( 2,B2)=2a3x
vB2=eq \f(2\r(5),5) m/s.
20.(12分)如图14所示,在E=103 V/m的水平向左的匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在平面与电场线平行,其半径R=40 cm,一带正电荷q=10-4 C的小滑块在MN上且质量为m=40 g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10 m/s2,求:
图14
(1)要使小滑块能运动到半圆轨道的最高点L,滑块应在水平轨道上离N点多远处静止释放?
(2)这样释放的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大?(P为半圆轨道中点)
答案 (1) 20 m (2)1.5 N
解析 (1)小滑块刚能通过轨道最高点的条件是:mg=meq \f(v2,R),解得:v=eq \r(Rg)=eq \r(0.4×10) m/s=2 m/s,
小滑块由释放点到最高点过程由动能定理:Eqs-μmgs-mg·2R=eq \f(1,2)mv2
所以s=eq \f(m\f(1,2)v2+2gR,qE-μmg),代入数据得:s=20 m
(2)小滑块从P到L过程,由动能定理:-mgR-EqR=eq \f(1,2)mv2-eq \f(1,2)mveq \\al( 2,P)
所以veq \\al( 2,P)=v2+2(g+eq \f(qE,m))R
在P点由牛顿第二定律:FN-Eq=eq \f(mv\\al( 2,P),R)
所以FN=3(mg+Eq)
代入数据得:FN=1.5 N
由牛顿第三定律知滑块通过P点时对轨道的压力为1.5 N.
21.(4分)[加试题]用时间传感器代替秒表做“用单摆测定重力加速度”的实验装置如图15甲所示.长为l0的摆线一端固定在铁架台上,另一端连接一质量为m、直径为d的小球,在摆球运动最低点的左、右两侧分别正对放置激光光源和一光敏电阻,细激光束与球心等高.光敏电阻与自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图乙所示,则该单摆的振动周期为________.若保持悬点到小球顶点的摆线长不变,改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验,则该单摆的周期将________(填“变大”“不变”或“变小”),图乙中的Δt将________(填“变大”“不变”或“变小”).
图15
答案 2t0 变大 变大
解析 一个周期内小球应该两次经过最低点,使光敏电阻的阻值发生变化,故周期为t1+2t0-t1=2t0;小球的直径变大后,摆长变长,周期变大;同时小球直径变大后使得每次经过最低点时摆球的挡光时间变长,即Δt变大.
22.(10分)[加试题]“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器,具有速度快、效率高等优点.如图16是“电磁炮”的原理结构示意图.光滑水平加速导轨电阻不计,轨道宽为L=0.2 m.在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=1×102 T.“电磁炮”弹体总质量m=0.2 kg,其中弹体在轨道间的电阻R=0.4 Ω.可控电源的内阻r=0.6 Ω,电源的电压能自行调节,以保证“电磁炮”匀加速发射.在某次试验发射时,电源为加速弹体提供的电流是I=4×103 A,不计空气阻力.求:
图16
(1)弹体所受安培力大小;
(2)弹体从静止加速到4 km/s,轨道至少要多长?
(3)弹体从静止加速到4 km/s过程中,该系统消耗的总能量.
答案 见解析
解析 (1)由安培力公式F=IBL=8×104 N.
(2)由动能定理Fx=eq \f(1,2)mv2得到弹体从静止加速到4 km/s,轨道长x=eq \f(mv2,2F)=20 m.
(3)根据F=ma,v=at知发射弹体用时t=eq \f(mv,F)=1×10-2 s
发射弹体过程产生的焦耳热Q=I2(R+r)t=1.6×105 J
弹体的动能Ek=eq \f(1,2)mv2=1.6×106 J.
系统消耗的总能量E=Ek+Q=1.76×106 J.
23.(10分)[加试题]如图17所示,在光滑的水平面上有木块A和B,mA=0.5 kg,mB=0.4 kg,它们的上表面是粗糙的.今有一小铁块C,mC=0.1 kg,以初速度v0=10 m/s沿两木块表面滑过,最后停留在B上,此时B、C以共同速度v=1.5 m/s运动,求:
图17
(1)A最终运动的速度vA;
(2)C刚离开A时的速度vC;
(3)整个过程中因摩擦而产生的内能.
答案 (1)0.5 m/s (2)5.5 m/s (3)4.375 J
解析 (1)对A、B、C由动量守恒得
mCv0=mAvA+(mB+mC)v
代入数据得vA=0.5 m/s.
(2)当C刚离开A时A、B有共同的速度vA,
所以由动量守恒得mCv0=(mA+mB)vA+mCvC
代入数据得vC=5.5 m/s.
(3)由能量守恒得:eq \f(1,2)mCveq \\al( 2,0)=W+eq \f(1,2)mAveq \\al( 2,A)+eq \f(1,2)(mC+mB)v2
解得:W=4.375 J.
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