1、1高考仿真模拟练(一)(时间：60 分钟 满分 110 分)一、选择题(共 8 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中，第 1418 题只有一项符合题目要求，第 1921 题有多项符合题目要求。全选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。)14.在物理学的探索和发展过程中，科学家们运用了许多研究方法，以下和探究动能定理时计算橡皮筋的拉力做功的方法相似的是( )A.在不需要考虑带电体本身的大小和形状时，用点电荷来代替带电体B.牛顿曾设想在水平地面上一定高度处把一个物体平抛出去，速度达到一定程度物体可绕地球转圈C.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变，
2、研究加速度与力的关系，再保持力不变，研究加速度与质量的关系D.用一个和带电小球完全相同的不带电小球接触带电小球，电荷量平均分配解析 探究动能定理计算橡皮筋的拉力做功时，用到了倍增法。选项 D 用一个和带电小球完全相同的不带电小球接触带电小球，电荷量平均分配用到了倍分法，选项 A 所述用到了理想化模型法，选项 B 所述是对实验进行合理化推理，选项 C 所述用到了控制变量法。答案 D15.如图 1 所示是一理想变压器的电路连接图，变压器原线圈两端的恒定交流电压为 U1，副线圈所在电路中有一个定值电阻和一个滑动变阻器，各电表均是理想电表，开关 S 闭合，则下列关于各电表示数的说法正确的是( )图 1
3、A.滑片 P 上滑时，A 1的示数变大，A 2的示数变大，V 的示数变大B.滑片 P 上滑时，A 1的示数变大，A 2的示数变大，V 的示数变小C.断开开关 S，A 1的示数变大，A 2的示数变大，V 的示数变大D.断开开关 S，A 1的示数变小，A 2的示数变小，V 的示数不变2解析 开关 S 闭合，滑动变阻器的滑片 P 上滑时，接入电路中的电阻变大，可知电路中的总电阻变大，由于 U1恒定不变，则电压表 V 的示数不变，可知电流表 A2的示数变小，则电流表 A1的示数也变小，选项 A、B 错误；开关 S 断开时，电路中的电阻变大，结合上述分析可知，电流表 A1的示数变小，电流表 A2的示数变
4、小，电压表 V 的示数不变，选项 C 错误，D 正确。答案 D16.如图 2 所示，沿平直公路行驶的小车内有一倾角为 的粗糙固定斜面，上面放一物块，当小车以 g 的加速度向右减速运动时，物块与斜面始终保持相对静止，若物块受到的摩1316擦力等于支持力的 ，且摩擦力方向沿斜面向上，则斜面的倾角 为( )14图 2A.37 B.53 C.30 D.60解析 受力如图所示竖直方向上满足： FNcos fsin mg水平方向上满足： FNsin fcos ma将 a g， f FN代入1316 14解得 53。答案 B17.天王星的卫星， “泰坦尼亚”和“欧贝隆”是威廉赫歇耳在 1787 年 3 月
5、13 日发现的。假设“泰坦尼亚”和“欧贝隆”两卫星环绕天王星的轨道为圆形轨道，两卫星运动周期的比值已知，由以上条件可以求出( )A.“泰坦尼亚”和“欧贝隆”环绕天王星做圆周运动的线速度的比值B.“泰坦尼亚”和“欧贝隆”受到天王星的万有引力的比值C.“泰坦尼亚”和“欧贝隆”表面的重力加速度的比值3D.“泰坦尼亚”和“欧贝隆”的第一宇宙速度的比值解析 卫星环绕天王星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有 G m r mMmr2 4 2T2，因为知道两卫星运动周期的比值，可求得两卫星运动的轨道半径之比 ，又根v2r r1r2据 ，即可求得两卫星线速度的比值，故选项 A 正确；因为不知道两卫星的
6、质量之比，v1v2 r2r1所以无法求出两卫星受到的万有引力的比值，也无法求出两卫星表面的重力加速度的比值及两卫星的第一宇宙速度的比值，故选项 B、C、D 错误。答案 A18.如图 3 所示，质量为 m 的足球静止在地面 1 的位置，被踢出后落到地面 3 的位置。在空中达到的最高点 2 的高度为 h，速度为 v。已知重力加速度为 g。下列说法正确的是( )图 3A.运动员对足球做的功为 mgh mv212B.足球落到 3 位置时的动能一定为 mghC.足球刚离开 1 位置时的动能大于 mgh mv212D.足球在 2 位置时的机械能等于其在 3 位置时的动能解析 由题图可知，足球在 1、2 之
7、间的水平间距大于 2、3 之间的水平间距，因此足球在水平方向做减速运动，即足球受空气阻力的作用。对足球由 1 到 2 的过程中，由动能定理得 W 人 mgh Wf mv2，整理得 W 人 mgh Wf mv2，显然运动员对足球做的功大于 mgh12 12mv2，由功能关系可知，足球刚离开 1 位置时的动能大于 mgh mv2，选项 A 错误，C 正确；12 12对足球由 2 到 3 的过程中，由动能定理得 mgh Wf Ek mv2，解得12Ek mgh mv2 Wf，选项 B、D 错误。12答案 C19.核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。已
8、知钚的一种同位素 Pu 的半衰期为 24 100 年，其衰变方程为23994PuX He，下列说法中正确的是( )23994 42A.X 原子核中含有 143 个中子4B.100 个 Pu 经过 24 100 年后一定还剩余 50 个23994C.由于衰变时释放巨大能量，根据 E mc2，衰变过程总质量增加D.衰变发出的 射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力解析 根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可得，X 原子核中含有 92 个质子，235个核子，则中子数为 23592143(个)，选项 A 正确；半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，100 个 Pu 经过 24 100 年后不一定还剩
9、余 50 个，选项 B 错误；由于衰变时释放23994巨大能量，衰变过程总质量减少，选项 C 错误；衰变发出的 射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，选项 D 正确。答案 AD20.如图 4 所示，在足够长的水平线上方有方向垂直纸面向里的范围足够大的匀强磁场区域，一带负电的粒子 P 从 a 点沿 45方向以初速度 v 垂直磁场方向射入磁场中，经时间 t从 b 点射出磁场。不计粒子重力，下列说法正确的是( )图 4A.粒子射出磁场时与水平线的夹角为 B.若 P 的初速度增大为 2v，粒子射出磁场时与水平线的夹角为 2C.若 P 的初速度增大为 2v，则经时间 t 射出磁场D.若磁场方向垂直纸
10、面向外，粒子 P 还是从 a 点沿 45方向以初速度 v 垂直磁场方向射入磁场中，则经时间 3t 射出磁场解析 无论 P 的速度多大，只要 P 沿与水平线成 角垂直磁场方向射入匀强磁场中， P 射出磁场时方向与水平线夹角仍然为 ，选项 A 正确，B 错误；根据带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式 T ，可知周期与速度、轨迹半径无关，可知若 P 的初速2 mqB度增大为 2v，则仍然经时间 t 射出磁场，选项 C 正确；根据左手定则，题图中带负电粒子在匀强磁场中沿顺时针方向运动，运动的轨迹为 圆周，其运动时间为 t ；若磁场方向14 T4垂直纸面向外，粒子 P 还是从 a 点沿 45方向
11、以初速度 v 垂直磁场方向射入磁场中，根据左手定则，带负电粒子在匀强磁场中沿逆时针方向运动，运动的轨迹为 圆周，其运动345时间为 t 3 t，即经过时间 3t 射出磁场，选项 D 正确。3T4答案 ACD21.如图 5 所示，在竖直平面内，正方形 ABCD 区域内有平行于 AB 边的匀强电场， E、 F、 H是对应边的中点， P 点是 EH 的中点。一个带负电的粒子(不计重力)从 F 点沿 FH 方向射入电场后恰好从 C 点射出。以下说法正确的是( )图 5A.匀强电场中 B 点的电势比 D 点低B.粒子的运动轨迹经过 PE 之间某点C.若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由 E 点从
12、BC 边射出D.若增大粒子的初速度可使粒子垂直穿过 EH解析 带负电的粒子向下偏转，因此电场强度应竖直向上， B 点的电势应高于 D 点，选项A 错误；粒子做类平抛运动，过 C 点作速度的反向延长线过 FH 的中点，也必过 P 点，因此运动轨迹应该过 PE 之间的某点，选项 B 正确；粒子的初速度减小到原来的一半，将从 BC边出射，由类平抛运动的规律， y 方向位移相等，则运动时间相同，水平位移将变为原来的一半，因此从 E 点射出，选项 C 正确；从 C 点射出的粒子，速度的反向延长线过 FH 的中点 O， OC 垂直于 EH；增大粒子速度，粒子从 HC 边射出，速度与水平方向的夹角必然减小，
13、其速度的反向延长线必定不可能再垂直于 EH，因此粒子在经过 EH 边时也不可能垂直于EH，选项 D 错误。答案 BC二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第 2225 题为必考题，每个试题考生都必须做答。第 3334 题为选考题，考生根据要求做答。)(一)必考题(共 47 分)22.(6 分)某物理兴趣小组利用电子秤探究小球在竖直面内的圆周运动，他们到物理实验室取来电子秤、铁架台、长度为 L 的轻质细线和小球等。6图 6(1)将铁架台放在电子秤上，其读数为 M；撤去铁架台将小球放在电子秤上，其读数为 m。(2)组装好实验装置如图 6 所示。保持细线自然伸长，将小球拉起至使细线处于水平位置，此
14、时电子秤读数为_填写“ M m”、 “M”、 “大于( M m)”或“处于 M 和( M m)之间”。(3)从释放小球至小球向下运动到最低点过程，电子秤读数_。(填“逐渐增大” 、“逐渐减小”或“保持不变”)(4)忽略空气阻力，当小球运动到最低点时，细线的拉力为_；电子秤的读数为_。(已知重力加速度为 g)解析 (2)将小球拉起至使细线处于水平位置时，电子秤读数为铁架台的质量 M。(3)从释放小球到小球向下运动至最低点过程，细线中拉力逐渐增大，电子秤读数逐渐增大。(4)小球向下运动到最低点的过程，由机械能守恒定律有 mgL mv2，当小球运动到最低点12时，设细线中拉力为 F，对小球，由牛顿第
15、二定律有 F mg m ，联立解得 F3 mg；对铁v2L架台受力分析，设电子秤对铁架台的支持力为 FN，由平衡条件得 FN Mg F，电子秤的读数为 M3 m。FNg答案 (2) M(1 分) (3)逐渐增大(1 分) (4)3 mg(2 分) M3 m(2 分)23.(9 分)在测定金属电阻率的实验中，所用金属电阻丝的电阻约为 30 。现通过以下实验测量该电阻丝的电阻率。(1)用螺旋测微器测出电阻丝的直径为 d。(2)实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材：电压表 V1(量程为 03 V，内阻约为 3 k)电压表 V2(量程为 015 V，内阻约为 15 k)7电流表 A1(量程为
16、0100 mA，内阻约为 5 )电流表 A2(量程为 00.6 A，内阻约为 0.1 )滑动变阻器 R1(05 )滑动变阻器 R2(01 k)电源(电动势为 4.5 V，内阻不计)为了便于调节电路并能较准确地测出电阻丝的阻值，电流表应选_，滑动变阻器应选_。(3)如图 7 甲所示，将电阻丝拉直后，将其两端分别固定在刻度尺两端的接线柱 a 和 b 上，刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头，触头的另一端为接线柱 c，当用手按下触头时，触头才与电阻丝接触，触头的位置可在刻度尺上读出。实验中改变触头与电阻丝接触的位置并移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数 I 保持不变，分别测量出多组接入电路中电阻丝的
17、长度 L 与对应的电压表的示数 U。请在图甲中完成实验电路的连接，部分已连好的线不能改动。(要求：能改变接入电路中的电阻线的长度和能进行多次测量)图 7(4)利用测量数据画出 U L 图线，如图乙所示，其中( L0， U0)是 U L 图线上的一个点的坐标。根据 U L 图线，用电阻丝的直径 d、电流 I 和坐标( L0， U0)计算出电阻丝的电阻率 _。解析 (2)由于电源电动势为 4.5 V，所以电压表应选 V1。采用分压式接法，滑动变阻器选R1。通过调节滑动变阻器能使电阻丝所在支路的电流从零开始变化，电压在 03 V 范围内变化，由于电表的最佳使用范围为量程的 到 之间，电流表 A2的最
18、佳使用范围为 0.20.4 13 23A，此时金属丝接入电路的阻值范围为 2.510 ；电流表 A1的最佳使用范围约为 3367 mA，此时金属丝接入电路的阻值范围为 1530 ，故依题意要求电流表应选 A1。(3)由 Rx满足 R RARV，可知电流表应采用外接法，又滑动变阻器应采用分压式接法，故电2x路图如图所示。8(4)根据欧姆定律应为 Rx ，根据电阻定律公式应有 Rx ，联立得 UUI LS L （ d2） 2，故 U L 图线的斜率 k ，解得 。4 IL d2 U0L0 4 I d2 d2U04IL0答案 (1)A 1(2 分) R1(2 分) (3)实验电路图见解析图(2 分)
19、 (4) (3 分) d2U04IL024.(12 分)如图 8 所示，平行金属导轨宽度 L1 m，固定在水平面内，左端 A、 C 间接有R4 的电阻，金属棒 DE 质量 m0.36 kg，电阻 r1 ，垂直导轨放置，棒与导轨间的动摩擦因数为 0.5，到 AC 的距离 x1.5 m。匀强磁场与水平面成 37角斜向左上方，与金属棒垂直，磁感应强度随时间 t 变化的规律是 B(12 t)T。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计导轨电阻，sin 370.6，cos 370.8， g10 m/s2，则经多长时间棒开始滑动？图 8解析 回路中的感应电势 E n Lxsin 37(3 分) t B t感应电
20、流 I (1 分)ER r对金属棒受力分析，有 FA BIL(1 分)FAsin 37 F N(3 分)FN mg FAcos 37(2 分)又 B(12 t)T，解得 t12 s(2 分)答案 12 s25.(20 分)如图 9 所示，地面和半圆轨道面均光滑。质量 M1 kg、长为 L4 m 的小车放在地面上，其右端与墙壁的距离为 s3 m，小车上表面与半圆轨道最低点 P 的切线相平。现有一质量 m2 kg 的滑块(视为质点)以 v06 m/s 的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动。小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的动摩擦因数9 0.2， g 取 10 m/s2。图 9(
21、1)求小车与墙壁碰撞时的速度；(2)要使滑块在半圆轨道上运动时不脱离，求半圆轨道的半径 R 的取值。解析 (1)设滑块与小车的共同速度为 v1，滑块与小车相对运动过程中动量守恒，有mv0( m M)v1(2 分)代入数据解得 v14 m/s(1 分)设滑块与小车的相对位移为 L1，由系统能量守恒有mgL 1 mv (m M)v (2 分)12 20 12 21代入数据解得 L13 m。(1 分)设与滑块相对静止时小车的位移为 s1，根据动能定理有mgs 1 Mv 0(2 分)12 21代入数据解得 s12 m。(1 分)因 L1L， s1s，说明小车与墙壁碰撞前滑块与小车已具有共同速度，故小车
22、与墙壁碰撞时的速度为v14 m/s。(1 分)(2)小车与墙壁碰撞后，滑块在小车上继续向右做初速度 v14 m/s，位移为 L2 L L11 m 的匀减速直线运动，然后滑上半圆轨道的最低点 P。若滑块恰能滑过半圆轨道的最高点Q，设滑至最高点的速度为 v，临界条件为mg m (2 分)v2R根据动能定理有 mgL 2 mg(2R) mv2 mv (2 分)12 12 21联立并代入数据解得 R0.24 m(1 分)若滑块恰好滑至 圆弧到达 T 点时速度减为零，则滑块也能沿半圆轨道运动而不脱离半圆轨14道。10根据动能定理有 mgL 2 mgR0 mv (2 分)12 21代入数据解得 R0.6
23、m。(1 分)综上所述，要使滑块在半圆轨道上运动时不脱离，半圆轨道的半径必须满足 R0.24 m 或R0.6 m。(2 分)答案 (1)4 m/s (2) R0.24 m 或 R0.6 m(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 33】(15 分)(1)(5 分)在“用单分子油膜估测分子大小”的实验中，下列说法正确的是( )A.该实验是通过建立理想模型的方法进行测量的B.油酸酒精溶液浓度越低越好，使之铺满整个水槽C.使用痱子粉是为了清晰地显示油膜边界D.计算油膜面积时舍去所有不足一格的方格，会使计算结果偏大E.重新实验
24、时，不需要再清洗水槽(2)(10 分)玻璃细管竖直放置，水平细管与左、右两竖直细管相连通，各部分细管内径相同，左侧竖直细管足够长，下端开口并与大气相通，右侧竖直细管上端封有长为 20 cm 的理想气体 B，此时左右竖直细管中水银面距水平细管均为 25 cm，水平细管内用小活塞 C 封有长为 10 cm 的理想气体 A，已知外界大气压强为 75 cmHg，竖直管中水银柱长度远大于细管直径，忽略环境温度变化，现缓慢移动活塞 C，使 B 中气柱长度变为 25 cm。求：图 10()左右竖直细管中水银面高度差；()活塞 C 应向哪个方向移动，移动距离是多少？解析 (1)利用油酸酒精溶液在平静的水面上形
25、成单分子油膜，将油酸分子看做球形，测出11一定体积的油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积，用 d 计算出油膜的厚度，其中 V 为VS一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积， S 为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径，即该实验是通过建立理想模型的方法进行测量的，选项 A 正确；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使 S 偏小，则算出来的直径 d 偏大，选项 D 正确；油酸酒精溶液浓度越低，油酸分子占的面积越大，油膜厚度越接近油酸分子直径，但是实验中不可让油酸铺满整个水槽，选项 B 错误；使用痱子粉是为了清晰地显示油膜边界，选项 C 正确；重新实验时，需要用少量酒精清洗水槽，并用脱脂棉擦去，再
26、用清水冲洗，保持清洁，选项E 错误。(2)()对 B 气体有： pBlBS pB lB S(1 分)pB p050 cmHg25 cmHg(1 分)pB pB 25 cmHg20 cmHg(1 分)lBlB 2025 h75 cm20 cm55 cm(1 分)()对 A 气体有： pAlAS pA lA S(1 分)pA75 cmHg25 cmHg50 cmHg(1 分)pA75 cmHg(5520) cmHg40 cmHg(1 分)lA lA 10 cm12.5 cm(1 分)pApA 5040水平管中液面向右移动 l55 cm25 cm25 cm5 cm(1 分)活塞右移 h1 lA l
27、lA10 cm5 cm12.5 cm2.5 cm(1 分)答案 (1)ACD(5 分) (2)()55 cm ()右移 2.5 cm34.【物理选修 34】(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.当观察者向静止的声源运动时，观察者接收到的声波的频率高于声源的频率B.通过小缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象C.拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以增加透射光的强度D.用红光代替黄光在同一装置上做双缝干涉实验形成的干涉条纹中相邻
28、两亮(暗)条纹间距变大12E.两个完全相同的日光灯发出的光相遇时，一定可以发生干涉(2)(10 分)如图 11 所示一半径为 R、由透明介质制成的球体，左侧有一沿竖直方向且与球体相切的墙面，图中过圆心的水平线段为球体的直径，在该直径的最右侧 S 点沿不同的方向发射出两束光，其中射到 A 点的光经折射后垂直于墙面到达 M 点，而射到 B 点的光恰好在球体的表面发生全反射， OSA30。求：图 11()该透明介质的折射率；() S 点发出的光在传播过程中，经过 SA 与 AM 所用的时间的比值；() B 点到 SO 的距离。解析 (1)由多普勒效应可知，当波源与观察者互相靠近时，观察者接收到的波的
29、频率变高，选项 A 正确；通过小缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，是光的衍射现象，选项 B 正确；在镜头前加一个偏振片，可以减小反射光的影响，应用了光的偏振现象，选项 C 错误；同样的装置，光的波长越长，双缝干涉实验形成的干涉条纹中两相邻亮(暗)条纹间距越大，选项 D 正确；日光灯的光不是相干光，选项 E 错误。(2)()已知 OSA30，由几何关系知光在 A 点的入射角为 i30，折射角为 r60(1 分)则该透明介质的折射率为 n (2 分)sin rsin i 3()光在该球体中的传播速度 v (1 分)cn光由 S 点传到 A 点的时间t1 (1 分)SAv 2Rcos 30cn 3Rc光由 A 点传到 M 点的时间t2 (1 分)AMc R Rcos 60c R2c13解得 6(1 分)t1t2()由题意可知临界角为 C OBS，则sin C ，又 cos C (2 分)1n 33 63故 B 点到 SO 的距离 d2 Rcos Csin C R(1 分)223答案 (1)ABD(5 分) (2)() ()6 () R3223
