物理普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力仿真模拟卷二解析版Word文档格式.docx

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mv2＝mgh；

解得：

v＝

＝

m/s≈5m/s，故B正确，A、C、D错误。

16．（2019·

湖南常德高三一模）2018年，我省加大环保督查力度，打响碧水蓝天保卫战。

督查暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为L、直径为D，左右两端开口，在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极，匀强磁场方向竖直向下。

污水（含有大量的正负离子）充满管口从左向右流经该测量管时，a、c两端的电压为U，显示仪器显示污水流量为Q（单位时间内排出的污水体积）。

则（　　）

A．a侧电势比c侧电势低

B．污水中离子浓度越高，显示仪器的示数越大

C．污水流量Q与U成正比，与L、D无关

D．匀强磁场的磁感应强度B＝

答案　D

解析　污水中正负离子从左向右移动，受到洛伦兹力，根据左手定则，正离子向后表面偏，负离子向前表面偏，所以后表面a侧电势比前表面c侧电势高，故A错误；

最终正负离子会受到电场力、洛伦兹力而平衡，有qE＝qvB，即

＝vB，而污水流量Q＝

·

，可知Q与U、D成正比，与L和离子浓度无关；

因为Q＝

，则匀强磁场的磁感应强度B＝

，故D正确，B、C错误。

17．（2019·

江西吉安高三上学期五校联考）随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。

小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。

下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图。

关于无线充电，下列说法正确的是（　　）

A．无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”

B．只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电

C．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同

D．只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电

解析　无线充电的原理是电磁感应，而不是电流的磁效应，故A错误；

发生电磁感应的条件是电流要发生变化，故不能接到直流电源上，B错误；

发生互感时，两个线圈中交流电的频率应该相同，故C正确；

有无线充电底座，当手机内部的线圈与底座上的线圈频率相同时才可以进行充电，故D错误。

18．（2019·

湖南省长沙市宁乡三模）在冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图a所示，碰撞前后两壶运动的vt图线如图b中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，则（　　）

A．两壶发生了弹性碰撞

B．碰后蓝壶速度为0.8m/s

C．碰后蓝壶移动的距离为2.4m

D．碰后红壶所受的摩擦力小于蓝壶所受的摩擦力

解析　由图可知：

碰前红壶的速度v0＝1.0m/s，碰后速度为v0′＝0.2m/s，且碰后红壶沿原方向运动。

设碰后蓝壶的速度为v，取碰撞前红壶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：

mv0＝mv0′＋mv，代入数据解得：

v＝0.8m/s，计算可得：

mv

>

mv0′2＋

mv2，即碰撞过程有机械能损失，该碰撞为非弹性碰撞，故A错误，B正确；

根据vt图象中图线与时间轴围成的面积表示位移可得，碰后蓝壶移动的位移大小x＝

t＝

×

5m＝2m，故C错误；

根据vt图象的斜率表示加速度，可知碰后红壶的加速度大于蓝壶的加速度，又因为两者的质量相等，由牛顿第二定律可知碰后红壶所受的摩擦力大于蓝壶所受的摩擦力，故D错误。

故选B。

19．（2019·

湖南怀化三模）2018年6月14日11时06分，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成为世界首颗成功进入地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道的卫星，为地月信息联通搭建“天桥”。

如图所示，该L2点位于地球与月球连线的延长线上，“鹊桥”位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动。

已知地球、月球和“鹊桥”的质量分别为Me、Mm、m，地球和月球之间的平均距离为R，L2点离月球的距离为x，则（　　）

A．“鹊桥”的线速度大于月球的线速度

B．“鹊桥”的向心加速度小于月球的向心加速度

C．x满足

＋

（R＋x）

D．x满足

答案　AC

解析　根据题意可知，“鹊桥”与月球运动的角速度相等，“鹊桥”中继星绕地球转动的半径比月球绕地球转动的半径大，根据线速度v＝ωr可知，“鹊桥”中继星绕地球转动的线速度比月球绕地球转动的线速度大，故A正确；

根据向心加速度a＝ω2r可知，“鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度大，故B错误；

中继卫星的向心力由月球和地球引力的合力提供，则有：

＝mω2（R＋x），对月球而言，则有

＝Mmω2R，两式联立可解得：

（R＋x），故C正确，D错误。

故选A、C。

20．（2019·

湖南湘潭三模）如图所示，匀强电场方向水平向右，带负电的小球从斜面顶端的O点水平向右抛出，初速度大小为v0。

小球带电量为－q，质量为m，运动轨迹如图中曲线所示，小球打到斜面上P点的速度方向竖直向下，已知斜面与小球初速度方向的夹角为60°

，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A．匀强电场的场强大小为

B．小球做曲线运动的加速度大小为

g

C．小球由O点到P点用时

D．小球通过P点时的速度大小为

答案　BC

解析　带电小球在水平方向做匀减速直线运动，设加速度为a，合位移为L，由牛顿第二定律得：

a＝

　①，0＝v0－at　②，Lcos60°

t　③，在竖直方向做自由落体运动，则Lsin60°

gt2　④，联立①②③④解得：

g　⑤，E＝

　⑥，故A错误；

小球做曲线运动的加速度大小a′＝

　⑦，联立⑤⑦解得：

a′＝

g，故B正确；

联立②⑤解得：

，故C正确；

小球通过P点时的速度大小为v＝gt＝

v0，故D错误。

故选B、C。

21．（2019·

武汉三模）如图所示，某次足球训练，守门员将静止的足球从M点踢出，球斜抛后落在60m外地面上的P点。

发球的同时，前锋从距P点11.5m的N点向P点做匀加速直线运动，其初速度为2m/s，加速度为4m/s2，当其速度达到8m/s后保持匀速运动。

若前锋恰好在P点追上足球，球员和球均可视为质点，忽略球在空中运动时的阻力，重力加速度g取10m/s2。

下列说法正确的是（　　）

A．前锋加速的距离为7.5m

B．足球在空中运动的时间为2.3s

C．足球运动过程中的最小速度为30m/s

D．足球上升的最大高度为10m

解析　前锋做匀加速直线运动，初速度为2m/s，加速度为4m/s2，末速度为8m/s，根据速度—位移公式可知，v2－v

＝2ax加，代入数据解得x加＝7.5m，A正确；

前锋和足球运动的时间相等，前锋加速运动的时间t加＝

＝1.5s，匀速运动时间t匀＝

＝0.5s，故足球在空中运动的时间t总＝t加＋t匀＝2s，B错误；

足球在水平方向上做匀速直线运动，位移为60m，时间为2s，则足球在水平方向的速度v水平＝

＝30m/s，当足球竖直方向速度为0时，运动速度最小，故足球运动过程中的最小速度为30m/s，C正确；

足球在竖直方向上做竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，上升时间为1s，且当t＝1s时，足球上升的高度最高，最大高度hmax＝

gt2＝5m，D错误。

第Ⅱ卷（非选择题，共62分）

三、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．（2019·

黑龙江齐齐哈尔一模）（6分）用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。

m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

图2给出的是实验中获取的一条纸带：

0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示。

已知m1＝50g、m2＝150g，则：

（结果保留两位有效数字）

（1）在纸带上打下计数点5时的速度v＝________m/s。

（2）在打0～5计数点的过程中系统动能的增量ΔEk________J，系统势能的减少量ΔEp＝________J（计算时g取10m/s2）。

由此得出的结论是：

________________。

（3）若某同学作出

h图象如图3，则当地的重力加速度g＝________m/s2。

答案　

（1）2.4　

（2）0.58　0.60　在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒　（3）9.7

解析　

（1）根据在匀变速直线运动中中点时刻的瞬时速度大小等于该过程的平均速度，可知打下计数点5时的速度为：

v5＝

m/s＝2.4m/s。

（2）物体的初速度为零，所以动能的增加量为：

ΔEk＝

（m1＋m2）v

－0＝

[（50＋150）×

10－3]×

（2.4）2J≈0.58J。

重力势能的减小量等于系统重力做的功，故：

ΔEp＝WG＝（m2－m1）gh＝[（150－50）×

10×

（38.40＋21.60）×

10－2J＝0.60J。

由此可知系统动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒。

（3）本题中根据机械能守恒定律可知，m2gh－m1gh＝

（m1＋m2）v2，即有：

v2＝

gh＝

gh，所以

h图象中图象的斜率表示重力加速度的一半，由图3可知，斜率k＝4.85，故当地的重力加速度为：

g＝2k＝9.7m/s2。

23．（2019·

广东深圳二模）（9分）LED灯的核心部件是发光二极管。

某同学欲测量一只工作电压为2.9V的发光二极管的正向伏安特性曲线，所用器材有：

电压表（量程3V，内阻约3kΩ），电流表（用多用电表的直流25mA挡替代，内阻约为5Ω），滑动变阻器（0～20Ω），电池组（内阻不计），开关和导线若干。

他设计的电路如图a所示。

回答下列问题：

（1）根据图a，在实物图b上完成连线。

（2）调节变阻器的滑片至最________（填“左”或“右”）端，将多用电表选择开关拨至直流25mA挡，闭合开关。

（3）某次测量中，多用电表示数如图c，则通过二极管的电流为________mA。

（4）该同学得到的正向伏安特性曲线如图d所示。

由曲线可知，随着两端电压增加，二极管的正向电阻________（填“增大”“减小”或“不变”）；

当两端电压为2.9V时，正向电阻为________kΩ（结果取两位有效数字）。

（5）若实验过程中发现，将变阻器滑片从一端移到另一端，二极管亮度几乎不变，电压表示数在2.7～2.9V之间变化，试简要描述一种可能的电路故障：

______________________________。

答案　

（1）连线图见解析　

（2）左

（3）16.0（在15.8～16.2范围内均可）

（4）减小　0.15（0.15或0.16均可）

（5）连接电源负极与变阻器的导线断路

解析　

（1）根据多用电表红黑表笔的接法“红进黑出”可知，黑表笔接二极管正极，红表笔接滑动变阻器，滑动变阻器采用分压式接法，连线如图所示。

（2）滑动变阻器采用分压接法时，为保护电路，闭合开关前滑片应置于分压电路分压为零的位置，即最左端。

（3）多用电表所选量程为25mA，则电流表读数为

mA＝16.0mA（答案在15.8～16.2范围内均可）。

（4）IU图象中，图线与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由图可知，随着电压的增加，斜率逐渐增大，则二极管的电阻逐渐减小；

由图d知，当两端电压为2.9V时，电流为19.0mA，则电阻大小为R＝

≈152.6Ω≈0.15kΩ。

（5）由于二极管的正向电阻约为0.15kΩ，远大于滑动变阻器的最大阻值，因此若实验中，将变阻器滑片从一端移到另一端，二极管亮度几乎不变，电压表示数在2.7～2.9V之间变化，则有可能是滑动变阻器与二极管串联，导致电路中总电阻较大，总电流较小，所以电压表的示数变化较小，故故障可能是连接电源负极与变阻器的导线断路。

24．（2019·

河南郑州三模）（12分）翼型飞行器有很好的飞行性能，其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气阻力都受到影响，同时通过控制动力的大小而改变飞行器的飞行状态。

已知飞行器的动力F始终与飞行方向相同，空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，即F1＝C1v2；

空气阻力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，即F2＝C2v2。

其中C1、C2相互影响，可由飞行员调节，满足如图甲所示的关系。

飞行员和装备的总质量为m＝90kg。

（重力加速度取g＝10m/s2）

（1）若飞行员使飞行器以速度v1＝10

m/s在空中沿水平方向匀速飞行，如图乙所示。

结合甲图计算，飞行器受到的动力F为多大？

（2）若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动，如图丙所示，在此过程中调节C1＝5.0N·

s2/m2，机翼中垂线和竖直方向夹角为θ＝37°

，求飞行器做匀速圆周运动的半径r和速度v2大小。

（已知sin37°

＝0.6，cos37°

＝0.8）

答案　

（1）750N　

（2）30m　15m/s

解析　

（1）选飞行器和飞行员为研究对象，由受力分析可知，在竖直方向上有：

mg＝C1v

得：

C1＝3N·

s2/m2

由C1、C2关系图象可得：

C2＝2.5N·

在水平方向上，动力和阻力平衡：

F＝F2

又F2＝C2v

F＝750N。

（2）由题意知空气升力F1′与竖直方向夹角为θ，在竖直方向所受合力为零，有：

cosθ

水平方向合力提供向心力，有：

C1v

sinθ＝m

联立解得：

r＝30m；

v2＝15m/s。

25．（2019·

山东青岛二模）（20分）如图为一除尘装置的截面图，塑料平板M、N的长度及它们间的距离均为d。

大量均匀分布的带电尘埃以相同的速度v0进入两板间，速度方向与板平行，每颗尘埃的质量均为m，带电量均为－q。

当两板间同时存在垂直纸面向外的匀强磁场和垂直板向上的匀强电场时，尘埃恰好匀速穿过两板间；

若撤去板间电场，并保持板间磁场不变，尘埃恰好全部被平板吸附，即除尘效率为100%；

若撤去两板间电场和磁场，建立如图所示的平面直角坐标系xOy，y轴垂直于板并紧靠板右端，x轴与两板中轴线共线，要把尘埃全部收集到位于P（2d，－1.5d）处的条状容器中，需在y轴右侧加一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域。

尘埃颗粒重力、颗粒间作用及对板间电场和磁场的影响均不计，求：

（1）两板间磁场磁感应强度B1的大小；

（2）若撤去板间磁场，保持板间匀强电场不变，除尘效率为多少；

（3）y轴右侧所加圆形匀强磁场区域磁感应强度B2大小的取值范围。

答案　

（1）

（2）50%　（3）

≤B2≤

解析　

（1）沿N极板射入的尘埃恰好不从极板射出时尘埃的运动轨迹如图所示，

由几何知识可知，尘埃在磁场中的轨迹半径：

r＝d，

尘埃在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，

由牛顿第二定律得：

qv0B1＝

，

B1＝

。

（2）电场、磁场同时存在时，尘埃做匀速直线运动，满足：

qE＝qv0B1，

撤去磁场以后粒子在电场力作用下做类平抛运动，假设与N极板相距为y的粒子恰好离开电场：

水平方向：

d＝v0t，

竖直方向：

y＝

at2，

加速度：

y＝0.5d

当y>

0.5d时，水平位移x>

d，即与y极板相距为0.5d到d这段距离的粒子会射出电场，

则除尘效率为：

100%＝50%。

（3）设圆形磁场区域的半径为R0，尘埃颗粒在圆形磁场中做圆周运动的半径为R2，要把尘埃全部收集到位于P处的条状容器中，就必须满足R2＝R0，

另qv0B2＝m

如图1，当圆形磁场区域过P点且与M板的延长线相切时，圆形磁场区域的半径R0最小，磁感应强度B2最大，有R0小＝d

B2大＝

如图2，当圆形磁场区域过P点且与y轴在M板的右端相切时，圆形磁场区域的半径R0最大，磁感应强度B2最小，有R0大＝2d

B2小＝

所以圆形磁场区域磁感应强度B2的大小须满足的条件为

（二）选考题：

共15分。

请考生从2道题中任选一题作答。

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）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．当分子之间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大

B．物体的温度升高，分子的热运动加剧，每个分子的动能都增大

C．外界对封闭气体做功，气体的温度可能降低

D．从单一热源吸收热量，不可能使之完全变成功

E．气体向真空自由膨胀的过程是不可逆过程

（2）（10分）如图所示，某同学设计了一个压力送水装置，由A、B、C三部分组成，A为打气筒，B为压力储水容器，导热良好，C为细管，通过细管把水送到h＝5m高处，细管的容积忽略不计。

k1和k2是单向密闭阀门，k3是放水阀门，打气筒活塞和筒壁间不漏气，其容积为V0＝0.5L，储水器总容积为10L，开始储水器内有V1＝4L的气体，气体压强为p0。

已知大气压强为p0＝1.0×

105Pa，水的密度为ρ＝1.0×

103kg/m3，求：

①打气筒第一次打气后储水器内的压强；

②通过打气筒给储水器打气，打气结束后打开阀门k3，水全部流到5m高处，求打气筒至少打气多少次。

答案　

（1）ACE　

（2）①1.125×

105Pa　②22次

解析　

（1）当分子之间表现为斥力时，分子间距离减小，斥力做负功，分子势能增大，故A正确；

物体的温度升高，分子的热运动加剧，分子平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，有个别分子动能也可能减小，故B错误；

外界对封闭气体做功时，气体可能向外界放出热量，如果放出的热量大于所做的功，气体内能会减小，温度会降低，故C正确；

从单一热源吸收热量，如果有外界参与时，是可以使之完全变成功，故D错误；

热现象具有方向性，气体向真空自由膨胀的过程就是一种不可逆过程，没有外界的参与气体是不可能自动收缩回去的，故E正确。

（2）①取打气筒内气体和储水器内气体为研究对象，发生等温变化

则：

p0（V1＋V0）＝p1V1

p1＝1.125×

105Pa；

②设储水器内水即将完全排出前气体的压强为p2，则：

p2＝p0＋ρgh

气体体积为：

V2＝10L

设需要打气筒打n次，以n次所打气体和储水器内开始的气体为研究对象，根据等温变化有：

p0（V1＋nV0）＝p2V2

n＝22。

34．[物理——选修3－4]（15分）

（1）（2019·

湖南衡阳二模）（5分）以下物理学知识的相关叙述中，正确的是________。

A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应

B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振

C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，说明光具有波动性

D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线

E．在“用单摆测重力加速度”的实验中，为了减小测量单摆周期的误差，应选小球运动中的最低点为计时起点，测其n次全振动的时间

（2）（10分）如图所示是横截面为

圆周的柱状玻璃棱镜AOB，现有一束单色光垂直于OA面从AB弧的中点射入时恰好发生全反射现象，现将入射光线向下平移一段距离，经AB面折射后与OB延长线相交于P点，已知玻璃砖半径R＝5cm，P到O的距离d2＝5（

＋1）cm，求平移后的光线到OB的距离d。

答案　

（1）ACE　

（2）2.5cm

解析　

（1）交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，从汽车上反射回的超声波的频率发生了变化，故A正确；

用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，故B错误；

通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，是光的衍射，说明光具有波动性，故C正确；

红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体也能辐射红外线，故D错误；

在“用单摆测重力加速度”的实验中，为了减小测量单摆周期的误差：

①应选小球运动中的最低点为计时起点，因为最低点速度最大，计时误差小；

②测其n次全振动的时间求平均值，故E正确。

（2）根据题意可知，当单色光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角C＝45°

根据sinC＝

，解得n＝

光路图如图所示：

由折射定律可得n＝

在△ODP中，由正弦定理有：

所以

联立解得i＝45°

，γ＝30°

则DE＝ODsinγ＝2.5cm。