高考物理模拟专家卷2Word文件下载.docx

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B．2和3之间的摩擦力是20N

C．物块3受4个力作用

D．物块3与桌面间摩擦力为20N

【答案】B

【解析】整个系统平衡，则物块1只受到重力和物块2的支持力，1和2之间的摩擦力为0，A项错误；

物块2水平方向受拉力F和物块3的摩擦力，由二力平衡可知2和3之间的摩擦力是20N，B项正确；

对物块3分析可知，水平方向受绳的拉力和物块2的摩擦力，二力平衡，所以物块3与桌面之间的摩擦力为0，物块3受重力、桌面的支持力、绳的拉力、物块2的压力和摩擦力共5个力的作用，故CD项错误。

4．如图所示，电路中的A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器。

当开关S断开与闭合时，A、B灯泡发光情况是（）

A．S刚闭合后，A灯亮一下又逐渐变暗，B灯逐渐变亮

B．S刚闭合后，B灯亮一下又逐渐变暗，A灯逐渐变亮

C．S闭合足够长时间后，A灯泡和B灯泡一样亮

D．S闭合足够长时间后再断开，B灯立即熄灭，A灯逐渐熄灭

【解析】S刚闭合后，A灯亮一下又逐渐变暗，B灯逐渐变亮，选项A正确B错误；

S闭合足够长时间后，A灯泡熄灭，B灯泡亮。

S闭合足够长时间后再断开，电容器C通过灯泡B放电，B灯逐渐熄灭，由于L产生自感电动势，与A灯构成闭合电路，A灯逐渐熄灭，选项CD错误。

5．如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量都为m。

开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上。

放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰

好无压力，则下列说法中正确的是（　　）

A．弹簧的劲度系数为

B．此时弹簧的弹性势能等于mgh＋

mv2

C．此时物体B的速度大小也为v

D．此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上

【解析】由物体B对地面恰无压力知此时B静止，速度、加速度均为零，故弹簧的拉力为mg，细绳对A的拉力也等于mg，对A受力分析，受重力和拉力，根据牛顿第二定律，有此时物体A的加速度大小为0，C、D项错误；

此时弹簧的形变量为h，所以弹簧的劲度系数为

，A项正确；

物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，故mgh=+，所以此时弹簧的弹性势能等于mgh—

mv2。

二、多项选择题：

本体共4小题，每小题4分，共计16分。

每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分选对但不全的得2分，错选或不答得得0分。

6．如图是电子感应加速器的示意图，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动．上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，电子从电子枪右端逸出（不计初速度），当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，使电子在真空室中沿虚线加速击中电子枪左端的靶，下列说法中正确的是（　　）

A．真空室中磁场方向竖直向上

B．真空室中磁场方向竖直向下

C．电流应逐渐减小

D．电流应逐渐增大

【答案】AD

【解析】由安培定则知A项正确；

电子逆时针加速运动形成顺时针方向的感应电流，感应电流产生的磁场与原电流产生的磁场方向相反，由楞次定律知原磁场是增强的，故D项正确。

7．如图所示，a、b是x轴上关于O点对称的两点，c、d是y轴上关于O点对称的两点，c、d两点分别固定一等量异种点电荷，带负电的检验电荷仅在电场力作用下从a点沿曲线运动到b点，E为第一象限内轨迹上的一点，以下说法正确的是（）

A．c点的电荷带正电

B．a点电势高于E点电势

C．E点场强方向沿轨迹在该点的切线方向

D．检验电荷从a到b过程中，电势能先增加后减少

【答案】BD

【解析】由于只受电场力的作用，检验电荷做曲线运动，所以电场力指向轨迹的凹侧，因为检验电荷带负电，所以c点的电荷带负电，A项错误；

由等量异种电荷电场线分布特征可知沿电场线方向电势逐渐降低，某点场强方向沿该点电场线的切线方向，所以B项正确，C项错误；

设轨迹与y轴交于f点，检验电荷从a到f的过程中，电场力做正功，电势能增加，检验电荷从f到b的过程中，电场力做负功，电势能减小，故D项正确。

8．最近我国连续发射了多颗“北斗一号”导航定位卫星，预示着我国通讯技术的不断提高。

该卫星处于地球的同步轨道，假设其离地高度为h，地球半径为R，地面附近重力加速度为g，则有（）

A．该卫星运行周期为24h

B．该卫星所在处的重力加速度是

C．该卫星周期与近地卫星周期之比是

D．该卫星运动动能是

【答案】ABD

【解析】由于该卫星处于地球的同步轨道，所以其运行周期为24h，A项正确。

根据万有引力提供向心力，设该卫星的质量为m、地球质量为M，有G=m=mω2（R+h）=m（）2（R+h）=ma，解得T=，a=，对于近地卫星，h=0，T=，a=g=，故B项正确C项错误。

该卫星的线速度v=，动能，D项正确。

9．如图所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上的P点，已知物体的质量为m，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，弹簧的劲度系数k。

现用力拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始缓慢向左移动一段距离，这时弹簧具有弹性势能Ep。

撤去外力后，物体在O点两侧往复运动的过程中（）

A．在整个运动过程中，物体第一次回到O点时速度不是最大

B．在整个运动过程中，物体第一次回到O点时速度最大

C．物体最终停止时，运动的总路程为

D．在物体第一次向右运动的过程中，速度相等的位置有2个

【解析】在第一次向右运动过程中，当摩擦力与弹簧弹力大小相等、方向相反时，物体的速度最大，此时物体的位置应该在O点左侧，第一次回到O点时速度不是最大，所以在第一次向右运动的过程中，速度先由0变为最大后由最大减小为0，速度相等的位置有2个；

由于摩擦力的影响，最终静止时弹簧的弹性势能不可能全部用来做功转化成热，运动的总路程为应该小于，故选项AD正确。

三、简答题：

本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分。

请将解答填写在答题卡相应的位置。

【必做题】

10．（8分）

（1）在一次探究活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量铁块A与放在光滑水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，g取10m/s2，则A、B间的动摩擦因数=

（2）该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，取时间间隔为0.1s的几个点，如图（b）所示，各相邻点间距离在图中标出。

则在打C点时金属板被拉动的速度v=m/s。

（结果保留两位有效数字）

【答案】

（1）0.29～0.30（4分）

（2）0.80（4分）

【解析】

（1）弹簧秤示数为F=4.4N，由于铁块A处于平衡状态，所以铁块A的滑动摩擦力等于弹簧的拉力．所以μ==0.3。

（2）利用匀变速直线运动的推论得：

vC==0.80m/s。

11．（12分）在探究闭合电路规律的实验设计中，某同学用如图甲所示电路探究某一型号电池的输出电压U与输出电流I的关系如图丙所示。

已知R0为阻值等于5.0Ω的定值电阻，电压表视为理想电压表。

（1）请将图乙所示的实验器材连成实验电路。

甲　　　　　　乙　　　　　　丙

（2）若电压表V2的读数为1.0V，则电源的输出电流I＝____________A；

（3）调节滑动变阻器，通过测量得到电压表V1的示数U1随电压表V2的示数U2变化的U1-U2曲线如图丙所示，由此可知电池内阻________（填“是”或“不是”）常数，短路电流为____________A，电源的最大输出功率为____________W。

（1）如图所示（3分）

（2）0.20（1分）（3）是（2分）　1.5（2分）　0.3125（2分）

（2）电压表V2的读数为1.0V，根据欧姆定律得出I＝0.20A；

（3）路端电压U1＝E－Ir＝E－

r，由图丙可知，U1-U2图线为一倾斜向下的直线，故电池内阻r是常数；

由图丙知r＝1Ω，短路电流为

＝1.5A；

当滑动变阻器电阻R＝0时电源输出功率最大，Pm＝（

）2R0＝0.3125W。

12．【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答，若三题都做，则按A、B两题评分。

A．（选修模块3-3）（12分）

（1）科学家在“哥伦比亚”号航天飞机上进行了一次在微重力条件（即失重状态）下制造泡沫金属的实验。

把锂、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内，用太阳能将这些金属熔化成液体，然后在熔化的金属中充进氢气，使金属内产生大量气泡，金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属。

下列说法中正确的是（）

A．失重条件下液态金属呈现球状是由于液体表面分子间存在引力作用

B．失重条件下充入金属液体的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束

C．在金属液体冷凝过程中，气泡收缩变小，外界对气体做功，气体内能增大

D．泡沫金属物理性质各向同性，说明它是非晶体

【解析】液态金属呈现球状是由于液体表面存在表面张力，A项错误B项正确；

在金属液体冷凝过程中，气泡收缩变小的过程中，温度降低，内能减小，C项错误；

金属属于多晶体，D项错误。

（2）某同学做了如图所示的探究性实验，U形管左口管套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大。

假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积________，压强________，温度________，内能_______。

（填“增大”、“减小”、“升高”、“降低”或“不变”）

【答案】减小　增大　升高　增大

【解析】注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于封闭气体与外界绝热，所以气体内能增大，温度升高。

（3）如图所示，一竖直放置的、长为L的细管下端封闭，上端与大气（视为理想气体）相通，初始时管内气体温度为。

现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭，该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出，平衡后管内上下两部分气柱长度比为l∶3。

若将管内下部气体温度降至，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐（没有水银漏出）。

已知，大气压强为，重力加速度为g。

求水银柱的长度h和水银的密度。

（2）

【解析】设管内截面面积为S，初始时气体压强为，体积为

注入水银后下部气体压强为

体积为

由玻意耳定律有

将管倒置后，管内气体压强为

体积为

由理想气体状态方程有

解得，

B．（选修模块3-4）（12分）

（1）下列说法中正确的是（　　）

A．光的偏振现象说明光是纵波

B．全息照相利用了激光相干性好的特性

C．光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理

D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大

【答案】BC

【解析】光是横波，光的双缝干涉条纹间距Δx＝

λ，紫光比红光波长短，则Δx变小，所以A、D项错。

（2）如图所示，一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN＝8cm.从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为________s，振动方程的表达式为x＝________cm。

（2）0.8　4cos

t

（3）两束平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示。

已知其中一条光线沿直线穿过玻璃，它的入射点是O；

另一条光线的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于P点。

已知玻璃截面的圆半径为R，OA=，OP=R。

求玻璃材料的折射率。

【答案】1.73

【解析】作出光路图如图所示，其中一条光线沿直线穿过玻璃，可知O点为圆心

另一条光线沿直线进入玻璃，在半圆面上的入射点为B，入射角设为θ1，折射角设为θ2

则得θ1=300

因OP=R，由几何关系知BP=R，则折射角θ2=600

由折射定律得玻璃的折射率为n==1.73

C．（选修模块3-5）（12分）

（1）如图甲是氢原子的能级图，对于一群处于n=4的氢原子，下列说法中正确的是（）

A．这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁

B．这群氢原子能够发出6种不同频率的光

C．这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eV

D．从n=4能级跃迁到n=3能级发出的光的波长最长

（1）BD

【解析】解决本题的关键掌握发生光电效应的条件，以及知道能级间跃迁时，哪个能级间跃迁发出的光子能量最大，哪个能级间跃迁发出的光子能量最小。

处于n=4激发态的大量氢原子跃迁时，最多发出的光子种数为=6，发出光的能量越小，频率越低，波长越长。

（2）在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。

若用波长为（<

0）单色光做实验，则其截止电压为______。

已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h.

（1）

（2）

（1）由和得

（2）由爱因斯坦质能方程和得

（3）如图所示，滑块A、B的质量分别为m1和m2，由轻质弹簧相连，置于光滑水平面上，把两滑块拉至最近，使弹簧处于最大压缩状态后用一轻绳绑紧，两滑块一起以恒定的速率v0向右滑动。

若突然断开轻绳，当弹簧第一次恢复原长时，滑块A的动能变为原来的，求弹簧第一次恢复到原长时B的速度。

【解析】设弹簧恢复原长时m1、m2的速度分布为v1、v2，则有题意知

解的

由动量守恒定律知

解得。

四、计算题：

本题共3小题，共计47分。

解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13．（15分）如图所示，厚度不计的薄板A长l=5.0m，质量M=5.0kg，放在水平桌面上（桌面足够长）。

在A上距右端s=3.0m处放一物体B（大小不计），其质量m=2.0kg，已知A、B间的动摩擦因数μ=0.1，A与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，原来系统静止。

现在板的右端施加一大小恒定的水平力F＝26N，持续作用在A上，将A从B下抽出。

（g=10m/s2）求：

（1）A从B下抽出前A、B的加速度各是多少；

（2）B运动多长时间离开A。

（1）对于A：

①（2分）

解得②（2分）

对于B：

③（2分）

解得④（2分）

（2）设经时间t抽出⑤（2分）

⑥（1分）

⑦（2分）

⑧（2分）

14．（16分）如图所示，在两个水平平行金属极板间存在着向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度和磁感应强度的大小分别为E=2×

106N/C和B1=0.1T，极板的长度l=m，间距足够大。

在板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场，磁场的方向为垂直于纸面向外，圆形区域的圆心O位于平行金属极板的中线上，圆形区域的半径R=m。

有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右飞入极板后恰好做匀速直线运动，然后进入圆形磁场区域，飞出圆形磁场区域后速度方向偏转了60°

，不计粒子的重力，已知粒子的比荷。

（1）求圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小；

（2）在其他条件都不变的情况下，将极板间的磁场B1撤去，为使粒子飞出极板后不能进入圆形区域的磁场，求圆形区域的圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足的条件。

（1）B2=0.1T

（2）m（或m）

（1）设粒子的初速度大小为v，粒子在极板间做匀速直线运动，则

（2分）

设粒子在圆形区域磁场中做圆周运动的半径为r，则

粒子速度方向偏转了60°

，则

解得：

B2=0.1T（1分）

（2）撤去磁场B1后，粒子在极板间做平抛运动，设在板间运动时间为t，运动的加速度为a，飞出电场时竖直方向的速度为vy，速度的偏转角为θ，则

（1分）

，即θ=30°

（1分）

设粒子飞出电场后速度恰好与圆形区域的边界相切时，圆心O离极板右边缘的水平距离为d，如图所示，则

（2分）

m，所以m（或m）（2分）

注：

计算题其他解法，正确均按步骤给分。

15．（16分）如图甲所示，CDE是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨，CD=DE=L，∠CDE=60°

，CD和DE单位长度的电阻均为r0，导轨处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。

MN是绝缘水平面上的一根金属杆，其长度大于L，电阻可忽略不计。

现MN在向右的水平拉力作用下以速度v0在CDE上匀速滑行。

MN在滑行的过程中始终与CDE接触良好，并且与C、E所确定的直线平行。

（1）求MN滑行到C、E两点时，C、D两点电势差的大小；

（2）推导MN在CDE上滑动过程中，回路中的感应电动势E与时间t的关系表达式；

（3）在运动学中我们学过：

通过物体运动速度和时间的关系图线（v–t图）可以求出物体运动的位移x，如图乙中物体在0–t0时间内的位移在数值上等于梯形Ov0Pt的面积。

通过类比我们可以知道：

如果画出力与位移的关系图线（F-x图）也可以通过图线求出力对物体所做的功。

请你推导MN在CDE上滑动过程中，MN所受安培力F安与MN的位移x的关系表达式，并用F安与x的关系图线求出MN在CDE上整个滑行的过程中，MN和CDE构成的回路所产生的焦耳热。

（1）MN滑行到C、E两点时，在回路中的长度等于L，此时回路中的感应电动势

E=BLv0（2分）

由于MN的电阻忽略不计，CD和DE的电阻相等，所以C、D两点电势差的大小为

（2）设经过时间t运动到如图所示位置，此时杆在回路中的长度

电动势（2分）

（3）在第

（2）题图示位置时，回路中的电阻

（1分）

回路中的电流（1分）

即回路中的电流为一常量。

此时安培力的大小为

由于MN在CDE上滑动时的位移

所以

所以安培力的大小随位移变化的图线（F安-x）如图所示

所以在MN在CDE上的整个滑行过程中，安培力所做的功

根据能量的转化和守恒定律

回路中产生的焦耳热量Q等于安培力所做的功，即