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1、第 1 页 模拟卷(四)一、选择题(此题共 8 小题，每题 6 分，在每题给出四个选项中，第1417 题只有一项符合题目要求，第 1821 题有多项符合题目要求，全部选对得 6 分，选对但不全得 3 分，有选错得 0 分.)14.伽利略在研究自由落体运动时，做了如下实验：他让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)斜面上由静止开场滚下，并且做了上百次.假设某次实验伽利略是这样做：在斜面上任取三个位置A、B、C.让小球分别由A、B、C滚下，如图 1 所示，A、B、C与斜面底端距离分别为s1、s2、s3，小球由A、B、C运动到斜面底端时间分别为t1、t2、t3，小球由A、B、C运动到斜面底端时速度分别为v
2、1，v2、v3，那么以下关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动是()图 1 A.v1t1v2t2v3t3 B.v12v22v32 C.s1s2s2s3 D.s1t 21s2t 22s3t 23 答案 D 解析 A 中表达式v1t1v2t2v3t3a，即都是小球运动加速度，但是不是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动，选项 A错误；因为v12表示从A点下落到底端平均速度，同理v22，v32分别表示第 2 页 从B、C两点下落到底端平均速度，故式子不成立，选项 B 错误；C中s1s2并不等于s2s3，选项 C 错误；因s12at2，那么s1t 21s
3、2t 22s3t 2312a，因时间与位移都很容易测出，那么 D 关系式正确，并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动，应选D.15.如图 2 所示，倾角37斜面固定在水平面上，一质量M1.5 kg 物块受平行于斜面向上轻质橡皮筋拉力F9 N 作用，平行于斜面轻绳一端固定在物块M上，另一端跨过光滑定滑轮连接A、B两个小物块，物块M0.5，mA0.2 kg，mB0.4 kg，g取 10 m/s2.那么剪断A、B间轻绳后，关于物块M受到摩擦力说法中正确是(sin 370.6)()图 2 A.滑动摩擦力，方向沿斜面向下，大小为 4 N B.滑动摩擦力，方向沿斜面向下，大小为 2 N
4、 C.静摩擦力，方向沿斜面向下，大小为 7 N D.静摩擦力，方向沿斜面向上，大小为 2 N 答案 D 解析 开场时物块M受静摩擦力作用，大小为Ff(mAmB)gMgsin 37F6 N，方向沿斜面向上，剪断A、B间轻绳后，假设M仍静止，那么此时M所受静摩擦力为：FfmAgMgsin 37F2 N.因为 2 N6 N，故可知物块M仍然处于静止状态，应选第 3 页 项 D 正确.d处与正下方深为dA、B两物体分别在上述两轨道中做匀速圆周运动，假设地球半径为R，轨道对它们均无作用力，那么两物体运动向心加速度大小、线速度大小、角速度、周期之比以下判断正确是()A.aAaB(RdRd)2 B.TATB
5、 Rd3R3 C.AB Rd3Rd3 D.vAvB RdRd 答案 B 解析 设地球密度为，那么有：在赤道上方：G43R3Rd2v 2ARdaA(Rd)2A42RdT 2A；在赤道下方：G43Rd3Rd2v 2BRdaB(Rd)2B42RdT 2B 解得：aAaBR3Rd2Rd；vAvB R3RdRd2；AB R3Rd3；TATB Rd3R3，应选 B.17.“娱乐风洞是一种惊险娱乐工程.在竖直圆筒内，从底部竖直向上风可把游客“吹起来，让人体验太空飘浮感觉(如图 3 甲).假设风洞内各位置风速均一样且保持不变，人体所受风力大小与正对风面积第 4 页 成正比，水平横躺时受风面积最大，站立时受风面
6、积最小、为最大值18；当人体与竖直方向成一倾角、受风面积是最大值12时，人恰好可静止或匀速漂移.如图乙所示，在某次表演中，质量为m表演者保持站立身姿从距底部高为HA点由静止开场下落；经过B点时，立即调整身姿为水平横躺并保持；到达底部CA到C过程中，以下说法正确是()图 3 34g B.B点高度是35H A到B表演者克制风力做功是从B到C克制风力做功16 D.假设保持水平横躺，表演者从C返回到A时风力瞬时功率为2m2g3H 答案 C 解析 由题意，人体受风力大小与正对面积成正比，设最大风力为Fm，由于受风力有效面积是最大值一半时，恰好可以静止或匀速漂移，故可以求得重力G12Fm，人站立时风力为1
7、8Fm，其下落加速度a1G18Fmm34g；人平躺下落时，其加速度a2FmGmg，即表演者第 5 页 加速度最大值是g，因而选项 A 错误；设B点高度是h，下降最大速度为v，根据匀变速直线运动规律，有v22a1(Hh),v22a2h，联立解得：h37H，选项 B 错误；表演者从A至B克制风力所做功W118Fm(Hh)114FmH；从B至C过程克制风力所做功W2Fm h37FmH，从A到B表演者克制风力做功是从B到C克制风力做功16，选项 C 正确；假设保持水平横躺，人平躺上升时，其加速度aFmGmg，表演者从C返回到A时，速度v2gH，风力瞬时功率为PFmv2mg2gH22m2g3H，选项 D
8、 错误.18.如图 4 甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动.现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开场计时，取水平向右为正方向，小球水平分速度vx随时间t变化关系如图乙或图丙所示.不计空气阻力.以下说法中正确是()图 4 A.在图乙中，t1时刻小球通过最高点，图乙中S1与S2面积相等 B.在图乙中，t2时刻小球通过最高点，图乙中S1与S2面积相等 C.在图丙中，t3时刻小球通过最高点，图丙中S3与S4面积相等 答案 ACD 解析 过最高点后，水平分速度要增大，经过四分之一圆周后，水平第 6 页 分速度为零，可知从最高点开场经过四分之一圆周，水平分
9、速度先增大后减小，可知t1时刻小球通过最高点，根据题意知，图中x轴上下方图线围成阴影面积分别表示从最低点经过四分之一圆周，然后再经过四分之一圆周到最高点水平位移大小，可知S1与S2面积相等，故A 正确，B 错误；在图丙中，根据水平分速度变化可知，t0 时刻，小球位于左侧水平位置，t3时刻小球通过最高点，根据题意知，图中S3与S4面积分别表示从最低点向左经过四分之一圆周，然后再经过四分之一圆周到最高点水平位移大小，可知S3与S4面积相等，故 C正确.由图知，图丙中小球通过最高点速度大于图乙小球通过最高点速度，所以图丙中小球初速度大于图乙中小球初速度，故 D 正确.应选 A、C、D.19.如图 5
10、 甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器.升压变压器原副线圈匝数比为 1100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线总电阻为 100.降压变压器右侧局部为一火警报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为用半导体热敏材料制成传感器，当温度升高时其阻值变小.电压表 V 显示加在报警器上电压(报警器未画出).未出现火警时，升压变压器输入功率为 750 kW.以下说法中正确有()图 5 A.降压变压器副线圈输出交流电频率为 50 Hz B.远距离输电线路损耗功率为 180 kW R2所在处出现火警时，电压表 V 示数变大 第 7 页 R2所在处出现火警时，输电线上电流变大 答案 AD 解析 由图乙
11、知交流电周期为 0.02 s，所以频率为 50 Hz，A 正确；由图乙知升压变压器输入端电压有效值为 250 V，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为 25 000 V，所以输电线中电流为：IPU30 A，输电线损失电压为：UIR30100 V3 000 V，输电线路损耗功率为：PUI90 kW，B 错误，当传感器R2所在处出现火警时其阻值减小，副线圈两端电压不变，副线圈中电流增大，定值电阻分压增大，所以电压表 V 示数变小，C 错误；由 C 知副线圈电流增大，根据电流与匝数成反比知输电线上电流变大，D 正确.20.用如图 6 所示装置研究光电效应现象.所用光子能量为 2.75 eV 光照射到光
12、电管上时发生了光电效应，电流表 G 示数不为零；移动变阻器触点c，发现当电压表示数大于或等于 1.7 V 时，电流表示数为 0，那么以下说法正确是()图 6 A.光电子最大初动能始终为 1.05 eV B.光电管阴极逸出功为 1.05 eV C.开关 S 断开后，电流表 G 中有电流流过 a端滑动时，反向电压增大，电流增大 答案 BC 解析 根据题述“当电压表示数大于或等于 1.7 V 时，电流表示数为0可知截止电压为 1.7 V，由动能定理可知，光电子最大初动能始终第 8 页 为 1.7 eV，选项 A 错误.由爱因斯坦光电效应方程，可知光电管阴极逸出功为WEEka端滑动时，反向电压增大，没
13、有电流通过，选项 D 错误.MN、PQ两根平行光滑金属导轨，导轨间距离为l.金属棒ab与cd垂直放在导轨上，两棒正中间用一根长lab右侧有一直角三角形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，三角形两条直角边长均为lab上加水平拉力，使金属棒ab与cd向右匀速穿过磁场区，那么金属棒ab中感应电流i与绝缘细线上张力大小F随时间t变化图象可能正确是(规定金属棒ab中电流方向由a到b为正)()图 7 答案 AC 解析 ab向右运动，切割磁感线，由右手定那么可知，产生感应电流方向从b到a(电流为负值).根据法拉第电磁感应定律，导体棒切割磁感线有效长度逐渐增大，所以感应电流iab切割磁感线运动过程中，由于cd没有
14、进入磁场中，不受安培力作用，在 0t0时间内，绝缘细线中张力F等于零，在cd进入磁场区域切割磁感线运动时，受到安培力作用，绝缘细线中张力FBILB2l2vRB2vt2vRB2v3t2R，绝缘细线中张力F随时间变化图象 C 图可能正确，D 图一定错误.二、非选择题(此题共 4 小题，共 47 分)22.(5 分)如图 8 甲所示，为验证动能定理实验装置，较长小车前端固定有力传感器，能测出小车所受拉力，小车上固定两个完全一样遮光条A、B，小车、传感器及遮光条总质量为M，小车放在安装有定滑第 9 页 轮与光电门光滑轨道D上，光电门可记录遮光条A、Bm重物相连，轨道放在水平桌面上，细线与轨道平行(滑轮
15、质量、摩擦不计).图 8(1)用螺旋测微器测遮光条宽度，如图乙所示，那么遮光条宽度d_ mm.(2)实验过程中_满足M远大于m(填“需要或“不需要).(3)实验主要步骤如下：测量小车、传感器及遮光条总质量M，测量两遮光条距离L；按图甲正确连接器材.由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录传感器示数F及遮光条A、B 经过光电门挡光时间tA与tB，那么验证动能定理表达式为_.(用字母M、F、L、d、tA、tB表示)答案(1)0.400(0.3990.401 均给分)(2)不需要 (3)FLMd22(1t 2B1t 2A)解析(1)根据螺旋测微器读数规那么，遮光条宽度d0.400 mm.(2)由于
16、实验中小车力由力传感器测出，所以无需M远大于m.(3)遮光条通过光电门时速度用遮光条宽度除以相应挡光时间得出，即vAdtA，vBdtB.由动能定理，可得FL12Mv 2B12Mv 2A12M(dtB)212第 10 页 M(dtA)2Md22(1t 2B1t 2A)，即验证动能定理表达式为FLMd22(1t 2B1t 2A).23.(10 分)小王与小李两同学分别用电阻箱、电压表测量不同电源电动势与内阻.(1)小王所测电源内电阻r1较小，因此他在电路中接入了一个阻值为2.0 定值电阻R0，所用电路如图 9 所示.图 9 请用笔画线代替导线将图 10 所示器材连接成完整实验电路 图 10 闭合开
17、关 S，调整电阻箱阻值R，读出电压表相应示数U，得到了一组U、R数据.为了比拟准确地得出实验结论，小王同学准备用直线图象来处理实验数据，图象纵坐标表示电压表读数U，那么图象横坐标表示物理量应该是_.(2)小李同学所测电源电动势E2约为 9 V，内阻r2为 3555，允许通过最大电流为 50 mA.小李同学所用电路如图 11 所示，图中电阻箱R阻值范围为 09 999.图 11 电路中R0为保护电阻.实验室中备有以下几种规格定值电阻，本实验中应选用_.A.20，125 mA B.50，20 mA C.150，60 mA D.1500，5 mA 第 11 页 实验中通过调节电阻箱阻值，记录电阻箱阻
18、值R及相应电压表示数U，根据测得多组数据，作出1U1RR0图线，图线纵轴截距为a，图线斜率为b，那么电源电动势E2_，内阻r2_.答案(1)如下图 UR(2)C 1a ba 解析(1)根据电路图，实物图连接如下图 根据欧姆定律可知：E1UUR(R0r1)，可得UE1UR(R0r1)，故横坐标为UR.(2)电路最小总电阻约为R min90.05 180，为保护电路平安，保护电阻应选 C；在闭合电路中，电源电动势为E2UIr2UUR0Rr2，那么1Ur2E21RR01E2，那么1U1RR0图象是直线，纵轴截距a1E2，得E21a，斜率br2E2，得r2ba.24.(14 分)如图 12 所示，某货
19、场需将质量m150 kg 货物(可视为质点)从高处运送至地面，为防止货物与地面发生撞击，现利用光滑倾斜轨道SP、竖直面内弧形光滑轨道PQ，使货物由倾斜轨道顶端距底端高度hP点，倾斜轨道与水平面夹角为60，弧形轨道半径RA、第 12 页 B，长度均为l4 m，质量均为m250 kg，木板上外表与弧形轨道末端Q1，木板与地面间动摩擦因数20.12.(不考虑货物与各轨道相接处能量损失，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g10 m/s2)图 12(1)求货物到达弧形轨道始、末端时对轨道压力.(2)假设货物滑上木板A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开场滑动，求1应满足条件.(3)假设10.30，求
20、货物滑上木板后与木板系统所能产生热量.答案(1)750 N，方向垂直于斜面SP斜向下与 1 500 N，方向竖直向下(2)0.2410.36(3)933.3 J 解析(1)设货物滑到弧形轨道始、末端时速度分别为vP、vQ，对货物下滑过程中根据机械能守恒定律得：m1gh12m1v 2P m1ghR(1cos 60)12m1v 2Q 设货物滑到弧形轨道始、末端所受支持力大小分别为FNP、FNQ，根据牛顿第二定律得：FNPm1gcos 60m1v 2PR FNQm1gm1v 2QR 联立以上各式并代入数据得 FNP750 N FNQ1 500 N 第 13 页 根据牛顿第三定律，货物到达弧形轨道始、
21、末端时对轨道压力大小分别为 750 N，方向垂直于斜面SP斜向下与 1 500 N，方向竖直向下.(2)假设滑上木板A时，木板不动，由受力分析得：1m1g2(m12m2)g 假设滑上木板B时，木板B开场滑动，由受力分析得：1m1g2(m1m2)g 联立并代入数据得 0.2410.36.(3)10.3，由上问可知，货物在木板A上滑动时，木板不动，设货物在木板A上做减速运动时加速度大小为a1，由牛顿第二定律得1m1gm1a1 设货物滑到木板A末端时速度为v1，由运动学公式得：v 21v 2Q2a1l 联立并代入数据得v14 m/s 货物滑过木板A系统产生热量Q11m1gl600 J 设货物滑上木板
22、B经过时间t，货物与木板B到达共同速度v2，木板B加速度为a2，由运动学公式与牛顿第二定律，有：v2a2t v2 v1a1t 1m1g2(m1m2)gm2a2 木板运动位移x2v22t 货物运动位移x1v1v22t 货物相对木板B位移 xx1x2 第 14 页 联立以上各式并代入数据得：x209 m xl4 m，可见：货物与木板B到达共同速度后，由于12，故两者整体在水平面做匀减速运动直至停顿，货物与木板B系统产生热量Q21m1gx1 0003 J 货物滑上木板系统所产生热量QQ1Q22 8003 J933.3 J 25.(18 分)如图 13 所示，在平面直角坐标系内，第一象限等腰三角形MN
23、P区域内存在垂直于坐标平面向外匀强磁场，y0 区域内存在着沿ym，电荷量为q带电粒子从电场中Q(2h，h)点以速度v0水平向右射出，经坐标原点O射入第一象限，最后以垂直于PNMN平行于x轴，N点坐标为(2h,2h)，不计粒子重力，求：图 13(1)电场强度大小；(2)磁感应强度大小B；(3)粒子在磁场中运动时间.答案(1)mv 202qh(2)mv0qh(3)h4v0 解析(1)由几何关系可知粒子在匀强电场中水平位移为 2h，竖直方向距离为h，由平抛运动规律及牛顿运动定律得：2hv0t h12at2 第 15 页 由牛顿运动定律可知：Eqma 联立解得：Emv 202qh；(2)粒子到达O点，
24、沿y方向分速度 vyatEqm2hv0v0；速度与x轴正方向夹角满足 tan vyvx1，45 粒子从MP中点垂直于MP进入磁场，垂直于NP射出磁场，粒子在磁场中速度v2v0；轨道半径R2h 由Bqvmv2R得；Bmv0qh.(3)由题意得，带电粒子在磁场中转过角度为 45，故运动时间t18T2m Bq18h4v0 三、选做题(请从两道题中任选一题作答，每题 15 分，如果多做，那么按所做第一题计分)33.(1)(5 分)以下说法正确是()A.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞次数，仅与单位体积内分第 16 页 子数有关 B.一定质量理想气体保持压强不变时，气体分子热运动可能变得更剧烈 C.
25、因为布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒运动，所以布朗运动剧烈程度与自身体积有关，而与液体温度无关 D.一定温度下，水饱与汽压是一定 (2)(10 分)如图 14 所示，两个壁厚可忽略圆柱形金属筒A与BA用绳系于天花板上，用一块绝热板托住B，使它们内部密封气体压强与外界大气压一样，均为 1.0105 Pa，然后缓慢松开绝热板，让B下沉，当B下沉了 2 cm 时，停顿下沉并处于静止状态.求：图 14(i)此时金属筒内气体压强.(ii)假设当时温度为 27，欲使下沉后套筒恢复到原来位置，应将气体温度变为多少.答案(1)BDE(2)(i)0.9105 Pa(ii)3 解析 答案 BDE 解析(1)气体分子
26、单位时间内与单位面积器壁碰撞次数与单位体积内分子数与气体温度有关，故 A 错误；保持压强不变时，根据理想气体状态方程pVTC，假设体积增加，那么温度升高，分子热运动变得剧烈，故 B 正确；布朗运动剧烈程度与悬浮颗粒大小有关，是由于颗粒越大，分子碰撞不平衡性越不明显；同时也与液体温度有关，故 C错误；饱与汽压是物质一个重要性质，它大小取决于物质本性与温度；第 17 页 所以一定温度下饱与汽压是一定值，故 D 正确；一定质量理想气体内能只与温度有关，温度越高，内能越大，E 正确.(2)(i)设金属筒横截面积为S(cm2)，p11.0105 Pa，V118S cm3，V220S cm3 根据玻意耳定
27、律，p1V1p2V2，p2p1V1V21.010518S20S Pa0.9105 Pa(ii)V220S cm3，T2300 K，V318S cm3，根据盖吕萨克定律得到，V2T2V3T3，T3V3T2V218S30020S K270 K，t3.34.(1)(5 分)图 15(a)为一列简谐横波在t0.1 s 时刻波形图，P是平衡位置为x1 m 处质点，Q是平衡位置为x4 m 处质点，图(b)为质点Q振动图象，那么以下说法正确是()图 15 A.该波周期是 0.1 s B.该波传播速度为 40 m/s x轴负方向传播 D.t0.1 s 时，质点Q速度方向向下 t0.1 s 到 t0.25 s，
28、质点P通过路程为 30 cm(2)(10 分)如图 16 甲所示是由透明材料制成半圆柱体，一束细光束由真空沿着径向与AB成角射入后对射出折射光线强度进展记录，发第 18 页 现它随着角变化而变化，变化关系如图乙所示，如图丙所示是这种材料制成玻璃砖，左侧是半径为R半圆，右侧是长为 4R，宽为 2R长方形，一束单色光从左侧A点沿半径方向与长边成 45角射入玻璃砖，求：图 16 该透明材料折射率；光线在玻璃砖中传播总时间；(光在空气中传播速度为c)答案(1)BCD(2)2 2216Rc 解析(1)由振动图象可知，该波周期是 0.2 s，选项 A 错误；该波传播速度为vT80.2 m/s40 m/s，
29、选项 B 正确；由振动图线可知，t0.1 s 时刻，Q点振动方向向下，可知该波沿x轴负方向传播，选项 C、D 正确；从t0.1 s 到 t0.25 s，经历时间为 0.15 s0.75 T，质点P不是从平衡位置(或者波峰、波谷)开场振动，故通过路程小于 3A30 cm，选项 E 错误；应选 B、C、D.(2)由图乙可知，45时，折射光线开场出现，说明此时对应入射角应是发生全反射临界角，即：C904545，根据全反射临界角公式为：n1sin C2 因为临界角是 45，光线在玻璃砖中刚好发生 5 次全反射，光路图如下图，那么光程为：第 19 页 L(282)R 光在玻璃砖中传播速度为：vcnc2 光在玻璃砖中传播时间：tLv2216Rc.