等值模拟(二)

1、等值模拟(二)一、单项选择题(本题共5小题，每小题3分，共计15分，每小题只有一个选项符合题意)1.如图1所示，a、b两条曲线是汽车甲、乙在同一条平直公路上运动的速度时间图象，已知在t2 时刻，两车相遇，下列说法正确的是()图1A.t1时刻两车也相遇B.t1时刻甲车在前，乙车在后C.甲车速度先增大后减小，乙车速度先减小后增大D.甲车加速度先增大后减小，乙车加速度先减小后增大答案C解析在t2时刻，两车相遇，在t1t2时间内，a图线与时间轴围成的面积大，则a的位移大，可知t1时刻，b车在前，a车在后，故A、B错误；由图线可知，a车的速度先增大后减小，b车的速度先减小后增大，故C正确；图线切线的斜率

2、表示加速度，可知a车的加速度先减小后增大，b车的加速度先减小后增大，故D错误.2.如图2所示，在楼道内倾斜天花板上需要安装灯泡照明，两根轻质细线的一端拴在O点、另一端分别固定在天花板上a点和b点，一灯泡通过轻质细线悬挂于O点，系统静止，Oa水平、Ob与竖直方向成一定夹角.现在对灯泡施加一个水平向右的拉力，使灯泡缓缓向右移动一小段距离的过程中()图2A.Oa上的拉力F1可能不变B.Oa上的拉力F1不断增大C.Ob上的拉力F2不断减小D.Ob上的拉力F2可能增大答案B解析设灯泡为C.先选择灯泡为研究对象，开始时灯泡受到重力和细线的拉力，所以细线的拉力等于灯泡的重力；对灯泡施加一个水平向右的拉力F后

3、设OC与竖直方向之间的拉力为，如图甲，则FC，选择节点O为研究对象，则O点受到三个力的作用处于平衡状态，受力如图乙，由图可知，在竖直方向：F2沿竖直方向的分力始终等于FCcos mg，而且F2的方向始终不变，所以F2始终不变；沿水平方向：F1的大小等于F2沿水平方向的分力与FC沿水平方向分力的和，由于FC沿水平方向分力随的增大而增大，所以F1逐渐增大.可知四个选项中只有B正确.3.如图3所示，在理想变压器输入端AB间接入220 V正弦交流电，变压器原线圈n1110匝，副线圈n220匝，O为副线圈中间抽头，D1、D2为理想二极管，阻值R20 ，则R上消耗的热功率为()图3A.20 W B.20

4、W C.40 W D.80 W答案A解析在AB间接入正弦交流电U1220 V，变压器原线圈n1110匝，副线圈n220匝，有：，得有效值U240 V.O为副线圈中间抽头，则R两端电压为20 V，所以R消耗的热功率为：P W20 W，A正确.4.如图4所示，将一质量为m的小球从空中O点以速度v0水平抛出，飞行一段时间后，小球经过P点时动能Ek5mv，不计空气阻力，则小球从O到P()图4A.下落的高度为B. 速度增量为3v0，方向斜向下C.运动方向改变的角度满足tan D. 经过的时间为答案D解析平抛运动水平方向匀速直线运动，速度一直为v0.经过P点时，有mv25mv，可得v210v.根据平抛运动

5、速度合成有vvv210v，所以竖直方向的分速度vy3v0.竖直方向为自由落体运动，所以运动时间t，选项D对.速度增量vatgt3v0，方向与加速度相同，竖直向下，选项B错.下落高度hgt2，选项A错.运动方向改变的角度tan 3，选项C错.5.北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系统将由35颗卫星组成，卫星的轨道有三种：地球同步轨道、中轨道和倾斜轨道.其中，同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，那么同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为()A.() B.()2 C.() D. ()答案C解析同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，根据开普勒第三定律k得()3，所以同步卫

6、星与中轨道卫星的周期之比约为()，故选项C正确.二、多项选择题(本题共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，错选或不答的得0分)6.如图5所示，关于下列器材的原理和用途，正确的是()图5A.变压器可以改变交变电压但不能改变频率B.扼流圈对交流的阻碍作用是因为线圈存在电阻C.真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流使炉内金属熔化D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用答案AD解析变压器可以改变交变电压但不能改变频率，选项A正确，扼流圈对交流的阻碍作用是因为线圈存在电感，选项B错误，真空冶炼炉的工作原理是炉内金属矿石中产生涡流使炉内

7、金属熔化，选项C错误.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用，选项D正确.7.真空中，两个固定点电荷A、B所带电荷量分别为Q1和Q2，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图6实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向，电场线上标出了C、D两点，其中D点的切线与AB连线平行，AB连线中点为O，则()图6A.A带正电，B带负电，且Q1>Q2B.O点电势比D点电势高C.负检验电荷在C点的电势能大于在D点的电势能D.在C点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿此电场线运动到D点答案AB解析由于在D点处的电场线的切线方向与AB平行，说明A、B两点电荷在D点的电场强度沿水平方向的分量相

8、等，由图可知，AD>BD，说明Q1>Q2，又由电场线的方向可知，A是正电荷，B是负电荷，选项A正确；因为O点为AB的中点，Q1>Q2，说明与D点等电势的点在O点的右方，故O点电势比D点电势高，选项B正确；将负电荷由C点移动到D点时，电场力做负功，故电势能增大，所以负检验电荷在C点的电势能小于在D点的电势能，选项C错误；在C点由静止释放一带正电的检测电荷，所以检验电荷不会沿此电场线运动到D点，选项D错误.8.某电场沿x轴上各点的电场强度大小变化如图7所示；场强方向与x轴平行，规定沿x轴正方向为正，一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴负方向运动，到达x1位置时速度第一次为零

9、，到达x2位置时速度第二次为零，不计粒子的重力.下列说法正确的是() 图7A.点电荷从x1运动到x2的过程中，速度先保持不变，然后均匀增大再均匀减小B.点电荷从O沿x轴正方向运动到x2的过程中，加速度先均匀增大再均匀减小C.电势差Uox1Uox2D.在整个运动过程中，点电荷在x1、x2位置的电势能最大答案BD解析由题意，点电荷到达x1位置速度第一次为零，在x2位置速度第二次为零，可知点电荷从O点运动到x1再运动到x2的过程中，速度先均匀减小，再均匀增大，然后先做加速度增大的减速运动，再做加速度减小的减速运动，故A错误.由图可知，x轴正方向上场强沿着x轴正方向，场强大小是非线性变化，x轴负方向场

10、强方向沿着x轴负方向，为匀强电场.点电荷从O点沿x轴正方向运动到x2，场强先均匀增大后均匀减小，电场力先均匀增大后均匀减小，其加速度先均匀增大后均匀减小，故B正确.根据动能定理，电荷由O点到x1和O点到x2都有：qU0mv，故：Uox1Uox2，故C错误.电荷运动过程中动能和电势能之和保持不变，动能最小则电势能就最大，因点电荷到达x1位置速度第一次为零，在x2位置第二次速度为零，故在x1、x2位置电势能最大，故D正确.故选B、D.9.如图8所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高.一个质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在

11、小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处.小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g.下列说法正确的有()图8A.弹簧长度等于R时，小球的动能最大B.小球运动到B点时的速度大小为 C.小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg D.小球从A到C的过程中，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量答案CD解析由几何关系可知，弹簧长度等于R时，此时由于重力作用，小球仍要加速下滑，故此时小球的动能不是最大，选项A错误；从A点到B点，由能量守恒定律可知mg·2REp1mvEp2；弹簧在A处的伸长量等于在B处的压缩量，则弹力大小相等，

12、且Ep1Ep2，则解得vB2，选项B错误；小球在A点时对圆环的压力FAmgF；在B点时：FBFmgm；联立解得：FFBFAm4mg，故C正确；因机械能的变化量等于除重力以外的其它力做的功，小球从A到C的过程中，除重力做功外只有弹簧弹力做功，故弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量，选项D正确；故选C、D.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，请将解答填写在相应的位置.必做题10.(8分)小张和小明测绘标有“3.8 V0.4 A”小灯泡的伏安特性曲线，提供的实验器材有：A.电源E(4 V，内阻约0.4 )B.电压表V(2 V，内阻为2 k)C.电流表A

13、(0.6 A，内阻约0.3 )D.滑动变阻器R(010 )E.三个定值电阻(R11 k，R22 k，R35 k)F.开关及导线若干(1)小明研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装.在给定的定值电阻中选用_(选填“R1”“R2”或“R3”)与电压表_(选填“串联”或“并联”)，完成改装.(2)小张选好器材后，按照该实验要求连接电路，如图9所示(图中电压表已经过改装).闭合开关前，小明发现电路中存在两处不恰当的地方，分别是：_；_.图9(3)正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数改变，但均不能变为零.由此可以推断电路中发生的故障

14、可能是导线_(选填图中表示导线的序号).出现了_(选填“短路”或“断路”).答案(1)R2串联(2)电流表内接滑片P没有置于b端(3)8断路解析(1)电压表量程过小，要改装大量程，需要串联定值电阻，根据电压表满偏电流Ig0.001 A，改装后的量程UIg(2 000 R)，由于小灯泡的额定电压为3.8 V，所以选择定值电阻R2与电压表串联，改装后量程为4 V，满足需要又不太大.(2)小灯泡正常发光的电阻R 9.5 ，R2<RARV，所以电流表应该选择外接法.闭合开关前，灯泡电压要最小，等于0，所以滑片P应该置于b端.(3)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数改变.说明电

15、路为通路，但不能调到0，说明滑动变阻器的接入方式由分压式变为限流式，所以问题出在导线8出现了断路.11.(10分)为测量木块与木板间的动摩擦因数，将木板倾斜，木块以不同的初速度沿木板向上滑到最高点后再返回，用光电门测量木块来回的速度，用刻度尺测量向上运动的最大距离，为确定木块向上运动的最大高度，让木块推动轻质卡到最高点，记录这个位置，实验装置如图10甲所示.图10(1)本实验中，下列操作合理的是_.A.遮光条的宽度应尽量小些B.实验前将轻质卡置于光电门附近C.为了实验成功，木板的倾角必须大于某一值D.光电门与轻质卡最终位置间的距离即为木块向上运动的最大距离(2)用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如

16、图乙所示读数为_ mm.(3)改变木块的初速度，测量出它向上运动的最大距离与木块来回经过光电门时速度的平方差，结果如下表所示，试在丙图坐标纸上作出v2x的图象；经测量木板倾角的余弦值为0.6，重力加速度取g9.80 m/s2，则木块与木板间的动摩擦因数为_(结果保留两位有效数字).序号12345x/cm16.036.060.070.088.0v2/m2·s20.040.090.150.190.22(4)由于轻质卡的影响，使得测量的结果_(选填“偏大”或“偏小”).答案(1)AC(2)3.700(3)见解析图0.011(4)偏大解析(1)遮光条宽度与时间的比值是木块的平均速度，可以认为

17、是木块通过光电门时的瞬时速度，遮光条宽度越小，平均速度越接近瞬时速度，实验误差越小，因此遮光条的宽度应尽量小些，故A正确；实验时轻质卡应与木块一起向上运动，实验前应将轻质卡与木块靠在一起，故B错误；当木板倾角大于某一值时，木块重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，木块到达最高点后可以反向下滑，否则木块到达最高点后将静止，实验不能成功，为了实验成功，木板的倾角必须大于某一值，故C正确；木块出发点与轻质卡最终位置间的距离即为木块向上运动的最大距离，故D错误.(2)由图乙可知，螺旋测微器示数为3.5 mm20.0×0.01 mm3.700 mm.(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，

18、然后根据描出的点作出图象如图所示：由牛顿第二定律得：木块上滑时：mgsin mgcos ma1，木块下滑时：mgsin mgcos ma2，由匀变速直线运动的速度位移公式得：0v2a1x，v22a2x，v2vv24gxcos .由图示图象可知：斜率：k4gcos 0.25，动摩擦因数：0.011；(4)由于轻质卡与木板间存在摩擦力，所测摩擦力实际是木块与轻质卡受到的摩擦力的合力，由于轻质卡所受摩擦力影响，所以动摩擦因数偏大.12.选做题本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答，若多做，则按A、B两小题评分.A.选修33(12分)(1)以下说法正确的是_.A.当两个分

19、子间的距离为r0(平衡位置)时，分子势能最小B.布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动C.一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径dD.温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质(2)如图11所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的.开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞上升，经过足够长时间后，活塞停在B点，则活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为_，在该过程中，缸内气体_(填“吸热”或“放热”).(设周围环境温度保持不变，已知ABh，大气压强为p0，重力加速度为g)图11(3)“水立方”国家游

20、泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆.“水立方”游泳馆是共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50 m、宽25 m、水深3 m.设水的摩尔质量为M1.8×102 kg/mol，试估算该游泳池中的水分子数.(结果保留两位有效数字)答案(1)AD(2)p0吸热(3)1.3×1032个解析(3)设水的密度为，游泳池中水的质量为m ，阿伏加德罗常数为NA，游泳池中水的总体积为 V50×25×3 m33.75×103 m3则游泳池中水的物质的量为n所含的水分子数为N1nNA个1.3×1032个.B.选修34(12分)(1)下列

21、说法中正确的是()A.同种介质中，光的波长越短，传播速度越快B.泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说C.某同学在测单摆的周期时将全振动的次数多记了一次，则测出的周期偏小D.可见光波长越长，越容易发生衍射(2)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t0时刻波刚好传播到x6 m处的质点A，如图12所示，已知波的传播速度为48 m/s.请回答下列问题：图12从图示时刻起再经过_s，质点B第一次处于波峰；写出从图示时刻起质点A的振动方程为_cm.(3)如图13为一块直角三棱镜，顶角A为30°.一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC边射出，出射光线与AC

22、边夹角也为30°.则该激光在棱镜中的传播速度为多少？(结果保留两位有效数字)图13答案(1)CD(2)0.5y2sin 12t(3)1.7×108 m/s解析(3)由几何关系得：A30°90°30°60°，折射率 n激光在棱镜中的传播速度v m/s1.7×108 m/s.C.选修35(12分)(1)下列说法中正确的是()A.电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性B.裂变物质体积小于临界体积时，链式反应不能进行C.原子核内部一个质子转化成一个中子时，会同时释放出一个电子D.235U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可

23、能变短(2)氢原子的能级如图14所示，有一群处于n4能级的氢原子，若氢原子从n4能级向n2能级跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应，则：图14这群氢原子发出的光中共有_种频率的光能使该金属产生光电效应；从n4能级向n1能级跃迁时发出的光照射该金属，所产生的光电子的最大初动能为_ eV.(3)如图15所示，质量为2m的小滑块P和质量为m的小滑块Q都视作质点，与轻质弹簧相连的Q静止在光滑水平面上.P以某一初速度v向Q运动并与弹簧发生碰撞，求：图15弹簧的弹性势能最大时，P、Q的速度大小；弹簧的最大弹性势能.答案(1)AB(2)410.2(3)vmv2解析(1)电子是实物粒子，而电子的衍射现象

24、说明实物粒子也具有波动性，故A正确；链式反应的条件是裂变物质的体积不小于其临界体积，因此当裂变物质的体积小于临界体积时，链式反应不能进行，故B正确；原子核内部一个质子转化成一个中子时，会同时释放出一个正电子，故C错误；元素的半衰期与环境及化学状态无关，故D错误.(2)一群处于n4能级的氢原子向基态跃迁时，因为氢原子从n4能级向n2能级跃迁所发出的光正好使某种金属材料产生光电效应，所以只有n4跃迁到n1，n3跃迁到n1，n3跃迁到n2，n2跃迁到n1的光子能够使该金属发生光电效应，即4种；逸出功W(0.853.4) eV2.55 eV，从而从n4能级跃迁到n1能级辐射的光子能量最大，为0.85

25、eV13.6 eV12.75 eV，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能Ekm12.75 eV2.55 eV10.2 eV.(3)P以某一初速度v向Q运动并与弹簧发生碰撞，P做减速运动，Q做加速运动，当P与Q速度相等时，弹簧最短，弹性势能最大，规定向右为正方向，根据动量守恒定律得：2mv0(2mm)v1解得：v1v.根据动量守恒知系统的部分动能转化为弹性势能，所以最大弹性势能为：Emax×2mv2×3mvmv2.四、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.)

26、13.(15分)如图16所示，已知倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上.一小球从高为H(hHh)处自由下落，与斜面做无能量损失的碰撞后水平抛出.小球自由下落的落点距斜面左侧的水平距离x满足一定条件时，小球能直接落到水平地面上.图16(1)求小球落到地面上的速度大小；(2)求要使小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，x应满足的条件；(3)在满足(2)的条件下，求小球运动的最长时间.答案(1)(2)hH<x<h(3)2解析(1)设小球落到地面上的速度为v，根据机械能守恒得：mgHmv2，得：v.(2)小球做自由落体的末速度为：v0小球做平抛运动的时间为：t s2由shx

27、解得：hHxh(3)t总t当Hhxhx，即xhH时，小球运动时间最长.xhH，符合(2)的条件.代入得：tmax2.14.(16分)如图17所示，在光滑绝缘水平面上，质量为m的均匀绝缘棒AB长为L、带有正电，电量为Q且均匀分布.在水平面上O点右侧有匀强电场，场强大小为E，其方向为水平向左，BO距离为x0，若棒在水平向右的大小为的恒力作用下由静止开始运动.求：图17(1)棒的B端进入电场时的加速度大小和方向；(2)棒在运动过程中的最大动能；(3)棒的最大电势能.(设O点处电势为零)答案(1)方向向右(2)(x0)(3)棒的最大电势能可能是、(x0)和解析(1)根据牛顿第二定律，得·ma

28、a，方向向右.(2)设当棒进入电场x时，其动能达到最大，则此时棒受力平衡，有x· 得x，由动能定理：E kW(x0x)x(x0)(x0)(3)棒减速到零时，棒可能全部进入电场，也可能不能全部进入电场，设恰能全部进入电场，则有：(x0L)L0，得x0L；Ep(LL)当x0L时，棒不能全部进入电场，设进入电场x(x0x)x00解之得：xEp1WF(x0)当x0L时，棒能全部进入电场，设进入电场x(x0x)LQE(xL)0得：x则Ep2(x0x)·.15.(16分)如图18甲所示，在y0的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示；与x轴平行的虚线MN下方有沿y方向的匀强电