高考模拟试卷物理试题及详细答案解析（共10套）

高考物理模拟试题精编(一)(考试用时：60分钟试卷满分：110分)第Ⅰ卷(选择题共48分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．)14．自然界存在的放射性元素的原子核并非只发生一次衰变就达到稳定状态，而是要发生一系列连续的衰变，最终达到稳定状态．某些原子核的衰变情况如图所示(N表示中子数，Z表示质子数)，则下列说法正确的是()A．由eq\o\al(228,)88Ra到eq\o\al(228,)89Ac的衰变是α衰变B．已知eq\o\al(228,)88Ra的半衰期是T，则8个eq\o\al(228,)88Ra原子核经过2T时间后还剩2个C．从eq\o\al(228,)90Th到eq\o\al(208,)82Pb共发生5次α衰变和2次β衰变D．图中发生的α衰变和β衰变分别只能产生α和β射线15．如图甲所示，一质量为m＝65kg的同学双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图象如图乙所示，0～1.0s内图线为直线．已知重力加速度大小g＝10m/s2，则下列说法正确的是()A．t＝0.7s时，该同学的加速度大小为3m/s2B．t＝0.5s时，该同学处于超重状态C．t＝1.1s时，该同学受到单杠的作用力大小为6500ND．t＝1.4s时，该同学处于超重状态16．t＝0时刻，一物块(可视为质点)以v0＝6m/s的初速度沿倾角θ＝37°且足够长的斜面向上运动，物块运动的部分v－t图象如图所示，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，下列说法中正确的是()A．当物块向上运动的速度减为零时，物块可能在斜面上静止B．物块在斜面上向上与向下运动的加速度等大反向C．物块向上运动的时间和向下运动回到出发点的时间之比为1∶eq\r(2)D．物块向上运动过程中中间时刻的速度大于向下运动过程中位移中点的速度17．探测火星一直是人类的梦想，若在未来某一天，宇航员乘飞船绕火星做匀速圆周运动，测出飞船做圆周运动时离火星表面的高度为H、环绕的周期为T及环绕的线速度为v，已知引力常量为G，不考虑火星的自转，则()A．火星的半径为eq\f(vT,2π)B．火星的质量为eq\f(Tv2,2πG)C．火星表面的重力加速度为eq\f(2πTv3,vT－2πH2)D．火星的第一宇宙速度为eq\r(\f(4π2Tv3,vT－2πH3))18．如图所示，一质量为m、电荷量为q的带正电小球在匀强电场中运动，其运动轨迹在竖直平面(纸面)内，且关于过轨迹最右侧N点的水平直线对称．已知重力加速度大小为g，忽略空气阻力，小球可视为质点．由此可知()A．匀强电场的方向水平向左B．电场强度E满足E＞eq\f(mg,q)C．小球在M点的电势能比在N点的大D．M点的电势比N点的高二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分．)19．如图所示为质谱仪的工作原理图，初速度忽略不计的带电粒子进入加速电场，经加速电场加速后进入速度选择器，在速度选择器中沿直线运动后通过平板S的狭缝P进入平板S下方的匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面，磁感应强度大小为B，粒子最终打在胶片A1A2上，粒子打在胶片上的位置与狭缝P的距离为L，加速电场两板间的电压为U，速度选择器两板间的电场强度大小为E，不计粒子的重力，则下列说法正确的是()A．速度选择器两板间磁场方向垂直于纸面向里B．平板S下方的磁场方向垂直于纸面向外C．粒子经加速电场加速后的速度大小为eq\f(4U,BL)D．速度选择器两板间磁场的磁感应强度大小为eq\f(E,B)20．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝3∶1，灯泡A、B完全相同，灯泡L与灯泡A的额定功率相同，但额定电压不同，当输入端接上u＝45eq\r(2)sin100πt(V)的交流电压后，三个灯泡均正常发光，图中两电流表均为理想电流表且电流表A2的示数为2A，则()A．电流表A1的示数约为1.33AB．灯泡L的额定电压为15VC．灯泡A的额定电压为5VD．变压器原线圈消耗的功率为20W21．如图所示，在水平面的直角坐标系的第一象限内有磁场分布，方向垂直于水平面向下，磁感应强度大小沿y轴方向没有变化，沿x轴方向磁感应强度大小与x成反比，光滑角形金属长导轨MON固定在水平面内，∠MON＝θ，ON与x轴重合，一根始终与ON垂直且足够长的金属棒在水平向右的外力作用下沿导轨向右滑动，金属棒在滑动过程中始终与导轨接触良好，已知t＝0时，金属棒位于顶点O处，金属棒的质量为m，假定回路中只存在接触电阻且恒为R，其余电阻不计，则下列说法正确的是()A．若金属棒做初速度为零的匀加速直线运动，则金属棒上产生的感应电流均匀增大B．若金属棒做初速度为零的匀加速直线运动，则通过金属棒的电荷量均匀增加C．若金属棒匀速向右运动，则外力必须均匀增大D．若金属棒匀速向右运动，则接触点的发热功率一定是恒定的选择题答题栏题号14151617答案题号18192021答案第Ⅱ卷(非选择题共62分)本卷包括必考题和选考题两部分．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．22．(6分)某实验小组利用如图1所示的实验装置验证动量守恒定律．实验的主要步骤如下：(1)用游标卡尺测量小球A、B的直径d，其示数均如图2所示，则直径d＝________mm，用天平测得球A、B的质量分别为m1、m2.(2)用两条细线分别将球A、B悬挂于同一水平高度，且自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上．(3)将球A向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为α时由静止释放，与球B碰撞后，测得球A向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ1，球B向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ2.(4)若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式为__________________；若碰撞是弹性碰撞，则还应满足的表达式为________________________．(用测量的物理量表示)23．(9分)某课外物理兴趣小组在探究有关电路问题时设计了如图甲所示的电路，实验器材如下：电压表V1：量程为0～3V，内阻约为3kΩ电压表V2：量程为0～15V，内阻约为10kΩ电流表A：量程为0～0.6A，内阻RA(未知，待测)热敏电阻RT，电阻箱R，电源(电动势E、内阻r)，开关、导线若干该兴趣小组按照图甲所示电路图连接好电路后，闭合开关，通过改变电阻箱的阻值，记录多组不同情况下电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2，电流表的示数I.(1)该兴趣小组首先进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验，在I－U坐标系中，将各组U1、I的数值标记在相应的位置，描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线，如图乙中曲线所示．为了减小实验误差，应该将导线c端接在________(填“a”或“b”)处；为了让所描绘的曲线左侧尽可能完整一些，应选用最大阻值适当________(填“大”或“小”)一些的电阻箱．(2)运用(1)中接好的电路，再进行测量电源电动势和内阻的实验．将U2和I的数据也描绘在I－U坐标系中，如图乙中直线所示，根据图象可知，选用的电源的电动势E＝________V，内阻r＝______Ω.(计算结果保留两位有效数字)(3)小组成员又利用该实验测出了电流表的内阻RA的值．当电阻箱接入电路的阻值为2Ω时，发现电压表V1示数是2.8V，则可知电流表的内阻为________Ω.24．(14分)如图所示，半径为R的竖直半圆形轨道MN的底端N点处有质量分别为m和2m的A、B两小球(可视为质点)，A、B两小球之间用短细线连接，中间夹有一被压缩的弹簧，弹簧与A球、B球均不粘连，某时刻烧断细线，A球沿半圆形轨道运动，B球沿水平轨道向右运动，且A球恰好能够到达半圆形轨道的最高点M，此时B球与质量为2m的小球C发生碰撞(碰撞时间不计)并粘合在一起向右运动，最后A球恰好在水平轨道的P点击中B球，不计一切摩擦，弹簧的长度可忽略不计，重力加速度为(1)N、P间的距离；(2)N、Q间的距离；(3)B、C两小球碰撞时损失的能量．25．(18分)将一内壁光滑的绝缘细圆管做成的圆环BDC固定在竖直面内，圆环的圆心为O，D为圆环的最低点，其中∠BOC＝90°，圆环的半径为R＝eq\r(2)L，过OD的虚线与过BC的虚线垂直且交于点S，虚线BC的上方存在水平向右的范围足够大的匀强电场．圆心O的正上方A点有一质量为m、带电荷量为－q的绝缘小球(可视为质点)，其直径略小于圆管内径，AS＝L.现将该小球无初速度释放，经过一段时间小球刚好无碰撞地进入圆管中并继续在圆管中运动，重力加速度大小用g表示．(1)求虚线BC上方匀强电场的电场强度大小；(2)求当小球运动到圆环的最低点D时对圆环压力的大小；(3)小球从管口C离开后，经过一段时间后落到虚线BC上的F点(图中未标出)，则C、F两点间的电势差为多大？请考生在第33、34两道物理题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分．33．(15分)【物理——选修3－3】(1)(5分)关于气体的内能，下列说法正确的是________．(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．质量和温度都相同的气体，内能一定相同B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C．气体被压缩时，内能可能不变D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加(2)(10分)如图所示，A、B是放置在水平面上两个形状相同的汽缸，其长度为L，在B汽缸内可无摩擦滑动的活塞截面积为S，它的厚度可忽略，A、B之间有一个体积不计的细管连通，K为阀门，A汽缸和细管是导热材料制成的，B汽缸是绝热材料制成的．开始时阀门关闭，活塞处于B汽缸的最右端；A、B汽缸内分别密闭压强为2p0和p0的两种理想气体，气体温度和环境温度均为T0，打开阀门K后，活塞向左移动eq\f(1,5)L的距离并达到平衡，此过程环境温度不变，求：①A汽缸内气体的压强；⑦B汽缸内气体的温度．34．(15分)【物理——选修3－4】(1)(5分)波源质点在坐标原点O沿y方向上下振动，已知t＝0时刻波恰好传到x＝20cm的质点处，波形如图，波沿x轴正向传播，波速为2m/s，由此可知________．(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0分)A．波源质点的振动周期一定为0.2sB．介质中各质点的振幅一定为4cmC．波源质点的起振方向一定沿y轴负方向D．再经过0.4s波恰好传到x＝60cm的P点E．当波源质点沿着x轴正向运动时，站在x轴正向相对于地面静止的观察者接收到的波的频率变大(2)(10分)如图为一圆柱中空玻璃管，管内径为R1，外径为R2，R2＝2R1.一束光线在圆柱横截面内射向玻璃管，为保证在内壁处光不会进入中空部分，问入射角i应满足什么条件？详解答案：高考物理模拟试题精编(一)14．解析：选C.由题图可知，eq\o\al(228,)88Ra衰变后的新原子核为eq\o\al(228,)89Ac，新原子核的质子数比Ra的多1个，所以是β衰变，选项A错误；原子核的半衰期是对大量原子核的行为做出的统计预测，对于单个的微观事件是不可预测的，选项B错误；由质量数和电荷数守恒知，从eq\o\al(228,)90Th到eq\o\al(208,)82Pb共发生5次α衰变和2次β衰变，选项C正确；γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的，选项D错误．15．解析：选B.根据v－t图象的斜率表示加速度可知，t＝0.7s时，该同学的加速度大小为0.3m/s2，A错误；t＝0.5s时，该同学向上做加速运动，故处于超重状态，B正确；t＝1.1s时，该同学的速度达到最大，加速度为零，则他受到单杠的作用力大小等于其重力，为650N，C错误；t＝1.4s时，该同学向上做减速运动，加速度方向向下，故处于失重状态，D错误．16．解析：选C.由v－t图象可知小物块沿斜面向上做匀减速直线运动，加速度大小a1＝8m/s2，方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律有mgsin37°＋μmgcos37°＝ma1，解得μ＝0.25，即mgsin37°＞μmgcos37°，物块向上运动的速度减为零后，不可能静止在斜面上，故选项A错误；物块向上运动速度减为零后，将向下做匀加速运动，由mgsin37°－μmgcos37°＝ma2，解得加速度大小a2＝4m/s2，方向沿斜面向下，故选项B错误；根据题图可知物块向上运动的时间和位移大小分别为t1＝0.75s，s＝2.25m，又由公式s＝eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,2)得，物块向下运动回到出发点的时间t2＝eq\f(3\r(2),4)s，故选项C正确；由题图知，物块向上运动过程中时间中点的速度大小为3m/s，向下运动过程中位移中点的速度大小v＝eq\r(2a2·\f(s,2))＝3m/s，故选项D错误．17．解析：选C.由圆周运动知识可知，v＝eq\f(2πR＋H,T)，得R＝eq\f(vT,2π)－H，A项错误；由Geq\f(Mm,R＋H2)＝meq\f(v2,R＋H)，得M＝eq\f(R＋Hv2,G)＝eq\f(Tv3,2πG)，B项错误；对于火星表面的物体有Geq\f(Mm0,R2)＝m0g，得g＝eq\f(GM,R2)＝eq\f(2πTv3,vT－2πH2)，C项正确；由Geq\f(Mm1,R2)＝m1eq\f(v\o\al(2,1),R)＝m1g可得，火星的第一宇宙速度v1＝eq\r(gR)＝eq\r(\f(Tv3,vT－2πH))，D项错误．18．解析：选B.由小球在匀强电场中的运动轨迹在竖直平面(纸面)内，且关于过轨迹最右侧N点的水平直线对称，可以判断小球所受合力的方向水平向左，而重力方向竖直向下，如图所示，则知电场力的方向一定斜向左上方，因小球带正电荷，故匀强电场的方向斜向左上方，且电场强度E满足E＞eq\f(mg,q)，故B正确，A错误；由沿着电场线方向电势逐渐降低可知M点的电势比N点的低，D错误；小球从M点运动到N点的过程中电场力做负功，电势能增加，故小球在M点的电势能比在N点的小，C错误．19．解析：选BC.由题意可知，粒子带正电，要使粒子沿直线穿过速度选择器，则粒子在速度选择器中受到的电场力与洛伦兹力等大反向，由此可以判断速度选择器中磁场的方向垂直于纸面向外，A错误；粒子进入平板下方磁场后向左偏转，根据左手定则可知，该磁场的方向垂直于纸面向外，B正确；粒子经加速电场加速，有qU＝eq\f(1,2)mv2，在速度选择器中，qE＝qvB0，粒子在平板下方磁场中做圆周运动，qvB＝meq\f(v2,\f(L,2))，得v＝eq\f(4U,BL)，B0＝eq\f(EBL,4U)，C正确，D错误．20．解析：选AB.因三个灯泡均正常发光，所以副线圈中总电流为I2＝4A，由变压规律可知原线圈中电流为I1＝eq\f(n2,n1)I2＝eq\f(4,3)A，A对；令副线圈两端电压为U2，则由变压规律可知原线圈两端电压U1＝eq\f(n1,n2)U2＝3U2，令灯泡L两端电压为UL，则ULI1＝U2IA，即UL＝eq\f(3,2)U2，而U＝UL＋U1且U＝45V，联立可得U2＝10V，UL＝15V，B对，C错；副线圈消耗的功率P＝U2I2＝40W，所以变压器原线圈消耗的功率也为40W，D错．21．解析：选AD.设磁感应强度大小随x变化的关系为B＝eq\f(k,x)，若金属棒做初速度为零的匀加速运动，则经过时间t，速度大小为v＝at，位移大小为x，接入电路中金属棒的长度为L＝xtanθ，由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律有I＝eq\f(E,R)＝eq\f(BLv,R)＝eq\f(\f(k,x)·xtanθ·at,R)＝eq\f(katanθ,R)·t，故通过金属棒的电流是均匀增大的，则在t时间内的平均电流为eq\x\to(I)＝eq\f(I,2)＝eq\f(katanθ,2R)·t，通过金属棒的电荷量为q＝eq\x\to(I)t＝eq\f(katanθ,2R)·t2，故A正确，B错误；若金属棒向右匀速运动，则通过金属棒的电流为I′＝eq\f(E′,R)＝eq\f(BLv′,R)＝eq\f(\f(k,x)·xtanθ·v′,R)＝eq\f(kv′tanθ,R)，根据受力平衡有F＝F安＝BI′L＝eq\f(k,x)·eq\f(kv′tanθ,R)·xtanθ＝eq\f(k2v′tan2θ,R)，即外力是恒定的，接触点的发热功率为P＝I′2R＝(eq\f(kv′tanθ,R))2R＝eq\f(k2v′2tan2θ,R)，故接触点的发热功率是恒定的，C错误，D正确．22．解析：(4)设悬点到球心的距离为L，碰撞前瞬间球A的速度大小为v0，碰后瞬间球A、B的速度大小分别为v1、v2，则根据机械能守恒定律得eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,0)＝m1g(L－Lcosα)，eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)＝m1g(L－Lcosθ1)，eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)＝m2g(L－Lcosθ2)．若两球碰撞前后的动量守恒，则m1v0＝－m1v1＋m2v2，得m1eq\r(1－cosα)＝m2eq\r(1－cosθ2)－m1eq\r(1－cosθ1)(或m1sineq\f(α,2)＝m2sineq\f(θ2,2)－m1sineq\f(θ1,2))；若碰撞是弹性碰撞，则eq\f(m1v\o\al(2,0),2)＝eq\f(m1v\o\al(2,1),2)＋eq\f(m2v\o\al(2,2),2)，得m1cosα＝m1cosθ1－m2(1－cosθ2)．答案：(1)22.0(2分)(4)m1eq\r(1－cosα)＝m2eq\r(1－cosθ2)－m1eq\r(1－cosθ1)(或m1sineq\f(α,2)＝m2sineq\f(θ2,2)－m1sineq\f(θ1,2))(2分)m1cosα＝m1cosθ1－m2(1－cosθ2)(2分)23．解析：(1)利用伏安法测电阻，由题图乙可知热敏电阻的阻值远小于电压表的内阻，所以电流表采用外接法，应该将导线c端接在a处．为了让所描绘的曲线左侧尽可能完整一些，应选用最大阻值适当大些的电阻箱，电压表变化范围大些．(2)由闭合电路欧姆定律知E＝U2＋Ir，得I＝eq\f(E,r)－eq\f(1,r)U2，当I＝0时，由题图乙可知E＝6.0V，eq\f(1,r)＝|k|＝0.2Ω－1，得r＝5.0Ω.(3)当电阻箱接入电路的阻值为R＝2Ω时，电压表V1示数为2.8V，由题图乙知电路电流I＝0.4A，则E＝U1＋I(RA＋R＋r)，代入数据可得RA＝1Ω.答案：(1)a(1分)大(2分)(2)6.0(2分)5.0(2分)(3)1(2分)24．解析：(1)A球恰好能够到达M点，重力提供其做圆周运动的向心力，则有mg＝meq\f(v\o\al(2,1),R)(1分)A球从M点到P点做平抛运动竖直方向有2R＝eq\f(1,2)gt2(1分)水平方向有xNP＝v1t(1分)联立解得xNP＝2R(1分)(2)A、B两小球在细线烧断后瞬间有mAvA＝mBvB(2分)A球从N点运动到M点由动能定理有－2mAgR＝eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,A)(2分)联立解得vA＝eq\r(5gR)，vB＝eq\f(\r(5gR),2)当B球与C球发生非弹性碰撞时有mBvB＝(mB＋mC)v共(2分)B、C两小球从Q点运动到P点的时间与A球做平抛运动的时间相等，有xQP＝v共t(1分)联立解得xQP＝eq\f(\r(5),2)R则xNQ＝xNP－xQP＝eq\f(4－\r(5),2)R(1分)(3)根据能量守恒定律，B、C两小球碰撞时损失的能量为ΔE＝eq\f(1,2)mBveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)(mB＋mC)veq\o\al(2,共)＝eq\f(5,8)mgR(2分)答案：(1)2R(2)eq\f(4－\r(5),2)R(3)eq\f(5,8)mgR25．解析：(1)小球被释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动，小球从B点沿切线方向进入，则此时速度方向与竖直方向的夹角为45°，即加速度方向与竖直方向的夹角为45°，则tan45°＝eq\f(mg,Eq)(2分)解得E＝eq\f(mg,q)(1分)(2)小球从A点到D点的过程中，根据动能定理得eq\f(1,2)mveq\o\al(2,D)－0＝mg(2L＋eq\r(2)L)＋EqL(2分)当小球运动到圆环的最低点D时，根据牛顿第二定律得FN－mg＝meq\f(v\o\al(2,D),R)(1分)联立解得FN＝3(eq\r(2)＋1)mg(1分)根据牛顿第三定律得小球运动到圆环的最低点D时对圆环的压力大小为3(eq\r(2)＋1)mg(1分)(3)小球对A点到B点的过程中，根据动能定理得eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝mgL＋EqL(2分)解得vB＝2eq\r(gL)(1分)小球从C点抛出后做类平抛运动，抛出时的速度大小vC＝vB＝2eq\r(gL)(1分)小球的加速度大小g′＝eq\r(2)g(1分)当小球沿抛出方向和垂直抛出方向的位移相等时，回到虚线BC上，则有vCt＝eq\f(1,2)g′t2(1分)解得t＝2eq\r(\f(2L,g))(1分)则小球沿虚线BC方向运动的位移xCF＝eq\r(2)vCt＝eq\r(2)×2eq\r(gL)×2eq\r(\f(2L,g))＝8L(1分)沿着电场线方向电势降低，则C点与F点间的电势差为UCF＝－ExCF＝－eq\f(8mgL,q)(2分)答案：(1)eq\f(mg,q)(2)3(eq\r(2)＋1)mg(3)－eq\f(8mgL,q)33．解析：(1)温度决定分子的平均动能，质量相同的不同理想气体的物质的量不一定相同，内能不一定相同，选项A错误；物体内能与物体宏观运动速度无关，选项B错误；气体的内能是否变化由做功和热传递两方面决定，气体被压缩，外界对气体做正功W，若气体同时向外界放热Q，当W＝Q时气体的内能不变，选项C正确；一定质量的理想气体的内能仅由温度决定，选项D正确；根据理想气体状态方程可知等压膨胀过程中温度升高，一定质量的理想气体的内能仅由温度决定，可知内能必增加，选项E正确.(2)①打开阀门K后，A汽缸内气体等温膨胀，则有：2p0LS＝pA(L＋eq\f(1,5)L)S(2分)解得A汽缸内气体的压强pA＝eq\f(5,3)p0(2分)②打开阀门K后，B汽缸内气体绝热压缩，平衡后的气体压强为pB＝pA＝eq\f(5,3)p0(2分)根据理想气体状态方程有eq\f(p0LS,T0)＝eq\f(pBL－\f(1,5)LS,TB)(2分)解得B汽缸内气体的温度TB＝eq\f(4,3)T0(2分)答案：(1)CDE(2)①eq\f(5,3)p0②eq\f(4,3)T034．解析：(1)由图象易知选项C正确；波长为20cm＝0.2m，各质点的振幅为4cm，已知波沿x轴正向传播波速为2m/s，故波源质点的振动周期为0.1s，选项A错误，B正确；再经过0.4s波恰好传到x＝20cm＋80cm＝100cm处的点，则选项D错误；由多普勒效应知选项E正确．(2)设第一次折射角为r，全反射临界角为C，折射率为n，由折射定律有n＝eq\f(sini,sinr)(2分)sinC＝eq\f(1,n)(2分)当光在内壁上的入射角恰好等于临界角C时，由图中三角形，根据数学知识可得eq\f(sinπ－C,R2)＝eq\f(sinr,R1)(4分)综上可得：i≥30°(2分)答案：(1)BCE(2)i≥30°高考物理模拟试题精编(二)(考试用时：60分钟试卷满分：110分)第Ⅰ卷(选择题共48分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．)14．在物理学的发展过程中，许多物理学家的重大发现推动了物理学发展的进程．在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，错误的说法是()A．伽利略在研究自由落体中，开创了以实验和逻辑推理结合的科学思想方法B．普朗克在研究黑体辐射时提出了量子假说，这一假说宣告了量子论的诞生C．卢瑟福发现天然放射现象，说明原子核有复杂的内部结构，打开了原子核的大门D．爱因斯坦提出光子说，成功地解释了光电效应规律，证明光具有粒子性15．某物体做直线运动，运动的时间为t，位移为x.物体的eq\f(x,t)－t图象如图所示，下列说法正确的是()A．物体的加速度大小为eq\f(a,b)B．t＝0时，物体的初速度为bC．t＝0到t＝eq\f(b,2)这段时间物体的位移为eq\f(ab,4)D．t＝0到t＝b这段时间物体的平均速度为eq\f(a,4)16．如图所示，A、B是绕地球做圆周运动的两颗卫星，A、B两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为k∶1，则A、B两卫星的周期的比值为()A．keq\f(2,3) B．kC．k2 D．k317．如图所示为质谱仪的结构原理图，若从金属筒内同一位置由静止释放氢的三种同位素氕、氘、氚的原子核(不计重力)，经相同的电场加速和磁场偏转后分别打在照相底片上的A、B、C三个点，则氕、氘、氚原子核()A．进入磁场时的速度相同B．在磁场中运动的时间相同C．在电场中加速的时间相同D．打在照相底片上相邻两点间距离AB、BC之比为(eq\r(2)－1)∶(eq\r(3)－eq\r(2))18．如图甲所示为一自藕变压器，P2为副线圈的滑动触头，电压表与电流表均为理想交流电表，P1为滑动变阻器R的滑动触头，变压器的原线圈接有如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是()A．当P2位于正中央时，电压表的读数为110eq\r(2)VB．流过电流表的电流方向1s内改变50次C．在P2向下缓慢移动的过程中，两理想电表的读数均减小D．当P1向下移动时，变压器的输入功率减小二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分．)19．如图所示，在匀强磁场中转动的单匝线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，线圈匀速转动的周期为T＝0.2s，从线圈中性面开始计时，理想交流电流表的读数为2A，那么()A．穿过线圈的最大磁通量为eq\f(2\r(2),π)WbB．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝20eq\r(2)sin20πt(V)C．在线圈转过90°的过程中，外接电阻产生的焦耳热为1.8JD．在线圈转动90°的过程中，通过电阻R的电荷量为2eq\r(2)πC20．某研究性学习小组用加速度传感器探究物体从静止开始做直线运动的规律，得到了质量为1.0kg的物体运动的加速度随时间变化的关系图线，如图所示．由图可以得出()A．从t＝4.0s到t＝6.0s时间内物体做匀减速直线运动B．物体在t＝10.0s时的动量大小约为6.8kg·m/sC．从t＝10.0s到t＝12.0s的时间内合外力对物体做的功约为7.3JD．从t＝2.0s到t＝6.0s的时间内物体所受合外力先增大后减小21．如图所示是某同学自制电流表的原理图，质量为m的均匀金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧劲度系数为k，在边长ab＝L1、bc＝L2的矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度，MN的长度等于L1.当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与ab边重合，且指针指在标尺的零刻度处；当MN中有电流时，指针示数可表示电流大小，MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是()A．M端为电流表负接线柱端，N端为电流表正接线柱端B．弹簧伸长量为eq\f(mg,k)的位置标为电流表的零刻度C．若电路中的电流为eq\f(2kL2,BL1)，则该电流表仍能使用D．若要扩大该电流表的量程，可并联一个相同的弹簧选择题答题栏题号14151617答案题号18192021答案第Ⅱ卷(非选择题共62分)本卷包括必考题和选考题两部分．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．22．(6分)如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球由A处静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H(H远大于d)，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g.则：(1)如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d＝________mm.(2)多次改变高度H，重复上述实验，作出eq\f(1,t2)随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足表达式________________时，可判断小球下落过程中机械能守恒．(3)实验中发现动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp，增加下落高度后，则ΔEp－ΔEk将________(选填“增加”、“减小”或“不变”)．23．(9分)在测定金属丝电阻率的实验中，已知金属丝的电阻约为10Ω，实验室提供的器材有：A．电流表(0～30mA，内阻约为0.5Ω)B．电流表(0～3A，内阻约为0.1Ω)C．电阻箱(0～20Ω，额定电流为1A)D．滑动变阻器(0～1000Ω，额定电流为0.5A)E．滑动变阻器(0～5Ω，额定电流为2A)F．电池组(电动势为6V，内阻约为0.1Ω)G．开关两个，导线若干(1)实验中已测得金属丝直径d＝0.300mm，长度L＝25.0cm，实验时，闭合开关S1，调节滑动变阻器先使电流表半偏，然后闭合开关S2，调节电阻箱使电流表满偏，读出此时电阻箱的阻值为9.5Ω.根据半偏法测电阻的原理和实验步骤，在图中将电路元件用笔画线代替导线连接成电路实物图；(2)测量时，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________；(填器材前字母)(3)根据以上数据可以求出该金属丝的电阻率ρ′＝________________；(结果保留两位有效数字，π取3.14)(4)实验计算出的金属丝的电阻率ρ′与真实值ρ比较：ρ′________(填“>”、“＝”或“<”)ρ.24．(12分)如图所示，一个圆心为O、半径为3R的四分之一光滑圆弧轨道的下端A点与水平光滑轨道平滑连接，上端与半径为R的四分之一光滑圆弧轨道平滑连接．水平轨道上放置一弹簧，弹簧左端固定，右端放一质量为m的小球(可视为质点)，但不粘连，用小球将弹簧压缩后使小球由静止弹出，重力加速度为g.(1)若小球弹出后恰能沿轨道运动到最高点B，求弹簧对小球的冲量；(2)若小球弹出后经最高点B恰能打到圆心O点，求从A点到B点过程小球受力的总冲量．25．(20分)三个相同的绝缘板构成的截面为正三角形的装置，如图所示，该正三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，三角形的一条边与平行金属板的N板紧靠在一起，其中M板带正电，N板带负电，板间距离为d.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板附近的P处由静止释放，经N板的小孔和绝缘板上的小孔S以速度v垂直绝缘板射入磁场中，粒子与绝缘板发生正碰(粒子的速度方向与绝缘板垂直)后恰能以最短时间从S孔射出，粒子与绝缘板碰撞过程中没有动能损失，碰撞时间不计，且电荷量保持不变，粒子的重力不计．(1)求M、N两板间的电场强度大小E；(2)求单个绝缘板的长度；(3)若通过调节使M、N两板间的电压变为原来的eq\f(1,9)，且保持板间距离d不变，试判断粒子还能否从P点开始并回到P点？如果不能，请简要说明理由；如果能，则粒子做该周期性运动的周期T2与电压改变前做该周期性运动的周期T1之比是多少？请考生在第33、34两道物理题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分．33．(15分)【物理——选修3－3】(1)(5分)下列说法正确的是________．(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．扩散现象是不同物质间的一种化学反应B．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性C．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力(2)(10分)一定质量的理想气体的体积V与热力学温度T的关系图象如图所示，气体在状态B时的压强pB＝p0，已知线段AB与V轴平行，BC的延长线过原点．①求气体在状态A时的压强pA；②若气体从状态A到状态B的过程中，对外界做的功为W，则该过程中气体是吸收热量还是释放热量，其热量值为多少？③求气体在状态C时的压强PC和温度TC.34．(15分)【物理——选修3－4】(1)(5分)如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中某质点的振动图象，质点P的平衡位置在x＝2m处，质点Q的平衡位置在x＝0.2m处，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．这列波的传播方向沿x轴正方向B．这列波的传播速度是20m/sC．从图甲所示时刻开始经过0.1s，质点P和Q运动的路程都等于0.4mD．从图甲所示时刻开始经过0.15s，质点P和Q运动的路程都是0.6mE．从图甲所示时刻开始经过0.35s，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离(2)(10分)如图所示，在真空中有一单色光束从A点射入半径为R的球形玻璃介质．光在真空中的传播速度为c.①试证明无论入射角多大，该单色光束都能从玻璃中射出．②若该单色光束经折射从B点射出，射出玻璃的光线与射入玻璃的光线夹角为30°，劣弧eq\x\to(AB)所对的圆心角为120°，求该单色光束在玻璃中传播的时间．详解答案：高考物理模拟试题精编(二)14．解析：选C.易知选项ABD符合物理史实，正确；卢瑟福通过α粒子散射实验说明原子具有核式结构，贝可勒尔发现天然放射现象，说明原子核有复杂的内部结构，打开了原子核的大门，则选项C错误．15．解析：选C.由题意知物体做匀变速直线运动，位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)a0t2，变形为eq\f(x,t)＝v0＋eq\f(1,2)a0t，斜率为eq\f(1,2)a0、纵截距为v0.结合图象可知eq\f(1,2)a0＝－eq\f(a,b)、初速度v0＝a，解得加速度a0＝－eq\f(2a,b)，选项AB均错；时间t＝eq\f(b,2)时，位移为x1＝a×eq\f(b,2)＋eq\f(1,2)×(－eq\f(2a,b))(eq\f(b,2))2＝eq\f(1,4)ab，选项C对；平均速度为eq\f(v0＋0,2)＝eq\f(a,2)，选项D错．16．解析：选D.由题意可知(eq\f(θA,2π)·eq\f(πR\o\al(2,A),t))∶(eq\f(θB,2π)·eq\f(πR\o\al(2,B),t))＝k，即eq\f(TBR\o\al(2,A),TAR\o\al(2,B))＝k，根据开普勒第三定律，有eq\f(R\o\al(3,A),R\o\al(3,B))＝eq\f(T\o\al(2,A),T\o\al(2,B))，联立可得eq\f(TA,TB)＝k3，选项ABC均错，D对．17．解析：选D.设原子核的电荷量为q，质量为m，加速电压为U，磁感应强度大小为B，原子核在电场中加速时有qU＝eq\f(mv2,2)，得v＝eq\r(\f(2qU,m))，结合v＝at＝eq\f(qEt,m)，得加速时间t＝eq\f(1,E)eq\r(\f(2mU,q))，由于氕、氘、氚原子核的电荷量相同，质量不同，A、C选项错误；原子核在磁场中做匀速圆周运动的周期T＝eq\f(2πm,qB)，原子核在磁场中运动半个周期的时间t1＝eq\f(T,2)＝eq\f(πm,qB)，B选项错误；原子核在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径r＝eq\f(mv,qB)＝eq\f(1,B)eq\r(\f(2mU,q))，r与eq\r(m)成正比，氕、氘、氚原子核的质量之比为1∶2∶3，因此打在照相底片上相邻两点间距离AB、BC之比为(eq\r(2)－1)∶(eq\r(3)－eq\r(2))，D选项正确．18．解析：选C.当P2位于正中央时，原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈电压的有效值为U1＝eq\f(Um,\r(2))＝220V，又由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知副线圈的输出电压的有效值为110V，因此电压表的读数为110V，A错误；则题图乙可知该交流电的周期为T＝0.02s，则1s内电流方向改变100次，B错误；在P2向下缓慢移动的过程中，副线圈的匝数减小，则副线圈的输出电压减小，电压表的读数减小，由欧姆定律可知电流表的读数也减小，C正确；当P1向下移动时，电流表的读数增大，由P＝UI可知变压器的输出功率增大，则变压器的输入功率也增大，D错误．19．解析：选AC.因电流表的读数2A为有效值，则电流的最大值为Im＝eq\r(2)I有效＝2eq\r(2)A，Em＝Im(R＋r)＝20eq\r(2)V，又Em＝Φmω，ω＝eq\f(2π,T)，所以Φm＝eq\f(2\r(2),π)Wb，故选项A正确；任意时刻线圈中的感应电动势为e＝20eq\r(2)sin10πt(V)，故选项B错误；线圈转过90°时，外接电阻产生的焦耳热为Q＝Ieq\o\al(2,有效)Rt＝1.8J，故选项C正确；从中性面开始计时，转动90°的过程中，感应电动势的平均值为eq\x\to(E)＝eq\f(ΔΦ,t)，eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R＋r)，q＝eq\x\to(I)t＝eq\f(\r(2),5π)C，故选项D错误．20．解析：选BCD.由加速度—时间图象知，从t＝4.0s到t＝6.0s时间内，物体的加速度随时间是减小的，故物体做变加速直线运动，选项A错误；由加速度－时间图象所包围的面积大小即速度大小，知物体在t＝10.0s时的速度大小约为v1＝6.8m/s，故物体在t＝10.0s时的动量大小约为6.8kg·m/s，选项B正确；同理可知，物体在t＝12.0s时的速度大小约为v2＝7.8m/s，由动能定理可知，从t＝10.0s到t＝12.0s的时间内合外力对物体做的功约为W＝ΔEk＝eq\f(mv\o\al(2,2),2)－eq\f(mv\o\al(2,1),2)＝7.3J，则选项C正确；从t＝2.0s到t＝6.0s的时间内物体的加速度随时间是先增大后减小的，由牛顿第二定律知从t＝2.0s到t＝6.0s的时间内物体所受合外力也是先增大后减小的，则选项D正确．21．解析：选BD.要使电流表正常工作，金属杆应向下移动，所受的安培力应向下，由左手定则知金属杆中的电流方向应从M至N，M端为电流表正接线柱端，N端为电流表负接线柱端，故A错误；当电流表的示数为零时，MN与ab边重合，弹簧的弹力与金属杆的重力大小相等，弹簧处于伸长状态，设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为x0，由平衡条件得mg＝kx0，解得x0＝eq\f(mg,k)，故B正确；当电流为I时，安培力为FA＝BIL1，静止时弹簧伸长量的增加量为Δx，根据胡克定律可得，FA＝kΔx，则Δx＝eq\f(FA,k)＝eq\f(BIL1,k)，当Δx＝L2时，I＝Im，则有BImL1＝kL2，得Im＝eq\f(kL2,BL1)，故C错误；若两弹簧并联，弹簧伸长相同长度，弹力增大，则所能测量的最大电流变大，故D正确．22．解析：(1)该小球的直径d＝7mm＋4×0.05mm＝7.20mm.(2)小球通过光电门的时间为t0＝eq\f(d,v)，设金属小球由A处静止释放通过B处光电门时的速度为v，由机械能守恒定律有eq\f(mv2,2)＝mgH0，故当图中已知量t0、H0、重力加速度g和小球的直径d满足表达式eq\f(1,t\o\al(2,0))＝eq\f(2g,d2)H0或2gH0teq\o\al(2,0)＝d2时，可判断小球下落过程中机械能守恒．(3)实验中发现动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp，原因在于有阻力做负功，增加下落高度后，阻力做负功将增加，则ΔEp－ΔEk将增加．答案：(1)7.20(2分)(2)eq\f(1,t\o\al(2,0))＝eq\f(2g,d2)H0(或2gH0teq\o\al(2,0)＝d2,2分)(3)增加(2分)23．解析：(2)因为半偏法测电阻是一种近似测量的方法，用电流表半偏法测电阻时要求使用限流电路，故应选用总电阻比较大的滑动变阻器D，电路中的电流比较小，故电流表应该选用量程较小的A.(3)根据电阻定律R＝ρ′eq\f(L,S)，有ρ′＝eq\f(RS,L)＝eq\f(R×π\f(d,2)2,L)＝2.7×10－6Ω·m.(4)闭合开关S2后，金属丝与电阻箱(阻值用R2表示)并联，电路中的总电阻变小，电流变大，且实际通过金属丝的电流小于通过电阻箱的电流，故有Rx>R2，即金属丝电阻的测量值小于真实值，由此计算出的电阻率小于真实值，即ρ′<ρ.答案：(1)如图所示(3分)(2)A(1分)D(1分)(3)2.7×10－6Ω·m(2分)(4)＜(2分)24．解析：(1)小球恰能到达B点，根据牛顿第二定律有mg＝meq\f(v\o\al(2,B),R)(1分)从脱离弹簧到B点，小球机械能守恒，有eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＝mg·4R＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)(1分)以水平向右为正方向，根据动量定理，弹簧对小球的冲量I1＝mv1(1分)联立解得I1＝3meq\r(gR)，方向水平向右(2分)(2)小球从B点到O点做平抛运动竖直方向R＝eq\f(1,2)gt2(1分)水平方向2R＝vt(1分)解得v＝eq\r(2gR)(1分)从脱离弹簧到运动至B点，小球机械能守恒，有eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)＝mg·4R＋eq\f(1,2)mv2(1分)解得v2＝eq\r(10gR)以水平向右为正方向，根据动量定理，小球受力的总冲量I2＝(－mv)－mv2(1分)联立解得I2＝－m(eq\r(5)＋1)eq\r(2gR)，负号表示方向水平向左(2分)答案：(1)3meq\r(gR)，方向水平向右(2)－m(eq\r(5)＋1)eq\r(2gR)，方向水平向左25．解析：(1)设M、N两板间的电压为U0，由动能定理得qU0＝eq\f(1,2)mv2(1分)由匀强电场中电势差与电场强度的关系得U0＝Ed(1分)联立以上两式可得E＝eq\f(mv2,2qd)(2分)(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，因为要求粒子在磁场中运动的时间最短，所以粒子只能与绝缘板碰撞两次，如图1所示，由几何关系可知单个绝缘板的长度为L＝2r(1分)由洛伦兹力提供向心力有qvB＝meq\f(v2,r)(1分)解得r＝eq\f(mv,qB)(1分)单个绝缘板的长度为L＝eq\f(2mv,qB)(1分)(3)若通过调节使M、N两板间的电压变为原来的eq\f(1,9)，且保持板间距离d不变，则由q·eq\f(1,9)U0＝eq\f(1,2)mv′2，解得v′＝eq\f(v,3)(1分)根据qv′B＝meq\f(v′2,r′)，解得r′＝eq\f(r,3)(1分)则粒子在磁场中的运动轨迹如图2所示，粒子可以从小孔S射出磁场并回到P点(2分)M、N两板间电压为U0时，粒子在电场中加速的时间为t1＝eq\f(2d,v)(1分)在磁场中做匀速圆周运动的周期为T＝eq\f(2πm,qB)粒子在磁场中与绝缘板两次碰撞的时间间隔为t2＝eq\f(60°,360°)T＝eq\f(πm,3qB)(1分)故在电压改变前粒子做周期性运动的周期T1＝2t1＋3t2＝eq\f(4d,v)＋eq\f(πm,qB)(1分)M、N两板间的电压调为eq\f(1,9)U0后，粒子进入磁场的速度变为v′＝eq\f(v,3)粒子在电场中加速的时间为t1′＝eq\f(6d,v)(1分)粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期不变，但与绝缘板碰撞的次数增加，且在同一块绝缘板上相邻两次碰撞的时间间隔为t2′＝eq\f(T,2)＝eq\f(πm,qB)(1分)故在电压改变后粒子做周期性运动的周期为T2＝2t1′＋3t2＋6t2′＝eq\f(12d,v)＋eq\f(πm,qB)＋eq\f(6πm,qB)＝eq\f(12d,v)＋eq\f(7πm,qB)(1分)故电压改变后粒子做周期性运动的周期T2与电压改变前做周期性运动的周期T1之比为eq\f(T2,T1)＝eq\f(\f(12d,v)＋\f(7πm,qB),\f(4d,v)＋\f(πm,qB))＝eq\f(12qBd＋7πmv,4qBd＋πmv)(2分)答案：(1)eq\f(mv2,2qd)(2)eq\f(2mv,qB)(3)能eq\f(12qBd＋7πmv,4qBd＋πmv)33．解析：(1)扩散现象不是化学反应，A选项错误；显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性，B选项正确；悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动，C选项正确；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，D选项正确；压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是因为存在压强，E选项错误．(2)①气体从状态A到状态B，温度不变由玻意耳定律有pAVA＝pBVB(2分)则pA＝eq\f(pBVB,VA)＝eq\f(2p0V0,V0)＝2p0(1分)②设气体从状态A到状态B吸收的热量为Q由热力学第一定律有ΔU＝Q＋(－W)(1分)因为气体从状态A到状态B是等温变化，故有ΔU＝0(1分)所以Q＝ΔU－(－W)＝W＞0说明气体从状态A到状态B吸收的热量为W(1分)③气体从状态B到状态C为等压变化，故pC＝p0(1分)由盖－吕萨克定律有eq\f(VB,TB)＝eq\f(VC,TC)(2分)则TC＝eq\f(T0,2)(1分)答案：(1)BCD(2)①2p0②吸收W③p0eq\f(T0,2)34．解析：(1)由题图甲、乙可知波长、周期和质点的起振方向，但不知两图的时间关系，故不能确定波的传播方向，A错误；由于波长λ＝4m，周期T＝0.2s，则波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(4,0.2)m/s＝20m/s，故B正确；从题图甲所示时刻开始经过0.1s，已经起振的质点在半个周期内经过的路程一定等于2A，故质点P和Q运动的路程都等于0.4m，C正确；从题图甲所示时刻开始经过0.15s，质点P在eq\f(3,4)T内经过的路程等于3A，即路程等于0.6m，而质点Q前半个周期的路程为2A，之后的eq\f(1,4)T内运动的路程不等于0.2m，故D错误；从题图甲所示时刻开始经过0.35s＝1eq\f(3,4)T，如果波向x轴正方向传播，质点P刚好到达波峰，而质点Q在波谷与平衡位置之间，如果波向x轴负方向传播，质点P刚好到达波谷，而质点Q在波峰与平衡位置之间，所以质点Q距平衡位置的距离一定小于质点P距平衡位置的距离，故E正确．(2)①设从A点入射的光的入射角为θ1，折射角为θ2，根据对称性，射出时的入射角为θ2，根据光的折射定律有eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n(1分)故sinθ2＝eq\f(1,n)sinθ1＜eq\f(1,n)＝sinC，所以θ2＜C(1分)所以无论入射角多大，该单色光束都能从玻璃中射出(2分)②当单色光束从真空射入玻璃时的偏转角为Δθ＝θ1－θ2，单色光束从B点射出时的入射角也为θ2，根据光路可逆原理可知折射角等于θ1，故射出时的偏转角也为Δθ＝θ1－θ2，因为从B点射出玻璃的光线与从A点射入玻璃的光线的夹角为30°，即2Δθ＝2(θ1－θ2)＝30°，由几何关系可知，θ2＝30°，解得θ1＝45°(2分)根据折射定律有eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n，得n＝eq\r(2)(1分)由几何关系有eq\x\to(AB)＝2Rcos30°＝eq\r(3)R(1分)根据n＝eq\f(c,v)，有v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(2),2)c(1分)故该单色光束在玻璃中传播的时间为t＝eq\f(\x\to(AB),v)＝eq\f(\r(3)R,\f(\r(2),2)c)＝eq\f(\r(6)R,c)(1分)答案：(1)BCE(2)①见解析②eq\f(\r(6)R,c)高考物理模拟试题精编(三)(考试用时：60分钟试卷满分：110分)第Ⅰ卷(选择题共48分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．)14．现代科学的发展极大地促进了人们对原子、原子核的认识，下列有关原子、原子核的叙述正确的是()A．卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构B．天然放射现象表明原子核内部有电子C．轻核聚变反应方程有：eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)nD．氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级和从n＝2能级跃迁到n＝1能级，前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长15．已知一质量为m的物体分别静置在北极与赤道时，物体对地面的压力差为ΔN，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R.则地球的自转周期为()A．2πeq\r(\f(mR,ΔN)) B．2πeq\r(\f(ΔN,mR))C．2πeq\r(\f(mΔN,R)) D．2πeq\r(\f(R,mΔN))16．如图1所示，固定闭合线圈abcd处于方向垂直纸面向外的磁场中，磁感线分布均匀，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图2所示，则下列说法正确的是()A．t＝1s时，ab边受到的安培力方向向左B．t＝2s时，ab边受到的安培力为0C．t＝2s时，ab边受到的安培力最大D．t＝4s时，ab边受到的安培力最大17．质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则()A．0～t1时间内，汽车的牵引力等于m·eq\f(v1,t1)B．t1～t2时间内，汽车的功率等于Ffv1C．汽车运动的最大速度等于(eq\f(mv1,Fft1)＋1)v1D．t1～t2时间内，汽车的平均速度小于eq\f(v1＋v2,2)18．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，三个灯泡A、B、C原来都是正常发光的，电路突然发生了故障，结果灯泡A比原来暗了些，灯泡B和C比原来亮了些，假设三个灯泡灯丝的电阻恒定不变，则电路中出现的故障可能是()A．R2断路 B．R2短路C．R1短路 D．无法判断二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分．)19．一个带负电小球，电荷量为q(q<0)，置于光滑水平面上，水平面的空间内存在着电场，其中一条水平的电场线如图1中Ox1所示．在电场中小球从O点以初动能Ek0沿这条电场线向右运动．以O点为坐标原点，取向右方向为x轴正方向，小球在运动过程中的动能Ek随位移x变化的关系如图2所示，不考虑空气阻力．则下列说法中正确的是()A．该电场为匀强电场，方向沿x轴正方向B．小球在从O点到位置x1的过程中，加速度减小C．O点的电势比位置x1的电势高D．O点与位置x1间的电势差U＝eq\f(Ek0－Ek1,q)20．如图所示，有一个矩形线圈abcd，长为eq\r(2)L，宽为L，匝数为n，总电阻为0.5R，此线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动．开始转动时，线圈平面与磁感线垂直，线圈外部电路中，有三个电阻R1、R2、R3，且它们的阻值R1＝R2＝R3＝R，二极管正向电阻为零，反向电阻无穷大．已知理想电流表示数为I，则下列说法正确的是()A．线圈转动的角速度ω＝eq\f(\r(2)IR,2nBL2)B．线圈转动的角速度ω＝eq\f(4IR,nBL2)C．从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的表达式e＝4IRsin(eq\f(\r(2)IR,2nBL2)t)D．从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的表达式e＝4eq\r(2)IRsin(eq\f(4IR,nBL2)t)21．如图所示，质量为m＝245g的物块(可视为质点)放在质量为M＝0.5kg的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.4.质量为m0＝5g的子弹以速度v0＝300m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短)，g取10m/s2.则在整个过程中()A．物块和木板组成的系统动量守恒B．子弹的末动量大小为0.01kg·m/sC．子弹对物块的冲量大小为0.49N·sD．物块相对木板滑行的时间为1s选择题答题栏题号14151617答案题号18192021答案第Ⅱ卷(非选择题共62分)本卷包括必考题和选考题两部分．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．22．(6分)气垫导轨是研究与运动有关的实验装置，也可以用来研究功能关系．如图甲所示，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，轨道上有一滑块A紧靠弹簧但不连接，滑块的质量为m.(1)用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d＝________cm.(2)利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小．某同学打开气源，调节装置，使滑块可以静止悬浮在导轨上，然后用力将滑块A压紧到P点，释放后，滑块A上的挡光片通过光电门的时间为Δt，则弹簧对滑块所做的功为________(用题中所给字母表示)．(3)利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数．关闭气源，仍将滑块A由P点释放，当光电门到P点的距离为x时，测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t，移动光电门，每次将滑块A由P点释放，测出多组数据(滑块都能通过光电门)，并绘出图象．如图丙所示，已知该图线斜率的绝对值为k，则滑块与导轨间的动摩擦因数为________(重力加速度用g表示)．23．(9分)目前我国正大力推进节能环保产品的研发，其中光电子LED二极管在日常生活中有着非常广泛的应用．二极管具有单向导电性，某发光二极管的反向电阻无穷大，课外兴趣小组在实验室通过实验测得该发光二极管两端接正向电压U和通过它的电流I的多组数据，并在坐标纸上描绘出了该发光二极管的伏安特性曲线，如图甲所示．实验室提供了以下器材：A．电压表(量程0～3V，内阻约20kΩ)B．电压表(量程0～15V，内阻约100kΩ)C．电流表(量程0～50mA，内阻约40Ω)D．电流表(量程0～0.6A，内阻约2Ω)E．滑动变阻器(0～20Ω，额定电流2A)F．滑动变阻器(0～500Ω，额定电流10A)G．电源(电动势6V，内阻不计)H．开关、导线若干(1)该小组在实验时，电压表选用________，电流表选用________，滑动变阻器选用________(填器材前面的字母代号)．(2)在图乙所示的方框内画出电路图．(3)现将此发光二极管与电动势为3V、内阻r＝1Ω的电池组相连，为保护电源及发光二极管，电路中又串联一阻值R＝99Ω的电阻，则此时发光二极管的功率P＝________W．(结果保留两位有效数字)24．(12分)如图所示，在与水平面夹角为30°的倾斜面内，放置两根相距L且足够长的平行光滑导轨，导轨上端连接一电容为C的电容器，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直导轨平面向上．有一长度为L、质量为m的金属棒垂直导轨放置且与导轨接触良好，将该金属棒由静止释放，重力加速度为g.求：(1)当金属棒沿导轨向下运动的速度为v时电容器所带的电荷量；(2)金属棒沿导轨向下运动x时的速度．25．(20分)如图所示，半径为r＝0.4m的eq\f(1,4)圆形光滑轨道AB固定于竖直平面内，轨道与粗糙的水平地面相切于B点，CDE为固定于竖直平面内的一段内壁光滑的中空方形细管，DE段被弯成以O为圆心、半径R＝0.2m的一小段圆弧，管的C端弯成与地面平滑相接，O点位于地面，OE连线竖直．可视为质点的物块b，从A点由静止开始沿轨道下滑，经地面进入细管(b横截面略小于管中空部分的横截面)，b滑到E点时受到细管下壁的支持力大小等于所受重力的eq\f(1,2).已知物块b的质量m＝0.4kg，g取10m/s2.(1)求物块b滑过E点时的速度大小vE；(2)求物块b滑过地面BC过程中克服摩擦力做的功Wf.(3)若将物块b静止放在B点，让另一可视为质点的物块a，从A点由静止开始沿轨道下滑，滑到B点时与b发生弹性正碰，已知a的质量M≥m，求物块b滑过E点后在地面的首次落点到O点的距离范围．请考生在第33、34两道物理题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分．33．(15分)【物理——选修3－3】(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．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质B．“墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀”，混合均匀主要是由于炭粒受重力作用C．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变E．第二类永动机不能制成，并不是因为违背了能量守恒定律(2)(10分)如图所示，在竖直放置的汽缸中用可以自由移动的横截面为S＝13cm2、质量和厚度均可忽略的活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞到汽缸底的距离为h＝0.6m，汽缸与正上方的悬点O间用钢性杆连接，此时悬点O到活塞的距离为L＝0.9m，当在活塞上放一可视为质点的质量为m＝1kg的重物时，活塞下移一段距离后静止．现在外力作用下使整个装置绕悬点O在竖直平面内做匀速圆周运动，且运动到最高点时重物没有掉落，在最低点时，活塞对重物的支持力F＝26N．已知外界大气压强为p0＝1.0×105Pa，假设所有过程中缸内气体的温度保持不变，取重力加速度大小为g＝10m/s2，活塞与汽缸壁的摩擦不计．求：①活塞上放重物后活塞下移的距离x1；(结果保留一位有效数字)②整个装置在竖直平面内做匀速圆周运动的角速度大小ω和运动到最低点时活塞离汽缸底的距离x2.34．(15分)【物理——选修3－4】(1)(5分)如图所示，一由玻璃制成的直角三棱镜ABC，其中AB＝AC，该三棱镜对红光的折射率大于eq\r(2).一束平行于BC边的白光射到AB面上．光束先在AB面折射后射到BC面上，接着又从AC面射出．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．各色光在AB面的折射角都小于30°B．各色光在BC面的入射角都大于45°C．有的色光可能不在BC面发生全反射D．从AC面射出的有色光束中红光在最上方E．从AC面射出的光束一定平行于BC边(2)(10分)如图甲所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图．已知x＝1m处的质点做简谐运动的图象如图乙所示．①求波传播的速度大小．②从t＝0时刻开始经过多长时间位于x＝5m处的质点P开始振动？并求出在0～20s内质点P运动的路程．详解答案：高考物理模拟试题精编(三)14．解析：选C.卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子的核式结构模型，天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构，AB错误；轻核聚变方程电荷数守恒、质量数守恒，C正确；氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级放出的光子能量比从n＝2能级跃迁到n＝1能级的大，由公式E＝eq\f(hc,λ)，可知前者跃迁辐射出的光子波长比后者的短，D错误．15．解析：选A.由于地球的自转，所以在两极有eq\f(GMm,R2)＝G极，在赤道有eq\f(GMm,R2)＝G赤＋meq\f(4π2,T2)R，又因为重力大小等于物体对地面的压力大小，所以ΔN＝G极－G赤＝meq\f(4π2,T2)R，则T＝2πeq\r(\f(mR,ΔN))，选项A正确．16．解析：选B.由题图2知，0～2s内磁感应强度大小逐渐增大，根据楞次定律和左手定则判断知ab边受到的安培力方向向右，A错误；t＝2s时，eq\f(ΔB,Δt)＝0，感应电流i＝0，安培力F＝0，B正确，C错误；t＝4s时，B＝0，安培力F＝0，D错误．17．解析：选C.由速度图象可知，汽车运动的最大速度为v2，则有P＝Ffv2.在0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度大小为a＝eq\f(v1,t1)，由牛顿第二定律可得F－Ff＝ma，汽车的牵引力F＝Ff＋ma＝Ff＋meq\f(v1,t1)，选项A错误；t1～t2时间内，汽车功率达到额定功率并保持不变，汽车功率P＝Ffv2，选项B错误；图象上A点和B点都对应汽车额定功率P＝Fv1＝Ffv2，而F＝Ff＋meq\f(v1,t1)，联立解得v2＝(eq\f(mv1,Fft1)＋1)v1，选项C正确；根据速度图象的面积表示位移，t1～t2时间内，汽车的位移为曲边梯形ABt2t1的面积，汽车的平均速度大于eq\f(v1＋v2,2)，选项D错误．18．解析：选A.若R2断路，外电阻增大，路端电压增大，干路电流减小，灯泡C中的电流增大，则通过灯泡A的电流减小，灯泡A变暗；灯泡A和R1两端电压减小．故灯泡B两端电压增大，灯泡B变亮，符合题意，故A正确；若R2短路，灯泡B不亮，不符合题意，故B错误；若R1短路，外电阻减小，路端电压减小，干路电流增大，灯泡C中的电流减小，则通过灯泡A的电流增大，灯泡A变亮，不符合题意，故C错误．19．解析：选BC.从题图2知图线斜率表示电场力，即电场力大小减小，根据牛顿第二定律知，小球的加速度减小，该电场不是匀强电场，选项B正确，A错误；小球从O点以初动能Ek0沿这条电场线向右运动，动能减小，说明电场力做负功，小球所受电场力方向向左，则电场方向沿x轴正方向，可知O点的电势比位置x1的电势高，选项C正确；根据qU＝Ek1－Ek0得，O点与位置x1间的电势差U＝eq\f(Ek1－Ek0,q)，选项D错误．20．解析：选BD.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生交变电流，在一个周期内，2个二极管交替导通，因此，线圈外部电路的总电阻不变，即R外＝eq\f(R,2)＋R＝eq\f(3,2)R.电流表示数表示电流有效值，根据闭合电路欧姆定律可得线圈中感应电动势有效值E＝2I(R外＋r)＝4IR，则线圈中感应电动势最大值为Em＝eq\r(2)E＝4eq\r(2)IR，由法拉第电磁感应定律知Em＝nBSω＝eq\r(2)nBωL2，得线圈转动的角速度ω＝eq\f(4IR,nBL2)，选项B正确；根据题意可知，开始时线圈平面与磁感线垂直，即t＝0时，线圈中感应电动势为零，所以感应电动势的表达式为e＝4eq\r(2)IRsin(eq\f(4IR,nBL2)t)，选项D正确．21．解析：选BD.子弹击中物块过程，动量守恒；子弹和物块整体和木板相互作用过程动