【特色专项训练-优化方案】2021届高考物理二轮专题精炼-第二篇“8+2+2+选考”全真模拟(二)

“8＋2＋2＋选考”全真模拟(二)[时间：60分钟分值：110分]第Ⅰ卷二、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)14.如图所示，底面粗糙、斜面光滑的斜面体M放在粗糙水平地面上；轻质弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放在斜面上的物块m相连，弹簧的轴线与斜面平行．当物块m在斜面上做周期性往复运动时，斜面体M始终处于静止状态．下列描述地面对斜面体的静摩擦力F随时间t变化关系的图象，正确的是()15．在正点电荷所产生的电场中，有一正摸索电荷沿电场线方向运动．若用Ep表示摸索电荷的电势能，r表示摸索电荷的位移，则Ep随r变化关系可能是()16．如图甲所示，轻绳的一端固定在力传感器O(与计算机相连)上，另一端系一质量为m的小球(可视为质点)．现给小球一个初速度，使小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，运动过程中计算机绘制的F－θ图象如图乙所示，图中F为轻绳对小球的拉力大小，θ为轻绳转动的角度(以竖直方向的OP位置为起点)，a、b为常数．不计空气阻力，则当地的重力加速度为()A.eq\f(b,2m) B．eq\f(2b,m)C.eq\f(3b,m) D．eq\f(b,3m)17.如图所示，a、b是两个匀强磁场边界上的两点，左边匀强磁场的磁感线垂直纸面对里，右边匀强磁场的磁感线垂直纸面对外，两边的磁感应强度大小相等．电荷量为2e的正离子以某一速度从a点垂直磁场边界向左射出，当它运动到b点时，击中并吸取了一个处于静止状态的电子，忽视正离子和电子间的相互作用，则它们在磁场中的运动轨迹是()18.如图所示，在水平面上有两条平行金属导轨MN、PQ，导轨间距为d，匀强磁场垂直于导轨所在的平面对下，磁感应强度大小为B，两根金属杆间隔肯定的距离摆放在导轨上，且与导轨垂直，两金属杆的质量均为m，有效电阻均为R，两杆与导轨接触良好，导轨电阻不计，金属杆与导轨间的摩擦不计，现将杆2固定，杆1以初速度v0滑向杆2.为使两杆不相碰，两杆初始间距至少为()A.eq\f(mRv0,B2d2) B．eq\f(2mRv0,B2d2)C.eq\f(mRv0,2B2d2) D．eq\f(4mRv0,B2d2)19．(2022·内蒙古包头测评)有一种家用电器，图甲是其电路工作原理图，当电阻丝接在u＝311sin100πt(V)的沟通电源上后，电阻丝开头加热，当其温度达到某一数值时，自动控温装置P启动，使电阻丝所接电压变为图乙所示波形(部分仍为正弦波)，从而进入保温状态．不计电阻丝阻值的变化，则下列说法正确的是()A．P启动后，电阻丝的功率变为原来的一半B．P启动后，电阻丝所接交变电压的频率变为原来的一半C．P启动后，电压表的读数大约是原来的0.5倍D．P启动后，电压表的读数大约是原来的0.7倍20．2021年12月14日，“嫦娥三号”在北京航天飞行把握中心的把握下成功地在月球表面软着陆，这标志着我国的航天事业又迈进了一大步．下图为“嫦娥三号”登月的变轨示意图，“嫦娥三号”在圆形轨道1上的A点变轨后，变至绕月运行的椭圆轨道2，并在椭圆轨道2上的近月点B再次变轨，实现月球表面的软着陆．下列说法正确的是()A．“嫦娥三号”在A点点火加速可实现由轨道1变至轨道2的过程B．“嫦娥三号”沿轨道1运行时在A点的加速度比它沿轨道2运行时在A点的加速度大C．“嫦娥三号”沿轨道1运行时在A点的速度比它沿轨道2运行时在A点的速度大D．“嫦娥三号”沿轨道1运行时在A点的速度比它沿轨道2运行时在B点的速度小21．假设高速大路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶．甲车在前，乙车在后，速度均为30m/s，相距100m．在t＝0时刻甲车遇到紧急状况后，甲、乙两车的加速度随时间的变化如图所示．取运动方向为正方向．下列说法正确的是()A．在t＝6s时，两车速度相等B．在t＝6s时，两车相距最近C．在t＝6s时，两车相距90mD．在0～9s内，两车会相撞第Ⅱ卷三、非选择题(包括必考题和选考题两部分．第22题～第25题为必考题，每个试题考生都必需做答．第33题～第35题为选考题，考生依据要求做答．)(一)必考题(共47分)22．(5分)某同学用如图所示装置“争辩物体的加速度与外力的关系”，他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处，调整气垫导轨使其水平后，用重力为F的钩码，经绕过定滑轮的细线拉滑块，每次滑块(上面装有钩码)从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t.将滑块上的钩码依次挂在细线上，转变细线所挂钩码的个数，重复上述试验，记录的数据及相关计算如下表所示．试验次数12345F/N0.490.981.471.962.45t/ms40.428.623.320.218.1t2/ms21632.2818.0542.9408.0327.6eq\f(1,t2)/×10－4ms－26.112.218.424.530.6(1)为了形象直观得出F与t的关系，请在下图所示的坐标纸上作出合理的图象．(2)依据作出的图象可得出的试验结论是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.23．(10分)试验室中供应有以下器材：电流表G(满偏电流为10mA，内阻为10Ω)；电流表A(0～0.6A～3A，内阻未知)；滑动变阻器R0(电阻范围0～100Ω，允许通过的最大电流为1A)；定值电阻R(阻值为990Ω)；开关与导线若干．(1)小刘同学利用上述试验器材设计了如图甲所示的电路来测量一个叠层电池的电动势和内电阻．请你用笔画线代替导线，在图乙中挂念小刘同学完成电路连接(必需尽可能地减小试验误差)．(2)若小刘同学测绘的I1－I2图象如图所示．图中I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数，则被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(计算结果保留至小数点后一位)24.(13分)如图所示的传送带装置，与水平面的夹角为θ，且tanθ＝eq\f(3,4).传送带的速度为v＝4m/s，动摩擦因数为μ＝eq\f(5,4)，将一个质量m＝4kg的小物块轻轻的放置在装置的底部，已知传送带装置的底部到顶部之间的距离L＝20m．(重力加速度g取10m/s2)(1)求物块从传送带底部运动到顶部的时间t；(2)求此过程中传送带对物块所做的功．25．(19分)图甲为一争辩电磁感应的试验装置示意图，其中电流传感器(相当于一只抱负的电流表)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出I－t图象．足够长光滑金属轨道电阻不计，宽度为L，倾角为θ.轨道上端连接的定值电阻的阻值为R，金属杆MN的电阻为r，质量为m.在轨道区域加一垂直于轨道平面对下、磁感应强度为B的匀强磁场，让金属杆在沿轨道平面对下、大小随时间变化的拉力F作用下由静止开头下滑，计算机显示出如图乙所示的I－t图象．设杆在整个运动过程中与轨道垂直．(1)试推导出金属杆的速度v随时间t变化的关系式；(2)试推导出拉力F随时间t变化的关系式；(3)金属杆从静止开头下滑2t0时间，在定值电阻R上产生的焦耳热为Q，则拉力做的功W为多少？(二)选考题(任选一题)33．[物理——选修3­3](15分)(1)(6分)下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．温度上升时，物体内每个分子的动能都增大，所以物体的平均动能增大B．分子间的引力和斥力同时存在，且都随着分子间的距离的增大而减小C．当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其他分子作用力的合力总是指向液体内部D．单晶体的物理性质都是各向异性的，多晶体的物理性质都是各向同性的E．悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显(2)(9分)图中A、B汽缸的长度和截面积均为30cm和20cm2，C是可在汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门．整个装置均由导热材料制成．假定氧气和氮气均为抱负气体，连接汽缸的管道体积可忽视．起初阀门关闭，A内有压强pA＝2.0×105Pa的氮气，B内有压强pB＝1.0×105Pa的氧气，活塞C处于图中所示位置．阀门打开后，活塞C向右移动，最终达到平衡．①求活塞C移动的距离x及平衡后B中气体的压强p；②试推断活塞C移动过程中，A中气体是吸热还是放热，请简要说明理由．34．[物理——选修3­4](15分)(1)(6分)如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝0.2s时刻的波形图．则________．(填正确答案标号．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．这列波的周期可能是1.2sB．这列波的波长为12mC．这列波可能向左传播4mD．这列波的波速可能是40m/sE．这列波的波长为14m(2)(9分)如图所示，一玻璃砖的横截面为半圆形，MN为截面的直径，Q是MN上的一点且与M点的距离QM＝eq\f(R,2)(R为半圆形截面的半径)．MN与水平光屏P平行，两者的距离为d，一束与截面平行的红光由Q点沿垂直于MN的方向射入玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，在光屏上得到红光．玻璃砖对该红光的折射率为n＝eq\r(3)，求：①红光由于玻璃砖的折射在屏上向什么方向移动？移动距离是多少？②假如保持入射光线和光屏的位置不变，而使玻璃砖沿MN向左移动，移动的距离小于eq\f(R,2)，请定性说明屏上的光点如何移动？亮度如何变化？35．[物理——选修3­5](15分)(1)(6分)在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为ν0.现用频率为2ν0的光照射在阴极上，已知普朗克常量为h，则光电子的最大初动能为________；若此时电路中的电流为I，则单位时间内到达阳极的电子数为________(电子的电荷量用e表示)；若增大照射光的强度，则电路中的光电流将________(填“增大”、“减小”或“不变”)．(2)(9分)如图所示，圆弧轨道与水平面平滑连接．轨道与水平面均光滑，质量为m的物块B与轻质弹簧拴接静止在水平面上，弹簧右端固定，质量为3m的物块A从圆弧轨道上距离水平面高h处由静止释放，与B碰撞后推着B运动但与B不粘连．求：①弹簧的最大弹性势能Ep；②A与B第一次分别后，物块A沿圆弧面上升的最大高度H.“8＋2＋2＋选考”全真模拟(二)14．[解析]选A.物块m在斜面上做周期性往复运动时，它对斜面体M的作用力恒定不变，依据平衡条件可判定斜面体M受到地面对它的静摩擦力也恒定不变．15．[解析]选C.Ep－r图象中，图线的斜率的确定值表示摸索电荷所受到的电场力的大小．16．[解析]选D.设小球通过最高点时的速度为v1，通过最低点时的速度为v2，绳长为l.依据牛顿其次定律可知，通过最高点时有F1＋mg＝meq\f(v\o\al(2,1),l)，通过最低点时有F2－mg＝meq\f(v\o\al(2,2),l)，从最高点运动到最低点的过程中有2mgl＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，结合题图乙有F1＝a－b，F2＝a＋b，解得g＝eq\f(b,3m).17．[解析]选D.正离子以某一速度击中并吸取了一个处于静止状态的电子后，速度不变，电荷量变为＋e，由左手定则可推断出正离子过b点时所受洛伦兹力方向向下，由r＝eq\f(mv,qB)可知，轨迹半径增大到原来的2倍，所以在磁场中的运动轨迹是图D.18．[解析]选B.杆的速度为v时，杆受到的安培力为F＝eq\f(B2d2v,2R)，加速度a＝eq\f(B2d2v,2mR)，取极短的一段时间Δt，此时间内速度的变化量为Δv，则依据加速度的定义有a＝eq\f(Δv,Δt)，联立以上各式可得eq\f(B2d2v,2mR)＝eq\f(Δv,Δt)，变形有eq\f(B2d2v,2R)Δt＝m·Δv，两边求和得eq\f(B2d2,2R)s＝mv0，解得s＝eq\f(2mRv0,B2d2).19．[解析]选AD.P启动前电阻丝的功率P1＝eq\f(U\o\al(2,有),R)＝eq\f(3112,2R)，P启动后，结合乙图可知电阻丝的功率P2＝eq\f(U′\o\al(2,有),R)，由有效值定义有eq\f(U\o\al(2,有),R)·eq\f(T,2)＋0＝eq\f(U′\o\al(2,有),R)·T，得P2＝eq\f(1,2)·eq\f(U\o\al(2,有),R)＝eq\f(1,2)·eq\f(3112,2R)，则知P1＝2P2，A正确；P启动前的沟通电的频率f＝eq\f(100π,2π)Hz＝50Hz，启动后的沟通电的频率f′＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.02)Hz＝50Hz，则B错误；电压表在沟通电中测有效值，启动前U有＝eq\f(311,\r(2))V，又由启动前后功率关系可知，启动后U有′＝eq\f(\r(2),2)·U有≈0.7U有，则C错误，D正确．20．[解析]选CD.“嫦娥三号”在A点点火减速才可实现由轨道1变至轨道2的过程，所以“嫦娥三号”沿轨道1运行时在A点的速度比它沿轨道2运行时在A点的速度大，选项A错误，C正确．不管“嫦娥三号”沿轨道1运行还是沿轨道2运行，它在A点受到的万有引力相同，因此它的加速度相同，选项B错误．由于“嫦娥三号”在椭圆轨道2上的B点做远离月球的运动，可知它在椭圆轨道2上的B点的速度大于过B点的圆形轨道的绕月速度，又由Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)可知，离月球越近的圆形轨道上的绕月速度越大，故“嫦娥三号”在轨道1上的A点的速度比在轨道2上的B点的速度小，选项D正确．21．[解析]选AB.在同一坐标系中依据两车的加速度图象画出两车的速度图象，如图所示．由图可知，在t＝6s时两车速度相等，此时两车相距最近，图中阴影部分的面积表示0～6s内两车位移之差，Δx＝eq\f(1,2)×30×3m＋eq\f(1,2)×30×(6－3)m＝90m．由于Δx<100m，所以不会相撞，且在t＝6s时两车相距最近，为10m.22．(1)如图所示(3分)(2)F∝eq\f(1,t2)(其他回答只要正确合理即可)(2分)23．[解析](1)为减小试验误差，电流表应选择0～0.6A量程．实物连线如图所示．(2)由E＝I1(R＋Rg)＋(I1＋I2)r得I1＝－eq\f(r,R＋Rg＋r)I2＋eq\f(E,R＋Rg＋r)，由此可知I1－I2图象中图线在纵轴上的截距b＝eq\f(E,R＋Rg＋r)，图线的斜率k＝－eq\f(r,R＋Rg＋r)，由题图可得b＝9×10－3A，k＝－10－2.将b、k的值及R＝990Ω、Rg＝10Ω代入解得E＝9.1V，r＝10.1Ω.[答案](1)见解析图(4分)(2)9.1(3分)10.1(3分)24．[解析](1)如图所示作受力分析．垂直斜面方向受力平衡：N＝mgcosθ＝eq\f(4,5)mg(1分)则摩擦力f1为：f1＝μN＝eq\f(5,4)·eq\f(4,5)mg＝mg(1分)平行斜面方向做匀加速运动ma＝f1－mgsinθ＝mg－eq\f(3,5)mg＝eq\f(2,5)mg(1分)则a＝eq\f(2,5)g＝4m/s2，且方向沿传送带向上．(1分)运动到物块速度与传送带速度相同时，经过的时间为：t1＝eq\f(v,a)＝1s(1分)运动的距离为：s1＝eq\f(1,2)at2＝2m．(1分)剩下的距离为s2＝L－s1＝18m，之后物块与传送带一起做匀速运动，则t2＝eq\f(s2,v)＝4.5s(1分)故t＝t1＋t2＝5.5s．(1分)(2)法一：由第(1)问可知，在物块加速过程中摩擦力为f1＝mg＝40N(1分)此时摩擦力对物块做功W1＝eq\f(1,2)f1ateq\o\al(2,1)＝80J(1分)匀速过程中摩擦力满足：f2＝mgsinθ＝eq\f(3,5)mg＝24N(1分)则传送带对物块做功W2＝f2s2＝432J(1分)则总功W＝W1＋W2＝512J(1分)(注：若是求传送带做功，则需考虑内能的变化，此时W1＝f1vt1＝160J，W2不变，总功为W＝W1＋W2＝592J)法二：由功能原理，传送带对物块所做的功等于物块获得的机械能(动能与重力势能)，则：W＝eq\f(1,2)mv2＋mgLsinθ＝512J．(5分)[答案]见解析25．[解析](1)金属杆下滑过程中，切割磁感线产生的感应电动势为：E＝BLv(1分)闭合电路中的电流为：I＝eq\f(E,R＋r)(1分)又由图象可知：I＝eq\f(I0,t0)t(1分)解得：v＝eq\f(R＋rI0,BLt0)t.(2分)(2)由v＝eq\f(R＋rI0,BLt0)t可知，金属杆向下做匀加速直线运动，其加速度为：a＝eq\f(R＋rI0,BLt0)(2分)又金属杆下滑过程中，由牛顿其次定律有：F＋mgsinθ－BIL＝ma(2分)解得：F＝eq\f(BLI0,t0)t＋eq\f(mR＋rI0,BLt0)－mgsinθ.(2分)(3)金属杆从静止开头下滑2t0时间，下滑的距离为：s＝eq\f(1,2)a(2t0)2(1分)此时的速度为：v＝2at0(1分)这一过程中闭合电路消耗的电能(焦耳热)为：Q′＝eq\f(R＋r,R)Q(2分)由功能关系有：W＋mgssinθ－eq\f(1,2)mv2＝Q′(2分)解得：W＝eq\f(R＋r,R)Q＋eq\f(2mR＋r2I\o\al(2,0),B2L2)－2mgsinθeq\f(R＋rI0,BL)t0.(2分)[答案]见解析33．[解析](1)温度上升，物体的分子平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，选项A错误．液体表面层内的分子密度小于液体内部分子密度，大于大气分子密度，因此分子力的合力指向液体内部，选项C正确．悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越不明显，选项E错误，选项