高考物理模拟测试题（含答案）

第第页高考物理模拟测试题（含答案）学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1.(江苏省苏锡常镇四市二模)用气压式开瓶器开红酒瓶，如图所示，通过针头向瓶内打几次气，然后便能轻松拔出瓶塞，则()A．打气后瓶塞未拔出前，分子斥力明显增大B．打气后瓶塞未拔出前，单位时间内与瓶塞碰撞的分子数增多C．快速拔出瓶塞的过程中，气体吸热，内能增大D．快速拔出瓶塞的过程中，瓶塞克服摩擦力所做的功等于气体内能的减少量2．(山东东营市二模)笔记本电脑机身和显示屏分别装有霍尔元件和磁体，实现开屏变亮，合屏熄灭。图乙为一块利用自由电子导电，长、宽、高分别为a、b、c的霍尔元件，电流方向向右。当合上显示屏时，水平放置的元件处于竖直向下的匀强磁场中，元件前、后表面间产生电压，当电压达到某一临界值时，屏幕自动熄灭。则元件的()A．合屏过程中，前表面的电势比后表面的电势低B．开屏过程中，元件前、后表面间的电压变大C．若磁场变强，可能出现闭合屏幕时无法熄屏D．开、合屏过程中，前、后表面间的电压U与b无关3.(辽宁丹东市检测)如图所示，细线一端系在质量为m的圆环A上，另一端系一质量为2m的物块B。细线对圆环A的拉力方向水平向左。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，直杆倾角θ＝37°，要保证圆环A静止不动，则A与固定直杆间的动摩擦因数μ至少为(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)()A.eq\f(1,2)B.eq\f(5,11)C.eq\f(5,6)D.eq\f(4,5)4.(四川成都市高新区高三诊断)如图，撑杆跳全过程可分为四个阶段：A→B阶段，助跑加速；B→C阶段，杆弯曲程度增大，人上升；C→D阶段，杆弯曲程度减小，人上升；D→E阶段，人越过横杆后下落，整个过程空气阻力忽略不计。则关于这四个阶段的说法正确的是()A．A→B地面对人和杆系统做正功B．B→C人和杆系统的动能减少量等于重力势能增加量C．C→D人和杆系统的动能减少量小于重力势能增加量D．D→E重力对人所做的功等于人的机械能增加量5．(多选)(山东烟台市二模)如图甲所示，物体以一定初速度从倾角α＝37°的固定斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0m。选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能E随高度h的变化如图乙所示。g＝10m/s2，sin37°＝0.6。则下列说法中正确的是()A．物体的质量m＝0.67kgB．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5C．物体上升过程的加速度大小a＝12m/s2D．物体回到斜面底端时的动能Ek＝10J6.(多选)(海南卷·13)如图所示，质量为m，带电量为＋q的点电荷，从原点以初速度v0射入第一象限内的电磁场区域，在0<y<y0,0<x<x0(x0、y0为已知)区域内有竖直向上的匀强电场，在x>x0区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，控制电场强度(E值有多种可能)，可让粒子从NP射入磁场后偏转打到接收器MN上，则()A．粒子从NP中点射入磁场，电场强度满足E＝eq\f(y0mv02,qx02)B．粒子从NP中点射入磁场时速度大小为v0eq\r(\f(x02＋y02,y02))C．粒子在磁场中做圆周运动的圆心到NM的距离为eq\f(mv0,qB)D．粒子在磁场中运动的圆周半径最大值是eq\f(mv0,qB)eq\r(\f(x02＋4y02,x02))7．(山东烟台市二模)物理社团的同学利用实验室提供的传感器设计了如图甲所示的实验装置，用以探究加速度与力的关系，以及验证机械能守恒定律。他们将附有刻度尺的气垫导轨调整水平，在导轨左侧P2处固定一光电门，将轻绳一端固定在P1点，另一端与滑块相连，滑块上安装遮光条和加速度传感器，并且可以增加砝码以改变其质量，在轻绳上通过不计质量的动滑轮悬挂一个重物。打开气泵，将滑块从导轨右侧P3处由静止释放，记录加速度传感器的数值、遮光条通过光电门的时间以及P2和P3之间的距离。已知重物的质量为m，遮光条的宽度为d，重力加速度为g，滑块、遮光条、加速度传感器以及砝码的总质量用M表示，遮光条通过光电门的时间用t表示，加速度传感器的示数用a表示，P2和P3之间的距离用L表示。(1)若某次实验中遮光条挡光时间为t1，则此时滑块的速度为________，重物的速度为__________；(2)该社团同学首先保持L不变，改变M进行了若干次实验，根据实验数据画出了如图乙所示的一条过坐标原点的直线，其纵轴为加速度a，经测量其斜率恰为重力加速度g，则该图线的横轴为________(用所给的字母表示)；(3)接下来他们欲验证该过程中系统机械能守恒，使滑块总质量保持为M0不变，改变L进行若干次实验，根据实验数据画出的L－eq\f(1,t2)图线也是一条过原点的直线，若图线斜率为k，则需满足k＝________(用所给的字母表示)。8.(山东临沂市二模)如图所示，一玻璃柱体的横截面由半径为R的半圆AEB和等腰直角三角形ABC组成，O为圆心，AB为竖直直径，ED垂直于AB相交于O。平行于ED的光线GF从F点射入玻璃柱体，刚好经过D点，∠EDF＝30°，光在真空中的传播速度为c。求：(1)此玻璃的折射率；(2)光线在玻璃中的传播时间。9．(四川模拟预测)如图所示，光滑曲线轨道BC分别与竖直轨道AB、粗糙水平地面CD平滑连接，CD右端与光滑半圆轨道DE平滑连接，半圆轨道直径为2R。CD长为l＝2R，竖直轨道的最高点A与地面高度h＝2R。质量为m的小滑块P从A点静止释放，之后在D点与静止放置在该处的小滑块Q发生碰撞，碰撞过程机械能损失不计。已知小滑块Q的质量也为m，小滑块Q被撞后的瞬间对轨道的压力突然增大了2mg。已知重力加速度为g。(1)求小滑块P与水平轨道间的动摩擦因数μ；(2)如果小滑块P的质量变为km(k为正数)，如果要求小滑块Q在半圆轨道DE段运动过程中没有脱离圆弧(设碰撞后P立即拿走，不发生两次碰撞)，求k的取值范围。参考答案1.(江苏省苏锡常镇四市二模)用气压式开瓶器开红酒瓶，如图所示，通过针头向瓶内打几次气，然后便能轻松拔出瓶塞，则()A．打气后瓶塞未拔出前，分子斥力明显增大B．打气后瓶塞未拔出前，单位时间内与瓶塞碰撞的分子数增多C．快速拔出瓶塞的过程中，气体吸热，内能增大D．快速拔出瓶塞的过程中，瓶塞克服摩擦力所做的功等于气体内能的减少量答案B解析打气后瓶塞未拔出前，气体分子间距离很大，分子间作用力非常小，可以忽略不计，故A错误；打气后瓶塞未拔出前，单位体积内的分子数增加，气体压强变大，根据气体压强微观意义可知，单位时间内与瓶塞碰撞的分子数增多，故B正确；快速拔出瓶塞的过程中，气体体积变大，对外做功，由于是快速拔出瓶塞，可认为该过程没有发生传热，根据热力学第一定律可知，气体内能减少；拔出瓶塞的过程中，瓶塞除了克服摩擦力做功外，还需要克服大气压力做功，故瓶塞克服摩擦力所做的功不等于气体内能的减少量，故C、D错误。2．(山东东营市二模)笔记本电脑机身和显示屏分别装有霍尔元件和磁体，实现开屏变亮，合屏熄灭。图乙为一块利用自由电子导电，长、宽、高分别为a、b、c的霍尔元件，电流方向向右。当合上显示屏时，水平放置的元件处于竖直向下的匀强磁场中，元件前、后表面间产生电压，当电压达到某一临界值时，屏幕自动熄灭。则元件的()A．合屏过程中，前表面的电势比后表面的电势低B．开屏过程中，元件前、后表面间的电压变大C．若磁场变强，可能出现闭合屏幕时无法熄屏D．开、合屏过程中，前、后表面间的电压U与b无关答案D解析电流方向向右，电子向左定向移动，根据左手定则，自由电子向后表面偏转，后表面积累了电子，前表面的电势高于后表面的电势，故A错误；稳定后根据平衡条件有evB＝eeq\f(U,b)，根据电流的微观表达式有I＝neSv＝nebcv，解得U＝eq\f(BI,nec)，所以开屏过程中，磁感应强度减小，元件前、后表面间的电压变小；若磁场变强，元件前、后表面间的电压变大，不可能出现闭合屏幕时无法熄屏；开、合屏过程中，前、后表面间的电压U与b无关，故D正确，B、C错误。3.(辽宁丹东市检测)如图所示，细线一端系在质量为m的圆环A上，另一端系一质量为2m的物块B。细线对圆环A的拉力方向水平向左。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，直杆倾角θ＝37°，要保证圆环A静止不动，则A与固定直杆间的动摩擦因数μ至少为(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)()A.eq\f(1,2)B.eq\f(5,11)C.eq\f(5,6)D.eq\f(4,5)答案A解析对圆环A受力分析，受重力mg、细线拉力FT、直杆弹力FN作用和摩擦力Ff，分析可知，摩擦力Ff沿杆向下，如图，则细线拉力FT＝2mg，所以弹力FN＝mgcosθ＋2mgsinθ＝2mg，摩擦力Ff＝2mgcosθ－mgsinθ＝mg，由Ff＝μFN，可得μ＝eq\f(1,2)，故选A。4.(四川成都市高新区高三诊断)如图，撑杆跳全过程可分为四个阶段：A→B阶段，助跑加速；B→C阶段，杆弯曲程度增大，人上升；C→D阶段，杆弯曲程度减小，人上升；D→E阶段，人越过横杆后下落，整个过程空气阻力忽略不计。则关于这四个阶段的说法正确的是()A．A→B地面对人和杆系统做正功B．B→C人和杆系统的动能减少量等于重力势能增加量C．C→D人和杆系统的动能减少量小于重力势能增加量D．D→E重力对人所做的功等于人的机械能增加量答案C解析A→B地面对人和杆系统不做功，人助跑加速过程增加的机械能是通过人体肌肉做功消耗人体内的化学能转化为人的机械能，选项A错误；B→C人和杆系统的动能减少量等于重力势能和弹性势能增加量，选项B错误；C→D人和杆系统的动能减少量与弹性势能减少量之和等于重力势能增加量，则人和杆系统的动能减少量小于重力势能增加量，选项C正确；D→E重力对人所做的功等于人的重力势能减少量，人的机械能不变，选项D错误。5．(多选)(山东烟台市二模)如图甲所示，物体以一定初速度从倾角α＝37°的固定斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0m。选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能E随高度h的变化如图乙所示。g＝10m/s2，sin37°＝0.6。则下列说法中正确的是()A．物体的质量m＝0.67kgB．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5C．物体上升过程的加速度大小a＝12m/s2D．物体回到斜面底端时的动能Ek＝10J答案BD解析根据题意，由题图可知，物体上升到最大高度时，机械能为30J，则有mghm＝30J，解得m＝1kg，故A错误；根据题意，由功能关系可知，克服摩擦力做功等于机械能的减少量，则有W克f＝μmgcos37°·eq\f(hm,sin37°)＝50J－30J＝20J，解得μ＝0.5，故B正确；物体上升过程中，由牛顿第二定律有μmgcos37°＋mgsin37°＝ma，解得a＝10m/s2，故C错误；根据题意，物体回到斜面底端过程中，由动能定理有－2W克f＝Ek－Ek0，其中Ek0＝50J，解得Ek＝10J，故D正确。6.(多选)(海南卷·13)如图所示，质量为m，带电量为＋q的点电荷，从原点以初速度v0射入第一象限内的电磁场区域，在0<y<y0,0<x<x0(x0、y0为已知)区域内有竖直向上的匀强电场，在x>x0区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，控制电场强度(E值有多种可能)，可让粒子从NP射入磁场后偏转打到接收器MN上，则()A．粒子从NP中点射入磁场，电场强度满足E＝eq\f(y0mv02,qx02)B．粒子从NP中点射入磁场时速度为v0eq\r(\f(x02＋y02,y02))C．粒子在磁场中做圆周运动的圆心到NM的距离为eq\f(mv0,qB)D．粒子在磁场中运动的圆周半径最大值是eq\f(mv0,qB)eq\r(\f(x02＋4y02,x02))答案AD解析若粒子打到NP中点，则x0＝v0t1，eq\f(1,2)y0＝eq\f(1,2)·eq\f(qE,m)t12，解得E＝eq\f(mv02y0,qx02)，选项A正确；粒子从NP中点射出时，则eq\f(y0,2)＝eq\f(vy,2)t1，速度v1＝eq\r(v02＋vy2)＝eq\f(v0,x0)eq\r(x02＋y02)，选项B错误；粒子从电场中射出时的速度方向与竖直方向夹角为θ，则tanθ＝eq\f(v0,vy)＝eq\f(v0,\f(qE,m)·\f(x0,v0))＝eq\f(mv02,qEx0)，粒子从电场中射出时的速度v＝eq\f(v0,sinθ)，粒子进入磁场后做匀速圆周运动，则qvB＝meq\f(v2,r)，则粒子进入磁场后做圆周运动的圆心到MN的距离为d＝rcosθ，解得d＝eq\f(Ex0,Bv0)，选项C错误；当粒子在磁场中有最大运动半径时，进入磁场的速度最大，则此时粒子从N点进入磁场，此时竖直最大速度vym＝eq\f(2y0,t)，x0＝v0t，射出电场的最大速度vm＝eq\r(v02＋vym2)＝eq\f(v0,x0)eq\r(x02＋4y02)，则由qvB＝meq\f(v2,r)，可得最大半径rm＝eq\f(mvm,qB)＝eq\f(mv0,qB)eq\r(\f(x02＋4y02,x02))，选项D正确。7．(山东烟台市二模)物理社团的同学利用实验室提供的传感器设计了如图甲所示的实验装置，用以探究加速度与力的关系，以及验证机械能守恒定律。他们将附有刻度尺的气垫导轨调整水平，在导轨左侧P2处固定一光电门，将轻绳一端固定在P1点，另一端与滑块相连，滑块上安装遮光条和加速度传感器，并且可以增加砝码以改变其质量，在轻绳上通过不计质量的动滑轮悬挂一个重物。打开气泵，将滑块从导轨右侧P3处由静止释放，记录加速度传感器的数值、遮光条通过光电门的时间以及P2和P3之间的距离。已知重物的质量为m，遮光条的宽度为d，重力加速度为g，滑块、遮光条、加速度传感器以及砝码的总质量用M表示，遮光条通过光电门的时间用t表示，加速度传感器的示数用a表示，P2和P3之间的距离用L表示。(1)若某次实验中遮光条挡光时间为t1，则此时滑块的速度为________，重物的速度为________；(2)该社团同学首先保持L不变，改变M进行了若干次实验，根据实验数据画出了如图乙所示的一条过坐标原点的直线，其纵轴为加速度a，经测量其斜率恰为重力加速度g，则该图线的横轴为________(用所给的字母表示)；(3)接下来他们欲验证该过程中系统机械能守恒，使滑块总质量保持为M0不变，改变L进行若干次实验，根据实验数据画出的L－eq\f(1,t2)图线也是一条过原点的直线，若图线斜率为k，则需满足k＝________(用所给的字母表示)。答案(1)eq\f(d,t1)eq\f(d,2t1)(2)eq\f(2m,m＋4M)(3)eq\f(4M0d2＋md2,4mg)解析(1)此时滑块的速度为v1＝eq\f(d,t1)，重物的速度为v2＝eq\f(\f(1,2)d,t1)＝eq\f(d,2t1)。(2)由牛顿第二定律可得mg－2Ma＝eq\f(1,2)ma，整理得a＝eq\f(2m,m＋4M)g，图乙所示的一条过坐标原点的直线，其纵轴为加速度a，经测量其斜率恰为重力加速度g，则该图线的横轴为eq\f(2m,m＋4M)。(3)由机械能守恒定律可得mgeq\f(L,2)＝eq\f(1,2)M0(eq\f(d,t))2＋eq\f(1,2)m(eq\f(d,2t))2，整理可得L＝eq\f(4M0d2＋md2,4mg)·eq\f(1,t2)，根据实验数据画出的L－eq\f(1,t2)图线也是一条过原点的直线，若图线斜率为k，则k＝eq\f(4M0d2＋md2,4mg)。8.(山东临沂市二模)如图所示，一玻璃柱体的横截面由半径为R的半圆AEB和等腰直角三角形ABC组成，O为圆心，AB为竖直直径，ED垂直于AB相交于O。平行于ED的光线GF从F点射入玻璃柱体，刚好经过D点，∠EDF＝30°，光在真空中的传播速度为c。求：(1)此玻璃的折射率；(2)光线在玻璃中的传播时间。答案(1)eq\r(3)(2)eq\f(5R,c)解析(1)光线从空气射入玻璃柱体的入射角为60°，折射角为30°。折射率为n＝eq\f(sin60°,sin30°)，解得n＝eq\r(3)(2)由sinC0＝eq\f(1,n)知，光发生全反射的临界角C0满足sinC0＝eq\f(\r(3),3)<sin60°，由几何知识∠ADF＝75°>60°，故光线在D点发生全反射，光路如图所示，由几何关系得FD＝2Rcos30°，DH＝eq\f(R,cos30°)光线在玻璃中的速度为v＝eq\f(c,n)光线在玻璃中的传播时间t＝eq\f(FD＋DH,v)解得t＝eq\f(5R,c)。9．(四川模拟预测)如图所示，光滑曲线轨道BC分别与竖直轨道AB、粗糙水平地面CD平滑连接，CD右端与光滑半圆轨道DE平滑连接，半圆轨道直径为2R。CD长为l＝2R，竖直轨道的最高点A与地面高度h＝2R。质量为m的小滑块P从A点静止释放，之后在D点与静止