高考物理第二次模擬考試卷 物理（二）(解析版A3版)

此卷只裝訂不密封此卷只裝訂不密封班級姓名準考證號考場號座位號物理（二）注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。二、選擇題：本題共8小題，每題6分，在每小題給出的四個選項中，第14～18題只有一個選項符合題目要求。第19～21題有多選項題目要求。全部答對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的的0分。14．如圖，一木塊在垂直于傾斜天花板平面方向的推力F作用下處于靜止狀態(tài)，則下列判斷正確的是()A．木塊可能受三個力作用B．木塊一定受四個力作用C．若推力F逐漸增大，木塊將可能滑動D．木塊受天花板的摩擦力會隨推力F的增大而增大【答案】B【解析】木塊在重力作用下，有沿天花板下滑的趨勢，一定受到靜摩擦力，則天花板對木塊一定有彈力，故木塊受到重力、彈力、摩擦力和力F四個力作用，A錯誤，B正確；木塊受力如圖，根據(jù)平衡條件得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，靜摩擦力與F無關，當逐漸增大F的過程，F(xiàn)N增大，最大靜摩擦力增大，而木塊受到的靜摩擦力不變，木塊將始終保持靜止，CD錯誤。15．用如圖所示的實驗裝置研究光電效應現(xiàn)象。所用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應，電流表G的示數(shù)不為零，移動變阻器的觸點c，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時，電流表示數(shù)為零，則在該實驗中()A．光電子的最大初動能為1.05eVB．光電管陰極的逸出功為1.7eVC．開關S斷開，電流表G示數(shù)為零D．當滑動觸頭向a端滑動時，電壓表示數(shù)增大【答案】D【解析】由題目可知，遏制電壓Uc＝1.7V，最大初動能Ekm＝eUc＝1.7eV，A錯誤；根據(jù)光電效應方程可知，逸出功W0＝E－Ekm＝1.05eV，B錯誤；斷開開關S，光電效應依然發(fā)生，有光電流，光電管、電流表、滑動變速器構(gòu)成閉合回路，電流表中電流不為零，C錯誤；電源電壓為反向電壓，當滑動觸頭向a端滑動時，反向電壓增大，電壓表示數(shù)增大，電流表中電流減小，D正確。16．如圖所示，理想變壓器的原線圈接有電壓為U的正弦交流電源。R1和R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值隨照射光強度的增大而減小?，F(xiàn)增大照射光強度，則()A．通過原線圈的電流減小B．變壓器的輸出功率減小C．R1兩端的電壓減小D．R2消耗的功率減小【答案】D【解析】理想變壓器輸出電壓一定，光照增強，光敏電阻R3阻值減小，副線圈的總電阻減小，根據(jù)歐姆定律知副線圈的電流增大，根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)的關系可知通過原線圈的電流也增大，A錯誤；理想變壓器的輸出功率P＝UI，其中U不變，I變大，故變壓器的輸出功率變大，B錯誤；副線圈電流增大，R1兩端電壓增大，故R2兩端電壓減小，根據(jù)P＝eq\f(U2,R)可得R2消耗的功率減小，C錯誤，D正確。17．如圖所示，一絕緣容器內(nèi)部為長方體空腔，容器內(nèi)盛有NaCl的水溶液，容器上下端裝有鉑電極A和C，置于與容器表面垂直的勻強磁場中，開關K閉合前容器兩側(cè)P、Q兩管中液面等高，閉合開關后()A．M處鈉離子濃度等于N處鈉離子濃度B．M處氯離子濃度小于N處氯離子濃度C．M處電勢高于N處電勢D．P管中液面高于Q管中液面【答案】D【解析】當開關閉合時，液體中有從A到C方向的電流，根據(jù)正離子的定向移動方向與電流方向相同，而負離子移動方向與電流方向相反，由左手定則可以知道，鈉離子與氯離子均偏向M處，M處鈉離子與氯離子濃度高于N處，同時M處和N處仍呈電中性，電勢相等，ABC錯誤；由前面分析可知液體將受到向M的安培力作用，在液面內(nèi)部將產(chǎn)生壓強，因此P端的液面將比Q端的高，D正確。18．質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩物體分別在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面運動，撤去F1、F2后受摩擦力的作用減速到停止，其v－t圖像如圖所示，則下列說法正確的是()A．F1和F2大小相等B．F1和F2對A、B做功之比為2∶1C．A、B所受摩擦力大小相等D．全過程中摩擦力對A、B做功之比為1∶2【答案】C【解析】勻減速運動的加速度大小分別為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，摩擦力大小分別為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0；對于勻加速運動過程，兩物體加速度大小分別為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，根據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，所以F1和F2大小不相等，A、B所受摩擦力大小相等，A錯誤，C正確。兩個物體勻加速直線運動的位移大小分別為x1＝eq\f(1,2)v0t0，x2＝eq\f(1,2)v0×2t0＝v0t0，F(xiàn)1和F2對A、B做功分別為W1＝F1x1＝eq\f(3,2)mv02，W2＝F2x2＝eq\f(3,2)mv02，所以F1和F2對A、B做功之比為1∶1；根據(jù)“面積”等于位移，可知全過程中兩物體的位移大小相等，兩物體所受的摩擦力之比為1∶1，故全過程中摩擦力對A、B做功之比為1∶1，BD錯誤。19．如圖所示，ABC為正三角形，AB和AC邊上放有帶等量異種電荷的絕緣細棒，O為BC邊中點，D為BC中垂線上O點右側(cè)的一點，P為BC上的一點，選無窮遠處電勢為0，則下列說法正確的是()A．O點和D點場強可能大小相等，方向相同B．D點的電勢一定高于P點C．將一正檢驗電荷沿直線從O點運動到D點，電場力先做正功后做負功D．將一正檢驗電荷沿直線從O點運動到P點，電勢能減小【答案】BD【解析】由場強的疊加和對稱性可知，O點和D點場強方向相同，但D點場強要小于O點的場強，A錯誤；由電場的分布特點可知，D點電勢為0，P點電勢小于0，故D點的電勢一定高于P點，B正確；將一正檢驗電荷沿直線從O點運動到D點，電場力不做功，C錯誤；將一正檢驗電荷沿直線從O點運動到P點，電場力做正功，電勢能減小，D正確。20．如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧的下端固定在傾角為θ的固定光滑斜面的底部，在彈簧的上端從靜止開始釋放0.5kg的小球，小球的加速度a與彈簧壓縮量x間的關系如圖乙所示。重力加速度g取10m/s2，則()A．斜面的傾角θ＝60°B．彈簧的勁度系數(shù)為12.5N/mC．小球最大的動能為0.25JD．彈簧最大彈性勢能為1J【答案】BCD【解析】由圖可知，當彈簧壓縮量x＝0時，a＝5m/s2，則有a＝gsinθ＝5m/s2，解得θ＝30°，故A錯誤；當彈簧壓縮量x＝20cm＝0.2m時，a＝0，則有mgsinθ－kx＝0，解得k＝12.5N/m，故B正確；在當x＝0.2m時，a＝0，此時小球的速度最大，由SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0，即小球最大的動能Ekm＝eq\f(1,2)mv2＝0.25J，故C正確；由運動的對稱性可知，當彈簧的壓縮量為x1＝0.4m時，小球速度為零，此時彈簧的彈性勢能最大，從最高點到小球速度為零的位置，由機械能守恒可得，最大的彈性勢能等于重力勢能的減小量，即最大彈性勢能Epm＝mgx1sin30°＝1J，故D正確。21．如圖，虛線上方空間分布著垂直紙面向里的勻強磁場，在紙面內(nèi)沿不同的方向從粒子源O先后發(fā)射速率均為v的質(zhì)子和α粒子，質(zhì)子和α粒子同時到達P點。已知OP＝l，α粒子沿與PO成30°角的方向發(fā)射，不計粒子的重力和粒子間的相互作用力，則下列說法正確的是()A．質(zhì)子在磁場中運動的半徑為eq\f(1,2)lB．粒α子在磁場中運動的半徑為eq\f(\r(3),2)lC．質(zhì)子在磁場中運動的時間為SKIPIF1<0D．質(zhì)子和α粒子發(fā)射的時間間隔為SKIPIF1<0【答案】ACD【解析】根據(jù)題意作出α粒子運動軌跡如圖所示，由幾何知識可知，粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑r＝l，因為粒子做圓周運動的半徑r＝eq\f(mv,qB)，質(zhì)子與α粒子的比荷為2∶1，所以其半徑之比為1∶2，質(zhì)子半徑為eq\f(1,2)l，故A正確，B錯誤；α粒子在磁場中做圓周運動的周期SKIPIF1<0，轉(zhuǎn)過的圓心角θ1＝300°，則α粒子在磁場中的運動時間SKIPIF1<0，質(zhì)子從O點射入P點射出，半徑為eq\f(1,2)l，可知O點射入的速度方向必與OP邊界垂直，θ2＝180°，故SKIPIF1<0，所以質(zhì)子和α粒子發(fā)射的時間間隔為SKIPIF1<0，故CD正確。第Ⅱ卷（非選擇題，共174分）三、非選擇題(包括必考題和選考題兩部分。第22題～第25題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33題～第34題為選考題，考生根據(jù)要求做答)(一)必考題(共129分)(5分)某興趣小組的同學看見一本物理書上說“在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為k的彈簧，形變量為x時彈性勢能為Ep＝eq\f(1,2)kx2，為了驗證該結(jié)論就嘗試用“研究加速度與合外力、質(zhì)量關系”的實驗裝置（如圖甲）設計了以下步驟進行實驗：A．水平桌面上放一長木板，其左端固定一彈簧，通過細繩與小車左端相連，小車的右端連接打點計時器的紙帶；B．將彈簧拉伸x后用插銷鎖定，測出其伸長量x；C．打開打點計時器的電源開關后，拔掉插銷解除鎖定，小車在彈簧作用下運動到左端；D．選擇紙帶上某處的A點測出其速度v；E．取不同的x重復以上步驟多次，記錄數(shù)據(jù)并利用功能關系分析結(jié)論。實驗中已知小車的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，則：(1)長木板右端墊一小物塊，其作用是_________；(2)如圖乙中紙帶上s1＝3.50cm，s2＝5.42cm，s3＝1.14cm，T＝0.02s，由此可以算出小車勻速直線運動時候的速度大小為______m/s（結(jié)果保留兩位小數(shù)）；(3)若Ep＝eq\f(1,2)kx2成立，則實驗中測量出物理量x與m、k、v關系式是x＝________?！敬鸢浮?1)平衡摩擦力(2)0.68(3)SKIPIF1<0【解析】(1)長木板右端墊一小物塊，其作用是利用重力在斜面上的分力來平衡摩擦，使彈簧做的功全部轉(zhuǎn)化為小車的動能。(2)由圖可知，第二段物體做勻速直線運動，則速度為SKIPIF1<0。(3)根據(jù)能量守恒有SKIPIF1<0，又Ep＝eq\f(1,2)kx2，聯(lián)立解得SKIPIF1<0。23．(10分)某同學改裝和校準電壓表的電路圖如圖所示，圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路。(1)已知表頭G滿偏電流為100μA，表頭上標記的內(nèi)阻值為900Ω。R1、R2和R3是定值電阻。利用R1和表頭構(gòu)成1mA的電流表，然后再將其改裝為兩個量程的電壓表。若使用a、b兩個接線柱，電壓表的量程為1V；若使用a、c兩個接線柱，電壓表的量程為3V。則根據(jù)題給條件，定值電阻的阻值應選R1＝___________Ω，R2＝___________Ω，R3＝___________Ω。(2)用量程為3V，內(nèi)阻為2500Ω的標準電壓表V對改裝表3V擋的不同刻度進行校準。所用電池的電動勢E為5V，滑動變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為50Ω和5kΩ。為了方便實驗中調(diào)節(jié)電壓，圖中R應選用最大阻值為___________Ω的滑動變阻器。(3)若由于表頭G上標記的內(nèi)阻值不準，造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標準電壓表的讀數(shù)偏小，則表頭G內(nèi)阻的真實值___________（填“大于”或“小于”）900Ω。【答案】(1)1009102000(2)50(3)大于【解析】(1)根據(jù)題意R1與表頭G構(gòu)成1mA的電流表，則SKIPIF1<0，代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0，因為使用a、b兩個接線柱，電壓表的量程為1V，所以SKIPIF1<0，因為使用a、c兩個接線柱，電壓表的量程為3V，所以SKIPIF1<0。(2)電壓表與之并聯(lián)之前電阻小于2500Ω，對于分壓式電路，要求滑動變阻器的最大電阻遠小于并聯(lián)部分，同時還要便于調(diào)節(jié)，故滑動變阻器選擇小電阻，即選擇50Ω的電阻。(3)改裝后電壓表的讀數(shù)比標準電壓表的讀數(shù)偏小，說明通過表頭G的電流偏小，則實際其電阻的阻值偏大，故實際阻值大于900Ω。24．(12分)如圖所示，“凹”字形硬質(zhì)金屬線框質(zhì)量為m，相鄰各邊互相垂直，且處于同一平面內(nèi)，ab、bc邊長均為2l，gf邊長為l。勻強磁場區(qū)域的上下邊界均水平，磁場方向垂直于線框所在平面。開始時，bc邊離磁場上邊界的距離為l，線框由靜止釋放，從bc邊進入磁場直到gf邊進入磁場前，線框做勻速運動。在gf邊離開磁場后，ah、ed邊離開磁場之前，線框又做勻速運動。線框在下落過程中始終處于豎直平面內(nèi)，且bc、gf邊保持水平，重力加速度為g。(1)線框ah、ed邊將離開磁場時做勻速運動的速度大小是bc邊剛進入磁場時的幾倍？(2)若磁場上下邊界間的距離H，則線框完全穿過磁場過程中產(chǎn)生的熱量為多少？【解析】(1)bc邊剛進入時，有：SKIPIF1<0線框勻速運動，有SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0ah、ed邊將離開磁場時，有：SKIPIF1<0線框勻速運動，有SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0綜上所述SKIPIF1<0即線框ah、ed邊將離開磁場時做勻速運動的速度大小是bc邊剛進入磁場時的4倍。(2)bc邊進入磁場前，根據(jù)動能定理，有SKIPIF1<0穿過磁場過程中能量守恒，有SKIPIF1<0聯(lián)立可得：Q＝mg(H－13l)。25．(20分)如圖所示，傳送帶P、Q間的距離L＝5.0m，以v＝2m/s的恒定速度順時針旋轉(zhuǎn)，傳送帶的傾角θ＝37°，一質(zhì)量M＝0.09kg的A物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5。左下方的手槍每隔1s發(fā)射一顆質(zhì)量m＝0.01kg的彈丸，彈丸每次擊中物體前的瞬時速度大小均為v0＝40m/s，方向平行傳送帶向上，射入物體后會立即留在其中。將A物體輕放在傳送帶的最下端時，恰好被第一顆彈丸擊中。物體和彈丸均可看成質(zhì)點，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2，求(1)A物體第一次達到與傳送帶速度相同時所用的時間t1；(2)從第一次射結(jié)束到第二次擊中前的過程中物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q；(3)需要射入幾顆彈丸才能使A物體到達傳送帶頂端。【解析】(1)以沿傳送帶向上為正，在彈丸射入的過程中動量守恒：mv0＝(m＋M)v01解得v01＝4m/s因為傳送帶速度為2m/s，所以物塊減速上升，由牛頓第二定律得：(m＋M)gsinθ＋μ(m＋M)gcosθ＝(m＋M)a1a1＝10m/s2減至共速，所需時間t1＝SKIPIF1<0＝0.2s(2)共速時的位移x1＝eq\f(1,2)(v01＋v)t1＝0.6m繼續(xù)減速時，摩擦力方向沿傳送帶向上，此時加速度方向沿傳送帶向下：(m＋M)gsinθ－μ(m＋M)gcosθ＝(m＋M)a2a2＝2m/s2若繼續(xù)減速至零，所需時間為t＝SKIPIF1<0＝1s所以物塊未減至零時，第二顆彈丸已射入，此時物塊的速度v1＝v－a2(1－t1)＝0.4m/s此時位移x2＝eq\f(1,2)(v1＋v)(1－t1)x2＝0.96m傳送帶與物塊間摩擦力大小f＝μ(M＋m)gcosθ＝0.4N傳送帶與物塊間的相對位移Δx1＝eq\f(1,2)(v01＋v)t1－vt1＝0.2mΔx2＝v(1－t1)－eq\f(1,2)(v1＋v)(1－t1)＝0.64m則物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q＝f(Δx1＋Δx2)＝0.336J。(3)第二顆彈丸射入的過程中量守恒：mv0＋(m＋M)v1＝(m＋m＋M)v02得v02＝4m/s由此可推至每次射入彈丸后，物塊A都是先減速至傳送帶速度，然后繼續(xù)減速到下一顆彈丸射入?？赏浦@次物塊上升的位移s＝x1＋x2＝1.56m第三顆子彈射入的過程中動量守恒：mv0＋(2m＋M)v2＝(m＋m＋m＋M)v03得v03＝3.7m/s減至共速，所需時間t3＝SKIPIF1<0＝0.17s所以物塊未減至零時，第4顆子彈已射入，此時物塊的速度v3＝v－a2(1－t3)＝0.34m/s此時上升的總位移s3＝eq\f(1,2)(v03＋v)t3＋eq\f(1,2)(v3＋v)(1－t3)＝1.4556m此時已發(fā)生位移為s＝x1＋x2＋s2＋s3＝4.5756m傳送帶總長5m，還剩0.4244m，可以推知第4顆子彈射入后，A物體到達傳送帶頂端，所以子彈需要射入4次。（二）選考題：共45分。請考生從給出的2道物理題、2道化學題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做。則每學科按所做的第一題計分。33．物理·選修3—3(15分)(1)(5分)下列說法正確的是___________。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）A．分子間作用力表現(xiàn)為引力時，隨著分子勢能增大，分子間作用力可能先增大后減小B．相對濕度指的是同一溫度時，水的飽和汽壓與空氣中水蒸氣的壓強之比，人們感覺天氣干燥時，主要原因在于相對濕度小C．一切自發(fā)過程總是沿分子熱運動無序性增大的方向進行，體現(xiàn)熱力學第二定律的微觀意義D．一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，氣體對外做功一定是吸熱過程E．布朗運動不是液體分子運動，是懸浮微粒分子運動，溫度越高，布朗運動越明顯【答案】ACD【解析】分子間作用力為引力時，r>r0，隨著分子勢能增大，分子間距離r增大，分子間作用力可能先增大后減小，A正確；相對濕度指的是同一溫度時，空氣中水蒸氣的壓強與水的飽和氣壓之比，B錯誤；一切自發(fā)過程總是沿分子熱運動無序性增大的方向進行，體現(xiàn)熱力學第二定律的微觀意義，C正確；理想氣體等壓膨脹過程，體積增大，對外做功，由理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學第一定律?U=W+Q可知，氣體一定吸熱，D正確；布朗運動是懸浮微粒運動，并非微粒分子運動，E錯誤。(2)(10分)如圖甲的一款茶寵玩具特別有意思。當將熱茶淋在茶寵上時，茶寵會向外噴水，很像小孩撒尿。為了研究其中的原理，將茶寵理想化為底面積為S、高為H的柱形容器，在容器底端側(cè)面有一尺寸可忽略的細孔，如圖乙所示。初始時容器內(nèi)部空氣的質(zhì)量為m0，內(nèi)部壓強與外界大氣壓均為p0，溫度為T0?，F(xiàn)用熱水淋在容器上，使容器內(nèi)氣體溫度達到T1，此時容器內(nèi)部有空氣逸出；然后迅速將容器放入一盛有水的水盆中，保證容器上的小孔恰好在水面以下。隨著容器內(nèi)氣體溫度降低，水盆中的水會被吸入容器，當氣體溫度恢復為T0時，容器內(nèi)外水面的高度差為h，然后取出容器，當將熱茶淋在容器上時。就會出現(xiàn)神奇的噴水現(xiàn)象了。已知水的密度為ρ，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，容器內(nèi)氣體可視為理想氣體。(i)求升溫后容器內(nèi)逸出空氣的質(zhì)量Δm；(ii)求H與h滿足的關系式?！窘馕觥?i)小孔將容器內(nèi)外空氣連通，故容器內(nèi)氣體壓強不變，氣體溫度升高到T1時，根據(jù)蓋-呂薩克定律有：SKIPIF1<0設升溫至T1后逸出的體積為ΔV的空氣在溫度為T0時的體積為V1，則可得：SKIPIF1<0同種氣體在相同壓強和相同溫度下密度相等，即：SKIPIF1<0聯(lián)立解得：SKIPIF1<0。(ii)水進入容器開始形成液封，當容器內(nèi)氣體溫度恢復到T0時，容器內(nèi)外水面的高度差為h，容器內(nèi)部氣體體積為SKIPIF1<0，設此時氣體壓強為p1，容器內(nèi)部氣體質(zhì)量不變。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有：SKIPIF1<0當水不再進入容器內(nèi)部時有：SKIPIF1<0