全國高考物理評估驗收仿真模擬卷（八）

2021屆全國高考物理評估驗收仿真模擬卷（八）（解析版）(時間：70分鐘；滿分：110分)第Ⅰ卷二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的四個選項中，第14～18題只有一項符合題目要求，第19～21題有多項符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．14．氫原子能級的示意圖如圖所示，大量氫原子從n＝4的能級向n＝2的能級躍遷時輻射出可見光a，從n＝3的能級向n＝2的能級躍遷時輻射出可見光b，則()A．在水中傳播時，a光較b光的速度小B．氫原子從n＝4的能級向neVC．一群處于n＝4能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線D．若a光照射某種金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則b光照射這種金屬也一定能發(fā)生光電效應(yīng)15．如圖所示為一理想變壓器的電路圖，L1、L2為規(guī)格相同的燈泡，額定電壓為U0，R為一定值電阻，閉合開關(guān)，給變壓器的輸入端接入有效值為U＝eq\f(2,3)U0的交流電源后，兩燈泡均正常發(fā)光，若將輸入電壓有效值降至原來的eq\f(3,4)，同時斷開開關(guān)，燈泡L1仍然正常發(fā)光，若已知變壓器原線圈匝數(shù)為500，則副線圈的匝數(shù)為()A．700 B．1000C．1500 D．200016．在粗糙水平面上，水平外力F作用在物塊上，t＝0時刻物塊開始向右做直線運動，外力F始終不為零，其速度－時間圖象如圖所示．則()A．在0～1s內(nèi)，外力F不斷增大B．在3s時，物體開始向左運動C．在3～4s內(nèi)，外力F不斷減小D．在3～4s內(nèi)，外力F的功率不斷減小17.兩異種點電荷A、B附近的電場線分布如圖所示，P為電場中的一點，連線AP、BP相互垂直．已知P點的電場強度大小為E、電勢為φ，電荷A產(chǎn)生的電場在P點的電場強度大小為EA，取無窮遠處的電勢為零．下列說法中正確的有()A．A、B所帶電荷量相等B．電荷B在P點產(chǎn)生的電場的電場強度大小為E－EAC．A、B連線上有一個電勢為零的點D．將電量為－q的點電荷從P點移到無窮遠處，電場力做的功為qφ18.如圖所示，足夠長的金屬導軌豎直放置，金屬棒ab、cd均通過棒兩端的環(huán)套在金屬導軌上；虛線上方有垂直紙面向里的勻強磁場，虛線下方有豎直向下的勻強磁場．a(chǎn)b、cd棒與導軌間動摩擦因數(shù)均為μ，兩棒總電阻為R，導軌電阻不計．開始兩棒均靜止在圖示位置，當cd棒無初速釋放時，對ab棒施加豎直向上的力F，沿導軌向上做勻加速運動．則()A．a(chǎn)b棒中的電流方向由b到aB．cd棒先加速運動后勻速運動C．cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力D．力F做的功等于兩金屬棒產(chǎn)生的電熱與增加的機械能之和19．2019年1月3日，“嫦娥四號”月球探測器順利著陸在月球背面，成為人類首顆軟著陸月背的探測器．著陸前，探測器先在距月面高度約為100km的環(huán)月段圓軌道Ⅰ上運行；然后在A點實施變軌，使運行軌道變?yōu)檫h月點A高度約為100km，近月點P高度約為15km的環(huán)月段橢圓軌道Ⅱ；再在P點實施制動，降落到月球上．設(shè)“嫦娥四號”在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上運動時，只受到月球的萬有引力，下列說法正確的是()A．“嫦娥四號”在實施制動減速下降階段，其機械能減小B．“嫦娥四號”探測器的發(fā)射速度大于地球的第二宇宙速度C．“嫦娥四號”在地月轉(zhuǎn)移段上經(jīng)過A點的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點的速度D．若已知引力常量、“嫦娥四號”在軌道Ⅰ的運動半徑和周期，則可算出月球的質(zhì)量20.在豎直桿上安裝一個光滑小導向槽，使豎直上拋的小球能改變方向后做平拋運動；不計經(jīng)導向槽時小球的能量損失；設(shè)小球從地面沿桿豎直上拋的速度大小為v，重力加速度為g；那么當小球有最大水平位移時，下列說法正確的是()A．導向槽位置應(yīng)在高為eq\f(v2,4g)的位置B．最大水平距離為eq\f(v2,g)C．小球在上、下兩過程中，在經(jīng)過某相同高度時，合速度的大小總有v下＝2v上D．當小球落地時，速度方向與水平方向成45°角21．如圖所示，帶電小球a以一定的初速度v0豎直向上拋出，能夠達到的最大高度為ha；帶電小球b在水平方向的勻強磁場以相同的初速度v0豎直向上拋出，上升的最大高度為hb；帶電小球c在水平方向的勻強電場以相同的初速度v0豎直向上拋出，上升的最大高度為hc，不計空氣阻力，三個小球的質(zhì)量相等，則()A．它們上升的最大高度關(guān)系為ha＝hb＝hcB．它們上升的最大高度關(guān)系為hb<ha＝hcC．到達最大高度時，b小球動能最小D．到達最大高度時，c小球機械能最大題號1415161718192021答案第Ⅱ卷三、非選擇題：共62分．第22～25題為必考題，每個試題考生都必須作答．第33～34題為選考題，考生根據(jù)要求作答．(一)必考題：共47分．22．(5分)學校開展研究性學習，某同學為了探究桿子轉(zhuǎn)動時的動能表達式，設(shè)計了圖甲所示的實驗：質(zhì)量為m的均勻長直桿一端固定在轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用置于圓弧上某位置的光電門測出另一端A經(jīng)過該位置時的瞬時速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h.(1)該同學用20分度的游標卡尺測得長直桿的橫截面的直徑如圖乙為________mm.(2)調(diào)節(jié)光電門在圓弧上的位置，測得多組數(shù)據(jù)如表格所示．請選擇適當?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，猜想并寫出vA與h的函數(shù)關(guān)系等式為________．組次12345h/m0.10vA/(m/s)(3)當?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，不計一切摩擦，結(jié)合你找出的函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)守恒規(guī)律寫出此桿轉(zhuǎn)動時動能的表達式Ek＝________(請用數(shù)字、質(zhì)量m、速度vA表示)．23．(10分)某同學設(shè)計了如圖甲所示的電路測電池組的電動勢和內(nèi)阻．(1)連接的實物圖如圖乙所示，請在圖乙上完成電路連線．(2)若定值電阻R0的電阻為10Ω，依據(jù)電壓表和電流表的讀數(shù)，建立U－I的坐標，描出相應(yīng)的數(shù)據(jù)點，如圖丙，請你在丙圖中正確繪出圖象．(3)由圖象可知，該電源的電動勢E＝_________V，r＝________Ω.(保留2位有效數(shù)字)丙24.(12分)華裔科學家丁肇中負責的AMS項目，是通過“太空粒子探測器”探測高能宇宙射線粒子，尋找反物質(zhì)．某學習小組設(shè)想了一個探測裝置，截面圖如圖所示．其中輻射狀加速電場的內(nèi)、外邊界為兩個同心圓，圓心為O，外圓電勢為零，內(nèi)圓電勢φ＝－45V，內(nèi)圓半徑Rm．在內(nèi)圓內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小B＝9×10－5T、方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁場內(nèi)有一圓形接收器，圓心也在O點．假設(shè)射線粒子中有正電子，先被吸附在外圓上(初速度為零)，經(jīng)電場加速后進入磁場，并被接收器接收．已知正電子質(zhì)量m＝9×10－31kg，電荷量q×10－19C，不考慮粒子間的相互作用．(1)求正電子在磁場中運動的速率v和半徑r；(2)若正電子恰好能被接收器接收，求接收器的半徑R′.25．(20分)從地面上以初速度v0＝9m/s豎直向上拋出一質(zhì)量為mkg的球，若運動過程中受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系，球運動的速率隨時間變化規(guī)律如圖所示，t1時刻到達最高點，再落回地面，落地時速率為v1＝3m/s，且落地前球已經(jīng)做勻速運動．(g＝10m/s2)求：(1)球從拋出到落地過程中克服空氣阻力所做的功；(2)球拋出瞬間的加速度大?。?二)選考題：共15分．請考生從2道題中任選一題作答，如果多做，則按所做的第一題計分．33．[物理——選修3-3](15分)(1)(5分)下列說法中正確的是________．(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．氣體放出熱量，其分子的平均動能可能增大B．布朗運動不是液體分子的運動，但它可以說明液體分子在永不停息地做無規(guī)則運動C．當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大D．第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第一定律E．某氣體的摩爾體積為V，每個分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA＝eq\f(V,V0)(2)(10分)如圖所示，開口向上豎直放置的內(nèi)壁光滑汽缸，其側(cè)壁是絕熱的，底部導熱，內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的密閉活塞，活塞A導熱，活塞B絕熱，將缸內(nèi)理想氣體分成Ⅰ、Ⅱ兩部分．初狀態(tài)整個裝置靜止不動且處于平衡狀態(tài)，Ⅰ、Ⅱ兩部分氣體的高度均為L0，溫度為T0.設(shè)外界大氣壓強為p0保持不變，活塞橫截面積為S，且mg＝p0S，g為重力加速度，環(huán)境溫度保持不變．求在活塞A上逐漸添加鐵砂，當鐵砂質(zhì)量等于2m時，兩活塞在某位置重新處于平衡，活塞A下降的高度．34．[物理——選修3-4](15分)(1)(5分)下列說法中正確的是________．(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．軍隊士兵過橋時使用便步，是為了防止橋發(fā)生共振現(xiàn)象B．機械波和電磁波在介質(zhì)中的傳播速度僅由介質(zhì)決定C．泊松亮斑是光通過圓孔發(fā)生衍射時形成的D．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱玻璃的反射光E．赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在(2)(10分)如圖所示，玻璃棱鏡ABCD可以看成是由△ADE、△ABE、△BCD三個直角三棱鏡組成．×1014Hz的單色細光束從AD面入射，在棱鏡中的折射光線如圖中ab所示，ab與AD面的夾角α＝60°.已知光在真空中的速度c＝3×108m/s，玻璃的折射率n，求：①該束入射光線的入射角多大？②光在棱鏡中的波長是多大？③該束光線第一次從CD面射出時的折射角．(結(jié)果可用三角函數(shù)表示)高考仿真模擬卷(八)14．解析：選A.根據(jù)躍遷規(guī)律可知從n＝4向n＝2躍遷時輻射光子的能量大于從n＝3向n＝2躍遷時輻射光子的能量，則可見光a的光子能量大于b，又根據(jù)光子能量E＝hν可得a光子的頻率大于b，則a的折射率大于b，由v＝eq\f(c,n)，可得在水中傳播時，a光較b光的速度小，A正確；氫原子從n＝4的能級向n＝3的能級躍遷時輻射出光子的能量為：－0.85－()eVeV，故B錯誤；氫原子從n＝4的能級躍遷時，能發(fā)生Ceq\o\al(2,4)＝6種頻率的光子，故C錯誤；a光子的頻率大于b光的頻率，所以若a光照射某種金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，b光不一定能，D錯誤．15．解析：選C.由變壓器基本規(guī)律可知eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，設(shè)eq\f(n2,n1)＝k，在開關(guān)斷開前，有kUeq\f(\f(R燈,2),R＋\f(R燈,2))＝U0，在斷開開關(guān)后，依題意有eq\f(3,4)kUeq\f(R燈,R＋R燈)＝U0，兩式聯(lián)立可解得k＝3，所以當原線圈為500匝時，副線圈匝數(shù)為1500匝．16．解析：選D.根據(jù)題意分析，設(shè)阻力為f，根據(jù)牛頓第二定律F－f＝ma，根據(jù)圖象分析，在0～1s內(nèi)加速度逐漸減小，所以外力F逐漸減小，A錯誤；根據(jù)題意分析，向右為正方向，3s前后速度始終為正值，始終是正方向，向右運動，B錯誤；根據(jù)牛頓第二定律F－f＝ma，根據(jù)圖象分析在3～4s內(nèi)加速度不變，所以外力不變，C錯誤；外力功率P＝Fv，結(jié)合選項C的分析，F(xiàn)不變，而3～4s內(nèi)速度減小，所以功率減小，D正確．17．解析：選C.根據(jù)等量異種點電荷的電場線分布圖具有對稱性，而該圖左右不對稱，知A、B所帶的電荷量不相等，故A錯誤；P點的電場強度是點電荷A、B在P點產(chǎn)生的合場強，連線AP、BP相互垂直，根據(jù)矢量合成的平行四邊形定則知，EB＝eq\r(E2－Eeq\o\al(2,A))，故B錯誤；如果取無窮遠處的電勢為0，正電荷附近的電勢高于0，負電荷附近低于0，所以其A、B連線上有電勢為零的點，故C正確；根據(jù)W＝－q(φ－0)＝－qφ，故D錯誤．18．解析：選A.ab棒沿豎直向上運動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則判斷可知，ab棒中的感應(yīng)電流方向為b→a，故A正確；cd棒電流由c到d所在的運動區(qū)域有磁場，所受的安培力向里，則受摩擦力向上，因電流增加，則摩擦力增大，加速度減小到0，又減速運動，故B錯誤；因安培力增加，cd棒受摩擦力的作用一直增加，會大于重力，故C錯誤；力F所做的功應(yīng)等于兩棒產(chǎn)生的電熱、摩擦生熱與增加的機械能之和，故D錯誤．19．解析：選AD.“嫦娥四號”在制動減速下降階段，高度減低，除引力做功外，有其他外力做負功，機械能將減小，選項A正確；“嫦娥四號”探測器的發(fā)射速度如果大于第二宇宙速度，衛(wèi)星將要脫離地球束縛，繞太陽運動，所以“嫦娥四號”探測器的發(fā)射速度小于地球的第二宇宙速度，選項B錯誤；“嫦娥四號”在地月轉(zhuǎn)移段上經(jīng)過A點若要進入環(huán)月段圓軌道需減速，所以“嫦娥四號”在地月轉(zhuǎn)移段上經(jīng)過A點的速度大于在環(huán)月段圓軌道經(jīng)過A點的速度，選項C錯誤；根據(jù)萬有引力提供向心力得：eq\f(GMm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r，可以求得月球質(zhì)量M＝eq\f(4π2r3,GT2)，選項D正確．20．解析：選AD.設(shè)平拋時的速度為v0，根據(jù)機械能守恒定律可得：eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＋mgh＝eq\f(1,2)mv2，解得：v0＝eq\r(v2－2gh)；根據(jù)平拋運動的知識可得下落時間：t＝eq\r(\f(2h,g))，則水平位移x＝v0t＝eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v2,g)－2h))·2h)，所以當eq\f(v2,g)－2h＝2h時水平位移最大，解得h＝eq\f(v2,4g)，A正確；最大的水平位移為：x＝eq\r(4h2)＝2h＝eq\f(v2,2g)，B錯誤；根據(jù)機械能守恒定律可知，在某高度處時上升的速率和下落的速率相等，C錯誤；設(shè)速度方向與水平方向夾角為θ，位移與水平方向的夾角為α，根據(jù)平拋運動的規(guī)律可知，tanθ＝2tanα＝2×eq\f(h,2h)＝1，則θ＝45°，所以D正確．21．解析：選BD.帶電小球a以一定的初速度v0豎直向上拋出，帶電小球c在水平方向的勻強電場以相同的初速度v0豎直向上拋出，在豎直方向的分運動為豎直上拋運動，它們上升的最大高度關(guān)系為ha＝hc，帶電小球b在水平方向的勻強磁場以相同的初速度v0豎直向上拋出，受到與速度垂直的洛倫茲力作用，上升的最大高度為hb一定減小，即它們上升的最大高度關(guān)系為hb<ha＝hc，選項B正確，A錯誤；由于洛倫茲力不做功，重力做負功，電場力做正功，所以到達最大高度時，a小球動能最小，選項C錯誤；由于洛倫茲力不做功，電場力做正功，根據(jù)功能關(guān)系，帶電小球b機械能守恒，c小球機械能增加，到達最大高度時，c小球機械能最大，選項D正確．22．解析：(1)游標卡尺的主尺讀數(shù)為7mm，游標尺上第5條刻度線和主尺上某一刻度線對齊，所以游標尺讀數(shù)為5×mmmm，所以最終讀數(shù)為：7mmmmmm.(2)由表格得到：veq\o\al(2,A)＝30h；(3)設(shè)桿長L，桿轉(zhuǎn)動的角速度為：ω＝eq\f(vA,L)；在桿上取Δx長度微元，設(shè)其離O點間距為x，其動能為：eq\f(1,2)·eq\f(m·Δx,L)·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(vA,L)·x))eq\s\up12(2)；積分得到：Ek＝eq\i\in(0,L,)eq\f(1,2)·eq\f(m·Δx,L)·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(vA,L)·x))eq\s\up12(2)＝eq\f(1,6)mveq\o\al(2,A).答案：(1)(2)veq\o\al(2,A)＝30h(3)eq\f(mveq\o\al(2,A),6)23．解析：(1)根據(jù)原理圖可知實物圖如圖1；圖1(2)用直線將各點連接，如圖2所示；圖2(3)圖象與縱軸的交點為電源的電動勢，由圖2可知，電動勢E＝3V；R0＋r＝eq\f(3.00－1.00,0.13)Ω≈Ω解得r＝(15.4－10)ΩΩ.答案：(1)實物圖見解析圖1(2)如解析圖2所示(3)24．解析：(1)電場內(nèi)、外邊界電勢差為U＝0－Φ＝45V在加速正電子的過程中，根據(jù)動能定理可得qU＝eq\f(1,2)mv2－0求得v＝eq\r(\f(2qU,m))＝4×106m/s進入磁場做勻速圓周運動，由向心力公式可得qvB＝meq\f(v2,r)求得r＝eq\f(mv,qB)m.(2)正電子在磁場中運動的軌跡如圖所示，當軌跡與接收器相切時，正電子恰好能被接收器接收．由幾何關(guān)系可得R′＝eq\r(R2＋r2)－r求得R′＝eq\f(\r(17)－1,4)m.答案：見解析25．解析：(1)由動能定理得Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)克服空氣阻力做功W＝－Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)J.(2)空氣阻力f＝kv落地前勻速，則mg－kv1＝0剛拋出時加速度大小為a0，則mg＋kv0＝ma0解得a0＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(v0,v1)))g代入數(shù)據(jù)得：a0＝40m/s2.答案：見解析33．解析：(1)氣體放出熱量，若外界對氣體做功，氣體的溫度可能升高，分子的平均動能可能增大，選項A正確；布朗運動不是液體分子的運動，但是能反映液體分子在永不停息地做無規(guī)則運動，選項B正確；當分子力表現(xiàn)為斥力時，隨著分子間距離減小，分子力做負功，分子力和分子勢能均增大，選項C正確；第二類永動機不違背能量守恒定律，但是違背