【特色專項訓(xùn)練-優(yōu)化方案】2021屆高考物理二輪專題精煉-第二篇“8+2+2+選考”全真模擬(二)

“8＋2＋2＋選考”全真模擬(二)[時間：60分鐘分值：110分]第Ⅰ卷二、選擇題(本題共8小題，每小題6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.如圖所示，底面粗糙、斜面光滑的斜面體M放在粗糙水平地面上；輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻面上，另一端與放在斜面上的物塊m相連，彈簧的軸線與斜面平行．當物塊m在斜面上做周期性往復(fù)運動時，斜面體M始終處于靜止狀態(tài)．下列描述地面對斜面體的靜摩擦力F隨時間t變化關(guān)系的圖象，正確的是()15．在正點電荷所產(chǎn)生的電場中，有一正摸索電荷沿電場線方向運動．若用Ep表示摸索電荷的電勢能，r表示摸索電荷的位移，則Ep隨r變化關(guān)系可能是()16．如圖甲所示，輕繩的一端固定在力傳感器O(與計算機相連)上，另一端系一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)．現(xiàn)給小球一個初速度，使小球在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做圓周運動，運動過程中計算機繪制的F－θ圖象如圖乙所示，圖中F為輕繩對小球的拉力大小，θ為輕繩轉(zhuǎn)動的角度(以豎直方向的OP位置為起點)，a、b為常數(shù)．不計空氣阻力，則當?shù)氐闹亓铀俣葹?)A.eq\f(b,2m) B．eq\f(2b,m)C.eq\f(3b,m) D．eq\f(b,3m)17.如圖所示，a、b是兩個勻強磁場邊界上的兩點，左邊勻強磁場的磁感線垂直紙面對里，右邊勻強磁場的磁感線垂直紙面對外，兩邊的磁感應(yīng)強度大小相等．電荷量為2e的正離子以某一速度從a點垂直磁場邊界向左射出，當它運動到b點時，擊中并吸取了一個處于靜止狀態(tài)的電子，忽視正離子和電子間的相互作用，則它們在磁場中的運動軌跡是()18.如圖所示，在水平面上有兩條平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌間距為d，勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在的平面對下，磁感應(yīng)強度大小為B，兩根金屬桿間隔肯定的距離擺放在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直，兩金屬桿的質(zhì)量均為m，有效電阻均為R，兩桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，金屬桿與導(dǎo)軌間的摩擦不計，現(xiàn)將桿2固定，桿1以初速度v0滑向桿2.為使兩桿不相碰，兩桿初始間距至少為()A.eq\f(mRv0,B2d2) B．eq\f(2mRv0,B2d2)C.eq\f(mRv0,2B2d2) D．eq\f(4mRv0,B2d2)19．(2022·內(nèi)蒙古包頭測評)有一種家用電器，圖甲是其電路工作原理圖，當電阻絲接在u＝311sin100πt(V)的溝通電源上后，電阻絲開頭加熱，當其溫度達到某一數(shù)值時，自動控溫裝置P啟動，使電阻絲所接電壓變?yōu)閳D乙所示波形(部分仍為正弦波)，從而進入保溫狀態(tài)．不計電阻絲阻值的變化，則下列說法正確的是()A．P啟動后，電阻絲的功率變?yōu)樵瓉淼囊话隑．P啟動后，電阻絲所接交變電壓的頻率變?yōu)樵瓉淼囊话隒．P啟動后，電壓表的讀數(shù)大約是原來的0.5倍D．P啟動后，電壓表的讀數(shù)大約是原來的0.7倍20．2021年12月14日，“嫦娥三號”在北京航天飛行把握中心的把握下成功地在月球表面軟著陸，這標志著我國的航天事業(yè)又邁進了一大步．下圖為“嫦娥三號”登月的變軌示意圖，“嫦娥三號”在圓形軌道1上的A點變軌后，變至繞月運行的橢圓軌道2，并在橢圓軌道2上的近月點B再次變軌，實現(xiàn)月球表面的軟著陸．下列說法正確的是()A．“嫦娥三號”在A點點火加速可實現(xiàn)由軌道1變至軌道2的過程B．“嫦娥三號”沿軌道1運行時在A點的加速度比它沿軌道2運行時在A點的加速度大C．“嫦娥三號”沿軌道1運行時在A點的速度比它沿軌道2運行時在A點的速度大D．“嫦娥三號”沿軌道1運行時在A點的速度比它沿軌道2運行時在B點的速度小21．假設(shè)高速大路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛．甲車在前，乙車在后，速度均為30m/s，相距100m．在t＝0時刻甲車遇到緊急狀況后，甲、乙兩車的加速度隨時間的變化如圖所示．取運動方向為正方向．下列說法正確的是()A．在t＝6s時，兩車速度相等B．在t＝6s時，兩車相距最近C．在t＝6s時，兩車相距90mD．在0～9s內(nèi)，兩車會相撞第Ⅱ卷三、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，每個試題考生都必需做答．第33題～第35題為選考題，考生依據(jù)要求做答．)(一)必考題(共47分)22．(5分)某同學(xué)用如圖所示裝置“爭辯物體的加速度與外力的關(guān)系”，他將光電門固定在氣墊軌道上的某點B處，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使其水平后，用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過定滑輪的細線拉滑塊，每次滑塊(上面裝有鉤碼)從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時間t.將滑塊上的鉤碼依次掛在細線上，轉(zhuǎn)變細線所掛鉤碼的個數(shù)，重復(fù)上述試驗，記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計算如下表所示．試驗次數(shù)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)為了形象直觀得出F與t的關(guān)系，請在下圖所示的坐標紙上作出合理的圖象．(2)依據(jù)作出的圖象可得出的試驗結(jié)論是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.23．(10分)試驗室中供應(yīng)有以下器材：電流表G(滿偏電流為10mA，內(nèi)阻為10Ω)；電流表A(0～0.6A～3A，內(nèi)阻未知)；滑動變阻器R0(電阻范圍0～100Ω，允許通過的最大電流為1A)；定值電阻R(阻值為990Ω)；開關(guān)與導(dǎo)線若干．(1)小劉同學(xué)利用上述試驗器材設(shè)計了如圖甲所示的電路來測量一個疊層電池的電動勢和內(nèi)電阻．請你用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖乙中掛念小劉同學(xué)完成電路連接(必需盡可能地減小試驗誤差)．(2)若小劉同學(xué)測繪的I1－I2圖象如圖所示．圖中I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù)，則被測電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(計算結(jié)果保留至小數(shù)點后一位)24.(13分)如圖所示的傳送帶裝置，與水平面的夾角為θ，且tanθ＝eq\f(3,4).傳送帶的速度為v＝4m/s，動摩擦因數(shù)為μ＝eq\f(5,4)，將一個質(zhì)量m＝4kg的小物塊輕輕的放置在裝置的底部，已知傳送帶裝置的底部到頂部之間的距離L＝20m．(重力加速度g取10m/s2)(1)求物塊從傳送帶底部運動到頂部的時間t；(2)求此過程中傳送帶對物塊所做的功．25．(19分)圖甲為一爭辯電磁感應(yīng)的試驗裝置示意圖，其中電流傳感器(相當于一只抱負的電流表)能將各時刻的電流數(shù)據(jù)實時通過數(shù)據(jù)采集器傳輸給計算機，經(jīng)計算機處理后在屏幕上同步顯示出I－t圖象．足夠長光滑金屬軌道電阻不計，寬度為L，傾角為θ.軌道上端連接的定值電阻的阻值為R，金屬桿MN的電阻為r，質(zhì)量為m.在軌道區(qū)域加一垂直于軌道平面對下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，讓金屬桿在沿軌道平面對下、大小隨時間變化的拉力F作用下由靜止開頭下滑，計算機顯示出如圖乙所示的I－t圖象．設(shè)桿在整個運動過程中與軌道垂直．(1)試推導(dǎo)出金屬桿的速度v隨時間t變化的關(guān)系式；(2)試推導(dǎo)出拉力F隨時間t變化的關(guān)系式；(3)金屬桿從靜止開頭下滑2t0時間，在定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則拉力做的功W為多少？(二)選考題(任選一題)33．[物理——選修3-3](15分)(1)(6分)下列說法正確的是________．(填正確答案標號．選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分)A．溫度上升時，物體內(nèi)每個分子的動能都增大，所以物體的平均動能增大B．分子間的引力和斥力同時存在，且都隨著分子間的距離的增大而減小C．當液體與大氣相接觸時，液體表面層內(nèi)的分子所受其他分子作用力的合力總是指向液體內(nèi)部D．單晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的，多晶體的物理性質(zhì)都是各向同性的E．懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，布朗運動越明顯(2)(9分)圖中A、B汽缸的長度和截面積均為30cm和20cm2，C是可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動的、體積不計的活塞，D為閥門．整個裝置均由導(dǎo)熱材料制成．假定氧氣和氮氣均為抱負氣體，連接汽缸的管道體積可忽視．起初閥門關(guān)閉，A內(nèi)有壓強pA＝2.0×105Pa的氮氣，B內(nèi)有壓強pB＝1.0×105Pa的氧氣，活塞C處于圖中所示位置．閥門打開后，活塞C向右移動，最終達到平衡．①求活塞C移動的距離x及平衡后B中氣體的壓強p；②試推斷活塞C移動過程中，A中氣體是吸熱還是放熱，請簡要說明理由．34．[物理——選修3-4](15分)(1)(6分)如圖所示，實線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，虛線是這列波在t＝0.2s時刻的波形圖．則________．(填正確答案標號．選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分)A．這列波的周期可能是1.2sB．這列波的波長為12mC．這列波可能向左傳播4mD．這列波的波速可能是40m/sE．這列波的波長為14m(2)(9分)如圖所示，一玻璃磚的橫截面為半圓形，MN為截面的直徑，Q是MN上的一點且與M點的距離QM＝eq\f(R,2)(R為半圓形截面的半徑)．MN與水平光屏P平行，兩者的距離為d，一束與截面平行的紅光由Q點沿垂直于MN的方向射入玻璃磚，從玻璃磚的圓弧面射出后，在光屏上得到紅光．玻璃磚對該紅光的折射率為n＝eq\r(3)，求：①紅光由于玻璃磚的折射在屏上向什么方向移動？移動距離是多少？②假如保持入射光線和光屏的位置不變，而使玻璃磚沿MN向左移動，移動的距離小于eq\f(R,2)，請定性說明屏上的光點如何移動？亮度如何變化？35．[物理——選修3-5](15分)(1)(6分)在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為ν0.現(xiàn)用頻率為2ν0的光照射在陰極上，已知普朗克常量為h，則光電子的最大初動能為________；若此時電路中的電流為I，則單位時間內(nèi)到達陽極的電子數(shù)為________(電子的電荷量用e表示)；若增大照射光的強度，則電路中的光電流將________(填“增大”、“減小”或“不變”)．(2)(9分)如圖所示，圓弧軌道與水平面平滑連接．軌道與水平面均光滑，質(zhì)量為m的物塊B與輕質(zhì)彈簧拴接靜止在水平面上，彈簧右端固定，質(zhì)量為3m的物塊A從圓弧軌道上距離水平面高h處由靜止釋放，與B碰撞后推著B運動但與B不粘連．求：①彈簧的最大彈性勢能Ep；②A與B第一次分別后，物塊A沿圓弧面上升的最大高度H.“8＋2＋2＋選考”全真模擬(二)14．[解析]選A.物塊m在斜面上做周期性往復(fù)運動時，它對斜面體M的作用力恒定不變，依據(jù)平衡條件可判定斜面體M受到地面對它的靜摩擦力也恒定不變．15．[解析]選C.Ep－r圖象中，圖線的斜率的確定值表示摸索電荷所受到的電場力的大?。?6．[解析]選D.設(shè)小球通過最高點時的速度為v1，通過最低點時的速度為v2，繩長為l.依據(jù)牛頓其次定律可知，通過最高點時有F1＋mg＝meq\f(v\o\al(2,1),l)，通過最低點時有F2－mg＝meq\f(v\o\al(2,2),l)，從最高點運動到最低點的過程中有2mgl＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，結(jié)合題圖乙有F1＝a－b，F(xiàn)2＝a＋b，解得g＝eq\f(b,3m).17．[解析]選D.正離子以某一速度擊中并吸取了一個處于靜止狀態(tài)的電子后，速度不變，電荷量變?yōu)椋玡，由左手定則可推斷出正離子過b點時所受洛倫茲力方向向下，由r＝eq\f(mv,qB)可知，軌跡半徑增大到原來的2倍，所以在磁場中的運動軌跡是圖D.18．[解析]選B.桿的速度為v時，桿受到的安培力為F＝eq\f(B2d2v,2R)，加速度a＝eq\f(B2d2v,2mR)，取極短的一段時間Δt，此時間內(nèi)速度的變化量為Δv，則依據(jù)加速度的定義有a＝eq\f(Δv,Δt)，聯(lián)立以上各式可得eq\f(B2d2v,2mR)＝eq\f(Δv,Δt)，變形有eq\f(B2d2v,2R)Δt＝m·Δv，兩邊求和得eq\f(B2d2,2R)s＝mv0，解得s＝eq\f(2mRv0,B2d2).19．[解析]選AD.P啟動前電阻絲的功率P1＝eq\f(U\o\al(2,有),R)＝eq\f(3112,2R)，P啟動后，結(jié)合乙圖可知電阻絲的功率P2＝eq\f(U′\o\al(2,有),R)，由有效值定義有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)，則知P1＝2P2，A正確；P啟動前的溝通電的頻率f＝eq\f(100π,2π)Hz＝50Hz，啟動后的溝通電的頻率f′＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.02)Hz＝50Hz，則B錯誤；電壓表在溝通電中測有效值，啟動前U有＝eq\f(311,\r(2))V，又由啟動前后功率關(guān)系可知，啟動后U有′＝eq\f(\r(2),2)·U有≈0.7U有，則C錯誤，D正確．20．[解析]選CD.“嫦娥三號”在A點點火減速才可實現(xiàn)由軌道1變至軌道2的過程，所以“嫦娥三號”沿軌道1運行時在A點的速度比它沿軌道2運行時在A點的速度大，選項A錯誤，C正確．不管“嫦娥三號”沿軌道1運行還是沿軌道2運行，它在A點受到的萬有引力相同，因此它的加速度相同，選項B錯誤．由于“嫦娥三號”在橢圓軌道2上的B點做遠離月球的運動，可知它在橢圓軌道2上的B點的速度大于過B點的圓形軌道的繞月速度，又由Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)可知，離月球越近的圓形軌道上的繞月速度越大，故“嫦娥三號”在軌道1上的A點的速度比在軌道2上的B點的速度小，選項D正確．21．[解析]選AB.在同一坐標系中依據(jù)兩車的加速度圖象畫出兩車的速度圖象，如圖所示．由圖可知，在t＝6s時兩車速度相等，此時兩車相距最近，圖中陰影部分的面積表示0～6s內(nèi)兩車位移之差，Δx＝eq\f(1,2)×30×3m＋eq\f(1,2)×30×(6－3)m＝90m．由于Δx<100m，所以不會相撞，且在t＝6s時兩車相距最近，為10m.22．(1)如圖所示(3分)(2)F∝eq\f(1,t2)(其他回答只要正確合理即可)(2分)23．[解析](1)為減小試驗誤差，電流表應(yīng)選擇0～0.6A量程．實物連線如圖所示．(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圖象中圖線在縱軸上的截距b＝eq\f(E,R＋Rg＋r)，圖線的斜率k＝－eq\f(r,R＋Rg＋r)，由題圖可得b＝9×10－3A，k＝－10－2.將b、k的值及R＝990Ω、Rg＝10Ω代入解得E＝9.1V，r＝10.1Ω.[答案](1)見解析圖(4分)(2)9.1(3分)10.1(3分)24．[解析](1)如圖所示作受力分析．垂直斜面方向受力平衡：N＝mgcosθ＝eq\f(4,5)mg(1分)則摩擦力f1為：f1＝μN＝eq\f(5,4)·eq\f(4,5)mg＝mg(1分)平行斜面方向做勻加速運動ma＝f1－mgsinθ＝mg－eq\f(3,5)mg＝eq\f(2,5)mg(1分)則a＝eq\f(2,5)g＝4m/s2，且方向沿傳送帶向上．(1分)運動到物塊速度與傳送帶速度相同時，經(jīng)過的時間為：t1＝eq\f(v,a)＝1s(1分)運動的距離為：s1＝eq\f(1,2)at2＝2m．(1分)剩下的距離為s2＝L－s1＝18m，之后物塊與傳送帶一起做勻速運動，則t2＝eq\f(s2,v)＝4.5s(1分)故t＝t1＋t2＝5.5s．(1分)(2)法一：由第(1)問可知，在物塊加速過程中摩擦力為f1＝mg＝40N(1分)此時摩擦力對物塊做功W1＝eq\f(1,2)f1ateq\o\al(2,1)＝80J(1分)勻速過程中摩擦力滿足：f2＝mgsinθ＝eq\f(3,5)mg＝24N(1分)則傳送帶對物塊做功W2＝f2s2＝432J(1分)則總功W＝W1＋W2＝512J(1分)(注：若是求傳送帶做功，則需考慮內(nèi)能的變化，此時W1＝f1vt1＝160J，W2不變，總功為W＝W1＋W2＝592J)法二：由功能原理，傳送帶對物塊所做的功等于物塊獲得的機械能(動能與重力勢能)，則：W＝eq\f(1,2)mv2＋mgLsinθ＝512J．(5分)[答案]見解析25．[解析](1)金屬桿下滑過程中，切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E＝BLv(1分)閉合電路中的電流為：I＝eq\f(E,R＋r)(1分)又由圖象可知：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，金屬桿向下做勻加速直線運動，其加速度為：a＝eq\f(R＋rI0,BLt0)(2分)又金屬桿下滑過程中，由牛頓其次定律有：F＋mgsinθ－BIL＝ma(2分)解得：F＝eq\f(BLI0,t0)t＋eq\f(mR＋rI0,BLt0)－mgsinθ.(2分)(3)金屬桿從靜止開頭下滑2t0時間，下滑的距離為：s＝eq\f(1,2)a(2t0)2(1分)此時的速度為：v＝2at0(1分)這一過程中閉合電路消耗的電能(焦耳熱)為：Q′＝eq\f(R＋r,R)Q(2分)由功能關(guān)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]見解析33．[解析](1)溫度上升，物體的分子平均動能增大，但不是每個分子的動能都增大，選項A錯誤．液體表面層內(nèi)的分子密度小于液體內(nèi)部分子密度，大于大氣分子密度，因此分子力的合力指向液體內(nèi)部，選項C正確．懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，布朗運動越不明顯，選項E錯誤，選項