仿真模拟卷(七)一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.下列物理量正负号的表述正确的是( )A.重力势能正、负号表示大小B.电量正、负号表示方向C.功正、负号表示方向D.速度正、负号表示大小2.以下数据指时间间隔的是( )A.每晚新闻联播的开播时间为19:00B.校运会上某同学获得高一女子800m冠军,成绩是2'30″C.中午11:40是下课吃中饭的时间D.G7581次列车到达杭州站的时间是10:323.在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,则小球在随后的运动中( )A.速度和加速度的方向都在不断变化B.速度与加速度方向之间的夹角一直减小C.在相等的时间间隔内,速率的改变量相等D.在相等的时间间隔内,动能的改变量相等4.图示为游乐园的过山车,圆轨道半径为R,当过山车底朝上到达轨道最高点时,游客( )A.一定处于超重状态B.速度大小一定是gRC.加速度方向一定竖直向下D.对座椅一定没有压力5.今年上海的某活动引入了全国首个户外风洞飞行体验装置,体验者在风力作用下飘浮在半空。若减小风力,体验者在加速下落过程中( )A.失重且机械能增加B.失重且机械能减少C.超重且机械能增加12\nD.超重且机械能减少6.在强台风到来之前,气象部门会提醒居民窗台上不能摆放花盆,以免被吹落后砸到人或物,在五楼阳台上的花盆,若掉落到地面上,撞击地面的速度大约为( )A.12m/sB.17m/sC.25m/sD.30m/s7.如图所示,某滑块沿动摩擦因数一定的足够长的固定斜面,从顶端由静止下滑。下面四个表示物体的位移x、速度v、加速度a、摩擦力Ff与时间t之间的关系图象中,不正确的是( )8.在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极,沿边缘内壁放一个圆环形电极,把它们分别与电池的两极相连,然后在玻璃皿中放入导电液体,例如盐水。如果把玻璃皿放在磁场中,液体就会旋转起来。则正确的是( )A.若磁场方向垂直纸面向里,液体逆时针转动(俯视)B.若磁场方向反向,电池正负极对调,则液体转动方向也发生变化C.电池消耗的总功率=电路总电阻的热功率+液体的机械功率D.若已知电池路端电压U和总电流I,则液体电阻R=UI9.如图,光滑绝缘水平面上相距3L的A、B两点分别固定正点电荷Q1与Q2,与B点相距L的C点为连线上电势最低处。若可视为质点的滑块在BC中点D处,以初速度v0水平向右运动,且始终在A、B之间运动。已知滑块的质量为m、带电量为+q,则( )A.滑块从D向B的运动过程中,电场力先做正功后做负功B.滑块沿B→A方向运动过程中,电势能先增加后减小C.A、B之间,场强为零的地方应该有两处D.两点电荷的电量之比为Q1∶Q2=4∶110.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料,下列说法不正确的是( )A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用11.质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。用FT表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中( )12\nA.F逐渐变大,FT逐渐变大B.F逐渐变大,FT逐渐变小C.F逐渐变小,FT逐渐变大D.F逐渐变小,FT逐渐变小12.2022年2月6日,马斯克的SpaceX“猎鹰”重型火箭将一辆樱红色特斯拉跑车发射到太空。某时刻,它们正在远离地球,处于一个环绕太阳的椭圆形轨道(如图所示)。远太阳点距离太阳大约为3.9亿千米,地球和太阳之间的平均距离约为1.5亿千米。试计算特斯拉跑车的环绕运动周期(可能用到的数据:5=2.236,315=2.47)( )A.约18个月B.约29个月C.约36个月D.约40个月13.下表内容是某款扫地机器人的一些重要参数:额定电压100~240V/50~60Hz额定功率40W电池输入电压20V电池容量3000mAh充电时间约4小时工作时间100~120min根据以上信息,下列说法错误的是( )A.工作时,电池把化学能转化为电能B.电池充电时充电电流约0.75AC.电池充满电时储存的能量大约为2.16×108JD.在100~120min的工作时间内机器人并非一直以40W额定功率工作二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题2分,共6分,每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)14.【加试题】许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列符合物理学史实的是( )A.爱因斯坦为了解释光电效应的实验规律,提出了光子说B.康普顿效应,证实了光子具有动量C.贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现了原子的核式结构模型D.玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱,说明玻尔提出的原子定态假设是错误的15.【加试题】如图甲所示,某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上,相邻两点间距离为d。质点1开始振动时速度方向竖直向上,振动由此开始向右传播。经过时间t,前13个质点第一次形成如图乙所示的波形。关于该波的周期与波长说法正确的是( )A.23t 9dB.23t 8d12\nC.t2 9dD.t2 8d16.【加试题】图示为氢原子能级图,现有一群处于n=3激发态的氢原子,则这些原子( )A.能发出3种不同频率的光子B.发出的光子最小能量是0.66eVC.由n=3跃迁到n=2时发出的光子波长最长D.由n=3跃迁到n=1时发出的光子频率最高三、非选择题(本题共7小题,共55分)17.(5分)某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50Hz,在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点(如图),因保存不当,纸带被污染,如图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:xA=16.6mm,xB=126.5mm,xD=624.5mm。若无法再做实验,可由以上信息推知:(1)相邻两计数点的时间间隔为 s; (2)打C点时物体的速度大小为 m/s(取2位有效数字); (3)物体的加速度大小为 (用字母xA、xB、xD和f表示)。 18.(5分)(1)小南同学在实验中使用了电磁打点计时器,对计时器上的线圈产生了兴趣,想知道绕线圈所用铜丝的长度。他上网查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,测算出铜丝(不含外面的绝缘漆层)的横截面积为5×10-8m2,而后想用伏安法测出该线圈的电阻,从而计算得到铜丝的长度。为测量线圈的电阻,实验室提供了10V学生电源,“5Ω,3A”的滑动变阻器,量程0~0.6A量程电流表,量程0~15V量程电压表,导线若干。小南同学按步骤连接好电路后进行测量,他将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端,电流表指针从如图乙位置变化到图丙位置所示,请读出图乙的示数为 A,试分析小南此次实验选用的图甲电路为图中电路图 (选填“①”或“②”)。 (2)小南选择合适的电路图后得到了多组数据,并将点迹描绘在图丁的I-U坐标系中,请在图中描绘出线圈的伏安特性曲线,并求得该线圈导线的长度为 。(结果保留4位有效数字) 19.(9分)不少城市推出了“礼让斑马线”的倡议。有一天,小李开车上班,以72km/h的速度在一条直路上行驶,快要到一个十字路口的时候,小李看到一位行人正要走斑马线过马路。以车子现行速度,完全可以通过路口而不撞上行人。经过1s时间的思考,小李决定立即刹车,礼让行人。经过4s的匀减速运动后,汽车刚好在斑马线前停下。设汽车(包括驾驶员)质量为1500kg。(1)求汽车刹车时的加速度;12\n(2)求汽车刹车时受到的合力大小;(3)求驾驶员看到行人时汽车离斑马线的距离。20.(12分)某同学设计出如图所示实验装置,将一质量为0.2kg的小球(可视为质点)放置于水平弹射器内,压缩弹簧并锁定,此时小球恰好在弹射口,弹射口与水平面AB相切于A点,AB为粗糙水平面,小球与水平面间动摩擦因数μ=0.5,弹射器可沿水平方向左右移动,BC为一段光滑圆弧轨道,O'为圆心,半径R=0.5m,O'C与O'B之间夹角为θ=37°,以C为原点,在C点右侧空间建立竖直平面内的坐标xOy,在该平面内有一水平放置开口向左且直径稍大于小球的接收器D,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)某次实验中该同学使弹射口距离B处L1=1.6m处固定,解开锁定释放小球,小球刚好到达C处,求弹射器释放的弹性势能;(2)把小球放回弹射器原处并锁定,将弹射器水平向右移动至离B处L2=0.8m处固定弹射器并解开锁定释放小球,小球将从C处射出,恰好水平进入接收器D,求D处坐标;(3)每次小球放回弹射器原处并锁定,水平移动弹射器固定于不同位置释放小球,要求小球从C处飞出恰好水平进入接收器D,求D位置坐标y与x的函数关系式。12\n21.(4分)【加试题】(1)用如图装置做“探究感应电流的产生条件”实验,条形磁铁插入线圈时,电流表指针向右偏转,则条形磁铁下端为 极。 (2)研究双缝干涉现象时,调节仪器使分划板的中心刻度对准某条亮条纹中心,记录螺旋测微器读数;转动手轮使分划线向右侧移动到另一条亮条纹的中心位置,记录螺旋测微器读数,并算出两次读数之差为9.900mm。已知双缝间距为0.200mm,双缝到屏距离为1.00m,对应光波的波长为6.6×10-7m。则两条亮条纹间还有 条亮条纹。 22.(10分)【加试题】如图甲所示,在水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y轴方向没有变化,沿x轴方向B与x成反比,如图乙所示。顶角θ=45°的光滑金属长导轨MON固定在水平面内,ON与x轴重合,一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨向右滑动,导体棒在滑动过程中始终与导轨接触,且与x轴垂直。已知t=0时,导体棒位于顶点O处,导体棒的质量为m=1kg,回路接触点总电阻恒为R=0.5Ω,其余电阻不计。回路电流I与时间t的关系如图丙所示,图线是过原点的直线。求:(1)t=2s时回路的电动势E;(2)0~2s时间内流过回路的电荷量q和导体棒的位移x1;(3)导体棒滑动过程中水平外力F的瞬时功率P(单位:W)与横坐标x(单位:m)的关系式。23.(10分)【加试题】如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴正方向;在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里,正三角形边长为l,且ab边与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(0,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限,又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与y轴负方向成45°角,不计粒子所受的重力。求:12\n(1)电场强度E的大小;(2)粒子到达a点时速度的大小和方向;(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值。12\n普通高校招生选考(物理)仿真模拟卷(七)一、选择题Ⅰ1.A 解析电量和功是标量,正、负号不表示方向,选项B、C错;速度是矢量,正、负号表示方向,选项D错;重力势能正、负号表示大小,选项A正确。2.B 解析A.每晚新闻联播的开播时间为19:00,19:00指的是一个时间点,是时刻,故A错误;B.校运会上某同学获得高一女子800m冠军,成绩是2'30″,2'30″是指的一个时间间隔,故B正确;C.中午11:40是下课吃中饭的时间,11:40指的是一个时间点,是时刻,故C错误;D.G7581次列车到达杭州站的时间是10:32,10:32指的是一个时间点,是时刻,故D错误。3.B 解析A.小球做平抛运动,说明加速度不变,速度的大小和方向在不断变化,A错误。B.如题图所示,tanθ=v0gt,随着时间t的变大,tanθ变小,则θ变小,B正确。C.根据Δv=g·Δt知,在等时间间隔内,速度的变化量相等,而不是速率变化量相等,C错误。D.依据动能定理,在等时间间隔内,动能的改变量等于重力做的功,由于平抛运动在竖直方向上,相等时间内位移不等,故D错误。4.C 解析过山车底朝上达到最高点的速度并不确定,可以大于或等于gR,当大于gR时,人对座椅有压力,而且所受合力向下,加速度一定竖直向下,处于失重状态,故C正确,A、B、D错误。5.B 解析据题意,体验者漂浮时mg=F;在加速下降过程中,mg>F,即重力对体验者做正功,风力做负功,体验者的机械能减少;加速下降过程中,加速度方向向下,体验者处于失重状态,故选项B正确。6.B 解析物体从五楼阳台下落,每层楼高约3m,下落的高度为h≈14m,根据v2=2gh可知,v=2gh=2×10×14m/s≈17m/s,故B正确,A、C、D错误。7.A 解析A.根据x=12at2可知,A不正确。B.根据v=at可知,速度与时间成正比,故B正确。C.下滑过程中加速度恒定,故C正确。D.下滑过程中Ff=μmgcosθ,恒定不变,故D正确。8.C 解析若磁场方向垂直纸面向下,据左手定则,液体顺时针转动(俯视),选项A错误;若磁场方向反向,电池正负极对调,则液体转动方向不发生变化,选项B错误;电池消耗的总功率=电路总电阻的热功率+液体的机械功率,选项C正确;此电路为非纯电阻电路,不满足欧姆定律,选项D错误。9.D 解析A、B两点分别固定正点电荷Q1与Q2,C点为连线上电势最低处;类比于等量同种点电荷的电场的特点可知,AC之间的电场强度的方向指向C,BC之间的电场强度指向C;滑块从D向B的运动过程中,电荷受到的电场力的方向指向C,所以电场力先做负功,故A错误;滑块沿B→A方向运动过程中,C处的电势能最小,则电势能先减小后增大,故B错误;A、B两点分别固定正点电荷Q1与Q2,类比于等量同种点电荷的电场的特点可知,A、B之间的电场强度为0的点只有一处,故C错误;由题可知,B、C之间的距离为L,A、C之间的距离为2L,由库仑定律:kqQ1(2L)2=kqQ2L2,所以Q1∶Q2=4∶1,故D正确。10.C 解析A.根据题意可得,地理南北极与地磁场之间存在一个夹角,为磁偏角,故两者不重合,A正确。B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理的北极附近,地磁北极在地理南极附近,B正确。C.由于地磁场的磁场方向沿磁感线切线方向,故只有赤道处地磁场方向与地面平行,C错误。D.在赤道处地磁场方向水平,而射线是带电的粒子,运动方向垂直磁场方向,根据左手定则可得射向赤道的粒子受到洛伦兹力作用,D正确。11.12\nA 解析动态平衡问题,F与FT的变化情况如图所示:当O点向左移动时,F逐渐变大,FT逐渐变大。12.B 解析由开普勒第三定律R车3T车2=R地3122可得T车≈29个月,故B正确。13.C 解析扫地机器人工作时,电池把化学能转化为电能,选项A正确;电池充电时,I=qt=34A=0.75A,选项B正确;电池充满电具有的能量为W=qU=2.16×105J,选项C错;若一直以40W工作,则工作时间为t=WP=90min,而且机器人也并不是一直处于扫地工作状态,故D正确。二、选择题Ⅱ14.AB 解析A.爱因斯坦为了解释光电效应的实验规律,提出了光子说,故A正确;B.康普顿效应中,散射光子的动量减小,根据德布罗意波长公式判断光子散射后波长的变化,康普顿效应进一步表明光子具有动量,故B正确;C.卢瑟福通过对天然放射性的研究,发现了原子的核式结构模型,故C错误;D.玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象,由于原子是稳定的,故玻尔提出的原子定态概念是正确的,只不过存在局限性,故D错误。15.D 解析根据振动的周期性和波的传播特点可知,质点13此时的振动方向向下,而波源的起振方向向上,所以从质点13算起,需要再经T2时间振动的方向才能向上,即与波源的起振方向相同,也就是图上还有半个波长的波没有画出。设周期为T,则t=32T+T2=2T,即T=t2;相邻波峰(或波谷)间的距离等于波长,由题意知波长为8d,故D正确。16.ACD 解析一群处于n=3激发态的氢原子,能发出3→1,3→2,2→1,这3种不同频率的光子,3→2的光子能量最小,为3.4eV-1.51eV=1.89eV,由E=hν,可知n=3跃迁到n=1时发出的光子频率最高,n=3跃迁到n=2时发出的光子频率最小,由c=λν可知,n=3跃迁到n=2时发出的光子波长最长,故选项A、C、D正确。三、非选择题17.答案(1)0.1s (2)2.5 (3)(xD-3xB+2xA)f275解析(1)打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点,则相邻两计数点的时间间隔为T=0.02×5s=0.1s。(2)C点的瞬时速度等于BD段的平均速度,故vC=xBDtBD=xD-xB2t≈2.5m/s(3)匀加速运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内的位移以aT2均匀增大,即Δx=aT2,所以有xBC=xAB+aT2,xCD=xBC+aT2=xAB+2aT2,xBD=2xAB+3aT2,所以a=(xD-xB)-2×(xB-xA)3T2=(xD-3xB+2xA)f275。18.答案(1)0.16 ① (2)如解析图所示 178.3m解析(1)学生电源10V,“5Ω,3A”的滑动变阻器,而该线圈的阻值大约为65Ω,那么将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端,安培表指针从如图乙位置变化到图丙位置所示,可知,滑动变阻器是限流式接法,实验采用如图①所示电路图;根据公式I=UR可知,电流范围为0.14A到0.15A,依据电流表指针在13到23范围内,因此电流表量程为0.6A,由图示电流表可知,其分度值为0.02A,示数为0.16A;(2)根据坐标系内描出的点作出图象如图所示:12\n由图象可知,电阻R=UI=100.165≈60.61Ω,由电阻定律R=ρLS可知,电阻丝长度L=RSρ=60.61×5×10-81.7×10-8m≈178.3m。19.答案(1)-5m/s2,方向与运动方向相反(2)7500N (3)60m解析(1)72km/h=20m/s由vt=v0+at得:a=-5m/s2。方向与运动方向相反(2)F合=ma得F合=7500N。(3)匀速阶段:x1=v0·t1=20m/s×1s=20m匀减速阶段:x2=v0+02·t2=202m/s×4s=40m。得x=x1+x2=60m20.答案(1)1.8J (2)48125m,18125m (3)y=38x解析(1)从A到C过程,由动能定理可以得到W弹-WFf-WG=0W弹=μmgL1+mgR(1-cosθ)=1.8J根据能量守恒定律得到Ep=W弹=1.8J(2)设小球从C处飞出速度为vC,则12mvC2=W弹-μmgL2-mgR(1-cosθ),得到vC=22m/s方向与水平方向成37°角,由于小球刚好被D接收,其在空中运动可看成从D点平抛运动的逆过程。将vC分解,vCx=vCcos37°=852m/s,vCy=vcsin37°=652m/s则D处坐标x=vCxvCyg=48125m,y=vCy22g=18125m,即D处坐标为48125m,18125m。(3)由于小球每次从C处射出vC方向一定与水平面成37°,则vyvx=tan37°=34则根据平抛运动规律得到,D点与C点连线与x轴方向夹角α的正切值tanα=12tan37°=38故D位置坐标y与x函数关系式y=38x。21.答案(1)S(南) (2)2解析(1)本题考查了右手螺旋定则,楞次定律,由电流表指针右偏,得电流流向如图所示,则由右手螺旋定则和楞次定律判断磁铁下端为南极。12\n(2)本题考查了双缝干涉实验。根据双缝干涉条纹间距公式Δx=Ldλ计算出Δx=3.300mm则n=9.9003.300-1=2。22.答案(1)2V (2)4C 2m (3)P=4x+2x(各物理量均取国际单位制中的单位)解析(1)根据I-t图象可知,I=k1t(k1=2A/s)则当t=2s时,回路电流I1=4A根据闭合电路欧姆定律可得E=I1R=2V。(2)流过回路的电荷量q=It由I-t图象可知,0~2s内的平均电流I=2A,得q=4C由欧姆定律得I=BlvR,l=xtan45°根据B-x图象可知,B=k2x(k2=1T·m)联立解得v=k1Rk2t由于k1Rk2=1m/s2,再根据v=v0+at,可知a=1m/s2则导体棒做匀加速直线运动所以0~2s时间内导体棒的位移x1=12at2=2m。(3)导体棒受到的安培力F安=BIl根据牛顿第二定律有F-F安=ma又2ax=v2P=Fv解得P=B2x2vR+ma2ax=4x+2x(各物理量均取国际单位制中的单位)。23.答案(1)mv022qh (2)2v0 方向指向第Ⅳ象限,与x轴正方向成45°角 (3)2mv0ql解析(1)带电粒子在电场中从P到a的过程中做类平抛运动。水平方向:2h=v0t①竖直方向:h=12at2②由牛顿第二定律得a=qEm③由①②③式联立,解得E=mv022qh。④(2)粒子到达a点时沿y轴负方向的分速度为vy=at⑤由①③④⑤式得vy=v0⑥而vx=v0⑦所以,粒子到达a点的速度va=vx2+vy2=2v0⑧设速度方向与x轴正方向的夹角为θ,则tanθ=vyv0=1,θ=45°⑨12\n即到a点时速度方向指向第Ⅳ象限,且与x轴正方向成45°角。(3)粒子进入磁场后做匀速圆周运动,有qvaB=mva2R⑩由此得R=mvaqB从上式看出,R∝1B,当R最大时,B最小。由题图可知,当粒子从b点射出磁场时,R最大,由几何关系得Rmax=22l将代入式得B的最小值为Bmin=2mv0ql。12
