2023高考物理二轮复习专题 第二阶段专题三 考前必做的5套仿真检测 高考仿真检测(三)

高考仿真检测(三)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分120分。考试时间100分钟。第Ⅰ卷(选择题　共31分)一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分。每小题只有一个选项符合题意。1.在德国首都柏林举行的世界田径锦标赛女子跳高决赛中，克罗地亚选手弗拉希奇以2米04的成绩获得冠军。弗拉希奇身高约为1.93m，忽略空气阻力，g取10m/s2。则下列说法正确的是(　　)A．弗拉希奇下降过程处于失重状态B．弗拉希奇起跳以后在上升过程处于超重状态图1C．弗拉希奇起跳时地面对她的支持力等于她的重力D．弗拉希奇起跳时的初速度大约为3m/s解析：选A　运动员起跳后上升和下降过程均为加速度向下，整体处于失重状态，A项正确；起跳时地面对她的支持力大于重力故能顺利起跳，C项错误；运动员起跳时重心大约在腰部，背越式过杆，重心上升高度可按1m估算，则起跳时的初速度约为v＝＝2m/s＝4.5m/s，D项错误。2.在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡a、b分别与自感系数很大的自感线圈L和定值电阻R组成如图2所示的电路(自感线圈的直流电阻与定值电阻R的阻值相等)，闭合开关S达到稳定后两灯均可以正常发光。关于这个实验下面的说法中正确的是(　　)A．闭合开关的瞬间，通过a灯和b灯的电流相等图2B．闭合开关后，a灯先亮，b灯后亮C．闭合开关待电路稳定后断开开关，a、b两灯过一会同时熄灭D．闭合开关，待电路稳定后断开开关，a灯过一会儿熄灭，b灯先闪亮后熄灭解析：选C　闭合开关的瞬间，因L对电流的阻碍作用，a灯的电流小于b灯的电流，b灯先亮，故A、B均错误；闭合开关稳定后，断开开关后，因L对电流的阻碍作用，L中的电流逐渐变小，且与b灯形成回路，故a、b两灯过一会同时熄灭，C正确，D错误。3．美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星—“开普勒—226”，其直径约为地球的2.4倍。至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息。估算该行星的第一宇宙速度等于(　　)A．3.3×103m/s　　　　　　B．7.9×103m/sC．1.2×104m/sD．1.9×104m/s-12-\n解析：选D　由＝m，M＝πR3·ρ，R＝可推得：v＝d·，故＝＝2.4，故v星＝2.4v地≈1.9×104m/s，故D正确。4．如图3甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图3乙所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是(　　)A．输入电压u的表达式u＝20sin(50πt)VB．只断开S2后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W解析：选D　由题图乙可得周期T＝0.02s，则ω＝＝100πrad/s，输入电压表达式u＝20sin100πtV，A错误；只断开S1，L1、L2断路均不发光，B错误；只断开S2后，负载电阻增大，输出电压不变，输出功率减小，则输入功率减小，C错误；若S1换接到2后，加在R上电压为4V，其消耗的电功率为P＝U2/R＝0.8W，D正确。5．一个带正电的金属球半径为R，以球心为原点建立坐标系，设无穷远处电势为零。你可能不知道带电金属球所产生的电场中电势φ随x变化的规律，但是根据学过的知识你可以确定其φ－x图象可能是(　　)图4解析：选B　金属球内部场强处处为零，故金属球为一等势体，故0<x<R时，φ大小不变，金属球外部，沿x轴方向电势逐渐降低，因不是匀强电场，φ随x增大不会均匀降低，故只有B可能正确。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。6．在物理学发展史中，许多科学家通过自己不懈的努力和聪明的智慧做出了卓越的贡献，发现了许多重要的自然规律，形成了科学的解决问题的方法，下列说法正确的是(　　)-12-\nA．牛顿发现了万有引力定律并利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量B．库仑利用扭秤实验发现了库仑定律，并测出了静电力常量k的值C．探究求合力的方法的实验中运用了控制变量的方法D．把带电体看成点电荷运用了理想化模型的方法解析：选BD　牛顿发现了万有引力定律，但牛顿并没有准确测出万有引力常量，A错误；探究求合力的方法的实验中运用了等效替代的方法，C错误；B、D是正确的。7.如图5所示，处于拉伸状态的弹簧一端固定在平板车上，另一端拴一个质量为m＝10kg的物体A，整个装置静止于水平路面上，此时弹簧的拉力为F＝5N。若平板车从静止开始向右做加速运动，且加速度逐渐增大，但a≤1m/s2。则(　　)图5A．物体A相对于车仍然静止B．物体A受到的弹簧的拉力逐渐增大C．物体A受到的摩擦力逐渐减小D．物体A受到的摩擦力先减小后增大解析：选AD　由题意知，物体A与平板车的上表面间的最大静摩擦力Fm≥5N。当物体向右的加速度增大到a＝1m/s2时，F合＝ma＝10N，此时平板车对物体A的静摩擦力为5N，方向向右，物体A相对于车仍然静止，A对；物体A受到的弹簧的拉力大小不变，B错；因加速度逐渐增大，合力逐渐增大，物体A受到的摩擦力方向先向左后向右，先减小后增大，D对。8．质量为2×103kg，发动机额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶。汽车所受阻力大小恒为4×103N，则下列判断中正确的有(　　)A．车的最大动能是4×105JB．车以加速度2m/s2匀加速启动，启动后第2s末时发动机实际功率是32kWC．车以加速度2m/s2做初速度为0的匀加速运动，达到最大速度时克服阻力做功为4×105JD．汽车保持额定功率启动，则当汽车速度为5m/s时，其加速度为6m/s2解析：选ABD　由P＝f·vm可得：vm＝＝m/s＝20m/s，故Ekm＝mv＝4×105J，A正确；由F－f＝ma得：F＝f＋ma＝8000N，则第2s末的发动机实际功率P＝F·at＝8000×2×2W＝32kW，B正确；由P＝F·v匀m可求得匀加速运动的最大速度v匀m＝10m/s，此过程的位移x＝＝25m,故此过程克服阻力做功Wf＝f·x＝1×105J，C错误；由P＝F·v，F－f＝ma可求得a＝6m/s2，故D正确。9．有一变化的匀强磁场垂直如图6甲所示的线圈平面，若规定磁场垂直线圈平面向里为磁感应强度的正方向，电流从a经R流向b为电流的正方向。现在已知R中的感应电流I-12-\n随时间t变化图象如图6乙所示，那么垂直穿过线圈平面的磁场可能是图6丙中的(　　)图6解析：选AB　根据楞次定律，第1s内电流为正方向，且大小恒定，则磁感应强度B，可能为垂直纸面向里且均匀减小，或垂直纸面向外，且均匀增大，由此可判断C、D均错误；第2秒内电流方向为负方向，且大小恒定，则磁感应强度B可能垂直纸面向里且均匀增大，或垂直纸面向外，且均匀减小，而且变为第1s的2倍，故A、B均正确。第Ⅱ卷(非选择题　共89分)三、简答题：本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分，共计42分。请将解答填写在相应的位置。[必做题]10．(8分)为了探究加速度与力的关系，使用如图7所示的气垫导轨装置进行实验。其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录。滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为s，牵引砝码的质量为m。回答下列问题：图7(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其它仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：________________________。(2)若取M＝0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是________。A．m1＝5gB．m2＝15g-12-\nC．m3＝40gD．m4＝400g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：________(用Δt1、Δt2、D、s表示)解析：(1)判断导轨水平的方法是将滑行器自由放在导轨上，并轻推滑行器，看其能否做匀速运动。(2)要保证滑行器受到的合力基本等于mg，应满足M≫m，可见最不合适的一个是m4＝400g，故选D。(3)由v1＝，v2＝，v－v＝2as可求得a＝(－)。答案：(1)将滑行器自由放在导轨上，并轻推滑行器，看其能否做匀速运动(2)D　(3)(－)11．(10分)要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：A．待测电压表V(量程3V，内阻未知)B．电流表A(量程3A，内阻0.01Ω)图8C．定值电阻R0(阻值2kΩ，额定电流50mA)D．蓄电池E(电动势略小于3V，内阻不计)E．多用电表F．开关K1、K2，导线若干有一位同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：(1)首先，用多用电表进行粗测，选用×100Ω倍率，操作方法正确。若这时刻度盘上的指针位置如图8所示，则测量的结果是________Ω。(2)为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图9所示的甲、乙实验电路，你认为其中较合理的电路图是________，其理由是________________________。图9图10-12-\n(3)在图10中，根据你选择的电路把实物连接好。(4)用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV＝________。解析：(1)电压表内阻RV＝30×100Ω＝3.0×103Ω(2)选用乙图较合理，因为电流表量程太大，读数误差太大，而丙图中R的阻值与电压表阻值接近，误差小。(3)实物图连接如下图所示：(4)实验步骤：闭合K1，再闭合K2，读得电压表示数U1；再断开K2，读得电压表示数U2RV＝R答案：(1)3.0×103　(2)(3)(4)见解析12．[选做题]本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答，若多做，则按A、B两小题评分。A．[选修3－3](12分)(1)下列有关热现象的说法中正确的是________。A．温度是分子平均动能大小的标志，温度高的物体，其所有分子的动能都比温度低的物体分子的动能大B．盛有气体的容器作减速运动时，容器中气体的内能随之减小C．电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的D．一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大(2)已知金刚石的密度是3.5×103kg/m3，碳的摩尔质量是1.2×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数取6×1023mol－1，根据上述数据估算碳原子直径的大小为________。(结果保留一位有效数字)(3)如图11，竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，AB＝BC＝l0，且此时A、C端等高。平衡时，管内水银总长度为l0，玻璃管AB内封闭有长为的空气柱。已知大气压强为l0汞柱高。如果使玻璃管绕B点在竖直平面内顺时针缓慢地图11-12-\n转动到BC管水平，求此时AB管内气体的压强为多少汞柱高？管内封入的气体可视为理想气体且温度为不变。解析：(1)温度高的物体，分子平均动能大，但不是所有分子的动能都比温度低的物体分子的动能大，A项错；气体的内能与气体的机械运动无关，B项错；电流通过电阻发热，是电流做功，C项错；一定质量的理想气体，等温压缩，其分子平均动能不变，单位体积内分子数增多，故压强一定增大，D项正确。(2)碳的摩尔体积V＝每个碳原子的体积V0＝又V0＝d3，联立解得d＝代入数据得d＝2×10－10m(3)因为BC长度为l0，故顺时针旋转至BC水平方向时水银未流出。设BC管水平时，A端空气柱长为x，管内横截面积为S，对A内气体，玻璃管转动前：p1＝l0汞柱高，V1＝·S玻璃管转动后：p2＝l0－(l0－x)＝x汞柱高，V2＝x·S对A中密闭气体，由玻意耳定律得l0··S＝x·x·S联立解得x＝l0即：p2＝l0汞柱高。答案：(1)D　(2)2×10－10m(3)l0　汞柱高B．[选修3－4](12分)(1)关于振动和波动，下列说法正确的是________。A．单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关B．部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象C．在波的干涉中，振动加强的点位移不一定始终最大D．各种波均会发生偏振现象-12-\n(2)如图12是一列向右传播的横波，波速为0.4m/s，M点的横坐标x＝10m，图示时刻波传到N点，从图示时刻开始计时，经t＝________s，M点第二次到达波谷，在此过程中N点经过的路程为________cm。图12(3)桌面上有一玻璃圆锥，圆锥的轴(图13中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，此三角形的边长为L，如图所示，有一半径为的圆柱形平行光束垂直底面入射到圆锥上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为，求：①光在玻璃中的传播速度是多少？图13②光束在桌面上形成的光斑的面积是多少？解析：(1)单摆做简谐运动的周期T＝2π，与摆球质量无关，A错误；部队过桥时不齐部走，是避免桥梁发生共振现象，B正确；在波的干涉现象中，振动加强点的振幅最大，位移仍随时间变化，C正确；只有横波才能发生偏振现象，D错误。(2)利用平移法，M点第二次到达波谷的时间t＝＝s＝29s，T＝＝s＝4s，t＝T＝7.25T，故N点经过的路为s＝7.25×4A＝145cm。(3)①根据v＝得v＝＝×108m/s②画出如图光路图，入射角θ1＝60°，设折射角为θ2，根据n＝可得θ2＝30°由几何关系可知，产生的亮斑直径为L/3，S＝＝答案：(1)BC　(2)29　145　(3)①×108m/s　②C．[选修3－5](12分)(1)下列说法中正确的是________。-12-\nA．质子与中子结合成氘核的过程中需要吸收能量B.Ra(镭)衰变为Rn(氡)要经过1次α衰变和1次β衰变C．β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流D．放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所需要的时间(2)已知氢原子前4个能级的能量为E1＝－13.6eV，E2＝－3.4eV，E3＝－1.51eV，E4＝－0.85eV。若要让氢原子从基态E1跃迁到激发态E4，需要用光子能量为________的光照射基态的氢原子；当用此光照射大量处于基态的氢原子时，这些氢原子可发出________种频率的光；若其中某个氢原子被激发后在回到基态的过程中放出了2个光子，则这2个光子能量可能具有的最大值为________。(3)如图14所示，C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为3m，在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B，它们与木板间的动摩擦因数均为μ。最初木板静止，A、B两木块同时以相向的水平初速度v0和2v0滑上长木板，木板足够长，A、B始终未滑离木板也未发生碰撞。求：图14①木块B的最小速度是多少？②木块A从刚开始运动到A、B、C速度刚好相等的过程中，木块A所发生的位移是多少？解析：(1)质子和中子结合成氘核的过程中，质量减小，应释放核能，A错误；由Ra衰变为Rn只经过一次α衰变，B错误；β射线是原子核能中子转化为质子的同时释放出来的，C错误；由半衰期的定义可知D正确。(2)因E4－E1＝12.75eV，所以用12.75eV的光照射。由＝＝6可知，有6种可能的光。2个光子能量可能具有最大值为(E4－E1)＋(E3－E1)＝24.84eV。(3)①A、B、C组成的系统动量守恒，以向右为正方向：m·2v0－mv0＝5mv　v＝向右①B物体一直做匀减速运动，所以B的最小速度为。②②A、B均在C上滑动时，C保持静止不动。设A向左滑动至速度为零过程中加速度为a1，位移为sA1，有：μmg＝ma1，　v＝2a1sA1③A向右与木板C一起加速滑动至ABC共速过程中加速度为a2，位移为sA2，有：μmg＝4ma2　v2＝2a2sA2④A的对地位移为：sA＝sA1－sA2⑤-12-\n联立以上各式得：sA＝⑥答案：(1)D　(2)12.75eV　6　24.84eV　(3)①　②四、计算题：本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．(15分)2011年8月10日，改装后的“瓦良格”号航空母舰进行出海航行试验，中国成为拥有航空母舰的国家之一。已知该航空母舰飞行甲板长度为L＝300m，某种战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度为a＝4.5m/s2，飞机速度要达到v＝60m/s才能安全起飞。(1)如果航空母舰静止，战斗机被弹射装置弹出后开始加速，要保证飞机起飞安全，战斗机被弹射装置弹出时的速度至少是多大？(2)如果航空母舰匀速前进，在没有弹射装置的情况下，要保证飞机安全起飞，航空母舰前进的速度至少是多大？解析：(1)设战斗机被弹射出来时的速度为v0，由v2－v＝2aL得v0＝＝30m/s(4分)(2)设飞机起飞所用时间为t，在时间t内航空母舰航行距离为L1，航空母舰的最小速度为v1。对航空母舰有L1＝v1t(3分)对飞机有v＝v1＋at(3分)v2－v＝2a(L＋L1)(3分)由以上三式联立解得v1＝v－＝(60－30)m/s≈8m/s(2分)答案：(1)30m/s　(2)8m/s14.(16分)如图15所示，两个相同的木板A、B置于水平地面上，质量均为m＝1kg，其中B固定不动，A可以沿地面滑动，它们相距s＝1.5m。质量为2m，大小可忽略的物块C置于A板的左端。C与A图15之间的动摩擦因数为μ1＝0.22，A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2＝0.10，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。现给C施加一个水平向右，大小为0.4mg的水平恒力F，使其开始运动，设A与B发生碰撞后立即静止，重力加速度g＝10m/s2。求(1)要使C最终不脱离木板，每块木板的长度至少应为多少？(2)若C恰好没有脱离木板，水平恒力F所做的功。-12-\n解析：(1)由于C与木板间的滑动摩擦力f1＝μ1×2mg＝0.44mg>F＝0.4mg，所以，A和C能保持相对静止。(2分)在F的作用下一起向右匀加速运动，设A刚要与B发生碰撞时的速度为v，对AC整体，由动能定理得(F－3μ2mg)s＝×3mv2，(3分)解得v＝1m/s。(2分)A与B发生碰撞后停止，C在木板上做匀减速直线运动，若刚好滑到B的最右端恰好停止，则木板的长度最小。对C物体，由动能定理得(F－μ1×2mg)×2L＝－×2mv2，(2分)解得L＝1.25m，即每块木板的长度至少应为1.25m。(2分)(2)C恰好没有脱离木板，C的位移sC＝s＋2L＝4m，(3分)故水平恒力F所做的功为W＝FsC＝16J。(2分)答案：(1)1.25m　(2)16J15.(16分)如图16所示，在坐标原点O处，能向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带正电粒子。在O点右侧有一半径为R的圆形薄板，薄板中心O′位于x轴上，且与x轴垂直放置，薄板的两端M、N与原点O正好构成等腰直角三角形。已知带电粒子的质量为m，带电量为q，速率为v，重力不计。图16(1)要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到薄板MN上，在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场，则场强的最小值E0为多大？在电场强度为E0时，打到板上的粒子动能为多大？(2)要使薄板右侧的MN连线上都有粒子打到，可在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场，则磁场的磁感应强度不能超过多少(用m、v、q、R表示)？若满足此条件，从O点发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边？解析：(1)由题意知，要使y轴右侧所有运动粒子都能打在MN板上，其临界条件为：沿y轴方向运动的粒子作类平抛运动，且落在M或N点。沿y轴方向，R＝vt(1分)沿x轴方向，R＝at2(1分)加速度a＝(1分)解得E0＝(2分)-12-\n由动能定理知qE0R＝Ek－mv2(2分)解得Ek＝mv2(1分)(2)加匀强磁场后，粒子沿逆时针方向做匀速圆周运动，当轨迹以O′为圆心同时过M、N两点时，轨迹直径最小(如图所示)，且等于MN，即轨迹半径r＝R，(2分)由牛顿第二定律得qvB＝m(2分)解得B＝(2分)即磁感应强度不能超过。从O点向第四象限发射出的粒子均能打在MN板的左侧，占发射粒子总数的。(2分)答案：(1)，mv2　(2)磁感应强度不能超过，-12-