1、仿真模拟卷授课提示：对应学生用书第204页一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一项符合题目要求。1以下说法中正确的是()A甲图是风力发电的国际通用标志B乙图是氢原子的能级示意图，氢原子从n3能级跃迁到n1能级时吸收了一定频率的光子C丙图是光电效应实验示意图，则此时验电器的金属杆上带的是负电荷D丁图是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性解析：图甲是辐射标志(亦称三叶草)，不是风力发电的国际通用标志，故A错误；图乙是氢原子的能级示意图，结合氢光谱可知，氢原子从n3能级跃迁到n1能级时辐射一定频率的光子，故B错误；当光照射锌板时，金属板失去电子，将
2、带正电，所以与之相连的验电器的指针将发生偏转，此时验电器的金属杆带的是正电荷，故C错误；图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，由于衍射是波特有的性质，所以该实验现象说明实物粒子也具有波动性，故D正确。答案：D2.如图，当轿车以 18 km/h 的速度匀速驶入高速公路 ETC 收费通道时，ETC 天线完成对车载电子标签的识别后发出“滴”的一声。此时轿车距自动栏杆 7 m，司机发现栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，使轿车刚好没有撞杆。已知刹车的加速度大小为 5 m/s2，则司机的反应时间为()A0.5 sB0.7 sC0.9 s D1 s解析：轿车刹车前的速度为v018 km/h5 m/s，设司机的反应
3、时间为t，轿车在这段时间内做匀速直线运动，位移为x1v0t，随后做匀减速直线运动，位移为x2，由题意可知两段位移之和为Lx1x2，代入数据联立解得t0.9 s，故C正确，A、B、D错误。答案：C3下列四幅图分别对应四种说法，其中说法正确的是()A分子并不是球形，但可以当作球形处理，这是一种估算方法B微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动C当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间不存在相互作用力D实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等解析：A图是油膜法估测分子的大小，图中分子并不是球形，但可以当作球形处理，这是一种估算方法，故选项A正确；B图中显示的是布朗运动，是悬浮微粒的
4、无规则运动，不是物质分子的无规则热运动，故选项B错误；C图中，当两个相邻的分子间距离为r0时，分子力为零，此时它们间相互作用的引力和斥力大小相等，故选项C错误；D图中，分子的速率不是完全相等的，所以也不要求每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等，故选项D错误。答案：A4.小明同学利用插针法测量半圆柱形玻璃砖的折射率。如图所示，他在白纸上作一直线MN以及它的垂线AB，玻璃砖的圆心为O，其底边与直线MN对齐，在垂线AB上插两枚大头针P1和P2。小明在半圆柱形玻璃砖右侧区域内无法观察到P1、P2沿AB方向射出的光线，若要观察到，应将玻璃砖的位置作适当调整，下列说法正确的是() A沿MN向M端平移适当距离
5、B沿MN向N端平移适当距离C向左平移适当距离D向右平移适当距离解析：光线P1P2垂直于界面进入半圆柱形玻璃砖后，到达圆弧面上的入射角大于临界角，发生全反射现象，光不能从圆弧面折射出来，要使光能从圆弧面折射出来，则需要向上移动半圆柱形玻璃砖，即将半圆柱形玻璃砖沿MN向M平移适当距离，使到达圆弧面上光线的入射角i小于临界角则可以射出，如图所示，而将半圆柱形玻璃砖平行MN向左或向右平移适当距离，不会改变光在MN圆弧面上的入射角，光仍然发生全反射，故A正确，B、C、D错误。 答案：A5.如图所示，物块A静止在粗糙水平面上，其上表面为四分之一光滑圆弧。一小滑块B在水平外力F的作用下从圆弧底端缓慢向上移动
6、一小段距离，在此过程中，A始终静止。设A对B的支持力为F N，地面对A的摩擦力为Ff，则两力的变化情况是()AF N减小，Ff增大BF N增大，Ff增大CF N减小，Ff不变DF N增大，Ff不变解析：对滑块B受力分析，并合成矢量三角形如图所示，物块沿着圆弧移动一小段距离，F N增大，水平外力F增大，对A和B整体受力分析可知地面对A物块的静摩擦力Ff与水平外力等大反向，所以Ff增大，A、C、D错误，B正确。答案：B6一行星围绕某恒星做匀速圆周运动。由天文观测可得其运行周期为T、线速度为v，已知万有引力常量为G，则()A行星运动的轨道半径为B行星的质量为C恒星的质量为D恒星表面的重力加速度大小为
7、解析：因为v，所以r，选项A错误；根据m，r，可解得恒星的质量M，选项C正确；表达式m两边消掉了m，则行星的质量无法计算，选项B错误；恒星的半径未知，无法求出恒星表面的重力加速度大小，D错误。答案：C7如图所示，虚线上方空间有匀强磁场，扇形导线框绕垂直于框面的轴O以角速度匀速转动，线框中感应电流方向以逆时针为正，则能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是()解析：当线框进入磁场时，切割的有效长度为半圆的半径不变，由EBL2知，感应电动势不变，感应电流大小不变，由右手定则可知，电流为逆时针，故为正值；当线框全部进入磁场，磁通量不变，无感应电流；当线框穿出磁场时，线圈切割磁感线的有效长度仍为半圆
8、的半径不变，则感应电动势不变，感应电流大小不变，由右手定则可知，电流为顺时针，故为负值。故选项A正确。答案：A8如图所示，光滑水平面上有一质量为m的足够长的木板，木板上放一质量也为m、可视为质点的小木块。现分别使木块获得向右的水平初速度v0和2v0，两次运动均在木板上留下划痕，则两次划痕长度之比为()A14 B14C18 D112解析：木块从开始到相对长木板静止的过程中，木块和木板系统水平方向动量守恒，取向右为正方向，则有mv0(Mm)v，解得v；根据能量守恒定律有mgsmv(Mm)v2，解得划痕长度s，因Mm，则s，同理，当木块的初速度为2v0时，则划痕长度为s，故两次划痕长度之比为ss14
9、，故A正确，B、C、D错误。答案：A二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9图中坐标原点处的质点O为一简谐波的波源，当t0时，质点O从平衡位置开始振动，波沿x轴向两侧传播，P质点的平衡位置在1 m2 m之间，Q质点的平衡位置在2 m3 m之间。t12 s时刻波形第一次如图所示，此时质点P、Q到平衡位置的距离相等，则()A波源O的初始振动方向是从平衡位置沿y轴向上B 从t22.5 s开始计时，质点P比Q先回到平衡位置C当t22.5 s时，P、Q两质点的速度方向相同D当t22.5 s时，P、Q两质点的加速
10、度方向相同解析：据题，t12 s时刻波刚传到4 m处，因4 m处质点沿y轴向下振动，则波源起振的方向也沿y轴向下，故A错误；由波形图可知，2 s内分别向左、右方向传播了一个波形，则周期为2 s，在t22.5 s时，即由图示的位置再过周期，此时质点P在y轴上方，向下运动，质点Q在y轴上方，向上运动，所以质点P比Q先回到平衡位置，故B正确；在2.5 s时，质点P在y轴上方，向下运动，质点Q在y轴上方，向上运动，故两质点的速度方向相反，加速度方向相同，故C错误，D正确。答案：BD10.如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量为m，以一定的初速度v从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后
11、被弹回，运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中()A物块克服摩擦力做的功为0B物块克服摩擦力做的功为2mgsC弹簧的最大弹性势能为0.5mv2D弹簧的最大弹性势能为0.5mv2mgs解析：整个过程中，物块所受的摩擦力Ffmg，大小恒定，摩擦力一直做负功，根据功的定义可得物块克服摩擦力做的功为Wfmg2s2mgs，故A错误，B正确；向左运动过程中，根据动能定理可知mgsW克弹0mv2，又W克弹Ep，解得Ep0.5mv2mgs，故C错误，D正确。答案：BD11如图甲所示，两个等量正点电荷固定在绝缘水平面上，O、A、B
12、、C是其连线中垂线上位于竖直方向上的四点，一带电荷量为2102 C、质量为4102kg的小球从A点由静止释放，其运动的vt图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)，C点处的切线平行于t轴，运动过程中小球电荷量保持不变。已知A、B两点间距离为0.8 m，B、C两点间的距离为2.7 m，g取10 m/s2，下列说法中正确的是()AA、B两点间电势差UAB16.16 VB小球从B点到C点电场力做的功为W4103 JCB点为A、C间电场强度最大的点，场强大小E20.4 N/CD由A到C的过程中小球的电势能先减小后变大解析：从A到B由动能定理得qUABmgxABmv，解
13、得UAB16.16 V，故A正确；从B到C由动能定理得WBCmgxBCmvmv，解得WBC1.084 J，故B错误；由vt图像可知，B点的斜率最大，加速度最大，最大加速度为a m/s20.2 m/s2，由牛顿第二定律得qEBmgma，解得EB20.4 N/C，故C正确；由于从A到C电场力一直做正功，故电势能一直减小，故D错误。答案：AC12利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上的两条宽度分别为2d和d的缝近端相距为L。一群质量为m、电荷量为q、具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场。对于能够从宽度为
14、d的缝射出的粒子，下列说法正确的是()A粒子带正电B射出粒子的最大速度为C保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大解析：粒子向右偏转，根据左手定则知，粒子带负电，故A错误；粒子在磁场中运动的最大半径为rmax，根据半径公式r得，粒子的最大速度vmax，故B正确；粒子在磁场中偏转的最小半径为rmin，根据半径公式r得，粒子的最小速度vmin，则最大速度和最小速度之差v，保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大，保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度和最小速度之差不变，故C正确，D错误。答案：
15、BC三、非选择题：本题共6小题，共60分13(6分)某课外小组合作完成了以下两组实验：(1)利用如图甲所示的装置，探究弹簧弹力F与伸长量l的关系，并根据实验数据绘出F与l的关系图线如图乙所示，该弹簧劲度系数为_ N/m。(2)用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”，用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后，其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：A如图丙，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；B卸下钩码，然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的_及两弹簧测力计相应的读数，图丁中B弹簧测力计的读数为_ N；C某同学在坐标纸上画出两弹簧测力
16、计拉力FA、FB的大小和方向如图戊所示，请你用作图工具在图戊中作出FA、FB的合力F；D已知钩码的重力，可作出弹簧所受的拉力F如图戊所示；E最后观察比较F和F，得出结论。解析：(1)图线斜率为弹簧劲度系数，由图可得k N/m125 N/m。(2)两弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O，记录两拉力的大小和方向，即细绳套AO、BO的方向及两弹簧测力计相应的读数，弹簧测力计读数要估读一位，图丁中B弹簧测力计的读数为11.40 N。以两个分力为邻边作平行四边形，合力F为平行四边形的对角线，如图所示。答案：(1)125(2)方向11.40图见解析14(8分)传感器在现代生活、生产和科技中有着相当广泛的应用
17、。如图甲是一个压力传感器设计电路，要求从表盘上直接读出压力大小。其中R1是保护电阻，R2是调零电阻(总电阻100 )，理想电流表量程为10 mA，电源电动势E3 V(内阻不计)，压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的对应关系如图乙所示。(1)有三个规格的保护电阻，R1应选_。A25 B250 C2 500 (2)选取、安装保护电阻后，要对压力传感器进行调零，调零电阻R2应调为_。(3)现对表盘进行重新赋值，原3 mA刻度线应标注_ N。(4)由于电池老化，电动势降为2.8 V，传感器压力读数会出现偏差。如果某次使用时，先调零、后测量，读出压力为1 200 N，此时电流大小为_mA，实际压力大小为_
18、 N。解析：(1)因为电流表的量程为10 mA，则R总300 ，由调零电阻R2最大为100 可知，R1只要大于200 即可，A太小，C太大，所以选B；(2)分析电路图可知，当压敏电阻不受压力时，电流表满偏，此时电路中的电阻满足R1R2R0300 ，由图乙可知，压敏电阻不受压力时的阻值R030 ，所以R220 ；(3)当电流表示数为3 mA时，电路中的总电阻R总1 000 ，即RR总R1R2730 ，由图乙得R与F的一次函数为RF30()，经计算当R730 时，压力F2 800 N；(4)根据R与F一次函数关系RF30()知，当F1 200 N时，R330 ，则此时电流I5 mA，因为电池老化，
19、电动势E2.8 V，电路中实际电阻R实总560 ，重新调零后，调零电阻接入电路的阻值R2R1R00，则R的实际阻值为R实R实总R1R2310 ，再将R实代入RF30()，求得F1 120 N。答案：(1)B(2)20(3)2 800(4)51 12015.(7分)如图所示，A汽缸横截面积为500 cm2，A、B两个汽缸中装有体积均为10 L、压强均为1 atm、温度均为27 的理想气体，中间用细管连接。细管中有一绝热活塞M，细管容积不计。现给左面的活塞N施加一个推力，使其缓慢向右移动，同时给B中气体加热，使此过程中A汽缸中的气体温度保持不变，活塞M保持在原位置不动。不计活塞与器壁间的摩擦，周围
20、大气压强为1 atm105 Pa，当推力F103 N时，则：(1)活塞N向右移动的距离是多少？(2)B汽缸中的气体升温到多少摄氏度？解析：(1)加力F后，A中气体的压强为pAp0105 Pa对A中气体：由玻意耳定律得pAVApAVA则得VAVA初态时，LA cm20 cm，LA15 cm故活塞N向右移动的距离是sLALA5 cm。(2)对B中气体，因活塞M保持在原位置不动，末态压强为pBpA105 Pa根据查理定律得解得TB400 K则tB(400273)127 。答案：(1)5 cm(2)127 16(9分)如图所示，两根质量同为m、电阻同为R、长度同为l的导体棒a、b，用两条等长的、质量和
21、电阻均可忽略的长直导线连接后，放在距地面足够高的光滑绝缘水平桌面上，两根导体棒均与桌边缘平行，一根在桌面上，另一根移动到靠在桌子的光滑绝缘侧面上。整个空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度为B，开始时两棒静止，自由释放后开始运动。已知两条导线除桌边缘拐弯处外其余部位均处于伸直状态，导线与桌子侧棱间无摩擦。求：(1)刚释放时，两导体棒的加速度大小；(2)两导体棒运动稳定时的速度大小；(3)若从开始下滑到刚稳定时通过横截面的电荷量为q，求该过程a棒下降的高度。解析：(1)刚释放时，设导线中的拉力为FT对a棒：mgFTma，对b棒：FTma解得ag。(2)导体棒运动稳定时，设细线中拉力为FT对b棒：
22、FT0对a棒：mgF安又F安BIl解得v。(3)从开始下滑到刚稳定，设a棒下降的高度为h，则通过横截面的电荷量qt解得h。答案：(1)g(2)(3)17(14分)如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，y0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从电场中的Q(2h，h)点以速度v0水平向右射出，经坐标原点O处射入第象限，最后以垂直于PN的方向射出磁场。已知MN平行于x轴，N点的坐标为(2h，2h)，不计粒子的重力。求：(1)电场强度E和磁感应强度B的大小之比；(2)带电粒子由Q点运动到出磁场的总时间。
23、解析：(1)粒子在电场中运动过程中，由平抛运动规律及牛顿第二定律得2hv0t1hatEqma联立得E粒子到达O点时，在y轴方向的分速度vyat1v0速度与x正方向的夹角满足tan 1解得45粒子从MP的中点垂直于MP进入磁场，垂直于NP射出磁场，粒子在磁场中的速度vv0轨道半径Rh由qvBm得B即。(2)粒子在电场中的运动时间t1粒子在磁场和电场之间的运动时间为t2粒子在磁场中的运动时间为t3故粒子运动的总时间为tt1t2t3。答案：(1)(2)18(16分)如图所示，在竖直平面内倾角37的粗糙斜面AB、粗糙水平地面BC、光滑半圆轨道CD平滑对接，CD为半圆轨道的竖直直径。BC长为l，斜面最高
24、点A与地面高度差h1.5l，轨道CD的半径R。质量为m的小滑块P从A点静止释放，P与AB、BC轨道间的动摩擦因数为。在C点静止放置一个质量也为m的小球Q，P如果能与Q发生碰撞，二者没有机械能损失。已知重力加速度为g，sin 370.6。求：(1)通过计算判断，滑块P能否与小球Q发生碰撞；(2)如果P能够与Q碰撞，求碰后Q运动到D点时对轨道的压力大小；(3)如果小球Q的质量变为km(k为正数)，小球Q通过D点后能够落在斜面AB上，求k值范围。解析：(1)对P，从A到B由动能定理得mghmgcos mv设P能到C点，且速度为vPC，从B到C由动能定理得mglmvmv联立式解得vPCvPB 由 vP
25、C0可知假设成立，即P能与Q发生碰撞。(2)对P、Q由动量守恒定律得mvPCmvPC1mvQC1由P、Q系统能量守恒得mvmvmv联立式解得vQC1vPC对Q球从C到D由动能定理得2mgRmvmv对Q球在D点有mgF Nm又已知R联立式解得F N4mg由牛顿第三定律可知Q运动到D点时对轨道的压力大小为FNFN4mg。(3)球Q的质量变为km，对P、Q由动量守恒定律得mvPCmvPC2kmvQC2由P、Q系统能量守恒得mvmvkmv联立式得vQC2对Q球从C到D由动能定理得2kmgRkmvkmv解得vQD2在D点做平抛运动，恰好落在B点，此时对应水平速度为vQD0，有2Rgt2lvQD0t解得vQD0由题意知vQD2vQD0则k值范围是0k1。答案：(1)见解析(2)4mg(3)0k1XGKSD