高考物理模拟试题(二)含解析

高考全真模拟试题(二)

考试时间：60分钟分值：110分

一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，14～18题每题只有一个正确答案，19～21题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)

14．17世纪，意大利物理学家伽利略根据“伽利略斜面实验”指出：在水平面上运动的物体会停下来，是因为受到摩擦阻力，你认为下列陈述正确的是()

A．该实验是一理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故没有得出有用的结论

B．该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律

C．该实验证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论

D．该实验为牛顿第二定律的提出提供了有力的实验依据

答案B

解析伽利略斜面实验通过逻辑推理，以事实为基础，经过抽象思维和忽略次要因素的方法，更深刻地反映自然规律，选项A错误、B正确；该实验否定了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的结论，选项C错误；该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据，选项D错误。

15．设想某动车组在相距300 km的甲、乙两车站之间的平直轨道上调试运行，如果每次动车组都是从其中一站匀加速启动，达到360 km/h的速度后匀速运行直到通过另一站，某次调试时第一次从甲站用3节动车带4节拖车组成动车组，动车运行的总时间为60分钟，第二次从乙站到甲站用4节动车带3节拖车，结果比第一次节省了2分钟，则第一次与第二次加速过程的加速度之比为() A．4∶5B．5∶4

C．3∶4 D．4∶3

答案 A

解析 匀速运行的速度为v ＝360 km/h ＝100 m/s ，设第一次3节动车带4节拖车时，启动过程的加速度为a 1，加速过程的时间为t 1，

则v 2

t 1＋v (t －t 1)＝s ，解得：t 1＝1200 s ；第二次4节动车带3节拖车时，设启动过程的加速度为a 2，加速过程的时间为t 2，则有v 2

t 2＋v (t ′－t 2)＝s ，解得：t 2＝960 s ；由v ＝a 1t 1＝a 2t 2，有a 1a 2＝t 2t 1＝45

，故选项A 正确。

16．[·西安八校联考]我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器完成5000米级海试回国。“蛟龙号”采用常用的“深潜器无动力下潜上浮技术”。潜水器两侧配备4块压载铁，重量可以根据不同深度与要求调整。当潜水器两侧配备4块压载铁时，潜水器下潜一定深度后按恒定速度下潜；当潜水器到达一定深度时，可操作抛弃其中两块压载铁，使潜水器悬停在指定深度上实现作业，包括航行、拍照、取样等；当任务完成，再抛弃另外2块压载铁，使潜水器上浮，到达水面，设潜水器在水中受到的阻力与速度的平方成正比，潜水器受到的浮力恒定，下列说法正确的是( )

A ．潜水器两侧配备4块压载铁时，向下做匀加速运动

B ．潜水器两侧配备4块压载铁时，先向下做加速度逐渐减小的加速运动，然后做匀速运动

C ．潜水器抛弃其中2块压载铁时，潜水器将做匀减速运动

D ．潜水器抛弃所有压载铁时，潜水器向上先匀加速后匀速运动至浮出水面

答案 B

解析 潜水器所受水的阻力与其速度有关，因此向下运动过程中，合外力不断减小到零，由牛顿第二定律可知，其加速度不断减小，最后做匀速运动，A 项错，B 项正确；抛弃2块压载铁后，阻力大于重力，但阻力随速度减小而减小，不可能做匀减速直线运动，C 项错；

抛弃所有压载铁后，潜水器所受水的阻力与速度仍有关，故不可能做匀加速直线运动，D项错。

17．如图所示，abcd为一边长为l的正方形导线框，导线框位于光滑水平面内，其右侧为一匀强磁场区域，磁场的边界与线框的cd 边平行，磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向竖直向下。线框在一垂直于cd边的水平恒定拉力F作用下沿水平方向运动，直至通过磁场区域。cd边刚进入磁场时，线框开始匀速运动。线框中电流沿逆时针时为正，则导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，a、b两端的电压U ab及导线框中的电流i随cd边的位置坐标x变化的图线可能是()

答案C

解析线框进入磁场的过程做匀速直线运动，感应电动势E＝Bl v恒定，线框中的电流大小恒定，方向沿逆时针方向，a、b两端的

电压U ab＝Bl v

4；线框完全在磁场中运动时，做匀加速运动，线框中感

应电流为零，但ab边两端的电压U ab＝Bl v不断增大，U ab与位移x 不是线性关系，选项A、B错误；线框离开磁场，做减速运动，加速度逐渐减小，线框刚好完全离开磁场时，速度大于或等于匀速运动时的速度，不可能为零，故此时电流也不可能为零，选项C正确、D错误。

18．如图甲所示，匝数n1∶n2＝1∶2的理想变压器原线圈与水平放置的间距l＝1 m的光滑金属导轨相连，导轨电阻不计，处于竖直向下、磁感应强度为B＝1 T的匀强磁场中，副线圈接阻值R＝2 Ω的电阻，与导轨接触良好的电阻r＝1 Ω、质量m＝0.02 kg的导体棒在外力F的作用下运动，其速度随时间按图乙所示(正弦图线)规律变化，则()

A．电压表的示数为 2 V

B．电路中的电流方向每秒钟改变5次

C．电阻R实际消耗的功率为0.125 W

D．在0～0.05 s的时间内外力F做功0.48 J

答案D

解析ω＝2π

T＝10π，E m＝Bl v m＝3 2 V，故电源电动势为e＝

Bl v m sinωt＝32sin10πt(V)，电动势的有效值为E＝E m

2

＝3 V，设原线

圈的电压为U，副线圈的输出电压为U2，原线圈的电流为I，副线圈的输出电流为I2，则对原线圈构成的回路由闭合电路欧姆定律有E＝

Ir＋U，由变压器的工作原理可知U

U2＝

n1

n2、

I

I2＝

n2

n1，对副线圈构成的回

路，由欧姆定律有U2＝I2R，由以上式子可解得U＝1 V，A错误；交

变电流的频率为f＝1

T＝5 Hz，每个周期内电流方向改变2次，故每

秒钟内电流方向改变10次，B错误；电阻R两端电压U2＝n2

n1U＝2

V，副线圈电流I2＝U2

R＝1 A，原线圈电流I＝

n2

n1I2＝2 A，所以电阻R

实际消耗的功率P＝U2I2＝2 W，C错误；在Δt＝0.05 s＝T

4时间内，

电路产生的电热Q＝(I22R＋I2r)·Δt＝0.3 J，根据能量守恒得W外－Q＝

1

2m v2m，故W外＝1

2m v2m＋Q＝0.48 J，D正确。

19．[·上饶二模]11月1日早上6时42分，被誉为“嫦娥5号”的“探路尖兵”载人返回飞行试验返回器在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆，标志着我国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速载人返回关键技术，为“嫦娥5号”任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础。已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于航天器的绕行周期)，航天器运动的弧长为s，航天器与月球的中心连线扫过角度为θ，引力常量为G，则：()

A．航天器的轨道半径为θs

B．航天器的环绕周期为2πt θ

C．月球的质量为

s3 Gt2θ

D．月球的密度为3θ2

4Gt3答案BC

解析由题意知航天器的线速度v＝s

t，航天器的角速度ω＝

θ

t。

则航天器的轨道半径r＝v

ω＝

s

θ，故A项错误。航天器的环绕周期T＝

2πω＝2πt

θ，故B项正确。航天器绕月球旋转，万有引力提供向心力

GMm

r2

＝mωv，则M＝ωv r2

G＝

sθs2

t2θ2G＝

s3

Gt2θ，故C项正确。求月球密度需知

月球半径，题中未给出月球半径，故D项错误。

20．[·徐州三模]电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大，压电薄膜与电容器C和电阻R组成图甲所示的回路。红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照，则红灯亮时()

A．某车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电

B．某车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流先增加后减小C．车轮停在感应线上时，电阻R上有恒定的电流

D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照答案AD

解析车轮经过感应线的过程中，对压电薄膜的压力先变大后变小，则电压先变大后变小，电容器先充电后放电，电阻R上的电流先变大后变小再变为反向再变小，故A项正确，B项错误。车轮停在感应线上时，对压电薄膜压力不变，电压不变，没有充放电现象，故R 上无电流，C项错误。汽车前轮刚越过感应线，又倒回线内，有两个脉冲电流，会被电子眼拍照，D项正确。

21．[·厦门模拟]在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A沿斜面运动的距离为d，速度为v，则()

A．此过程中拉力F做功的大小等于物块A动能的增加量

B．当物块B刚要离开挡板时，受力满足m2g sinθ＝kd

C．当物块B刚要离开挡板时，物块A的加速度为(F－kd)/m1

D．此过程中弹簧弹性势能的增加量为Fd－1

2m1v2－m1gd sinθ

答案CD

解析整个过程中，由功能关系可知拉力F对系统做功等于系统机械能的增加量，若两物体质量相等，初、末状态弹簧的弹性势能不变，物块动能和重力势能均增大，拉力做功大于A动能增加量，A 项错；开始时，弹簧处于压缩状态，m1g sinθ＝kΔx1①；B刚要离开挡板时，弹簧处于伸长状态，形变量为Δx2，由平衡条件可知，m2g sinθ＝kΔx2＜kd②，B项错；由牛顿第二定律有，F－kΔx2－m1g sinθ＝m1a

③，Δx1＋Δx2＝d④，解①③④得：a＝F－kd

m1，C项正确；整个过程

中，由功能关系可知，弹性势能增加量ΔE p＝Fd－1

2m1v

2－m1gd sinθ，D项正确。

二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22题～第25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第35题为选考题，考生根据要求作答。)

(一)必考题(共4小题，共47分)

22．(6分)利用如图所示的实验装置做“探究合外力做的功与物

体动能改变量的关系”实验，将光电门固定在轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，小车质量为M，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m进行多次实验，每次小车都从同一位置A由静止释放(g取10 m/s2)。

(1)完成该实验时，________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力；

(2)实验时，发现传感器示数明显不等于重物的重力，其原因是_________________________________________________________。

(3)在正确规范操作后，实验时除了需要读出传感器的示数F，测出小车质量M，还需测量的物理量有________，验证动能定理的表达式为________(用测得的物理量表示)。

答案(1)需要(2)m不远小于M(3)A、B间的距离L、遮光条

宽度d和遮光条通过光电门的时间t FL＝1

2M(

d

t)2

解析(1)拉力传感器测得的是细线的拉力，要使小车所受的合外力等于细线的拉力还需平衡摩擦力；(2)由牛顿第二定律可得：mg ＝(m＋M)a，只有M?m时，小车所受的合外力F才近似等于mg；

(3)小车通过光电门的瞬时速度v＝d

t；如果平衡好了摩擦力，则对小

车做功的力就是F，还需测量的物理量是A、B间的距离L、遮光条

宽度d和遮光条通过光电门的时间t，需要验证的表达式为FL＝1 2

M(d

t)2。

23．(9分)LED发光二极管新技术已被广泛应用，如家用节能灯

(LED灯)、LED投影仪、LED打印机、LED显示屏等。二极管是一种半导体元件，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流入时电阻

比较小，而从负极流入时电阻很大。

(1)某实验兴趣小组用多用电表粗测发光二极管正向电阻。他们先将多用电表的选择开关指向欧姆挡中“×10”挡位并正确进行调零，再将多用电表的________(选填“红”或“黑”)表笔与待测二极管的“＋”极相接，其表盘及指针所指位置如图甲所示，则此时发光二极管的电阻为________Ω。

(2)为了测定该发光二极管的伏安特性曲线，备用了如下一些仪器：

A．电压表：内阻约20 kΩ；

B．电流表：内阻约200 Ω

C．滑动变阻器(0～20 Ω)；

D．滑动变阻器(0～10 kΩ)；

E．开关及导线若干和够用的电源。

那么该实验中滑动变阻器应该选用________。

①请用这些仪器在图乙方框中画出实验原理图。

②某同学得出一些数据，如表所示，请在图丙坐标中画出其特性曲线。 U /A 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80

I /mA 0

0.9 2.3 4.3 6.8 12.0 19.0 30.0 (3)若此发光二极管的最佳工作电流为10 mA ，现将此发光二极管与电动势为2.8 V 、内阻不计的电池组相连，则还需串联一个R ＝________Ω的电阻，才能使它工作时处于最佳伏态。

答案 (1)黑 120

(2)C ①如图甲所示 ②如图乙所示 (3)100

解析 (1)多用电表电流红入黑出，所以黑表笔与待测二极管“＋”极相连，为正向导通，由甲图知R x ＝12.0×10 Ω＝120 Ω。

(2)测二极管的伏安特性曲线，滑动变阻器应用分压式，选阻值小

的C 。内阻约200 Ω，内阻约20 kΩ，R V R x

＞R x R A ，故用外接。电路图和伏安特性曲线见答案。

(3)由I -U 图可以看出当I ＝10 mA 时，二极

管的电压U ＝1.8 V ，由E ＝U ＋IR 得R ＝E －U I ＝2.8 V －1.8 V 10 mA

＝100 Ω。

24．[2015·太原一模](14分)接连发生的马航MH370失事和台湾复兴航空客机的坠毁，使人们更加关注飞机的安全问题。假设飞机从静止开始做匀加速直线运动，经时间t0＝28 s，在速度达到v0＝70 m/s 时驾驶员对发动机的运行状态进行判断，在速度达到v1＝77 m/s时必须做出决断，可以中断起飞或继续起飞；若速度超过v2＝80 m/s就必须起飞，否则会滑出跑道。已知从开始到离开地面的过程中，飞机的加速度保持不变。

(1)求正常情况下驾驶员从判断发动机运行状态到做出决断中止起飞的最长时间；

(2)若在速度达到v2时，由于意外必须停止起飞，飞机立即以4 m/s2的加速度做匀减速运动，要让飞机安全停下来，求跑道的最小长度。

答案(1)2.8 s(2)2080 m

解析(1)设飞机加速过程的加速度为a1，允许驾驶员做出决断中止起飞的最长时间为Δt

v0＝a1t0①

v1－v0＝a1Δt②

解得Δt＝2.8 s③

(2)飞机从静止到速度为v2时的位移大小为x1，飞机减速时位移大小为x2，跑道最小长度为x

v22＝2a1x1④

v22＝2a2x2⑤

x＝x1＋x2⑥

解得x＝2080 m⑦

25. [2015·百所名校冲刺卷](18分)如图所示，足够大的平行挡板A1、A2竖直放置，间距为5L。两板间存在两个方向相反的匀强磁场

区域Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小分别为B和2

3B，水平面MN为理想分界面。A1、A2上各有位置正对的小孔S1、S2，两孔与分界面MN的距离均为L。一质量为m、电荷量为＋q的粒子经宽度为d的匀强电场由静止加速后，沿水平方向从S1进入区域Ⅰ，粒子重力忽略不计。

(1)要使粒子不能打到挡板A1上，求匀强电场的电场强度E的最小值。

(2)若粒子能沿水平方向从S2射出，求粒子在磁场中速度大小的所有可能值。

答案(1)E min＝25qB2L2

162md(2)v1＝

qBL

m或v2＝

5qBL

8m或v3＝

5qBL

9m

解析(1)设粒子不能打到挡板A1上的速度最小值为v min，对应粒子在区域Ⅰ和Ⅱ的运动半径分别为r1和r2，粒子的运动轨迹如图所示，圆心的连线与挡板A1的夹角为θ

由q v B ＝m v 2r 得

r 1＝m v min qB

r 2＝32

r 1 由几何知识得(r 1＋r 2)sin θ＝r 2

r 1＋r 1cos θ＝L

粒子在匀强电场中做加速运动时，有：qE min d ＝12

m v 2min 解得：E min ＝25qB 2L 2

162md

° (2)设粒子在磁场中的速度为v ′，粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ的运动半径分别为R 1和R 2

则R 1＝m v ′qB

R 2＝32

R 1 由几何知识有2n (R 1＋R 2)sin θ＝5L (n ＝1、2、3…)

R 1cos θ＝L －R 1

又R 1≥r 1

解得：R 1＝(1＋1n 2)L 2

，其中n ≤3 即当n ＝1时，v 1＝qBL m

当n ＝2时，v 2＝5qBL 8m

当n ＝3时，v 3＝5qBL 9m

。 (二)选考题(15分，请考生从给出的3道题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分)

33．[2015·江西八校联考][物理——选修3－3](15分)

(1)(6分)关于热学知识的下列叙述中正确的是________。(填入正

确选项前字母。选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分)

A．温度降低，物体内所有分子运动的速率不一定都变小

B．布朗运动就是液体分子的热运动

C．将大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体

D．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的

E．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加

(2)(9分)如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面积为S＝0.01 m2，中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。

A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，且不漏气。A的质量不计，B的质量为M，并与一劲度系数为k＝5×103 N/m的较长的弹簧相连。已知大气压p0＝1×105 Pa，平衡时两活塞之间的距离l0＝0.6 m，现用力压A，使之缓慢向下移动一段距离后，保持平衡。此时用于压A的力F＝500 N。求活塞A下移的距离。

答案(1)ADE(2)0.3 m

解析(1)温度降低，物体内分子的平均速率减小，并非所有分子的速率都变小，所以A选项是正确的。布朗运动是固体颗粒的无规则运动，不是液体分子的热运动，B选项是错误的。将大颗粒的盐磨成细盐，改变不了分子的排列，变不成非晶体，所以C选项是错误的。第二类永动机不违反能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，所以制造不出来，D选项是正确的。在绝热条件下没有热传递的进行，压缩气体，外界对气体做功，所以内能增加，E选项正确。

(2)设活塞A 下移距离为l ，活塞B 下移的距离为x ，对圆柱筒中

的气体运用玻意耳定律，可得方程：p 0l 0S ＝(p 0＋F S )·(l 0＋x －l )·S

根据胡克定律，活塞B 移动x 后弹簧增加的弹力为F ＝kx

将这两个方程联立，去掉x 得

p 0l 0＝(p 0＋F S )·(l 0＋F k －l )

将数值代入得：l ＝0.3 m

34．[2015·长春质监][物理——选修3－4](15分)

(1)(6分)有一波源在某介质中做周期为T ，振幅为A 的简谐运动，

形成波速为v 的简谐横波，则波在14

T 时间内传播的距离为________，介质中的质点在13

T 时间内通过的最大路程为________。 (2)(9分)一湖面上有一伸向水面的混凝土观景台，如图所示是截面图，观景台下表面恰好和水面相平，A 为观景台右侧面在湖底的投影，水深h ＝4 m 。在距观景台右侧面x ＝4 m 处有一可沿竖直方向移动的单色点光源S ，现该光源从距水面高3 m 处向下移动到接近水面的过程中，观景台下被照亮的最远距离为AC ，最近距离为AB ，若AB ＝3 m ，求：

①水的折射率n ；

②光能照亮的最远距离AC (计算结果可以保留根号)。

答案 (1)14v T 3A (2)①43

②约4.5 m

解析 (1)根据x ＝v t 可知T 4时间内传播的距离为v T 4

。最大路程：s ＝2A sin 2πT ·T 3＝3A (2)①点光源S 在距水面高3 m 处发出的光在观景台右侧面与水

面交接处折射到水里时，被照亮的距离为最近距离AB ，则n ＝sin i sin r

水的折射率n ＝x (3 m )2＋x 2AB AB 2＋h 2

＝43

②点光源S 接近水面时，光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，被照亮的距离为最远距离AC ，此时，入射角为90°，折射角为临界角C

则：n ＝sin90°sin C ＝AC 2＋h 2AC ＝43

解得：AC ＝127

7 m ≈4.5 m 35．[物理——选修3－5](15分)

(1)(6分)下列说法正确的是________。(填入正确选项前字母。选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)

A ．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型

B ．玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念，并指出氢原子从低能级跃迁到高能级要吸收光子

C ．查德威克首先发现了中子

D ．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小

E ．铀核(238 92U)衰变为铅核(206 82Pb)的过程中，要经过8次α衰变和

10次β衰变

(2)(9分)如图所示，光滑水平面上有一平板车，车上固定一竖直直杆，杆的最高点O 通过一长为L 的轻绳拴接一个可视为质点的小球，小球的质量为小车(包括杆的质量)质量的一半，悬点O 距离地面的高度为2L ，轻绳水平时，小球与小车速度均为零。释放小球，当小球运动到最低点时，轻绳断开。重力加速度为g 。求：

①小球运动到最低点时速度大小；

②小球从释放到落地的过程中，小车向右移动的距离。

答案 (1)ABC (2)①23gL 3 ②1＋63

L 解析 (1)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，A 正确；玻尔引入了量子化观念，指出从低能级跃迁到高能级要吸收光子，B 正确；查德威克用α粒子轰击铍核发现了中子，C 正

确；温度不能改变放射性物质的半衰期，D 错误；238 92U 衰变为206 82Pb 的

过程中，要经过8次α衰变，6次β衰变，E 错误。

(2)①小球下落过程中(绳断前)，小球与车组成的系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒，设小球到最低点时，小球的速率为v 1，小车的速率为v 2，由机械能守恒定律和动量守恒可得：m v 1＝2m v 2

mgL ＝12m v 21＋12

×2m v 22 解得v 1＝23gL 3，v 2＝3gL 3

②小球下落的过程中(绳断前)，车向右移动的距离为x 2，小球向左移动的距离为x 1，则有：

mx 1＝2mx 2

且x 1＋x 2＝L

设小球从最低点到落到地面经历的时间为t，则有L＝1 2gt2

从绳断到小球落地，车向右运动的距离为x′2＝v2t＝

6 3L

所以，小车向右总位移为x＝x2＋x′2＝(1＋6)

3L