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1、仿真模拟卷(8221)(一)本试卷共15题(含选考题)全卷满分110分第卷(选择题共48分)一、选择题(本题共8个小题，每小题6分在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，第1921题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)14科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用下列说法不符合历史事实的是()A亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B伽利略通过“理想实验”得出结论：运动具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既
2、不停下来也不偏离原来的方向D牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质解析本题考查物理学史实亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，他的观点是错误的；伽利略通过实验与推理证明了力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，假如没有力作用在运动的物体上，物体将以原来的速度永远运动下去；同时期的笛卡儿也得出了类似的结论；牛顿在伽利略和笛卡儿的基础上，提出了惯性定律，即认为物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质本题应选A.答案A15关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是()A物体做速率逐渐增加的直线运动时，其所受合外力的方向不一定与速度方向相同B物体做变速率曲线运
3、动时，其所受合外力的方向一定改变C物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心D物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直解析本题考查考生的辨析理解能力物体做速率逐渐增加的直线运动时，其加速度跟速度方向一致，故其所受合外力的方向一定与速度方向相同，A错误；物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向不一定改变，如做平抛运动的物体，B错误；物体只有在做匀速率圆周运动时，合外力才全部充当向心力，物体做变速率圆周运动时，只是合外力有指向圆心的分力，但其所受合外力的方向不指向圆心，故C错误；物体做匀速率曲线运动时，据动能定理可知合外力不做功，故物体所受合外力的方向总是与速度方
4、向垂直，D正确本题选D.答案D16如图1所示，矩形物体甲和丙在水平外力F的作用下静止在物体乙的斜面上，物体乙静止在水平地面上现减小水平外力F，三物体仍然静止，则下列说法中正确的是()图1A物体甲对物体丙的支持力一定减小B物体乙对物体甲的摩擦力一定减小C地面对物体乙的摩擦力一定增大D物体甲可能受5个力的作用解析三物体始终处于静止状态，则物体甲对物体丙的支持力不变，选项A错误；若物体乙对物体甲的摩擦力的方向沿斜面向上，减小水平外力F后，摩擦力要变大，选项B错误；以三物体整体为研究对象，地面对物体乙的摩擦力FfF，选项C错误；若物体乙对物体甲没有摩擦力作用，则物体甲受5个力的作用，选项D正确答案D1
5、7我国研制的北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，计划到2020年完全建成系统由5颗地球同步轨道卫星和30颗地球非同步轨道卫星组网而成.2012年12月27日，北斗导航系统正式投入运营这些卫星的运动均可看做匀速圆周运动，以下说法正确的是()A北斗导航系统中的地球同步轨道卫星可以定位在济南正上方B北斗导航系统中卫星的运行速度可以大于7.9 km/sC地球同步轨道卫星的周期和月亮绕地球的周期相同D北斗导航系统中离地球越近的卫星线速度越大解析地球同步卫星的轨道只能在赤道平面内，选项A错误；卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，Gm，解得v，离地球越近的卫星的线速度越大，同时由于导航系统中的卫星不是近
6、地飞行，其运行的线速度小于7.9 km/s，选项B错误，D正确；由Gm2r，得T2，导航系统中的同步轨道卫星和月球的轨道半径不同，则其绕地球运行的周期不同，选项C错误答案D18.一物体做直线运动，其加速度随时间变化的at图象如图2所示下列vt图象中，可能正确描述此物体运动的是()图2解析解答本题的突破口是T2T时间内的加速度跟0时间内的加速度大小相等，方向相反，从而排除选项A、B、C，本题选D.答案D19如图3甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为51，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈接有“220 V,440 W”的热水器、“220 V,220 W”的抽油烟机如果副线圈电压按图乙所示规律变
7、化，则下列说法正确的是()图3A副线圈两端电压的瞬时值表达式为u220sin 100t VB电压表示数为1 100 VC热水器的发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D1 min内抽油烟机消耗的电能为1.32104 J解析由题图乙知T0.02 s，则100 rad/s，副线圈两端电压瞬时值的表达式为u220sin 100t V，选项A正确；由，得U11 100 V，选项B错误；热水器的电功率是抽油烟机电功率的2倍，而抽油烟机不是纯电阻，其发热功率小于电功率，选项C错误；1 min内抽油烟机消耗的电能为EPt22060 J1.32104 J，选项D正确答案AD20负点电荷Q固定在正方形的一个顶点上，带
8、电粒子P仅在该点电荷的电场力作用下运动时，恰好能经过正方形的另外三个顶点a、b、c，如图4所示，则()图4A粒子P带负电Ba、b、c三点的电势高低关系是acbC粒子P由a到b电势能增加，由b到c电势能减小D粒子P在a、b、c三点时的加速度大小之比是212解析由带电粒子P运动轨迹弯曲的方向，可知粒子带正电，选项A错误；a、c两点离点电荷Q的距离相等，从无穷远到负点电荷Q电势逐渐降低，故acb，选项B正确；粒子由a到b电场力做负功，电势能增加，粒子由b到c电场力做正功，电势能减小，选项C正确；由Fkma，且rbrarc，则aa2abac，选项D正确答案BCD21如图5，水平的平行虚线间距为d60
9、cm，其间有沿水平方向的匀强磁场一个阻值为R的正方形金属线圈边长ld，线圈质量m100 g线圈在磁场上方某一高度处由静止释放，保持线圈平面与磁场方向垂直，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等不计空气阻力，取g10 m/s2.则()图5A线圈下边缘刚进磁场时加速度最小B线圈进入磁场过程中产生的电热为0.6 JC线圈在进入磁场和穿出磁场的过程中，电流均为逆时针方向D线圈在进入磁场和穿出磁场的过程中，通过导线横截面的电荷量相等解析由于线圈下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，且线圈全部在磁场中运动时有一段加速阶段，则可判断出线圈下边缘刚进入磁场时安培力大于重力，线圈做减速运动，加速度逐渐减
10、小，选项A错误；线圈进入磁场过程中，由能量守恒定律得QEpmgd0.1100.6 J0.6 J，选项B正确；线圈进入磁场过程中电流为逆时针方向，线圈离开磁场过程中，电流为顺时针方向，选项C错误；线圈进入磁场和穿出磁场过程中，通过导线横截面的电荷量均为q，选项D正确答案BD第卷(非选择题共62分)二、非选择题(包括必考题和选考题两部分考生根据要求做答)(一)必考题(共47分)22(6分)在利用打点计时器和小车做“探究加速度与力质量的关系”的实验时：(1)下列说法中正确的是_A平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上B连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行C平衡摩擦力后，长木板的位
11、置不能移动D小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车(2)如图6是某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中合理的是_A形成图甲的原因可能是平衡摩擦力时长木板倾角过大B形成图乙的原因可能是平衡摩擦力时长木板倾角过小C形成图丙的原因可能是平衡摩擦力时长木板倾角过大D形成图丁的原因可能是平衡摩擦力时长木板倾角过小图6解析(1)平衡摩擦力需达到mgsin mgcos ，即tan ，操作时不需在盘内放砝码，实验过程中木板倾角不得改变，则A错误，C正确；绳子拉力充当小车的合力，在摩擦力平衡的情况下，需要连接砝码盘和小车的细绳与长木板平行，则B正确；为了让纸带上打出更多的点，需要在释放小车前，
12、靠近打点计时器，且应先通电后释放小车，则D正确(2)当摩擦力平衡不足时，即mgsin mgcos ，出现图甲和图乙，则A正确，B错误答案(1)BCD(2)AD23(9分)某同学要测定一电源的电动势E和内电阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和若干导线该同学设计了如图7甲所示的电路进行实验和采集数据图7(1)该同学设计实验的原理表达式是_(用r、I、R表示)；(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到_(填“最大值”、“最小值”或“任意值”)，实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为_
13、；(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示R的图象，则由图象可求得，该电源的电动势E_ V，内阻r_ (结果均保留二位有效数字)解析(1)由闭合电路欧姆定律知，电源的电动势EI(Rr)(2)在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值处于图乙位置时电阻箱的阻值为(2101) 21 .(3)由EI(Rr)，得：R，由图象可得：斜率k，则E6.0 V纵坐标截距为0.4，则电源的内阻r0.4E0.46.0 2.4 .答案(1)EI(Rr)(2)最大值21(3)6.0(5.86.2均对)2.4(2.32.5均对)24(14分)利用弹簧弹射和皮带传动装置可以将工件运送至高处如图8所示，已知传送轨道平面与
14、水平方向成37角，倾角也是37的光滑斜面轨道固定于地面且与传送轨道良好对接，弹簧下端固定在斜面底端，工件与皮带间的动摩擦因数0.25.皮带传动装置顺时针匀速转动的速度v4 m/s，两轮轴心相距L5 m，B、C分别是传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑现将质量m1 kg的工件放在弹簧上，用力将弹簧压缩至A点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到传送带上的B点时速度v08 m/s，AB间的距离s1 m工件可视为质点，g取10 m/s2.(sin 370.6，cos 370.8)图8(1)求弹簧的最大弹性势能；(2)求工件沿传送带上滑的时间；(3)若传送装置顺时针匀速转动的速度v可在v4 m/s的
15、范围内调节，试推导工件滑动到C点时的速度vC随速度v变化的关系式解析(1)弹簧的最大弹性势能为Epmgssin 37mv得Ep38 J(2)工件沿传送轨道减速向上滑动过程mgsin 37mgcos 37ma1与传送带共速需要时间t10.5 s工件滑行位移s13 mL因为tan 37，所以工件将沿传送带继续减速上滑mgsin 37mgcos 37ma2假设工件速度减为0时，工件未从传送带上滑落，则t21 s工件滑行位移大小s22 mLs1，说明工作速度为零时，刚好运动到传送轨道的C点故假设成立，工件沿传送带上滑的时间为tt1t21.5 s(3)当传送带速度在4 m/sv8 m/s的范围内时，工件
16、先以加速度a1减速向上滑行s1当速度减到v后又以加速度a2减速向上滑行Ls1工件滑动到C点时的速度vC随速度v变化的关系式为vC m/s当传送带速度在v8 m/s的范围内时，工件将沿传送带以加速度a2减速滑行到C点有：vv2a2L工件滑行到C点时的速度vC随速度v变化的关系式为vC2 m/s答案(1)38 J(2)1.5 s(3)当4 m/svd区域内分布着足够大且垂直于xOy平面向外的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度B.ab为一块很大的平面感光板，在磁场内平行于y轴放置，电子打到板上时会在板上形成一条亮线不计电子的重力和电子之间的相互作用图9(1)求电子进入磁场时速度的大小；(2)当感光板ab
17、沿x轴方向移到某一位置时，恰好没有电子打到板上，求感光板到y轴的距离x1；(3)保持(2)中感光板位置不动，若使所有电子恰好都能打到感光板上，求磁感应强度的大小以及电子打到板上形成亮线的长度解析(1)根据动能定理：eEdmv2mv得v2v0(2)由v2v0知，对于沿y轴负方向射出的电子进入磁场时与边界线夹角60若此电子不能打到ab板上，则所有电子均不能打到ab板上当此电子轨迹与ab板相切时，根据洛伦兹力提供向心力有evBm又B得r由几何知识x1r(1cos 60)d解得x1d(3)易知沿y轴正方向射出的电子若能打到ab板上，则所有电子均能打到板上其临界情况就是此电子轨迹恰好与ab板相切此时r(
18、1cos 60)d故rd3r由evBm解得B此时，所有粒子恰好都能打到板上电子在电场中运动过程eEmadat2沿y轴方向的位移y1v0td电子在磁场中运动过程，沿y轴负方向的偏转量y2r(1sin )沿y轴正方向的偏转量y3rsin 电子打到板上形成亮线的长度L2y1y2y3dd答案(1)2v0(2)d(3)dd(二)选考题(共15分请考生从给出的3道物理题中任选一题做答，如果多做，则按所做的第一题计分)33选修33(15分)(1)以下说法正确的有_A物体的温度升高，表示物体中所有分子热运动的动能都增大B热量不能自发地从低温物体传给高温物体C气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的D晶体熔化
19、时吸收热量，分子平均动能一定增大(2)如图10所示，在导热性能良好、开口向上的气缸内，用活塞封闭一定质量的理想气体，气体的体积V18.0103 m3，温度T1400 K现使外界环境温度缓慢降低到T2，此过程中气体放出热量700 J，内能减少了500 J不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强p01.0105 Pa，求T2.图10解析(2)设温度降低至T2时气体的体积为V2，则外界对气体做功Wp0(V1V2)由热力学第一定律UWQ解得V26.0103 m3由等压变化有解得T2300 K.答案(1)B(2)300 K34选修34(15分) (1)如图11所示是一列简谐横波在某时刻的波动图象
20、，从该时刻开始，此波中d质点第一次到达波谷的时间比e质点第一次到达波谷的时间早0.05 s.图11求此列波的传播方向和波速；若b质点的平衡位置为x1.5 m，求至少经过多长时间b质点经过平衡位置且向下运动以及b质点在这段时间内经过的路程(2)如图12所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ，OPOQR，一束单色光垂直OP面射入玻璃体，在OP面上的入射点为A，OA，此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出，且与x轴交于D点，ODR，求该玻璃的折射率图12解析(1)根据波的传播方向与质点振动方向的关系，可知此波沿x轴正方向传播依题意4 m，T0.2 s可得v20 m/s该时刻
21、等于1 m处的质点振动状态传播到b质点所用的时间，即t s0.125 s由波动图象可知b质点的纵坐标为 cm，则这段时间通过的路程s2A cm cm(2)由几何关系易知单色光的入射角为30，折射角为60由折射定律n答案(1)20 m/s cm(2)35选修35(15分)(1)氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子已知基态的氦离子能量为E154.4 eV，氦离子的能级示意图如图13所示若大量的类氢结构的氦离子处在E4能级，跃迁发射的光子最大能量为_，最小能量为_图13(2)如图14甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知物块A的质量mA1 kg.初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移时间图象如图乙所示(规定向右为位移的正方向)求：物块B的质量碰撞过程中损失的机械能图14解析(1)由位移图象可知，碰撞前vA4 m/s；vB0碰撞后v m/s1 m/s由动量守恒定律，mAvA(mAmB)v解得：mB3 kg碰撞过程中损失的机械能EmAv(mAmB)v2代入数据解得E6 J答案(1)51.0 eV2.6 eV(2)3 kg6 J
