1、模拟卷(一)一、选择题(本题共 8 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，全部选对得 6 分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0 分.)14.下列图象均能正确反映物体在直线上的运动，则前 2 s 内物体位移最大的是( )答案 B解析 A 项，xt 图象的纵坐标代表位置，可直接 读出位移，物体在 t1 s 内位移为 2 m，t2 s 内位移为 0；B 项，根据 vt 图象的“面积”得到物体在 t2 s 内位移 x 222m2 m；C 项，物体在前 1 s 内位移等于 1 m，在后 1 s 内物体的位移为1 m，
2、则 t2 s 内位移为 0；D 项，物体前 1 s 内位移为 2 m，后 1 s 内位移为2 m，在 t2 s 内物体的位移为 0.综合比较 B 选项在 2 s 内的位移最大，故选 B.15.如图 1 所示为质量均可忽略的轻绳与轻杆组成系统，轻杆 A 端用铰链固定，滑轮在 A 点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计 )，轻杆 B 端吊一重物 G.现将绳的一端拴在杆的 B 端，用拉力 F 将 B 端缓慢向上拉( 均未断) ，在 AB 杆转到竖直方向前，以下分析正确的是( )图 1A.绳子受到的拉力越来越大B.AB 杆受到的压力越来越小C.AB 杆受到的压力越来越大D.绳子受到的拉力越来越小答案 D解析
3、 以 B 点为研究对象，分析受力情况，重物的拉力 FT(等于重物的重力 G)，轻杆的支持力 FN 和绳子的拉力 F，作出力的示意图如图：由平衡条件得知，F N 和 F 的合力与 FT 大小相等，方向相反，根据三角形相似可得： FNAB FTAO，解得：F N G，F G；用拉力 F 将 B 端缓慢上拉时，AB、 AO 保持不变， OB 变小， 则FOB ABAO OBAO由上式可得：F N 保持不变，F 变小，即得 AB 杆受到的压力不 变，绳子受到的拉力减小，故 D正确，A、B 、C 错误，故选 D.16.如图 2 所示为赛车场的一个水平“U ”形弯道，转弯处为圆心在 O 点的半圆，内外半径
4、分别为 r 和 2r.一辆质量为 m 的赛车通过 AB 线经弯道到达 AB线，有如图所示的三条路线，其中路线是以 O为圆心的半圆，OOr.赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力均为 Fmax.选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大)，则以下说法中不正确的是( )图 2A.赛车经过路线时的位移相等B.选择路线，赛车的速率最小C.选择路线，赛车所用时间最短 D.三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等答案 B解析 路线的路程为 s12 r 2r2rr，路线的路程为 s22r 22r2r2r，12 12路线的路程为 s32r，路线中，赛车的初
5、末位置相同，故位移相等，A 正确；因为运动过程中赛车以不打滑的最大速率通过弯道，即最大径向静摩擦力充当向心力，所以有Fmaxma，所以运动的向心加速度相同，根据公式 Fmaxm 可得 v ，即半径越大，v2R FmaxRm速度越大，路线的速率最小，B 错误， D 正确；因为 s1s 3s 2，v1v 3v 2，结合v ，根据公式 t 可得选择路线，赛车所用时间 最短， C 正确.FmaxRm sv17.如图 3 所示，将外皮绝缘的圆形闭合细导线扭一次变成两个面积比为 14 的的圆形闭合回路(忽略两部分连接处的导线长度) ，分别放入垂直圆面向里、磁感应强度大小随时间按Bkt(k 0，为常数)的规
6、律变化的磁场，前后两次回路中的电流比为( )图 3A.13 B.31 C.11 D.95答案 D解析 同一导线构成不同闭合回路，它们的电阻相同，那么电流之比等于它们的感应电动势之比，设圆形线圈的周长为 l，依据法拉第电磁感应定律 E S，之前的闭合回路的感应电Bt动势 Ek( )2，圆形闭合细导线扭一次变成两个面积比为 14 的圆形闭合回路，根据面积l2之比等于周长的平方之比，则 14 的圆形闭合回路的周长 之比为 12；之后的闭合回路的感应电动势 Ek ( )2k( )2；则前后两次回路中的电流比 IIEE 95, D 正确；l322l3218.如图 4 所示，PQ、MN 是放置在水平面内的
7、光滑导轨，GH 是长度为 L、电阻为 r 的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为 k.导体棒处在方向向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场中.图中 E 是电动势为 E、内阻不计的直流电源，电容器的电容为 C.闭合开关，待电路稳定后，下列选项正确的是( )图 4A.导体棒中电流为ER2 r R1B.轻弹簧的长度增加BLEkr R1C.轻弹簧的长度减少BLEkr R2D.电容器带电量为 CrEr R1答案 D解析 电源 E、电阻 R1 和导体棒 GH 组成闭合回路，电容器 C 所在支路为断路， 则导体棒中的电流为：I ，A 错误；由左手定 则知导体棒受的安培力向左，则弹簧长度减少，
8、由平衡ER1 r条件：BILkx，代入 I 得：x ，B、C 错误；电容器上的电压等于导体棒两端的电压，BLEkr R1QCU Cr，D 正确.Er R119.一理想变压器与电阻 R、交流电压表 V、电流表 A 按图 5 甲所示方式连接，R10 ，变压器的匝数比为 .图乙是 R 两端电压 U 随时间变化的图象，U m10 V.下列说法中n1n2 101 2正确的是( )图 5A.通过 R 的电流 iR cos 50t A2B.电流表 A 的读数为 0.1 AC.电流表 A 的读数为 A210D.电压表 V 的读数为 10 V答案 BD解析 由 Um10 V，则有效 值 U10 V.所以通过电阻
9、 R 的有效电流为 I 1 A，根据乙2UR图可知，周期 T0.02 s，则 100 rad/s，因此通 过 R 的电流 iR随时间 t 变化的规律是2TiR cos 100t(A).故 A 错误；由于电流表读出的是有效 值，再由匝数比 为 的变压器，2n1n2 101得电流表 A 的读数为 0.1 A.故 B 正确， C 错误；由于电压表读出的是有效值，则电压表 V 的读数为 10 V.故 D 正确.20.卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，其核反应方程为：He 7N O H 下列说法正确的是( )42 147 178 1A.卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构模型B.实验中是用 粒子
10、轰击氮核的C.卢瑟福通过该实验发现了质子D.原子核在人工转变的过程中，电荷数一定守恒答案 BCD解析 卢瑟福通过 粒子的大角度散射实验否定了汤姆孙的枣糕模型，进而提出核式结构模型，选项 A 错.卢瑟福通过 粒子轰击氮核，进而生成质子，这也是第一次发现质子， 选项B、C 对.原子核的核反 应方程中，电荷数和质量数守恒， 选项 D 对.21.如图 6 所示，在一个匀强电场中有一个四边形 ABCD，电场方向与四边形 ABCD 平行，其中 M 为 AD 的中点，N 为 BC 的中点.一个电荷量为 q 的正粒子，从 A 点移动到 B 点过程中，电势能减小 W1，若将该粒子从 D 点移动到 C 点，电势能
11、减小 W2，下列说法正确的是 ( )图 6A.匀强电场的场强方向必沿 AB 方向B.若将该粒子从 M 点移动到 N 点，电场力做功 WW1 W22C.若 D、C 之间的距离为 d，则该电场的场强大小为 EW2qdD.若 M、N 之间的距离为 d，该电场的场强最小值为 EW1 W22qd答案 BD解析 根据题意由 A 到 B 或者由 D 到 C，电场力做正功，从而电势能减小，但是匀强电场的场强方向无法判断，故选项 A 错误；因为电场是匀强电场，在同一条电场线上， M 点的电势是 A、D 两点电势的平均值；N 点的电势是 B、C 两点电势的平均值，即： M ；NA D2；所以 WMNqU MNq
12、(M N)q( )q (A B)q (D C)B C2 A D2 B C2 12 12，故 B 正确；由于场强的方向无法确定，故 选项 C 错误；根据上面公式：U MNW1 W22，若 M、N 两点正好处于同一条电场线上， 则电场强度为 E ，距离 d 为过W1 W22q W1 W22qdM 和 N 的两个等势面之间距离的最大值，故 该电场的场强 最小值为 E ，故选项 DW1 W22qd正确.二、非选择题(本题共 5 小题，共 47 分)22.(5 分) 利用如图 7 甲实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题 .甲乙丙图 7(1)图乙为一条符合实验要求的纸带，O 点为打点计时器打
13、下的第一点.分别测出若干连续点A、B、C 与 O 点之间的距离 h1、h 2、h 3.已知打点计时器的打点周期为 T，重锤质量为m，重力加速度为 g，可得重锤下落到 B 点时的速度大小为_.(2)取打下 O 点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度 h 时所对应的动能 Ek 和重力势能 Ep.建立坐标系，横轴表示 h，纵轴表示 Ek 和 Ep，根据以上数据在图丙中绘出图线和图线.已求得图线斜率的绝对值 k12.94 J/m，图线的斜率 k22.80 J/m.重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_(用 k1 和 k2 表示).答案 (1) (2)h3 h12T k1
14、k2k1解析 (1)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度， 可得：v 2tvB ；xAC2T h3 h12T(2)由图可知，图线的斜率 k1 mg ；根据动能定理得，mgh F fh mv2，则 mgF fmghh 12，图线的斜率 k2 mgF f 得 k1F fk 2，则阻力 Ffk 1k 2，所以重物和纸带下落mv22h mv22h过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为 .k1 k2k123.(8 分) 为了测量阻值范围在 200300 之间的电阻 Rx的阻值，实验室提供了如下器材：A.电阻箱 R(阻值范围 0999.9 )B.毫安表(量程 03 mA，内阻约 1
15、00 )C.直流电源(电动势约 3 V，内阻不计 )D.两个单刀单掷开关，导线足量(1)甲同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图 8 甲所示的实验电路，设计的操作步骤如下.图 8按电路图连好电路，闭合开关 K1，记下毫安表的读数.断开 K1，闭合开关 K2，调节电阻箱 R 的阻值，使毫安表的读数和 中相同，记下此时电阻箱的示数 R1.假设该同学的设计合理，则待测电阻 Rx_.(2)乙同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图乙所示的实验电路，设计的操作步骤如下.按电路图连好电路，将 R 调到最大，然后闭合 K1、K 2，调节 R，使毫安表达到满偏，记下此时电阻箱的示数 R2.断开 K2，调
16、节 R，仍使毫安表满偏，记下此时电阻箱的示数 R3.假设该同学的设计合理，则待测电阻 Rx_.(3)上述两位同学的设计中有一位是不合理的，不合理的是_，理由_.答案 (1)R 1 (2)R2R 3 (3)甲 超过电流表量程解析 (1)根据甲同学的实验电路，该同学采用了等效替代法，故待 测电阻 RxR 1 ；(2)根据乙同学的实验步骤可知：R 2R 3R x，则 RxR 2R 3；(3)甲电路中，电键 K1 接通后，电流表的读数最小值约为 I A7.5 mA，已超过了电流表3400的量程，故此设计不合理.24.(10 分) 如图 9 所示，斜面与水平面间的夹角 37，物体 A 和 B 的质量分别
17、为 mA10 kg、m B5 kg.A、B 间用质量不计的细绳相连.试求：图 9(1)当斜面光滑时，两个物体的加速度及绳的张力各是多少？(2)当 A 和 B 与斜面间的动摩擦因数为 0.2 时，两个物体的加速度及绳的张力各是多少？(3)当 A 和 B 与斜面间的动摩擦因数分别为 A0.2、 B 0.8 时，则释放后的开始阶段，两个物体的加速度及绳的张力又各是多少？答案 (1) 6 m/s 2 6 m/s 2 0 (2) 4.4 m/s24.4 m/s2 0 (3)4.4 m/s2 0 0解析 (1)斜面光滑则摩擦不计，用整体法：(m Am B)gsin (m Am B)a，agsin 6 m/
18、s 2用隔离法对 B：mBgsin F Tm Ba，代入数据求出 FT0 (2)用整体法：(m Am B)gsin ( mAm B)gcos ( mAm B)aagsin gcos 4.4 m/s 2用隔离法对 B：mBgsin m Bgcos F Tm Ba，代入数据求出 FT0(3)用隔离法对 B：因为 mBgsin BmBgcos 所以物体 B 不下滑，物体 A 下滑，绳松弛， FT0.aA g(sin Acos )4.4 m/s 2(还可用如下方法做)：隔离法对 A：mAgsin F T AmAgcos m AaA对 B：mBgsin F T BmBgcos m BaB设 FT 0，即
19、假 设绳子没有张力， 联立求解得gcos (A B)a Ba A.因 A B，故 aBa A.说明物体 A 比物体 B 的运动快，绳松弛，所以 FT0 的假设成立.故有 aBg(sin Bcos )0.4 m/s 2，因与实际不符，所以 B 静止.aA g(sin Acos )4.4 m/s 225.(12 分) 控制带电粒子的运动在现代科学实验、生产生活、仪器电器等方面有广泛的应用.现有这样一个简化模型：如图 10 所示，y 轴左、右两边均存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，右边磁场的磁感应强度始终为左边的 2 倍.在坐标原点 O 处，一个电荷量为q、质量为m 的粒子 a，在 t0 时以大小为
20、v0 的初速度沿 x 轴正方向射出，另一与 a 相同的粒子 b 某时刻也从原点 O 以大小为 v0 的初速度沿 x 轴负方向射出 .不计粒子重力及粒子间的相互作用，粒子相遇时互不影响.图 10(1)若 a 粒子能经过坐标为( l， l)的 P 点，求 y 轴右边磁场的磁感应强度 B1；32 12(2)为使粒子 a、b 能在 y 轴上 Q(0，l 0)点相遇，求 y 轴右边磁场的磁感应强度的最小值B2；(3)若 y 轴右边磁场的磁感应强度为 B0，求粒子 a、b 在运动过程中可能相遇的坐标值 .答案 (1) (2)mv0ql 2mv0ql0(3)0， (k1,2,3.)和 ， (n1,2,3)2
21、kmv0B0q 3mv0B0q 2n 1mv0B0q解析 (1)设 a 粒子在 y 轴右侧运动的半径为 R1，由几何关系有(R 1 l)2( l)2R12 32 21甲由于 B1qv0mv20R1解得 B1mv0ql(2)B2 最小， 说明 Q 点是 a、b 粒子在 y 轴上第一次相遇的点，由图乙可知，a、 b 粒子同时从 O点出发，且粒子在 y 轴右侧运动的圆周运动半径乙R2l02又 B2qv0mv20R2解得 B2 2mv0ql0(3)由图丙可见，只有在两 轨迹相交或相切的那些点， 才有相遇的可能性，所以有 y 轴上的相切点和 y 轴左侧的相交点.经分析可知，只要 a、b 粒子从 O 点出
22、发的时间差满足一定的条件，这些相交或相切的点均能相遇.丙粒子在 y 轴右侧的运动半径 r1mv0B0q粒子在 y 轴左侧的运动半径 r2 2mv0B0qy 轴上的相切点坐标为0， (k1,2,3，)2kmv0B0qy 轴左侧的相交点相遇由丙图可知，OAACOC r2可得 xAr 2sin 603mv0B0qyA r 2cos 60mv0B0qy 轴左侧的相遇点的坐标 ， (n1,2,3， )3mv0B0q 2n 1mv0B0q26.(12 分) 如图 11 所示，质量均为 M4 kg 的小车 A、B，B 车上用轻绳挂有质量为 m2 kg的小球 C，与 B 车静止在水平地面上 .A 车以 v02
23、 m/s 的速度在光滑水平面上向 B 车运动，相碰后粘在一起(碰撞时间很短 ).求：图 11(1)碰撞过程中系统损失的机械能；(2)碰后小球 C 第一次回到最低点时的速度大小.答案 (1)4 J (2)1.6 m/s解析 (1)设 A、B 车碰后共同速度为 v1，由动量守恒得Mv02M v1设系统损失的能量为 E 损E 损 Mv 2Mv12 20 12 21解得 E 损 4 J(2)设小球 C 再次回到最低点时 A、B 车速为 v2，小球 C 速度为 v3，对 A、B、C 由动量守恒得2Mv12M v2mv 3由能量守恒得2Mv 2Mv mv12 21 12 2 12 23解得 v31.6 m
24、/s.三、选做题(请从两道题中任选一题作答，每小题 15 分，如果多做，则按所做的第一题计分)33.(1)(5 分) 下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是( )A.分子并不是球形，但可以把它们当做球形处理是一种估算方法B.微粒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，它们间相互作用的引力和斥力大小相等D.实验中尽可能保证每一粒玻璃珠与秤盘碰前的速度相同E.0 和 100 氧气分子速率都呈现“中间多两头少”的分布特点(2)(10 分 )如图 12 所示，A 汽缸截面积为 500 cm2，A、B 两个汽缸中装有体积均为 10 L、压强均为 1 atm、温
25、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，周围大气压强为 1 atm10 5 Pa，当推力 F 103 N 时，求：53图 12活塞 N 向右移动的距离是多少？B 汽缸中的气体升温到多少？答案 (1)ACE (2) 5 cm 127 解析 (1)A 图是油膜法估测分子的大小；分子并不是球形，但可以把它们当做球形处理，是一种估算方法，故 A 正确；图中显示的是布朗运动，是 悬浮微粒的无规则运
26、动，不是物 质分子的无规则热运动，故 B 错误；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 C 正确.D 图模拟气体压强的 产生，分子的速度不是完全相等的，所以也不要求小球的速度一定相等，故 D 错误.E 图是麦克斯韦速度分布规律的图解，0 和100 氧气分子速率都呈现“中间多两头少”的分布特点，故 E 正确，故选 A、C、E.(2)加力 F 后， A 中气体的压强为pA p 0 105 PaFS 43对 A 中气体：由 pAVAp AV A则得 VA VApAVApA 5104334初态时，L A cm20 cm，VASA 10103500LA
27、15 cmVASA故活塞 N 向右移动的距离是 xL AL A5 cm对 B 中气体，因活塞 M 保持在原位置不动，末态压强为 pBp A 105 Pa43根据查理定律得： pBTB pBTB解得，T B 400 K ，故 tB127 pB TBpB34.(5 分)(1)位于坐标原点处的波源 A 沿 y 轴做简谐运动.A 刚好完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图 13 所示，已知波速为 2 m/s，波源 A 简谐运动的周期为 0.4 s，B是沿波传播方向上介质的一个质点，则( )图 13A.图中 x 轴上 A、B 之间的距离为 0.8 mB.波源 A 开始振动时的运动方向沿 y 轴
28、负方向C.此后的 周期内回复力对波源 A 一直做负功14D.经半个周期质点 B 将向右迁移半个波长E.图示时刻质点 C 所受的合外力方向沿 y 轴正方向(2)(10 分 )如图 14 所示，某工件由三棱柱和 圆柱两个相同透明玻璃材料组成，其截面如图，14该玻璃材料的折射率为 n .ABC 为直角三角形， ABC30，CDE 为 圆，半径为214R，CE 贴紧 AC.一束单色平行光沿着截面从 AB 边射入工件后垂直 CE 进入 圆.14图 14()求该平行光进入 AB 界面时的入射角 .()若要使到达 CD 面的光线都能从 CD 面直接折射出来，该 圆至少要沿 AC 方向向上移动14多大距离.答
29、案 (1)BCE (2)()45 () R2 22解析 (1)图中 x 轴上 A、B 之 间的距离为半个波长.波长 vT0.8 m，所以图中 x 轴上 A、B之间的距离为 0.4 m，选项 A 错误.波源 A 在波形图中此时刻的振动方向沿 y 轴负方向.所以选项 B 正确.此后 周期内波源 A 远离平衡位置，回复力方向与速度方向相反，一直做负功，选14项 C 正确.在横波中，质点的振动不会随着波的前进而前进，而是在平衡位置附近振动，选项D 错误.图示时刻质点 C 加速度方向指向平衡位置，即所受的合外力方向沿 y 轴正方向，选项E 正确.(2)()光路如图，光线在 BC 界面发生反射后垂直进入 CE，由折射定律有sin sin 2由几何关系可知光线在 BC 界面的入射角 60，在 AB 界面的折射角 30 ，解得：45 ()设该材料的全反射角为 ，则n1sin 解得： 45如图，当光线在 CD 面的入射角 为 45时是能直接折射出来的临界情况则该 圆至少要上移的距离 dRRsin R14 2 22
