1、模拟卷(三)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 1417 题只有一项符合题目要求，第 1821 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.复印机的核心部件是有机光导体鼓，它是在一个金属圆柱表面涂覆一层有机光导体OPC(没有光照时 OPC 是绝缘体，受到光照时变成导体 )制成的.如图 1 所示，复印机的基本工作过程是(1)在暗处的有机光导体鼓和一个金属丝电极之间加上高电压，金属丝附近空气发生电离，使转动鼓体均匀带上正电；(2)文件反射的强光通过光学系统在鼓上成像，鼓上形成 “静电潜像” ；(3)鼓体转动经过
2、墨粉盒，潜像将带相反电荷的墨粉吸引到鼓体带电部位；(4)鼓体继续转动经过复印纸，带电复印纸又将墨粉吸引到复印纸上.以下说法正确的是( )图 1A.步骤(1)中发生了静电感应现象 B.步骤(2) 中发生了局部导电现象C.步骤(3) 中发生了静电平衡现象 D.步骤(4)中发生了静电屏蔽现象答案 B解析 步骤(1)中发生了金属丝附近空气发生电离现象，选项 A 错误.文件反射的强光通过光学系统在鼓上成像，受到光照 时变成导体，步 骤(2)中发生了局部导电现象，选项 B 正确.鼓体转动经过墨粉盒，潜像将带相反 电荷的墨粉吸引到鼓体带电 部位；发生了静电感应现象， 选项 C 错误.鼓体继续转动经过 复印纸
3、， 带电复印纸又将墨粉吸引到复印纸上，发生了静电感应现象，选项 D 错误.15.如图 2 所示，竖直平面内有一光滑直杆 AB，杆与水平方向的夹角为 (090)，一质量为 m 的小圆环套在直杆上 .给小圆环施加一与该竖直平面平行的恒力 F，并从 A 端由静止释放.改变直杆和水平方向的夹角 ，当直杆与水平方向的夹角为 30时，小圆环在直杆上运动的时间最短，重力加速度为 g，则以下选项不正确的是( )图 2A.恒力 F 一定沿与水平方向夹角 30斜向右下的方向B.恒力 F 和小圆环的重力的合力一定沿与水平方向夹角 30斜向右下的方向C.若恒力 F 的方向水平向右，则恒力 F 的大小为 mg3D.恒力
4、 F 的最小值为 mg32答案 A解析 小圆环受到竖直向下的重力、光滑直杆 AB 对小圆环 的支持力和恒力 F.由于光滑直杆AB 对小圆环的支持力沿直杆方向无分力.要使小圆环在直杆上运动的时间最短，由 L at2 可12知，小圆环运动的加速度必须 最大，由牛 顿第二定律可知，恒力和重力的合力沿光滑直杆方向时加速度最大，所以选项 A 错误、B 正确.若恒力 F 的方向水平向右，由 tan 30 ，解得mgFF mg，选项 C 正确.当恒力 F 的方向垂直光滑直杆时，恒力 F 最小，由 sin 60 ，解得3FmgF 的最小值为 Fminmgsin 60 mg，选项 D 正确.3216.玩具弹力球
5、(如图 3)具有较好的弹性，碰撞后能等速反向弹回 .一小孩将弹力球举高后由静止释放做自由落体运动，与水平地面发生碰撞，弹力球在空中往返运动.若从释放弹力球时开始计时，且不计弹力球与地面发生碰撞的时间和空气阻力，则弹力球运动的速度时间图线是( )图 3答案 D解析 小球与地面碰撞时，速度大小不变，但方向发生突变，A、B 图中速度没有突变，故A、B 错误；由图象可以看出，速度先减小到零，再反向增加到原来的值(竖直上抛运动) ，然后反弹(速度大小不变、方向突变)，再重复这种运动，是上抛运动，不符合弹力球的运动情况，故 C 错误；由图象可以看出，速度先增加( 自由落体运动)，然后反弹(速度大小不变、方
6、向突变)，再减小到零(竖直上抛运动中的上升 过程) ，再重复 这种运动 ，故 D 正确.17.如图 4 甲所示，矩形线圈 abcd 固定于方向相反的两个磁场中，两磁场的分界线 OO恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向里为正，线圈中感应电流逆时针方向为正.则线圈感应电流随时间的变化图象为( )图 4答案 A解析 当垂直纸面向里的磁通量在增大 时，垂直 纸面向外的磁通量在减小，故总磁通量变化为垂直纸面向里增大，根据楞次定律，可知感应电流方向为正，B、 D 错误；由 E St Bt可知，电路中电流大小恒定不 变，故 A 正确.18.手摇发电
7、机产生的正弦交流电经变压器给灯泡 L 供电，其电路如图 5.当线圈以角速度 匀速转动时，电压表示数为 U，灯泡正常发光.已知发电机线圈的电阻为 r，灯泡正常发光时的电阻为 R，其它电阻可忽略，变压器原线圈与副线圈的匝数比为 k，变压器可视为理想变压器.则( )图 5A.灯泡的额定电压为 UkB.灯泡的额定功率为k2U2RC.发电机的线圈中产生的电动势最大值为 U2R rRD.从中性面开始计时，原线圈输入电压的瞬时值表达式为 u Usin t2答案 AD解析 由变压公式可知，变压器副线圈输出电压为 U2 ，灯泡正常发光， 说明灯泡的额定电Uk压为 ，选项 A 正确.灯泡的额定功率为 P ，选项
8、B 错误.设发动机的线圈中产生Uk Uk2R U2k2R的电动势最大值为 Em，有效值为 E ，由 闭合电路欧姆定律，EU Ir，IU ，联立解Em2 U2k2R得：E m U，选项 C 错误.从中性面开始计时，原线圈输入电压的瞬时值表达式为2k2R rk2Ru Usin t，选项 D 正确.219.下列说法正确的是( )A.天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构B.、 和 三种射线， 射线的穿透力最强C. U 衰变成 Pb 要经过 6 次 衰变和 8 次 衰变23892 20682D.根据玻尔理论可知，一群处于 n4 能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出 6 种不同频率的光答案 ACD解析
9、 天然放射现象的发现揭示了原子核有复 杂的结构，选项 A 正确；、 和 三种射线， 射线的穿透力最强，选项 B 错误； U 衰变成 Pb 要经过(238206)48 次 衰变和23892 2068228(9282)6 次 衰变，选项 C 正确；根据玻尔理论可知，一群处于 n4 能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出 C 6 种不同频率的光， 选项 D 正确.2420.宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，如图 6，设四星系统中每个星体的质量均为 m，半径均为 R，四颗星稳定分布在边长为 L 的正方形的四个顶点上.已知引力常量为 G，关于四
10、星系统(忽略星体自转的影响)，下列说法正确的是 ( )图 6A.四颗星的向心加速度的大小为 22GmL2B.四颗星运行的线速度大小是 Gm1 2222LC.四颗星表面的重力加速度均为 G mR2D.四颗星的周期均为 2L 2LGm1 22答案 BC解析 四星系统的圆心在正方形中心，半径为 r L，向心力由合力提供，故 Fn22ma nGm21 222L2解得 an ，A 错误；Gm1 222L2根据公式 an ，v2r解得 v ，B 正确；Gm1 2222L根据公式 T ，2rv解得 T2L ，D 错误；2L22 1Gm由 GmgR 2，g ，C 正确.GmR221.一带负电的粒子只在电场力作
11、用下沿 x 轴正向运动，其电势能 Ep 随位移 x 变化的关系如图 7 所示，其中 0x 2 段是对称的曲线，x 2x 3 段是直线，则下列说法正确的是 ( )图 7A.x1 处电场强度最大B.x2x 3 段是匀强电场C.x1、x 2、x 3 处电势 1、 2、 3 的关系为 1 2 3D.粒子在 0x 2 段做匀变速运动，x 2x 3 段做匀速直线运动答案 BC 解析 因为从 0x 1负电荷电势能减小，故 电势升高， 电场线由 x1 指向 O 点，同理在 x1 到 x3区域电场线由 x1 指向 x3，可知 x1处电场强度为零，选项 A 错误；x 2x 3 段斜率不变，场强不变，即电场强度大小
12、和方向均不变，是匀 强电场，粒子所受的 电场 力不变，做匀变速直线运动，故B 正确， D 错误；由于在 x1 到 x3 区域电场线由 x1 指向 x3，顺着电场线电势降低，所以有：1 2 3.故 C 正确.二、非选择题(本题共 5 小题，共 47 分)22.(5 分) 某实验小组利用如图 8 甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数 .粗糙曲面 AB 固定在水平面上，其与水平面相切于 B 点，P 为光电计时器的光电门，实验时将带有遮光条的小物块 m 从曲面 AB 上的某点自由释放，小物块通过光电门 P 后停在水平面上某点 C.已知当地重力加速度为 g.图 8(1)用游标卡尺测量遮光条
13、的宽度 d 如图乙所示，其读数 d_ cm；(2)为了测量动摩擦因数，除遮光条宽度 d 及数字计时器显示的时间 t，还需要测量的物理量是_(要写出该物理量的名称和符号 )，动摩擦因数 _(用上面的量表示).答案 (1)0.375 (2) 光电门与 C 点之间的距离 s d22gst2解析 (1)由题图乙所示游标卡尺可知，主尺示数为 0.3 cm，游标尺示数为 150.05 mm0.75 mm0.075 cm，游标卡尺读数 d0.3 cm0.075 cm0.375 cm；(2)物块通过光电门时的速度 v ，然后物块在水平面上做匀减速直线运动，由动能定理得：dtmgs0 mv2，解得： ，由此可知
14、，要 测动摩擦因数，除 d 与 t 外，还需要测量光电12 d22gst2门与 C 点间的距离 s.23.(8 分) 目前汽车上都有车载电瓶作为备用电源，用久以后性能会下降，表现之一为电瓶的电动势变小，内阻变大.某兴趣小组将一块旧的车载电瓶充满电，准备利用下列器材测量电瓶的电动势和内电阻.A.待测电瓶，电动势约为 3 V，内阻约几欧姆B.直流电压表 V1、V 2，量程均为 3 V，内阻约为 3 kC.定值电阻 R0 未知D.滑动变阻器 R，最大阻值 RmE.导线和开关(1)根据如图 9 甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图 .图 9(2)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻 R0
15、 的阻值，方法是先把滑动变阻器 R 调到最大阻值 Rm，再闭合开关，电压表 V1 和 V2 的读数分别为 U10，U 20，则R0_(用 U10、U 20、R m 表示).(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表 V1 和 V2 的多组数据 U1、U 2，描绘出 U1U 2 图象如图丙所示，图中直线斜率为 k，与横轴的截距为 a，则电瓶的电动势E_，内阻 r_( 用 k、a、 R0 表示).答案 (1)见解析图 (2) Rm (3) U20 U10U10 kak 1 R0k 1解析 (1)滑动变阻器和定值电阻串联， 电压表 V1测量滑动变阻器电压，电压表 V2测路端电压，电路如图所示.(2)
16、串联电路电流处处相等，滑动变阻器调到最大即阻值为 Rm，所以 ，可得定值U20U10 R0 RmRm电阻 R0 .U20 U10RmU10(3)滑动变阻器 R 的电压为 U1，路端 电压为 U2，则定值电阻的 电压为 U2U 1，电流 I，可得 U2EIrE r，整理可得 U2E r r，即 U1(1 )U2U2 U1R0 U2 U1R0 U2R0 U1R0 R0rE，结 合图象可得 1 k， Ea，从而可得内阻 r ，电动势 E .R0r R0r R0r R0 R0k 1 kak 124.(10 分) 如图 10 所示，截面为直角三角形的斜面体固定在水平地面上，两斜面光滑，斜面倾角分别为 6
17、0和 30，一条不可伸长的轻绳跨过固定在斜面顶端的光滑定滑轮连接着两个小物体，物体 B 的质量为 m，起始距地面的高度均为 h，重力加速度为 g.图 10(1)若 A 的质量也为 m，由静止同时释放两物体，求当 A 刚到地面时的速度大小；(2)若斜面体不固定，当斜面体在外力作用下以大小为 a 的加速度水平向右做匀变速直线运动时，要使 A、B 两物体相对斜面都不动，分析物体 A 的质量和加速度 a 的关系.答案 (1) (2) 见解析1 33gh解析 (1)设 A 刚 落地面时的速度为 v，由 A 和 B 运动中的机械能守恒得，mghmgsin 30 2mv2hsin 60 12v .1 33g
18、h(2)对两个物体分别进行受力分析，沿垂直斜面和平行斜面方向建立坐标系进行正交分解 .当斜面体向右做匀加速直线运动时，加速度方向水平向右：对 A 物体， FTm Agsin 60m Aacos 60 对 B 物体， mgsin 30F Tmacos 30 解得 mAmg 3ma3g a由等式右侧的分子得，加速度的大小 应满足 0a g33加速度 a 越大，A 物体的质量越小，A 物体质量应满足 0m A m.33当斜面体向右做匀减速直线运动时，加速度方向水平向左：对 A 物体， mAgsin 60F Tm Aacos 60对 B 物体，F T mgsin 30macos 30解得 mAmg 3
19、ma3g a由等式右侧的分母得，加速度的大小 满足 0a g3加速度 a 越大，A 物体的质量越大，A 物体质量应满足 mA m.3325.(12 分) 在如图 11 所示的装置中，电源电动势为 E，内阻不计，定值电阻为 R1，滑动变阻器总阻值为 R2，置于真空中的平行板电容器水平放置，极板间距为 d.处在电容器中的油滴A 恰好静止不动，此时滑动变阻器的滑片 P 位于中点位置.图 11(1)求此时电容器两极板间的电压；(2)求该油滴的电性以及油滴所带电荷量 q 与质量 m 的比值；(3)现将滑动变阻器的滑片 P 由中点迅速向上滑到某位置，使电容器上的电荷量变化了 Q1，油滴运动时间为 t；再将
20、滑片从该位置迅速向下滑动到另一位置，使电容器上的电荷量又变化了 Q2，当油滴又运动了 2t 的时间，恰好回到原来的静止位置.设油滴在运动过程中未与极板接触，滑动变阻器滑动所用的时间与电容器充电、放电所用时间均忽略不计.求：Q 1 与Q2 的比值.答案 (1) (2) 负电 ER22R1 R2 gd2R1 R2ER2(3)49解析 (1)电路中的电流 IER1 R22平行板两端电压为 UIR22联立得：UER22R1 R2(2)油滴带负电， 对油滴受力分析，得： mgqUd所以 qm gd2R1 R2ER2(3)设电容器的电容为 C，极板原来具有的电荷量为 Q，电容器上的电荷量变化 Q1 后，油
21、滴在电场中向上做初速度为零的匀加速直线运动，t 秒末油滴的速度为 v1、位移为 x，板间的电压 U1Q Q1C根据牛顿第二定律mgma 1qU1d根据运动学公式 x a1t2 v1a 1t12电容器上的电量又变化了 Q2 后，油滴在电场中向上做匀减速直线运动，2t 秒末位移为x 极板间的电压为 U2Q Q1 Q2C根据牛顿第二定律 mg ma 2 qU2d根据运动学公式x2v 1t a2(2t)212解得： Q1Q2 4926.(12 分) 如图 12 所示，在光滑的水平面上，一质量为 mA0.1 kg 的小球 A，以 8 m/s 的初速度向右运动，与质量为 mB0.2 kg 的静止小球 B
22、发生正碰.碰后小球 B 滑向与水平面相切、半径为 R0.5 m 的竖直放置的光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点 N 后水平抛出.g10 m/s2.求：图 12(1)碰撞后小球 B 的速度大小；(2)小球 B 从轨道最低点 M 运动到最高点 N 的过程中所受合外力的冲量；(3)碰撞过程中系统损失的机械能.答案 (1)5 m/s (2)( 1) Ns，方向向左55(3)0.5 J解析 (1)小球 B 恰好能通过圆形轨道最高点，有 mgm v2NR解得 vN m/s5小球 B 从轨道最低点 M 运动 到最高点 N 的过程中机械能守恒，有mBv 2mBgR mBv 12 2M 12 2N联立解得 vM
23、5 m/s.(2)规定向右为正方向， 则 vN m/s(负号表示方向向左)，合外力对小球 B 的冲量为5Im BvNm BvM( 1) Ns， 负号表示方向向左.55(3)碰撞过程中动量守恒，有 mAv0m AvAm BvB水平面光滑所以式中 vBv M，解得 vA2 m/s，碰撞过程中损失的机械能为 E mAv mAv mBv 0.5 J.12 20 12 2A 12 2B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) 下列说法中正确的是( )A.分子 a 从远处趋近固定不动的分子 b，当 a 到达受 b 的作用力为零处时 a
24、的动能一定最大B.微粒越大，撞击微粒的液体分子数量越多，布朗运动越明显C.液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引D.单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强一定减小E.一定量的理想气体的内能只与它的温度有关(2)(10 分 )一质量 M10 kg、高度 L35 cm 的圆柱形汽缸，内壁光滑，汽缸内有一薄活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞质量 m4 kg、截面积 S100 cm2.温度 t027 时，用绳子系住活塞将汽缸悬挂起来，如图 13 甲所示，汽缸内气体柱的高 L132 cm，如果用绳子系住汽缸底，将汽缸倒过来悬挂起来，如图乙所示，汽缸内气体柱的
25、高 L230 cm，两种情况下汽缸都处于竖直状态，取重力加速度 g9.8 m/s 2，求：图 13(i)当时的大气压强；(ii)图乙状态时，在活塞下挂一质量 m3 kg 的物体，如图丙所示，则温度升高到多少时，活塞将从汽缸中脱落.答案 (1)ACE (2)(i)9.8 104 Pa (ii)66 解析 (1)分子间的相互作用力：当分子间的距离 rr0时，分子间表现为引力，当分子 a 向 b 靠近时，分子力做正功，当 a 到达受 b 的作用力为零处时， a 的动能一定最大，A 对；微粒越大，撞击微粒的液体分子数量越多，分子受力越易平衡，布朗运动越不明显，B 错；液体与大气相接触，表面层内分子所受
26、其他分子的作用表 现为相互吸引，C 对；单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，若每次撞 击的力度加大，气体压强可能增加、不变或者减小，D错；一定量的理想气体，分子间 的势能不考虑，故内能也即分子的平均动能，只与温度有关，E 对.(2)(i)由图甲状态到图乙状态，等温变化：p1 p 0 ，p2p 0 ，MgS mgS由玻意耳定律：p 1L1S p 2L2S所以(p 0 )L1S (p 0 )L2S，MgS mgS可解得 p0 9.810 4 PaML1 mL2gL1 L2S(ii)活塞脱落的临界状态：气柱体积 LS、压强 p3p 0mg m gS设温度为 t，由气态方程： p2L2S
27、t0 273 p3LSt 273得 t 27366 p3Lt0 273p2L234.(1)(5 分) 一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，t 时刻波形图如图 14 中的实线所示，此时波刚好传到 P 点，t0.6 s 时刻 x 轴上 090 m 区域的波形如图中的虚线所示， a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是( )图 14A.这列波的波速可能为 450 m/sB.质点 a 在这段时间内通过的路程一定小于 30 cmC.质点 c 在这段时间内通过的路程可能为 60 cmD.如果 T0.8 s，则当 t0.5 s 时刻，质点 b、P 的位移不相同E.质点 P 与 Q 的速度不可能相同
28、(2)(10 分 )如图 15 所示，三角形 ABC 为某透明介质的横截面，O 为 BC 中点，位于截面所在平面内的一束光线自 O 以角度 i 入射，第一次到达 AB 边恰好发生全反射.已知 15，BC边长为 2L，该介质的折射率为 .求：2图 15(i)入射角 i；(ii)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为 c，可能用到：sin 75或 tan 152 ).6 24 3答案 (1)ACD (2)(i)45 (ii) 6 2L2c解析 (1)在 0.6 s 内，这列波的 传播距离可能：x n (40n30) m，则传播速度可能值：34v m/s( 50) m/s(n0,1
29、,2,3). 当 v450 m/s 时，n6，选项 A 正确；质xt 40n 300.6 200n3点 a 在平衡位置上下振动，振 动的最少时间为 ，故路程最小为 30 cm，选项 B 错误；质点 c3T4在这段时间内振动 1.5T 时通过的路程即为 60 cm，选项 C 正确；在 t 时刻，因波沿 x 轴正方向传播，所以此时质点 P 是向上振动的， 经 0.5 秒后， P 是正在向下振动( 负位移)，是经过平衡位置后向下运动 0.1 秒；而质点 b 是正在向下振动的(负位移) ，是到达最低点后向上运 动 0.1秒，由于从平衡位置和从最低点运动 0.1 s 时的加速度大小不同，可见此时两个质点的位移是不相同的，故 D 正确；质点 P 与 Q 之间的距离是 ，它们的速度可能相同.故 E 错误；故选34A、C、D.(2)(i)根据全反射定律可知，光线在 AB 面上 P 点的入射角等于 临界角 C，由折射定律得：sin C ，代入数据得：C451n设光线在 AB 面上的折射角为 r，由几何关系得：r 30由折射定律得：n ，联立代入数据得：i 45.sin isin r(ii)在OPB 中，根据正弦定理得： ，设所用时间为 t，光线在介质中的速度为OPsin 75 Lsin 45v，得： vt，光在玻璃中的传播速度 v ，联立代入数据得：t .OPcn 6 2L2c
