2024高考必考物理模拟试题含解析

第16页/共16页高考模拟检测卷（一）试题物理一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1.“物理”二字最早出现在中文中，是取“格物致理”四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。我们要在学习物理知识之外，还要了解物理学家是如何发现物理规律的，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列关于图中四幅图的相关叙述正确的是（）A.图甲中遮光条越窄，通过光电门的平均速度越接近瞬时速度，这是理想模型的思想B.图乙中把一般的曲线运动看成很多个圆周运动的一部分的组合，这是理想模型的思想C.利用图丙装置探究小车的加速度与拉力的关系时，运用控制变量法和比较法来控制两小车有相同的运动时间，从而得到两小车的加速度大小关系D.图丁中探究小车运动的加速度与力、质量的关系，该实验用到了等效替代的思想【答案】C【解析】【详解】A．图甲中遮光条越窄，通过光电门的平均速度越接近瞬时速度，这是运用了极限的思想，A错误；B．图乙中把一般的曲线运动看成很多个圆周运动的一部分的组合，这是微元的思想，B错误；C．利用图丙装置探究小车的加速度与拉力的关系时，运用控制变量法和比较法来控制两小车有相同的运动时间，从而得到两小车的加速度大小关系，C正确；D．图丁中探究小车运动的加速度与力、质量的关系，该实验用到了控制变量法的思想，D错误；故选C。2.伴随着人类探索宇宙的步伐不断加快，地球轨道上也产生了大量的太空垃圾（不可回收的航天器在使用后，将成为太空垃圾）。太空垃圾以轨道速度运行，动能巨大（以上），若与它们相撞可能会严重损坏尚在运作的航天器，甚至威胁到宇航员在舱外活动时的生命安全。如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此有如下说法，其中正确的是（）

A.离地越低的太空垃圾运行周期越大B.离地越高的太空垃圾运行角速度越小C.由公式得，离地越高的太空垃圾运行速率越大D.如果航天器加速，就能追上同一轨道上同向飞行的太空垃圾而发生碰撞【答案】B【解析】【详解】A．根据可得可知离地越低的太空垃圾运行周期越小，A错误；B．根据解得可知离地越高的太空垃圾运行角速度越小，B正确；C．由于不同高度，重力加速度不一样，且高度越高，重力加速度越小，故不能直接利用公式确定运行速度的大小，应根据万有引力提供向心力解得可知离地越高的太空垃圾运行速率越小，C错误；D．航天器在轨道上运行时，万有引力提供向心力，则有如果航天器加速，万有引力不足以提供向心力，航天器将做离心运动，不会追上同一轨道上同向飞行的太空垃圾而发生碰撞，D错误；故选B3.马路施工处警示灯是红色的，这除了因为红色光容易引起视觉注意以外，还因为红色光比其他可见光（）A.遇到障碍物时更容易发生明显衍射B.更容易发生稳定干涉C.射到两种介质的交界处更容易发生折射现象D.照到金属表面时，更容易发生光电效应【答案】A【解析】【详解】A．红光在可见光中的波长最长，容易发生明显衍射，故选项A正确；B．发生干涉的条件是两束光同频、同向、同相位，与光的颜色无关，选项B错误；C．所有的光都能发生折射，选项C错误；D．红光在可见光中频率最小，最不容易发生光电效应，选项D错误。故选A。4.在某介质中位于坐标原点的波源在时刻起振，形成一列沿x轴正方向传播的简谐横波，如图所示为时刻的波形图，已知波恰好传到处。下列说法正确的是（）A.处质点的首次起振方向沿y轴正方向B.波的传播速度为20m/sC.再经过0.1s，处质点会运动到处D.内质点H通过的路程为5cm【答案】D【解析】【分析】【详解】A．因波恰好传播到处的质点，此时首次起振方向沿y轴负方向，故A错误；B．波的传播速度为故B错误；C．在波传播过程中，质点只会上下振动，不随波迁移，故C错误；D．该波的周期为该波从原点传播到H点所用时间为则内质点H振动时间为则质点H通过的路程为，故D正确。故选D。5.新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K，向下压压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度保持不变，则下列说法正确的是（）A.充气过程中，储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度增加B.充气过程中，储气室内气体分子平均动能变大C.充气过程中，储气室内气体内能不变D.喷液过程中，储气室内气体吸收热量，对外界做功【答案】D【解析】【分析】【详解】A．充气过程中，储气室内气体增加，则分子数增多，因温度不变，则分子运动剧烈程度不变，选项A错误；B．充气过程中，因温度不变，则储气室内气体分子平均动能不变，选项B错误；C．充气过程中，温度不变，但储气室内气体分子数增多，所以储气室内气体内能增大，C错误；D．喷液过程中，温度不变，内能不变，但由于气体膨胀，气体对外做功，所以要吸收热量，D正确。故选D。二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6.我国女子短道速滑队多次在国际大赛上摘金夺银，为祖国赢得荣誉。如图为世锦赛上女子接力赛的精彩瞬间。图中“接棒”的运动员甲质量为，“交棒”的运动员乙质量为。观察发现，运动员甲提前站在运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（）

A.甲、乙的动量变化率一定大小相等方向相反B.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量C.甲对乙做多少负功，乙就对甲做多少正功D.若甲刚要被推出瞬间的加速度为，则此时乙的加速度为【答案】AD【解析】【详解】A．根据可得甲、乙的动量变化率即为甲、乙所受到的力，甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反，所以甲、乙的动量变化率一定大小相等方向相反，A正确；BC．甲、乙间的作用力大小相等，不知道甲、乙的质量关系，不能求出甲乙动能变化关系，无法判断做功多少，也不能判断出二者动能的变化量，BC错误；D．若甲刚要被推出瞬间的加速度为，则乙对甲的力为根据A选项分析可知，甲对乙的力则此时乙的加速度为故D正确。故选AD。7.下列说法正确的是（）A.卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出了原子核内有中子存在B.核泄漏事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为用，可以判断为电子C.物质波理论告诉我们，任何运动的微观粒子都具有波粒二象性D.光子说表明光也是一种粒子，所以光子的运动也可以用牛顿运动定律进行分析【答案】BC【解析】【详解】A．卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出了原子的核式结构，A错误；B．根据反应过程质量数守恒和电荷数守恒，可知的质量数和电荷数分别为可知为电子，B正确；C．物质波理论告诉我们，任何运动的微观粒子都具有波粒二象，C正确；D．光子说表明光也是一种粒子，但对于光子等微观粒子，不能用牛顿运动定律进行分析，D错误。故选BC。8.如图所示，、、、为匀强电场中的四点，它们的连线构成正方形，其中边与电场线平行，点为与连线的交点。一个电荷量为的正点电荷固定在点，下列说法正确的是（）

A.、两点的电场强度相同B.、两点的电势相等C.将电子沿直线从点移动到点，电场力做正功D.将电子沿直线从点移动到点，电势能先减小后增大【答案】BD【解析】【详解】如图所示，在点的正点电荷在、、、四点产生电场方向如图所示

A．由图可知、两点的电场强度方向不相同，故、两点的电场强度不相同，A错误；B．匀强电场在、两点的电势相等，点电荷在、两点的电势相等，故、两点的电势相等，B正确；C．点电荷在、两点的电势相等，故将电子沿直线从点移动到点，点电荷对电子做功为零，匀强电场对电子做负功，故电场力做负功，C错误；D．边与匀强电场方向垂直，将电子沿直线从点移动到点，匀强电场对电子不做功，点电荷对电子先做正功后做负功，故电势能先减小后增大，D正确；故选BD。第Ⅱ卷注意事项：1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写大答题卡上。2.本卷共4题，共60分。9.物理实验不仅要动手操作还要动脑思考，某同学准备了图甲所示的装置。①探究物体的速度随时间变化规律时，实验时有电磁打点计时器和电火花计时器，但只提供的交流电源，该同学应选用___________计时器。②探究加速度与质量关系的实验时，平衡摩擦力后打出的纸带如图乙所示，已知相邻计数点间的时间间隔为，则小车的加速度__________（结果保留两位有效数字）；

③用图甲装置__________（填“能”或“不能”）验证小车和钩码组成的系统机械能守恒，理由是____________________。【答案】①.电火花②.③.不能④.长木板与小车间存在摩擦力，摩擦力做负功，系统的机械能不守恒【解析】【详解】[1]电磁打点计时器使用低压交流电源和电火花计时器使用的交流电源，所以小明选用电火花计时器。[2]根据可得，小车的加速度为[3][4]用图甲装置不能验证小车和钩码组成的系统机械能守恒，理由是长木板与小车间存在摩擦力做负功，系统的机械能不守恒，需要使用气垫导轨装置。10.某高校设计专业学生对手机进行了防摔设计，防摔设计是这样的：在屏幕的四个角落设置了由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成的保护器，一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知到手机掉落，保护器会自动弹出，对手机起到很好的保护作用。总质量为160g的该种型号手机从距离地面高的口袋中被无意间带出，之后的运动可以看作自由落体运动，平摔在地面上，保护器撞击地面的时间为，不计空气阻力，，试求：(1)手机落地前瞬间的速度大小；(2)手机从开始掉落到落地前的过程中重力的冲量大小；(3)地面对手机的平均作用力大小。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)落地的速度代入数值得(2)方法一：根据自由落体运动代入数值得根据得重力冲量方法二：由动量定理代入数值得(3)取竖直向下为正方向，由动量定理得11.如图是一种电梯突然失控下落时的保护装置示意图。在电梯后方墙壁上交替分布着方向相反的匀强磁场，每块磁场区域宽，高，磁感应强度大小均为。电梯后方固定一个100匝矩形线圈，线圈总电阻为，高度为，宽度略大于磁场。已知某次电梯运行试验中电梯总质量为，取，忽略摩擦阻力。当电梯失去其他保护，由静止从高处突然失控下落时，求：（1）电梯下落速度达到时，线圈内产生的感应电流大小；（2）若电梯下落时速度达到，此过程中安培力对电梯做的功；（3）电梯可达到的最大速度。

【答案】（1）50A；（2）64800J；（3）7.5m/s【解析】【详解】（1）电梯下落时，线圈上下两边均切割磁感线产生感应电动势由欧姆定律，可得此时线圈内产生的感应电流大小为代入数据得I1=50A（2）根据动能定理解得（3）当电梯达到最大速度时，电梯所受重力与安培力平衡，有又有联立得代入数据得12.回旋加速器是利用磁场和电场共同作用对带电粒子进行加速的仪器。如图甲所示，现在有一个研究小组对回旋加速器进行研究，研究小组成员分工合作，测量了真空中的形盒的半径为，磁感应强度方向垂直于加速器向里，大小为，被加速粒子的电荷量为，质量为，电场的电压大小为，不计粒子所受的重力及相对论效应。帮助小组成员完成下列计算：（1）粒子要经过多少次电场加速才能达到最大速度？（2）研究小组成员根据磁场中电荷偏转的规律设计了如图乙的引出装置。在原有回旋加速器外面加装一个圆环，环宽为，在圆环区内加垂直纸面向里的磁场，让带电粒子从加速器边缘点恰好能偏转至圆环区域外点边缘加以引导。求圆环区域所加磁场的磁感应强度的大小。（3）实验发现：通过该回旋加速器加速的带电粒子能量达到后，就很难再加速了，这是由于速度足够大时，相对论效应不可忽略，粒子的质量随着速度的增大而增大。结合这一现象，分析在粒子获得较高能量后，为何加速器不能继续使粒子加速了。

【答案】（1）；（2）；（3）见解析【解析】【详解】（1）粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力当粒子被加速到速度最大时，应满足解得粒子的最大速度为粒子在电场中被加速，每次经过电场获得的能量为，则有解得（2）要想使得带电粒子在加速器边缘恰好能偏转至圆环区域外边缘，则粒子运动的轨迹半径为由解得（3）根据，解得由该周期公式可知，随着粒子速度增加，粒子的质量也会增加，其运动周期会发生变化，但加速电场的周期不变，从而使得加速电场的周期与粒子的运动周期不匹配，导致无法一直加速。13.举世瞩目的嫦娥四号，其能源供给方式实现了新的科技突破：它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能，也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板，光伏发电板在外太空将光能转化为电能。

某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压与电流的关系，图中定值电阻，设相同光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视为理想电表。（1）实验一：用一定强度的光照射该电池，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，通过测量得到该电池的曲线（如图丁），由此可知，该电源内阻是否为常数__________（填“是”或“否”）。某时刻电压表示数如图丙所示，由图像可知，此时电源内阻为__________。实验二：减小实验一中光照的强度，重复实验，测得曲线（如图丁）。（2）在实验一中，当滑动变阻器的电阻为某值时，路端电压为，则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，滑动变阻器消耗的电功率为__________（计算结果保留两位有效数字）。【答案】①.否②.5.6③.0.072【解析】【详解】（1）[1]由闭合电路欧姆定律可得可知电池图线的斜率表示内阻，图线并不是完整直线，故内阻是变化的，不是常数，应填否。[2]图线与纵轴交点坐标表示电动势，可得当电压表示数为1.5V，内电压为1.4V，回路电流为0.25A，故电源内阻为（2）[3]在实验一中当路端电压为2.5V，回路电流为0.1A，R0与R阻值之和为可知则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，把的伏安特性曲线与电源的图线画在一起，如图所示

与电源b的图线交点的电压、电流即的工作电压和工作电流，可得，故滑动变阻器消耗的电功率为

高考模拟检测卷（二）试题物理一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分）1.下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A.卢瑟福通过甲图中的α粒子散射实验发现了质子B.乙图表明：只要光强度足够高，照射到金属板上时就一定有光电子射出C.根据图丙所示的氢原子能级图可知，氢原子从较高能级向较低能级跃迁时所发射出光子的能量是不连续的D.丁图表示的核反应属于重核裂变，是人工无法控制的核反应【答案】C【解析】【详解】A．卢瑟福通过甲图中分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，A错误；B．乙图表明：只有入射光的频率大于金属板的极限频率时，才能发生光电效应，B错误；C．根据图丙所示的氢原子能级图可知，氢原子从较高能级向较低能级跃迁时所发射出光子的能量是不连续的，C正确；D．图丁表示的核反应属于重核裂变，是人工可以控制的核反应，故D错误；故选C。2.a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖，如图所示，光线b正好过圆心O，光线a、c从光线b的两侧对称入射，光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q，则下列说法正确的是（）

A.玻璃对三种光的折射率关系为B.将c光向左侧平移，可能发生全反射而不能折射入玻璃砖内C.在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比c光宽D.a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长【答案】D【解析】【详解】A．a光的偏折角度比c光大，所以，无法判断b光折射率的大小，A错误；B．发生全反射的条件之一是光从光密介质射向光疏介质，所以将c光向左侧平移，不可能发生全反射，c光一定能折射入玻璃砖内，B错误；C．因为a光的折射率比c光大，所以a光的波长比c光小，根据，在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比c光窄，C错误；D．根据在玻璃中，a光的速度比c光小，所以a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长，D正确。故选D。3.已知地球质量为M，半径为R，地球表面重力加速度为g，一类地行星的质量为地球的p倍、半径为地球的q倍，则类地行星表面的重力加速度为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】在地球表面，物体受到得重力等于万有引力即在地球表面和类地行星表面分别有及联立得B正确。故选B。4.如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e、对此气体，下列说法正确的是（）A.过程①中气体的压强逐渐减小 B.过程②中外界对气体做功C.过程④中气体从外界吸收了热量 D.状态c、d的内能相等，d的压强比b的压强小【答案】D【解析】【详解】A.由理想气体状态方程可知，体积不变温度升高即Tb>Ta，则pb>pa，即过程①中气体的压强逐渐增大，A错误；B.由于过程②中气体体积增大，所以过程②中气体对外做功，B错误；C.过程④中气体体积不变，对外做功为零，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律，过程④中气体放出热量，C错误；D．由于状态c、d的温度相等，根据理想气体的内能只与温度有关，可知状态c、d的内能相等;由理想气体状态方程＝C可得T＝V即T­V图中的点与原点O的连线的斜率正比于该点的压强，故状态d的压强比状态b的压强小，D正确；故选D。5.如图所示，质量为m的滑块从竖直墙壁上高为h处的a点，由静止开始沿斜面ab滑入水平地面（斜面与水平地面在b点平滑连接，斜面长度可随b点位置变动调节），并最终静止在c点，已知滑块与斜面及水平地面间的动摩擦因数均为μ，空气阻力不计。设c点到竖直墙壁的水平距离为x，滑块到达b点时的速度大小为v，则滑块从a到c的运动过程中（）A.斜面倾角越大，v越大 B.斜面倾角越大，v越小C.斜面倾角越大，x越大 D.斜面倾角越大，x越小【答案】A【解析】【详解】AB．设斜面倾角为，滑块由a到b，由动能定理得解得所以斜面倾角越大，v越大，故A正确，B错误；CD．滑块由a到c，由动能定理解得所以x的大小与斜面倾角无关，故CD错误。故选A。二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选对的得5分，对而不全得3分，选错或不选得0分）6.如图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1，电阻R=20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是（）A.输入电压u的表达式u=20sin（100πt）VB.只断开S2后，L1、L2均正常发光C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大D.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W【答案】D【解析】【分析】【详解】A．周期是0.02s，有ω==100πrad/s所以输入电压u的表达式应为u=20sin（100πt）V故A错误；BC．当S1接1，断开S2时，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，L1、L2的功率均变为额定功率的四分之一，负线圈的功率减小，则原线圈的输入功率等于副线圈的功率都减小，故BC错误；D．若S1换接到2后，电阻R电压有效值为4V，R消耗的电功率为=0.8W故D正确。故选D。7.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为m和m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像。下列说法正确的是（）

A.该波沿方向传播，波速为1m/s B.质点a经过4s振动的路程为1mC.此时刻质点a的速度沿方向 D.质点a在s时速度为零【答案】BD【解析】【详解】A．t=0时，b质点向+y方向运动，根据“下坡上”可判定波沿-x方向传播，故A错误；B．经过4s，a回到平衡位置，路程为lm，故B正确；C．a和b相差半个波长，a总是与b的振动方向相反，t=0时，a向-y方向运动，故C错误；D．t=2s时，a处于波谷，速度为零，故D正确。故选BD。8.如图所示，a、b、c、d为匀强电场中的等势面，一个质量为m，电荷量为q的质子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两个点。已知该粒子在A点的速度大小为v1，且方向与等势面平行，在B点的速度大小为v2，A、B连线长为L，连线与等势面间的夹角为θ，不计粒子受到的重力，则（）A.粒子的速度v2一定大于v1B.等势面b的电势比等势面c的电势低C.粒子从A点运动到B点所用的时间为D.匀强电场的电场强度大小为【答案】AC【解析】【详解】A．电场为匀强电场，等势面沿水平方向，则电场线的方向沿竖直方向，带正电的质子弯曲的方向向下，所以质子受力的方向向下，从A到B的过程中电场力做正功，所以质子的速度增大，故A正确；B．质子受力的方向向下，质子带正电，则电场的方向向下，而沿着电场线电势逐渐降低，故b的电势高于c的电势；故B错误；C．质子在A点的速度大小为v1，在B点的速度大小为v2，质子在沿等势面方向的分速度不变为v1，所以质子运动的时间故C正确；D．在沿电场线的方向的位移为y=Lsinθ，由动能定理有联立解得故D错误。故选AC。第Ⅱ卷（非选择题）三、实验题（本题共2小题，共12分）9.在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了用力传感器来测细线中的拉力。(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是________。A．必须用天平测出砂和砂桶的质量B.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量C.应当先释放小车，再接通电源D.需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带(2)实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是________m/s2。（计算结果保留三位有效数字）(3)由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车与轨道的滑动摩擦力Ff=________N。【答案】①.D②.2.40③.1.0【解析】【详解】(1)[1]AB．对小车的拉力是通过力传感器得到的，故无需测量沙和沙桶的质量，也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故AB错误；C．使用打点计时器，应先接通电源，在释放小车，故C错误；D．探究物体质量一定时加速度与力的关系，要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带，故D正确。故选D。(2)[2]打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，可知相邻两计数点之间的时间间隔为根据可得(3)[3]根据牛顿第二定律可知解得Ff=1.0N。10.某同学欲测量一阻值大约为10Ω，粗细均匀的金属线的电阻率。实验桌上除游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择：A.电源E（电动势为6.0V）B.电压表V（量程为0~6V，内阻约为8kΩ）C.电流表（量程为0~0.6A，内阻约为0.2Ω）D.电流表（量程3A，内阻约0.05Ω）E.滑动变阻器（最大阻值5Ω，额定电流2A）①用螺旋测微器测得该材料的直径D如图甲所示，读数___________mm。②测量导电材料的电阻时，为了便于调节，测量尽可能地准确，实验中所用电流表应选用___________（填所选仪器前的字母符号），选择合适的实验器材，在图乙方框内把实验原理图补充完成，把器材符号标在电路图上。___________【答案】①.0.730②.C③.【解析】【详解】①[1]测量值(毫米)=固定刻度数(毫米)+可动刻度数(估读一位)D=0.5mm+0.230mm=0.730mm②[2]根据可知，电路中最大电流仅为0.6A，故选C。[3]由于滑动变阻器最大阻值小于待测电阻，故采用分压式接法；而根据故电阻为小电阻，采用电流表外接法，如此得到的电路图如下图所示。四、计算题（本题共3小题，10题14分，11题16分，12题18分，共48分）11.如图所示，O点为固定转轴，把一个长度为m的细绳上端固定在O点，细绳下端系一个质量为kg的小球，当小球处于静止状态时恰好与平台的右端B点接触，但无压力。一个质量为kg的小物块从粗糙水平上的A点，以一定的初速度m/s开始运动，到B点时与小球发生正碰，碰撞后小球在绳的约束下在竖直面内做圆周运动，物块做平抛运动落在水平地面上的C点。测得B、C两点间的水平距离m，平台的高度m，已知小物块与平台间的动摩擦因数，重力加速度m/s2，求（1）碰撞后小物块M做平抛运动的初速度大小；（2）若碰后小球恰好能到达圆周运动的最高点E，则AB点距离s为多少？【答案】（1）2m/s；（2）2m【解析】【详解】（1）碰撞后小物块M做平抛运动，在水平方向则有在竖直方向则有解得m/s（2）小球在最高点E时，重力恰好提供向心力，则有小球从B点到E点，由动能定理可得小物块与小球碰撞后，由动量守恒定律可得小物块从A点到与小球开始碰撞的运动中，由动能定理可得联立以上各式解得m12.如图所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，右边是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向平行于OC向上且垂直于磁场方向。在P点有一个放射源，在纸平面内向各个方向放射出质量为m、电荷量为-q速度大小相等的带电粒子。有一初速度方向与边界线的夹角的粒子（如图所示），恰好从O点正上方的小孔C垂直于OC射入匀强电场，最后打在Q点。已知，，不计粒子的重力，求：（1）该粒子的初速度的大小；（2）电场强度E的大小；（3）从P点到Q点总的运动时间；

【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】解：（1）作出粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹图

由几何关系得可得由向心力公式可得联立得（2）粒子在电场中做类平抛运动，有，联立上式得（3）有题意得，粒子在磁场中偏转120°，运动时间在电场中运动时间则总的运动时间为13.感应加速器可以简化为以下模型：在圆形区域内存在一方向垂直纸面向下，磁感应强度大小B随时间均匀变化的匀强磁场。在磁感应强度变化过程中，将产生涡旋电场，涡旋电场电场线是在水平面内一系列沿顺时针方向的同心圆，同一条电场线上各点的场强大小相等，涡旋电场场强与电势差的关系与匀强电场相同。在此区域内，沿垂直于磁场方向固定一半径为r的圆环形光滑细玻璃管，环心O在区域中心。一质量为m、带电量为+q小球（重力不计）位于玻璃管内部。设磁感应强度B随时间变化规律为，时刻小球由静止开始加速。求：（1）小球沿玻璃管加速运动第一次到开始位置时速度的大小。（2）设小球沿管壁运动第一周所用时间为，第二周所用时间为，为多大；（3）实际过程中，小球对管壁的弹力F可以通过传感器测出，当（此时磁场已经反向）时，即可控制磁场不再变化并将小球从管中引出，试求整个过程中该加速装置的平均功率。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）感生电动势大小解得（2）小球沿管运动过程中，带电小球运动每一圈过程中电场力做功相同则有由于涡旋电场强度大小不发生变化，故小球沿管方向的运动是加速度大小不变的加速运动，根据匀变速运动规律则有代入数据可得（3）当F=0时，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律由于磁场已经反向，因此又根据动量定理可得而涡旋电场场强电势差的关系该加速装置的平均功率

高考模拟检测卷（三）试题物理一、单选题（本大题共5小题，共25分）1.2021年12月30日，在中科院合肥等离子体物理研究所内，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克实验装置（EAST）实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，这是目前世界上该装置高温等离子体运行的最长时间。该装置内发生的核反应方程为，已知氘核（）的质量为2.0136u，X的质量为1.0087u，氦核（He）的质量为3.0150u，u为原子质量单位，1u相当于931MeV，下列关于该核反应的说法正确的是（）A.X为质子B.反应前后核总质量相等C.反应过程中中子数减少了1个D.反应过程中释放的核能【答案】D【解析】【详解】AC．根据质量数守恒和电荷数守恒知X的质量数为1，电荷数为0，则X为中子，故AC错误；B．核反应放出能量，有质量亏损，可知反应后的质量小于反应前的质量，故B错误；D．反应过程中质量亏损为则释放的核能故D正确。故选D。2.下列说法中正确的是（）A.第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律B.空气中尘埃的运动是布朗运动，反映了空气分子在做无规则的热运动C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D.晶体都有固定的熔点，物理性质都表现为各向异性【答案】C【解析】【分析】【详解】A．第二类永动机没有违背能量守恒定律，而是违反了热力学第二定律，是不可能制成的，A错误；B．空气中尘埃的运动是气流引起的，不是布朗运动，B错误；C．在完全失重状况下，液滴由于表面张力使其表面积收缩至最小，呈球形，C正确；D．单晶体的物理性质都表现为各向异性，多晶体的物理性质都表现为各向同性，D错误。故选C。3.2020年11月28日20时58分，“嫦娥五号”探测器经过约112小时奔月飞行，在距月面约400公里处成功实施3000牛发动机点火，约17分钟后，发动机正常关机。根据实时遥测数据监视判断，“嫦娥五号”探测器近月制动正常，如图所示，由M点顺利进入环月椭圆轨道Ⅱ，绕月三圈后进行第二次近月变轨，进入环月圆轨道Ⅰ，下列关于“嫦娥五号”说法正确的是（）

A.在轨道Ⅰ上的速度小于月球的第一宇宙速度B.在轨道Ⅱ的运行周期小于在轨道Ⅰ的运行周期C.在轨道Ⅰ上F点的机械能大于轨道Ⅱ上N点的机械能D.在轨道Ⅱ上M点的加速度小于轨道Ⅰ上F点的加速度【答案】A【解析】【分析】【详解】A．根据人造卫星的线速度表达式，有可知，轨道Ⅰ的半径大于月球半径，所以其速度小于月球的第一宇宙速度。故A正确；B．根据人造卫星的周期表达式，有根据图中信息，可知在轨道Ⅱ的运行周期大于在轨道Ⅰ的运行周期。故B错误；C．轨道Ⅱ进入环月圆轨道Ⅰ时，需要发电机制动，使之减速。故其机械能减小。即在轨道Ⅰ上F点的机械能小于轨道Ⅱ上N点的机械能。故C错误；D．根据加速度公式，有可知，加速度与到月球的距离有关，故在轨道Ⅱ上M点的加速度等于轨道Ⅰ上F点的加速度。故D错误。故选A。4.2022年3月8日，航天员王亚平从空间站送来的“国际妇女节”节日祝福通过电磁波传播到祖国各地，下列关于电磁波的说法正确的是（）A.可见光不属于电磁波B.只要有电场就能产生电磁波C.电磁波传播需要介质，机械波传播不需要介质D.电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且都与波的传播方向垂直【答案】D【解析】【详解】A．可见光属于电磁波，故A错误；B．若只有电场，而电场是稳定的或电场仅均匀变化都不能产生电磁波，故B错误；C．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质，故C错误；D．因电磁波是横波，所以电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直，故D正确。故选D。5.如图所示，在电场强度为E=1V/m的匀强电场中有一个圆，其所在平面与电场线平行，O为圆心，半径R=2m，A、B、C为圆周上三点，已知，且AC为直径，现将若干完全相同的带电粒子从A点以相同初动能向各个不同方向发射，到达圆周上各点，其中到达B点的粒子末动能最大，不计重力和空气阻力，则A.该电场强度的方向一定由O指向BB.该带电粒子一定带正电C.A、B两点电势差UAB一定为1VD.带电粒子若经过C点，其动能一定小于A点动能【答案】D【解析】【详解】A、从B点的粒子末动能最大，根据动能定理知，说明电场力做功最大，AB间电势差最大；若过B点作匀强电场的等势面，该面与圆只能有一个交点，即该等势面在B点与圆相切，而电场方向与等势面是垂直的，所以场强方向与OB平行，由于带电粒子的电性未知，故无法确定电场强度的方向，故选项AB错误；C、根据匀强电场的电势差与场强的关系可知：，故选项C错误；D、若带电粒子带正电，则由A向B运动，电场力做正功，则A点电势高于B点电势，电场强度方向为，则带电粒子由A向C运动，则电场力做负功，动能减小，小于A点动能；若带电粒子带负电，则电场强度的方向为，则A点电势高于C点电势，由A向C运动，则电场力做负功，动能减小，小于A点动能，故选项D正确．点睛：本题有一定难度，考查了学习对物理知识的理解和综合应用能力，如根据等势线确定电场线等．二、多选题（本大题共3小题，共15分）6.如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为L，该同学和秋千踏板的总质量约为50kg。绳的质量忽略不计。当该同学由静止开始荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/s，此时每根绳子平均承受的拉力为F=410N（不计空气阻力，g取10m/s2）（）

A.秋千的绳长均L为10mB.该同学荡秋千的过程中所受的合外力提供她做圆周运动的向心力C.该同学由静止开始荡到秋千支架的正下方时处于失重状态D.该同学由静止开始荡到秋千支架的正下方的过程中其重力的瞬时功率先增大后减小【答案】AD【解析】【详解】A.该同学身高相对于秋千的绳长可忽略不计，可以把该同学看成质点。当该同学荡到秋千支架的正下方时，由牛顿第二定律有代入数据解得选项A正确；B.荡秋千的过程是变速圆周运动，切向方向上也需要提供力，故合外力并不完全提供向心力，选项B错误；C.在正下方时，小孩与秋千组成的系统具有竖直向上的加速度，处于超重状态，选项C错误；D.同学由静止开始荡到秋千支架的正下方的过程中其重力的瞬时功率表达式可知，初位置，最低点，中间状态，所以重力的瞬时功率变化情况是先增大后减小，选项D正确；故选AD。7.下列说法中正确的是（）A.一入射光照射到某金属表面上能发生光电效应，若仅使入射光的强度减弱，那么从金属表面逸出的光电子的最大初动能将变小B.大量光子产生的效果显示出波动性，个别光子产生的效果显示出粒子性C.电子的发现说明原子是可分的，天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构D.放射性同位素232Th经、衰变会生成220Rn，其衰变示意方程为其中x=3，y=1E.原子核的半衰期是由原子核内部自身因素决定的，与其所处的化学状态和外部条件无关【答案】BCE【解析】【详解】A．一入射光照射到某金属表面上能发生光电效应，由于发生光电效应与入射光的强度无关，所以入射光强度减弱，光电子的最大初动能不变，A错误；B．光既具有粒子性，又具有波动性，大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显，B正确；C．电子是原子的组成部分，电子的发现说明原子可再分，天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构，C正确；D．在衰变方程中，电荷数守恒，质量数守恒，则解得D错误；E．原子核的半衰期是由原子核内部自身因素决定的，与其所处的化学状态和外部条件无关，E正确。故选BCE。8.如图，正方形中区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，区域内有方向平行的匀强电场（图中未画出）。一带电粒子从d点沿方向射入磁场，随后经过的中点e进入电场，接着从b点射出电场．不计粒子的重力。则（）

A.粒子带正电B.电场的方向是由b指向cC.粒子在b点和d点的动能之比为5：1D.粒子在磁场、电场中运动的时间之比为【答案】BCD【解析】【详解】A．根据粒子在磁场中受洛伦兹力而从d点进e点出，由左手定则知带负电，则A错误；B．根据磁场中运动的对称性知e点的速度大小等于v0，方向与bd成45°，即水平向右，而电场线沿bc方向，则做类平抛运动，可知负粒子受的电场力向上，则电场由b指向c，B正确；C．粒子从d到e做匀速圆周运动，速度的大小不变，而e到b做类平抛运动，水平位移等于竖直位移，则到达b点的竖直速度vy=2v0合速度为则粒子在b点和d点的动能之比为选项C正确；D．设正方形边长为L，由几何关系可知电场中的水平分运动是匀速直线运动故则D正确。故选BCD。第Ⅱ卷三、实验题（本大题共2小题，共12分）9.某同学采用如图甲所示的实验装置探究加速度和力的关系，其中小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m（滑轮光滑），交流电频率为f=50Hz。

（1）本实验中____________（需要或不需要）满足m<<M；（2）松开砂桶，小车带动纸带运动，若相邻计数点间还有4个点未画出，纸带如图乙所示，则小车的加速度a=___________（结果保留三位有效数字）；

（3）改变砂桶内砂子的质量，重复实验，以弹簧测力计示数F为横坐标、小车对应的加速度a为纵坐标，做出的a-F图像如图丙，可知小车的质量M=___________kg。（结果保留三位有效数字）。

【答案】①.不需要②.2.01③.0.125【解析】【详解】（1）[1]本实验中小车所受拉力大小可以通过弹簧测力计直接读出，不需要用砂和砂桶的重力近似替代，所以不需要满足m<<M。（2）[2]由题意，相邻两计数点间时间间隔为根据逐差法可得小车的加速度为（3）[3]弹簧测力计的示数F就是小车所受合外力大小，则由图丙并根据牛顿第二定律有10.为测量一电源的电动势及内阻(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为的电压表A.量程为、内阻大约为的电压表B.量程为、内阻大约为的电压表C.量程为、内阻为的电压表选择电压表_______（填仪器前字母序号）串联_____的电阻可以改转成量程为的电压表。(2)利用一个电阻箱、一只开关、若开关导线和改装好的电压表（此表用符号、、与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在虚线框内画出电源电动势及内阻的实验原理电路图。（）【答案】①.②.6③.【解析】【详解】(1)[1][2]选择量程为3V、内阻大约为3KΩ的电压V3表盘刻度改装容易，读数容易，改装后量程和内阻都扩大3倍，所以改装时需要串联6KΩ的电阻

(3)[3]本实验的实验原理为U=E－Ir，利用变阻箱和电压表可获取电流I，故实验原理电路图，如图四、计算题（本大题共3小题，共48.分）11.如图所示，水平传送带左端A处与倾角为的光滑斜面平滑连接，右端B处与一水平面平滑连接，水平面上有一固定竖直挡板，挡板左侧与一轻弹簧连接，弹簧处于自然状态，弹