高考物理模拟训练卷（二）解析版

高考物理模拟精选训练卷（二）

学校:姓名：班级：考号：

评卷人得分

一、单选题

1、如图所示为氢原子能级图，氢原子中的电子从〃=4能级跃迁到〃=1能级可产生，光；

从〃=3能级跃迁到〃=1能级可产生〃光，〃光和b光的波长分别为儿和心，小〃两光照

射逸出功为4.5eV的金属鸽表面均可产生光电效应，遏止电压分别为心和Ub，则（）

A.2a>儿卜

B.Ua<Ub

C.a光的光子能量为12.55eV

D.b光照射金属铝产生的光电子的最大初动能Ek/,=7.59eV

【答案】D

【解析】本题考查光电效应方程和玻尔原子理论，意在考查考生的理解能力.氢原子中的电

子从〃=4能级跃迁到〃=1能级产生。光，。光的光子能量6%=£尸E|-E=12.75eV,氢

原子中的电子从〃=3能级跃迁到〃=1能级产生〃光，〃光的光子能量加%=邑=&一B=

12.09eV,〃光的光子能星高，则a光的频率大，波长小，即兀9,A、C项错误;由光电

效应方程反=6，-Wo和Ek=e4可知，频率越大，对应遏止电压a越大，即B项

错误；反产力mT%=7.59eV,D项正确.

2、如图所示，倾角为。的光滑斜面固定在地面上，三个球A、8、C置于斜面上，其质量分

别为〃?、2m、3m,A球的一端用一上端固定的轻质弹簧相连，A、B间由一轻质细线连接,

B、。间由一轻杆相连.世簧、细线与轻杆均平行于斜面，初始系统处于静止状态，当细线

被烧断的瞬间，下列说法正确的是（）

A.A球的加速度沿斜面向上，大小为6gsin。

B.C球的受力情况未变，加速度为0

C.8球加速度为零，。球的加速度沿斜面向下，大小为*gsin。

3

D.B、C之间杆的弹力大小为0

【答案】D

【解析】初始系统处于静止状态，把4c看成整体，/3C受重力5〃吆、斜面的支持力外、细

线的拉力修，由平衡条件可得Fr=5"igsin仇对4进行受力分析，A受重力〃?八斜面的支

持力、弹•簧的拉力尸井和细线的拉力产r，由平衡条件可得：尸井=尸「十〃z^sii矽=6〃伊山仇细

线被烧断的瞬间，拉力会突变为零，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律得A球的加速度

沿斜面向上，大小〃=5gsin仇选项A错误；细线被烧断的瞬间，把看成整体，根据牛

顿第二定律得8、C球的加速度d=gsin。，均沿斜面向下，选项B错误，C错误；对C进

行受力分析♦，。受重力〃抬、杆的弹力厂和斜面的支持力，根据牛顿第二定律得3/咫sin。+尸

=3ma',解得F=0,所以3、C之间杆的弹力大小为0,选项D正确。

3、韦伯和纽曼总结、提出了电磁感应定律，如图所示是关于该定律的实验，P是由闭合线

圈组成的螺线管，把磁铁从P正上方、距P上端〃处由静止释放，磁铁竖直穿过P后落在

海绵垫上并停下。若仅增大〃，重复原来的操作，磁铁穿过P的过程与原来相比，下列说法

正确的是

A.穿过线圈的磁通量将增大

B.线圈中产生的感应电动势将增大

wp

C.通过线圈导线截面的电荷量将增大

D.线圈对磁铁的阻碍作用将变小

海绵垫

【答案】B

【解析】若仅增大〃，穿过线圈的磁通量变化最相同，故A错误；但磁铁经过线圈的时间减

小，穿过线圈的磁通量变化率增大，线圈中产生的感应电动势将增大，故B正确：通过线

圈导线横截面的电荷量夕=小"保持不变，故c错误；增大力时，线圈中产生的感应电动势

将增人，所以感应电流增人，线圈对磁铁的阻碍作用将变人，故D错误。

4、已知一个无限大的金属板与一个点电荷之间的空间电场分布与等量异种电荷之间的电场

分布类似，即金属板表面各处的电场强度方向与板面垂直。如图所示MN为无限大的不带电

的金属平板，且与大地连接。现将一个电荷量为Q的正点电荷置于板的右侧，图中〃、氏c、

d是以正点电荷Q为圆心的圆上的四个点，四点的连线构成一内接正方形，其中他连线与

金属板垂直。则下列说法正确的是

A.b点、电场强度与c点电场强度相同

B.〃点电场强度与力点电场强度大小相等

C.a点电势等于d点电势

D.将一试探电荷从。点沿直线ad移到d点的过程中，试探电荷电势能始终保持不变

【答案】C

【解析】画出电场线如图所示，根据对称性可知，6点电场强度与c点电场强度大小相

等，方向不同，故A错误；电场线密集的地方电场强度大，从图上nM

可以看出。点电场强度大于〃点电场强度，故B错误；根据对称性/

并结合电场线的分布可知。点电势等于d点电势，故C正确；由于

试探电荷从a沿直线ad到d点，则先靠近正电荷后远离正电荷，所

以电场力在这个过程中做功，只是总功为零，所以试探电荷电势能||'

不是始终保持不变，故D错误。

5、如图所示为内燃机部分结构的剖面简图，曲轴0A绕。点沿逆时针方向匀速转动，转速

为〃，曲轴与连杆A8连接在A点，连杆与活塞连接在8点，OA=R,此时。4J_A8,连杆

AS与。。的夹角为。，贝I」（

A.图示时刻活塞的速度大小为

B.图示时刻活塞的速度天小为例

cost/

C.从图示时刻至活塞到最高点，活塞的速度先变大后变小

D.从图示时刻至活塞到最高点，活塞的速度先变小后变大

【答案】B

【解析】A.根据圆周运动规律可得A点的线速度大小为

vA=24〃R

设图示时刻活塞的速度大小为匕，则根据运动的合成与分解可知

vA=V|cos0

解得

2冗nR

v.=--------

cos。

故A错误；B.由A项分析可知，B正确；C.设NQ45=a,活塞的速度大小为七则

（吟Z）

vAcosl1=vcost*

解得

sina

v=------v.

cos。4

从图示时刻至活塞到最高点，以不变，sina一直减小，cos。一直增大，所以U一直减小,

C错误；D.由C项分析可知，D错误。

故选B。

6、2022年2月4日冬奥会在北京举办，吸引了大量爱好者投入到冰雪运动中。如图所示,

一滑雪运动员在忽略空气殂力的情况卜，自4点由静止下滑，经3点越过宽为d的横沟到

达平台C时，其速度刚好沿水平方向。已知A、8两点的高度差为20m,坡道在8点的

切线方向与水平面成37。角，vc=12m/s,运动员的质量〃『60kg,重力加速度取lOm/娘。下

列说法正确的是（）

%

—>

h

H-d-H

A.B、。两点间的高度差/-4.5m

B.横沟的宽度启10m

C.从B到C的运动过程中，运动员动量的变化量大小为450kg・m/s

D.从A到〃的运动过程中，运动员机械能的减少量为5250J

【答案】D

【解析】AB.运动队员从8点到C点的过程做斜抛运动，根据速度的合成与分解有

v=———=15m/s

"Hcos37°

则4的竖直分量为

vBy=vfisin37°=9m/s

运动员从B到C的时间为

—=0.9s

g

所以

d=vct=10.8m

h==4.05m

2g

故AB错误；C.根据动量定理可知从8到C的运动过程中，运动员动量的变化量大小为

△/?=/=mgt=540kg­m/s

故C错误；D.根据能量守恒定律可知从4到3的运动过程中，运动员机械能的减少量为

AE=mghAB-=525OJ

故D正确。故选D。

7、如图所示为一电磁驱力模型，在水平面上固定有两根足够长的平行轨道。轨道左端接有

阻值为R的电阻，轨道电阻不计、间距为L,虚线区域内有匀强磁场，磁感应强度大小为瓦

方向垂直轨道平面向下，磁场以速度v水平向右匀速移动。长度为心质量为机、电阻为一

的金属棒。力静置于导轨上，金属棒与导轨间的最大静摩擦力大小为后。最大静摩擦力等于

滑动摩擦力。下列说法中正确的是（）

A.无论v多大，金属棒中都有从》到。的电流

B.当时,金属棒岫才能被驱动

BE

C.金属棒被驱动后，经过足够长时间将相对磁场静止

D.金属棒被驱动后，经过足够长时间，电阻R的电功率为里上功

B2I?

【答案】B

【解析】A.当磁场开始运动后，棒相对于磁场向左运动，由右手定则得，电流从。到〃,

故A错误；B.由

F.^=BIL,E=BLv,E=/(/?+r)

得

2

rBl?v

由左手定则得，棒必受向右的安培力，当

时，棒时开始运动，即

B2I?V口

------->E

R+rf

得

"（R+r）

B2I}

故B正确；C.当棒运动后，设棒相对于磁场向左运动的速度为△口,由尸=红竺，当减

R+r

小到

B2L2AV

而LR

UP

时，棒相对于磁场向左匀速运动，故C错误；D.时间足够长后，安培力为

「B2A2AV

F铲工

功率为

2=4(吁&')

即

“，小…、

p=

3B21}

电阻R的电功率为

故D错误。故选Bo

评卷人得分

-----------------二、多选题

8、如图所示，在同一水平面内有两根足够长的光滑水平金属导轨，间距为2Mcm,电阻

不计，其左端连接一阻值为10Q的定值电阻.两导轨之间存在着磁感应强度为1T的匀强

磁场，磁场边界虚线由多个正弦曲线的半周期衔接而成，磁场方向如图.一接入电阻阻值为

10C的导体棒4B在外力作用下以10m/s的速度匀速向右运动，交流电压表和交流电流表

均为理想电表，贝ij()

A.电流表的示数是*A

B.电压表的示数是IV

C.导体棒运动到图示虚线CO位置时，电流表示数为零

D.导体棒上消耗的热功率为().1W

【答案】BCD

【解析］小球原来在水平面内做匀速圆周运动，绳b被烧断后，小球在垂直于平面ABC的

竖直平面内摆动或圆周运动，故A错误；绳b被烧断前，小球在竖直方向没有位移，加速

度为零，a绳中张力等于重力，在绳b被烧断瞬间，a绳中张力与重力的合力提供小球的向

心力，而向心力竖直向上，绳a的张力将大于重力，即张力突然增大，故B正确；若小球m

以A点为圆心，以绳子a半径，在竖直面内最高点，速度最小值应满足〃二m±-,根据

a

机械能守恒定律知吆♦2〃+g〃w；；小球以C点为圆心，以绳长b为半径做匀速

圆周运动时，有「也可求得口二毕，即轻杆转动的角速度要不小于牛，才

能在烧断绳子b,使小球以A点为圆心，以绳子a半径在竖直面内做圆周运动，选项C、D

正确。

9、如图1所示的“襄阳炮”是古代军队攻打城池的装置，其实质就是一种大型抛石机，图2是

其工作原理的简化图。将质量〃7=10kg的石块，装在与转轴。相距L=^m的长臂末端口袋

中，最初静止时长臂与水平面的夹角a=3O。，发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立

即停止运动，石块被水平抛出，落在水平地面上、若石块落地位置与抛出位置间的水平距离

5=20m,不计空气阻力，取gfOm/s?。以下判断正确的是（）

图1图2

A.石块抛出后运动时间为当s

B.石块即将落地时重力的瞬时功率为1000石W

C.石块落地的瞬时速度大小为106m/s

D.石块即将落地时重力的瞬时功率为1000W

【答案】CD

【解析】A.石块被抛出时，做平抛运动，竖直方向的高度

h=L+Lsin（z=5m

则石块在空中运动的时间为

故A错误；C.石块水平方向速度为%，则

%

解得

v0=20ni/s

石块落地时，竖直方向速度为

vv=g/=1Om/s

则落地瞬间速度为

V=J*+匕2_|061rs

故C正确；BD.重力的功率为

p=〃o=iooow

故B错误，D正确。

故选CD。

10、如图所示为某种电磁泵模型的示意图，泵体是长为品，宽与高均为％的长方体。泵体

处在方向垂直向外、磁感应强度为8的匀强磁场中，泵体的上下表面接电压为U的电源（内

阻不计），理想电流表示数为/。若电磁泵和水面高度差为/?,液体的电阻率为P,在，时间

内抽取液体的质量为〃?，不计液体在流动中和管壁之间的阻力，取重力加速度为期则（）

A.泵体.上表面应接电源正极

R.电磁泵对液体产生的推力大小为加乙

C.电源提供的电功率为"

P

D.质量为in的液体离开泵体时的动能U〃-〃长〃一/25/

4

【答案】AD

【解析】A.当泵体上表面接电源的正极时，电流从上向卜.流过泵体，这时受到的磁场力水

平向左，拉动液体，故A正确：B.电磁泵对液体产生的推力大小为

F=BIL,

故B错误；C.电源提供的电功率为

P=U1

故C错误；D.根据电阻定律，泵体内液体的电阻

R=p工=2

则电源提供的电功率为

P=IU

若，时间内抽取水的质量为m，根据能量守恒定律，则这部分水离开泵时的动能为

&=Ult-mgh-I2Rt=UIt-m^li

4

故D正确；故选AD。

评卷人得分

-----------------三、实验题

H.某实验小组利用如图平所示的装置验证机械能守恒定律，在动滑轮的下方悬挂重物A、

定滑轮的下方悬挂重物B.重物B上固定--遮光条，遮光条的宽度为乩已知A、B的质量

相等，悬挂滑轮的轻质细线始终保持竖直，滑轮的质量忽略不计。

7〃/////〃〃///,

A口干

-----1^=:

光电门

甲

（I）开始时，绳绷直，重物A、B处于静止状态。释放后，A、B开始运动，测出遮光条通

过光电门的时间则重物B经过光电门时的速度为尸（用题中所给的字母表

示）。

（2）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度仁cm。

1主尺23cm

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

|iiiI-iiii|iiii|iiii|~

010游标尺20

乙

（3）调整B开始释放的位置到光电门之间的高度H,得到多组时间九如果系统的机械能

守恒，应满足的关系式为（已知当地重力加速度大小为g,用实验中所测得的

物理量的字母表示）。

【答案】-1.020g〃=竺

t4厂

【详解】（1）[1]由速度公式，重物B经过光电门时的速度为

d

v=—

t

（2）[2]遮光条的宽度为L0cm+0.005cmx4=1.020cm。

（3）|引设A、B重物的质量为〃?，根据机械能守恒定律有

口mgH1⑷21⑷2

22⑺212〃

化简得

12.某学习小组要测量一个电源的电动势及内阻。除该电源外还准备的器材有：一个电阻箱

R（最大阻值99.9C）,一个量程为"O^OOmA”内阻是10C的电流表A,一个阻值为5c的定

值电阻凡，一个开关和若干导线

（1）同学们利用欧姆表来核实电流表A及定值电阻凡的阻值，已知它们的阻值都是准确的,

4

当欧姆表两表笔与电阻凡相连时，欧姆表指针恰好偏转到满刻度的二.当欧姆表两表笔与

电流表A相连时，欧姆表指针将偏转到满刻度的（用分数表示），连接时要注意红

表笔要与电流表的i填“正”或“负”）接线柱相连。

（2）由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们利用定值电阻凡将该电流表进行

改装，改装后的量程为<.

（3）设计的测量电路如下图所示。若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表的示数/,并计

算出;，得到多组数据后描点作出R-：图线如图所示，则该电源的电动势E=V,

内阻r=（结果保留两位有效数字）

【详解】（1）电流表A内阻是10C,定值电阻凡阻值为5C,当欧姆表两表笔与电阻&相

连时，欧姆表指针恰好偏转到满刻度的;4，则

5'q+小

当欧姆表两表笔与电流表A相连时

X

一

%

解得

2

n=—

3

连接时要注意红表笔要与电流表的负接线柱相连。

（2）将定值电阻凡与电流表并联进行改装，改装后的量程为

一

=0.6A

（3）根据电路可知，电流表读数为/时，总电流为3/,则

E=IRv+3/(/?+r)

即

E1IO+3r

DA=-----------------

313

由图像可知

10+3r

=6

亍

解得

E=6.0V

8

F-Q=2.7Q

3

评卷入得分

13.如图所示，质量为，〃的导热柱形汽缸，内壁光滑，用横截面积为S、质后也为小的导

热活塞封闭一定量的理想气体。汽缸倒置.，活塞与一竖直放置、劲度系数为k的轻弹簧Q

相连，。的下端置于铁架台的水平面上，另一根劲度系数为攵的轻弹簧P一端与汽缸底部相

连，另一端固定在铁架台的支架上。平衡时，轻弹簧?处于原长，而气体柱的长度为/。。已

知重力加速度大小为g,大气压强为〃。=半，汽缸底、活塞厚度均不计，汽缸不漏气且

与活塞不脱离。现将支架缓慢向上移动，直到轻弹簧。处r原长，若保持气体温度不变，

求：

（1）轻弹簧。处于原长时气体柱的长度小

（2）支架向，移动的距离A/7。

【详解】（1）对于封闭的理想气体，初态体积

K=㈠

初态压强

Px=Po+等

J

当轻弹簧。处于原长时，气体体积

匕=3

气体压强

根据玻意耳定律得

解得

h=不。

（2）由初态活塞受力平衡可得

PiS+〃jg_”oS=2Axi

联立解得活塞向上移动的苑离即轻弹簧。长度的变化量

气体柱长度的变化量

由轻弹簧Q处F原长时汽缸受力平衡可得

岛S+mg-p2s=AAxs

联立解得轻弹簧P长度的变化量

所以支架向上移动的距离

△/?=加j+△/+Axj=-+§4）

14.质量为〃?、电荷量为+夕的粒子，以速度I，源源不断地从小孔S/射入如图所示的速度选

择器，速度选择器中存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，己知匀强磁场的磁感应强度为

B,o粒子在速度选择器中沿直线运动，从小孔S2射出后，从。点射入以直线MN为边界的

匀强偏转磁场，最终从0点射出磁场，已知该偏转磁场的磁感应强度为生。整个装置放置

在真空中，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。

(1)求速度选择器中的匀强电场场强石的大小；

(2)求0P间的距离”和粒子在偏转磁场中运动的时间/；

(3)粒子离开磁场时被收集。已知时间，内收集到粒子的质量为M,求这段时间内粒子束

离开磁场时的等效电流

Mxx0\xxxx,Px"

\/

XXX、、XX/XX

B2

XXXXXXX

nmMa

【答案】(I)E=vB,.(2)/--；(3)/=—^

qB]mt

【解析】(1)粒子在速度选择器中做匀速直线运动，根据平衡条件

qE=qvBi

得

E=vBi

(2)洛仑兹力提供向心力

v2

B?qv=m~

由圆周运动的对称性得，。。间的距离

d=2R

得

,2mv

a=-----

粒子在偏转磁场中做圆周运动的周期

,2兀R

I=-----

V

粒子在偏转磁场中运动的时间

得

nm

qB,

（3）设时间/内收集到的粒子数为M根据题意

M=Nm

根据电流定义

1=啊

t

得等效电流

iM

mt

15.风洞是研究空气动力学的实验设备。如图，在距地面〃=3m高度上方设置一足够大的风

洞，可以使实验中所用小球受到水平向右等大恒定风力作用。一质量为㈣i=2kg的小球甲

从距地面高H=4m处以一定初速度%甲=2m/s水平抛出。在距抛出点同一竖直平面内水平

距离L=1.6m处地面上，同时竖直向上抛出另一质量为网s=0.2kg的小球乙（甲、乙可视为

质点，除风洞产生的风力外不考虑其他空气阻力，重力加速度g取10m/sD。

（1）关闭风洞，两小球恰好在空中相遇，求小球乙抛出时的初速度；

（2）打开风洞，调节风力，调节乙小球抛出时的初速度为％乙=6m/s,两小球恰好在空中

相遇，求相遇点距地面的高度；

（3）打开风洞，调节风尢，调节乙小球抛出时的初速度为%乙=16m/s,两小球怡好在空中

相遇，求该次风力的大小，

【答案】（1）5m/s；（2）—m；（3）—N

7J

【解析】（1）关闭风洞，球甲做平抛运动，从抛出假设经过时间，两小球在空中相遇，球甲

在水平方向做匀速直线匀速，则启

L-%甲.t

球甲在竖直方向做自由落体运动，则有

,1，