山東省煙臺市等2地高三下學(xué)期二模物理試題

高考適應(yīng)性測試物理1.答題前，考生先將自己的姓名、考生號、座號填寫在相應(yīng)位置。2.選擇題答案必須用2B鉛筆（按填涂樣例）正確填涂；非選擇題答案必須用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。保持卡面清潔，不折疊、不破損。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.如圖所示，將一塊平凹形玻璃板倒扣在另一塊平板玻璃之上，從而在兩塊玻璃之間形成一層空氣薄膜，玻璃板的一邊沿x方向，用平行單色光向下垂直照射平凹形玻璃板，觀察到的干涉條紋形狀可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】由題意可知，當用平行單色光向下垂直照射平凹形玻璃板時，觀察到的干涉條紋是由于空氣薄膜的上下表面所反射的光發(fā)生了干涉產(chǎn)生的，由牛頓環(huán)原理可知，干涉條紋寬窄的差異，則是空氣薄膜變化率的不同所導(dǎo)致的：變化率越大，光程差半波長的奇偶數(shù)倍更替得就越頻繁，使得條紋更加密集，從而使條紋看起來更窄。即空氣薄膜厚度變化率越大，條紋也隨之變密變窄。由本題空氣薄膜的形狀可知，薄膜的厚度越大的地方，薄膜厚度變化率越小，條紋間距越大，條紋越寬；薄膜的厚度越小的地方，薄膜厚度變化率越大，條紋間距越小，條紋越窄。因此觀察到的干涉條紋形狀可能正確的是B。故選B。2.某實驗小組研究光電效應(yīng)規(guī)律時，用不同頻率的光照射同一光電管并記錄數(shù)據(jù)，得到遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系圖像如圖所示，已知電子電荷量為e，則該光電管的陰極材料的逸出功為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】設(shè)該光電管的陰極材料的逸出功為，根據(jù)光電效應(yīng)方程和動能定理分別可得，可得結(jié)合圖像可得，聯(lián)立解得故選A。3.如圖所示，電荷量為q的點電荷與均勻帶電薄板相距2d，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心。若圖中A點的電場強度為0，靜電力常量為k，則圖中B點的電場強度為（）A. B.0 C. D.【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)電場強度的疊加原理可知，薄板在A點產(chǎn)生的電場強度方向向右，大小為再根據(jù)對稱性可知，薄板在B點產(chǎn)生的電場強度方向向左，大小為因此，B點的電場強度大小為故A錯誤；B．由A項知，故B錯誤；C．由A項知，故C錯誤；D．由A項知，故D正確；故選D。4.如圖所示，一水晶球支架放置在水平桌面上，支架由水平底托和三根金屬支桿構(gòu)成。一質(zhì)量為m、半徑為l的水晶球靜置于支架上，水晶球與三根金屬支桿的三個接觸點等高，接觸點的連線構(gòu)成邊長為l的等邊三角形。已知水晶球質(zhì)量分布均勻，不計支桿與水晶球間的摩擦，重力加速度為g，則每根支桿對水晶球的作用力大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】設(shè)支桿對水晶球的作用力與豎直方向的夾角為，根據(jù)幾何關(guān)系有水晶球靜止，根據(jù)平衡條件可得解得每根支桿對水晶球的作用力大小為故選B。5.如圖所示為豎直平面內(nèi)的粗糙的四分之一圓軌道ABC，A點的切線水平，B為圓弧AC的中點。一小物塊自A點水平進入軌道，從C點沖出軌道上升至最高點后沿原路返回，忽略空氣阻力，則下列說法中正確的是（）A.小物塊第一次和第二次到達B點時對軌道的壓力相等B.小物塊第一次到達C點的加速度大小等于重力加速度大小C.小物塊第一次到達A點時對軌道的壓力大小等于自身的重力大小D.小物塊由A到B克服摩擦力做的功大于由B到C克服摩擦力做的功【答案】D【解析】【詳解】A．依題意，由于摩擦力對小物塊做負功，導(dǎo)致第一次和第二次到達B點時速率不同，對小物塊受力分析，如圖根據(jù)可知軌道對小物塊的支持力不相等，由牛頓第三定律可得小物塊第一次和第二次到達B點時對軌道的壓力不相等。故A錯誤；B．小物塊第一次到達C點時，受力如圖可知故B錯誤；C．小物塊第一次到達A點時具有豎直向上的向心加速度，所以軌道對小物塊的支持力大于自身重力，由牛頓第三定律可得小物塊對軌道的壓力大小大于自身的重力大小。故C錯誤；D．由A選項分析可知小物塊上滑過程，速率減小，與軌道之間彈力減小，所受軌道摩擦力也隨之減小，由于B為圓弧AC的中點。根據(jù)可知小物塊由A到B克服摩擦力做的功大于由B到C克服摩擦力做的功。故D正確。故選D。6.如圖所示，某裝置中豎直放置一內(nèi)壁光滑、開口向上的圓柱形容器，圓柱形容器用一定質(zhì)量的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，外界大氣壓強為，當裝置靜止時，容器內(nèi)氣體壓強為，活塞下表面與容器底面的距離為，當裝置以某一恒定加速度加速上升時，活塞下表面距容器底面的距離為，若容器內(nèi)氣體溫度始終保持不變，重力加速度大小為g，則裝置的加速度大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】設(shè)活塞的橫截面積為S，當裝置靜止時，有當加速上升時，設(shè)其氣體壓強為p，有由于氣體的溫度不發(fā)生變化，所以對于氣體有解得故選C。7.迷你系繩衛(wèi)星在地球赤道正上方大氣層外，沿圓形軌道繞地球飛行。如圖所示，某系繩衛(wèi)星由兩個質(zhì)量相等的子衛(wèi)星a、b組成，它們之間的繩沿地球半徑方向，已知子衛(wèi)星a、b繞地球做圓周運動的半徑分別為、，地球半徑為R，地球表面重力加速度大小為g，系繩質(zhì)量不計，則系繩衛(wèi)星做圓周運動的角速度大小為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】對衛(wèi)星a對衛(wèi)星b而聯(lián)立解得故選A。8.質(zhì)量為和的兩個物體在光滑水平面上正碰，其位置坐標x隨時間t變化的圖像如圖所示，若令，則p的取值范圍為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】圖像的斜率表示物體的速度，兩物體正碰后，碰后的速度為碰后的速度大小為兩小球碰撞過程中滿足動量守恒定律，即且整理解得即故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.如圖所示為卡諾逆循環(huán)過程（制冷機）的圖像，該循環(huán)由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成，全過程以理想氣體為工作物質(zhì)，工作物質(zhì)與低溫熱源和高溫熱源交換熱量的過程為等溫過程，脫離熱源后的過程為絕熱過程。圖中虛線、為兩條等溫線。下列說法中正確的是（）A.一個循環(huán)過程中，外界對氣體做的功大于氣體對外界做的功B.a→b過程氣體壓強減小只是由于單位體積內(nèi)分子數(shù)減少導(dǎo)致的C.a→b過程氣體對外界做的功等于c→d過程外界對氣體做的功D.d→a過程氣體向外界釋放的熱量等于b→c過程從低溫熱源吸收的熱量【答案】AC【解析】【詳解】A．理想氣體狀態(tài)方程和圖形面積表示做功可知，外界對氣體做的功大于氣體對外界做的功，故一個循環(huán)過程中，外界對氣體做的功大于氣體對外界做的功，故A正確；B．由圖可知由理想氣體狀態(tài)方程可得由圖像可以看出所以即過程氣體壓強減小是由于單位體積內(nèi)分子數(shù)減少和溫度降低導(dǎo)致的，故B錯誤；C．因為兩個過程是絕熱過程，過程氣體對外做的功，氣體溫度由減小到，等于過程外界對氣體做的功，氣體溫度由增加到，由熱力學(xué)第一定律可知，過程氣體對外做的功等于過程外界對氣體做的功，故C正確；D．等溫過程內(nèi)能變化為零，則由可知由圖像可知，過程外界對氣體做的功大于過程氣體對外做的功，所以過程向外界釋放的熱量大于過程從低溫熱源吸收的熱量，故D錯誤。故選AC。10.圖甲為一列簡諧橫波在時的波形圖，質(zhì)點P、Q為該波傳播方向上的兩個質(zhì)點，它們平衡位置之間的距離為1m，質(zhì)點P的振動圖像如圖乙所示，則質(zhì)點Q的振動圖像可能是（）A. B.C. D.【答案】BD【解析】【詳解】根據(jù)波形圖像可得波長根據(jù)振動圖像可得周期兩質(zhì)點之間距離根據(jù)振動和波動之間的關(guān)系，則另一質(zhì)點相對該質(zhì)點的振動延遲，或者提前，如圖所示BD正確。故選BD。11.某實驗小組利用如圖所示的電路模擬研究遠距離輸電。圖中交流電源電壓為，定值電阻為，小燈泡L的規(guī)格為“6V3.6W”，接通電路調(diào)節(jié)兩個變壓器，使小燈泡始終以額定功率工作，此時理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為。則下列說法中正確的是（）A.和的乘積小于1B.越大電路的輸電效率越高C.若，則R上消耗的功率為0.2WD.若，則變壓器的輸出電壓為38V【答案】ACD【解析】【詳解】A．由于兩個變壓器之間的輸電線電阻上會有電壓降，理想變壓器輸出電壓等于對應(yīng)的輸入電壓與上電壓降之和，則有匝數(shù)比滿足由于，則有A正確；B．越大輸出的電壓越低，輸出電壓越低，要使燈泡以額定功率正常工作，則需要輸電線上的電流越大，則輸電線損失的電功率越大，電路的輸電效率越低，B錯誤；C．對變壓器，輸出電流與輸入電流的比值滿足對燈泡則有若，則上電流為0.1A，其消耗的電功率C正確；D．若，則有則變壓器的輸出電壓為D正確。故選ACD。12.如圖甲所示，光滑的平行金屬軌道水平固定在桌面上，軌道左端連接一可變電阻R，一導(dǎo)體桿與軌道垂直放置，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中。導(dǎo)體桿先后兩次在水平向右的拉力作用下均由靜止開始做勻加速直線運動，兩次運動中拉力大小F與速率v的關(guān)系圖像如圖乙所示。其中，第一次對應(yīng)直線1，開始時拉力大小為，改變電阻R的阻值和磁感應(yīng)強度的大小后，第二次對應(yīng)直線2，開始時拉力大小為，兩直線交點的縱坐標為。若第一次和第二次運動中電阻的阻值之比為a、磁感應(yīng)強度大小之比為b、桿從靜止開始運動相同位移的時間之比為c，導(dǎo)體桿與軌道始終垂直并接觸良好，不計導(dǎo)體桿和軌道的電阻，則a、b、c的值可能為（）A.、、 B.、、C.、、 D.、、【答案】BC【解析】【詳解】依題意，桿在水平向右的拉力作用下先后兩次都由靜止開始做勻加速直線運動，則在v=0時分別有，則第一次和第二次運動中，桿從靜止開始運動相同位移的時間分別滿足則第一次和第二次運動中根據(jù)牛頓第二定律有整理有結(jié)合圖像，可得則有故選BC。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.如圖所示，在水平平臺上靜止放置一輕彈簧，彈簧左端與固定豎直擋板拴接，彈簧處于原長時標記右端對應(yīng)平臺臺面上的O點，在O點右側(cè)的A處固定一個光電門。已知水平平臺摩擦很小可忽略不計，當?shù)刂亓铀俣葹間。某同學(xué)利用該裝置進行“驗證動量守恒定律”實驗，具體步驟如下：①在小滑塊a上固定一個寬度為d的擋光片；②用天平分別測出小滑塊a和b的質(zhì)量、；③使小滑塊a向左壓縮輕彈簧到某一位置，標記該位置后，由靜止釋放小滑塊a，a瞬間被彈開后沿平臺向右運動，經(jīng)過光電門后與另一小滑塊b發(fā)生正碰，碰后兩滑塊先后從平臺邊緣飛出，分別落在水平地面的B、C點；④記錄小滑塊a通過光電門時擋光片的遮光時間t；⑤用刻度尺測出O、之間的距離l、平臺距水平地面的高度h及平臺邊緣鉛垂線分別與B、C點之間的水平距離、；⑥改變彈簧壓縮量，進行多次測量。（1）若滿足表達式______（用題目中給定的字母表示），則說明小滑塊a、b正碰過程動量守恒；（2）該同學(xué)利用圖像分析O、之間的距離l與小滑塊a通過光電門時擋光片的遮光時間t之間的數(shù)值關(guān)系，利用描點法做出如圖乙所示的圖像是一條過原點的直線，該圖像縱軸表示l，則橫軸表示______（選填“t”、“”或“”）。若該圖像的斜率為c，則由圖乙可求得該輕彈簧的勁度系數(shù)______。（彈簧的彈性勢能可表示為，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量）【答案】（1）（2）①.②.【解析】【小問1詳解】小物塊a到達光電門的速度為之后物塊a與物塊b發(fā)生碰撞，碰后兩物塊將做平拋運動，豎直方向有水平方向有整理有所以平拋運動時，物塊a的速度為物塊b的速度為由于動量守恒有整理有【小問2詳解】[1]由題意可知，l為彈簧的形變量，結(jié)合題意可知，彈簧的彈性勢能為由能量守恒有整理有所以圖像的橫坐標為。[2]由上述分析可知，圖像的斜率為整理有14.某實驗小組要測量一未知電源的電動勢和內(nèi)阻。準備的器材有：毫安表（量程0～100mA，內(nèi)阻4Ω）；電阻箱R（最大阻值99.9Ω）；一個開關(guān)和若干導(dǎo)線。（1）由于毫安表的量程較小，考慮安全因素，該實驗小組決定將其量程擴大到0～500mA，還需一個阻值為______Ω的定值電阻，并將該定值電阻與毫安表______（選填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”）。（2）請在圖甲虛線框內(nèi)將實物圖連接完整______。（3）實驗中多次改變電阻箱阻值R并記錄相應(yīng)通過毫安表的電流I，得到多組數(shù)據(jù)后描點作出圖像如圖乙所示，則該電源的電動勢______V，內(nèi)阻______Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）①.1②.并聯(lián)（2）（3）①.4.0②.7.2【解析】【小問1詳解】[1][2]根據(jù)電流表改裝原理解得定值電阻的阻值為故將毫安表量程擴大到0～500mA，需并聯(lián)一個阻值為的定值電阻?！拘?詳解】改裝后的電流表與電阻箱串聯(lián)，實驗電路如圖所示?！拘?詳解】[1]根據(jù)閉合電路的歐姆定律整理得圖像的斜率為解得該電源的電動勢為[2]當時，，代入解得內(nèi)阻為15.光導(dǎo)纖維是一種利用全反射規(guī)律使光線沿著彎曲路徑傳播的光學(xué)元件。如圖所示為某一光導(dǎo)纖維（可簡化為圓柱形長玻璃絲）的示意圖，玻璃絲長度，直徑為，折射率為。已知光在真空中的傳播速度為，，則（1）欲使從玻璃絲左側(cè)橫截面圓心O射入的激光在玻璃絲中發(fā)生全發(fā)射，求入射角的正弦值取值范圍；（2）若從玻璃絲左側(cè)橫截面圓心O射入的激光在玻璃絲中恰好發(fā)生全發(fā)射，求激光在玻璃絲中傳播所用的時間及發(fā)生反射的次數(shù)（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）；（2）次【解析】【詳解】（1）光線進入玻璃絲后，在玻璃絲與空氣的分界面恰好發(fā)生全反射時，設(shè)臨界角為C，光路圖如圖所示有解得由幾何關(guān)系可知此時在左側(cè)截面處的折射角為由折射定律得入射角的正弦值的取值范圍為（2）光在玻璃絲中的速度為v它沿玻璃絲中軸線的速度分量為所用的時間為第一次全反射前沿玻璃絲中軸線的傳播長度后面相鄰兩次全反射沿玻璃絲中軸線的傳播長度假設(shè)反射次數(shù)為n，有解得16.風洞實驗室中可以產(chǎn)生沿水平方向、大小可調(diào)節(jié)的風力。在時刻，在風洞實驗室中將一質(zhì)量為的小球以大小為的初速度水平拋出，拋出點距水平地面的高度為，此后控制風洞實驗室中的風力F隨時間t變化的關(guān)系圖像如圖所示，已知內(nèi)和內(nèi)的風力方向與初速度方向相同，重力加速度，求：（1）小球落地時的速度大??；（2）小球落地點距離拋出點的水平距離?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）小球拋出后，在豎直方向做自由落體運動，有解得可知小球運動過程中，風力時，持續(xù)時間為，風力時，持續(xù)時間為。所以水平方向由定量定理有解得落地后豎直方向的速度為所以落地時的速度為解得（2）在，小球水平方向做勻速運動，其位移為在小球受到風力，其在水平方向做勻加速直線運動，由動量定理有解得在該時間內(nèi)的位移有在時間內(nèi)，小球在水平方向做勻速運動，其位移為在小球受到風力，其在水平方向做勻加速直線運動，由之前的分析可知，到0.5s時水平方向速度為10m/s，其位移為所以整個過程，小球的水平方向位移為所以小球落地點距離拋出點的水平距離3.65m。17.如圖所示，在直角坐標系x軸的下方有三塊光滑彈性絕緣擋板PQ、QN、MN，其中P、M兩點位于x軸上，PQ、MN平行且關(guān)于y軸對稱，QN長度為2L，三塊擋板間有垂直紙面向外的勻強磁場。在x軸的上方有沿y軸負方向的勻強電場，電場強度大小為E。一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子從直角坐標系第二象限的S處以初速度大小、方向與x軸正方向成30°斜向上飛出，恰好從P點射入磁場，先后與擋板PQ、QN、MN共發(fā)生4次碰撞反彈后，從M點離開磁場，并經(jīng)過S關(guān)于y軸的對稱點。已知粒子射入磁場時的速度方向與PQ的夾角為53°，到達QN時的速度方向與x軸正方向的夾角為53°，粒子與擋板間的碰撞為彈性碰撞，且每次碰撞前后速度方向與擋板的夾角相同，不計粒子重力，，求：（1）S處的位置坐標；（2）三塊擋板間勻強磁場的磁感應(yīng)強度大?。唬?）粒子在勻強磁場中的運動的時間?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）在電場中粒子做勻變速曲線運動可分解為沿x軸正方向做勻速運動和沿電場力方向做勻變速運動，在S點水平、豎直方向的分速度為在電場中加速度為粒子經(jīng)過P點有解得由以上得S到P的時間沿x軸的距離為沿y軸負方向的距離S處的位置坐標為。（2）在P處粒子速度為粒子在矩形磁場中經(jīng)過與三塊彈性擋板發(fā)生4次碰撞反彈后，從M點離開磁場，并經(jīng)過。經(jīng)分析知，粒子與擋板的4次碰撞的分布，只能是與擋板PQ、MN各一次，與擋板QN碰撞2次，第一次到達QN時與x軸正方向的夾角為53°。具體軌跡如圖所示在磁場中粒子做勻速圓周運動，設(shè)半徑為R，根據(jù)幾何關(guān)系有由以上可得根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得（3）粒子在磁場中運動的周期為粒子在勻強磁場中的運動的時間其中解得18.如圖所示，傾角為30°的固定斜面足夠長，置于斜面上的“L”型長木板B的上表面光滑，下表面與斜面上O點以上區(qū)域間的動摩擦因數(shù)為，與斜面上O點以下區(qū)域間的動摩擦因數(shù)為。某時刻在斜面上O點以上的某處自靜止開始釋放小物塊A和長木板B，此時A在B的頂端，B的底端距O點的距離為長木板B長度的51倍，一段時間后A與B底端的凸起發(fā)生第一次碰撞，第一次碰撞后B的速度大小為。已知B的質(zhì)量是A的質(zhì)量的4倍，A與B底端凸起的碰撞為彈性碰撞，碰撞時間不計，B底端的凸起大小不計，A視為質(zhì)