仿真预测卷(一)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分110分。第Ⅰ卷(选择题 共48分)二、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14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)14.2022年12月6日，张家口崇礼国际滑雪节开幕。一旦北京成功申办2022年冬奥会，这座县城将承办部分滑雪项目的赛事。雪面松紧程度的不同造成运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数也不同，假设滑雪运动员从半圆形场地的坡顶下滑到坡的最低点过程中速率不变，则运动员下滑过程中( )A.加速度不变B.受四个力作用C.所受的合外力越来越大D.与雪面的动摩擦因数变小解析 滑雪运动员速率不变，必做匀速圆周运动，向心加速度的大小不变，方向时刻变化，选项A错误；滑雪运动员下滑的过程中受重力、弹力和摩擦力三个力作用，选项B错误；运动员做匀速圆周运动，所受合外力大小不变，选项C错误；运动员在运动方向(切线方向)上合力为零才能保证速率不变，在该方向，重力的分力不断减小，所以摩擦力Ff不断减小，而运动员下滑过程中重力沿径向的分力变大，所需向心力的大小不变，故弹力FN增大，由Ff＝μFN可知，运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数变小，选项D正确。答案 D15.如图1所示，一个质量为M＝2kg的小木板放在光滑的水平地面上，在木板上放着一个质量为m＝1kg的小物体，它被一根水平方向上压缩了的弹簧推着静止在木板上，这时弹簧的弹力为2N。现沿水平向左的方向对小木板施以作用力，使木板由静止开始运动起来，运动中力F由0逐渐增加到9N，以下说法正确的是( )图1A.物体与小木板先保持相对静止一会，后相对滑动B.物体受到的摩擦力一直减小C.当力F增大到6N时，物体不受摩擦力作用D.小木板受到9N的拉力时，物体受到的摩擦力为3N解析 物体静止不动时，水平方向上，弹簧弹力和向右的静摩擦力二力平衡，有f静＝F13\n弹＝2N；物体随小木板一起向左加速，当静摩擦力为零时，有F弹＝ma1，解得，a1＝2m/s2；此时拉力为6N，故C正确；当拉力小于6N时，小物体受到的摩擦力向右，当拉力大于6N时，摩擦力向左，小物体一直没有相对木板滑动。答案 C16.如图2所示，abcd为一边长为l的正方形导线框，导线框位于光滑水平面内，其右侧为一匀强磁场区域，磁场的边界与线框的cd边平行，磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向竖直向下。线框在一垂直于cd边的水平恒定拉力F作用下沿水平方向运动，直至通过磁场区域。cd边刚进入磁场时，线框开始匀速运动。线框中电流沿逆时针时为正，则导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，a、b两端的电压Uab及导线框中的电流i随cd边的位置坐标x变化的图线可能是( )图2解析 线框进入磁场的过程做匀速直线运动，感应电动势E＝BLv恒定，线框中的电流大小恒定，方向沿逆时针方向，a、b两端的电压Uab＝；线框完全在磁场中运动时，做匀加速运动，线框中感应电流为零，但ab边两端的电压Uab＝BLv不断增大，Uab与位移x不是线性关系，选项A、B错误；线框离开磁场，做减速运动，加速度逐渐减小，线框刚好完全离开磁场时，速度大于或等于匀速运动时的速度，不可能为零，故此时电流也不可能为零，选项C正确、D错误。答案 C17.如图3所示，在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的两个不同的匀强磁场，y轴右侧的磁场磁感应强度的大小为B。一个离子以速率v由O点沿x13\n轴正方向射入磁场区域，不计离子所受重力，图中曲线表示离子运动的轨迹，其中轨迹与y轴交点为M，轨迹与x轴交点为N，且OM＝ON＝L，由此可判断( )图3A.这个离子带负电B.y轴左侧的磁场磁感应强度的大小为2BC.离子的比荷为＝D.离子在y轴左侧运动的时间与在y轴右侧运动的时间相等解析 根据左手定则知，离子带正电，A项错误；由R＝，轨迹半径变为原来的2倍，则磁感应强度变为原来的一半，即B，B项错误；离子在y轴右侧运动的轨迹半径为L，根据qvB＝，得＝，C项错误；根据周期T＝，可知D正确。答案 D18.2022年12月31日，搭载“风云二号”08星的运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射。发射过程中“风云二号”08星的某一运行轨道为椭圆轨道，周期为T0，如图4所示。则( )图4A.“风云二号”08星的发射速度小于第一宇宙速度B.“风云二号”08星在A→B→C的过程中，速率逐渐变大C.“风云二号”08星在A→B过程所用的时间小于D.“风云二号”08星在B→C→D的过程中，万有引力对它先做正功后做负功解析 绕地球运行的卫星，其发射速度都大于第一宇宙速度，选项A错误；根据开普勒第二定律，卫星在A→B→C的过程中，卫星与地球的距离增大，速率逐渐变小，选项B错误；卫星在A→C的过程中所用的时间是0.5T0，由于卫星在A→B→C13\n的过程中，速率逐渐变小，A→B与B→C的路程相等，所以卫星在A→B过程所用的时间小于，故C正确；卫星在B→C→D的过程中，万有引力方向先与速度方向成钝角，过了C点后与速度方向成锐角，所以万有引力对它先做负功后做正功，选项D错误。答案 C19.如图5所示，在排球比赛中，假设排球运动员某次发球后排球恰好从网上边缘过网，排球网高H＝2.24m，排球质量为m＝300g，运动员对排球做的功为W1＝20J，排球运动过程中克服空气阻力做功为W2＝4.12J，重力加速度g＝10m/s2。球从手刚发出位置的高度h＝2.04m，选地面为零势能面，则( )图5A.与排球从手刚发出相比较，排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为6.72JB.排球恰好到达球网上边缘时的机械能为22JC.排球恰好到达球网上边缘时的动能为15.88JD.与排球从手刚发出相比较，排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量为4.72J解析 与排球从手刚发出相比较，排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为mg(H－h)＝0.6J，A错误；排球恰好到达球网上边缘时的机械能为mgh＋W1－W2＝22J，B正确；排球恰好到达球网上边缘时的动能为W1－W2－mg(H－h)＝15.28J，C错误；与排球从手刚发出相比较，排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量为W2＋mg(H－h)＝4.72J，D正确。答案 BD20.两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在y轴上的O、M两点，若规定无穷远处的电势为零，则在两电荷连线上各点的电势φ随y变化的关系如图6所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则( )13\n图6A.q1与q2带异种电荷B.A、N两点的电场强度大小为零C.从N点沿y轴正方向，电场强度大小先减小后增大D.将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功解析 由图象可知，M点附近的电势为负值、O点附近的电势为正值，所以，q1与q2带异种电荷；A、N点的电势为零，但场强不为零(φ－y图象的斜率不为零)；从N点沿y轴正方向，电场强度的大小先减小后增大再逐渐减小；将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增后减，所以，电场力先做负功后做正功。选项A、D正确。答案 AD21.图7甲为一台小型发电机构造示意图，内阻r＝5.0Ω，外电路电阻R＝95Ω，电路中其余电阻不计。发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100。转动过程中穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化，如图乙所示，则( )图7A.t＝3.14×10－2s时，该小型发电机的电动势为零B.该小型发电机的电动势的最大值为200VC.电路中电流最大值为2AD.串联在外电路中的交流电流表的读数为2A解析 t＝3.14×10－2s时，磁通量Φ的变化率最大，该小型发电机的电动势有最大值，选项A错误；从Φ－t图线可以看出，Φmax＝1.0×10－2Wb，T＝3.14×10－2s，ω＝13\n，感应电动势的最大值Emax＝nωΦmax＝200V，选项B正确；电路中电流最大值Imax＝＝2A，选项C正确；交流电流表读数是交变电流的有效值，即I＝＝1.4A，选项D错误。答案 BC第Ⅱ卷(非选择题 共62分)三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22～25题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33～35题为选考题，考生根据要求做答。)(一)必考题(共47分)22.(6分)利用如图8所示的实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系”实验，将光电门固定在轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，小车质量为M，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m进行多次实验，每次小车都从同一位置A由静止释放(g取10m/s2)。图8(1)完成该实验时，________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力；(2)实验时，发现传感器示数明显不等于重物的重力，其原因是_______________________。(3)在正确规范操作后，实验时除了需要读出传感器的示数F，测出小车质量M，还需测量的物理量有________，验证动能定理的表达式为________(用测得的物理量表示)。解析 (1)拉力传感器测得的是细线的拉力，要使小车所受的合外力等于细线的拉力还需平衡摩擦力；(2)由牛顿第二定律可得：mg＝(m＋M)a，只有M≫m时，小车所受的合外力F才近似等于mg；(3)小车通过光电门的瞬时速度v＝；如果平衡好了摩擦力，则对小车做功的力就是F，还需测量的物理量是A、B间的距离L、遮光条宽度d和遮光条通过光电门的时间t，需要验证的表达式为FL＝M()2。答案 (1)需要(1分) (2)m不远小于M(2分) (3)A、B间的距离L、遮光条宽度d和遮光条通过光电门的时间t(1分) FL＝M()2(2分)23.(9分)实验课上老师布置两项任务，①测量一个电流计的内电阻，②测量干电池的电动势和内阻，实验台上准备了如下器材：13\nA.干电池1节，其电动势约为1.5V，内电阻为0.3～0.8ΩB.待测电流计G，量程500μA，内电阻约200ΩC.电阻箱(0～9999Ω)D.定值电阻R0＝400ΩE.电压表V：量程300mV，内电阻约为500ΩF.电流表A：量程3A，内电阻约为0.5ΩG.滑动变阻器R1：最大阻值10Ω，额定电流1AH.开关S一个，导线若干(1)请设计一个精确测定电流计内电阻的电路。(2)电流计的内阻为r＝________(字母表达式)，式中各字母的含义为_________________。(3)测量干电池的电动势和内阻时同学们发现没有合适的电压表，于是将电流计改装为一个量程为0～2V的电压表，则电流计应________联一个电阻箱(填“串”或“并”)，将其阻值调为________Ω(已经精确测量出电流计的内阻为r＝220Ω)。解析 (1)电压表量程较小，且滑动变阻器的总电阻也较小，则应在电路干路中串联电阻箱，滑动变阻器应使用分压式接法，电路图如图所示；(2)由欧姆定律可知电流计和定值电阻的总电阻R总＝，电流计的内阻可表示为－R0，U为电压表示数，I为电流计示数，R0为定值电阻的阻值；(3)将电流计改装为电压表应该串联一个分压电阻，R＝－r＝3780Ω。答案 (1)如图所示(3分)(2)－R0(2分) U为电压表示数，I为电流计示数，R0为定值电阻的阻值(1分) (3)串(1分) 3780(2分)24.(12分)2022年12月12日，印尼中爪哇省的班查内加拉县因为连日的暴雨引发泥石流灾害，造成了巨大损失。如图9所示，可视为质点的一个石头从发生泥石流的高AB＝5m、长AC＝50m的山坡上由静止滚下，不考虑石头在整个滚动过程中摩擦阻力的影响，山坡脚下救援车的师傅发现后(石头滚动瞬间即被发现，不考虑反应时间)，立即向前加速开车，求救援车的加速度至少多大才不至于被石头撞上？(重力加速度取g＝10m/s2)13\n图9解析 由于不考虑摩擦阻力的影响，mgsinα＝ma1解得a1＝1m/s2(2分)设石头滚到山坡脚下所用时间为t1，有x＝a1t解得t1＝10s(2分)石头到山坡脚下的速度v＝a1t1＝10m/s(2分)刚好撞不上，石头的速度与救援车的速度相等，石头到山坡脚下以后匀速滚动，因此有：v＝at(2分)v(t－t1)＝at2(2分)解得a＝0.5m/s2(2分)答案 0.5m/s225.(20分)如图10所示，一质量为m、电荷量为q的带正电小球(可看做质点)从y轴上的A点以初速度v0水平抛出，两长为L的平行金属板M、N倾斜放置且与水平方向间的夹角为θ＝37°。(sin37°＝0.6)图10(1)若带电小球恰好能垂直于M板从其中心小孔B进入两板间，试求带电小球在y轴上的抛出点A的坐标及小球抛出时的初速度v0；(2)若该平行金属板M、N间有如图所示的匀强电场，且匀强电场的电场强度大小与小球质量之间的关系满足E＝，试计算两平行金属板M、N之间的垂直距离d至少为多少时才能保证小球不打在N板上。解析 (1)设小球由y轴上的A点运动到金属板M的中点B的时间为t，由题意，在与x轴平行的方向上，有：cosθ＝v0t(2分)13\ntanθ＝(2分)带电小球在竖直方向上下落的距离为h＝gt2(2分)所以小球抛出点A的纵坐标为y＝h＋sinθ(2分)以上各式联立并代入数据可解得：v0＝，y＝L，t＝2，h＝(2分)所以小球抛出点A的坐标为(0，L)(1分)小球抛出时的初速度大小为v0＝(1分)(2)设小球进入电场时的速度大小为v，则由动能定理可得mgh＝mv2－mv(2分)解得：v＝(1分)带电小球进入匀强电场后的受力情况如图所示。因为E＝，所以qE＝mgcosθ(1分)因此，带电小球进入该匀强电场之后，将做类平抛运动。其加速度大小为a＝＝gsinθ(1分)设带电小球在该匀强电场中运动的时间为t′，欲使小球不打在N板上，由类平抛运动的规律可得：d＝vt′(1分)＝at′2(1分)以上各式联立求解并代入数据可得：d＝L(1分)答案 (1) (2)L(二)选考题(共15分。请考生从给出的3道题中任选一题做答。如果多做，则按所做的第一题计分)33.【物理——选修3－3】(15分)13\n(1)(5分)下列关于热现象的说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)A.小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力B.液体分子的无规则运动称为布朗运动C.热量不可能从低温物体传到高温物体D.分子间的距离增大时，分子势能可能减小E.一定质量的理想气体，如果压强不变、体积增大，那么它一定从外界吸热(2)(10分)如图11所示，水平放置一个长方体形的封闭气缸，用光滑活塞将内部封闭气体分为完全相同的A、B两部分。初始时两部分气体压强均为p、热力学温度均为T。使A的温度升高ΔT而保持B部分气体温度不变，则A部分气体的压强增加量为多少？图11解析 (1)小草上的露珠由于液体表面张力的作用而呈球形，A对；布朗运动是指液体中悬浮固体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，B错；热量不能自发地从低温物体传递到高温物体，但引起其他变化时，可以从低温物体传递到高温物体，如开动冰箱的压缩机可以使热量从低温物体传递到高温物体，C错；当分子间距小于r0时，分子力表现为斥力，随着分子间距的增大，分子势能减小，D对；根据理想气体状态方程可知，一定质量的理想气体压强不变、体积增大，温度一定升高，因此内能增加，体积增大则对外做功，根据ΔU＝W＋Q可知，气体一定吸收热量，E对。(2)活塞重新平衡后A、B压强增加量相同，设为Δp，对A部分气体，设升高温度后的体积为VA，由状态方程得＝(3分)对B部分气体，有pV＝(p＋Δp)VB(3分)又2V＝VA＋VB(2分)联立解得Δp＝(2分)答案 (1)ADE (2)34.【物理——选修3－4】(15分)(1)(5分)一列简谐横波，某时刻的波形如图12甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，下列说法正确的是________(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)13\n图12A.该波沿x轴正向传播B.该波的波速大小为1m/sC.经过0.3s，A质点通过的路程为0.3mD.A、B两点的速度有可能相同E.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为0.4Hz(2)(10分)三棱柱形的玻璃砖按如图13所示放置，其截面为边长为l的等边三角形，一束宽度为l的单色平行光束，以垂直于BC面的方向正好对称地入射到该玻璃砖的AB及AC面上，如果所有从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面，经BC面射出后照射到平行于BC面的光屏上。图13①求玻璃砖对该平行光束的折射率；②光屏到BC面的距离d满足什么条件时，光屏上的光斑分为两块？解析 (1)由质点的振动方向与波传播方向的关系可知波沿x轴正向传播，由题图甲可知波长为0.4m，由题图乙可知周期T＝0.4s，则v＝＝1m/s；经过0.3s，A质点通过的路程为s＝3A＝0.3m；A、B两点间距为半个波长，振动情况始终相反；发生稳定的干涉现象需要频率相同，则f＝＝2.5Hz，综上，选项A、B、C正确。(2)①由于对称性，我们考虑从AB面入射的光线，由题意知，这些光线在棱镜中是平行于AC面的，由对称性不难得出，光线进入AB面时的入射角α和折射角β分别为α＝60°，β＝30°(3分)由折射定律，折射率n＝＝(3分)②如图所示，O为BC中点，在B点附近折射的光线从BC射出后与直线AO交于D，可看出只要光屏放得比D13\n点远，则光斑会分成两块。由几何关系可得OD＝l(2分)所以当光屏到BC的距离超过l时，光斑分为两块(2分)答案 (1)ABC (2)① ②d＞l35.【物理——选修3－5】(15分)(1)(5分)下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)A.卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B.光子像其他粒子一样具有能量，但光子不具有动量C.β衰变的实质是原子核内部的中子转变成质子时释放出来的电子流D.放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律E.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小(2)(10分)如图14所示，光滑水平面上有三个滑块A、B、C，其中A、C的质量为mA＝mC＝m，B的质量为mB＝。开始时滑块B、C紧贴在一起，中间夹有少量炸药，处于静止状态，滑块A以速率v0正对B向右运动，在A未与B碰撞之前，引爆B、C间的炸药，炸药爆炸后B与A迎面碰撞，最终A与B粘在一起，以速率v0向左运动。求：图14①炸药爆炸过程中炸药对C的冲量；②炸药的化学能有多少转化为机械能。解析 (1)卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，A对；光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量，B错；β衰变的实质是原子核内部的中子转变成质子时释放出来的电子流，C对；半衰期是统计规律，对大量的原子核适用，D对；能否发生光电效应与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，E错。(2)①A、B、C组成的系统动量守恒mAv0＝－(mA＋mB)v0＋mCvC(2分)即mv0＝－mv0＋mvC(1分)解得：vC＝v0(1分)炸药对C的冲量为I＝mCvC－0(1分)解得：I＝mv0，方向向右(1分)13\n②炸药爆炸过程，B和C组成的系统动量守恒mCvC－mBvB＝0(2分)据能量关系有：ΔE＝×v＋mv(1分)解得：ΔE＝mv＝9.375mv(1分)答案 (1)ACD (2)①mv0，方向向右 ②9.375mv13
