(全国统考版)2021届高考物理二轮复习-评估验收模拟卷(五)(含解析).doc

（全国统考版）2021届高考物理二轮复习 评估验收模拟卷（五）（含解析）

（全国统考版）2021届高考物理二轮复习 评估验收模拟卷（五）（含解析）

年级：
姓名：

- 15 -

高考仿真模拟卷(五)
(时间：70分钟；满分：110分)
第Ⅰ卷
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48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．如图所示为氢原子能级图，现有大量氢原子从n＝4的能级发生跃迁，产生一些不同频率的光，让这些光照射一个逸出功为2.29 eV的钠光管，以下说法正确的是(　　)
A．这些氢原子可能发出3种不同频率的光
B．能够让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子
C．光电管发出的光电子与原子核发生衰变时飞出的电子都是来源于原子核内部
D．钠光电管在这些光照射下发出的光电子再次轰击处于基态的氢原子可以使氢原子跃迁到n＝3的能级
15．在同一条平直公路上行驶的a车和b车，其速度－时间图象分别为图中直线a和曲线b，已知t＝0时刻a车与b车在同一位置，t2时刻a车在b车前方，由图可知(　　)

A．a车与b车一定相遇一次
B．在t2时刻b车的运动方向发生改变
C．t1到t2时间内两车之间的距离越来越小
D．在0～t3时间内，t1时刻两车相距最远
16.如图所示，固定斜面上有一光滑小球，被一竖直压缩的轻质弹簧P与另一平行斜面的轻质弹簧Q连接着处于静止状态，则小球所受力的个数是(　　)

A．1　　　　　　　　　 B．3
C．4 D．5
17．质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么(　　)

A．因为速率不变，所以石块的加速度为零
B．石块下滑过程中受的合外力越来越大
C．石块下滑过程中的摩擦力大小不变
D．石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心
18.如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的足够长的感光板．从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场射入大量带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m.不考虑粒子间的相互作用力和粒子的重力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是(　　)

A．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上
B．即使是对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也不一定过圆心
C．只要速度满足v＝，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上
D．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长
19．若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0竖直向上抛出一个小球，测出小球落回月球表面的时间为t0.已知月球半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是(　　)
A．月球表面的重力加速度g月＝
B．月球的质量m月＝
C．月球的第一宇宙速度v＝
D．月球的平均密度ρ＝
20．如图甲所示，光滑绝缘水平面上，虚线MN的右侧存在磁感应强度B＝2 T的匀强磁场，MN的左侧有一质量m＝0.1 kg的矩形线圈abcd，bc边长L1＝0.2 m，电阻R＝2 Ω.t＝0时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过1 s，线圈的bc边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F改为变力，又经过1 s，线圈恰好完全进入磁场，整个运动过程中，线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示．则下列说法中正确的是(　　)

A．恒定拉力大小为0.1 N
B．线圈在第2 s内的加速度大小为1 m/s2
C．线圈ab边长L2＝0.5 m
D．在第2 s内流过线圈的电荷量为0.2 C
21．把质量是0.2 kg的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图甲所示；迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C(图丙)途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙)．已知B、A的高度差为0.1 m，C、B的高度差为0.2 m，弹簧的质量和空气阻力均忽略不计．重力加速度g＝10 m/s2，则有(　　)

A．小球从A上升至B的过程中，弹簧的弹性势能一直减小，小球的动能一直增加
B．小球从B上升到C的过程中，小球的动能一直减小，势能一直增加
C．小球在位置A时，弹簧的弹性势能为0.6 J
D．小球从位置A上升至C的过程中，小球的最大动能为0.4 J
题号
14
15
16
17
18
19
20
21
答案

第Ⅱ卷
三、非选择题：共62分．第22～25题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33～34题为选考题，考生根据要求作答．
(一)必考题：共47分．
22．(5分)为了测量木块和木板之间的动摩擦因数，某同学利用探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验装置(如图1所示)，将小车换成了木块．木块一端与纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.

(1)开始实验时，往托盘中加入砝码，在释放木块________(填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，木块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列的点．
(2)图2是托盘质量为m1，砝码质量为m2时得到的一条纸带，木块的质量为M.在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E计数点．请计算打A点时木块的瞬时速度大小vA＝________m/s，打D点时木块的瞬时速度大小vD＝________m/s；A、D之间的距离为s＝________m．(结果保留两位有效数字)

(3)如果要用上述几个物理量的字母表示动摩擦因数，则动摩擦因数可表示为μ＝__________(重力加速度用g表示)．
23．(10分)物理兴趣小组要测量一电动车电池的电动势和内阻．已知该电池电动势为10～12 V，实验室备有下列器材：
A．电流表(量程0.6 A，内阻约为3 Ω)
B．电压表(量程3 V，内阻为3 kΩ)
C．定值电阻，阻值R＝9 000 Ω
D．定值电阻，阻值R0＝5 Ω
E．滑动变阻器(阻值范围0～30 Ω)
F．开关一个，导线若干
(1)为保护电池，某同学首先将定值电阻R0与电池____________(填“串联”“并联”或“串联或并联均可”)．
(2)利用上述器材，设计一个测量电路，在方框中画出测量电路的原理图，并用笔画线代替导线，连接实物图．

(3)若电压表读数为U，电流表读数为I，根据实验测得的多组数据，某同学画出了电池的U－I图象，其斜率的绝对值等于k，在纵轴的截距等于a，为尽量减小系统误差，则该电池的电动势表达式为E＝______________，内阻表达式为r＝______________．
24．(12分)如图所示，绝缘平板S放在水平地面上，S与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4.两块足够大的平行金属板P、Q通过导体支架连接并固定在S上．在两极板之间有垂直纸面向里的足够大匀强磁场，磁感应强度为B＝1 T．P板的中央有一小孔，整个装置的总质量为M＝3.6 kg.给装置施加水平向右的作用力F，使其总是以恒定的速度v＝6 m/s向右匀速运动，同时将一质量为m＝0.4 kg的带负电的小球从离P板高h＝1.25 m处由静止释放，小球恰好能落入孔内．若小球进入小孔后做匀速圆周运动，且恰好不与Q板接触，之后又返回P板(不计空气阻力，不考虑运动产生的磁场，g取10 m/s2，π取3)．求：

(1)小球所带电荷量；
(2)小球进入两极板间后，金属板整个装置所受水平向右的作用力F；
(3)小球返回打到P板的位置到小孔的距离．

25．(20分)如图所示，光滑绝缘的半圆形轨道固定于竖直平面内，半圆形轨道与光滑绝缘的水平地面相切与半圆的端点A，一质量为1 kg的小球在水平地面上匀速运动，速度为v0＝6 m/s，经A运动到轨道最高点B，最后又落在水平地面上的D点(图中未画出)，已知整个空间存在竖直向下的匀强电场，小球带正电荷，小球所受电场力的大小等于2mg，重力加速度g＝10 m/s2，求：

(1)当轨道半径R＝0.1 m时，求小球到达半圆形轨道B点时对轨道的压力大小；
(2)为使小球能运动到轨道最高点B，求轨道半径的最大值．

(二)选考题：共15分．请考生从2道题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分．
33．[物理——选修3­3](15分)
(1)(5分)下列有关热力学定律的说法中正确的是________．(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．一定质量的气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收120 J的热量，则它的内能增大240 J
B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
C．能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
D．外界对物体做功，物体的内能必定增加
E．热运动的宏观过程都是熵增加的过程
(2)(10分)如图甲所示，竖直放置的汽缸中的活塞上放置一重物，活塞可在汽缸内无摩擦滑动．汽缸导热性良好，其侧壁有一小孔与装有水银的U形玻璃管相通，汽缸内封闭了一段高为80 cm的理想气体柱(U形管内的气体体积不计，U形管足够长且水银始终没有进入汽缸)，此时缸内气体处于图乙中的A状态，温度为27 ℃.已知大气压强p0＝1.0×105 Pa＝75 cmHg，水银的密度ρ＝13.6×103 kg/m3，重力加速度g取10 m/s2.

①求A状态时U形管内水银面的高度差h1和活塞及重物的总质量m；
②若对汽缸缓慢加热，使缸内气体变成B状态，求此时缸内气体的温度．

34．[物理——选修3­4](15分)
(1)(5分)如图所示为某沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，已知质点a连续两次到达波峰位置的时间间隔为0.4 s，则下列说法正确的是________．(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．这列波的波速为0.1 m/s
B．t＝0.4 s时，质点b恰好传播到c点处
C．t＝0.7 s时，质点c第一次到达波峰位置
D．质点c振动到波峰位置时，质点a一定在平衡位置向下运动
E．0～0.8 s时间内，质点c通过的路程为8 cm
(2)(10分)如图为一半径为R＝0.3 m的半球形玻璃砖的截面图，一细光束从玻璃砖平面界面MN上无限接近边缘M点的位置斜射入玻璃砖中，光束与界面MN的夹角为30°，已知玻璃砖对该光的折射率为n＝，光在真空中的速度大小为c＝3.0×108 m/s.该光束在玻璃砖中传播的时间为多少？

高考仿真模拟卷(五)
14．解析：选B.大量氢原子从n＝4的能级跃迁能产生6种不同频率的光，故A错误；其中能让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子，即为从n＝2到n＝1，从n＝3到n＝1，从n＝4到n＝1，从n＝4到n＝2，故B正确；光电子来自金属板中的自由电子，故C错误；氢原子从n＝4的能级向n＝1发生跃迁，发射光子能量最大，当照射钠光管放出能量为E＝(13.6－0.85－2.29) eV＝10.46 eV，而氢原子从n＝1的能级跃迁到n＝3的能级，需要吸收能量为E′＝(13.6－1.51) eV＝12.09 eV，因10.46 eV<12.09 eV，不能实现跃迁，故D错误．
15．解析：选C.t＝0时刻a车与b车在同一位置，t2时刻a车在b车前方，而t2时刻两车的速度相等，之后a车的速度比b车的大，所以两车不可能相遇，故A错误；由图可知，b车的速度一直沿正方向，说明b车的运动方向没有发生变化，故B错误；t＝0时刻a车与b车在同一位置，在0～t1时间内，a车的速度大于b车的速度，两者间距增大，t1到t2时间内，a车的速度小于b车的速度，两车之间的距离不断减小，t2时刻之后a车的速度比b车的大，两车间距不断增大，所以不能确定何时两车间距最远，故C正确，D错误．
16．解析：选C.P弹簧被压缩，弹力不为零，小球受重力、弹簧P的压力、支持力，由于支持力有水平向左的分力，弹簧Q一定有拉力，由于斜面光滑，小球不受摩擦力，小球受4个力平衡，故C正确，A、B、D错误．
17．解析：选D.石块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，大小不变，根据牛顿第二定律知，加速度大小不变，方向始终指向圆心，而石块受到重力、支持力、摩擦力作用，其中重力不变，所受支持力在变化，则摩擦力变化，故A、B、C错误，D正确．
18．解析：选C.粒子的速度不同，在磁场中做圆周运动的半径不同，从圆形磁场中出来后不一定垂直打在MN板上，选项A错误；沿圆心方向进入圆形磁场的粒子，离开磁场时速度的反向延长线一定过圆心，选项B错误；若粒子的速度为v＝，粒子在磁场中做圆周运动的半径为r＝R，粒子离开磁场时速度沿水平方向，垂直打在MN板上，选项C正确；速度越大的粒子在磁场中的运动轨迹对应的圆心角越小，因而运动时间越短，选项D错误．
19．解析：选BC.根据匀变速直线运动规律有：－h＝v0t0－g月t，解得：g月＝，在月球表面有：mg月＝G，解得m月＝＝，故A错误，B正确；根据万有引力提供向心力得：
G＝m，解得v1＝＝，故C正确；根据ρ＝＝，故D错误．
20．解析：选BD.在第1 s末，i1＝，E＝BL1v1，v1＝a1t1，F＝ma1，联立得F＝0.05 N，A项错误；在第2 s内，由题图分析知线圈做匀加速直线运动，第2 s末，i2＝，E′＝BL1v2，v2＝v1＋a2t2，解得a2＝1 m/s2，B项正确；在第2 s内，v－v＝2a2L2，得L2＝1 m，C项错误；q＝＝＝0.2 C，D项正确．
21．解析：选BC.球从A上升到B位置的过程中，先加速，当弹簧的弹力kΔx＝mg时，合力为零，加速度减小到零，速度达到最大，之后小球继续上升弹簧弹力小于重力，球做减速运动，故小球从A上升到B的过程中，动能先增大后减小，选项A错误；小球从B到C的过程中，小球的重力做负功，故小球的动能一直减小，重力势能一直增加，选项B正确；根据能量的转化与守恒，小球在图甲中时，弹簧的弹性势能等于小球由A到C位置时增加的重力势能：Ep＝mgAC＝0.2×10×0.3 J＝0.6 J，选项C正确；由于无法确定小球受力平衡时的弹簧的形变量，故无法求出小球的最大动能，故D错误．
22．解析：(2)由刻度尺可读出A、D之间的距离为s＝0.057 m，vA＝＝0.40 m/s，vD＝＝0.54 m/s.
(3)根据动能定理有
(m1＋m2)gs－μMgs＝(m1＋m2＋M)(v－v)，
整理得μ＝.
答案：(1)之前　(2)0.40　0.54　5.7×10－2　
(3)
23．解析：(1)为保护电池，应将阻值为R0＝5 Ω的定值电阻与电池串联．
(2)可以将电压表与阻值为R＝9 000 Ω的定值电阻串联，扩大量程为12 V，作为测量的电压表．
(3)根据设计的测量电路，若电压表读数为U，电流表读数为I，则改装电压两端电压为U＋×9 000＝4U，电源输出电流为I＋，由闭合电路欧姆定律有E＝4U＋(r＋R0)，变换成U＝E－I，由U－I图象斜率的绝对值为k，纵轴截距为a，解得r＝－5 Ω，E＝.
答案：(1)串联　(2)电路原理图如图1　实物图如图2
(3)　－5 Ω

24．解析：(1)设两金属板P、Q之间的距离为d.由于金属支架做切割磁感线运动，使两金属板间产生的电势差为U＝Bdv
电场强度E＝
由题意可知，小球进入两金属板间后，所受重力与电场力相等
即－qE＝mg
由以上三式可得：q＝－ C.
(2)当小球进入磁场后，与金属板整个装置之间有电场力的作用：
F电＝|qE|＝mg
对金属板整个装置受力分析，地面支持力FN＝Mg＋F电
金属板整个装置做匀速运动：F＝f
摩擦力f＝μFN
由以上各式可得：F＝16 N.
(3)小球先做自由落体运动：2gh＝v
小球进入磁场后做匀速圆周运动：|qv0B|＝
由以上两式可得R＝3 m
小球在磁场中的运动周期T＝，运动时间t＝
在这段时间内金属板整个装置运动的距离x＝vt＝10.8 m　
由题意可知，小球返回打到P板的位置到小孔的距离l＝2R＋x＝16.8 m.
答案：见解析
25．解析：(1)由于电场力方向沿竖直方向，小球在水平轨道上运动时，速度与电场力方向垂直，所以电场力在水平轨道上不做功，小球做匀速直线运动，故到达A点时的速度为6 m/s
从A到B过程中，重力和电场力都做负功，故根据动能定理可得
－mg·2R－FE·2R＝mv－mv，
根据牛顿第二定律可得在B点F＋3mg＝m，解得F＝210 N，
根据牛顿第三定律可得小球对轨道的压力大小为210 N.
(2)小球恰好能通过最高点B时，小球与轨道间没有相互作用力，重力与电场力完全充当向心力
故有2mg＋mg＝m
从A到B过程中，重力和电场力都做负功，故根据动能定理可得
－mg·2Rmax－FE·2Rmax＝mv′－mv
解得Rmax＝0.24 m.
答案：(1)210 N　(2)0.24 m
33．解析：(1)根据热力学第一定律知ΔU＝W＋Q＝－100 J＋120 J＝20 J，A错误； 根据热力学第二定律，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，即热运动的宏观过程都是熵增加的过程，故B、E正确；能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性，说明能量虽然守恒，但是仍然要节约能源，故C正确；改变内能的方式有做功和热传递，外界对物体做功，物体的内能不一定增加，D错误．
(2)①由题图乙可知A状态时封闭气体柱压强为p1＝1.5×105 Pa，汽缸的横截面面积S＝ m2＝ m2
对活塞，有p0S＋mg＝p1S
由题意可知p1＝p0＋ρgh1
代入数据解得m＝625 kg，h1＝36.8 cm.
②从A状态到B状态，汽缸内气体做等压变化
由盖－吕萨克定律有＝
所以T2＝T1＝600 K.
答案：(1)BCE　(2)见解析
34．解析：(1)质点a连续两次到达波峰位置的时间间隔是0.4 s，所以这列波的周期T＝0.4 s，由波速公式得v＝＝0.1 m/s，A正确；质点不随波的传播而移动，只在平衡位置附近振动，B错误；由t＝0时刻到质点c第一次到达波峰位置，波传播的距离x＝7 cm，Δt＝＝0.7 s，C正确；由于质点a、c平衡位置之间的距离为8 cm，等于2λ，故质点c起振后，质点a、c的运动情况是一致的，D错误；从图示位置开始，波传播到质点c的时间为0.4 s，所以质点c实际振动时间为0.4 s，因此质点c振动通过的路程为s＝4A＝8 cm，E正确．
(2)由折射定理n＝，可知光束在MN界面的折射角r＝30°光束到达半球形界面时的入射角为60°，因为该玻璃砖的全反射临界角为sin C＝＝<sin 60°，

所以光束在玻璃砖的半球形界面上发生两次全反射，光路如图所示，最终光线由玻璃砖的另一端N点射出，依据题意可知，光束在玻璃砖内的路程大小为x＝3R　
光在玻璃砖中传播的速度v＝＝c
则光束在该玻璃砖中传播的时间为t＝＝
代入数据解得t＝3×10－9 s.
答案：(1)ACE　(2)见解析