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高考物理模拟试卷

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共150分。考试时间120分钟。

第Ⅰ卷　（选择题　共40分）

　　一、本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

　　1．对于下面四个核反应方程及其表述完全正确的是　　　　　　　　　　　（　　）

A．H+H→He+n　是聚变反应　　

B．Al+He→P+n　是人工转变

C．U+n→Ba+Kr+3n　是裂变反应

D．Na→Mg+e　是裂变反应　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2．如图所示为一理想变压器工作电路，今欲使变压器的输入功率增大到原来的2倍，则在其它条件不变的情况下，可行的办法是　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

A．原线圈的匝数n₁增加到原来的2倍

B．副线圈的匝数n₂增加到原来的2倍

C．负载电阻的阻值R变为原来的2倍

D．n₂和R都变为原来的2倍　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

3．如图所示，水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1、2、3、……，现使质点1沿竖直方向作简谐振动，振动将沿绳向右传播。质点1的起始振动方向向上，当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动，此时质点10的　　　　　　（　　）

　　A．加速度最大且方向向上　　　　

　　B．加速度最大且方向向下

　　C．速度最大且方向向上　　　　　

D．速度最大且方向向下　　　　　

4．如图（a）所示LC振荡电路中，t=0的时刻电容器下极板带正电，振荡电流i随时间t变化关系图线如图（b）所示，在△t=t₃～t₄时间内，电路中A、B两点的电势φ_A、φ_B的高低和穿过线圈的磁通量变化率的变化情况正确的是　　　　　　　（　　）

A．φ_A>φ_B，不断增大　　　　

B．φ_A>φ_B，不断减小

C．φ_A<φ_B，不断增大

D．φ_A>φ_B，不断减小

5．利用光电管研究光电效应实验（如右图所示），用频率为v₀的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

A．用紫外光照射，电流表中不一定有电流通过

B．用红外光照射，电流表中一定无电流通过

C．用频率为v₀的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移到A端时，电流表中一定无电流通过

D．用频率为v₀的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时，电流表示数可能不变

6．在凸透镜的主光轴的同一位置上，分别放上黄光源和绿光源，它们所成的像相比较为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

A．成实像时，黄、绿光源的像等大

B．成虚像时，黄光源的像比绿光源的像大

C．成缩小像时，黄光源的像比绿光源的像大

D．成放大像时，黄光源的像比绿光源的像小

7．如图所示，正方形导线框在水平恒力F作用下向右平移，并将穿过一有界匀强磁场，磁场宽度大于线框边长，ab边进入磁场时，线框的加速度为零，比较线框进入磁场过程与穿出磁场过程（不含全在磁场中的过程），下列说法中正确的是　　　　（　　）

A．力F做功相等　　　　　　　　　

B．线框中感应电流方向相反　　　　

C．线框所受安培力方向相反　　　　

D．线框中产生的焦耳热相同

8．图中虚线a、b、c代表电场中的三条等势线，相邻两等势

线之间的电势差相等，实线为一带正电的微粒仅在电场力作用下

通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，P、Q相

比　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

A．P点的电势较高　　　　　　　　

B．带电微粒通过P点时的加速度较大

C．带电微粒通过P点时动能较大　　　

D．带电微粒在P点时的电势能较大

9．根据玻尔理论，在氢原子中，当核外电子从n=3的激发态跃迁到n=2的激发态

时　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

　　A．电势能减少，动能增加，核外电子运动的周期变大

B．电势能的减少值大于动能的增加值

C．电子在n=3轨道上和n=2轨道上运动时动能之比为4∶9

D．电子在n=3轨道上和n=2轨道上运动时周期之比为3∶2

10．工业上有一种共振筛，用四根弹簧支起，装有一电动偏心轮，通过轮的旋转，给筛子一个策动力，当筛子做自由振动时，完成10次全振动用15s，在某电压下，电动偏心轮的转速为36r／min，已知增大电压，可使偏心轮转速提高；增大筛子质量，可增大筛子的固有周期，那么，要使筛子的振幅增大，可采用的方法是　　　　　　（　　）

A．适当提高输入电压　　　　　　　 B．适当降低输入电压

C．适当增加筛子质量　　　　　　　 D．适当减小筛子质量

第Ⅱ卷　（非选择题　共110分）

二、本题共3小题，每小题5分，共15分，把答案填写在题中的横线上

11．在海平面上有两个等高的山头A和B，在A山顶发出一声巨响，经过1s后，在B山顶第一次听到响声，又经1s，在B山顶第二次听到响声，已知声音在空气中的传播速度为346m／s，那么A、B距海平面的高度为　　　　 m。

12．如图所示，质量为1kg的小球，用两根相同的轻弹簧k₁和k₂水平拉住，弹簧均处于拉伸状态，先让轻质槽沿光滑的水平面做匀速运动，这时k₁、k₂的示数都是10N，后来槽运动到一段粗糙的水平面上，k₁的示数变为12.5N，则槽运动的方向是　　　　，槽与粗糙水平面间的动摩擦因数为　　　　。（g取10m／s²）

13．如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P_总随电流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率P_r随电流I变化的图线。若A、B对应的横坐标为2A，那么线段AB对应的功率的数值为　　　　，I=2A所对应的外电阻阻为　　　　。

三、本题共3小题，共20分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作图。

14．（5分）某学生分别在早晨和中午用注射器各做了一次“验证玻意耳定律”的实验，两次所封闭的空气质量相同，中午气温高于早晨，他将实验结果绘成如图（a）所示的P—V图象和图（b）所示的P—图象，则　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．a、c是依据中午的实验数据画出的

B．b、c是依据早晨的实验数据画出的

C．直接观察图象，可知a、b均为反比例图线，故可认为已验证了玻意耳定律

D．直接观察图象，可知c、d均为正比例图线，故可认为已验证了玻意耳定律

以上说法中正确的是　　　　　。

15．（6分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为6V、频率为50Hz的交流电源上，自由下落的重物质量为1kg，一条理想的纸带，数据如图所示，单位是cm，g取9.8m／s²，O、A之间有几个计数点没画出。

　（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度v_B=　　　　。

　（2）从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量

△E_P=　　　　，此过程中物体动能的增量△E_K=　　　　。

　（3）如果以v²／2为纵轴，以下降高度h为横轴，根据多组数

据给出v²／2～h的图象，这个图象应该是　　　　　　，且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比等于　　　　。

　　16．（9分）一电流表的内电阻约为1～2kΩ，现要测量它的内电阻，提供的器材有：

　　A．待测电流表G （量程200μA）　　　　B．电阻箱　R　（0～9999Ω）

C．滑动变阻器R’（0～50Ω 1A）　　　　D．滑动变阻器R’ （0～1kΩ 0.2A）

E．电源　E　（4V，内阻不计）　　　　 F．开关　S

G．导线若干条

要求用图（a）所示的电路测量电流表G的内阻。

　（1）滑动变阻器应选用　　　　（填字母）；

　（2）按图（a）所示电路在图（b）所给出的实物图中画出连接导线；

　（3）用此电路，经以下步骤可近似测量电流表G的内阻R_g：

①闭合S，调节电阻箱R到某一阻值R₁（R₁>>R’），②调节滑动变阻器滑片P到某一位置，记下此时电流表示数I₁，③保持滑片P的位置不变，再调节电阻箱R到另一阻值R₂（R₂>>R’），并记下此时电流表示数I₂。请用R₁、I₁、R₂、I₂写出近似计算电流表G的内阻的表达式。R_g=　　　　　。

四、本题共6小题，75分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

17．手榴弹在离地高h处的速度方向恰好水平向左，速度大小为v，此时，手榴弹炸裂成质量相等的两块，设火药质量不计，爆炸后前半块的速度方向仍沿水平向左，速度大小为4v，那么两块弹片落地点之间的水平距离为多大？

18．如图所示是测定光电效应产生的光电子荷质比的简要实验原理图，两块平行板相距为d，其中N为金属板，受紫外线照射后，将发射沿不同方向运动的光电子，形成电流，从而引起电流计指针偏转，若调节R逐渐增大极板间电压，可以发现电流逐渐减小，当电压表示数为U时，电流恰好为零。切断开关，在MN间加垂直于纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感强度，也能使电流为零，当磁感强度为B时，电流恰为零。试求光电子的荷质比e／m。

19．（12分）如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感强度B=0.20T，OCA导轨与OA直导轨分别在O点和A点接一阻值R₁=30Ω和R₂=60Ω但大小可忽略的定值电阻，导轨OCA的曲线方程为m，金属棒ab长1.5m，以速度v=5.0m／s水平向右匀速运动（b端始终在Ox轴上）。设金属棒与导轨接触良好，摩擦不计，电路中除R₁、R₂外，其余电阻均不计，求：（1）金属棒在导轨上运动时R₁的最大功率；（2）金属棒在导轨上运动时，从x=0到x=3m的过程中，外力必须做多少功？

20．（13分）如图所示，一圆筒形气缸的横截面积S=1.0×10^-3m²，直立在地面上，内有质量m₁=2.0kg和m₂未知的两活塞1、2封有两部分理想气体Ⅰ和Ⅱ，两活塞间用劲度系数k=200N／m的轻弹簧相连，当温度T₁=300K时，弹簧恰为原长，气体Ⅰ和Ⅱ的高度分别为l₁=0.70m和l₂=0.30m，设外界大气压强P₀=1.0×10⁵Pa，不计活塞与气缸间的摩擦，当外界温度缓慢升至T₁’=400K时，气体Ⅰ和Ⅱ的高度各为多少？（g取10m／s²）　

21．（13分）在真空中半径r=3.0×10^-2m的圆形区域内，有一匀强磁场，磁场的磁感强度B=0.20T，方向如图所示，一批带正电的粒子以初速度v₀=1.0×10⁶m／s，从磁场边界的直径ab的一端a向着各个方向射入磁场，且初速度方向与磁场方向都垂直，已知该粒子荷质比q／m=1.0×10⁸C／kg，不计粒子重力，求：

　（1）粒子在磁场中运动的最长时间；

　（2）若射入磁场的粒子速度为v₀=3.0×10⁵m／s，其它条件不变，试用斜线画出该批粒子在磁场中可能出现的区域，并作具体的说明。

22．（13分）阅读如下资料并根据资料中的有关信息回答问题。

　　①由于两个物体相对位置的变化引起的引力场的能量变化（与某一零位相比），称作这一对物体的引力势能。若以相距无限远的势能为零，则万有引力势能E_P可用下式进行计算：E_P=。

式中r为相对的小物体m到大物体M的球心的距离，G为万有引力常量。

②频率为v的光子的能量为ε=hv（式中h为普朗克常量），虽然光子的静止质量为零，但按爱因斯坦相对论中的质能公式，（动）质量为m的物体具有能量ε=mc²（式中c为光速），故光子具有动质量m=。显然，从星体表面发射出的光子也要受到星体的万有引力作用。

③宇宙中一个最有趣的天体就是所谓黑洞。它是某些类型的星体的最后演变期，这时星体已收缩成密度非常大、半径相对很小的致密星。这种星体的密度、半径已达到这样的程度：从这种星体表面发射出的光子已没有足够的能量脱开星体的万有引力，因而无法远离它。从远处观察这一星体始终是黑的（因为接收不到从该星体发射出的光子），因此称它为黑洞。确切地描述黑洞，需要使用非常复杂的数学工具和爱因斯坦的广义相对论等理论，但对某些问题可以近似地求解（它不会有数量级的错误）。

④有关物理数据如下：

太阳半径R_S=7×10⁵km，地球半径R_e=6.4×10³km

太阳质量M_S=2×10³⁰kg，地球质量M_e=6×10²⁴kg

地球表面附近重力加速度g_e=10m／s²

在下面的问题中，可把星体（包括黑洞）看作是一个质量分布均匀的球。

　（1）设地球表面附近重力加速度为g_e，太阳表面重力加速度为g_S，试估算g_S／g_e的值（结果保留两位有效数字）。

　（2）若已知某星体的质量为M，利用所提供的上述资料，导出该星体演变为黑洞时的临界半径R_C的估算式。

　（3）若太阳最后可演变为黑洞，则它演变为黑洞时的临界半径约为多大？（结果保留一位有效数字）

备用题

1．弹簧的一端固定在墙上，另一端连接一质量为m的木块，将木块向右拉动一段距离后由静止释放，使木块在有摩擦的水平地面上做减幅振动，如图所示，设弹簧第一次恢复原长时，木块的速率为v₀，则在释放弹簧后的整个振动过程中，木块速率为v₀的位置共有几个？　　　　　（　　）

　　A、一个　　　B、二个　　　C、四个　　　D、无法确定

2．如图所示，一小滑块以初速度v₀沿水平面由a点滑到c点停下来，ab段和bc段与滑块间的动摩擦因数不同，滑块在b点时的速率为v₁，若滑块以相同的速率v₀从c点开始向a点运动，经过b点时的速率为　　　　　　　。

3．利用一端附有滑轮的长木板可以测量木块和木板间的动摩擦因数，装置如图（a）所示，长木板水平放置，小桶及砂通过水平细绳拉动木块，木块运动时拖动穿过打点计时器的纸带（图中未画出），通过对纸带的分析，可以求出木块做匀加速直线运动时的加速度a。实验时小桶和砂的总质量m比木块的质量M小得多，因此可以认为细绳对木块的拉力等于测量出的小桶和砂的总重mg。