(浙江专用)备战2020高考物理一轮复习 选考仿真模拟卷(四)

选考仿真模拟卷(四)考生注意：1．本试卷分选择题部分和非选择题部分，共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应答题纸上．3．本次考试时间90分钟，满分100分．选择题部分一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1．(2017·温州市9月选考)下列选项中用比值法来定义物理量的是( )A ．a ＝F mB ．I ＝U RC ．C ＝Q UD ．R ＝ρL S2.踢毽子是我国民间的一项体育游戏，被人们誉为“生命的蝴蝶”．近年来，踢毽子成为全民健身活动之一．毽子由羽毛和铜钱组成，在下落时总是铜钱在下羽毛在上，如图1所示，对此分析正确的是( )图1A ．铜钱重，所以总是铜钱在下羽毛在上B ．如果没有空气阻力，也总是出现铜钱在下羽毛在上的现象C ．因为空气阻力的存在，所以总是铜钱在下羽毛在上D ．毽子的下落是自由落体运动3．如图2甲所示，大人很轻松地就能将小孩拉过来，如果用两个力传感器与计算机相连，就很容易地显示两个拉力随时间变化的图象，如图乙所示．由图象可以得出的正确结论是( )图2A．作用力与反作用力的大小总是相等B．作用力与反作用力的大小不相等C．作用力与反作用力的作用时间不相等D．作用力与反作用力的方向相同4．(2018·宁波市期末)下列关于惯性的说法正确的是( )A．跳远运动员可通过助跑来增大惯性B．汽车匀速运动时惯性小，急刹车时惯性大C．匀速前进的火车上，由于惯性，原地向上起跳的乘客将落在起跳点D．向东行驶的汽车突然刹车，由于惯性，乘客会向西倾倒5．(2018·义乌市模拟)如图3所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，则( )图3A．b球一定先落在斜面上B．a球可能垂直落在半圆轨道上C．a、b两球可能同时落在半圆轨道和斜面上D．a、b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上6.如图4所示为齿轮的传动示意图，大齿轮带动小齿轮转动，大、小齿轮的角速度大小分别为ω1、ω2，两齿轮边缘处的线速度大小分别为v1、v2，则( )图4A．ω1<ω2，v1＝v2B．ω1>ω2，v1＝v2C．ω1＝ω2，v1>v2D．ω1＝ω2，v1<v27．2013年6月20日上午，我国首次太空课在距地球300多千米的“天宫一号”上举行，如图5所示是宇航员王亚平在“天宫一号”上所做的“水球”．若已知地球的半径为6 400 km，地球表面的重力加速度为g＝9.8 m/s2，下列说法正确的是( )图5A．“水球”在太空中不受地球引力作用B．“水球”相对地球运动的加速度为零C．若王亚平的质量为m，则她在“天宫一号”中受到地球的引力为mgD．“天宫一号”的运行周期约为1.5 h8.(2018·温州新力量联盟期末)如图6所示，在暴雨前，有一带电云团(可近似看做带电绝缘球)正慢慢靠近地面，某野外地面附近有一质量较小的带电体被吸上天空，带电体在上升过程中，以下说法正确的是( )图6A．带电体的电势能一定越来越大B．带电体所经过的不同位置的电势一定越来越高C．带电体动能一定越来越小D．带电体的加速度一定越来越大9．如图7所示，在“观察阴极射线在磁场中的偏转”实验中，当条形磁铁一端从后方垂直屏幕靠近阴极射线管，图中从左向右运动的电子向上偏转．对该实验，下列说法正确的是( )图7A．条形磁铁的N极靠近阴极射线管，阴极射线受到的洛伦兹力方向向上B．条形磁铁的N极靠近阴极射线管，阴极射线受到的洛伦兹力方向向下C．条形磁铁的S极靠近阴极射线管，阴极射线受到的洛伦兹力方向向下D．条形磁铁的S极靠近阴极射线管，阴极射线受到的洛伦兹力方向向上10.(2018·湖州市调研)在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图8所示．仪器中有一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球．无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度．风力越大，偏角越大．通过传感器就可以根据偏角的大小指示出风力大小．风力大小F跟金属球质量m、偏角θ之间的关系为(重力加速度为g)( )图8 A．F＝mg cos θB．F＝mg tan θC．F＝mgcos θD．F＝mgtan θ11．(2018·台州中学统练)如图9所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，R1的阻值和电源内阻r相等．当滑动变阻器R2的滑片向b端移动时( )图9A．电压表读数减小，电流表读数减小B．电压表读数变化量ΔU与电流表读数变化量ΔI比值变小C．电源的输出功率逐渐增大D．质点P将向上运动12．(2018·新高考研究联盟联考)如图10所示是我国某风能发电基地，全球可利用的风能为2×107 MW(1 MW＝106 W)，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，我国风能资源总储量约1.6×105MW.2012年7月4日装机容量达到2 240万千瓦的三峡水电站，已成为全世界最大的水力发电站和清洁能源生产基地．下列说法正确的是( )图10A．风力发电是把风的内能转化为电能B．我国风能资源总储量约为7个三峡水电站的装机容量C．风力发电过程违反能量守恒定律D．水能和风能都是清洁能源且都是不可再生能源13．(2018·浙江4月选考·13)如图11所示，一根绳的两端分别固定在两座猴山上的A、B处，A、B两点水平距离为16 m，竖直距离为2 m，A、B间绳长为20 m．质量为10 kg的猴子抓住套在绳上的滑环从A处滑到B处．以A点所在水平面为参考平面，猴子在滑行过程中重力势能最小值约为(绳处于拉直状态)( )图11A．－1.2×103 J B．－7.5×102 JC．－6.0×102 J D．－2.0×102 J二、选择题Ⅱ(本题共3小题，每小题2分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)14.加试题如图12甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与阻值为R＝10 Ω的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10 V．图乙是穿过矩形线圈的磁通量Φ随时间t变化的图象，线圈电阻忽略不计，则下列说法正确的是( )图12A．电阻R上的电功率为10 WB．0.02 s时R两端的电压瞬时值为零C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝14.1cos 100πt (V)D．通过R的电流i随时间t变化的规律是i＝cos 100πt (A)15.加试题图13甲为一列简谐横波在t＝1 s时的波形图，P是平衡位置在x＝0.5 m处的质点，Q是平衡位置在x＝2.0 m处的质点；图乙为质点Q的振动图象．下列说法正确的是( )图13A．这列简谐横波沿x轴负方向传播B．该波的传播速度为20 m/sC．t＝0时刻，质点P的加速度方向与y轴负方向相同D．在t＝1 s到t＝1.05 s时间内，质点P的速度先增大后减小16.加试题在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a和U b，光电子的最大初动能分别为E k a和E k b.h为普朗克常量．下列说法正确的是( )A．若νa＞νb，则一定有U a＜U bB．若νa＞νb，则一定有E k a＞E k bC．若U a＜U b，则一定有E k a＜E k bD．若νa＞νb，则一定有hνa－E k a＞hνb－E k b非选择题部分三、非选择题(本题共7小题，共55分)17．(5分)(2018·嘉兴市第一中学期中)如图14为“探究物体的加速度与质量和受力的关系”的实验装置．钩码总质量为m，小车的总质量为M.实验中将钩码的重力作为细线对小车的拉力．图14(1)实验中要进行钩码质量m和小车质量M的选取，以下最合理的一组是________．A．M＝300 g，m＝10 g、20 g、30 g、40 g、50 g、60 gB．M＝300 g，m＝10 g、30 g、50 g、70 g、90 g、110 gC．M＝600 g，m＝10 g、20 g、30 g、40 g、50 g、60 gD．M＝600 g，m＝10 g、30 g、50 g、70 g、90 g、110 g(2)现保持钩码的总质量m不变，改变小车的总质量M，探究加速度和质量的关系．如图15是某次实验中打出的一条纸带，交变电流的频率为50 Hz，每隔4个点选一个计数点(中间4个点未画出)，则小车的加速度为________ m/s2(保留两位有效数字)．通过实验得到多组加速度a、质量M的数据，为了方便准确地研究二者关系，一般选用纵坐标为加速度a，则横坐标为________(填“M”或“1M ”)．图1518．(5分)某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的其他器材有：A．电压表 V：0～3 V～15 VB．电流表 A：0～0.6 A～3 AC．变阻器R1：(20 Ω，1 A)D．变阻器R2：(1 000 Ω，0.1 A)E．开关S和导线若干(1)实验中电压表应选用的量程为________(填“0～3 V”或“0～15 V”)；电流表应选用的量程为________(填“0～0.6 A”或“0～3 A”)；变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)．(2)实验测得的6组数据已在U－I图中标出，如图16所示．请你根据数据点位置完成U－I 图线，并由图线求出该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.图1619．(9分)中国已迈入高铁时代，高铁拉近了人们的距离，促进了经济的发展．一辆高铁测试列车从甲站由静止出发，先做匀加速直线运动达到最大速度后做匀速直线运动，然后做匀减速直线运动直到速度减为零，停靠乙站，历时1 200 s．车载的力传感器记录了列车运动的牵引力随时间的变化图象如图17所示．已知列车的质量为4.0×105 kg，运行过程中所受阻力恒定不变，求：图17(1)列车运动过程中所受阻力的大小；(2)列车运动过程中的最大速率；(3)甲、乙两站间的距离L.20．(12分)(2018·浙江4月选考·20)如图18所示，一轨道由半径为2 m的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度可调的水平直轨道BC在B点平滑连接而成．现有一质量为0.2 kg的小球从A点无初速度释放，经过圆弧上B点时，传感器测得轨道所受压力大小为3.6 N，小球经过BC段所受的阻力为其重力的0.2倍，然后从C点水平飞离轨道，落到水平地面上的P点，P、C两点间的高度差为3.2 m．小球运动过程中可视为质点，且不计空气阻力．图18(1)求小球运动至B点时的速度大小；(2)求小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功；(3)为使小球落点P与B点的水平距离最大，求BC段的长度；(4)小球落到P点后弹起，与地面多次碰撞后静止．假设小球每次碰撞机械能损失75%，碰撞前后速度方向与地面的夹角相等．求小球从C点飞出到最后静止所需时间．21.加试题 (4分)(1)某同学利用一块平行板玻璃砖测玻璃的折射率，下列是他做实验时的两个场景．请问以下两步操作是否正确．图19①图19甲中两枚大头针在同一条入射光线上，插针规范．________(填“正确”或“错误”)．②看到图乙所示情形开始插第三枚大头针．________(填“正确”或“错误”)．(2)在“探究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验中．①为弄清灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究．某同学想到了多用电表内部某一挡含有直流电源，他应选用多用电表的________挡(填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”)对灵敏电流计进行测试．由实验可知，当电流从正接线柱流入电流计时，指针向右摆动．②如图20甲所示，实验中该同学将条形磁铁从线圈上方向下插入线圈过程中(线圈绕向如图乙所示)，电流计的指针向________(填“左”或“右”)偏转．图2022.加试题 (10分)(2018·名校协作体3月选考)如图21所示，两条足够长的平行金属导轨PQ、EF倾斜放置，间距为L，与水平方向夹角为θ.导轨的底端接有阻值为R的电阻，导轨光滑且电阻不计．现有一垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，金属杆ab长也为L，质量为m，电阻为r，置于导轨底端．给金属杆ab一平行导轨向上的初速度v0，经过一段时间后返回底端时已经匀速．金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好．求：图21(1)金属杆ab刚向上运动时，流过电阻R的电流方向；(2)金属杆ab返回底端匀速运动时速度大小及金属杆ab从底端出发到返回底端电阻R上产生的焦耳热；(3)金属杆ab从底端出发到返回底端所需要的时间．23.加试题 (10分)(2018·余姚中学期中)在如图22所示的直角坐标系xOy中，矩形区域Oabc内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝5.0×10－2T；第一象限内有沿－y方向的匀强电场，电场强度大小为E＝1.0×105 N/C.已知矩形区域Oa边长为0.60 m，ab边长为0.20 m．在bc边中点N处有一放射源，某时刻，放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为v＝2.0×106 m/s的某种带正电粒子，带电粒子质量m＝1.6×10－27 kg，电荷量为q＝＋3.2×10－19 C，不计粒子重力及粒子间相互作用力，求：(计算结果均保留两位有效数字)图22(1)粒子在磁场中运动的半径；(2)从x轴上射出的粒子中，在磁场中运动的最短路程为多少？(3)放射源沿－x方向射出的粒子，从射出到从y轴离开所用的时间．答案精析1．C 2.C3．A [所给拉力图象关于t 轴对称，表明作用力和反作用力的大小始终相等，A 正确，B 错误；从图象看出，作用力与反作用力同时产生、同时消失，作用时间相同，C 错误；图象上两人的拉力一正一负，表明作用力和反作用力方向相反，D 错误．] 4．C5．C 将半圆轨道和斜面重合在一起，如图所示，交点为A ，以合适的初速度，可让小球做平抛运动落在A 点，则运动的时间相等，即同时落在半圆轨道和斜面上．以其他不同的初速度，小球可能先落在斜面上，也可能先落在半圆轨道上，故C 正确，A 、D 错误．若a 球垂直落在半圆轨道上，根据几何关系知，速度方向与水平方向的夹角是位移与水平方向的夹角的2倍，而在平抛运动中，某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移方向与水平方向夹角正切值的2倍，两者相互矛盾，所以a 球不可能垂直落在半圆轨道上，故B 错误．]6．A [由题意可知两齿轮边缘处的线速度大小相等，v 1＝v 2，根据v ＝ωr 可知ω1<ω2，选项A 正确．]7．D [“水球”处于失重状态，但仍受到地球引力作用，故A 错误；“水球”受到地球引力而围绕地球做圆周运动，具有向心加速度，故B 错误；若王亚平的质量为m ，则她在“天宫一号”中的加速度等于所在高度处的重力加速度，小于地球表面的重力加速度的值，则受到地球的引力小于mg ，故C 错误；由万有引力提供向心力可得：G Mm r 2＝mr 4π2T2，解得：T ＝4π2r3GM，又GM ＝gR 2，可得：T ＝4π2r3gR 2＝4×3.142×(6 400×103＋300×103)39.8×(6 400×103)2s≈1.5 h，故D 正确．] 8．D9．A [从左向右运动的电子向上偏转，受到的洛伦兹力方向向上，由左手定则知磁场的方向向外，故条形磁铁的N 极靠近阴极射线管，A 正确．]10．B [金属球受mg 、F 、F T 三个力作用而处于平衡状态(如图所示)其中F 、F T 的合力F 合与mg 等大反向，即F 合＝mg 则F ＝mg tan θ，故B 正确．]11．C 12.B13．B [重力势能最小的点为最低点，结合“同绳同力”可知，在最低点时，两侧绳子与水平方向夹角相同，记为θ，设右边绳子长为a ，则左边绳长为20－a .由几何关系得：20cos θ＝16；a sin θ－(20－a )sin θ＝2联立解得a ＝353 m ，所以最低点距离参考面的高度差为353sin θ＝7 m ，猴子的重心比绳子最低点大约低0.5 m ，所以在最低点的重力势能约为－750 J ，故选B.]14．AC [根据公式P ＝U 2R，得P ＝10 W ，故选项A 正确；由题图乙可知，0.02 s 时通过线圈的磁通量为零，则产生的电动势最大，R 两端的电压瞬时值为10 2 V ，故选项B 错误；由题图乙可知，T ＝0.02 s ，电动势的最大值为E m ＝10 2 V≈14.1 V，ω＝2πT＝100π rad/s，又因为此交变电流是从垂直于中性面开始计时的，所以R 两端的电压u 随时间t 变化的规律是u ＝14.1cos 100πt (V)，故选项C 正确；I m ＝E m R＝1.41 A ，通过R 的电流i 随时间t 变化的规律是i ＝1.41cos 100πt (A)，故选项D 错误．]15．BCD [由题图乙读出，该波的周期为T ＝0.2 s ，根据周期性知Q 点在t ＝0.2 s 时的速度方向与t ＝1 s 时的速度方向相同，沿y 轴正方向，可知该波沿x 轴正方向传播，故A 错误．由题图甲读出波长为λ＝4 m ，则波速为v ＝λT＝20 m/s ，故B 正确．根据周期性知，t ＝1 s 时与t ＝0时波形图重合，t ＝0时刻，质点P 正沿y 轴负方向运动，P 点位于y 轴的上方，加速度沿y 轴负方向，故C 正确．t ＝1 s 时质点P 沿y 轴负方向运动，在t ＝1 s 到t ＝1.05 s 时间内，质点P 向下运动，速度先增大后减小，故D 正确．]16．BC [由爱因斯坦光电效应方程得E km ＝hν－W 0，由动能定理得E km ＝eU ，若用a 、b 单色光照射同种金属时，逸出功W 0相同．当νa ＞νb 时，一定有E k a ＞E k b ，U a ＞U b ，故选项A 错误，B 正确；若U a ＜U b ，则一定有E k a ＜E k b ，故选项C 正确；因逸出功相同，有W 0＝ hνa － E k a ＝ hνb － E k b ，故选项D 错误．] 17．(1)C (2)2.0 1M解析 (1)实验时要控制：小车质量远大于钩码总质量，分析所给数据可知，最合理的一组数据是C ；(2)由纸带可知，小车的加速度a ＝x 6＋x 5＋x 4－(x 3＋x 2＋x 1)9T 2＝0.366 0－2×0.093 09×0.01m/s 2＝2.0 m/s 2；通过实验得到多组加速度a 、质量M 的数据，为了方便准确地研究二者关系，一般选用纵坐标为加速度a ，横坐标为1M.18．(1)0～3 V 0～0.6 A R 1 (2)见解析解析 (1)电源为一节干电池，电动势约为1.5 V ，所以电压表选用量程为0～3 V ；电流表选用量程为0～0.6 A ；一节干电池的内阻很小，为了便于操作，变阻器选择R 1.(2)将U －I 图象中的点用一条直线连接，与纵轴交点约为1.5 V ，所以电动势E ＝1.5 V ；内阻等于直线的斜率的绝对值，约为0.48 Ω～0.52 Ω.19．(1)2×105N (2)120 m/s (3)115.2 km解析 (1)列车做匀速运动时，F 阻＝F ，由题图可知匀速运动时F ＝2×105N ，则F 阻＝2×105N.(2)列车匀减速过程中，由牛顿第二定律有：F 阻＝ma 2，v max ＝a 2t 3，得v max ＝120 m/s. (3)甲、乙两站间的距离L ＝12v max t 1＋v max t 2＋12v max t 3＝115.2 km.20．(1)4 m/s (2)2.4 J (3)3.36 m (4)2.4 s 解析 (1)由向心力公式和牛顿第三定律有F N －mg ＝m v B2R，解得v B ＝4 m/s.(2)小球从A 到B 的过程，只有重力和摩擦力做功，设克服摩擦力所做的功为W 克． 由动能定理得：mgR －W 克＝12mv B 2－0解得W 克＝2.4 J.(3)分析运动发现，BC 段长度会影响匀减速运动的时间，继而影响平抛运动的水平初速度以及水平位移．设BC 段小球的运动时间为t ，加速度a ＝F f m＝2 m/s 2由运动学公式得v C ＝v B －at ＝4－2t ①x BC ＝v B t －12at 2＝4t －t 2②其中，0<t <2 s.平抛运动中h＝12gt1 2③x CP＝v C t1④由③④可得x CP＝3.2－1.6t⑤则由②⑤可得x BP＝x BC＋x CP＝－t2＋2.4t＋3.2⑥根据二次函数单调性以及t的范围，可得当t＝1.2 s时，x BP取到最大值．代入②式，解得x BC＝3.36 m.(4)由于碰撞前后速度方向与地面夹角相等，所以碰撞前后水平与竖直分速度比例不变．每次碰撞机械能损失75%，故每次碰撞合速度、分速度均变为原来的12.设第n次损失后的竖直分速度为v yn，第n次碰撞到第n＋1次碰撞的时间为t n.由平抛运动规律得v y0＝2gh＝8 m/s⑦t0＝2hg＝0.8 s⑧则v yn＝v y0·(12)n⑨t n＝2·v yng⑩将⑦⑨代入⑩可得t n＝0.8×(12)n－1(n＝1,2,3…)由等比数列求和公式可得t总＝t0＋t1＋…＋t n＋…＝0.8＋0.8×[1－⎝⎛⎭⎪⎫12n]1－12当n取无穷大，小球处于静止状态．解得t总＝2.4 s.21．(1)①错误②正确(2)①欧姆②右22．见解析解析(1)由右手定则可知：感应电流方向为a指向b故流过电阻R的电流方向由P到E(2)设返回底端匀速运动时速度为v，则两导轨间杆电动势为：E＝BLv回路的总电阻为：R总＝R＋r所以：I ＝E R 总＝BLv R ＋r又mg sin θ＝BIL 所以v ＝(R ＋r )mg sin θB 2L2杆从出发到返回过程中由能量守恒有：Q 总＝12mv 0 2－12mv 2且Q R ＝R R 总Q 总 可得：Q R ＝mR 2(R ＋r )[v 0 2－m 2g 2sin 2θ(R ＋r )2B 4L 4](3)设上升过程时间为t 1，下降过程时间为t 2，上升的距离为s .上升过程：－mg sin θ·t 1－B BL v iR 总Lt 1＝0－mv 0－mg sin θ·t 1－B 2L 2sR 总＝0－mv 0同理可得下降过程mg sin θ·t 2－B 2L 2sR 总＝mv －0所以t 总＝t 1＋t 2＝B 2L 2v 0＋mg sin θ(R ＋r )B 2L 2g sin θ23．(1)0.20 m (2)0.21 m (3)4.6×10－7s解析 (1)粒子运动的轨迹如图，由牛顿第二定律可得：qvB ＝m v 2R，解得：R ＝0.20 m ；(2)由数学知识可知，最短弦对应最短的弧长；由图可知，α＝π3；最短的弧长即最短路程s ＝Rα＝π15 m≈0.21 m ；(3)粒子在磁场中运动的周期T ＝2πR v ＝2×3.14×0.202.0×106 s ＝6.28×10－7s ； 粒子在磁场中沿NP 运动的时间t 1＝T4；粒子在电场中的加速度大小为a ＝Eq m，v ＝at ， 解得：t ＝1.0×10－7s则可解得粒子在电场中往返运动的时间为t 2＋t 3＝2t ＝2.0×10－7 s由图可知cos θ＝0.5，θ＝π3；粒子在磁场中运动的第二部分时间t 4＝θ2πT ＝T6；粒子运动的总时间t 总＝t 1＋t 2＋t 3＋t 4＝T4＋2.0×10－7s ＋T6≈4.6×10－7s.。