内部参考资料 高考物理模拟试题
一、选择题（本大题共10小题，共45分．第1～5题为单选题，每题4分；第6～10题为多选题，每题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）
1.一水滴从屋顶自由落下，不计空气阻力．水滴经过窗户上檐时的速度为v，经过窗户下檐时的速度为3v，则屋顶到窗户上檐的距离h1与屋顶到窗户下檐的距离h2之比为( ) A．1∶3
B．1∶5
C．1∶8
D．1∶9
2．重为G的物体放在倾角为300的光滑斜面上，对物体施加一水平力F使它静止在斜面上，如图所示，在水平力F的大小为
F 300
A.G B.
1233G C G. D.3G 32t，副线圈接有一电流表3．如图所示，理想变压器原线圈输入交变电压u?1002sin314和阻值为100Ω的负载电阻R，测得电流表的示数为0.10A。由此可知该变压器的原、副线圈的匝数比为（）
A u n1 n2 R
A．141∶1 B．14.1∶1 C．100∶1 D．10∶1
4．近年来，人类对火星的研究“火”得很，很多国家已经发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究.如果火星探测器环绕火星做匀速圆周运动的轨道半径为r，并测得该运动的周期为T，已知万有引力常量为G，则以下说法一定正确的是（）
A. 火星的第一宇宙速度
2?r3?B.火星的平均密度 2TGT4?2r34?2rC.火星的质量为D.探测器所在高度处的重力加速度为 22GTT05．如图所示，是自动卸料车原理图，它从静止开始沿着与水平面成??30角的斜面滑下。
1
滑到底端时与处于自然状态的轻弹簧相碰，当弹簧压缩到最大时，卸料车就自动翻斗卸料。然后，依靠空车被压缩弹簧的弹性力作用又沿斜面回到原有高度。车在斜面上运动时阻力为车重的k?0.2倍，其它过程机械能损失不计。（空车与载车重心位置相同）则空车质量与载车质量之比为（）
α
A.1:2 B.1:3 B.3:5 D3:7
6、如图所示，小球m通过细线l悬挂在天花板上的O点，如果将细线拉至水平，然后将小球由静止释放，运动到最低点A时，细线断裂，小球最后落在地板上。如果细线的长度l可以改变，则（）
A. 细线越长，小球在最低点越容易断裂B．细线越短，小球在最低点越容易断裂 C．细线越长，小球落地点越远D．细线长度是O点高度的一半时，小球落地点最远 7．如图所示，abcd为一个闭合矩形金属线框，ab长L1=10cm，bc长L2=20cm，内阻R=0.1Ω。图中虚线O1O2为磁场右边界（磁场左边界很远），与ab边平行，且位于bc、ad两边的中点。磁感线垂直线框平面向里，磁感应强度B=0.1T。t=0时刻，线框从图示位置开始以ab边为轴以角速度ω=100πrad/s匀速转动。规定abcda方向为感应电流正方向，以下关于线圈内感应电流随时间变化的图象正确的是（）
2
8．如图所示，光滑的细杆上套着一个小球，小球在水平向右的拉力F作用沿杆运动，其加速度a随外力F变化的图像如图所示，若重力加速度g取10 m/s2，根据图像中所提供的信息可以计算出（）
a /ms 6 －2 2 F O 20 30 F/N θ －6 乙 A．小球的质量m?2kg B．斜面的倾角??300
0C．斜面的倾角??60D．小球平衡时拉力F0?15N
9．如图所示，正电荷Q放在一匀强电场中，在以Q为圆心、半径为r的圆周上有a、b两点，其中a点场强Ea?0，则匀强电场E以及b点的场强Eb大小方向为（）
A．E?kQ2kQE?，B．， 22rrC．Eb?2kQ，与匀强电场正方向成450角， 2r2kQ0
，与匀强电场负方向成45角 2rD．Eb?10．如果说美国畅销全球的形象产品是可口可乐，那么，俄罗斯畅销全球的形象产品是则是AK47步枪，AK47步枪得到众多军人的极度崇拜，算得上是全球局部战争中使用人数最多的武器. 若AK47步枪子弹的质量m?2?10kg，子弹在枪膛内受到的压缩空气推动力F与子弹在枪膛内的运动时间t满足F?400??34?105t，子弹在枪膛内3运动时重力、所受阻力都忽略不计，子弹离开枪膛后，推力立即变为零，在水平射击时，关于子弹在枪膛内的运动情况，下面说法正确的是（）
3
A．子弹离开枪膛时的速度为300m/s B．子弹离开枪膛时的速度为600m/s C．子弹在枪膛内运动的距离小于0.45m D．子弹在枪膛内运动的距离为0.90m
二、实验探究题（共15分）
11．（6分）如图是利用光电门和光电计时器验证机械能守恒的装置，光电门A、B与光电计时相连.（图中没有画出光电计时器）当物体通过光电门时，二极管发出的激光被物体挡住，接收装置不能接收到激光信号，同时计时器就开始计时，直到挡光结束光电计时器停止计时，故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间．现有一小球从两光电门的正上方开始自由下落.
A B 要验证机械能守恒定律，则要测量的物理量有小球直径D、、以及小球通过上下两光电门的时间Δt1、Δt2.，验证机械能守恒定律的关系式为________．
12．（9分）如图所示的实验电路可以测量测定电源的电动势和内电阻。电压表V1、V2以及电流表A都可以看做理想电表，滑动变阻器用R表示。已知定值电阻阻值为R0，
Er R0 V1 V2 R ⑴调整滑动变阻器R触头的位置到最左端，闭合电源开关S，记录电压表V1与相对应的电压表V2的读数
⑵以电压表U1为纵坐标，以电压表V1与电压表V2的示数之差U1?U2为横坐标，在平面直角坐标系中描点作图，得到一条直线，测出直线的斜率绝对值为k，纵轴截距为b，则电源电动势E?_______；内电阻r?_____。
⑶以电压表V1的示数U1为横坐标、表电压V2的示数U2为纵坐标在平面直角坐标系中描点
4
S 作图，同样会得到一条直线，测出该直线的斜率为k?，纵轴截距绝对值为b?，则电源电动势用k?、b?可表示为E?_______；内电阻r?_____。
三、计算题（共30分．要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.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）
13.（10分）如图所示，水平面与斜面由光滑的小圆弧相连，一光滑小球甲从倾角θ＝30°的斜面上高h＝5 cm的A点由静止释放，同时小球乙自C点以初速度v0沿水平面向右运动，甲释放后经过t＝1 s在水平面上刚好与乙相碰．不考虑小球甲经过B点时的机械能损失．已知C点与斜面底端B处的距离L＝3.8 m，小球乙与水平面的动摩擦因数μ＝0.2，求乙球运动时的初速度v0.(g取10 m/s2)
14.（10分）如图所示，可以看成是质点小物体放在高度为h=1.25m、长度为s=1.25m的粗糙水平固定桌面的左端A点，以初速度vA=5m/s向右滑行，离开桌子边缘B做平抛运动，落入光滑竖直圆轨道的缺口中C中，速度vC与圆轨道相切，然后在圆轨道中运动，恰好能够经过圆轨道的最高点D。已知物体在D点的速度vD?600，小物体质量m=1kg（g取10m/s2）
1vC，半径OC与竖直方向夹角为2
⑴小物体离开桌子边缘B后经过多长时间落地？ ⑵小物体与桌面之间的动摩擦因数多大？
⑶圆轨道的半径R等于多少？小物体运动到C的对称点C?时对轨道的压力是多大？
5
15.（10分）如图所示，一对带电平行金属板A、B水平放置，上极板电势高于下极板电势104V，两板间距d?10?2m，B板中央开有小孔S；金属板正下方有一半径r?10?2m圆形的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B?1T，磁场区域的圆心O位于小孔正下方。SO连线交圆的边界与P点。O、P、S三点所在直线与金属板垂直。比荷为
q?5?107C/kg的带正电粒子以速度v?53?105m/s从磁场外正某处对着圆心射向m磁场区域，经过磁场的偏转作用，恰好沿着OP方向从小孔S进入电场。
A S B ·P ××× ×××· O ××× ⑴带电粒子在磁场中偏转的角度是多少？
⑵带电粒子从进入磁场到最终离开磁场的时间是多少？(??3)
四、选做题（共20分．请考生从给出的3道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分）
18. [物理——选修3-5]（10分） ⑴（4分）氢原子的电子在第二条轨道和第三条轨道上运动时，其动能之比为；周期之比为。 ⑵（6分）如图所示，质量M＝4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L＝0.5m，这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ＝0.2，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。木块A以速度v0＝10m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动。已知木块A的质量m＝1kg，g取10 m/s2。
求：（1）弹簧被压缩到最短时木块A的速度；
6
（2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能。
参考答案与解析
v2(3v)2
1.D解析：根据题意，屋顶到窗户上檐的距离h1＝，屋顶到窗户下檐的距离h2＝，所
2g2g以h1∶h2＝1∶9，故选D.
2．B 解析：物体受三个力的作用而平衡，
F3?tan300，所以F?G G3Um3．D解析：原线圈电流I1?选项正确.
4．D解析：如果轨道半径与火星星球半径相等，则A、B、C正确；但是题目中仅告诉说火星探测器环绕火星做匀速圆周运动的轨道半径为r，并不能判断轨道半径与火星星球半径的关系。所以A、B、C错误；探测器的向心加速度a?(所在高度处的重力加速度，所以D正确。
5．D解析：设空车质量为m，载车质量为M，在卸料车由最高点下滑到弹簧压缩最大这一
nIU10?2?1A，原、副线圈的匝数比1?2?，所以DRRn2I112?2)r，此向心加速度就是探测器Th?W?0，对卸料车卸sin?h?0联立解得料后回升过程应用动能定理，可得：W?mgh?kmg?sin?过程中，设弹簧弹力的功为W，应用动能定理有Mgh?kMg?msin??k3?? Msin??k7。
6．D解析：据机械能守恒定律，小球下摆过程有mgl?12mv，在A点小球对细线的拉力2v2有T?mg?m，所以T?3mg，可见细线断裂情况与细线长短无关，A、B项错误；细
l12线断裂后，小球做平抛运动，设O点高为H，则有H?l?gt，平抛运动的水平位移
2x?vt，整理得x?2(H?l)l，所以细线长度是O点高度的一半时，小球落地点最远，D
项正确。
7．A解析：由楞次定律知，当线圈进入磁场后感应电流为abcda方向，前半个周期为正方向，BD项均错；当线圈从图示位置转过90°时，感应电动势和电流获得最大值，Em=BL1L2ω，Im=Em/R，代入数据得Im=2πA，线圈转动周期T=2π/ω=0.02s. 线圈从图示位置起转动的一个周期中，最初T/6和最后T/6内由于穿过线圈的磁通量保持不变，在这两段时间内线圈中没有感应电流，而在中间2T/3时间内，感应电流按正弦规律变化，A项正确，C项错误。
7
8．AD解析：根据牛顿第二定律，Fcos??mgsin??ma，带入数据，
20cos??10msin??2m；30cos??10msin??6m，cos??0.8，联立解得sin??0.6，
A正确，B、C错误，小球平衡时F0cos??mgsin?，解得F0?15N，D正确。 m?2kg，
9．AC解析：根据题意可知，a点的电场是由两个电场叠加而成的.正电荷Q在a点的场强和匀强电场的场强大小相等、方向相反，所以匀强电场的大小为E?kQ，方向向右，如图2r所示．在c点，两个电场合成可得Eb?
2kQ，与匀强电场正方向成450角。 2rkQr2Ec
E
10．AC解析：子弹离开枪膛时，火药推力为零，子弹的加速度等于0，t?0时，子弹加速度a0?400m/s2?2?105m/s2，子弹在枪膛内的运动时间t?3?10?3s，做出?32?10子弹的加速度时间图像, a-t图线与坐标轴围成的面积就表示子弹最终获得的速度，因
2?105?3?10?3m/s?300m/s， A正确，B错误；子弹的此子弹离开枪膛时的速度为
2加速度越来越小，不是匀加速运动，若按照匀加速运动公式计算：
S?v300t??3?10?3m?0.45m这样计算出的结果一定偏大，所以C正确。子弹不是22?3匀速运动，若按照匀速运动公式计算：S?vt?300?3?10m?0.90m同样是错误的.
D2D2
11．两个光电门之间的距离H2－2＝2gH
Δt2Δt1
8
DD1D?21
解析：小球通过上、下两光电门处的速度分别为、，验证守恒关系式为：m?－
Δt1Δt22?Δt2?2D?2DD
m?＝mgH，化简得：2－2＝2gH. ?Δt1?Δt2Δt1
2
2
12．⑵bkR0⑶
R0b?
??k?1k?1解析：电路中的电流I?U1?U2，根据闭合电路的欧姆定律，E?Ir?U1，即，变形得R0U1?E?r(U1?U2)，类比数学公式y?b?kx，可知，电源电动势E?b；内电阻R0r?kR0，若将E?(R0 k??1RRU1?U2b?)r?U1变形为U2?(1?0)U1?0E，因此E?，
?k?1rrR0r?13．解析：设小球甲在光滑斜面上运动的加速度为a1，运动时间为t1，运动到B处时的速
度为v1，从B处到与小球乙相碰所用时间为t2，则 a1＝gsin30°＝5 m/s2
h12
由＝a1t1， sin30°2得t1＝4h＝0.2 s a1
t2＝t－t1＝0.8 s， v1＝a1t1＝1 m/s
乙球运动的加速度a2＝μg＝2 m/s2 小球甲、乙相遇时满足：
1
v0t－a2t2＋v1t2＝L，
2代入数据解得：v0＝4 m/s.
14．解析：⑴设小物体离开桌子边缘B点后经过时间t落地，则
t?2h2?1.25?s?0.5s g10落地时的竖直速度vy?gt?10?0.5m/s?5m/s 平抛运动的初速度vx?vytan300?53m/s 3 9
vxvyvC
平抛运动的末速度vvy103C?cos300?3m/s 根据运动公式，得
52?(5322??vA?vx)22gs?32?10?1.25?23?0.67
⑶已知物体在D点的速度v1D?2v53C?3m/s 恰好经过最高点，重力等于向心力
mg?mv2DR
532(2R?vDg?3)10m?56?0.83m 因为C的对称点是C?，可判断物体在C?点的速度等于在C点的速度，v3C??vC?103m/s 将重力mg沿半径方向和垂直于半径方方向分解：
10
即
C?mg在半径方向上，根据牛顿第二定律，得
F?mv2C??mgsin300R?45N
15．解析：⑴粒子在磁场中匀速圆周运动，轨道半径
r?mv?3?10?2qBm 如图所示
v O? ?P O C v tan??R3r?3 ??300，因此。在磁场中转过的圆心角为2??600
所以带电粒子在磁场中偏转的角度是600 ⑵粒子在磁场中匀速圆周运动的周期T?2?m?12?10?8qBs
11
600?8?T?2?10s 粒子第一次在磁场中的运动时间t1?0360粒子进入电场后减速匀减速运动，在电场中的加速度
a?qEqU??5?1013m/s2 mmd在电场中运动的距离
v2x??7.5?10?3m?0.75cm
2a因为x?0.75cm?1cm因此，粒子不会打到A板上 在电场中往返时间t2?2?v?23?10?8s a带电粒子会以相同的速率从A点反向再进入磁场，根据对称性知，粒子在磁场中运动的间
t3?t1?2?10?8s
这样带电粒子从进入磁场到最终离开磁场的时间
t?t1?t2?t3?2(2?3)?10?8s
18.（1）9∶48∶27
解析：电子绕核运动，库仑引力提供向心力，则
ke2
得Ek＝，则Ek2∶Ek3＝r3∶r2，又rn＝n2r1，故Ek2∶Ek3＝9∶4，
2r速度之比为v2∶v3＝3∶2
2πrr2r342
由T＝知，周期之比T2∶T3＝∶＝×＝8∶27.
vv2v393
（2）解析：(1)弹簧被压缩到最短时，木块A与滑板B具有相同的速度，设为v，从木块A
开始沿滑板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中，A、B系统的动量守恒：
m
mv0＝(M＋m)v 解得v＝v
M＋m0代入数据得木块A的速度v＝2m/s
(2)木块A压缩弹簧过程中，弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大 由能量守恒定律得最大弹性势能
112Ep＝mv20－(m＋M)v－μmgL代入数据得Ep＝39J 22
12