高考物理模擬試題（五）

聶震萍

一、選擇題（第1～5題為單選題，第6～8題為多選題）

1.2021年5月28日，我國有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置取得新突破，成功實現可重復的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行。氘核聚變反應的方程為。已知氘核的質量為m1，中子的質量為m2，反應中釋放的核能為ΔE，光速為c，下列說法中正確的是（）。

A.X為

B.X為

C.X的質量

D.兩氘核間的庫侖力有利于核聚變反應的進行

2.在我們的日常生活中會發生很多靜電現象。有一次，小明的手指靠近金屬門把手時，突然有一種被電擊的感覺。這是因為運動摩擦使身體帶電，當手指靠近門把手時，二者之間產生了放電現象。已知手指帶負電，關于放電前手指靠近門把手的過程，下列說法中正確的是（）。

A.門把手內部的場強逐漸變大

B.門把手與手指之間的場強逐漸增大

C.門把手靠近手一端的電勢高于另一端

D.門把手靠近手的一端帶負電荷，且電荷量增加

3.為了方便對天體物外管壁平面理學領域的研究，實現對內管壁平面太空的進一步探索，人類計劃在太空中建立新型空間站。在空間站中設置一個如圖1所示繞中心軸旋轉的超大型圓管作為生活區，圓管的內、外管壁平面與轉軸的距離分別為R1和R2。當圓管以一定的角速度轉動時，在管中相對管靜止的人（可看成質點）便可以獲得一個類似在地球表面的重力（獲得的加速度大小等于地球表面的重力加速度大?。?，以此降低因長期處于失重狀態而對身體健康造成的影響。已知地球質量為M，地球半徑為R，引力常量為G，地球同步衛星軌道半徑為r。當空間站在地球的同步衛星軌道上運行時，為使管內的人獲得類重力，下列說法中正確的是（）。

A.當圓管轉動時，人將會擠壓內管壁

B.當圓管轉動時，人處于完全失重狀態

C.圓管繞中心軸轉動的周期為2πR

/ D.圓管繞中心軸轉動的周期為2πR

4.如圖2所示，半徑為r的半圓abc內部沒有磁場，半圓外部空間有垂直于半圓平面的勻強磁場（圖中未畫出），比荷為p的帶電粒子（不計重力）從直徑ac上任意一點以同樣的速率垂直于直徑ac射向圓弧邊界，粒子進入磁場偏轉一次后都能經過直徑上的c點并被吸收，下列說法中正確的是（）。

A.磁場方向一定垂直于半圓平面向里

B.粒子在磁場中運動的軌跡半徑為2r

C.粒子在磁場中運動的最長時間為

B D.粒子在磁場中運動的最短時間為

5.“水上飛人運動”是一項新興的運動形式。操控者借助“噴射式懸浮飛行器”向下噴射高壓水柱的方式完成在水面上方或懸停或急速升降等動作。假設某玩家（含設備）的質量為M，底部兩個噴口的總面積為S，忽略空氣阻力和管道（含裝置）對人的作用，下列說法中正確的是（）。

A.當裝置向下噴水時，人將沿著噴水的反方向做直線運動

B.若要懸停在空中，向下噴水的速度應為

C.當人勻速上升時，人所受的合外力做的總功為0

D.若要實現向上以加速度a加速運動，向下噴水的速度應為

6.如圖3所示，一停放在水平路面上的貨車車廂中，底部平整排列著三個油桶A、B、C，油桶D擺放在油桶A、B之間。司機在油桶C右側插入一塊薄板，使下層油桶相互緊貼。四個油桶完全相同，忽略一切摩擦，下列說法中正確的是（）。

A.油桶B所受合外力最大，油桶D所受合外力最小

B.車廂對油桶B的支持力大小是油桶B所受重力的2倍

C.油桶A對D的支持力與油桶B對D的支持力大小相等，且都小于油桶D的重力

D.若抽去薄板，穩定后油桶B對D的支持力增大

7.如圖4甲所示，絕緣光滑水平面上方，分布著水平向右的勻強電場，電場強度為E。在水平面右端固定一輕彈簧，一帶電物塊（可視為質點）的質量為m，電荷量為+q，將物塊由靜止釋放，以物塊出發點為坐標原點，水平向右為x軸正方向，建立坐標系，物塊動能E、與它通過的距離x之間的關系如圖4乙所示，其中坐標x1處為彈簧原長位置，0～x1段為直線，坐標x2處動能最大，坐標x4處動能為0。下列說法中正確的是（）。

A.彈簧的勁度系數k=

B.從坐標x1處到x4處，物塊所受合外力先增大后減小

C.從坐標x1處到x3處，彈簧的彈性勢能增加了qE（x3—x1）

D.從坐標x1處到x2處，彈簧彈性勢能的增加量等于電勢能的減少量

8.如圖5所示，兩相鄰傾斜軌道I和II均與水平面平滑連接，兩軌道側視圖的交叉點M距地面的高度為h，一可視為質點的物塊從軌道II上的M點由靜止釋放，最終物塊運動到水平面上的A點停止。已知物塊與兩傾斜軌道、水平面之間的動摩擦因數均相同，重力加速度為g，傾斜導軌足夠長。下列說法中正確的是（）。

A.若物塊從軌道I上的M點由靜止釋放，則物塊將停在水平面上A點左側

B.若物塊從A點以大小為的初速度向左運動并滑上軌道I，則物塊剛好能滑到M點速度減為0

C.若物塊從A點以大小為的初速度向左運動并分別滑上兩傾斜軌道，則物塊在兩傾斜軌道上速度減為0時的位置距地面的高度相同

D.若物塊從A點以大小為的初速度向左運動并分別滑上兩傾斜軌道，則物塊在軌道I上速度減為0時的位置距地面的高度較大

二、非選擇題

（一）必考題

9.小明利用如圖6甲所示的實驗裝置探究加速度與力的關系，滑塊放在長木板上，長木板置于水平桌面上，砂桶通過滑輪與細線拉滑塊，在細線上接有一個微型力傳感器，通過力傳感器可以直接讀出細線的拉力大小。保持滑塊質量不變，在砂桶中添加少量細砂來改變力傳感器的示數F，利用打點計時器打出的紙帶求出對應拉力F時的加速度a，從而得到如圖6乙所示的F—a圖像。

（1）關于該實驗，下列說法中正確的是。

A.需要略微墊起長木板左端來平衡摩擦力

B.砂桶和砂的總質量應遠小于滑塊的質量

C.需要讓細線與長木板保持平行

（2）實驗中打出的一條紙帶如圖7所示，打點計時器打點的周期T=0.02s，在紙帶上依次標上1、2、·計數點，相鄰兩個計數點之間還有四個點沒有畫出來，測得x1=7.35cm，x2=9.44cm，x3=11.56cm，x4=13.65cm，x5=15.86cm，x6=17.97 cm。利用以上數據可知，滑塊的加速度大小。（保留3位有效數字）

（3）F—a圖像中線段的延長線沒有經過原點的原因是（任寫一條即可）;根據F—a圖像可知，滑塊的質量m=kg（結果保留2位有效數字）。

10.某同學用電子體重秤的壓敏電阻R及一個電流表，通過改變壓力來測定電池的電動勢和內阻。該同學經過查閱說明書獲知，壓敏電阻阻值R=R。+kN，其中N為稱重者站在體重秤上靜止時對體重秤的壓力，R。和k為已知常數，當地重力加速度為g。

備有器材：待測電池、壓敏電阻、天平、電流表、開關、導線若干。

主要實驗步驟：①按照如圖8甲所示的設計電路連接好實物;②閉合開關S，分別在壓敏電阻R上放置不同質量的物體，讀出多組電流表的示數;③根據所測量的數據作出圖像如圖8乙所示，b為圖像的縱軸截距，a、c為圖像上一個點的坐標值。

回答以下問題：

（1）某次實驗該同學將電流表調零，選擇0～0.6A擋，閉合開關S，示數如圖8丙所示，電流表示數為A。

（2）根據圖8乙中選擇為縱坐標，要符合圖示圖像特點，則橫坐標為。

A.B.ImC.mD.

（3）根據（2）問中選取橫坐標后的圖像可知，待測電池的電動勢表達式E=（用k、R。、a、b、c、g表示）。

（4）若電流表的內阻產生的系統誤差不可忽略，則該電池內阻的測量值（選填“大于”“小于”或“等于”）真實值。

11.《汪汪隊立大功》是一部小朋友們非常喜歡的動畫片，如圖9甲所示建筑為汪汪隊的總部大廈，其簡化示意圖如圖9乙所示。行動時，狗狗們會從A點無初速度下滑，由底端水平槽口B點（B是半徑為R的圓弧形的最低點）水平飛出并跳入距B點水平距離的工具車中的座椅（C點），開始駕車執行任務。假設A、B兩點之間的豎直高度差H=2R，B點距離地面的高度h=R，重力加速度為g。

（1）若狗狗滑到B點時對軌道的壓力為其重力的3倍，則狗狗在B點時的速度大小是多少？狗狗在軌道上運動過程中克服阻力做了多少功？

（2）根據（1）問的條件，為使狗狗順利跳入工具車中，工具車座椅距離地面的高度應為多少？

12.如圖10所示，間距為L的足夠長平行光滑金屬導軌ab、de構成傾角為0的斜面，上端接定值電阻R，足夠長平行光滑金屬導軌bc、ef處于同一水平面內，傾斜導軌與水平導軌在b、e處平滑連接，且b、e處裝有感應開關。傾斜導軌處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，水平導軌處在豎直向上的勻強磁場中，兩磁場的磁感應強度大小均為B。距離b足夠遠處接有未閉合的開關S，在開關S右側垂直導軌放置導體棒N，在傾斜導軌上距b、e足夠遠的位置放置導體棒M，現將導體棒M由靜止釋放，當導體棒M通過b、e處后瞬間感應開關自動斷開。已知導體棒M的質量為m，電阻為R，導體棒N的質量為2m，電阻為2R，兩導體棒運動過程中始終與導軌接觸良好且與導軌垂直，重力加速度為g，不計導軌電阻及空氣阻力。

（1）保持開關S斷開，求導體棒M通過b、e處前瞬間的速度大小。

（2）若固定導體棒N，導體棒M通過b、e處后瞬間閉合開關S，求導體棒M在水平導軌上運動的位移。

（3）若不固定導體棒N，導體棒M通過b、e處后瞬間閉合開關S，求導體棒N中生的焦耳熱。

（二）選考題13.[選修3—3]

（1）下列說法中正確的是。

A.太空中水滴呈球形，是液體表面張力作用的結果

B.質量和溫度都相同的氮氣和氧氣，若忽略分子勢能則內能一樣大

C.知道氣體的質量、密度、摩爾體積和阿伏加德羅常數，可以估算出該氣體中分子間的平均距離

D.當分子勢能隨分子間距離的增大而減小時，分子力表現為引力

E.一定質量的理想氣體保持體積不變，單位體積內分子數不變，但溫度升高，單位時間內撞擊單位面積上的分子數增多

（2）在熱力學溫度T。=300K的室內將一空玻璃水瓶的瓶蓋蓋上（不漏氣），現將水瓶放到室外陽光下暴曬，使水瓶內空氣的溫度升至T=336K。大氣壓強恒為P。=1.0x105Pa，將水瓶內的空氣視為理想氣體。

（i）求暴曬后水瓶內空氣的壓強p。

（ii）若暴曬后在室外將瓶蓋打開，使水瓶內、外的壓強相同，水瓶內氣體的溫度不變，求水瓶內放出的空氣質量與原來水瓶內的空氣質量之比。

14.[選修3—4]

（1）如圖11所示，在x軸上x=0和x=13.25m處兩個振源在t=0時刻同時起振，經過0.75s形成圖示波形甲和乙，則兩列波的周期之比，兩列波相遇后（選填“能”或“不能”）發生干涉現象;在t=s時刻，x=7.5m處的質點第一次到達正向最大位移處。

（2）如圖12所示，底面半徑為R，高也為R的圓柱形容器中裝滿某種透明液體，在底面圓心位置有一點光源，發現上表面有一半面積的區域有光射出，已知光在真空中的傳播速度為c。求：

（i）透明液體對光線的折射率。

（ii）射出的光線在透明液體中傳播的最長時間（不考慮光線在容器壁上的反射）。

（責任編輯張巧）