2022年高考仿真模擬二(時(shí)間:75分鐘,滿分:100) 題號(hào)12345678模擬點(diǎn)能級(jí)躍遷分子動(dòng)理論萬(wàn)有引力定律機(jī)械波帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)力與平衡光的折射交變電流題號(hào)9101112131415 模擬點(diǎn)運(yùn)動(dòng)合成與分解電場(chǎng)性質(zhì)驗(yàn)證牛頓第二定律玻爾理論和能級(jí)躍遷熱力學(xué)第一定律與實(shí)驗(yàn)定律力學(xué)綜合(含動(dòng)量)帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)  一、選擇題:本題共10小題,每小題4分,共計(jì)40分,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。                   1.(2021·安徽蕪湖市5月質(zhì)量監(jiān)控)氫原子的部分能級(jí)如圖1所示,已知可見光的光子能量范圍為1.62 eV3.11 eV,現(xiàn)有大量的氫原子處于n4的激發(fā)態(tài),當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光。關(guān)于這些光,下列說(shuō)法正確的是(  )1A.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光B.波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光是由n4能級(jí)躍遷到n1能級(jí)產(chǎn)生的C.頻率最小的光是由n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí)產(chǎn)生的D.處于n2能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的可見光,并發(fā)生電離答案 C解析 大量的氫原子處于n4的激發(fā)態(tài),可能發(fā)出光子頻率的種數(shù)nC6,故A錯(cuò)誤;由n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí)產(chǎn)生的光子,能量最小,頻率最小,波長(zhǎng)最長(zhǎng),故B錯(cuò)誤,C正確;處于n2能級(jí)的氫原子發(fā)生電離,光子最小能量為3.4 eV,故D錯(cuò)誤。2.以下關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是(  )A.水流速度越大,水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈B.水凝結(jié)成冰后,水分子的熱運(yùn)動(dòng)停止C.水的溫度越高,水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈D.水的溫度升高,每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大答案 C解析 溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志,故溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度大小無(wú)關(guān),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確;水凝結(jié)成冰后,分子熱運(yùn)動(dòng)依然存在,B項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度升高,分子運(yùn)動(dòng)的平均速率增大,但不是每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2021·遼寧沈陽(yáng)市5月第三次教學(xué)質(zhì)檢)202131513時(shí)29分,嫦娥五號(hào)軌道器在地面飛控人員精確控制下,成功被日地L1點(diǎn)捕獲,成為我國(guó)首顆進(jìn)入日地L1點(diǎn)探測(cè)軌道的航天器。日地L1點(diǎn)全稱為拉格朗日L1點(diǎn),位于太陽(yáng)與地球的連線之間,距離地球大約150萬(wàn)公里。在這個(gè)位置上,嫦娥五號(hào)可以在太陽(yáng)和地球引力的共同作用下,和地球一起以相同的周期繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),可以不間斷地觀測(cè)太陽(yáng)和地球的向陽(yáng)面。則繞日運(yùn)行時(shí)地球的向心加速度a1和嫦娥五號(hào)的向心加速度a2的大小關(guān)系是(  )2A.a1>a2   B.a1<a2C.a1a2   D.無(wú)法比較答案 A解析 嫦娥五號(hào)可以在太陽(yáng)和地球引力的共同作用下,和地球一起以相同的周期繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),角速度相同,但地球半徑大,根據(jù)a2可知a1>a2,故選A4.(2021·山東濟(jì)南市二模)空間中有一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,t0 s時(shí)位于O點(diǎn)的波源開始振動(dòng)。0.4 s時(shí)的波形如圖3所示,波源的位移y2 cm,下列說(shuō)法正確的是(  )3A.波源起振方向是沿y軸負(fù)方向B.波源的振動(dòng)周期是0.8 sC.簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為4.2 mD.再經(jīng)過(guò)0.64 s時(shí),x4 m處的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波峰答案 D解析 根據(jù)波形的平移法判斷可知,圖示時(shí)刻x2 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向,因此波源開始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸正方向,故A錯(cuò)誤;由波形圖可知T0.4 s,則周期為T0.96 s,故B錯(cuò)誤;波速為v5 m/s,波長(zhǎng)為λvT4.8 m,故C錯(cuò)誤;0.4 s時(shí)的波形如題圖所示,波峰位于x0.8 m,再經(jīng)過(guò)0.64 s時(shí),波向前傳播svt3.2 m,則x4 m處的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波峰,故D正確。5.(2021·安徽安慶市二模)2020124日,新一代人造太陽(yáng)裝置——中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置(HL2M)在成都建成并實(shí)現(xiàn)首次放電,該裝置通過(guò)磁場(chǎng)將粒子約束在小范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)核聚變。其簡(jiǎn)化模型如圖4所示,核聚變主要原料氕核(H)和氘核(H)均從圓心O沿半徑方向射出,被約束在半徑為RR兩個(gè)同心圓之間的環(huán)形區(qū)域,該區(qū)域存在與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。則下列說(shuō)法正確的是(  )4A.若有粒子從該約束裝置中飛出,則應(yīng)減弱磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.若兩種粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同,則兩種粒子具有相同的動(dòng)能C.若兩種粒子從圓心射出到再次返回圓心的時(shí)間相同,則兩種粒子具有相同的動(dòng)量D.若氘核(H)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑r<R,則氘核(H)不會(huì)從該約束裝置中飛出答案 D解析 若有粒子飛出,要想達(dá)到約束效果,則應(yīng)減小半徑,故應(yīng)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度,所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤;由r可知,粒子的半徑相同,電荷量相同,則動(dòng)量大小相同,因質(zhì)量不同,故動(dòng)能不相同,假設(shè)兩粒子具有相同的動(dòng)量,則粒子的半徑相同,兩種粒子經(jīng)過(guò)的路程完全相同,但質(zhì)量不同,速度大小不同,故時(shí)間不同,所以BC選項(xiàng)錯(cuò)誤;核材料不從約束裝置中飛出,由幾何關(guān)系得r<R,故D選項(xiàng)正確。6.(2021·山東煙臺(tái)市5月高考適應(yīng)性)無(wú)人機(jī)經(jīng)常應(yīng)用于應(yīng)急救援物資的輸送。在一次救援物資輸送的過(guò)程中,無(wú)人機(jī)與下方用輕繩懸掛的救援物資一起在空中沿水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),救援物資受到與運(yùn)動(dòng)方向相反的空氣阻力作用,當(dāng)無(wú)人機(jī)改變速度大小仍然沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),繩子與豎直方向的夾角變大,則無(wú)人機(jī)速度改變后比改變前(  )5A.繩子的張力變小B.救援物資受到的空氣阻力變小C.無(wú)人機(jī)受到的重力和繩子拉力的合力大小變大D.無(wú)人機(jī)受到的重力和繩子拉力的合力大小不變答案 C解析 設(shè)細(xì)繩與豎直方向夾角為θ,則水平方向fTsin θ,豎直方向Tcos θmg,則當(dāng)繩子與豎直方向的夾角變大時(shí),繩子的拉力T變大,救援物資受到的空氣阻力f變大,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;由三力平衡可知,無(wú)人機(jī)受到的重力和繩子拉力的合力大小等于受到的阻力大小,則無(wú)人機(jī)受到的重力和繩子拉力的合力大小變大,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。7.(2021·江蘇揚(yáng)州市調(diào)研)明代學(xué)者方以智在《陽(yáng)燧倒影》中記載凡寶石面凸,則光成一條,有數(shù)棱則必有一面五色,所描述的色散現(xiàn)象是由于發(fā)生了(  )A.光的反射   B.光的衍射C.光的干涉   D.光的折射答案 D解析 題中所描述的色散現(xiàn)象是由于發(fā)生了光的折射。8.(2021·北京西城區(qū)5月統(tǒng)測(cè))如圖6為交流發(fā)電機(jī)的示意圖,矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng),發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律為e20sin 100πt (V)。下列說(shuō)法正確的是(  )6A.此交流電的頻率為100 HzB.此交流電動(dòng)勢(shì)的有效值為20 VC.當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大D.當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到平行于磁場(chǎng)的位置時(shí)磁通量的變化率最大答案 D解析 此交流電的頻率為f Hz50 Hz,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;此交流電動(dòng)勢(shì)的最大值為20 V,有效值為 V10 V, 選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)磁通量最大,但是磁通量的變化率為零,產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為零,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到平行于磁場(chǎng)的位置時(shí)磁通量的變化率最大,選項(xiàng)D正確。9.(2021·江蘇揚(yáng)州市調(diào)研)在水平桌面上放置一張紙,畫有如圖7所示的平面直角坐標(biāo)系,一個(gè)涂有顏料的小球沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)(不計(jì)球與紙間的摩擦),經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O時(shí),白紙從靜止開始沿x軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,紙面上留下的痕跡可能為(  )7答案 A解析 白紙從靜止開始沿x軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),等效為小球相對(duì)于白紙?jiān)?/span>x方向上沿x軸負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),即水平方向上的合力指向x軸負(fù)方向;小球在y方向上沿y軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),合力為零,故總的合力指向x軸負(fù)方向,指向軌跡內(nèi)側(cè),小球的合運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)(類平拋運(yùn)動(dòng))。10.(2021·浙江杭州市4月教學(xué)質(zhì)檢)如圖8所示,橢圓(虛線)的中心和圓(實(shí)線)的圓心重合,A、B兩點(diǎn)是兩幾何圖形的交點(diǎn)。在圓心處固定一點(diǎn)電荷Q,現(xiàn)用外力使一正的試探電荷q(圖中未畫出)沿橢圓從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),則電荷q在從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,下列說(shuō)法一定正確的是(  )8A.庫(kù)侖力先變大后變小   B.加速度先變大后變小C.動(dòng)能先變小后變大   D.電勢(shì)能先變小后變大答案 A解析 從AB,試探電荷離Q的距離先減小再增大,庫(kù)侖力先增大后減小,A正確;由于Q電性不知,外力情況不明,所以,試探電荷的加速度、動(dòng)能、電勢(shì)能的變化不能確定,BC、D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題:共計(jì)15分。11.(15)(2021·福建南平市第二次質(zhì)檢)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖9甲所示的裝置探究物體的加速度與力的關(guān)系,調(diào)整木板的傾角平衡摩擦阻力后,掛上小桶,帶動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)并打出紙帶。9(1)實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖9乙所示。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.10 s,由此可以算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度是________m/s2。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(2)利用測(cè)得的數(shù)據(jù),可得到小車質(zhì)量M一定時(shí),小車運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象如圖10所示(Fmg,m為砂和小桶的總質(zhì)量,g為重力加速度)。10拉力F較大時(shí),aF圖線明顯彎曲,產(chǎn)生誤差。若不斷增加小桶中砂的質(zhì)量,aF圖象中各點(diǎn)連成的曲線將不斷延伸,那么加速度a的趨向值為________(用題中出現(xiàn)的物理量符號(hào)表示)。為了減少上述誤差,可采取的有效措施是________。A.測(cè)小車的加速度時(shí),利用速度傳感器代替紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B.將無(wú)線力傳感器捆綁在小車上,再將細(xì)線連在力傳感器上,用力傳感器讀數(shù)代替砂和小桶的重力答案 (1)1.46 (2)g B解析 (1)小車運(yùn)動(dòng)的加速度a×102 m/s21.46 m/s2。(2)若不斷增加小桶中砂的質(zhì)量,aF圖象中各點(diǎn)連成的曲線將不斷延伸,當(dāng)重物質(zhì)量無(wú)限大時(shí),重物將近似做自由落體運(yùn)動(dòng),所以加速度a的趨向值為g。通過(guò)加入力的傳感器,將小車受到的實(shí)際拉力計(jì)算出來(lái),可以避免用重物的重力代替細(xì)線拉力帶來(lái)的誤差。三、計(jì)算題:本題共4小題,共計(jì)45分。解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。12.(8)(2021·江蘇七市第三次調(diào)研)氖原子的部分能級(jí)圖如圖11所示,E1為基態(tài)能級(jí),在氦氖激光器中,處于能級(jí)為E2E3激發(fā)態(tài)的氖原子,受激向低能級(jí)躍遷,發(fā)出三種不同波長(zhǎng)的激光,已知普朗克常量為h,真空中光速為c11(1)求激光的最大波長(zhǎng)λ;(2)用多束激光使氘(H)和氚(H)聚變產(chǎn)生α粒子,已知氘核、氚核、α粒子和中子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4,請(qǐng)寫出核聚變方程,并求出聚變過(guò)程中釋放的能量ΔE答案 (1) (2)HHHen,(m1m2m3m4)c2解析 (1)氖原子從E3E2躍遷時(shí),放出光的波長(zhǎng)最大,可得E3E2h解得λ。(2) 核聚變方程為HHHen聚變過(guò)程中釋放的能量ΔE(m1m2m3m4)c2。13.(10)(2021·江蘇揚(yáng)州市調(diào)研)如圖12所示,汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,氣體的溫度為T1,壓強(qiáng)為p,活塞的橫截面積為S,活塞距汽缸底的高度為h1,不計(jì)活塞與汽缸壁之間的摩擦?,F(xiàn)給汽缸緩慢加熱,活塞上升到高度為h2處,氣體吸收的熱量為Q。求:12(1)此時(shí)密閉氣體的溫度T2(2)該過(guò)程中氣體內(nèi)能的增量ΔU。答案 (1)T1 (2)QpS(h2h1)解析 (1)加熱緩慢上升,該過(guò)程為等壓變化,有解得T2T1。(2)氣體膨脹,對(duì)外做功,有W=-pS(h2h1)根據(jù)熱力學(xué)第一定律得ΔUWQQpS(h2h1)。14.(12)(2021·福建南平市第二次質(zhì)檢) 如圖13,水平地面上固定一根均勻細(xì)管ABCD,其中AB為高H4 m的豎直管,BC是半徑為R的四分之一圓弧管,管口沿水平方向,CD是長(zhǎng)度L1 m的水平管。AB管內(nèi)有下端固定的輕質(zhì)彈簧,將彈簧長(zhǎng)度壓縮到0.5R后鎖定,彈簧的彈性勢(shì)能為Ep5 J?,F(xiàn)在彈簧上端放有一個(gè)質(zhì)量為m0.1 kg的小球a,解除鎖定,彈簧可將小球a彈射出去。若小球a到達(dá)圓弧管最高點(diǎn)C處時(shí),對(duì)管壁的作用力恰好為零。不計(jì)一切摩擦,小球a、b的直徑略小于管的直徑。g10 m/s2,求:13(1)半徑R的值;(2)若改變彈簧的壓縮量,使小球a到達(dá)圓弧管最高點(diǎn)C處時(shí),對(duì)管壁的壓力大小為0.5mg,在CD管的末端放有一質(zhì)量為M0.3 kg的小球b,小球ba發(fā)生彈性碰撞后,從D端飛出,不計(jì)空氣阻力。小球b的落地點(diǎn)到A點(diǎn)距離為多少。答案 (1)1 m (2)m m解析 (1)小球aA運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中,根據(jù)能量守恒定律Epmg(H0.5R)mv根據(jù)牛頓第二定律有mgm①②R1 m。(2)C處小球受向上的支持力,有mg0.5mg解得v1 m/sC處小球受向下的壓力,有mg0.5mg解得v2 m/s兩小球彈性碰撞,動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒mv1mvaMvbmvmvMv解得vb m/svb m/s對(duì)b小球,由于做平拋運(yùn)動(dòng),有xvbtHRgt2sxLR聯(lián)立解得s12 ms22m。15.(15)(2021·山東日照市第三次模擬)如圖14所示,在xoy平面內(nèi),第二象限有與x軸負(fù)方向成θ30°角的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,第一象限有垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子,從x軸上P點(diǎn)垂直x軸以初速度v0射入電場(chǎng),并在電場(chǎng)中做變速運(yùn)動(dòng),速度最小時(shí),恰好經(jīng)過(guò)y軸上的Q點(diǎn),之后進(jìn)入磁場(chǎng),并恰好沒有從x軸離開磁場(chǎng)。粒子重力不計(jì),求:14(1)粒子經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)速度;(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;(3)粒子從P點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到第二次經(jīng)過(guò)y軸所經(jīng)歷的時(shí)間。答案 (1)v0,方向與y軸正方向夾角為30°(2) (3)解析 (1)將速度v0沿電場(chǎng)力的方向和垂直電場(chǎng)力的方向分解,當(dāng)沿電場(chǎng)力方向速度為零時(shí),速度最小,由速度的合成與分解得:vQv0cos θ?vQv0y軸正方向夾角為30°(2)粒子在電場(chǎng)中的加速度a沿y軸方向的加速度大小為aysin θ粒子從PQ點(diǎn)的時(shí)間t1OQ的距離為yv0t1ayt粒子恰好不從x軸離開磁場(chǎng),軌跡與x軸相切,做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r由幾何關(guān)系得rrsin θy可得r由向心力公式qvQBm解得B(3)設(shè)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,則T粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2T所以總時(shí)間為tt1t2。

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