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高考标准仿真卷·仿真卷2
1．B　[由核反应方程质量数与电荷数守恒可得，n＝238－234＝4，m＝94－2＝与的中子数之差为(238－94)－(234－92)＝2，A错误；衰变释放能量的结合能小于与的结合能之和，B正确；半衰期是统计规律，对少量不适用，C错误；放射性元素的半衰期与温度、浓度及其所受的压力无关，D错误。故选B。]
2．D　[x t图像的交点表示同一时刻到达同一位置，即相遇，根据题图可知，t1时刻A追上B，t2时刻B追上A，故A错误；t1～t2时间段内A、B的位移相等，时间相等，则平均速度相等，故B错误；x t图像只能描述直线运动，所以A、B都做直线运动，故C错误；x t图线的斜率表示质点的速度，由题图可知两质点速度相等的时刻一定在t1～t2时间段内的某时刻，故D正确。]
3．A　[因为光射到玻璃砖下表面时的入射角等于上表面的折射角，由于光的折射定律可知上表面入射角一样，由光路的可逆性原理可知光经过玻璃砖后分成b、c两束光一定相互平行，所以A正确；根据偏移情况可知玻璃对b光的折射率大于对c光的折射率，根据公式v＝可知b光在玻璃砖中的传播速度小于c光，所以B错误；氢原子自基态向高能级跃迁所需要光子能量是一一对应的，不能大也不能小，由于b光的折射率大于c光的折射率，则b光的频率大于c光的频率，所以b光子能量大于c光子能量，则b光可能使氢原子自基态向更高能级跃迁，但不一定，所以C错误；由于b光的频率大于c光的频率，则b光的波长小于c光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ，若b、c两束光分别经过同一双缝发生干涉，c光的条纹间距较宽，所以D错误。]
4．D　[电压表测量的是交流电的有效值，t＝0.01 s时其示数不为零，故A错误；由题图乙知交流电的周期为0.02 s，每个周期内电流方向改变两次，变压器不改变交流电的周期，因此电流表中电流方向每秒改变100次，故B错误；原、副线圈的电流之比为＝＝，当开关断开时，电阻R1和R2消耗的功率相等，则R1＝R2，可得R2＝20 Ω，故C错误；开关K闭合后，副线圈等效电阻为R′＝＝10 Ω，E、F两端接入电压的有效值为U＝ V＝30 V，原线圈两端电压为U1＝U－I1R1，副线圈两端电压为U2＝I2R′，结合＝＝，＝＝，可得原、副线圈的电流分别为I1＝4 A，I2＝2 A，因此电源的输出功率为P＝UI1＝120 W，故D正确。故选D。]
5．C　[探测器在由低轨道进入高轨道过程中机械能变大，A选项错误；探测器在轨道Ⅰ上经过A点的速度为，在A点通过加速进入地火转移轨道Ⅱ所以探测器在轨道Ⅱ上飞行时经过A点的速度大于，B选项错误；根据地球的公转半径，周期以及地火转移轨道的半长轴，再结合开普勒第三定律，计算出探测器在轨道Ⅱ上运行周期为年，由于探测器从地球轨道飞到火星轨道只需要经过半个椭圆，所以探测器由地球轨道飞到火星轨道所用时间为年，C选项正确；探测器在B点的加速度为，D选项错误。]
6．D　[
甲
开关S闭合时的等效电路图如图甲所示，电容器C两端电压等于R3两端电压U3，已知总电阻R＝＋r＝4 Ω，由闭合电路欧姆定律可知干路电流I＝＝1.5 A，路端电压U＝E－Ir＝4.5 V，则U3＝U＝1.8 V，此时电容器所带电荷量Q1＝CU3＝3.6×10-6C，且上极板带负电，下极板带正电，故A、B错误；
开关S断开时的等效电路图如图乙所示，电容器C两端电压等于R2两端电压U2，此时
乙
U2＝·R2＝3 V，电容器所带电荷量Q2＝CU2＝6×10-6C，且上极板带正电，下极板带负电，故将开关S断开至电路稳定的过程中通过R0的电荷量Q＝Q1＋Q2＝9.6×10-6C，故C错误，D正确。]
7．D　[a粒子
在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有Bqv＝m，可求得r＝。a、b两粒子碰后瞬间结合为微粒c，碰撞前、后系统动量守恒，由动量守恒定律可知mva＝2mvc，可求得vc＝va。碰撞后动量大小、电荷量都不变，说明c粒子运动轨迹半径和a粒子运动轨迹半径相同，运动轨迹如图所示。由几何关系可知a粒子运动时间t＝＝×＝，由几何关系可知c粒子在磁场中运动的时间为，运动时间tc＝Tc＝×＝，联立可得tc＝2t，故D正确，A、B、C错误。]
8．AC　[线框进入磁场的过程中，线框切割磁感线的有效长度d＝2x，回路中的感应电流i＝＝，随x均匀增加，根据楞次定律可知，电流方向为正，刚出磁场时，由于前后感应电动势抵消，故线框电流为零，随后bc切割磁感线产生的电动势大于ab和ac切割磁感线产生的电动势之和，合电动势随x均匀增大，电流也均匀增加，根据楞次定律可知，电流方向为负，因此A正确，B错误；入磁场时，线框所受安培力F＝BId＝，方向向左，出磁场时与入磁场时完全相同，方向也向左，因此C正确，D错误。故选AC。]
9．ABD　[最高点时弹簧无弹力，根据牛顿第二定律得mg sin 45°＝ma1，解得a1＝g，最低点时金属环的速度为零，设此时弹簧的伸长量为x2，金属环下降的高度是x2的一半，根据机械能守恒定律得2mg＝，根据牛顿第二定律得kx2cos 45°－mg sin 45°＝ma2，解得a2＝g，故A正确；金属环的合力为零时速度最大，设此时弹簧的伸长量为x1，金属环下降的高度为x1的一半，根据平衡条件得kx1cos 45°＝mg sin 45°，根据机械能守恒定律得2mg＝，解得vm＝g，此时重力的功率最大为Pm＝mgvmsin 45°＝，故B正确，C错误；最低点时弹簧的拉力最大Fm＝kx2，2mg＝，解得Fm＝2mg，故D正确。故选ABD。]
10．BC　[设木板与地面之间的动摩擦因数为μ2，木板做匀减速运动的加速度为a3，根据牛顿第二定律得μ2(M＋m)g＝(M＋m)a3，根据题图得a3＝ m/s2＝1 m/s2，解得μ2＝0.1，设滑块与木板之间的动摩擦因数为μ1，木板做匀加速运动的加速度为a2，根据牛顿第二定律得μ1mg－μ2(M＋m)g＝Ma2，根据题图得a2＝ m/s2＝1 m/s2，解得μ1＝0.5，滑块与木板之间的动摩擦因数为0.5，A错误；设滑块的加速度为a1，根据牛顿第二定律得μ1mg＝ma1，解得a1＝5 m/s2，根据逆向思维，滑块滑上木板时的速度为v0＝0.5 m/s＋a1×0.5 s＝3 m/s，木板长度为L＝×0.5 m－ m＝0.75 m，B正确；根据机械能守恒定律得，释放滑块时弹簧的弹性势能为Ep＝＝0.45 J，C正确；木板与水平面间因摩擦产生的热量为Q＝μ2(M＋m)g×＝0.075 J，D错误。故选BC。]
11．解析：(1)螺旋测微器的固定刻度为4.5 mm，可动部分为0.01 mm×20.5＝0.205 mm
所以读数为d＝4.5 mm＋0.205 mm＝4.705 mm。
(2)遮光片通过光电门1、2的速度分别为：v1＝，v2＝
则滑块从P位置运动到Q位置的过程中，由动能定理得：
－μgl＝－。
(4)由上式可得：＝＋2μgl
由图可知＝0时＝2.2 m2/s2，代入数据解得：μ≈0.34。
答案：(1)4.705(4.703～4.706均可)
(2)－μgl＝－
(4)0.34
12．解析：(1)先将V1直接接到内阻很小的电源两端，读数为2.0 V，则电源电压为2 V，再将V1与阻值为3 000 Ω的电阻串联后，接到该电源两端，读数为0.8 V，根据串联电路电压规律可知＝，代入数据解得：RV＝2 000 Ω。
(2)根据电压表改装原理可知应将V1表与合适的电阻R串联。
(3)校准电压表时滑动变阻器应选用分压式接法，连接实物图如图：
(4)在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片P置于最左端，起保护电路作用。
(5)标准表示数为10.5 V时，V1表示数为2.5 V，根据闭合电路欧姆定律有：I＝，则R＝，代入数据解得：R＝6 400 Ω；
要达到预期即U′V1＝3 V，此时I′＝，U′＝15 V
则kR＝－RV
联立代入数据解得：k＝1.25。
答案：(1)2 000　(2)串联　(3)见解析图　(4)左　(5)1.25
13．解析：(1)对活塞受力分析如图
由平衡方程得mg＋p0S＝pAS
气体由状态A到C先做等压变化再做等容变化W＝－pAS(hB－hA)
由热力学第一定律得ΔU＝W＋Q
解得pA＝1.05×105Pa，ΔU＝280 J。
(2)气体由状态B到C由查理定律得＝，pB＝pA
解得pC＝1.4×105Pa
气体由状态A经过B变为C的p h图像如图所示：
答案：(1)280 J　(2)见解析图
14．解析：(1)根据平均速度公式得
s＝t0
解得v＝gt0
A的加速度为aA＝＝0.2g
根据牛顿第二定律f ＝maA＝mg。
(2)B的加速度为aB＝＝0.3g
根据题意得aBt2－aAt2＝L
解得t＝2t0。
(3)从开始到第一次共速用时t0，根据动量定理Eq·t0＝2mv
解得v＝gt0。
答案：(1)mg　(2)2t0　(3)gt0
15．解析：(1)原子核在xOy平面的电场中做类平抛运动，如图所示
粒子在水平方向做匀速直线运动t0＝
电场力提供加速度a＝
竖直方向速度为vy＝at0
粒子速度为v＝＝2×106 m/s。
(2)原子核在匀强电场中做类平抛运动，则
y＝
原子核在磁场B1中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力qvB1＝
解得半径为R1＝
粒子运动的周期为T1＝
代入数据解得T1＝2π×10-7 s
则有Δt＝，所以该原子核在磁场B1中运动了半个周期后分裂，如图所示
粒子在分裂时满足动量守恒定律，则mv＝mava＋mbvb，m＝ma＋mb
又因为＝，＝4
解得va＝4×106 m/s
所以分裂后a核的半径为
Ra＝＝
根据几何关系可知a核经过y轴时的位移为ya＝Ra－y＝ m。
(3)由于电场E可在1×105 V/m～×105 V/m之间进行调节，原子核在xOy平面的电场中做类平抛运动，则t＝，a＝，vy＝at0，y＝
解得1×106 m/s≤vy≤×106 m/s， m≤y≤ m
粒子在磁场B1中做匀速圆周运动，假设第1次和第2次穿过y轴的位置间距为Δy，如图所示
则粒子运动的半径为R1＝
粒子速度为v＝
则Δy＝0.2 m，vx＝v0，vy＝v tan θ
原子核在磁场B2中做螺旋线运动，在垂直于磁场B2的方向上，
粒子运动的半径为R2＝
粒子运动的周期为T2＝
圆的周长为l＝2πR2
Ⅰ.当E＝1×105V/m时，运动至吸收屏所需时间为t1＝
Ⅱ.当E＝×105V/m时，运动至吸收屏所需时间为t2＝
假设亮线的长度为s，则s＝l＝ m。
答案：(1)2×106 m/s　(2) m (3) m
8 / 82025年普通高等学校招生考试仿真卷2
(满分100分)
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．目前人类探索太空需要用核电池对探测器提供电能和热能，某“核电池”是利用放射性元素钚发生衰变释放的能量工作，其衰变方程为Y，钚238的半衰期为88年，下列说法正确的是(　　)
[A]m＝92，n＝比的中子数多4
Pu的结合能小于与的结合能之和
[C]400个钚238经过176年还剩下100个
[D]若改变钚238的温度、浓度及其所受的压力，它的半衰期将会改变
2．如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移－时间(x t)图像，A质点的图像为直线，B质点的图像为过原点的抛物线，两图像交点C、D坐标如图所示。下列说法正确的是(　　)
[A]t1时刻B追上A，t2时刻A追上B
[B]t1～t2时间段内B质点的平均速度小于A质点的平均速度
[C]质点A做直线运动，质点B做曲线运动
[D]两质点速度相等的时刻一定在t1～t2时间段内的某时刻
3．如图所示，一束复色光a自空气射向上下表面平行的足够长的玻璃砖，经过玻璃砖后分成b、c两束光，以下说法正确的是(　　)
[A]b、c两束光一定相互平行
[B]b光在玻璃砖中的传播速度大于c光
[C]若c光能使氢原子自基态向高能级跃迁，则b光也一定能使氢原子自基态向高能级跃迁
[D]若b、c两束光分别经过同一双缝发生干涉，b光的条纹间距较宽
4．如图甲所示，电压表和电流表均为理想电表，理想变压器原、副线圈匝数比为1∶2，定值电阻R1＝5 Ω、R2与R3的阻值相等，E、F两端接入如图乙所示的交流电源，当开关断开时，电阻R1和R2消耗的功率相等，现将开关K闭合，下列说法正确的是(　　)
图甲　　　　　　　图乙
[A]在t＝0.01 s时，电压表示数为零
[B]电流表中电流方向每秒改变50次
[C]R2＝10 Ω
[D]电源的输出功率为120 W
5．海南文昌航天发射场，长征五号遥四运载火箭搭载着天问一号火星探测器发射升空，在脱离地球后，天问一号在地球轨道Ⅰ(地球公转轨道)上飞行，在A点通过加速进入地火转移轨道Ⅱ，在B点再次点火加速就进入火星轨道Ⅲ(火星绕太阳运行轨道)。若已知引力常量为G，太阳质量为M，地球公转半径为r1，火星绕太阳运行的轨道半径为r2。则(　　)
[A]探测器在由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ过程中机械能守恒
[B]探测器在轨道Ⅱ上飞行时经过A点的速度为
[C]探测器由地球轨道飞到火星轨道所用时间为年
[D]探测器在B点的加速度为
6．如图所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，R0＝3 Ω，R1＝7.5 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω，电容器的电容C＝2 μF。开始时开关S处于闭合状态，则下列说法正确的是(　　)
[A]开关S闭合时，电容器上极板带正电
[B]开关S闭合时，电容器两极板间电势差是3 V
[C]将开关S断开，稳定后电容器极板所带的电荷量是3.6×10-6C
[D]将开关S断开至电路稳定的过程中通过R0的电荷量是9.6×10-6C
7．如图所示，仅在第一象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的微粒a从坐标(0，L)处射入磁场，射入方向与y轴正方向夹角为45°，经时间t与静止在坐标(L，L)处的不带电微粒b发生碰撞，碰后瞬间结合为微粒c。已知a、b质量相同(重力均不计)，则c在磁场中运动的时间为(　　)
[A]0.25t [B]0.5t
[C]t [D]2t
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图所示，空间有一宽度为L的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，abc是由均匀电阻丝做成的等腰直角三角形线框，bc边上的高也为L。图示时刻，bc边与磁场边界平行，a点在磁场边界上。现使线框从图示位置匀速通过磁场区，速度方向始终与磁场边界垂直，若规定图示线框的位置x＝0，感应电流i沿逆时针方向为正，线框受到的安培力F方向向左为正，则下列图像可能正确的为(　　)
　
[A]　　　　　　　[B]　　　　　　[C]　 　　　　　[D]
9．如图所示，一顶角为直角的“∧”形光滑细杆竖直放置。质量均为m的两金属环套在细杆上，高度相同，用一个劲度系数为k的轻质弹簧相连，此时弹簧为原长l0。两金属环同时由静止释放，运动过程中弹簧的伸长在弹性限度内，且弹簧始终保持水平，重力加速度为g。对其中一个金属环分析，已知弹簧的长度为l时，弹性势能为k。下列说法正确的是(　　)
[A]最高点与最低点加速度大小相同
[B]金属环的最大速度为g
[C]重力的最大功率为mg2
[D]弹簧的最大拉力为2mg
10．如图甲所示，质量为m＝0.1 kg的滑块(可视为质点)，在内壁光滑、固定的水平筒内压缩弹簧，弹簧原长小于筒长，且弹簧与滑块不连接。滑块由静止释放，离开筒后立即滑上位于水平面上的木板左端，此后木板的速度—时间图像如图乙所示，已知木板质量M＝0.2 kg，最终滑块恰好没有离开木板，重力加速度g取10 m/s2，则(　　)
甲　　　　　　　　　乙
[A]滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1
[B]木板长度为0.75 m
[C]释放滑块时弹簧的弹性势能为0.45 J
[D]木板与水平面间因摩擦产生的热量为0.375 J
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．(6分)某同学用如图甲所示的装置验证动能定理和测量滑块与长木板之间的动摩擦因数。将木板固定在水平桌面上，木板左端固定一个挡板，挡板与滑块之间有一个轻质弹簧，轻质弹簧与挡板固定连接，滑块靠近弹簧。长木板上安装有两个光电门。
甲　　　　　　　　　乙
丙
(1)用螺旋测微器测量遮光片的宽度，如图乙所示，其读数为d＝________mm。
(2)给滑块装上遮光片，向左推动滑块，压缩弹簧到适当位置，由静止松手，滑块离开弹簧后先后通过光电门1、2，与光电门相连的计时器记录下遮光片通过光电门1、2的时间分别为Δt1和Δt2，用刻度尺测出PQ间的距离为l，设滑块质量为m，滑块与长木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则滑块从P位置运动到Q位置的过程中验证动能定理的表达式为_______________________(用第1、2小问中所给的字母表示)。
(3)改变弹簧的压缩程度进行多次实验，并计算得出多组滑块通过P点和Q点的速度v1和v2，根据下表中的数据在坐标纸上描点连线，作出图像如图丙所示。
(4)若重力加速度为g取9.8 m/s2，用刻度尺测出PQ间的距离l＝33.0 cm，由图像可得，滑块与长木板间的动摩擦因数为________(结果保留两位小数)。
12．(8分)某同学要将一量程为3 V的电压表V1改装成量程为15 V的电压表V2。
(1)先将V1直接接到内阻很小的电源两端，读数为2.0 V；再将V1与阻值为3 000 Ω的电阻串联后，接到该电源两端，读数为0.8 V，则V1的内阻为________Ω。
(2)要改装成量程为15 V的电压表V2，需要将V1表与合适的电阻R________(选填“串联”或“并联”)。
(3)将改装后的电压表V2与一标准电压表校对，使用分压接法，完成下面的实物连接。
(4)在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片P置于最________(选填“左”或“右”)端。
(5)闭合开关，移动滑片P，标准表示数为10.5 V时，V1表示数为2.5 V。要达到预期目的，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k＝________。
13．(10分)如图甲所示，用质量为10 kg的活塞在竖直汽缸内封闭一定质量的理想气体，汽缸顶部装有卡扣。开始时活塞距汽缸底部高度为40 cm，对汽缸内的气体缓慢加热，活塞距汽缸底部的高度h随温度T的变化规律如图乙所示，自开始至温度达到400 K的过程中，缸内气体吸收的热量为700 J。已知活塞的横截面积为200 cm2，外界大气压强为1.0×105Pa，活塞与汽缸壁间的摩擦忽略不计，重力加速度g取10 m/s2。
甲　　　　　　　　乙
(1)求由状态A到C，气体内能的变化量；
(2)用p表示缸内气体的压强，请作出气体由状态A经过B变为C的p h图像，并标出A、B、C的坐标值。
14．(12分)如图所示，在电场强度大小为E，方向水平向右的匀强电场中，有一“凵”形绝缘凹槽A(前后挡板厚度忽略)静止在光滑水平面上。现将一带正电小物块B轻放在凹槽A的左端。t＝0时，B在电场力作用下由静止开始与A相对滑动，A在最初t0时间内的位移为s＝。已知A、B间的碰撞为弹性碰撞且碰撞过程无电荷转移，凹槽长度L＝，A、B质量均为m，B的电荷量q＝，g为重力加速度，求(结果均用m，g，t0表示)。
(1)A、B间滑动摩擦力f 的大小；
(2)从B开始运动到与A第一次碰撞时所需的时间t；
(3)从B开始运动到与A第一次共速用时t0，求第一次共速时速度v的大小。
15．(18分)实验室有一装置可用于探究原子核的性质，该装置的主要原理可简化为：空间中有一直角坐标系Oxyz，在紧贴(－0.2 m，0，0)的下侧处有一粒子源P，能沿x轴正方向以v0＝1×106 m/s的速度持续发射比荷为＝5×107 C/kg的某种原子核。在x≤0，y≤0的空间中沿－y方向的匀强电场E＝×105 V/m。在x>0的空间有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B1＝0.2 T。忽略原子核间的相互作用，忽略重力作用，xOy平面图如图甲所示。
甲　　　　　　　　　乙
(1)求原子核第一次穿过y轴时的速度大小；
(2)若原子核进入磁场后，经过Δt＝π×10-7 s瞬间分裂成a、b两个新核。两新核的质量之比为ma∶ mb＝1∶2；电荷量之比为qa∶qb＝1∶2；速度大小之比为va∶vb＝4∶1，方向仍沿原运动方向。求：a粒子第1次经过y轴时的位置；
(3)若电场E可在1×105 V/m～×105 V/m之间进行调节(不考虑电场变化而产生的磁场)。在xOz平面内x<0区域放置一足够大的吸收屏，屏上方施加有沿－y方向大小为B2＝ T的匀强磁场，如图乙所示。原子核打在吸收屏上即被吸收并留下印迹，求该印迹长度。
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