2023届高考物理二轮复习专项仿真练2含答案

这是一份2023届高考物理二轮复习专项仿真练2含答案，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．[2022·江苏徐州期中]把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来，这是研究物理问题的一种科学研究方法．下列选项中最符合这种研究方法的是( )
2．两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与O′Q在一条直线上，PO′与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示．若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为( )
A．B、0 B．0、2B
C．2B、2B D．B、B
3.
利用如图所示的装置可测量不规则物体的体积．将不规则物体放入体积为V0的容器B中，将容器B通过细管(容积可忽略)与体积为2V0的容器A相连接，开始时两容器内的气体压强均为大气压强p0.关闭阀门K，利用充气泵从容器A的充气口对容器A充气，直至容器A中的气体压强为3p0，然后关闭充气口，打开阀门K，足够长时间后发现两容器内的气体压强均为2.8p0，不考虑气体温度变化，气体可视为理想气体，则通过充气口充入容器A中的气体在大气压强下的体积为( )
A．2V0 B．4V0
C．6V0 D．8V0
4．水上乐园有一末段水平的滑梯，人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中．如图所示，滑梯顶端到末端的高度H＝4.0 m，末端到水面的高度h＝1.0 m．取重力加速度g＝10 m/s2，将人视为质点，不计摩擦和空气阻力．则人的落水点到滑梯末端的水平距离为( )
A．4.0 m B．4.5 m
C．5.0 m D．5.5 m
5．[2022·东北三省四市模拟]氦离子(He＋)和氢原子一样．原子核外只有一个电子，因此它们有着相似的能级图，如图所示为氢原子和氦离子的能级图．一群处于n＝4能级的氦离子，能够自发地跃迁到较低的能级，并向外辐射光子．已知金属钨的逸出功为4.54 eV，则氦离子向外辐射多种频率的光子中( )
A．最多有3种频率的光子
B．能使金属钨发生光电效应的有3种频率的光子
C．能够使处于基态的氢原子电离的有3种频率的光子
D．能够使处于基态的氢原子跃迁的有4种频率的光子
6.
[2022·广东深圳4月质检]在水平光滑绝缘桌面上有一边长为L的正方形导线框abcd，被限制在沿ab方向的水平直轨道自由滑动．bc边右侧有一正直角三角形匀强磁场区域efg，直角边ge和ef的长也等于L，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示，线框在水平拉力作用下向右匀速穿过磁场区域，若图示位置为t＝0时刻，设逆时针方向为电流的正方向．则感应电流i ­t图像正确的是 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(时间单位为\f(L,v))) ( )

7．图甲是一种振动发电机的示意图，半径r＝0.1 m、匝数n＝25的线圈(每匝的周长相等)位于辐向分布的磁场中，磁场的磁感线沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)，线圈所在位置的磁感应强度的大小均为B＝ eq \f(0.6,π) T，外力F作用在线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙(正弦函数曲线)所示．发电机通过灯泡L后接入理想变压器，三个灯泡均正常发光，灯泡正常发光时的电阻RL＝1 Ω，不计线圈电阻．则每个小灯泡正常发光时的功率为( )

A．1.5 W B．2 W
C．4 W D．4.5 W
8．[2022·辽宁押题卷]如图所示，等边三角形ABC是某三棱镜的横截面，位于横截面所在平面内的一束红光由O点垂直于AC边射入，从BC边射出．已知该三棱镜对红光的折射率为 eq \r(3) ，AB＝16 cm，OA＝4 cm，真空中光速c＝3×108 m/s.则( )
A．红光在该三棱镜中的传播速度为3 eq \r(3) ×108 m/s
B．红光由O点射入至从BC边射出所用的时间为8×10－10 s
C．紫光在该三棱镜中的传播速度大于红光在该三棱镜中的传播速度
D．紫光在该三棱镜中的波长小于红光在该三棱镜中的波长
9．[2022·重庆重点中学3月联考]在一静止正点电荷的电场中，任一点处的电势φ与该点到点电荷的距离r的倒数的关系图像如图所示．电场中三个点a、b、c到该点电荷的距离如图所示，其电场强度大小分别为Ea、Eb和Ec，现将一带负电的试探电荷依次由a点经过b点移动到c点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab和Wbc，下列判断正确的是( )
A．Ea∶Eb＝1∶4 B．Eb∶Ec＝2∶3
C．Wab∶Wbc＝2∶3 D．Wab∶Wbc＝1∶1
10．第24届冬奥会于2022年2月4日在我国的北京、延庆等地举行，如图a所示，在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离．某运动员先后两次从同一跳台水平起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其v ­ t图像如图b所示，t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻．则下列说法中不正确的是( )
A．第一次、第二次滑翔落在倾斜雪道上的速度方向相同
B．第一次、第二次滑翔过程中在水平方向上的位移之比为13∶15
C．第一次、第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移之比接近10∶11
D．第二次滑翔过程中重力的平均功率比第一次的大
二、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．(6分)[2022·广东惠州4月调研]某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．
(1)如图(a)，将轻质弹簧下端固定于铁架台上，在托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数据如下表，由数据算出劲度系数k＝________N/m. (g取9.8 m/s2)
(2)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图(b)所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小________．
(3)用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为________．
(4)重复(3)中的操作，得到v与x的关系如图(c).由图可知，v与x成________关系，由上述实验可得出结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的________成正比．
12．(9分)[2022·广东六校月考]超级电容器(一般容量可达1～5 000 F)能够在电动汽车启动时快速提供强大的电流(一般可达100～1 500 A)；物理兴趣小组利用高电阻放电法测一标示模糊的电容器的电容．
实验步骤如下：
①按图甲电路图连接好电路；
②先使开关S与2端相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间内完成；
③断开开关S，把多用电表调到电压挡，调零后测量电容器两端的电压；
④再把开关S与1端相连，同时开始计时并测量数据，每隔5 s或10 s读一次电流I的值，将测得的数据填入预先设计的表格中；
⑤在如图乙所示的坐标纸上标出测量的数据点，并用平滑的曲线把数据点连接起来．
根据实验回答以下问题：
(1)使用多用电表测量电容器电压时，红表笔应接在________点(选填“M”或“N”).
(2)若用多用电表测得电容器两端的电压为8.0 V，可估算电容器的电容为________F (结果保留2位有效数字).
(3)兴趣小组在实验中发现，使用多用电表电压挡测量电容器电压，测量时间过长时，电表读数会缓慢减小，请分析产生这种现象的可能原因：______________________________________________．
13．(9分)[2022·湖北押题卷]x轴上的波源s1、s2分别位于x1＝0和x2＝1.4 m处，t＝0时刻两波源同时开始振动，产生的两列简谐横波沿s1、s2连线相向传播，t1＝1 s时两列波的图像如图所示．质点M的平衡位置位于x3＝0.7 m处，求：
(1)两列波传播速度的大小；
(2)质点M从开始振动到t2＝2.5 s时运动的路程．
14.(14分)在水平路面上进行的汽车碰撞测试中，t＝0时刻汽车A从静止开始以恒定功率P加速运动，t＝t0时刻关闭发动机，汽车A继续运动，t＝t1时刻与静止的汽车B发生正碰，碰撞时间极短，碰后两车粘在一起继续运动距离L后停止．已知两车质量均为m，碰前汽车A运动时所受阻力为车重的μ倍，碰后两车共同运动时所受阻力为两车总重的2μ倍，重力加速度为g.求：
(1)碰后瞬间两车的共同速度v；
(2)碰前瞬间A车的速度大小v1；
(3)碰前A车克服阻力所做的功W1以及A车牵引力的冲量大小I.
15．(16分)[2022·山东押题卷]如图，xOy坐标平面内，第一象限存在垂直坐标平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B0；第二象限存在沿x轴正方向的匀强电场，场强为E0；第四象限存在沿x轴负方向的匀强电场，场强大小未知．带电粒子1从A(－L，L)点由静止开始运动，经y轴上的C(0，L)点进入第二象限的磁场，从D(L，0)点垂直x轴进入第四象限的电场中，从N(0，－2L)点再次经过y轴．带电粒子2也从A点由静止开始运动，从P(2L，0)经过x轴．不计粒子重力，不考虑两粒子间的相互作用，sin 53°＝ eq \f(4,5) .求：
(1)粒子1的比荷；
(2)第四象限中匀强电场的场强大小；
(3)粒子2从A运动到P的时间；
(4)粒子2从第四象限经过y轴时的纵坐标．
仿真练2
1．解析：此题考查实验的研究方法，A.伽利略通过斜面实验研究自由落体运动，把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来，选项A正确；B.由于库仑力与点电荷电荷量和点电荷之间的距离都有关，所以库仑研究电荷间的作用力采用控制变量法；C.探究合运动与分运动的关系采用的是等效替代法；D.由于向心力大小与小球质量、小球轨道半径、小球做圆周运动的角速度都有关，所以探究向心力大小的影响因素采用控制变量法．
答案：A
2．解析：根据安培定则可知沿EOQ的等效电流产生的磁场在N点的磁感应强度方向垂直纸面向里、在M点的磁感应强度方向垂直纸面向外，且大小均为B，沿POF的等效电流产生的磁场在N、M两点的磁感应强度方向均垂直纸面向里且大小均为B，根据磁场的叠加原理可得N点的合磁感应强度大小为BN＝2B，M点的合磁感应强度大小为BM＝0，故选项A、C、D错误，选项B正确．
答案：B
3．解析：设充气后容器A中气体在大气压强下的体积为V，则由玻意耳定律可得3p0·2V0＝p0V，通过充气口充入的气体在大气压强下的体积为V′＝V－2V0，解得V′＝4V0，B正确．
答案：B
4．解析：人从滑梯由静止滑到滑梯末端速度为v，根据机械能守恒定律可知
mgH＝ eq \f(1,2) mv2
解得v＝4 eq \r(5) m/s
从滑梯末端水平飞出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据h＝ eq \f(1,2) gt2可知落水时间为
t＝ eq \r(\f(2h,g)) ＝ eq \r(\f(2×1.0,10)) s＝ eq \r(\f(1,5)) s
水平方向做匀速直线运动，则人的落水点距离滑梯末端的水平距离为
x＝vt＝4 eq \r(5) × eq \r(\f(1,5)) m＝4.0 m
故选A.
答案：A
5．解析：一群氦离子从n＝4能级向低能级跃迁时可以辐射出6种频率的光子，其中只有从n＝4能级向n＝3能级跃迁时所辐射出的光子能量小于4.54 eV，不能使金属钨发生光电效应，故共有5种频率的光能使金属钨发生光电效应，选项A、B错误；因为要使处于基态的氢原子发生电离，所需要的光子能量只要达到13.60 eV就可以，根据辐射光子的能量等于氦离子能级跃迁前后两能级的能量差可得，有三种频率的光子都能使处于基态的氢原子电离，选项C正确；通过计算氦离子跃迁前后两能级的能量差中只有n＝4能级与n＝2能级的能量差等于氢原子n＝2能级与n＝1能级的能量差，即只有一种频率的光子能使基态氢原子发生跃迁，选项D错误．
答案：C
6．解析：在0～ eq \f(L,v) 时间内，根据楞次定律判断可知线框中感应电流方向沿a→b→c→d→a，为正值．线框有效切割长度为l＝L－vt，感应电动势为E＝Blv＝B(L－vt)·v＝BLv－Bv2t，则感应电动势均匀减小，感应电流i＝ eq \f(E,R) ，则感应电流均匀减小．同理，在 eq \f(L,v) ～ eq \f(2L,v) 时间内，根据楞次定律可知感应电流方向沿a→d→c→b→a，为负值，感应电流均匀减小．故A、B、C错误，D正确．
答案：D
7．解析：线圈中产生的感应电动势最大值为Em＝2nπrBv＝2×25×π×0.1× eq \f(0.6,π) ×2 V＝6 V，由图丙可知，T＝0.4 s，角速度ω＝ eq \f(2π,T) ，解得ω＝5π rad/s，则发电机产生的电动势的瞬时值表达式为e＝6sin (5πt)V.发电机正常工作时三个小灯泡均正常发光，则有变压器的原、副线圈两端的电流关系为I2＝2I1，根据 eq \f(I1,I2) ＝ eq \f(n2,n1) 则变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，电源的有效值E＝ eq \f(Em,\r(2)) ＝3 eq \r(2) V，设小灯泡正常发光的两端的电压为U，副线圈两端的电压为U，根据匝数比和电压关系，则原线圈的两端的电压为2U，则有E＝U＋2U，解得U＝ eq \r(2) V，小灯泡正常发光的功率P＝ eq \f(U2,RL) ＝2 W，选B.
答案：B
8．解析：红光在该三棱镜中的传播速度v＝ eq \f(c,n) ＝ eq \r(3) ×108 m/s，故A错误；根据sin C＝ eq \f(1,n) < eq \f(\r(3),2) ，可知红光的临界角C