精品解析：浙江省杭州第二中学高三（下）6月仿真模拟考试物理试题

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仿真卷
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共7页，满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：
1.答题前，请务必将自己的姓名，准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑
4.可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s2。
选择题部分
一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分每小題列出的四个备选项中只有一个是符合題目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 下列物理量中属于标量的是（　　）
A. 电流 B. 速度 C. 加速度 D. 磁感应强度
【答案】A
【解析】
【详解】速度、加速度、磁感应强度都是即有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量，都是矢量，只有电流是只有大小没有方向的，是标量，故A符合题意，BCD不符合题意。
2. 链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是( )
A. 质子 B. 中子 C. β粒子 D. α粒子
【答案】B
【解析】
【详解】重核裂变时放出中子，中子再轰击其他重核发生新的重核裂变，形成链式反应，B项正确．

3. 用单色光做双缝干涉实验，屏上出现了明暗相间的条纹，则（　　）
A. 中间的亮条纹宽，两侧的亮条纹越来越窄
B. 中间的亮条纹窄，两侧的亮条纹越来越宽
C. 遮住一条缝后，屏上仍有明暗相间的条纹
D. 若改用白光做实验，不能获得干涉条纹
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据双缝干涉条纹的间距公式

可知同种光的条纹间距相等，故AB不符合题意；
C．若把其中一缝遮住，会发生单缝衍射现象，所以仍出现明暗相间的条纹，故C符合题意；
D．用白光做实验，也能获得干涉条纹，屏中央为白色亮条纹，两侧为不等间距的彩色条纹，故D不符合题意。
故选C。
4. 我们可以用“F=－F'”表示某一物理规律，该规律是（　　）
A. 牛顿第一定律 B. 牛顿第二定律
C. 牛顿第三定律 D. 万有引力定律
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．根据牛顿第三定律可知，两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，所以我们常常用
F=－F'
表示这一物理规律，故C符合题意，AB不符合题意；
D．万有引力定律是研究天体运动向心力来源规律，故D不符合题意。
故选C。
5. 如图所示，体操运动员在保持该姿势的过程中，以下说法中错误的是（　　）

A. 环对人的作用力保持不变
B. 当运动员双臂的夹角变小时，运动员会相对轻松一些
C. 环对运动员的作用力与运动员受到的重力是一对平衡力
D. 运动员所受重力的反作用力是环对运动员的支持力
【答案】D
【解析】
【详解】A．当人保持静止不动时，人受到的环的支持力方向不变，且两个支持力的合力大小始终和重力相等，所以环对人的作用力保持不变，故A不符合题意；
B．当运动员双臂的夹角变小，则满足环对人的两个支持力的合力不变，但两个力的夹角变小，所以运动员受到的两个支持力变小，根据牛顿第三定律可知，运动员对环的作用力变小，所以运动员会相对轻松一些，故B不符合题意；
C．运动员受到两个环的支持力以及自身的重力作用处于平衡状态，所以环对运动员的作用力与运动员受到的重力大小相等，方向相反，是一对平衡力，故C不符合题意；
D．根据重力的产生原因可知，运动员所受重力的反作用力是运动员对地球的吸引力，故D符合题意。
故选D。
6. 如图，在同一竖直平面内，彼此绝缘的长直通电导线与椭圆形线圈的长轴重合，直导线中电流恒定。下列运动中，线圈内有感应电流产生的是（　　）


A. 直导线水平向外平移
B. 直导线以椭圆的中心为轴顺时针旋转
C. 椭圆形线圈向下平移
D. 椭圆形线圈向左平移
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题可知，通电直导线将椭圆线圈平分，所以线圈中的磁通量为0，当直导线水平向外平移时，线圈中的磁通量还是0，磁通量没有发生变化，所以不会产生感应电流，故A错误；
B．同理，直导线以椭圆的中心为轴顺时针旋转过程中，始终平分椭圆线圈。所以线圈的磁通量为0，磁通量没有发生变化，所以不会产生感应电流，故B错误；
C．当椭圆形线圈向下平移时，线圈上半部分面积减小，下半部分面积增大，导致线圈磁通量发生变化，所以会产生感应电流，故C正确；
D．当椭圆形线圈向左平移时，线圈的磁通量还是0，即磁通量没有发生变化，所以不会产生感应电流，故D错误。
故选C。
7. 如图所示为等量异种点电荷的电场线，A、B两点的电场强度分别为EA、EB，电势分别为φA、φB，下列叙述中正确的是（　　）

A. EAφB
C. EA>EB，φA>φB D. EA>EB，φA<φB
【答案】B
【解析】
【详解】由电场线的分布情况可知，B处电场线比A处电场线密，则B点的场强大于A点的场强，即
EB＞EA
根据顺着电场线方向电势逐渐降低，可知，A点的电势高于B点的电势，即
φA>φB
故B正确，ACD错误。
8. 将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是
A. B.
C D.
【答案】C
【解析】
【详解】皮球竖直向上抛出，受到重力和向下的空气阻力，根据牛顿第二定律，有：，根据题意，空气阻力的大小与速度的大小成正比，有：，联立解得： ；由于速度不断减小，故加速度不断减小，到最高点速度为零，阻力为零，加速度为g，不为零，故BD均错误；根据，有，由于加速度减小，则也减小，也减小，即a-t图象的斜率不断减小，故A错误，C正确．
9. 如图电路，电阻R1未知。闭合电键，移动滑动变阻器R2的滑片P，通过电压表、电流表示数可以求得的物理量是（　　）

A. E B. r C. E和r D. E和r都不能
【答案】A
【解析】
【详解】闭合电键，移动滑动变阻器R2的滑片P，记下电压表和电流表的读数和，再次改变滑片P的位置，得到电压表和电流表的读数和，则由闭合电路欧姆定律得


由于R1未知，所以通过化简，只能求出电源的电动势，为

所以A正确，BCD错误。
故选A。
10. 火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10º角，在此10s时间内，乘客（　　）
A. 加速度为零
B. 运动位移为600m
C. 角速度约为1rad/s
D. 经过的弯道半径约为3.44km
【答案】D
【解析】
【详解】A．因为火车的运动可看做匀速圆周运动，需要外力提供向心力，根据牛顿第二定律可知加速度不等于零，故A不符合题意；
B．由于火车的运动可看做匀速圆周运动，则可求得火车在此10s时间内的路程为
s=vt=600m
位移小于600m，故B不符合题意；
C．指南针在10s内匀速转过了约10°，根据角速度的定义式可得

故C不符合题意；
D．根据
v=ωr
可得

故D符合题意。
故选D。
11. 以往，已知材料的折射率都为正值（n>0）．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（n< 0），称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出．若该材料对此电磁波的折射率n=−1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是（ ）


A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】AD．本题给定信息“光的折射光线和入射光线位于法线的同侧”，无论是从光从空气射入介质，还是从介质射入空气，都要符合此规律，故A、D错误．
BC．折射率为-1，由光的折射定律可知，同侧的折射角等于入射角，故B正确，C错误．
12. 某人在春分那天（太阳光直射赤道）站在地球赤道上用天文望远镜观察他正上方的一颗同步卫星，他发现在日落后还有一段时间t1能观察到此卫星，然后连续有一段时间t2观察不到此卫星。地球表面的重力加速度为g，圆周率为，根据提供的这些数据不可推算出（　　）
A. 地球的半径 B. 卫星距地面的高度
C. 地球的质量 D. 地球自转周期
【答案】C
【解析】
【详解】设地球的半径为R，同步卫星的轨道半径为r，根据光的直线传播规律，日落后有t时间该观察者看不见此卫星图示如图所示，

该时间段内同步卫星相对地心转过角度为
θ=2α

根据

联立可得

结合图可知，地球的周期
T=2（2t1+t2）
同步卫星受到的地球万有引力提供向心力

对地面上的物体万有引力等于重力有

由以上各式可得

联立解得

可得地球的半径

所以同步卫星离地高度为

由以上的公式，根据g、t1、t2、π可得卫星的角速度，及其高度和地球半径。由于不知道引力常量G所以求不出地球的质量，故C符合题意，ABD不符合题意。
13. 在冰壶比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面，可以改变冰壶滑行时受到的阻力。如图（a）所示，蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生正碰。若碰撞前后两壶的v-t图象如图（b）所示。关于冰壶的运动，下列说法正确的是（　　）

A. 两壶发生了弹性碰撞
B. 蓝壶运动了4s停下
C. 撞后两壶相距的最远距离为1.275m
D. 碰撞后蓝壶的加速度大小为0.2m/s2
【答案】C
【解析】
【详解】A．设碰后蓝壶的速度为v，由题图可知碰前红壶的速度为v0=1.2m/s，碰后红壶的速度为，取碰撞前红壶的速度方向为正方向，由动量守恒可得：

解得：

碰撞前两壶的总动能为：

碰撞后两壶的总动能为：

所以两壶碰撞为非弹性碰撞，故A错误；
B．由碰前红壶的速度图象可知，红壶的加速度大小为：

所以蓝壶静止的时刻为：

所以蓝壶运动了3s停下来，故B错误；
C．速度图象与坐标轴围成的面积表示位移，则碰后两壶相距的最远距离为：

故C正确；
D．碰后蓝壶的加速度为：

故D错误。
故选C。
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
14. 我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础．下列关于聚变的说法正确的是（ ）

A. 核聚变比核裂变更为安全、清洁
B. 任何两个原子核都可以发生聚变
C. 两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加
D. 两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加
【答案】AD
【解析】
【详解】核聚变的最终产物时氦气无污染，而核裂变会产生固体核废料，因此核聚变更加清洁和安全，A正确；发生核聚变需要在高温高压下进行，大核不能发生核聚变，故B错误；核聚变反应会放出大量的能量，根据质能关系可知反应会发生质量亏损，故C错误；因聚变反应放出能量，因此反应前的比结合能小于反应后的比结合能，故D正确．
15. 下列说法正确的是（　　）

A. 电视遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要短
B. 分别用红光、紫光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距
C. 如图1所示，a、b两束光以不同的入射角由玻璃射向真空，结果折射角相同则在玻璃中a光的全反射临界角大于b光的全反射临界角
D. 如图2所示，偏振片P的透振方向为竖直方向，沿与竖直方向成45°角振动的偏振光照射到偏振片P上，在P的另一侧能观察到透射光
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据光谱可知，红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要长，A错误；
B．双缝干涉实验中，相邻两个亮条纹的中心间距公式

又因为红光的波长比紫光的波长长，则

B正确；
C．由光路可逆，如图可判断

再由临界角公式

可得在玻璃中a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角，C错误；
D．偏振片P的透振方向为竖直方向，沿与竖直方向成45°角振动的偏振光的振动方向还是在竖直方向，照射到偏振片P上，在P的另一侧能观察到透射光，D正确。
故选BD。
16. 两列简谐波沿x轴在同一种介质中相向而行，波速均为v=0.4m/s，两波源分别位于A、B处，t=0时的波形如图所示。以下有关描述正确的是（　　）

A. 当t=2.5s时，M点的位移为2cm
B. 这两列波能形成稳定的干涉图样
C. 当t=2.5s时，N点的位移为0cm
D. 在t=0之后，位于0.425的质点是最先达到负位移最大的质点
【答案】ACD
【解析】
【详解】AC．当t=2.5s时，A、B波传播的距离分别为
，
如图所示

则有
，
，
即当t=2.5s时，M、N点的位移为


AC正确；
B．两列波的波长不同，波速相同，则它们的周期不同，频率不同，两列波不能形成稳定的干涉图样，B错误；
D． A波负最大位移第一次到达0.425的质点的时间

B波负最大位移第一次到达0.425的质点的时间

即0.425质点是最先达到负位移最大的质点，D正确。
故选ACD。
非选择题部分
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17. 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图连接起来进行探究．
钩码数
1
2
3
4
LA/cm
15.71
19.71
23.66
27.76
LB/cm
29.96
35.76
41.51
47.36

（1）某次测量如图所示，指针示数为___________cm．
（2）在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如表1．用表1数据计算弹簧1的劲度系数为_________N/m（重力加速度g=10m/s2）．由 表1数据____________（填“能”或“不能”）计算出弹簧2的劲度系数．
【答案】 ①. 15.96—16.05均可 ②. 12.20---12.80均可 ③. 能
【解析】
【详解】试题分析：1）刻度尺读数需读到最小刻度的下一位，指针示数为16．00cm．
（2）由表格中的数据可知，当弹力的变化量△F=0．5N时，弹簧形变量的变化量为△x=4．00cm，根据胡克定律知：．结合L1和L2示数的变化，可以得出弹簧Ⅱ形变量的变化量，结合弹力变化量，根据胡克定律能求出弹簧Ⅱ的劲度系数．
考点：探究弹力和弹簧伸长的关系
【名师点睛】解决本题的关键掌握胡克定律，知道F=kx，x表示形变量，以及知道其变形式△F=k△x，△x为形变量的变化量．

18. 用DIS电流传感器测电源电动势和内电阻的实验中，提供的实验器材有：
A.待测电源（电动势E小于3V，内阻r约1.5Ω）；
B.DIS实验系统（电流传感器、数据采集器、计算机）；
C.开关K，D.导线若干；
E.定值电阻R0=2Ω；
F.滑动变阻器R（0~20Ω）；
G.滑动变阻器R（0~200Ω）；
H.电阻箱R（0~9999Ω）。
(1)完成本实验需要的器材有（填代号）A、B、C、D、E和_______。
(2)通过调节可变电阻，改变外电路电阻R外，由电流传感器得到相应电流值I，以R外为横坐标，I为纵坐标，由计算机拟合得到的I-R外图像为下图中的____

(3)为了由图像求得E和r，通过“变换坐标，化曲为直”，将图线变为直线，如图所示。图中纵坐标表示______。由图像可得电动势E=______V，内阻r=_______Ω。

【答案】 ①. H ②. C ③. ④. 2.8 ⑤. 1.4
【解析】
【详解】(1)[1]本实验没有伏特表，需要用能够读出具体阻值的电阻箱的阻值与R0的和R外来作为自变量，不能够选择滑动变阻器，故选H。
(2)[2]在闭合电路中，电源电动势为
E=I（R外+r）
可得I与R外的函数关系式为

根据数学知识知，I-R外的图象为图2中的C，故C正确，ABD错误。
(3)[3][4][5]根据闭合电路欧姆定律
E=I（R外+r）
可得与R外的一次函数关系式为

根据数学知识，直线的斜率

解得
E=2.8V
横截距

解得
r=1.4Ω
19. 研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中“反应过程”所用时间）t0=0.4s，但饮酒会导致反应时间延长．在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39m．减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动．取重力加速度的大小g=10m/s2．求：


（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；
（2）饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；
（3）减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值．
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设减速过程中，汽车加速度的大小为a，运动时间为t，
由题可知初速度，末速度，位移
由运动学公式得：①
②
由①②式代入数据得
③
④
（2）设志愿者饮酒后反应时间的增加量为，由运动学公式得
⑤
⑥
联立⑤⑥式代入数据得
⑦
（3）设志愿者力所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为，志愿者的质量为m，由牛顿第二定律得
⑧
由平行四边形定则得
⑨
联立③⑧⑨式，代入数据得
⑩
20. 如图所示，长为3l不可伸长的轻绳，穿过一长为l的竖直轻质细管，两端拴着质量分别为m、m的小球A和小物块B，开始时B先放在细管正下方的水平地面上．手握细管轻轻摇动一段时间后，B对地面的压力恰好为零，A在水平面内做匀速圆周运动．已知重力加速度为g，不计一切阻力．
（1）求A做匀速圆周运动时绳与竖直方向夹角θ；
（2）求摇动细管过程中手所做的功；
（3）轻摇细管可使B在管口下的任意位置处于平衡，当B在某一位置平衡时，管内一触发装置使绳断开，求A做平抛运动的最大水平距离．

【答案】（1）θ=45° ；（2）；(3) 。
【解析】
【详解】（1）B对地面刚好无压力，对B受力分析，得此时绳子的拉力为

对A受力分析，如图所示

在竖直方向合力为零，故

解得
（2）对A球，根据牛顿第二定律有

解得
故摇动细管过程中手所做的功等于小球A增加的机械能，故有

（3）设拉A的绳长为x（l≤x≤2l），根据牛顿第二定律有

解得
A球做平抛运动下落的时间为t，则有

解得
水平位移为

当时，位移最大，为
21. 如图所示，CEG、DFH是两条足够长的、水平放置的平行金属导轨，导轨间距为L，在CDFE区域存在垂直于导轨平面向上的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨的右端接有一阻值为R的电阻，左端与光滑弯曲轨道MC、ND平滑连接。现将一阻值为R，质量为m的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰停在磁场的右边界EF处。金属导轨电阻不计，EF左侧导轨光滑，右侧导轨粗糙，与导体棒间动摩擦因数为μ。建立原点位于磁场左边界CD、方向沿导轨向右的坐标轴x，已知导体棒在有界磁场中运动的速度随位移均匀变化，即满足关系式：，v0为导体棒进入有界磁场的初速度。求：
(1)有界磁场区域的宽度d；
(2)导体棒运动到加速度a；
(3)若导体棒从弯曲轨道上4h高处由静止释放，则导体棒最终位置坐标x和这一过程中导体棒上产生的焦耳热Q。

【答案】(1)；(2)，方向沿x轴负方向；(3) ；
【解析】
【详解】(1)导体棒在弯曲轨道上下滑，机械能守恒，有


导体棒由CD到EF，有


(2)导体棒运动到
处
速度为，则

联立上式，得

又


导体棒的加速度

方向沿x轴负方向。
(3)导体棒在弯曲轨道上下滑，有


导体棒运动到EF处，速度为，则

后在粗糙轨道上减速滑行，加速度为



导体棒在有界磁场中运动，速度从减小到，克服安培力做功为

此过程中电阻R上产生焦耳热为

22. 光电倍增管可将光信号转化为电信号并逐级放大，其前两个平行倍增极结构如图。当频率为的入射光照射到第1倍增极的上表面MN时，极板上表面逸出大量速率不同、沿各个方向运动的光电子，空间加上垂直纸面的匀强磁场，可使从MN逸出的部分光电子打到第2倍增极的上表面PQ。已知第1倍增极金属的逸出功为W，两个倍增极长度均为d，水平间距为，竖直间距为，光电子电量为e、质量为m，普朗克常量为h，仅考虑光电子在纸面内运动且只受洛伦兹力作用。
(1)求从MN上逸出的光电子的最大速率。
(2)若以最大速率、方向垂直MN逸出的光电子可以全部到达PQ，求磁感应强度的大小和方向。
(3)若保持(2)中的磁场不变，关闭光源后，发现仍有光电子持续击中PQ，求关闭光源后光电子持续击中PQ的时间。

【答案】(1)；(2)，垂直纸面向内；(3)
【解析】
【详解】(1)由题可知入射光照射到第倍增极上表面时发生光电效应，由爱因斯坦光电效应方程

解得逸出的光电子的最大速率

(2)作出粒子在磁场中的运动轨迹图如图所示

由图可知从点垂直向上射出的光电子经过磁场偏转恰好到达点，圆心在点，由几何关系得：偏转半径；由牛顿第二定律得

解得

因光电子带负电，由偏转图像可知光电子向右偏转，由左手定则可知磁场方向为垂直纸面向内
(3)关闭光源后，第倍增极持续接收光电子的最长时间对应的是轨迹圆心角最大的情况：当速率最大时，圆轨迹与相切时圆心角最大。设切点与端的水平距离为，则有

可得

轨迹没有集中，故从端出射并击中端的光电子轨迹圆心角最大，光电子在磁场中运动时间最长，如图，有几何关系得


故；光电子的运动周期

最长时间为

联立可得