陜西 李寶文

2017年新課標高考物理模擬卷（二）

陜西 李寶文

第Ⅰ卷（選擇題 共48分）

一、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，第1～4題只有一項符合題目要求，第5～8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

1．計算機硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，讀寫磁頭在計算機的指令下移動到某個位置，硬盤盤面在電機的帶動下高速旋轉(zhuǎn)，通過讀寫磁頭讀寫下方磁盤上的數(shù)據(jù)。磁盤上分為若干個同心環(huán)狀的磁道，每個磁道按圓心角等分為18個扇區(qū)?，F(xiàn)在普通的家用電腦中的硬盤的轉(zhuǎn)速通常有5 400r／min和7 200r／min兩種，硬盤盤面的大小相同，則 （ ）

A．磁頭的位置相同時，7 200r／min的硬盤讀寫數(shù)據(jù)更快

B．對于某種硬盤，磁頭離盤面中心距離越遠，磁頭經(jīng)過一個扇區(qū)所用的時間越長

C．磁頭在不同位置時，5 400r／min的硬盤磁頭經(jīng)過一個扇區(qū)所用時間不相等

D．5 400r／min和7 200r／min的硬盤盤面邊緣的某點的向心加速度的大小之比為3∶4

2．（2017·安徽省皖南八校第二次聯(lián)考）一顆在赤道上空做勻速圓周運動運行的人造衛(wèi)星，其軌道半徑上對應(yīng)的重力加速度為地球表面重力加速度的四分之一，則某一時刻該衛(wèi)星觀測到地面赤道最大弧長為（已知地球半徑為R）（ ）

3．（2017·四川省成都外國語學校月考）如圖所示在足夠長的光滑水平面上有一靜止的質(zhì)量為M的斜面，斜面表面光滑、高度為h、傾角為θ。一質(zhì)量為m（m＜M）的小物塊以一定的初速度沿水平面向右運動，不計沖上斜面過程中的機械能損失。如果斜面固定，則小物塊恰能沖到斜面的頂端。如果斜面不固定，則小物塊沖上斜面后能達到的最大高度為 （ ）

4．如圖所示，豎直平面內(nèi)有一光滑直桿AB，桿與水平方向的夾角為θ（0≤θ≤90°），一質(zhì)量為m的小圓環(huán)套在直桿上。給小圓環(huán)施加一與該豎直平面平行的恒力F，并從A端由靜止釋放。改變直桿和水平方向的夾角θ，當直桿與水平方向的夾角為30°時，小圓環(huán)在直桿上運動的時間最短，重力加速度為g，則以下選項錯誤的是 （ ）

A．恒力F一定沿與水平方向夾角30°斜向右下的方向

B．恒力F和小圓環(huán)的重力的合力一定沿與水平方向夾角30°斜向右下的方向

5．用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。所用光子能量為2．75eV的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應(yīng)，電流表G的示數(shù)不為零；移動變阻器的觸點c，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)大于或等于1．7V時，電流表示數(shù)為0，則下列說法正確的是 （ ）

A．光電子的最大初動能始終為1．05eV

B．光電管陰極的逸出功為1．05eV

C．開關(guān)S斷開后，電流表G中有電流流過

D．當滑動觸頭向a端滑動時，反向電壓增大，電流增大

6．（2017·安徽省馬鞍山二中、安徽師大附中階段性測試）如圖所示，在x、y坐標系中有以O(shè)點為中心，邊長為0．20m的正方形，頂點A、B、C、D 分別在坐標軸上，在該平面內(nèi)有一勻強電場（圖中未畫出），已知A、B、C三點的電勢分別為－3V，則下列說法正確的是 （ ）

D．電場場強方向與x軸正方向成θ＝30°角

7．（2016·江蘇省泰州中學四模）某學習小組設(shè)計了一種發(fā)電裝置如圖甲所示，圖乙為其俯視圖，將8塊外形相同的磁鐵交錯放置組合成一個高h＝0．5m、半徑r＝0．2m的圓柱體，其可繞固定軸OO′逆時針（俯視）轉(zhuǎn)動，角速度ω＝100rad／s，設(shè)圓柱外側(cè)附近每個磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小均為B＝0．2T，方向都垂直于圓柱體側(cè)表面，靠緊圓柱體外側(cè)固定一根與其等高，電阻為R1＝0．5Ω的細金屬桿ab，桿與軸OO′平行，圖丙中阻值R＝1．5Ω的電阻與理想電流表A串聯(lián)后接在桿a、b兩端，下列說法正確的是（ ）

A．電流表A的示數(shù)約為1．41A

B．桿ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為E＝2V

C．電阻R消耗的電功率為2W

D．在圓柱體轉(zhuǎn)過一周的時間內(nèi)，流過電流表A的總電荷量為零

8．（2017·石家莊市第二中學第四次考試）如圖所示，S處有一粒子源，可向紙面內(nèi)任意方向不斷地均勻發(fā)射質(zhì)量為m＝6．4×10－27kg，帶電量q＝＋3．2×10－19C，速度v＝1．0×106m／s的帶電粒子，有一垂直紙面的感光板，其在紙面內(nèi)的長度為0．4m，中點O與S連線垂直板，OS距離為0．2m，板下表面和上表面被粒子擊中會把粒子吸收，整個平面充滿方向垂直于紙面向里的勻強磁場（圖中未畫出），磁感應(yīng)強度為B＝0．1T，不考慮粒子間的相互作用，則（ ）

A．粒子打板前均逆時針做勻速圓周運動

B．所有粒子都可以打到板上

D．穩(wěn)定后某時刻，擊中上、下板面粒子之比為1∶1

第Ⅱ卷（非選擇題 共62分）

二、非選擇題：本卷包括必考題和選考題兩部分。第9～11題為必考題，每個試題考生都必須作答。第13，14題為選考題，考生根據(jù)要求作答。

（一）必考題（共47分）

9．（7分）如圖甲為研究“轉(zhuǎn)動動能與角速度關(guān)系”的實驗裝置示意圖，現(xiàn)有的器材為：固定在豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤（轉(zhuǎn)軸水平）、帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器（接交流電的頻率為50Hz）、紙帶、重錘、游標卡尺、天平?；卮鹣铝袉栴}：

（1）如圖乙所示，用20分度的游標卡尺測得圓盤的直徑d為________cm；

（2）將懸掛鐵錘的紙帶穿過打點計時器后，繞在轉(zhuǎn)盤邊緣上，紙帶一端固定在轉(zhuǎn)盤上，使得轉(zhuǎn)盤與紙帶不打滑，設(shè)紙帶厚度不計，接通電源，釋放重錘，打點計時器打出的紙帶如圖丙所示，O、A、B、C…各點為連續(xù)打出的點跡，則由圖丙中數(shù)據(jù)可得，打下點跡D時，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為ωD＝________rad／s（保留三位有效數(shù)字）；

（3）下表為各點對應(yīng)的轉(zhuǎn)動動能Ek和角速度ω值，請你猜想轉(zhuǎn)動動能Ek和角速度ω滿足的關(guān)系式為Ek＝________（填準確的表達式）。

_19．7_______計數(shù)點 ___A ___B ___C … ___E轉(zhuǎn)動動能Ek（J） 0．001 0 0．003 9 0．008 9 … 0．024角速度ω（rad／s） 4．0 7．9 _11．9 …

10．（8分）（2017·河南省南陽市第一中學周考）實際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。測量實際電流表G1的內(nèi)阻r1的電路如圖甲所示。供選擇的儀器如下：

①待測電流表G1（0～5mA，內(nèi)阻約300Ω）；

②電流表G2（0～10mA，內(nèi)阻約100Ω）；

③定值電阻R1（300Ω）；

④定值電阻R2（10Ω）；

⑤滑動變阻器R3（0～1 000Ω）；

⑥滑動變阻器R4（0～20Ω）；

⑦干電池（1．5V）；

⑧開關(guān)S及導(dǎo)線若干。

（1）定值電阻應(yīng)選_______，滑動變阻器應(yīng)選________（在空格內(nèi)填寫序號）。

（2）用線條在圖乙中把實物圖補充連接完整。

（3）補全實驗步驟：

①按電路圖連接電路，將滑動變阻器的滑動觸頭移至最______（填“左”或“右”）端；

②閉合開關(guān)S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2；

③多次移動滑動觸頭，記錄相應(yīng)的G1、G2讀數(shù)I1、I2；

④以I2為縱坐標，I1為橫坐標，作出相應(yīng)圖線，如圖丙所示。

（4）根據(jù)I2－I1圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測電流表內(nèi)阻的表達式_______。

11．（12分）（2017·湖北省八校聯(lián)考試題）如圖所示，電路中電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，其他各電阻阻值R1＝R3＝3R，R2＝R。水平放置的平行金屬板A、B間的距離為d，板長為L。在A板的左下端且非常靠近極板A的位置，有一質(zhì)量為m、電荷量為－q的小液滴以初速度v0水平向右射入兩板間（重力加速度用g表示）。求：

（1）若使液滴能沿v0方向射出電場，電動勢E1應(yīng)為多大？

（2）若使液滴恰能打在B板的中點，電動勢E2應(yīng)為多大？

12．（20分）如圖所示，某貨場需將質(zhì)量m1＝50kg的貨物（可視為質(zhì)點）從高處運送至地面，為避免貨物與地面發(fā)生撞擊，現(xiàn)利用光滑傾斜軌道SP、豎直面內(nèi)弧形光滑軌道PQ，使貨物由傾斜軌道頂端距底端高度h＝1m處無初速度滑下。兩軌道相切于P點，傾斜軌道與水平面夾角為θ＝60°，弧形軌道半徑R＝2m，末端切線水平。地面上緊靠軌道依次擺放兩塊完全相同的木板A、B，長度均為l＝4m，質(zhì)量均為m2＝50kg，木板上表面與弧形軌道末端Q相切。貨物與木板間的動摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2＝0．12。（不考慮貨物與各軌道相接處能量損失，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，取g＝10m／s2）

（1）求貨物到達弧形軌道始、末端時對軌道的壓力。

（2）若貨物滑上木板A時，木板不動，而滑上木板B時，木板B開始滑動，求μ1應(yīng)滿足的條件。

（3）若μ1＝0．30，求貨物滑上木板后與木板系統(tǒng)所能產(chǎn)生的熱量。

（二）選考題：共15分。請考生從2道物理題中任選一道作答，如果多做則按所做的第一題計分。

13．【選修3－3】（15分）（1）（5分）（原創(chuàng)）下列關(guān)于熱學問題的說法正確的是_______。

A．陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃運動是布朗運動

B．氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和

C．只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低

D．晶體沿各個方向的物理性質(zhì)都是一樣的

E．一定量的氣體，在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加

（2）（10分）一上端開口、下端封閉的細長玻璃管傾斜放置，與水平面夾角θ＝30°。玻璃管的中間有一段長為l2＝50cm的水銀柱，水銀柱下部封有長l1＝25cm的空氣柱，上部空氣柱的長度l3＝60cm?，F(xiàn)將一活塞從玻璃管開口處緩緩?fù)峦?，使管下部空氣長度變?yōu)閘1′＝20cm，如圖所示。假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣，已知大氣壓強為p0＝75cmHg，環(huán)境溫度不變，求活塞下推的距離Δl。

14．【選修3－4】（15分）（1）（5分）一列簡諧橫波在某介質(zhì)中沿直線由a點向b點傳播，a、b兩點的平衡位置相距2．5m，如圖所示，圖中實線表示a點的振動圖象，圖中虛線表示b點的振動圖象，則下列說法中正確的是_______。

B．從0時刻起經(jīng)過0．40s，質(zhì)點a、b運動的路程均為16cm

C．在t＝0．45s時質(zhì)點b又回到平衡位置

D．在0．1～0．15s內(nèi)，質(zhì)點b向y軸負方向運動，做加速度逐漸變大的減速運動

E．此波的傳播速度可能為1．2m／s

（2）（10分）一立方體透明物體橫截面如圖所示，底面BC和右側(cè)面CD 均鍍銀（圖中粗線），P、M、Q、N 分別為AB 邊、BC邊、CD邊、AD邊的中點，虛線在ABCD所在的平面內(nèi)并與AB平行。虛線上有一點光源S，從S發(fā)出一條細光線射到P點時與PA的夾角成30°，經(jīng)折射后直接射到M點，從透明物體的AD面上射出后剛好可以回到S點。試求：（計算中可能會用到

（?。┩该魑矬w的折射率n；

（ⅱ）若光在真空中的速度為c，正方形ABCD的邊長為a，則光從S點發(fā)出后，經(jīng)過多長時間射回S點？

參考答案及解析

1．A 【解析】磁頭位置相同時，轉(zhuǎn)速快的硬盤磁頭通過相同扇區(qū)用時少，即讀寫數(shù)據(jù)更快，故A項正確；對于某種硬盤其轉(zhuǎn)速一定，則其角速度一定，而扇區(qū)是根據(jù)圓心角劃分的，故通過某扇區(qū)的時間與角速度即轉(zhuǎn)速有關(guān)，與磁頭離盤面中心距離遠近無關(guān)，B項錯誤；扇區(qū)是根據(jù)圓心角來劃分的，轉(zhuǎn)速一定，則其角速度也一定，所以通過相同扇區(qū)即相同圓心角的時間是一定的，與磁頭與所處的位置無關(guān)，故C項錯誤；由題意知轉(zhuǎn)速之比為3∶4，角速度之比與轉(zhuǎn)速之比相等，向心加速度a＝rω2，硬盤邊緣的向心加速度之比不等于角速度即轉(zhuǎn)速之比，故D項錯誤。

5．BC 【解析】根據(jù)題述“當電壓表的示數(shù)大于或等于1．7V時，電流表示數(shù)為0”可知截止電壓為1．7V，由動能定理可知，光電子的最大初動能始終為1．7eV，A項錯誤；由愛因斯坦光電效應(yīng)方程，可知光電管陰極的逸出功為W＝E－Ek＝2．75eV－1．7eV＝1．05eV，B項正確；開關(guān)S斷開后，產(chǎn)生的光電子可形成回路，電流表G中有電流流過，C項正確；當滑動觸頭向a端滑動時，反向電壓增大，沒有電流通過，D項錯誤。

6．ACD 【解析】在勻強電場中，AB∥CD且AB＝CD，所以UAB＝UDC，D點的電勢為，解得F的最小值為，A項正確；設(shè)過O點的零等勢線與x軸夾角為α，則；解得，因電場線與等勢面正交，故電場場強方向與x軸正方向成θ＝30°角，C、D項正確。

9．（1）5．030 （2）15．9 （3）6．25×10－5ω2J

【解析】（1）游標卡尺主尺部分讀數(shù)為5．0cm，游標讀數(shù)為0．05×6＝0．30mm＝0．030cm，所以最終讀數(shù)為5．0cm＋0．030cm＝5．030cm。

（3）由表格中數(shù)據(jù)分析可知，當轉(zhuǎn)盤的角速度增大為原來2倍時，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的4倍，當轉(zhuǎn)盤的角速度增大為原來4倍時，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式為Ek＝kω2。k是比例系數(shù)。將任一組數(shù)據(jù)比如：ω＝4rad／s，Ek＝0．001J，代入得到k＝6．25×10－5J·s／rad，所以轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式是Ek＝6．25×10－5ω2J。

10．（1）③ ⑥ （2）如圖所示 （3）左

（4）r1＝（k－1）R1

【解析】（1）由于待測電流表G1量程等于G2的量程的一半，所以應(yīng)將阻值與待測電流表內(nèi)阻相等的的定值電阻③R1并聯(lián)進行改裝，使得改裝后的電流表的量程與電流表G2的量程相等，以便于測量，由于滑動變阻器采用分壓式接法，阻值越小越方便調(diào)節(jié)，所以滑動變阻器應(yīng)選⑥R4。

（2）連接電路圖時，應(yīng)先連好分壓電路，然后再連接測量電路，連線圖如圖。

（3）為保護電流表，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片置于輸出電壓最小時，故置于最左端；

由①②得E1＝4 mgd／q。

（2）由于液滴恰好打在B板正中央，利用平拋規(guī)律有

12．（1）750N，方向垂直于斜面SP斜向下和1 500N，方向豎直向下 （2）0．24＜μ1≤0．36 （3）933．3J

【解析】（1）設(shè)貨物滑到弧形軌道始、末端時的速度分別為vP、vQ，對貨物的下滑過程中根據(jù)機械能守恒定律得：

設(shè)貨物滑到弧形軌道始、末端所受支持力的大小分別為FNP、FNQ，根據(jù)牛頓第二定律得

聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)得FNP＝750N，F(xiàn)NQ＝1 500N。

根據(jù)牛頓第三定律，貨物到達弧形軌道始、末端時對軌道的壓力大小分別為750N，方向垂直于斜面SP斜向下和1 500N，方向豎直向下。

（2）若滑上木板A時，木板不動，由受力分析得μ1m1g≤μ2（m1＋2 m2）g

若滑上木板B時，木板B開始滑動，由受力分析得μ1m1g＞μ2（m1＋m2）g

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得0．24＜μ1≤0．36。

（3）μ1＝0．3，由上問可知，貨物在木板A 上滑動時，木板不動，設(shè)貨物在木板A上做減速運動時的加速度大小為a1，由牛頓第二定律得μ1m1g＝m1a1

設(shè)貨物滑到木板A末端時的速度為v1，由運動學公式得

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得v1＝4m／s

貨物滑過木板A系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q1＝μ1m1gl＝600J

設(shè)貨物滑上木板B經(jīng)過時間t，貨物與木板B達到共同速度v2，木板B的加速度為a2，由運動學公式和牛頓第二定律，有v2＝a2t

貨物相對木板B位移Δx＝x1－x2

Δx＜l＝4m，可見貨物與木板B達到共同速度后，由于μ1＞μ2，故兩者整體在水平面上做勻減速運動直至停止，

13．（1）BCE （2）20cm

【解析】（1）布朗運動的微粒非常小，肉眼是看不到的，陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃運動是機械運動，不是布朗運動，A項錯誤；氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，B項正確；溫度越高分子熱運動就越劇烈，C項正確；非晶體沿各個方向的物理性質(zhì)都是一樣的

，故D項錯誤；一定量的氣體，壓強在微觀上由單位時間內(nèi)對器壁單位面積碰撞的分子數(shù)和每個分子對器壁的平均作用力決定，壓強不變，而溫度降低，每個分子對器壁的平均作用力變小，單位時間內(nèi)對器壁單位面積碰撞的分子數(shù)將增加，故E項正確。

（2）以cmHg為壓強單位。在活塞下推前，玻璃管下部空氣柱壓強為p1＝p0＋l2sin 30°

設(shè)活塞下推后，下部空氣柱的壓強為p′1，由玻意耳定律得p1l1＝p′1l′1

設(shè)此時玻璃管上部空氣柱的壓強為p′2，則：

p′2＝p′1－l2sin 30°

由玻意耳定律得p0l3＝p′2l′3

設(shè)活塞下推距離為 Δl時即Δl＝l1＋l3－（l′1＋l′3）

得Δl＝20cm。

（2）（ⅰ）根據(jù)題意作光路圖，光線在P點發(fā)生折射時，入射角為60°，折射角為45°

（作者單位：陜西省寶雞市斗雞中學）