最新2022年强基计划备考物理模拟训练卷(四)

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1、何为强基计划？1月15日，教育部发布关于在部分高校开展基础学科招生改革试点工作的意见，正式官宣：自2022 年起，36所“双一流A类”高校将试点实施“强基计划”，原有高校自主招生方式不再使用。强基计划主 要选拔培养有志于服务国家重大战略需求且综合素质优秀或基础学科拔尖的学生。聚焦高端芯片与软件、智能科技、新材料、先进制造和国家安全等关键领域以及国家人才紧缺的人文社 会科学领域，由有关高校结合自身办学特色，合理安排招生专业。要突出基础学科的支撑引领作用，重 点在数学、物理、化学、生物及历史、哲学、古文字学等相关专业招生。起步阶段，在部分一流大学” 建设高校范围内遴选高校开展试点。“强基计划”将积

2、极探索基础学科拔尖创新人才培养模式。单独制定培养方案。高校对通过强基计划录取的学生可单独编班，配备一流的师资，提供一流的学习条 件，创造一流的学术环境与氛围，实行导师制、小班化培养。建立激励机制，通过强基计划录取的学 生入校后原则上不得转到相关学科之外的专业就读。建立激励机制，畅通成长通道。对学业优秀的学生，高校可在免试推荐研究生、直博、公派留学、奖学 金等方面予以优先安排，探索建立本-硕-博衔接的培养模式。推进科教协同育人。鼓励国家实验室、国家重点实验室、前沿科学中心、集成攻关大平台和协同创新中 心等吸纳这些学生参与项目研究，探索建立结合重大科研任务的人才培养机制。强化质量保障。建立科学化、

3、多阶段的动态进出机制，对进入计划的学生进行综合考查、科学分流。建 立在校生、毕业生跟踪调查机制和人才成长数据库，根据质量监测和反馈信息不断完善招生和人才培养 方案。加强对学生的就业教育和指导，积极输送高素质后备人才。强基备考物理模拟试题四一选择题1 .下列说法中正确的是A .水在0C时密度最大.B. 一个绝热容器中盛有气体，假设把气体中分子速率很大的如大于 vA的分子全部取走，则气体的温度会下降，此后气体中不再存在速T真空率大于vA的分子.C. 杜瓦瓶的器壁是由两层玻璃制成的，两层玻璃 之间抽成真空，由成真空的主要作用是既可降低热 传导，又可降低热辐射.D. 图示为一绝热容器，中间有一隔板，隔

4、板左边盛有温度为T的理 想气体，右边为真空.现抽掉隔板，则气体的最终温度仍为T.【答案】.D【解析】水在0C时密度最大，选项A错误。一个绝热容器中盛有气 体，假设把气体中分子速率很大的如大于vA的分子全部取走，则气 体的温度会下降，由于分子无规则运动，相互碰撞，此后气体中任然 存在速率大于vA的分子，选项B错误.杜瓦瓶的器壁是由两层玻璃 制成的，两层玻璃之间抽成真空，抽成真空的主要作用是可降低热传 导，但是不能降低热辐射，选项C错误.图示为一绝热容器，中间有 一隔板，隔板左边盛有温度为T的理想气体，右边为真空.现抽掉隔 板，气体向真空碰撞，不做功，气体内能不变，则气体的最终温度仍 为T,选项D

5、正确.2.有一种关于行星带形成的假说，起源于太阳神赫利奥斯儿子法艾东 被宇宙神（尤必特尔）战败。按照这个假说，一群大石块（法艾东行 星应该由这些大石块形成的）太靠经木星（尤必特尔神），受到木星 引力场影响，群石块被瓦解成单个大石块小行星。据估算石群的 半径大约为104km,其质量（所有小行星质量之和）为木星质量的1。要使石群开始瓦解，它应该离木星中心距离（）远。（宙斯106 是希腊神话中最高的神，相当于罗马神话中尤必特尔木星）。A 6.3 x 105km B 7.9 x 105 km C 1.0 x 106 km D 1.26 x 106 km【答案】D解析】解答解；说石聲的匠量为Mn木呈的頂

6、量为刚右在白群的边绿有Y庚量为m的石块则石块芟宝的h率的万有引丈I：6块受到的穴星的万言引力：形一G爷 豊使石率开始瓦解则：F-F2 代入数観 联立亍得：G 呼即勺=、涪衍=V；1O0 x 104 = lOm 与D选项最接近故CE瞅 ABCil;趣：D3.如图，一半径为R电荷量为Q的带电金属球，求心位置O固定， P为球外一点.几位同学在讨论P点的场强时，有下列一些说法，其 中哪些说法是正确的？A.若P点无限靠近球表面，因为球表面带电，根据 库仑定律可推知，P点的场强趋于无穷大.B .因为在球内场强处处为0,若P点无限靠近球表 面，则P点的场强趋于0C.若Q不变，P点的位置也不变，而令R变小，则

7、P点的场强不 变.D .若保持Q不变，而令R变大，同时始终保持P点极靠近球表面 处，则P点的场强不变.【答案】.C【解析】：若P点无限靠近球表面，因为球表面带电，可把球看作在 球心的点电荷，根据库仑定律可推知，P点的场强不变，选项AB错 误；若Q不变，P点的位置也不变，而令R变小，则P点的场强不 变，选项C正确。若保持Q不变，而令R变大，同时始终保持P点 极靠近球表面处，则P点的场强随R的变大而减小，选项D错误.4.10只相同的轮子并排水平排列,圆心分别为01,02,03，,010,已知 O1O10=3.6m,水平转轴通过圆心,轮子均绕轴以n=4nr/s的转速顺 时针转动.现将一根长L=0.8

8、m、质量为m=2.0kg的匀质木板平放在这 些轮子的左端，木板左端恰好与O1竖直对齐(如上图所示)，木板与轮 缘间的动摩擦因数p=0.16.则木板保持水平状态运动的总时间为().A 1.5 s; B 2s; C 3s; D 2.5s【答案】.D【解析】轮子的半径r = oo =0.2m，角速度3=2nn=8rad /s .边18缘线速度与木板运动的最大速度相等，v=wr=1.6m/ s，木板加速运 动的时间t1=v/pg = 1s，立移为x1=_vL =0.8m。匀速运动的位移x2二2 g01010-L/2- x1=2.4m，匀速运动的时间t2= x2/v =1.5s，则木板r保持水平状态运动

9、的总时间t = t1+ t2 = 2.5s，选项D正确。5 .如图(a)，在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R , R 在PQ的右侧.导线PQ中通有正弦交流电i, i的变化如图(b)所示， 规定从Q到P为电流正方向.导线框R中的感应电动势()TA .在t二耳时为零TB.在t二2时改变方向Tc.在t二2时最大，且沿顺时针方向D.在t = T时最大，且沿顺时针方向【答案】ACT【解析】在t二4时，交流电图线切线斜率为o,即磁场变化率为0 ,e ab由E二込t二AfS知，E = 0,A项正确；TT在t二2和t二T时，图线斜率最大，在t二2和t二T时感应电动势最 大.T T在4到2之间，电流由

10、Q向P减弱，导线在R处产生垂直纸面向里的磁场，且磁场减弱，由楞次定律知，R产生的感应电流的磁场方向也T垂直纸面向里，即R中感应电动势沿顺时针方向，同理可判断在2到3T3兀时，R中电动势也为顺时针方向，在4T到T时，R中电动势为逆 时针方向，C项正确，B、D项错误.二.填空题6.（11分）为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”，查资料1得知：“弹簧的弹性势能Ep = 2kx2 ,剧 彳弹簧联据簧原畏；000防O匕其中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧 需的形变量”。某同学用压缩的弹簧推碗簿一=甲乙 静止的小球（已知质量为m）运动来探究这一问题。为了硏究方便， 把小铁球O放在水平桌面上做实验，让小铁球

11、O在弹力作用下运动， 即只有弹簧推力做功。该同学设计实验如下：（1）如图甲所示，将轻质弹簧竖直挂起来，在弹簧的另一端挂上小铁球O,静止时测得弹簧的形变量为d。在此步骤中，目的是要 确定，用m、d、g表示为。（2）如图乙所示，将这根弹簧水平放在光滑桌面上，一端固定 在竖直墙面，另一端与小铁球接触，用力推小铁球压缩弹簧；小铁球 静止时测得弹簧压缩量为x，撤去外力后，小铁球被弹簧推出去，从 水平桌面边沿抛出落到水平地面上。（3 ）测得水平桌面离地高为h，小铁球落地点离桌面边沿的水 平距离为L，贝U小铁球被弹簧弹出的过程中初动能Ek1二,末动能Ek2二（用m、h、L、g表示）；弹簧对小铁球做的功 W

12、二（用 m、x、d、g 表示）。对比W和（Ek2 - Ek1）就可以得出“外力做功与物体动能变化 的关系”，即：“在实验误差范围内，外力所做的功等于物体动能的 变化”。【答案】（1）弹簧劲度系数k（2分），k mg（2分）；d（3）0（2 分），mgL （3 分），mgx 2 （2 分）。4h2d【解析】由mg = kd可知在此步骤中，目的是要确定劲度系数k , k=mg/d。小铁球被弹簧弹出的过程中初动能Ek1 = 0,由L=vt, h=gt2末动能Ek2= 1 mv2 =哑。作出弹力F随x变化图象,二kx,24h图象面积表示弹力做功所以弹簧对小铁球做的功W二1 kxx二込。22d7.如图所

13、示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容用1乂、A 积）。两气缸各有一个活塞，质量分别为ml ,*和m2，活塞与气缸无摩擦。活寨的下方为理想气体上方为真空。当 气体虹于平衡狀态时，两话活塞位于同一高度（已知m1=2m， m2=2m） 在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后 两活塞的高度差为（假定环境温度始终保持为TO ）。 在达到上一问的终态后，环境温度由TO缓慢上升到1. 25T0,试 问在这个过程中,气体对活塞做的功为（假定在气体状态变化过程中， 两物块均不会碰到气缸顶部）。【答案】【解析】试題分析：设左、右活基的面积分别郑:和,由于旬埶:于平

14、衡賊态颉两涯对气体的压强相导二卩：淬竺，厶止生：5 -2JTS占在两亍活塞上笛初质量为n的物块后假设左右两活基仍没有班到汽缸底却,E：用込：；P -, P,-s , W.陀沽那玮弓汕询h所匚ri址血心为山2s,在丈I芯 气体的压强为号，律枳加此在丸芯 PF丄生打竽 I朴为加，.疣丘狂主们言民“乂 L1 三吏恚日工伸创 2解得:归，艮哂活塞的高度差为归、“亠1汩&巾打|升丰厂一 1.2辺 厂=h诽r岂心A左： m耳已古勺1間才沽萃# F:弟V萨豆工徉存：*=；，毎匸用一诽狂主;7诂两更门打:Jf=FS=(v-Lj . |、丫07 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大，因而引起功率变化.一硏究性

15、学习小组在实验室通过实验硏究这一问题，实验室备有的器材有：电 压表(03 V,约3 kQ),电流表(00.6 A,约0.1 Q),电池，开关， 滑动变阻器，待测小灯泡，导线若干.实验时，要求小灯泡两端电压 从0逐渐增大到额定电压.在虚线框内画出实验电路图.(2)根据实验测得数据描绘出如图所示的U-I图象，小灯泡电压 随电流变化曲线，由此可知，小灯泡电阻R随温度T的关系是(3)如果一电池的电动势为2 V，内阻为2.5 Q.请你根据上述实验的结果，确定小灯泡接在该电池的两端，小灯泡的实际功率是W.【答案】：(1 )见解析图(2)小灯泡的电阻R随温度T升高而增大 0.44(0.390.48都可以)【

16、解析】根据题目要求，小灯泡两端 电压从0逐渐增大到额定电压，应该设计成分压电路；由于小灯泡电 阻不大，电流表外接设计的实验电路原理图如图所示.(2) 由小灯泡电压随电流变化曲线可知，图线上点的纵横坐标比 值随电流的增大而增大，说明小灯泡的电阻R随电流的增大而增大， 而电流增大则导致灯丝温度升高，所以小灯泡的电阻R随温度T升 高而增大.(3) 在小灯泡电压随电流变化曲线上作出电池的伏安特性曲线， 如图，该曲线与小灯泡电压随电流变化曲线的交点对应的纵横坐标值 (0.40,1.10)即为小灯泡的电压和电流，小灯泡的实际功率是P二UI二 1.10x0.40 W = 0.44 W.8.如图甲所示，力传感

17、器A与计算机相连接，可获得力随时间变化的 规律。将力传感器固定在光滑水平桌面上，则力端通过轻质细绳与一 滑块相连，调节传感器高度使细绳水平，滑块放在较长的小车上，滑 块的质量m = 1.0kg，小车的质量为M=0.65kg。一根轻质细绳跨过 光滑的定滑轮，其一端连接小车，另一端系一只空沙桶，调节滑轮可 使桌面上部细绳水平，整个装置先处于静止状态。现打开传感器的同 时缓慢向沙桶里倒入沙子,当小车刚好开始运动时立即停止倒沙子。 若力传感器采集的F-t图象如乙图所示，请结合该图象，求：（重力 加速度g = 10m/s2）Z!H（1）小车刚开始运动时沙桶及所装沙子的总质量 m0=；滑块与小车间的动摩擦

18、因数二；（2 ）小车运动稳定后的加速度大小a = o【答案】（1） 0.35kg0.3（2） 0.5m/s2。【解析】（1）由图象可知，小车刚好要运动时受的是最大静摩擦力 为 fm =3.5N，此时沙桶及所装的沙子总重力m0g =fm，所以，沙桶及所装的沙子总质量m0 =0.35kg。稳定后，滑块所受的摩擦力f=3.0N ,由 f=pmg 解得|J=0.3.O（2 ）设细绳中的拉力为F，对沙桶及所装的沙子由牛顿第二定律得: m0g-F=m0a ,对小车由牛顿第二定律得：F-f=Ma ,解得：a=0.5m/s2o三.计算题9.（10分）如图所示,一水平放置的厚度为I折射率为n的平行玻 璃砖，下表

19、面镀银（成反射镜）一物点A位于玻璃砖的上方距玻璃砖的 上表面为h处。观察者在左点附近看到了 A点像。A点的像到A点 的距离等于多少?不考虑光经玻璃砖上表面的反射.【解析】解务田折射走澤得汕gpl迟由JL何关杀得：心：花述冷品碣I， 4 = 2卜:_+匚片-外式中.卄为物連傑”腮距蛊在小曲度近们下耳 泊皿“沁皿.：3计严贞门巴.tsnfgc0旳轴#叮祜. 取立以上答式解尊：g卜+;n解法二：S折射定萍得e i r芒=1】 i r3田几何主系隹旳=卅日n日；_. k2=I tanSj H=2伯+嘟ta n：少-日i) 式已H兀物阔像*的距离，利用小角度近似关系:f nFf inGr ：.f 1戋R

20、：ii】$=,”广-3 Rl/m,得 2= H-lAf像玄到谕的距套汰h心叶厶10（18 分）如图所示，一摩尔理想气体，由压强与体积关系的 pV图中的状态A出发，经过一缓慢的直线过程到达状态B ,已知状 态B的压强与状态A的压强之比为1若要使整个过程的最终结果是2气体从外界吸收了热量，则状态 B 与状态 A 的体积之比应满足什么条件？已知此理想气体每摩尔的内能为3 RT，R为普适气体常量，T2为热力学温度。【解析】令AU表示系统内能的增量，Q和W分别表示系统吸收的热量和外界对系统所做的功，由热力学第一定律，有AU = Q + W（1）令T1、T2分别表示状态A和状态B的温度，有AU = -R（

21、T -T）（ 2）2 2 13)令p1、p2和V1、V2分别表示状态A、B的压强和体积，由（2） 式和状态方程可得AU = 3(p V -pV)2 2 2 1 1气体膨胀对外界做功，做功大小等于pV图图线下所围的面积w = -1（ p + p）（v - V）（ 4）2 2 1 2 1要系统吸热，即Q 0，由以上各式解得312（叮-吧）+ 2（卩广耳）匕-匕） 05)按题意b =1，代入上式得p 2V32 V 211天天向上独家原创.评分标准：本题16 分。（1）、（2）、（3）式各3分，（4）式4 分，（5）式 3 分，（6）式 2 分。11 .如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.

22、5kg的小物 块，它与水平台阶表面的动摩擦因数M=0.5 ,且与台阶边缘0点的距 离s=5m .在台阶右侧固定了一个1/4圆弧挡板，圆弧半径R=1m , 今以0点为原点建立平面直角坐标系.现用F=5N的水平恒力拉动 小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板（1）若小物块恰能击中档板上的P点（0P与水平方向夹角为37, 已知sin37J 0.6 / cos37J 0.8 ），则其离开0点时的速度大小;（2）为使小物块击中档板，求拉力F作用的最短时间；（3）改变拉力 F 的作用时间，使小物块击中挡板的不同位置求击 中挡板时小物块动能的最小值2解析：（1）小物块从O到P,做平抛运动水

23、（2 分）平方向:R cos37 = v t0竖直方向：1:R sin 37= gt 22（2 分）解得R cos37 4 芮 /v =3m / s02 R sin373g（1分）由动（1 分）能定理得：Fx 一卩 mgS AE 0k解得x 2.5m（1 分）由牛顿第二定律得:F - mg ma（1 分）（2）为使小物块击中档板，小物块必须能运动到O点，解得a = 5m / s 2（1 分）由运动学公式得：x = 1 at 22解得：t = 1s（1 分）（3 ）设小物块击中挡板的任意点坐标为（x,y）1 分）1y = - gt2（1 分）1=mv 2 + mgy201 分）1 分）E = m

24、gR2 * 3mgy k 4 y1 分）E = 5 j3jk min 2（1分） 12.（18分）粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场具中 某一区域的电场线与123456789x/m0.0.0.150.0.0.0.0.0.05102025303540459/(x9.4.3.002.1.1.1.1.1.105 V)0050258050291300根据上述E表格中的数据可作出如图丿所示* 时 X 105 V)x轴平行，且沿X轴方向的电势9与坐标值X的关系如下表格所示：的9- X图象.现有一质量为m=0.10kg、电荷量为 q = 1.0x10-7 C、带正电荷的滑块P（可 视作质点）,其

25、与水平面间的动摩擦因数 p=0.20,g 取 10m/s2.问:（1）由数据表 格和图象给出的信息，写出沿x轴的电 势9 与x的函数关系表达式.若将滑块P无初速度地放在 x1=0.10m处，则滑块最终停止在何处?在上述第（2）问的整个运动过程中，滑块P的加速 度如何变化？当它位于x=0.15m时它的加速度为多大?（电场中某点场强大小为9 x图线上某点对应的斜率大小）（4）若滑块P从x=0.60m处以初速度vO沿x轴负方向运动，要使滑块 恰能回到出发点，其初速度vO应为多大？【解析】（1）由数据表格和题图 可得，电势9与x成反比关系，（1分）即：9= 4.5x V. .（2 分）x设滑块停止的位

26、置为X2,电势为92 ,由动能定理有q（9l-92）-pmg（x2-x1） = 0 ,（1 分）即有：q （4.5xi4 - 4.5xi4 ） -pmg（x2-x1） = 0（1 分）xx1 2代入数据可解得x2=0.225m（x2=0.1m舍去）（2分）（3）滑块P在整个运动过程中先做加速度逐渐减小的变加速运动，后 做加速度逐渐增大的减速运动.即加速度先减小后增大.当它位于x二0.15 m时，图象上该点的切线斜率的大小表示场强大小:E=如=2.0Axx106N/C滑块P在该点的水平合力 Fx二qE-pmg = 1.0x10-7x2.0x106N- 0.20 x0.10x10N=0 ,（1分）故滑块的加速度a二Fx/m=0. （2分）r（4）设滑块P到达的最左侧位置为x,电势为9,则滑块由该位置返回到出发点的过程中,由动能定理得W F +W fEk=0 （1 分）有q -9 ）-pmg（x-x ） = 0 （1 分）即有：q （彳5xi4 - 4.5xi4）-pmg（x-x） = 0（1 分）xx代入数据可解得x = 0.0375m（ x二0.6 m舍弃）（1分）再对滑块从开始运动到返回出发点的整个过程，由动能定理得-2pmg(x -x) = 0 -1 mv02 ,(1 分)2代入数据可解得v0二匹m/ s。2