高考物理押题卷二Word文档格式.docx
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V
B.若用户得到的电压为220V,则降压变压器的匝数比小于n∶1
C.升压变压器原线圈两端的电压与降压变压器原线圈两端的电压之比一定为1∶n
D.若用户增加时,输电线上分得的电压将减小
【答案】B
4.2013年12月2日,我国第三颗探月卫星“嫦娥三号”搭乘“长征三号乙”火箭发射升空。
已知月球半径为地球半径R的
,月球表面重力加速度大小为地球表面重力加速度g大小的
,地球的第一宇宙速度为v1,“嫦娥三号”总质量为m,环月运行为圆周运动,则在环月过程中“嫦娥三号”的动能可能为( )
A.
B.
C.
D.
解析 由mg月=m
可知月球的第一宇宙速度v=
=
v1,这是最大环绕速度,所以在环月过程中“嫦娥三号”的动能Ek≤
mv2=
,即D对。
5.半径为R、均匀带正电荷的绝缘球体在空间产生对称的电场,场强沿半径分布如图所示,则以下说法中正确的是()
A.由图象可知,球体内电场强度的大小与到球心的距离成正比,球体外电场强度的大小与到球心的距离成反比
B.E-r图象中面积的单位为N
C.从球心向外,随着距离的增加电势逐渐降低
D.一带负电的点电荷离球体越近电势能越大
【答案】C
【解析】由图象可知,在球体外离球心2R处的电场强度的大小为离球心R处的电场强度的大小1/4,即不与到球心的距离成反比,故选项A错误;
在E-r图象中面积表示电势差,单位应为V,故选项B错误;
由图象可知,从球心向外,图线均分布在横轴的上方,图线与横轴所围的面积始终为正值,即电势差始终为正值且逐渐增大,说明随着距离的增加电势逐渐降低,故选项C正确;
根据电势能Ep=qφ可知,带负电的点电荷离球体越近电势能越小,故选项D错误。
二、多项选择题:
本题共4小题,每小题4分,共计16分。
每小题有多个选项符合题意。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。
6.如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,C为电容器,L为小灯泡,电表均为理想电表,闭合开关S后,若增大照射光强度,则()
A.电压表的示数增大B.小灯泡的功率减小
C.电容器上的电荷量增加D.两表示数变化量的比值|
|不变
【答案】AD
7.如图6所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B(均可看做质点),已知OA=2OB,两物体与盘面间的动摩擦因数均为μ,两物体刚好未发生滑动,此时剪断细线,假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度为g,则( )
图6
A.剪断前,细线中的张力等于
B.剪断前,细线中的张力等于
C.剪断后,两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动,不会发生滑动
D.剪断后,B物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动,A物体发生滑动,离圆心越来越远
解析 剪断前令细线中张力为T,则对物体B有μmg-T=mω2·
OB,对物体A有μmg+T=mω2·
2OB,联立解得T=
,A错、B对;
剪断细线后,T消失,物体B所受静摩擦力能提供其做匀速圆周运动的向心力,即B仍随圆盘做匀速圆周运动,物体A的最大静摩擦力不足以提供其做匀速圆周运动的向心力,即物体A发生滑动,离圆心越来越远,C错、D对。
答案 BD
8.质量为m的物体在水平恒定外力F作用下沿水平面做匀加速直线运动,一段时间后撤去外力,已知物体的v-t图象如图7所示,则下列说法正确的有( )
图7
A.物体所受摩擦力大小为
B.水平拉力大小是物体所受摩擦力大小的2倍
C.物体在加速段的平均速度大于减速段的平均速度
D.0~3t0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为
解析 由v-t图象知物体在加速段的加速度大小为a1=
,在减速段的加速度大小为a2=
,由牛顿第二定律知物体所受摩擦力大小为f=ma2=
,A对;
而F-f=ma1,即水平拉力大小为F=
,是物体所受摩擦力大小的3倍,B错;
由v-t图象知物体在加速段的平均速度和在减速段的平均速度均为
,C错;
0~3t0时间内物体的位移为x=
,所以克服摩擦力做功的平均功率为P=
,D对。
答案 AD
9.如图8所示,水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,一带电金属滑块以Ek0=30J的初动能从斜面底端A冲上斜面,到顶端B时返回,已知滑块从A滑到B的过程中克服摩擦力做功10J,克服重力做功24J,则( )
图8
A.滑块带正电,上滑过程中电势能减小4J
B.滑块上滑过程中机械能增加4J
C.滑块上滑到斜面中点时重力势能增加12J
D.滑块返回到斜面底端时动能为15J
解析 由动能定理知上滑过程中W电-WG-Wf=ΔEk,代入数值得W电=4J,电场力做正功,滑块带正电,电势能减小4J,A对;
由功能关系知滑块上滑过程中机械能的变化量为ΔE=W电-Wf=-6J,即机械能减小6J,B错;
由题意知滑块上滑到斜面中点时克服重力做功为12J,即重力势能增加12J,C对;
由动能定理知2Wf=Ek0-Ek,所以滑块返回到斜面底端时动能为10J,D错。
答案 AC
三、简答题:
本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分,共计42分。
[必做题]
10.(8分)某实验小组利用图甲所示装置来验证机械能守恒定律,将一端带有滑轮的长直木板水平放置,小车在重物的牵引下沿长直木板运动,利用纸带记录小车的运动,重力加速度g取10m/s2。
(1)下列关于本实验的说法中正确的是;
A.实验中应使用低压交流电源
B.实验中不需要测出小车和重物的质量
C.实验中连接小车的细绳必须与长木板保持平行
D.实验中应先释放小车再打开计时器
(2)如图乙所示是实验中打出的一条理想的纸带,O点是打下的第一个点,1、2、3、4、5是连续的计数点,O点和计数点1之间还有多个点(图中未画出),相邻计数点间的时间间隔为0.02s,在打计数点4时小车的速度为m/s,小车运动的加速度为m/s2,若已知重物的质量为m,小车的质量为M,则打下O点到点4的过程中,系统减少的重力势能为J,增加的动能为J;
(3)测出小车运动的速度v和重物下落的高度h,作出
-h图象如图丙所示,若不计一切阻力,则重物的质量m与小车的质量M之比m∶M=。
【答案】
(1)C(2分)
(2)2.30(1分)5.00(1分)5.29m(1分)2.645(M+m)(1分)(3)2∶3(2分)
11.(10分)有一根细长的空心金属管线样品,长为60mm,电阻大约6Ω,横截面如图甲所示。
(1)用螺旋测微器测量空心金属管线的外径,示数如图乙所示,则所测外径为mm;
(2)现有如下器材:
A.电流表A1(量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω)B.电流表A2(量程0~3A,内阻约为0.03Ω)
C.电压表V1(量程0~3V,内阻约为3kΩ)D.电压表V2(量程0~15V,内阻约为15kΩ)
E.滑动变阻器R1(1750Ω,0.3A)F.滑动变阻器R2(15Ω,3A)
G.电源E(3V,内阻很小可忽略)H.开关一个,带夹子的导线若干
要进一步较精确测量空心金属管线样品的阻值,电流表应选,滑动变阻器应选(只填字母代号);
(3)实验中记录电压表的示数和对应电流表的示数,作出U-I图象如图丁所示,请用笔画线代替导线将图丙所示的电路补充两条导线,使电路图完整;
(4)已知空心金属管线样品材料的电阻率为ρ=1.0×
10-6Ω·
m,请用以上实验中所测得的数据计算出金属管线中空部分横截面积为S=m2(结果保留两位有效数字)。
【答案】
(1)1.125(2分)
(2)A(2分)F(2分)(3)如图所示(2分)(4)9.8×
10-7(2分)
12.[选做题]本题包括A、B、C三小题,请选定其中两小题作答。
若多做,则按A、B两小题评分。
12.选做题:
(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑,如都作答则按A、B两小题评分。
)
A.(选修模块3-3)(12分)
(1)关于下列图象的描述和判断中正确的是;
A.图甲表示液体表面层分子间的距离比液体内部分子间距离大,所以表面层分子间的引力大于液体内部分子间的引力
B.图甲表示液体表面层分子间距离较大,分子间受到的引力大于斥力,因此表面层分子间作用力表现为引力
C.图乙表示不同温度时氧气分子的速率分布图象,由此可知温度T1>T2
D.图乙表示不同温度时氧气分子的速率分布图象,由此可知T2温度氧气分子的平均动能较大
【答案】BD(4分)
(2)如图所示为一定质量的氦气(可视为理想气体)状态变化的V-T图象,已知该氦气所含的氦分子总数为N,氦气的摩尔质量为M,其在状态A时的压强为p0,阿伏伽德罗常数为NA。
①氦气在C状态时氦气分子间的平间距离d=;
②氦气在A状态时的压强产生的原因是。
【答案】①
(2分)②气体分子不断地与容器壁发生碰撞(2分)
【解析】①根据题意有:
V0=Nd3,解得:
d=
②气体压强形成的原因是由于大量气体分子由于无规则热运动,对器壁无规则碰撞,从而形成的持续的稳定的碰撞作用力,即产生压强。
(3)在第
(2)小题的情境中,试求:
①氦气在B状态时的压强pB;
②若氦气从状态B到状态C过程外界对氦气做功为W,则该过程中氦气是吸热还是放热?
传递的热量为多少?
【答案】①pB=
(2分)②放热,W(2分)
【解析】①A→B过程为等容变化过程,有:
,解得:
pB=
②B→C过程为等温变化过程,因此在过程中,对气体ΔU=0
又因为外界对气体做功,所以该过程中气体放热,根据热力学第一定律ΔU=Q+W
解得:
Q=-W,显然W为正值,所以传递的热量为W。
B.(选修模块3-4)(12分)
A.图甲是多普勒效应的图象,B处的观察者接收到波的频率大于波源发出的频率
B.图甲是多普勒效应的图象,A处的观察者接收到波的频率大于波源发出的频率
C.图乙是受迫振动的振幅随驱动力频率变化的图象,物体做受迫振动时的频率始终等于固有频率
D.图乙是受迫振动的振幅随驱动力频率变化的图象,当驱动力的频率等于固有频率时振幅最大
【答案】AD(4分)
(2)如图甲所示,A、B两人乘坐两艘飞船分别以0.6c和0.8c的速度相向运动,分别向对方发射一列相干光波,设真空中光速为c,B观察到A发出光波的速度为,地面上的观察者看到两列光波相遇如图乙所示,实线表示光波的波峰,则MN连线的中点F的振动(选填“加强”、“减弱”或“不振动”);
【答案】c(2分)加强(2分)
【解析】根据相对论光速不变原理可知,B观察到A发出光波的速度为c,由于光速不变,因此两列光的波峰到达F点时通过的距离相等,因此所用时间相等,即两波峰同时到达F点,则中点F的振动为加强。
(3)光导纤维现已在通讯、医疗技术中大量使用,如图所示,一束光不论以多大的入射角射到光纤的ab面上,经光纤传导后只能从光纤的cd面射出,实现信息的传递,求光纤的折射率应满足的条件。
【答案】n≥
(4分)
C.【选修3-5】
(12分)
(1)下列说法正确的是( )
A.放射性元素的半衰期随温度升高而减小
B.光和电子都具有波粒二象性
C.α粒子散射实验可以估算出原子核的数量级为10-10m
D.原子核的结合能越大,原子核越稳定
(2)如图16所示的装置研究光电效应现象,当用光子能量为5eV的光照射到光电管上时,测得电流计上的示数随电压变化的图象如图17所示。
则光电子的最大初动能为________J,金属的逸出功为________J。
图16 图17
(3)一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离。
已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1是多大。
图18
解析
(1)放射性元素的半衰期不受到环境的变化而变化,故A错误;
光和电子都具有波粒二象性,故B正确;
通过α粒子散射实验的结果可以估测原子核直径的数量级为10-15m,故C错误;
比结合能越大,原子核越稳定,故D正确;
(2)由图17可知,当该装置所加的电压为反向电压,当电压是-2V时,电流表示数为0,知道光电子点的最大初动能为:
2eV=3.2×
10-19J,
根据光电效应方程EKm=hν-W0,W0=3eV=4.8×
10-19J。
(3)火箭和卫星组成的系统在分离时水平方向上动量守恒,规定初速度的方向为正方向,有:
(m1+m2)v0=m2v2+m1v1
v1=v0+
(v0-v2)
答案
(1)BD
(2)3.2×
10-19 4.8×
10-19
(3)v1=v0+
四、计算题:
本题共3小题,共计47分。
解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(15分)(2015·
盐城二模)如图19所示,在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨,与水平面间的夹角θ=30°
,间距L=0.5m,上端接有阻值R=0.3Ω的电阻,匀强磁场的磁感应强度大小B=0.4T,磁场方向垂直导轨平面向上。
一质量m=0.2kg,电阻r=0.1Ω的导体棒MN在平行于导轨的外力F作用下,由静止开始向上做匀加速运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直,且接触良好,当棒的位移d=9m时电阻R上消耗的功率为P=2.7W。
其它电阻不计,g取10m/s2。
求:
(1)此时通过电阻R上的电流;
(2)这一过程通过电阻R上电荷量q;
(3)此时作用于导体棒上的外力F的大小。
图19
解析
(1)根据热功率:
P=I2R,(2分)
I=
=3A(1分)
(2)回路中产生的平均感应电动势:
E=
,(1分)
由欧姆定律得:
电流和电量之间关系式:
q=It=
=4.5C,(2分)
(3)此时感应电流I=3A,由I=
(2分)
解得此时速度:
v=
=6m/s,(2分)
由匀变速运动公式:
v2=2ax,(1分)
a=
=2m/s2,(1分)
对导体棒由牛顿第二定律得:
F-F安-mgsin30°
=ma,(2分)
即:
F-BIL-mgsin30°
=ma,
F=ma+BIL+mgsin30°
=0.2×
2+0.4×
0.5×
3+0.2×
10×
=2N(1分)
答案
(1)3A
(2)4.5C (3)2N
14.(16分)在高速公路的同一车道上行驶的汽车,必须保持一定的距离,才能保证行车安全。
若在某高速公路的某条车道上,有甲、乙两辆小轿车均以v0=30m/s的速度在匀速行驶,甲车在前,乙车在后。
某时刻甲车司机突然因故障开始减速,其减速时的加速度大小为a1=5m/s2,在看到甲车减速后乙车司机开始紧急刹车,若乙车司机的反应时间为t=0.5s,乙车刹车的最大加速度大小为a2=3m/s2,则要避免两车相撞,甲、乙两车在匀速行驶时的距离至少为多少?
解析 设甲车减速到零时行驶的距离为x甲
则由运动学公式可得x甲=
设乙车减速到零时行驶的距离为x乙
则由运动学公式可得x乙=v0t+
要避免两车相撞,则两车在匀速行驶时的距离至少应为Δx=x乙-x甲(4分)
以上三式联立并代入数据可得Δx=75m。
答案 75m
15.(16分)如图20所示,在以O1点为圆心且半径为r=0.10m的圆形区域内,存在着竖直向下、场强大小为E=4
×
105V/m的匀强电场(图中未画出)。
圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O,右端与一个足够大的荧光屏MN相切于x轴上的A点。
一比荷
=1.0×
108C/kg的带正电粒子从坐标原点O沿x轴正方向入射,粒子重力不计。
图20
(1)若粒子在圆形区域的边界Q点射出匀强电场区域,O1A与O1Q之间的夹角为θ=60°
,求粒子从坐标原点O入射的初速度v0;
(2)撤去电场,在该圆形区域内加一磁感应强度大小为B=0.15T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且将该圆形磁场以过O点并垂直于纸面的直线为轴,逆时针缓慢旋转90°
,在此过程中不间断地射入题干中所述粒子,粒子入射的速度等于
(1)中求出的v0,求在此过程中打在荧光屏MN上的粒子与A点的最远距离。
解析
(1)由题意可知,该粒子将在匀强电场中做类平抛运动,设其在电场中的运动时间为t,粒子在电场中运动的加速度大小为a,则有r+rcosθ=v0t(1分)
rsinθ=
at2(1分)
qE=ma(1分)
以上三式联立可得v0=(1+cosθ)
代入数据可得v0=3×
106m/s。
(1分)
(2)由题意可知,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为R=
=0.2m,以O点为圆心、OA=0.2m为半径做出圆弧AC交y轴于C点,以C点为圆心、CO为半径作出粒子运动的轨迹交弧AC于D点,则OD=2r=0.2m,如图所示,过D点作切线,分别交OA于F点,交MN于E点,则E点即粒子能够打在荧光屏MN上的粒子离A点的最远距离(4分)
由几何关系可知,sinα=
所以OF=Rtanα(1分)
因此AF=2r-OF(1分)
由几何关系可知∠EFA=2α(1分)
所以AE=AFtan2α(1分)
以上各式联立,代入数据可得AE=
m。
答案
(1)3×
106m/s
(2)
m
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