物理届高考考前强化训练试题6.docx
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物理届高考考前强化训练试题6
2015届高考考前强化训练试题(6)
物理
一、单项选择题:
本大题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项最符合题目要求.选对的得4分,错选或不答的得0分.
13.如图所示为一质点沿南北方向(规定向北为正方向)做直线运动的
图像,根据图像下列说法正确的是()
A.4s末质点回到初始位置
B.2s末质点的加速度方向将发生变化
C.质点所受合外力的方向一直向南
D.质点所受合外力的方向先向北后向南
14.一般江河大堤的横截面如图所示,其特点是上窄下宽、迎水面坡度缓、背水面坡度陡,设迎水面坡度角为
,若忽略水流冲击力的影响,下列说法正确的是()
A.水对堤坝的压力一定竖直向下
B.水对堤坝的压力一定垂直迎水面向下
C.若增大坡度角
水对大堤水平向外的推力变小
D.若增大坡度角
有利于增大堤坝基底与堤坝的最大静摩擦力
15.空气中的负离子对人的健康极为有益,人工产生负离子的最常见方法是电晕放电法。
如图所示,一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电,电压达5000V左右,空气发生电离产生负氧离子,使空气清新化,则()
A.电场方向由针状电极指向环形电极
B.若负氧离子从针状电极运动到环形电极,电势能增加
C.缩短两极间距离,电场强度跟着减小
D.缩短两极间距离,两极间电量跟着增大
16.如图所示,变压器为理想变压器,电表均为理想电表,接线柱a、b间接电压u=311sin314t(V)的正弦交流电源,副线圈一光敏电阻,其阻值随光强增大而减小。
当光强减弱时,下列说法正确的是()
A.A1不变,A2减小B.V1不变,V2变大
C.ab端输入功率增大D.ab端输入功率减小
二、双项选择题:
本大题共9个小题,每小题6分,共54分.每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对者的得6分,只选1个且正确的得3分;有错选或不答的得0分.
17.如图所示,赵州桥是当今世界上跨径最大、建造最早的单孔敞肩型石拱桥,距今已有1300多年,下列关于其力学问题的论述正确的是()
A.拱桥设计成上凸形,当车或行人经过顶部时有利于减轻桥身负荷
B.拱桥设计成下凹形,当车或行人经过底部时有利于减轻摩擦力
C.当车经过凸形桥顶时,速度越大,其向心加速度越大
D.当车经过凸形桥顶时,速度越大,其向心加速度越小
18.如图所示,气垫床是一种可以注入空气的床垫,睡在气垫床上可以让肌肉得到放松,是不少人舒缓神经的不错选择。
当人从床上起身下床时,假设床垫内气体与外界无热交换,且密封性良好,则有关床垫内气体下列说法正确的是()
A.体积增大,内能减小B.体积减小,压强减小
C.对外界做负功,分子平均动能增大D.对外界做正功,压强减小
19.铀在自然界中有多种同位素,其中存量最多的同位素是U-238,再则是可用作核能发电的燃料的U-235,其核反应方程分别为①
,②
,X为某种粒子,a为X的个数。
则下列叙述正确的是()
A.对核反应方程①,加压或加温可以使核反应加速
B.对核反应方程②,a=3,且X为中子
C.核反应方程①和②均会出现质量亏损
D.核反应方程①为重核裂变,核反应方程②为轻核聚变
20.我国将于2022年前后完成中国空间站在轨建造,如图所示为其设想图。
假设该空间站只受到地球的引力,并绕地球做匀速圆周运动.下列说法正确的是()
A.空间站内各物体均处于完全失重状态,即重力为零
B.若已知空间站到地球中心的距离R和绕地球运行的周期T,可以推算出地球质量M
C.若已知空间站绕地球一圈所需时间大于24小时,可以推算空间站到地球中心的距离比同步卫星到地球中心的距离更远
D.空间站绕地运行的运行速度一定大于第一宇宙速度
21.如图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图。
将半径为r的铜盘放在匀强磁场中,让磁感线垂直向下穿过铜盘,磁感应强度为B,图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内。
按图中箭头方向转动铜盘,其角速度为w,且铜盘阻值不能忽略,则下列说法正确的是()
A.小灯泡不会亮,因为铜盘的磁通量没有改变
B.b点电势高于a点
C.ab两点之间电压为U=
D.该发电机的电源电动势为
=
34.
(1)(8分)某同学要测一内阻未知的电流表A的内阻,实验室中提供有下列器材:
A.电流表G(内阻RG)B.电流表A(内阻未知)C.电阻箱R
D.定值电阻R0E.开关与导线若干F.蓄电池
①根据现有的实验器材,设计了如图甲所示的电路,请按照电路图在乙图上将实物连线补充完整
②若电阻箱档位指向如图丙所示,则其读数为_______
③若某次实验中,电阻箱阻值为R1,电流表G读数为IG,电流表A读数为IA,则电流表A的内阻RA=______________(用题目给定符号表示),根据该表达式,电流表A的内阻测量值应______真实值(选填“>”、“<”或“=”)
(2)(10分)某同学“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图1所示。
①在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图2所示。
计时器打点的时间间隔为T=0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,该段纸带中最先打出的是第4个计数点。
量出相邻计数点之间的距离分别为S1=3.52cm,S2=3.68cm,S3=3.83cm,则该小车的加速度大小的计算公式a=____。
(用S1和S3、T来表示)为平衡摩擦力,应________(选填“增大”或“减小”)长木板与水平桌面的夹角。
次数
1
2
3
4
5
砝码盘中砝码总重力F(N)
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
加速度a(m·s-2)
0.19
0.31
0.39
0.52
0.60
②平衡摩擦力后,让小车停在打点计时器附近,挂上质量为m1的砝码盘,往砝码盘中加一个质量为20g的砝码,接通计时器电源,释放小车,取下纸带,测量小车的加速度。
然后再往砝码盘添加砝码,重复上面的操作。
当地重力加速度取g=10m/s2,得到小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:
该同学根据实验数据描出5组数据对应的5个点,连线作出了a-F的关系图像如图3所示。
③根据该同学作出的a-F的关系图像,请问该实验中小车的质量M=kg;
砝码盘的质量m1=g(均保留两位有效数字)
④已知该同学在平衡摩擦阻力时操作正确,根据提供的试验数据作出的
-F图线不通过原点,请说明主要原因:
35.(18分)如图所示,空间区域Ⅰ、Ⅱ有匀强电场和匀强磁场,其中电场方向竖直向上,区域Ⅰ中磁场垂直纸面向内,区域Ⅱ中磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小均为B=
,矩形区域足够长,宽为2d,在AD边中点O处有一粒子源,沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为v的带电粒子,该粒子进入场区后恰能作匀速圆周运动,带电粒子质量m,电荷量为q。
已知重力加速度为g。
(1)试判断该粒子的电性并求出电场强度的大小;
(2)从BC边界射出的粒子中,从哪一点射出运动的时间最短?
最短时间为多少?
36.(18分)如图所示,光滑曲面MP与光滑水平面PN平滑连接,N端紧靠传送装置,PN与它上表面在同一水平面.质量为mA=1kg的小球A在MP上距离光滑水平面高度h=0.45m的某点以初速度v0=4m/s释放,与静置于PN上的质量为mB=4kg工件B碰撞后,A反弹恰能返回至释放点,而B冲上传送带,已知重力加速度为g取10N/kg,传送装置上表面距地面高度为H=0.45m.
(1)求B球的碰后速度,同时判断A与B碰撞的类型;
(2)若传送带顺时针匀速转动,B最后落在地面上的E点,E点到传送带右端的水平距离为L=1.2m,求B在传送带上运动时传送带对工件B所做的功;
(3)若传送带逆时针匀速转动,其速度为v,左右两端的距离S=1m,若传送带与工件B之间的动摩擦因数为μ,且
值满足
,试讨论B从第一次冲上传送带到第一次离开传送带过程中,传送带对工件B所做的功与μ、v的关系式。
(不考虑A与B的再次碰撞)
参考答案
13
14
15
16
17
18
19
20
21
A
B
D
D
AC
AD
BC
BC
BD
13.A【考查点】本题考查直线运动的v-t图象。
【解析】由于规定向北为正方向,质点在0~2s内速度为负值,说明一开始向南减速,其加速度向北,2~4s速度为正值,说明向北加速,其加速度仍向北,而加速度方向与合力方向相同,所以合力始终向北,B、C、D错,向南运动位移和向北运动位移等大,所以4s末回到初位置,A正确。
【查漏补缺】在v-t图中v的正负决定运动方向、斜率的正负决定加速度方向、面积的正负表示位移的方向;加速度方向与合力方向完全相同。
14.B【考查点】受力分析、力的合成分解、摩擦力与弹力的关系
【解析】水的压力垂直于堤面,要选出答案并不难。
根据力的分解知识,如图所示,Fx=Fsin
,Fy=Fcos
,因此,对于同样大小的水的压力F,坡度平缓的堤面所受横向水平压力较小,即Fx
【查漏补缺】本题虽然可以根据常识来判断正误,但实际考查的是力按作用效果来分解,还涉及到动态分析问题,其解法之一是函数法,即写出其表达式,判断由角度变化引起的其他变化,如本题中Fx=Fsin
,Fy=Fcos
。
15.D【考查点】电场方向、电场力做功与电势能关系、平行板电容器动态分析
【解析】环形电极电势高,所以电场方向由环形电极指向针状电极;负电荷从低电势向高电势移动,电场力做正功,电势能减小;板间距减小,由于电压不变,所以场强增大,电容增大,所以电量增大。
D正确。
【查漏补缺】平行板电容器动态分析中,什么是变量,什么是不变量,一定要先确定好,一般遵循“先定后变”的思路。
当电压不变时,减小板间距离,场强变大,电容变大,电量变大;当电量不变时,减小板间距,电容变大,场强不变。
16.D【考查点】闭合电路动态分析与理想变压器
【解析】V1由a、b接线柱间输入电压决定,V2由V1决定,则V1和V2均不变;当R增大时,A2减小,则A1也减小。
故AB错误。
由于电压不变,电流减小,可以判断功率减小了,所以D正确,C错误。
【查漏补缺】理想变压器中原副线圈的电压、电流、功率关系式分别为U1:
U2=n1:
n2,I1:
I2=n2:
n1,U1I1=U2I2。
原副线圈的电压、电流、功率变化时都满足“同增同减”关系,且输入电压决定输出电压,输出电流决定输入电流,输出功率决定输入功率。
17.AC【考查点】圆周运动
【解析】设计成上凸形是因为当物体经过桥顶部时处于失重状态,对桥的压力小,即减轻负荷,即mg-FN=mv2/R,此时加速度向下,失重,所以A正确;下凹形则FN-mg=mv2/R,此时加速度向上,超重,负荷大,所以B错误;根据a=v2/R可知v越大,a越大,所以C正确,D错误。
【查漏补缺】解决圆周运动与超重失重相结合的问题一定要选准对象进行受力分析,这类题型只会在竖直面内的圆周运动中出现,简单的说就是当向心加速度向上时,超重,当向心加速度向下时,失重;判断向心加速度的大小,可根据向心加速度的公式a=v2/R来进行分析,a与v2是成正比关系的。
18.AD【考查点】理想气体状态方程、热力学第一定律
【解析】当人从床上起身下床时,床将逐渐恢复原状,气体的体积增大,即气体对外界做正功,根据热力学第一定律可知内能减小,温度降低,根据理想气体状态方程PV/T=C可以判断压强减小,所以AD正确。
【查漏补缺】这种类型的题目在高考中经常出现,一定注意热力学第一定律关于符号“+”“-”的规定。
对理想气体,忽略分子势能,其内能只考虑分子动能,而分子平均动能的标志是温度,温度升高即内能增大,
为正值,反之为负值;气体体积减小,即W为正值,反之为负值;气体吸热,则Q为正值,反之为负值。
根据
=W+Q以及PV/T=C这两个方程基本可以解决高考中与理想气体有关的问题。
19.BC【考查点】半衰期、核反应方程、质量亏损
【解析】反应方程①是衰变,其半衰期不受温度、压强的影响,所以A和D错;核反应方程②是裂变,根据质量数和电荷数守恒可知B正确;两个核反应方程都是放热,都会出现质量亏损,所以C正确。
【查漏补缺】衰变的半衰期不受物理和化学条件的影响。
四种类型都是放热反应,所以都会出现质量亏损。
衰变方程的特点是:
反应物一种,生成物中含有
或
粒子;裂变方程的特点是:
反应物首先是重核,在中子的轰击下变成原子序数较小的核,同时又释放新的中子;聚变方程的特点是:
反应物首先是轻核,一般是H和He的同位素;人工核转变一般是在
或
粒子轰击下发生的核反应,比如发现中子和质子的方程。
20.BC【考查点】万有引力定律与圆周运动、超重、失重、第一宇宙速度
【解析】完全失重的意思是重力全部用来提供向心力,物体间弹力为零;根据万有引力等于向心力,已知R和T可得中心天体质量;由于周期大于24h,说明轨道半径比同步卫星更大;第一宇宙速度是卫星运行的最大速度。
综上,BC正确。
【查漏补缺】根据公式
可知绕某个天体做匀速圆周运动的卫星,其轨道半径越大,速度、加速度、角速度和万有引力就越小,周期越大。
如果是非匀速圆周运动,半径的规律则不适用,这时则需根据能量守恒定律来分析。
21.BD【考查点】电磁感应定律、楞次定律、电路
【解析】小灯泡会亮,因为可以看成铜盘的每一条半径在切割磁感线,对每条半径与外电路组成的回路来说磁通量是改变的,对铜盘中每一个同心圆来说,磁通量确实没变,所以同心圆上各点电势相同,确实也没有感应电流;根据右手定则可知b点电势高;ab两点之间的电压为路端电压,不会等于电动势。
综上,BD正确。
【查漏补缺】路端电压与电动势大家很容易混淆,其关系为:
当外电路开路或内电阻为零时,路端电压等于电源电动势,总而言之,当内电压为零时,路端电压等于电动势;电磁感应环切的电动势公式在2013年广东高考第36题和2014年广州一模第35题中均有出现,不应陌生,其原始公式为
,取半径上各点的线速度的平均值v=wL/2代入则有
。
34.
(1)【考查点】伏安法测电阻
【答案】①如图所示
②86.3
③RA=
,=
【解析】①并联接法,按图连线应该不难
②电阻箱不估读,但最小分度是
,所以要读到小数点后一位
③本题难点是电压表的构造以及待测电阻的表达式。
根据伏安法测电阻的原理,R=U/I即可求得,U=IG(R0+RG),I=IA,则RA=U/I-R1,这样可以做到没有系统误差,所以应选择“=”。
【查漏补缺】电学实验的核心是测电阻,测电阻最常用的方法是伏安法,即需要知道经过待测电阻的电流和待测电阻两端的电压。
伏安法测电阻会涉及到测量电路的选择——电流表的内外接法、控制电路的选择——滑动变阻器的分压限流、测量仪器的选择——电表量程和滑变规格、误差分析等等问题。
内外接法的依据是“大内小外”,滑变接法的关键是看是否需要从零开始调节。
(2)【考查点】探究加速度与质量、合外力的关系;函数图象
【答案】①a=
,增大
③M=1.8~2.2均正确kg;
=16~24均正确g
④未计入砝码盘的重力
【解析】①逐差法的应用,a=
,其中t=5T,所以a=
;由于纸带最先打下第4个计数点,可以判断纸带运动性质是减速,说明倾斜角过小,要平衡摩擦力则应该增大倾斜角;
③由于研究的是加速度与砝码盘中砝码总重力F的关系,则根据牛顿第二定律,加速度的表达式应为a=
,则a-F图的斜率k=1/M,截距b=m1g/M,通过图象选择距离较远的两个点可得M=1/k=2.0kg,b=m1g/M=0.1,则m1=0.02kg=20g。
④由函数表达式可知图象不过原点是因为合力本应包括砝码盘重力m1g,而本题中没有计入。
【查漏补缺】图象题的关键是理解斜率和截距的物理意义,常见的一次函数类图象题解题基本步骤:
首先写出原理表达式,如a=
,然后变形拆项,即
,最后再与一次函数表达式y=kx+b对应起来理解,则k=
,b=
,这样就可以求出M和m1了。
35.【考查点】带电粒子在复合场中的运动
解:
(1)带电粒子进入复合场后,恰能做匀速圆周运动,合力为洛伦兹力,重力与电场力平衡,重力竖直向下,电场力竖直向上,即小球带正电。
(2分)
由qE=mg解得
(4分)
(2)由
(2分)
可得粒子在磁场中的轨迹半径
(2分)
粒子作两次圆周运动以后才能从BC边离开,当在Ⅰ、Ⅱ区域中均有最短运动时间时,总时间也最短,根据几何知识,半径一定时,弦最短的圆弧所对应圆心角最小,运动时间最短。
如图所示,粒子最终从BC的中点飞出时,时间最短(结论正确给2分)
如图所示,
,因为
,对应的圆心角
(2分)
又因为
运动周期
(2分)
,根据对称性可知总时间为t总=2t=
即为最短时间(2分)
36.【考查点】动能定理、运动学公式、传送带、平抛、碰撞的动量守恒、分类讨论
解:
(1)设A球在碰前速度为v1,碰后速度为v2,B球碰后速度为v3,则
A球下落过程动能定理可得
(1分)
A球碰后返回过程动能定理可得
(1分)
A球与B球碰撞过程根据动量守恒可得
(1分)
则v3=2m/s(1分)
碰前
=12.5J,碰后
=12.5J,弹性碰撞(2分)
(2)设平抛初速度为v4,由平抛公式
,L=v4t,(2分)
根据动能定理W
,则W=64J(2分)
(3)设B恰能到传送带的最右端,则
,可得
(2分)
则当
时,B能从右端离开,则W=
=
J(2分)
当
时,B从左端离开:
当传送带速度v
2m/s时,根据动能定理,
W=
=(2v2-8)J(2分)
当传送带速度v>2m/s时,返回到左端前速度已达v3,W=0J(2分)
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