高考物理复习等值模拟六.docx
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高考物理复习等值模拟六
等值模拟六
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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,只有一个选项符合题目要求,选对的得4分,选错或不答的得0分.)
13.如图1所示为研究某未知元素放射性的实验装置,实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E,通过显微镜可以观察到,在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数.若撤去电场后继续观察,发现每分钟闪光的亮点数没有变化;如果再将薄铝片移开,观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加,由此可以判断,放射源发出的射线可能为
( )
图1
A.β射线和γ射线B.α射线和β射线
C.β射线和X射线D.α射线和γ射线
答案 D
解析 放射性元素能够放射出的射线为α射线,β射线和γ射线,α射线贯穿能力弱,一张薄纸就可挡住,β射线贯穿能力较强,可贯穿铝片;γ射线穿透能力极强.α射线带正电,β射线带负电,在电场中偏转,γ射线不带电.由此可知,放射源发出的射线可能为α射线和γ射线.选项D正确.
14.倾角为30°的固定斜面上有一个质量为m=3.0kg的小物体.小物体与轻绳相连,绳的另一端跨过光滑的定滑轮悬挂着一个质量为M=2.0kg的物体,如图2所示,两物体均处于静止状态.关于物体m的受力判断(取g=10m/s2),下列说法正确的是( )
图2
A.斜面对物体的摩擦力大小为零
B.斜面对物体的摩擦力大小为5N,方向沿斜面向上
C.斜面对物体的摩擦力大小为5N,方向沿斜面向下
D.斜面对物体的作用力为30N,方向竖直向上
答案 C
解析 对m受力分析,由平衡条件可知斜面对物体的摩擦力大小为5N,方向沿斜面向下,选项A、B错误,C正确.斜面对物体的作用力为支持力和摩擦力的合力,大小为30N,方向偏向左上,选项D错误.
15.如图3所示,轻弹簧的上端悬挂在天花板上,下端挂一质量为m的小球,小球处于静止状态.现在小球上加一竖直向上的恒力F使小球向上运动,小球运动的最高点与最低点之间的距离为H,则此过程中(g为重力加速度,弹簧始终在弹性限度内)( )
图3
A.小球的重力势能增加mgH
B.小球的动能增加(F-mg)H
C.小球的机械能增加FH
D.小球的机械能守恒
答案 A
解析 现在小球上加一竖直向上的恒力F使小球向上运动,小球运动的最高点与最低点之间的距离为H,则此过程中小球的重力势能增加mgH,选项A正确.小球上升过程中,弹性势能变化,由功能关系,小球的动能增加不等于(F-mg)H,选项B错误.对小球和弹簧组成的系统,系统的机械能增加FH,选项C错误.由于小球受到除重力以外的力作用,故小球的机械能不守恒,选项D错误.
16.如图4所示,一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内,有垂直纸面向里的匀强磁场,其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd,线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域,设电流逆时针方向为正.则在线框通过磁场的过程中,线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是( )
图4
答案 A
解析 在0~t时间内,bc边进入磁场,切割有效长度不变,根据楞次定律可以判断电流逆时针,为正值,大小不变;在t~2t时间内ad边进入磁场,bc边开始穿出磁场,有效长度从零开始逐渐增大,感应电动势从零开始逐渐增大,电流从零开始逐渐增大,根据楞次定律可以判断电流顺时针,为负值;在2t~3t时间内ad边开始穿出磁场,有效长度逐渐减小到零,感应电动势逐渐减小到零,电流逐渐减小到零,根据楞次定律可以判断电流顺时针,为负值,符合题意的图象是A图.
二、双项选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分.在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对的得6分,只选一个且正确的得3分,有选错或不答的得0分.)
17.如图5所示,电路与一绝热密闭气缸相连,R为电阻丝,气缸内有一定质量的理想气体,外界大气压恒定.闭合电键后,绝热活塞K缓慢且无摩擦地向右移动,则下列说法正确的是( )
图5
A.气体的内能增加
B.气体分子平均动能不变
C.电阻丝放出的热量等于气体对外所做的功
D.气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减少
答案 AD
解析 闭合电键后,电阻丝发热,气体温度升高、内能增加,气体分子平均动能增加,选项A正确,B错误.绝热活塞K缓慢且无摩擦地向右移动,气体对外做功,气体的压强不变,体积增大,电阻丝放出的热量等于气体对外所做的功和增加的内能之和,选项C错误.温度升高,分子撞击器壁的作用力变大,要保持压强不变,则气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数减少,D正确.
18.如图6所示为一个质点做直线运动的v-t图象,则下列说法中正确的是( )
图6
A.质点在0~5s内的位移为5m
B.质点在整个0~12s内的运动过程中,10s~12s内的加速度最大
C.质点在10s末离出发点最远
D.质点在8s~12s内的平均速度为4m/s
答案 AB
解析 根据速度—时间图象面积表示位移,质点在0~5s内的位移为5m,选项A正确,根据速度时间—图象斜率表示加速度,质点在整个0~12s内的运动过程中,10s~12s内的加速度最大,选项B正确.质点在10s末速度最大,11s末离出发点最远,选项C错误.质点在8s~12s内位移为8m,其平均速度为2m/s,选项D错误.
19.如图7所示,在高处以初速度v1水平抛出一个带刺飞镖,在离开抛出点水平距离l、2l处有A、B两个小气球以速度v2匀速上升,先后被飞标刺破(认为飞镖质量很大,刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹).则下列判断正确的是( )
图7
A.飞镖刺破A气球时,飞标的速度大小为vA=
B.飞镖刺破A气球时,飞标的速度大小为vA=
C.A、B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中,高度差为
+
D.A、B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中,高度差为
答案 BC
解析 抛出飞镖到刺破气球A,经过了时间tA=
,竖直方向的速度vy=gtA=
,则飞镖速度vA=
,所以选项B正确;A、B两球被刺破位置的高度差h1=
g(
)2-
g(
)2=
,B球比A球多运动时间
,B比A多上升h2=
,所以A、B未被刺破前的高度差为H=h1+h2=
+
,故选项C正确,D错误.
20.我国将于2013年下半年择机发射“嫦娥三号”卫星,该卫星将在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,其运行的周期为T,卫星还将在月球上软着陆.若以R表示月球的半径,忽略月球自转及地球对卫星的影响.则( )
A.“嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为
B.月球的第一宇宙速度为
C.物体在月球表面自由下落的加速度大小为
D.由于月球表面是真空,“嫦娥三号”降落月球时,可以使用降落伞减速
答案 BC
解析 “嫦娥三号”绕月运动的半径为R+h,因此向心加速度大小为(R+h)
,A错误;“嫦娥三号”绕月运行时,万有引力提供向心力有
=m(R+h)
,月球表面的卫星绕月运行时,有
=m0
,两式联立得v=
,B正确;在月球表面有
=m0g′,将上式与
=m(R+h)
联立得g′=(R+h)3
,C正确;使用降落伞时,由于在真空中不受空气阻力的作用,故无法用降落伞减速,D错误.
21.如图8所示,AOB为一边界为四分之一圆的匀强磁场,O点为圆心,D点为边界OB的中点,C点为边界上一点,且CD∥AO,现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场(不计粒子重力),其中粒子1从A点正对圆心射入,恰从B点射出,粒子2从C点沿CD射入,从某点离开磁场,则可判断( )
图8
A.粒子2在BC之间某点射出磁场
B.粒子2必在B点射出磁场
C.粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为3∶2
D.粒子1与粒子2的速度偏转角度应相同
答案 BC
解析
粒子从A点正对圆心进入,从B点射出,轨迹图如图所示,可
知粒子运动半径和磁场圆半径相同,设为R,由R=
结合几何关系可知,从C点进入的粒子轨道半径不变,粒子仍然从B点飞出,A错误,B正确;由边角关系可知∠AO1B=90°,∠CO2B=60°,再结合T
=
得,粒子1与粒子2在磁场中的运行时间为3∶2,C正确,D
错误.
三、非选择题(本大题共3小题,共54分.按题目要求作答.解答题应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.)
34.(18分)
(1)某实验小组利用如图9甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系.
①做实验时,将滑块从图9甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离s,用游标卡尺测得遮光条宽度d.则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=________;滑块加速度的表达式a=________.(以上表达式均用已知字母表示).如图乙所示,若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为________mm.
甲
乙
图9
②为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h(见图甲).关于改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h的正确操作方法是( )
A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大
B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变
C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变
D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小
(2)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,要测量一个标有“3V 1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流,现有如下器材:
A.直流电源3V(内阻可不计)
B.直流电流表0~3A(内阻0.1Ω)
C.直流电流表0~600mA(内阻约0.5Ω)
D.直流电压表0~3V(内阻约3kΩ)
E.直流电压表0~15V(内阻约200kΩ)
F.滑动变阻器(10Ω,1A)
G.滑动变阻器(1kΩ,300mA)
①除开关、导线外,为完成实验,需要从上述器材中选用________(用字母代号)
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如图10所示,电路中所有元器件都是完好的,且电压表和电流表已调零.闭合开关后发现电压表的示数为2V,电流表的示数为零,小灯泡不亮,则可判断断路的导线是________;若电压表示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,则断路的导线是________;若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表示数不能调为零,则断路的导线是________.
图10
③下表中的各组数据是该同学在实验中测得的,根据表格中的数据在图11所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线.
U/V
I/A
0
0
0.5
0.17
1.0
0.30
1.5
0.39
2.0
0.45
2.5
0.49
图11
④若将该灯泡与一个10Ω的定值电阻串联,直接接在题中电源两端,则可以估算出该灯泡的实际功率为________(结果保留两位有效数字).
答案
(1)①
(2分)
(2分) 8.15(2分)
②BC(2分,少选得1分)
(2)①ACDF(2分) ②d,h,g(3分) ③如图所示(3分) ④0.16(0.15W~0.17W都对)(2分)
解析
(1)②气垫导轨上滑块沿斜面下滑,重力沿斜面方向的分力Mgsinθ等于合力,而Mgsinθ=
,为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h,M增大时,h减小,以保持二者乘积不变,M减小时,h增大,以保持二者乘积不变,选项B、C正确.
(2)④把串联的10Ω的定值电阻看作电源内阻,在题图中画出等效电源的伏安特性曲线,二曲线的交点的纵坐标和横坐标的乘积即为该灯泡的实际功率,P=0.23A×0.70V=0.16W.
35.(18分)如图12,质量m=20kg的货物(可视为质点),以初速度v0=10m/s滑上静止在光滑轨道的质量M=30kg、高h=0.8m的小车的左端,当车向右运动了距离d时(即A处)双方达到共速.现在A处固定一高h=0.8m、宽度不计的障碍物,当车撞到障碍物时被粘住不动,而货物继续在车上滑动,到A处时即做平抛运动,恰好与倾角为53°的光滑斜面相切而沿斜面向下滑动,已知货物与车间的动摩擦因数μ=0.5,(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
图12
(1)车与货物共同速度的大小v1;
(2)货物平抛时的水平速度v2;
(3)车的长度L与距离d.
答案
(1)4m/s
(2)3m/s (3)L=6.7m d=2.4m
解析
(1)车与货物达到的共同速度为v1,根据动量守恒定律:
mv0=(m+M)v1(3分)
得:
v1=4m/s(2分)
(2)货物从小车上滑出之后做平抛运动,由平抛运动规律,得:
h=
gt2
得:
t=0.4s(2分)
在斜面顶点分解速度如图,
vy=gt=4m/s(2分)
由
=tan53°,得v2=3m/s(2分)
(3)对于车,由动能定理,得:
μmgd=
Mv
-0(2分)
得:
d=2.4m(1分)
对于货物,在小车上运动的全过程由动能定理,得:
-μmg(L+d)=
mv
-
mv
(3分)
得L=6.7m(1分)
36.(18分)如图13所示,足够长的斜面与水平面的夹角为θ=53°,空间中自上而下依次分布着垂直斜面向下的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、……、n,相邻两个磁场的间距均为d=0.5m.一边长L=0.1m、质量m=0.5kg、电阻R=0.2Ω的正方形导线框放在斜面的顶端,导线框的下边距离磁场Ⅰ的上边界为d0=0.4m,导线框与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.将导线框由静止释放,导线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动.已知重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
图13
(1)导线框进入磁场Ⅰ时的速度;
(2)磁场Ⅰ的磁感应强度B1;
(3)磁场区域n的磁感应强度Bn与B1的函数关系.
答案
(1)2m/s
(2)5T (3)Bn=
解析
(1)线框从静止开始运动至刚进入磁场Ⅰ时,以线框为研究对象,由动能定理:
(mgsinθ-μmgcosθ)·d0=
mv
-0①(4分)
代入数据解得v1=2m/s②(1分)
(2)线框在磁场Ⅰ中做匀速直线运动,由法拉第电磁感应定律:
E1=B1Lv1③(1分)
由闭合电路欧姆定律:
I1=
④(1分)
线框受到安培力F1=B1I1L⑤(2分)
由平衡条件有:
mgsinθ-μmgcosθ-F1=0⑥(2分)
联立②③④⑤⑥并代入数据得
B1=5T⑦(1分)
(3)线框在相邻两个磁场之间加速的距离均为(d-L)=d0,故线框由静止开始运动至刚进入第n个磁场时,由动能定理:
n(mgsinθ-μmgcosθ)·d0=
mv
-0⑧(2分)
又由③④⑤得线框在第一个磁场Ⅰ中受到的安培力
F1=
⑨(1分)
线框在第n个磁场受到的安培力:
Fn=
⑩(1分)
线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动,受到的安培力均相等:
Fn=F1⑪(1分)
联立⑨⑩⑪解得:
Bn=
(1分)
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