新高考物理模拟题十三.docx
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新高考物理模拟题十三.docx
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新高考物理模拟题十三
新高考物理模拟试题(十三)
(考试用时:
90分钟 试卷满分:
100分)
一、单项选择题:
本题共8小题,每小题3分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.下列说法正确的是( )
A.α粒子散射实验说明原子核有复杂的内部结构
B.在
H+
H→
He+x中,x表示质子
C.重核的裂变和轻核的聚变都是质量亏损的放出核能过程
D.一个氢原子从n=1能级跃迁到n=2能级,必需吸收光子
2.下图是某同学站在压力传感器上做下蹲-起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线,纵坐标为压力,横坐标为时间.由图线可知,该同学的体重约为650N,除此以外,还可以得到以下信息( )
A.1s时人处在下蹲的最低点
B.2s时人处于下蹲静止状态
C.该同学做了2次下蹲-起立的动作
D.下蹲过程中人始终处于失重状态
3.如图所示,正方形导线框abcd和菱形MNPQ在同一水平面内,ab=MN=MP=L,ab⊥NQ,N位于ab的中点,菱形区域存在方向竖直向上的匀强磁场,使线框从图示位置沿NQ方向匀速穿过菱形区域,规定电流逆时针为正,则线框中的电流i随位移x变化的图象可能是( )
4.如图所示,不带电的金属球B接地,在B球附近放置一个带电荷量为+q的小球A,A的重力不计.现由静止开始释放A球,在A运动过程中下列说法正确的是( )
A.A向B做匀加速运动
B.B球的电势不断增加
C.B球上感应电荷数保持不变
D.A、B球上电荷相互作用电势能不断减小
5.如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在T1、T2两个不同温度下的速率分布情况的柱形图.由图可知( )
A.T2时,气体每个分子的速率都比T1时的大
B.T1对应于气体分子平均动能较大的情形
C.分别将T1、T2柱形图顶端用平滑的曲线连接起来,则两条曲线下的面积相等
D.与T1时相比,T2时气体分子速率出现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
6.如图所示,质量均为m=3kg的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上,物块A的左侧连接一劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧,弹簧另一端固定在竖直墙壁上.开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态,现使物块B在水平外力F作用下向右做a=2m/s2的匀加速直线运动直至与A分离,已知两物块与地面的动摩擦因数均为μ=0.5,g=10m/s2.则物块A、B分离时,所加外力F的大小,物块A、B由静止开始运动到分离所用的时间t分别为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A.F=30N t=
s
B.F=12N t=
s
C.F=15N t=
s
D.F=21N t=0.3s
7.如图,S是波源,振动频率为100Hz,产生的简谐横波向右传播,波速为40m/s.波在传播过程中经过P、Q两点,已知P、Q的平衡位置之间相距0.6m.下列判断正确的是( )
A.Q点比P点晚半个周期开始振动
B.当Q点的位移最大时,P点的位移最小
C.Q点的运动方向与P点的运动方向可能相同
D.当Q点通过平衡位置时,P点也通过平衡位置
8.“嫦娥四号”已成功降落月球背面,未来中国还将建立绕月轨道空间站.如图所示,关闭动力的宇宙飞船在月球引力作用下沿地-月转移轨道向月球靠近,并将与空间站在A处对接.已知空间站绕月轨道半径为r,周期为T,万有引力常量为G,月球的半径为R,下列说法正确的是( )
A.宇宙飞船在A处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火加速
B.地-月转移轨道的周期小于T
C.月球的质量为M=
D.月球的第一宇宙速度为v=
二、多项选择题:
本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
9.如图所示,一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为L,玻璃砖的折射率n=
,若光从上表面AB射入的入射角i=60°,光在空气中的传播速度视为c,则( )
A.折射角r=30°
B.光在玻璃中传播的时间为
C.光在玻璃中传播的时间为
D.改变入射角i,光在下表面CD可能发生全反射
10.如图所示,ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB为倾斜直轨道,BC为与AB相切的圆形轨道,并且圆形轨道处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.质量相同的甲、乙、丙三个小球中,甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电.现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放,都恰好通过圆形轨道的最高点,则( )
A.甲球的释放位置比乙球的高
B.运动过程中三个小球的机械能均保持不变
C.经过最高点时,三个小球的速度相等
D.经过最高点时,甲球的速度最大
11.如图甲所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上.一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处由静止释放,某同学在研究小球落到弹簧后向下运动到最低点的过程,他以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下方向建立坐标轴Ox,做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示.不计空气阻力,重力加速度为g.以下判断正确的是( )
A.当x=h+x0,重力势能与弹性势能之和最小
B.小球到达最低点的坐标为x=h+2x0
C.小球受到的弹力最大值大于2mg
D.小球动能的最大值为mgh+
mgx0
12.在光滑水平面内有一沿x轴的静电场,其电势φ随坐标x的变化关系如图所示,一质量为m,带电荷量为q的带负电小球(可视为质点)从O点以初速度v0沿x轴正向移动.则下列叙述正确的是( )
A.带电小球在O~x1段做匀加速运动,在x2~x3段做反方向匀加速运动
B.带电小球从x1到x3的过程中,电势能一直增大
C.若该带电小球能运动到x4处,则初速度应满足v0>
D.若v0=3
,带电小球在运动过程中的最大速度为
选择题答题栏
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
三、非选择题:
本题共6小题,共60分.
13.(6分)在“探究加速度与力的关系”实验中,某同学利用图甲中的力传感器测出细线的拉力,通过改变钩码的个数改变细线拉力.
(1)如图乙所示为实验中得到的一条纸带,相邻计数点间有四个点未标出,打点计时器所接电源的频率为50Hz,则打B点时小车的速度大小为vB=__________m/s,小车的加速度大小a=___________m/s2.
(2)实验中描绘出aF图象如图丙所示,图象不过原点的原因是___________.
14.(8分)导电玻璃是制造LCD的主要材料之一,为测量导电玻璃的电阻率,某小组同学选取了一个长度为L的圆柱体导电玻璃器件,上面标有“3V,L”的字样,主要步骤如下,完成下列问题.
(1)首先用螺旋测微器测量导电玻璃的直径,示数如图甲所示,则直径d=________mm.
(2)然后用欧姆表×100档粗测该导电玻璃的电阻,表盘指针位置如图乙所示,则导电玻璃的电阻约为________Ω.
(3)为精确测量Rx在额定电压时的阻值,且要求测量时电表的读数不小于其量程的
,滑动变阻器便于调节,他们根据下面提供的器材,设计了一个方案,请在虚线框中画出电路图,标出所选器材对应的电学符号.
A.电流表A1(量程为60mA,内阻RA1约为3Ω)
B.电流表A2(量程为2mA,内阻RA2=15Ω)
C.定值电阻R1=747Ω
D.定值电阻R2=1985Ω
E.滑动变阻器R(0~20Ω)一只
F.电压表V(量程为10V,内阻RV=1kΩ)
G.蓄电池E(电动势为12V,内阻很小)
H.开关S一只,导线若干
(4)由以上实验可测得该导电玻璃电阻率值ρ=______(用字母表示,可能用到的字母有长度L、直径d、电流表A1、A2的读数I1、I2,电压表读数U,电阻值RA1、RA2、RV、R1、R2).
15.(7分)如图所示,蛟龙号潜水艇是我国自行设计、自主集成研制的载人潜水器,其外壳采用钛合金材料,完全可以阻挡巨大的海水压强,最大下潜深度已近万米.一次无载人潜水试验中,潜水艇密闭舱内氧气温度为26.06℃时,压强为97千帕,若试验中密闭舱体积不变,则:
(1)密闭舱内氧气温度为22.72℃时,舱内氧气的压强为多少千帕?
(保留三位有效数字)
(2)当密闭舱内气压降到
(1)的压强时,携带的高压氧气瓶开始向舱内充气加压,舱内压强达到正常的气压101千帕时,氧气瓶自动停止充气.高压氧气瓶内氧气温度与艇舱内的氧气温度相同且始终保持22.72℃不变,求充气前、后密闭舱内的氧气密度之比.(保留三位有效数字)
16.(9分)如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ=30°的绝缘斜面上,两导轨间距为L=0.5m,M、P两点间接有阻值为R=0.01Ω的电阻.一根质量为m=0.2kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上.导轨和金属杆的电阻可忽略.让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑,经过一段时间后,金属杆达到最大速度vm=1m/s,在这个过程中,电阻R上产生的热量为Q=0.9J.导轨和金属杆接触良好,重力加速度为g=10m/s2.求:
(1)金属杆达到最大速度时安培力F的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中杆下降的高度H.
17.(14分)如图所示.光滑水平桌面上有长L=2m的木板C,质量mC=5kg,在其正中央并排放着两个小滑块(可视为质点)A和B,mA=1kg,mB=4kg,开始时三个物体都静止.在A、B间有少量塑胶炸药,爆炸后A以6m/s的速度水平向左运动,A、B中任一块与挡板碰撞后,都粘在一起,不计摩擦和碰撞时间及爆炸时间,求:
(1)塑胶炸药爆炸后A、B获得的总动能;
(2)到A、B都与挡板碰撞为止,B物体相对地面的位移大小为多少?
18.(16分)如图所示,在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场,在第Ⅰ象限和第Ⅳ象限的圆形区域内分别存在如图所示的匀强磁场,在第Ⅳ象限磁感应强度大小是第Ⅰ象限的2倍.圆形区域与x轴相切于Q点,Q到O点的距离为L,有一个带电粒子质量为m,电荷量为q,以垂直于x轴的初速度从轴上的P点进入匀强电场中,并且恰好与y轴的正方向成60°角以速度v进入第Ⅰ象限,又恰好垂直于x轴在Q点进入圆形区域磁场,射出圆形区域磁场后与x轴正向成30°角再次进入第Ⅰ象限.不计重力.求:
(1)第Ⅰ象限内磁场磁感应强度B的大小;
(2)电场强度E的大小;
(3)粒子在圆形区域磁场中的运动时间.
答案及解析
物理模拟试题(十三)
1.解析:
C 卢瑟福的α粒子散射实验说明原子的核式结构模型;故A错误;根据质量数与电荷数守恒,可知,x的质量数是1,电荷数是0,表示中子;故B错误;重核的裂变和轻核的聚变都存在质量亏损,从而放出核能;故C正确;根据跃迁公式,可知,一个氢原子从n=1能级跃迁到n=2能级,必须吸收能量,可能是吸收光子,也可能是由电子碰撞而吸收能量;故D错误.
2.解析:
B 人在下蹲的过程中,先加速向下运动,此时加速度方向向下,故人处于失重状态,最后人静止,故下半段是人减速向下的过程,此时加速度方向向上,人处于超重状态,故下蹲过程中先是失重后超重,选项D错误;在1s时人的失重最大,即向下的加速度最大,故此时人并没有静止,它不是下蹲的最低点,选项A错误;2s时人经历了失重和超重两个过程,故此时处于下蹲静止状态,选项B正确;该同学在前2s时是下蹲过程,后2s是起立的过程,所以共做了1次下蹲-起立的动作,选项C错误.
3.解析:
D 导线框右边进入磁场时由楞次定律可以判断感应电流方向为顺时针方向,故A错误,C错误;当ab边与MP重合时,切割长度最大,感应电流最大;从ab边与MP重合到cd边到达N点,有效切割长度均匀减小,感应电动势均匀减小,感应电流均匀减小;cd边进入磁场一直运动到ab和cd边关于MP对称的中间位置,右边ab切割长度均匀减小,左边cd切割长度均匀增加,而且两边感应电动势反向,所以总电动势减小更快,到达正中央位置电流为0,故B错误,D正确.
4.解析:
D 由于静电感应,金属球B表面感应出现负电荷,A向B运动,根据F=
可得金属球B对A作用力变大,根据F=ma可得A的加速度变大,故选项A错误;由于金属球B接地,B球的电势为零,故选项B错误;A向B靠近,B球上感应电荷数增大,故选项C错误;A向B运动,电场力做正功,所以A、B球上电荷相互作用电势能不断减小,故选项D正确.
5.解析:
C 由分子热运动的无规则性可知T2时,气体每个分子的速率不是比T1时的大,故A错误.由图可知,两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点,由于T1时速率较低的气体分子占比例较大,则说明T1温度下气体分子的平均动能小于T2温度下气体分子的平均动能,故B错误;由题图可以知道,在T1、T2两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1,即相等,故C正确;由图可知与T1时相比,T2时气体分子速率出现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小,故D错误.
6.解析:
D A、B静止时,对A、B整体,根据平衡条件可得:
kx1=2μmg,解得:
x1=0.3m,物块A、B分离时,对B,根据牛顿第二定律可知F-μmg=ma,解得:
F=ma+μmg=3×2+0.5×30N=21N,A、B静止时,对A、B:
根据平衡条件可知:
kx1=2μmg,A、B分离时,对A,根据牛顿第二定律可知:
kx2-μmg=ma,此过程中物体的位移为:
x=x1-x2=
at2,解得:
t=0.3s.故A、B、C错误,D正确.
7.解析:
D 根据v=λf可知,波长λ=
=
m=0.4m,又PQ=0.6m=1.5λ,故Q点比P点晚1.5个周期开始振动,A错误;P、Q两点的平衡位置距离是半个波长的奇数倍,故两者振动情况完全相反,即两点的运动方向始终相反,当Q点的位移最大时,P点的位移也最大,但两者方向相反,B、C错误;两点平衡位置距离是半个波长的奇数倍,所以当Q通过平衡位置时,P点也通过平衡位置,但两者运动方向相反,D正确.
8.解析:
C 宇宙飞船在椭圆轨道的A点做离心运动,只有在点火制动减速后,才能进入圆轨道的空间站轨道.故A错误;根据开普勒第三定律可知,飞船在椭圆轨道的半长轴大于圆轨道的半径,所以地-月转移轨道的周期大于T.故B错误;对空间站,根据万有引力提供向心力G
=m
r,得M=
,根据空间站的轨道半径为r,周期为T,万有引力常量为G就能计算出月球的质量M.故C正确;第一宇宙速度是指绕月球表面运行的速度,而题干中的周期为空间站的周期,因此不能用v=
计算第一宇宙速度,当周期为绕月球表面飞行的周期时可以进行计算,故D错误.
9.解析:
AC 由n=
得sinr=
=
=0.5,得r=30°,故A正确;光在玻璃中传播的速度v=
,由几何知识可知光在玻璃中传播的路程s=
,则光在玻璃中传播的时间t=
=
=
=
,故B错误,C正确;由于光在CD面上的入射角等于光在AB面上的折射角,根据光路可逆性原理可知光一定能从CD面射出,故D错误.
10.解析:
ABD 在最高点时,甲球受洛仑兹力向下,乙球受洛仑兹力向上,而丙球不受洛仑兹力,故三球在最高点受合力不同,故由F合=m
可知,三小球的速度甲的速度最大,所以甲球释放时的高度最高;故A正确,C错误;因洛仑兹力不做功,故系统机械能守恒,三个小球的机械能保持不变,故B正确;因甲球在最高点受合力最大,故甲球在最高点的速度最大,故D正确.
11.解析:
ACD 根据乙图可知,当x=h+x0,小球的重力等于弹簧的弹力,此时小球具有最大速度,以弹簧和小球组成的系统,机械能守恒可知,重力势能与弹性势能之和最小,故A正确;根据运动的对称性可知,小球运动的最低点大于h+2x0,小球受到的弹力最大值大于2mg,故B错误,C正确;小球达到最大速度的过程中,根据动能定理可知mg(h+x0)-
mg·x0=
mv2,故小球动能的最大值为mgh+
mgx0,故D正确.
12.解析:
BCD 由公式E=
,可得
=E,知φ-x图象的斜率等于电场强度,则可知小球从O运动到x1的过程中,场强沿x轴负方向,场强不变,由F=qE知,粒子所受电场力保持不变,小球做匀加速直线运动.在x2~x3段,场强沿x轴正方向,小球所受的电场力方向沿x轴负方向,电场力不变,则小球沿x轴正方向做匀减速直线运动.故A错误;根据负电荷在电势高处电势能小,则小球从x1运动到x3的过程中,电势不断降低,小球的电势能不断增大.故B正确;若小球能运动恰好运动到x3处,初速度v0最小,从x=0到x3处,根据动能定理得:
-qφ0=0-
mv
,得:
v0=
,则根据运动的对称性可知,若该带电小球能运动到x4处,则初速度应满足v0>
.故C正确;若v0=3
,当带电粒子运动到x1处时,电场力做正功最大,粒子的速度最大,从x=0到x1处,根据动能定理得:
qφ0=
mv
-
mv
,解得最大速度为:
vm=
.故D正确.
13.解析:
(1)已知打点计时器电源频率为50Hz,相邻计数点间有四个点未标出,则纸带上相邻计数点间的时间间隔为:
T=5×0.02s=0.1s,B点对应的速度为:
vB=
=
cm/s=41.6cm/s=0.416m/s.
根据Δx=aT2可得:
xCE-xAC=a(2T)2,小车运动的加速度为:
a=
=
cm/s2=148cm/s2=1.48m/s2;
(2)实验时应平衡摩擦力,没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,aF图象在F轴上有截距.
答案:
(1)0.416或0.42 1.48或1.5
(2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
14.解析:
(1)螺旋测微器的固定刻度为1.5mm,可动刻度为49.0×0.01mm=0.490mm,所以最终读数为1.5mm+0.490mm=1.990mm(1.989~1.991mm均正确).
(2)表盘的读数为5,所以导电玻璃的电阻约为5×100Ω=500Ω.
(3)电源的电动势为12V,电压表的量程为10V,滑动变阻器的电阻为20Ω,若滑动变阻器串联使用调节的范围太小,所以滑动变阻器选择分压式接法;流过待测电阻的电流约为:
I=
A=0.006A=6mA,两电流表量程均不合适;
同时由于电压表量程为10V,远大于待测电阻的额定电压3V,故常规方法不能正常测量;
所以考虑用电流表改装成电压表使用,同时电压表量程为10V,内阻RV=1kΩ,故满偏电流为10mA,符合要求,故将电压表充当电流表使用,电流表A2与R2串联充当电压表使用,改装后量程为4V,可以使用,由于改装后电表已知,故内外接法均可,故电路图如图所示;
(4)根据串并联电路的规律可知,待测电阻中的电流:
I=
-I2
电压:
Ux=I2(R2+RA2)
由欧姆定律可知电阻:
Rx=
根据电阻定律可知:
Rx=ρ
而截面积:
S=π
联立解得:
ρ=
答案:
(1)1.990
(2)500 (3)电路图如解析图所示 (4)ρ=
15.解析:
(1)舱内氧气发生等容变化,根据查理定律
=
代入数据有
=
解得p2=95.9千帕
(2)设密闭舱的体积为V,根据玻意耳定律p2V3=101V
则
=
=
=0.950
答案:
(1)p2=95.9千帕
(2)0.950
16.解析:
(1)当金属杆达到最大速度时,杆受力平衡,则安培力为:
F=mgsinθ=2×
N=1N.
(2)根据F=BIL=
得磁感应强度为:
B=
=
T=0.2T.
(3)根据能量守恒得:
mgH=
mv
+Q,
代入数据解得:
H=0.5m.
答案:
(1)1N
(2)0.2T (3)0.5m
17.解析:
(1)塑胶炸药爆炸过程中A、B组成系统动量守恒
有mAvA=mBvB
解得vB=1.5m/s
A、B获得的总动能EA=
+
=22.5J
(2)mAsA=mBsB
当sA=1m时sB=0.25m,
即当A、C相撞时B与C右板相距s=
-sB=0.75m
A、C相撞时有mAvA=(mA+mC)v
解得v=1m/s 方向向左
而vB=1.5m/s,方向向右,两者相距0.75m,故B的位移为0.25+
=0.7m
答案:
(1)22.5J
(2)0.7m
18.解析:
(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,轨迹如图所示.
设粒子在第Ⅰ象限内的轨迹半径为R1,由几何关系有:
R1+
=L
得:
R1=
L
根据洛伦兹力提供向心力有:
qvB=m
得:
B=
(2)带电粒子在电场中做类平抛运动,由几何关系有:
y=R1sin60°=
L
v0=vcos60°=
v
粒子刚出电场时
vx=vsin60°=
v
粒子在电场中运动时间为:
t=
vx=at
a=
可得:
E=
(3)由几何关系知,粒子在圆形磁场中运动的时间
t′=
而T=
=
结合B=
得
t′=
答案:
(1)
(2)
(3)
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