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高考物理模考冲刺卷
一、选择题:本题共6小题,每小题4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.在竖直平衡(截面)内固定三根平行的长直导线a、b、c,通有大小相等、方向如图所示的电流.若在三根导线所在空间内加一匀强磁场后,导线a所受安培力的合力恰好为零,则所加磁场的方向可能是( )
A.垂直导线向左
B.垂直导线向右
C.垂直纸面向里
D.垂直纸面向外
【答案】D
【解析】
根据安培定则可知,导线b在a处的磁场向里,导线c在a处的磁场向外,因b离a较近,可知bc在a处的合磁场垂直纸面向里;因导线a所受安培力的合力恰好为零,可知a处所加磁场的方向为垂直纸面向外;选项D正确。
2.建筑工人常常徒手抛砖块,当砖块上升到最高点时被楼上的师傅接住用以砌墙。如图所示,若某次以10m/s的速度从地面竖直向上抛出一个砖块,g取10m/s2,空气阻力可以忽略,则( )
A.砖块上升的最大高度为10m
B.砖块上升的时间为1s
C.抛出后经0.5s上升的高度为最大高度的一半
D.抛出后上升过程砖块做变减速直线运动
【答案】B
【解析】
A.砖块做竖直上抛运动,上升的最大高度为
故A错误;
B.砖块上升的时间为
故B正确;
C.砖块上升过程做匀减速直线运动,速度不断减小,所以前0.5s内上升的高度大于后0.5s内上升的高度,故C错误;
D.砖块抛出后只受重力,大小方向都不变,所以砖块上升过程做匀减速直线运动,故D错误。
故选B。
3.在2020年4月24日第五个中国航天日上,中国首次火星探测任务命名为“天问一号”。按计划,“天问一号”火星探测任务要一次性完成“绕、落、巡”三大任务。已知引力常量G、火星的质量M与半径R,火星探测器在距离火星表面高度为h的圆形轨道上绕行,那么根据这些已知条件无法算出( )
A.火星的第一宇宙速度 B.火星表面重力加速度
C.探测器绕行的周期 D.探测器受火星的引力
【答案】D
【解析】
A.根据万有引力提供向心力,绕火星表面的卫星
火星的第一宇宙速度
故A不合题意;
B. 根据万有引力等于重力,火星表面重力加速度
故B不合题意;
C. 根据万有引力提供向心力,火星探测器在距离火星表面高度为h的圆形轨道上绕行,有
探测器绕行的周期
故C不合题意;
D. 根据万有引力定律,因不知道探测器的质量,无法算出探测器受火星的引力,故D符合题意。
故选D。
4.如图所示,正方形区域内有匀强磁场,现将混在一起的质子H和α粒子加速后从正方形区域的左下角射入磁场,经过磁场后质子H从磁场的左上角射出,α粒子从磁场右上角射出磁场区域,由此可知( )
A.质子和α粒子具有相同的速度
B.质子和α粒子具有相同的动量
C.质子和α粒子具有相同的动能
D.质子和α粒子由同一电场从静止加速
【答案】A
【解析】
A.根据洛伦兹力提供向心力得
设质子的比荷为,则α粒子的比荷为,质子的半径是α粒子的一半,所以二者的速度相同,故A正确;
B.他们具有相同的速度,但是质量不同,所以动量不同,故B错误;
C.他们具有相同的速度,但是质量不同,所以动能不同,故C错误;
D.如果由同一电场从静止加速,那么电场力做的功应该相同,即动能相同,但是他们的动能不相同,所以不是从同一电场静止加速,所以D错误。
故选A。
5.两块完全相同的木块A、B,其中A固定在水平桌面上,B放在光滑的水平桌面上,两颗同样的子弹以相同的水平速度在光滑的水平桌面上,两颗同样的子弹以相同的水平速度射入两木块,穿透木块后子弹的速度分别为、,在子弹穿透木块过程中因克服摩擦力产生的热量分别为、,设木块对子弹的摩擦力大小一定,则()
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【解析】
两颗同样的子弹穿透相同木块的过程中,摩擦力相同,子弹相对木块滑动的距离相同,则摩擦力做功过程产生的内能相同。根据能量守恒定律得:
由以上两式可知,故D正确,ABC错误。
【点睛】
公式中的是物体的相对位移,动能定理中的s是物体的对地位移,注意两者的区别。
6.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为2:3,两端共接有六只相同的小灯泡L1、L2、 L3、L4、L5和L6(电阻恒定不变),变压器的原线圈接有输出电压U恒定的交流电源,六只小灯泡均发光.下列说法正确的是( )
A.L1、L2、 L3三只灯泡亮度一定相同
B.小灯泡L2一定比L4亮
C.交流电源输出电压U是小灯泡L4两端电压的4.5倍
D.L1消耗的功率是L2消耗灯泡的2.25倍
【答案】C
【解析】
设小灯泡L4两端电压为,则有副线圈的输出电压为,根据电压与匝数成正比,原线圈的输入电压为,L2、 L3两只灯泡串联后的总电压为;设通过小灯泡L4电流为,根据电流与匝数成反比,则有原线圈电流为,根据欧姆定律可得通过L2、 L3两只灯泡的电流为,根据并联分流可得通过L1灯泡的电流为,小灯泡L1两端电压为,根据串联分压可知交流电源输出电压,根据电功率公式可知,故C正确,A、B、D错误;
二、选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,每题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.如图所示,一长直杆AB与水平面成角固定,在杆上套一质量为m的小滑块,杆底端B处有一弹性挡板,杆与板面垂直,滑块与挡板碰撞后,以原速率返回。现将滑块拉到A点由静止释放,滑块与挡板第一次碰撞后恰好能上升到AB的中点,重力加速度为g,由此可以确定( )
A.滑块下滑时加速度的大小 B.滑块与杆之间的动摩擦因数
C.滑块在杆上滑行的总路程 D.滑块第一次下滑所用的时间
【答案】AB
【解析】试题分析:滑块运动分两个阶段,匀加速下滑和匀减速上滑,利用牛顿第二定律求出加速度,对两个过程,运用动能定理分析动摩擦因数.利用运动学公式分析下滑的时间.
滑块从静止释放,说明,则滑块不会在杆上停止运动,即不断碰撞,上升,下滑,再碰撞,再上升,再下滑,过程中机械能不断减小,直到滑块停到底端,根据牛顿第二定律可得,解得,整个过程中,滑块的速度从零到零,根据动能定理可得,解得,AB正确;由于不能确定碰撞多少次,所以无法求解滑块的路程,C错误;对于第一次下滑过程,由位移公式得,由于L未知,所以不能求出滑块第一次下滑所用的时间,故D错误.
8.如图a所示,物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块质量为2kg。现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的图象如图b所示,则可知( )
A.在A离开挡板前,A、B系统动量守恒
B.弹簧锁定时其弹性势能为9J
C.A的质量为1kg,在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3J
D.A、B与弹簧组成的系统机械能始终守恒
【答案】BCD
【解析】
A.在A离开挡板前,由于挡板对A有作用力,所以A、B系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,故A错误。
B.解除对弹簧的锁定后至A刚离开挡板的过程中,弹簧的弹性势能释放,全部转化为B的动能,根据A、B两物体及弹簧组成的系统机械能守恒,有:弹簧锁定时其弹性势能为
EP=EKB=mBv02
则由图象可知v0=3m/s,代入数据解得
Ep=9J
故B正确。
C.A离开挡板后,由图象数据可知,弹簧伸长到最长时,B的加速度最大,v-t图象切线斜率的绝对值最大,由图知此时A、B的共同速度为:v共=2m/s,根据机械能守恒定律和动量守恒定律有
mBv0=(mA+mB)v共
解得
mA=1kg
此时弹簧的最大弹性势能为
选项C正确;
D.A、B与弹簧组成的系统只有弹力做功,则系统的机械能始终守恒,故D正确。
故选BCD。
9.如图所示,平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,两极板间距离为d,今在距两极板的中点O处放一电荷q,则( )
A.q所受电场力的大小为 B.q所受电场力的大小为
C.O点处的电场强度是 D.O点处的电场强度是
【答案】AD
【解析】
两极板的电势差
两板间(O点)的场强
q所受电场力的大小为
故选AD。
10.如图所示,一根原长为l0的轻弹簧套在光滑直杆AB上,其下端固定在杆的A端,质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连.球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴OO′匀速转动,且杆与水平面间始终保持30°角.已知杆处于静止状态时弹簧的压缩量为l0/2,重力加速度为g.则下列说法正确的是
A.弹簧为原长时,杆的角速度为
B.当杆的角速度为时,弹簧处于压缩状态
C.在杆的角速度增大的过程中,小球与弹簧所组成的系统机械能不守恒
D.在杆的角速度由0缓慢增大到过程中,小球机械能增加了5mgl0/4
【答案】CD
【解析】
A.弹簧为原长时,杆受重力和杆的弹力,合力为mgtan30°= ,杆的角速度为,故A错误;
B.当杆的角速度为>时,弹簧处于伸长状态,故B错误;
C.在杆的角速度增大的过程中,小球的动能增大,重力势能增大,弹簧的弹性势能增大,小球与弹簧所组成的系统机械能不守恒,故C正确;
D.设角速度等于时速度为v,弹簧伸长l,杆的支持为N.则
联立解得k= ,初末状态的弹性势能相等,则
小球增加的机械能为
,
故 ,故D正确.
故选:CD
【点睛】
根据合力提供向心力,可求角速度等于时弹簧伸长的量,求出速度,进而求初动能,和重力势能的增量,求出小球机械能的增加量.
三、非选择题:共52分。第11~14题为必考题,每个试题考生都必须作答。第15~16题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共43分。
11.(6分)用实验测一电池的内阻和一待测电阻的阻值,已知电池的电动势约6V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧.可选用的实验器材有:
电流表(量程0~30);
电流表(量程0~100);
电压表(量程0~6);
滑动变阻器(阻值0~5Ω);
滑动变阻器(阻值0~300Ω);
开关一个,导线若干条.
某同学的实验过程如下:
Ⅰ.设计如图1所示的电路图,正确连接电路.
Ⅱ.将R的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小R的阻值,测出多组U和I的值,并记录.以U为纵轴.I为横轴.得到如图2所示的图线.
Ⅲ.断开开关,将改接在B、C之间.A与B直接相连,其他部分保持不变.重复Ⅱ的步骤,得到另一条U-I图线,图线与横轴I的交点坐标为,与纵轴U的交点坐标为.
回答下列问题:
(1)电流表应选用 _______,滑动变阻器应选用________.
(2)由图2的图线,得电源内阻r=____Ω;
(3)用、和表示待测电阻的关系式____________代入数值可得;
(4)若电表为理想电表,接在B、C之间与接在A、B之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围________电压表示数变化范围__________(选填“相同”或“不同”).
【答案】A2 R2 25 相同 不同
【解析】
①根据题设条件中电池的电动势约,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧,可估算出电路中的电流为数十毫安,因此电流表应选用,为了电路正常工作,以及方便调节,多测量几组数据,滑动变阻器应选用
②根据图中电路结构可知,电压表测量了电路的路端电压,电流表测量了电路的总电流,因此图中图线斜率绝对值即为电源的内阻,有.
③当改接电路后,将待测电阻与电源视为整体,即为一“等效电源”,此时图线的斜率为等效电源的内阻,因此有,解得.
④若电表为理想电表,接在B、C之间与接在A、B之间,电路的总电阻可变范围不变
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