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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.质量为m的人造地球卫星在地面上的重力为G0,它在距地面高度等于2倍于地球半径R的轨道上做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是
A.线速度 B.动能为G0R
C.周期为 D.重力势能为2G0R
【答案】B
【解析】根据,在距地面高度等于2倍于地球半径R的轨道上做匀速圆周运动的卫星满足,解得,选项A错误;卫星的动能,选项B正确;解得,选项C错误;因为卫星距离地面较高,所以不能用mgh求重力势能,,选项D错误.
考点:此题通过万有引力定律考查卫星的线速度、周期以及动能和重力势能.
2.如图所示,A、B、C为三根垂直纸面的导线,导线A、B中通以垂直纸面向里的电流,导线C中通以垂直纸面向外的电流,三根导线中电流强度均为I,任意两根导线间距均为l. 设空间除了电流产生的磁场外无其它磁场,则
A.导线C所受安培力的合力为零
B.导线C所受安培力的合力垂直AB连线沿纸面向上
C.AB连线中点处的磁场方向垂直AB连线沿纸面向下
D.导线A、B受到的安培力的合力大小相等,方向相同
【答案】B
【解析】
AB. 根据安培定则可判断A、B两根导线在C处产生的磁场的合磁场方向水平向右,则导线C所受安培力的合力不为零,由左手定则可知导线C所受安培力的合力垂直AB连线沿纸面向上,选项A错误,B正确;
C. 因A、B两条导线在A、B连线中点处产生的合磁场为零,则该点的磁场等于导线C在该点产生的磁场,方向水平向右,选项C错误;
D. 根据“同向相吸,异向相斥”可知A处导线受B、C导线的安培力的合力斜向右下方;同理可知B处导线受A、C导线的安培力的合力斜向左下方;导线A、B受到的安培力的合力大小相等,方向不相同,选项D错误。
3.如图所示,虚线上方为匀强磁场区,A、B、C为虚线上三点,且AB=BC.两个带负电的粒子P、Q(重力不计)分别从A、B两点以相同的速度大小和方向垂直于磁场方向射入场区,最终两粒子都从C点离开磁场.设P、Q两粒子在磁场中运动的时间之比为m,P、Q两粒子的比荷之比为k,则
A.m=l:2,k=2:l
B.m=l:2,k=l:2
C.m=2:l,k=2:l
D.m=2:l,k=l:2
【答案】D
【解析】
根据粒子的运动轨迹图可知,两粒子在磁场中运动的圆心角相等;半径之比为2:1;则由,则 ;由,则,可知m=2:1;k=1:2;故选D.
4.一辆汽车在水平高速公路上以80km/h的速度匀速行驶,其1s内能量分配情况如图所示则汽车( )
A.发动机的输出功率为70kW
B.每1s消耗的燃料最终转化成的内能是5.7×104J
C.每1s消耗的燃料最终转化成的内能是6.9×104J
D.每1s消耗的燃料最终转化成的内能是7.0×104J
【答案】C
【解析】
A.由图可知,发动机1s内克服转动阻力做功为0.45×104J,则输出功率为
选项A错误;
BCD.每1s消耗的燃料有6.9×104J进入发动机,则最终转化成的内能的量为6.9×104J,选项C正确,BD错误。
故选C。
5.如图所示的电路中,当A、B接有效值为10 V的交流电压时,C、D间电压的有效值为4 V;当M、N接10 V直流电压时,P、Q间的电压也为4 V.现把C、D接4 V交流电压,P、Q接4 V直流电压,下列表示A、B间和M、N间电压的是( )
A.10 V,10 V
B.10 V,4 V
C.4 V,10 V
D.10 V,0
【答案】B
【解析】
当A、B接10V交变电压时,C、D间电压为4V,则:;所以当C、D接4V交流时,有:,解得:U′AB=×4V=10V;当P、Q接4V直流时,根据电路图可知,MN两端的电压等于PQ两端电压,则UMN=4V.故选B.
【点睛】
变压器只对交流电起到变压作用,且变压器原副线圈电压之比等于线圈匝数比,难度不大,属于基础题.
6.在离地一定高度把4个水果以不同的速度竖直抛上去,不计空气阻力,1s后,4个水果均没着地,则下列4个水果中1s后的速率最大的是( )
A.v=3m/s B.v=5m/s
C.v=8m/s D.v=10m/s
【答案】A
【解析】
规定竖直上抛运动的初速度方向为正方向,由速度公式得
1s后苹果的速度为
1s后桃子的速度为
1s后草霉的速度为
1s后樱桃的速度为
则1s后速率最大的是苹果
故选A。
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,粗细均匀的光滑细杆竖直固定,质量为 m 的小球 C 穿在细杆上,光滑的轻质小滑轮 D 固定在墙上。A、B 两物体用轻弹簧竖直相连。一根没有弹性的轻绳,一端与 A 连接,另一端跨过小滑轮 D 与小球 C 相连。小球 C 位于 M 时,轻绳与细杆的夹角为θ。现让小球 C 从 M 点由静止释放,当下降距离 h 到达 N 点时,轻绳与细杆的夹角再次为θ,小球的速度为 v,整个过程中绳均处于绷紧状态。在小球 C 下落的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球 C 和物体 A 组成的系统机械能守恒
B.当小球 C 落到与滑轮 D 同一高度时,物体 A 的动能最大
C.小球 C 到达 N 点时 A 的速度为 vcosθ
D.小球 C 到达 N 点时物体 A 的动能为
【答案】CD
【解析】
A.小球 C 下落的过程中,因弹簧的弹力对物块A要做功,则小球 C 和物体 A 组成的系统机械能不守恒,故A错误;
B.当小球 C 落到与滑轮 D 同一高度时,物体 A 的速度为零,动能为零,故B错误;
C.小球 C 到达 N 点时,将C的速度分解为沿绳方向和垂直绳子方向的速度,沿绳子方向的速度为vcosθ,则A 的速度为 vcosθ,故C正确;
D.小球 C 到达 N 点时,物体A的位置不变,弹簧的弹性势能不变,则由能量关系小球C的机械能减小量为,则物体 A 的动能为,故D正确。
故选CD。
8.如图两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球A和B,细线上端固定在同一点,若两个小球绕竖直轴做匀速圆周运动时恰好在同一高度的水平面内,则下列说法中正确的是( )
A.线速度
B.角速度
C.加速度
D.周期
【答案】CD
【解析】
ABC.设细线与竖直方向的夹角为,小球做圆周运动的向心力:
向
则有:
可得:
可知的角度度等于球的角速度;由于球的角度小于球的角度,则有的线速度小于的线速度,的加速度小于的加速度,故A、B错误,C正确;
D.由于角速度相同,根据周期可得故的周期等于的周期,故D正确;
故选CD。
9.特斯拉线圈是一种制造人工闪电的装置,右图是该装置的简化结构图,金属顶端和大地构成一个特殊的电容器,顶端放电后由电荷补充线圈给顶端补充因放电而流失的电荷,因而能持续放电。下列相关说法正确的是( )
A.顶端带的电荷量越多,则其与大地间的电势差越大
B.顶端带的电荷量越多,则其与大地构成的电容器的电容越大
C.带电量一定时,顶端离地越高则其与大地间的电势差越大
D.带电量一定时,顶端面积越大则其与大地间的电势差越大
【答案】AC
【解析】
AB.电容器的电容由电容器本身的特性决定,与电容器的电压和带电量无关,可知,顶端带的电量Q越多,其与大地构成的电容器的电容C不变,由分析知其与大地间的电势差越大,故A正确,B错误;
C.顶端离地越高,电容越小,带电量一定时,由分析知其与大地间的电势差越大,故C正确;
D.顶端面积越大,电容越大,带电量一定时,由分析知其与大地间的电势差越小,故D错误。
故选AC。
10.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。某同学探究小球在接触弹簧后向下的运动过程,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,作出小球所受弹力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.当时,小球的动能最大 B.最低点的坐标为
C.小球受到的弹力最大值等于 D.小球动能的最大值为
【答案】AD
【解析】
A.根据题意和图像可知,小球的运动过程为:先做自由落体运动,当与弹簧接触后,再做加速度减小的加速运动,然后做加速度增大的减速运动,直到速度减为0,当时,弹力等于重力,加速度为0,速度最大,动能最大,故A正确;
B.在最低点时小球速度为0,从刚释放到最低点,小球的动能变化量为0,重力做的功和弹力做的功绝对值相等,即到最低点的过程中实线与x轴围的面积应该与mg那条虚线与x轴围的面积相同,所以最低点应该在的后边,故B错误;
C.因为最低点位置在的后边,所以弹力最大值大于,故C错误;
D.当时,动能最大,根据动能定理可知
故D正确。
故选AD。
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)为了验证力的平行四边形定则,小明在家中找到一根长0.5 m的橡皮筋(弹力与伸长量成正比)、装有水的总质量m=0.5 kg的矿泉水瓶、刻度尺、量角器和细绳等器材,其操作如下:
(1)将橡皮筋从中间位置截断得到两根长0.25 m的橡皮筋;
(2)如图甲所示,将一根橡皮筋上端固定,让其自然下垂,将矿泉水瓶通过细绳连接在橡皮筋的下端,待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时橡皮筋的长度L1;
(3)如图乙所示,将两根橡皮筋上端固定,下端用细绳拴接并悬挂矿泉水瓶,待矿泉水瓶静止后用量角器测得两橡皮筋之间的夹角恰为90°,测出其中一根橡皮筋的长度为29.00 cm,另一根橡皮筋的长度为L2 。
①由图可得L1=________ cm;
②L2=________ cm,就验证了该情况下,力的合成遵循平行四边形定则。
【答案】30.00 28.00
【解析】
①[1].根据毫米刻度尺的读数规则,L1=30.00 cm。
②[2].根据胡克定律,橡皮筋的弹力与伸长量成正比,两个橡皮筋一个伸长4.00 cm,另一个伸长3.00 cm,夹角为90°时,两个力的合力与一根橡皮筋伸长5.00 cm时相同,即可验证该情况下,力的合成遵循平行四边形定则,故L2=28.00 cm。
12.(9分)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0Ω的定值电阻.
①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只________Ω(保留一位小数)的定值电阻R1;
②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;_________
③某次试验的数据如下表所示:该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=________Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是_________________.
④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大.若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是___________.(填选项前的字母)
A.电压表内阻的影响
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