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高考物理模拟考冲刺卷(卷2)
第I卷(选择题)
一、选择题:共11小题,每小题4分,共44分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~11题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。
1.甲、乙两车在同一平直公路上同向行驶,从时刻开始,甲、乙两车运动的图像如图所示,其中甲车运动的图线为抛物线,图线与x轴的交点为其顶点,乙车运动的图线为过原点的直线,两条图线相切于P点,其坐标为(,),已知。下列说法正确的是( )
A.时刻甲、乙两车间距离最大
B.在时刻,甲车的瞬时速度大小是
C.到时间内甲车的位移大小为
D.时刻甲车的速度大小为
【答案】C
【详解】
A.由题图可知,时刻甲、乙两条线有交点,所以表示此时,两车相遇,所以A错误;
B.汽车运动的图线的斜率表示汽车运动的速度,所以可知,时刻甲、乙两车的速度为
所以B错误;
C.由题意可知,甲车做匀加速直线运动,乙车做匀速直线运动,则由加速度的定义式可得,甲车的加速度为
由匀变速直线运动的位移公式可得
则到时间内甲车的位移大小为
又
则
所以C正确;
D.由匀变速直线运动的速度公式可得
则时刻甲车的速度大小为
得
所以D错误。
故选C。
2.边长为的正方形线圈,通有沿逆时针方向的恒定电流,用两根轻质绝缘细绳静止地悬挂在水平长直导线的正下方处,如图所示.当导线中无电流时,两细绳中张力均为;当通过的电流为时,两细绳中张力均减为;而当通过的电流为时,细绳中张力恰好为零.已知长直通电导线周围某点磁场的磁感应强度与该点到导线的距离成反比,与导线中电流成正比(即,为常数). 由此可知,中的电流方向和电流大小之比分别为( )
A.向左, B.向右,
C.向左, D.向右,
【答案】C
【详解】
当中通以从到的电流时,边所受的安培力向上,边所受的安培力向下,因离越近,安培力越大,可知此时线圈所受安培力的合力方向竖直向上,所以中电流方向向左.当中通电流时,根据题意可知所受的安培力为所受的安培力为,因它们受到的安培力方向相反,此时线圈所受的安培力的合力大小为;可知线圈受到的安培力的合力大小与通人电流的大小成正比,当分别通以的电流时.线圈受到的安培力的合力的大小之比为,当通过的电流为时,两细绳中张力均减为.所以安培力的大小;而当通过的电流为时,细绳中张力恰好为零,则安培力的大小,所以,故选C.
3.关于核衰变和核反应的类型,下列表述正确的有
A.是α衰变 B.是β衰变
C.是人工转变 D.是重核裂变
【答案】A
【解析】
A、 方程是衰变方程,选项A正确;
B、方程是人工转变方程,选项B错误;
C、方程是轻核聚变方程,选项C错误;
D、方程是衰变方程,选项D错误.
4.由n 个带电量均为Q的可视为质点的带电小球无间隙排列构成的半径为R的圆环固定在竖直平面内。 一个质量为m的金属小球(视为质点)通过长为L=2R 的绝缘细线悬挂在圆环的最高点。当金属小球电荷量也为 Q(未知)时,发现金属小球在垂直圆环平面的对称轴上 P 点处于平衡状态,如图所示,轴线上的两点 P、P'关于圆心 O 对称。已知静电力常量为 k,重力加速度为 g, 取无穷远处电势为零。则下列说法中正确的是( )
A.O 点的场强一定为零
B.由于 P、P¢两点关于O点对称,两点的场强大小相等,方向相反
C.金属带电小球的电量为Q =
D.固定 P 处的小球,然后在圆环上取下一个小球(其余 n-1个小球位置不变)置于 P'处,则圆心 O的场强大小为
【答案】D
【详解】
A.根据对称性可知,由n 个带电量均为Q的可视为质点的带电小球无间隙排列构成的半径为R的圆环,在圆心O点场强为0,带电金属小球在O点的场强不0,所以O 点的场强不为零,故A错误;
B.根据对称性可知,由n 个带电量均为Q的可视为质点的带电小球无间隙排列构成的半径为R的圆环,在P、P¢两点的场强大小相等,方向相反,带电金属小球 在这两点产生的电场强度不相等,故B错误;
C.取圆环带电小球;由库仑定律可得,该部分对小球的库仑力
方向沿该点与小球的连线指向小球;同理取以圆心对称的小球,其库仑力与F1相同;如图所示
由几何关系可知,细线与轴线的夹角
两力的合力应沿圆心与小球的连线向外,大小为
因圆环上各点对小球均有库仑力,故所有部分库仑力的合力
小球受力分析如图所示
可得
解得,金属带电小球的电量为
故C错误;
D.在圆环上取下一个小球后,圆环上的电荷在圆心 O的场强大小为
根据对称性可知,固定 P 处的小球,在圆环上取下一个小球(其余 n-1个小球位置不变)置于 P'处,在圆心 O的场强大小为0
所以固定 P 处的小球,然后在圆环上取下一个小球(其余 n-1个小球位置不变)置于 P'处,则圆心 O的场强大小为
故D正确。
故选D。
5.如图所示,均匀介质中振动情况完全相同的两波源S1 、S2分别位于x1=-0.2m和x2=1.2m处。t =0时刻以频率为f =10 Hz同时开始向上振动,振幅为A=2 cm,波的传播速度为v=4 m/s,P、M、Q三质点的平衡位置离O点距离分别为OP=0.2 m、OM=0.5 m、OQ=0.8 m。则下列关于各质点运动情况判断正确的是 ( )
A.t=0.1 s 时刻质点Q开始沿y轴负方向运动
B.经t=0.175 s,质点P通过的路程为14 cm
C.t=0.275 s时刻,质点M的位移为+4 cm
D.t=0.35 s时刻,S1S2之间(不包括S1、S2)振动位移为零的点共有6处
【答案】D
【详解】
A.由于波速v=4 m/s,因此在t=0.1 s时,两列波各自向前传播的距离
波源S1产生的波恰好向右传到P点,波源S2产生的波恰向左好传到Q点,由于波源起振方向向上,因此Q点开始沿y轴正方向运动,A错误;
B.波的振动周期
在经t=0.175 s时刻,S2产生的波还没有传播到P点,从t=0.1 s到t=0.175 s,P点振动了
因此质点P通过的路程
B错误;
C.两列波同时到达M点,到达的时间
因此在时,M点振动了
因此M点在时刻恰好经平衡位置沿y轴正方向运动,C错误;
D.t=0.35 s时刻,两列波各自向前传播了
恰好传播到对方波源处,两列波恰好重合,如同所示
振动加强S1S2之间(不包括S1、S2)振动位移为零的点共有6处,D正确。
故选D。
6.20世纪末,由于生态环境的破坏,我国北方地区3、4月份沙尘暴天气明显增多。近年来,我国加大了环境治理,践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念,沙尘天气明显减少。现把沙尘上扬后的情况简化为沙尘颗粒悬浮在空中不动。已知风对沙尘的作用力表达式为F=αρAv2,其中α为常数,ρ为空气密度,A为沙尘颗粒的截面积,v为风速。设沙尘颗粒为球形,密度为ρ0,半径为r,风速竖直向上,重力加速度为g,则v的表达式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
沙尘悬浮时受力平衡,根据平衡条件有
其中
由题意知
联立以上四式得
选项B正确,ACD错误。
故选B。
7.如图所示,在水平桌面上固定着一个光滑圆轨道,在轨道的B点静止着一个质量为m2的弹性小球乙,另一个质量为m1的弹性小球甲以初速v0运动,与乙球发生第一次碰撞后,恰在D点发生第二次碰撞。则甲、乙两球的质量之比m1∶m2等于( )
A.1∶9 B.1∶3 C.5∶3 D.2∶3
【答案】B
【详解】
设碰撞后、的速度分别为、,第一种碰撞情况:小球由A到B碰撞,且碰撞后反向,以方向为正方向,由动量守恒定律得
因为恰在D点发生第二次碰撞,、各运动了周,在相同时间内通过的路程相等,则有和的线速度大小相等,即有
且、为弹性球,发生弹性碰撞,由机械能守恒定律得
联立以上各式解得
第二种碰撞情况:小球由A到B碰撞,且碰撞后同向,以方向为正向,由动量守恒定律得
因为恰在D点发生第二次碰撞,运动了周,运动了周,则有
由机械能守恒定律得
解得
ACD错误,B正确。
故选B。
8.如图所示,一束色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃,穿过玻璃后从侧面射出,变为两束单色光,则以下说法正确的是
A.玻璃对光的折射率较大
B.在玻璃中光的波长比光短
C.在玻璃中光传播速度比光大
D.减小入射角,光线有可能消失
【答案】BD
【解析】
A.如图所示,b光的偏折程度大于a光的偏折程度,知b光的折射率大于a光的折射率,故A错误;
B.根据知,b光的频率大,则b光的波长小于a光的波长。故B正确;
C.b光的折射率大于a光的折射率,由v=c/n知在玻璃中b光传播速度小于a光,故C错误;
D.减小入射角i,则折射角减小,到达左边竖直面时的入射角就增大,如增大达到临界角则发生全反射,a、b光线消失,故D正确。
9.某宇宙飞船在赤道所在平面内绕地球做匀速圆周运动,假设地球赤道平面与其公转平面共面,地球半径为R。日落后3小时时,站在地球赤道上的小明,刚好观察到头顶正上方的宇宙飞船正要进入地球阴影区,则
A.宇宙飞船距地面高度为R
B.在宇宙飞船中的宇航员观测地球,其张角为90°
C.宇航员绕地球一周经历的“夜晚”时间为6小时
D.若宇宙飞船的周期为T,则宇航员绕地球一周经历的“夜晚”时间为T/4
【答案】BD
【解析】
如图所示:
太阳光可认为是平行光,O是地心,人开始在A点,这时刚好日落,因为经过24小时地球转一圈,所以经过3小时,地球转了45°,即:∠AOC=45°,此时人已经到了B点,卫星在人的正上方C点,太阳光正好能照到卫星,所以根据∠AOC=45°就能确定卫星的轨道半径为:r=OC=OA=R.则卫星距地面高度等于(-1)R.故A错误。因∠ACO=45°,则在宇宙飞船中的宇航员观测地球,其张角为90°,选项B正确;宇航员绕地球一周经历的“夜晚”转过的角度为90°,但是因卫星的周期不是24h,则经历的时间不是6小时,若宇宙飞船的周期为T,则宇航员绕地球一周经历的“夜晚”时间为T/4,选项C错误,D正确;故选BD.
10.在科学研究中,可以通过施加适当的磁场来实现对带电粒子运动的控制。在如图所示的平面坐标系xOy内,以坐标原点O为圆心,半径为d的圆形区域外存在范围足够大的匀强磁场。一质量为m、电荷量为+q的粒子从P(0,)点沿y轴正方向射入磁场,当入射速度为v0时,粒子从a(,)处进入无场区射向原点O,不计粒子重力。则( )
A.磁场的磁感应强度为
B.粒子再次回到P点所用时间为
C.若仅将入射速度变为3v0,则粒子离开P点后在磁场中运动的半径为d
D.若仅将入射速度变为3v0,则粒子离开P点可以再回到P点
【答案】AD
【详解】
A.粒子的运动轨迹如图所示
由题条件可判断粒子做圆周运动半径为R=d,粒子在磁场中:
,
故A正确;
B.粒子运动轨迹如图示
粒子在磁场中运动时间:
因为洛伦兹力提供向心力
粒子在无场区运动时间:
粒子再次回到P点时间:
t=t1+t2
解得:
故B错误;
C.粒子速度变为3v0,则在磁场中运动半径为R′=3d,故C错误;
D.粒子运动轨迹如图所示
由P点出发后第一个圆弧的弧长:
无磁场区圆的直径长度:
①粒子以3v0沿y轴正向经过P,粒子运动路程
,其中k=0、1、2、3、…
②粒子以3v0大小沿-y方向经过P
s′=3s1+2s2+k(6s1+6s2 ),其中k=0、1、2、3、…
仅将入射速度变为3v0,则粒子离开P点可以
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