（新高考）高考考前冲刺卷 物理（六）(解析版A3版)

（新高考）此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 高考考前冲刺卷 物 理 （六） 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 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．在物理学中，只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。以下的推导关系中正确的是(　　) A．1 Pa＝1 kg‧m‧s－2 B．1 T＝1 N‧Ω‧V－1‧m－2 C．1 J＝1 N‧m‧s－1 D．1 N＝1 N‧C‧m－1 【答案】D 【解析】根据F＝ma可知1 N＝1 kg‧m‧s－2，则A错误；根据，，可得，B错误；根据W＝Fx可知1 J＝1 N‧m，C错误；根据W＝Fx和W＝Uq，可知，D正确。 2．某同学将一足球竖直向下抛向水平地面，足球以6 m/s的速度被地面反向弹回，上升到最高点后落回地面，以后足球每次与地面碰撞后弹回时的速度大小均为碰撞前速度大小的。不计足球与地面碰撞的时间和空气阻力，取g＝10 m/s2，则足球从第一次被弹起到最后停止运动的总时间为(　　) A．3 s B．4 s C．5 s D．6 s 【答案】D 【解析】由上抛运动时只受重力，第一次到达最高点的时间为t，则，解得所以第一次落到地面用时，因为足球每次与地面碰撞被弹回时速度均为碰撞前速度的，故第二次用时，第三次用时，故第n次用时，则，故选D。 3．中国空间站将于2022年建成，我国将进入空间站时代，空间站轨道半径为6800 km，可看成圆轨道，空间站可供多名宇航员长期工作生活，引力常量为G，下列说法正确的是(　　) A．知道空间站的运行周期就可以求得地球的质量 B．空间站的运行周期与地球自转的周期几乎相等 C．空间站的运行速度大于第一宇宙速度 D．在空间站工作的宇航员因受力平衡而处于悬浮或静止状态 【答案】A 【解析】由万有引力提供向心力，即有G＝mr可得，知道空间站的运行周期就可以求得地球的质量，A正确；由于空间站的运行半径比同步卫星的小，故空间站的运行周期一定小于同步卫星的周期，又同步卫星的周期等于地球自转的周期，所以，空间站的运行周期一定小于地球的自转周期，B错误；因为空间站的运行的轨道大于地球的半径，故空间站的运行速度小于第一宇宙速度，C错误；在空间站工作的宇航员的合力提供向心力，其受力不平衡，D错误。 4．如图所示，在xOy平面上以O为圆心的圆形区域内存在匀强磁场（图中未画出），磁场方向垂直于xOy平面向外。一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子，从原点O以初速度大小为v0沿y轴负方向开始运动，后来粒子经过x轴上的A点，此时速度方向与x轴的夹角为30°。A到O的距离为d，不计粒子的重力，则圆形磁场区域的半径为(　　) A．d B．d C．d D．d 【答案】B 【解析】粒子的运动轨迹如图所示，设粒子运动的半径为R，由几何关系可知，解得，则圆形磁场区域的半径，故选B。 5．弗兰克－赫兹实验是研究汞原子能量是否具有量子化特点的重要实验。实验原理如图甲所示，灯丝K发射出初速度不计的电子，K与栅极G间的电场使电子加速，G、A间加有电压为0.5 V的反向电场，使电子减速，电流表的示数大小间接反映了单位时间内能到达A极电子的多少。在原来真空的容器中充稀薄汞蒸气后，发现K、G间电压U每升高4.9 V时，电流表的示数I就会显著下降，如图乙所示。科学家猜测电流的变化与电子和汞原子的碰撞有关，玻尔进一步指出该现象应从汞原子能量量子化的角度去解释。依据本实验结果下列判断合理的是(　　) A．电子运动过程中只可能与汞原子发生一次碰撞 B．汞原子基态和第一激发态的能级之差可能为4.9 eV C．K、G间电子的动能越大，越容易使汞原子发生跃迁 D．K、G间电压越大，单位时间内到达A极的电子数越多 【答案】B 【解析】电子运动过程中有可能与汞原子发生一次，也有可能没发生碰撞，还可能发生多次碰撞，A错误；由于电压U每升高4.9 V时，电流表的示数I就会显著下降，说明汞原子基态和第一激发态之间的能极之差等于4.9 eV，B正确；K、G间电子的动能越大，根据乙图，不一定更使汞原子发生跃迁，C错误；K、G间电压越大，由乙图可知，单位时间内到达A极的电子数不一定越多，D错误。 6．沙游乐场有两个沙坡PM、QM，P、Q、M三点在同一竖直圆周上，圆心为O，圆周最低点为M，P、Q位置如图所示，一游客分别从P、Q两点由静止下滑到M点的过程中，加速度分别为a1、a2，经历的时间分别为t1、t2，损失的机械能分别为E1、E2，到达M点的速度分别为v1、v2，则(　　) A．a1＞a2 B．t1＝t2 C．E1＜E2 D．v1＞v2 【答案】C 【解析】设PM与水平面夹角为α，QM与水平面夹角为β，根据牛顿第二定律，，依题意有α＜β，sin α＜sin β，cos α＞cos β，得a1＜a2，A错误；由，得，，因为两角度不相等，故B错误；损失的机械能在数值上等于克服摩擦力做的功，有，，因为，所以E1＜E2，故C正确；根据匀变速直线运动规律，有，可得v1＜v2，故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，每题有多项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 7．天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。一根轻绳穿过P，两端分别连接质量为m1和m2的小球A、B（m1≠m2）。设两球同时做如图所示的圆锥摆运动，且在任意时刻两球均在同一水平面内，则(　　) A．两球运动的周期相等 B．两球的向心加速度大小相等 C．球A、B到P的距离之比等于m2∶m1 D．球A、B到P的距离之比等于m1∶m2 【答案】AC 【解析】对其中一个小球受力分析，其受到重力和绳的拉力FT，绳的拉力在竖直方向的分力与重力平衡，设轻绳与竖直方向的夹角为θ，则有，拉力在水平方向上的分力提供向心力，设该小球到P的距离为l，则有，解得周期为，因为任意时刻两球均在同一水平面内，故两球运动的周期相等，A正确；连接两球的绳的张力FT相等，由于向心力为，故m与l成反比，即，C正确，D错误；又小球的向心加速度，θ不同，故向心加速度大小不相等，B错误。 8．某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机输出的电压恒定，通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，它的副线圈两端的交变电压如图乙所示，R0为负载电阻。若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是(　　) A．降压变压器T2的输入功率与输出功率之比为4∶1 B．降压变压器T2原线圈的输入电压为880 V C．升压变压器T1的输出电压大于降压变压器T2的输入电压 D．当R0增大时，升压变压器T1的输出电压增大 【答案】BC 【解析】降压变压器为理想变压器，故输入功率与输出功率之比为1∶1，A错误；由图象得到，降压变压器副线圈两端交变电压u＝220sin 100πt (V)，有效值为220 V，降压变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，故降压变压器T2原线圈的输入电压为，B正确；由于输电线电阻有电压降，故升压变压器T1的输出电压大于降压变压器T2的输入电压，C正确；当R0增大时，由于升压变压器T1的输入电压不变，故输出电压不变，D错误。 9．如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于风洞实验室的水平地面，质量m＝0.1 kg的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为零势能参考面，在小球下落的全过程中，小球重力势能随小球位移变化关系如图乙中的图线①，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度g＝10 m/s2，则(　　) A．小球释放位置距地面的高度为0.6 m B．小球在下落过程受到的风力为0.1 N C．小球刚接触弹簧时的动能为0.45 J D．小球的最大加速度大小为10 m/s2 【答案】BC 【解析】由图乙可知，小球处于释放位置的重力势能为0.70J，故根据，可得，解得，故A错误；对下落的小球的运动状态分析，小球未接触弹簧前，做匀加速直线运动，此时小球受重力和竖直向上的恒定风力f，根据牛顿第二定律有，在小球接触弹簧后，弹簧开始形变，此时小球受重力、风力、弹簧的弹力，根据牛顿第二定律有，，在增大，则T在增大，在减小，此时小球做加速度减小的加速运动直到，即时小球速度最大，之后小球继续向下运动，但此时，而在增大，小球做加速度增大的减速运动，直到小球速度减为0，由图乙可知小球速度减为0时小球下落0.6m，故，，故B正确；小球刚接触弹簧时，小球下落了0.5m，则，解得，故C正确；根据牛顿第二定律知，小球下落过程中最大加速度为，故D错误。 10．如图所示，两足够长且电阻不计的光滑金属导轨在同一水平面平行放置，虚线CD垂直于导轨，CD右边区域有竖直向上的匀强磁场B。两金属杆a、b长度与导轨宽度相等，在导轨上始终与导轨垂直且接触良好。杆a不计电阻，质量为m，杆b电阻为R，质量为2m，杆b初始位置距离虚线CD足够远。杆a从CD左边某位置以初速度v0开始向右运动，第一次杆b固定，第二次杆b自由静止。两次相比较(　　) A．杆a最后的速度，两次都为零 B．杆a所受安培力，两次的最大值相等 C．整个过程中杆b产生的焦耳热，第一次的小于第二次的 D．整个过程中通过杆b的电荷量，第一次的大于第二次的 【答案】BD 【解析】当b固定时，杆a最后速度为0，当b自由时，杆a最后速度为v ，由动量守恒定律可得，解得v＝v0，所以A错误；两次的杆a都做减速运动，开始时切割磁感线速度最大，产生的感应电动势最大小，感应电流最大，安培力最大，有，所以杆a所受安培力，两次的最大值相等，则B正确；当b固定时，产生的焦耳热为，当b自由时，产生的焦耳热为，所以C错误；当b固定时，通过的电荷量为q1，由动量定理可得，，解得，当b自由时，通过的电荷量为q2，由动量定理可得，，解得，则整个过程中通过杆b的电荷量，第一次的大于第二次的，所以D正确。 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)为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如图所示的实验装置，他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计（不计质量及长度）固定在相距为D的两立柱上，固定点分别为P和Q，P低于Q，绳长为L（L＞PQ）他们首先在绳上距离P点10 cm处（标记为C）系上质量为m的重物（不滑动），由测力计读出绳PC、QC的拉力大小TP和TQ，随后改变重物悬挂点的位置，每次将P到C点的距离增加10 cm，并读出测力计的示数，最后得到TP、TQ与绳长PC之间的关系曲线如图所示，由实验可知： (1)曲线Ⅱ中拉力最大时，C与P点的距离为__