高考全真精準模擬 物理卷第03周 第2練（解析版）

高考全真模擬理科綜合之物理精準模擬試卷第3周第2練二、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，第14~18題只有一項符合題目要求，第19~21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。14．用如圖a所示的圓弧一斜面裝置研究平拋運動，每次將質(zhì)量為m的小球從半徑為R的四分之一圓弧形軌道不同位置靜止釋放，并在弧形軌道最低點水平部分處裝有壓力傳感器測出小球?qū)壍缐毫Φ拇笮．已知斜面與水平地面之間的夾角θ=45°，實驗時獲得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如圖b所示的F﹣x圖象，g取10m/s2，則由圖可求得圓弧軌道的半徑R為（）A．0.125m B．0.25m C．0.50m D．1.0m【答案】B【解析】在圓軌道上運動時，小球受到重力以及軌道的支持力作用，合力充當向心力，所以有小球做平拋運動時時的水平射程小球的豎直位移：根據(jù)幾何關(guān)系可得聯(lián)立即得x圖像的縱截距表示重力，即mg=5N所以有解得：R=0.25m故選B；15．下列說法中錯誤的是（）A．若氫原子從n=6能級向n=1能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則氫原子從n=6能級向n=2能級躍遷時輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)B．用n=4能級躍遷到n=1能級輻射出的光，照射逸出功為6.34eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動能為6.41eVC．原子核發(fā)生一次β衰變，該原子外層就一定失去一個電子D．質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別是m1、m2、m3，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個α粒子，釋放的能量是（2m1＋2m2－m3）c2【答案】C【解析】A．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子從n=6能級向n=1能級躍遷時輻射出的光子的能量大于氫原子從n=6能級向n=2能級躍遷時輻射出的光子的能量，結(jié)合光電效應(yīng)發(fā)生的條件可知，若氫原子從n=6能級向n=1能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則氫原子從n=6能級向n=2能級躍遷時輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，A正確，不符合題意；B．處于n=4能級的氫原子躍遷到n=1能級輻射出的光子的能量為：E=E4－E1=－0.85eV－（－13.6eV）=12.75eV根據(jù)光電效應(yīng)方程，照射逸出功為6.34eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動能為：Ek=E－W0=12.75eV－6.34eV=6.41eVB正確，不符合題意；C．β衰變的實質(zhì)是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，電子釋放出來，不是來自核外電子，C錯誤，符合題意；D．根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程知，質(zhì)子和中子結(jié)合成α粒子，核反應(yīng)方程為釋放的能量是ΔE=Δmc2=（2m1＋2m2－m3）c2D正確，不符合題意。故選C。16．如圖所示，兩根平行金屬導軌置于水平面內(nèi)，導軌之間接有電阻R．金屬棒ab與兩導軌垂直并保持良好接觸，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下．現(xiàn)使磁感應(yīng)強度隨時間均勻減小，ab始終保持靜止，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)b中的感應(yīng)電流方向由b到aB．a(chǎn)b中的感應(yīng)電流逐漸減小C．a(chǎn)b所受的安培力保持不變D．a(chǎn)b所受的靜摩擦力逐漸減小【答案】D【解析】A．磁感應(yīng)強度均勻減小，磁通量減小，根據(jù)楞次定律得，ab中的感應(yīng)電流方向由a到b，A錯誤；B．由于磁感應(yīng)強度均勻減小，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，感應(yīng)電動勢恒定，則ab中的感應(yīng)電流不變，根據(jù)可知電阻R消耗的熱功率不變，B錯誤；C．根據(jù)安培力公式知，電流不變，B均勻減小，則安培力減小，C錯誤；D．導體棒受安培力和靜摩擦力處于平衡，，安培力減小，則靜摩擦力減小，D正確．17．如圖，斜面體a放置在水平地面上。一根跨過光滑定滑輪的輕繩，左側(cè)平行斜面與斜面上的物塊b相連，另一端與小球c相連，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)對c施加一水平力F，使小球緩慢上升一小段距離，整個過程中a、b保持靜止狀態(tài)。則該過程中（）A．輕繩的拉力一定不變B．a(chǎn)、b間的摩擦力一定增大C．地面對a的摩擦力可能不變D．地面對a的彈力一定減小【答案】D【解析】A．對小球ｃ受力分析，如圖所示：三個力構(gòu)成動態(tài)平衡，由圖解法可知，繩的拉力逐漸增大，水平力F逐漸增大，故A錯誤；B．對b物體分析，由于不知變化前b所受摩擦力方向，故繩的拉力增大時，b物體的滑動趨勢無法確定，則a、b間的摩擦力可能增大或減小，故B錯誤；CD．以a、b為整體分析，如圖所示：由平衡條件可得：因繩的拉力變大，可知a與地間的摩擦力一定增大，地面對a的彈力一定減小，故C錯誤，D正確；故選D。18．在如圖所示的電路中，E為電源電動勢，r為電源內(nèi)阻，R1和R3均為定值電阻，R2為滑動變阻器．當R2的滑動觸點在a端時合上開關(guān)S，此時三個電表A1、A2和V的示數(shù)分別為I1、I2和U．現(xiàn)將R2的滑動觸點向b端移動，則三個電表示數(shù)的變化情況是A．I1增大，I2不變，U增大B．I1減小，I2增大，U減小C．I1增大，I2減小，U增大D．I1減小，I2不變，U減小【答案】B【解析】R2的滑動觸點向b端移動時，R2減小，整個電路的總電阻減小，總電流增大，內(nèi)電壓增大，外電壓減小，即電壓表示數(shù)減小，R3電壓增大，R1、R2并聯(lián)電壓減小，通過R1的電流I1減小，即A1示數(shù)減小，而總電流I增大，則流過R2的電流I2增大，即A2示數(shù)增大．故A、C、D錯誤，B正確．19．某半徑為R的星球上，兩極點處的重力加速度為g，是赤道上重力加速度的n倍，下列說法正確的是（）A．同步衛(wèi)星公轉(zhuǎn)周期為 B．星球自轉(zhuǎn)周期為C．同步衛(wèi)星的軌道半徑為 D．星球的第一宇宙速度【答案】CD【解析】AB．在兩極點處有：在赤道處有：聯(lián)立解得星球自轉(zhuǎn)周期：即同步衛(wèi)星公轉(zhuǎn)周期為，故A、B錯誤；C．在兩極點處有：解得該天體的質(zhì)量為：設(shè)同步衛(wèi)星的軌道半徑為，同步衛(wèi)星受到萬有引力提供向心力，則有：解得同步衛(wèi)星的軌道半徑為故C正確；D．近地衛(wèi)星受到萬有引力提供向心力：解得星球的第一宇宙速度：故D正確；故選CD。20．一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運動。F隨時間t變化的圖線如圖所示，則（）A．時物塊的速率為B．時物塊的動量大小為C．時物塊的動量大小為D．時物塊的速度為零【答案】AB【解析】A．前兩秒，根據(jù)牛頓第二定律則0-2s的速度規(guī)律為：v=at；t=1s時，速率為1m/s，A正確；B．t=2s時，速率為2m/s，則動量為P=mv=4kg?m/sB正確；CD．2-4s，力開始反向，物體減速，根據(jù)牛頓第二定律，a=-0.5m/s2，所以3s時的速度為1.5m/s，動量為3kg?m/s，4s時速度為1m/s，CD錯誤；21．如圖，勻強磁場中位于P處的粒子源可以沿垂直于磁場向紙面內(nèi)的各個方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q、速率為v的帶正電粒子，P到熒光屏MN的距離為d。設(shè)熒光屏足夠大，不計粒子重力及粒子間的相互作用。下列判斷正確的是（）A．若磁感應(yīng)強度，則同一時刻發(fā)射出的粒子到達熒光屏的最大時間差為B．若磁感應(yīng)強度，則同一時刻發(fā)射出的粒子到達熒光屏的最大時間差為C．若磁感應(yīng)強度，則熒光屏上形成的亮線長度為D．若磁感應(yīng)強度，則熒光屏上形成的亮線長度為【答案】BD【解析】AB．若磁感應(yīng)強度，即粒子的運動半徑為r==d如圖所示：到達熒光屏的粒子運動時間最長的是發(fā)射速度沿垂直且背離MN運動的粒子，其運動時間（周期T=）為運動時間最短的是以d為弦長的粒子，運動時間為所以最大時間差為故A錯誤，B正確；CD．若磁感應(yīng)強度，即粒子的運動半徑為R=2d，如圖所示：到達熒光屏最下端的粒子的軌跡是與MN相切的，設(shè)下半部分的亮線長度為x1，根據(jù)幾何關(guān)系，有解得；到達熒光屏最上端的粒子與屏的交點與P點連線為軌跡的直徑，設(shè)上半部分亮線的長度為x2，根據(jù)幾何關(guān)系，有解得，所以亮線的總長度為，故C錯誤，D正確。故選BD。22.（6分）在描繪小燈泡的伏安特性曲線的實驗中，現(xiàn)除了有一個標有5V，2.5W的小燈泡、導線和開關(guān)外，還有：A．直流電源（電動勢約為5V，內(nèi)阻可不計）B．直流電流表（量程0~3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）C．直流電流表（量程0~600mA，內(nèi)阻約為5Ω）D．直流電壓表（量程0~15V，內(nèi)阻約為15kΩ）E．直流電壓表（量程0~5V，內(nèi)阻約為10kΩ）F．滑動變阻器（最大阻值10Ω，允許通過的最大電流為2A）G．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，允許通過的最大電流為0.5A）實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù)．(1)實驗中電流表應(yīng)選用__，電壓表應(yīng)選用__，滑動變阻器應(yīng)選用____（均用序號字母表示）；(2)請設(shè)計實驗電路并在圖1的方框中畫出實驗電路圖_________；(3)某同學通過實驗正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示．現(xiàn)把實驗中使用的小燈泡接到如圖3所示的電路中，其中電源電動勢E＝6V，內(nèi)阻r＝1Ω，定值電阻R＝9Ω，此時燈泡的實際功率為____W．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）CEF；（2）（3）0.84【解析】(1)燈泡的額定電壓為5V，因此電壓表選擇大于等于5V的即可，故選E；而燈泡的額定電流，故電流表應(yīng)選擇C；因本實驗采用分壓接法，滑動變阻器應(yīng)選小電阻；故滑動變阻器選擇F；(2)描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動變阻器采用分壓式接法；燈泡的電阻較小，電壓表內(nèi)阻遠大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，所以電路圖如圖：；(3)把定值電阻與電源整體看做等效電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=6-10I，作出電源的U-I圖象如圖所示：由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓U=0.38V，燈泡電流I=0.22A，燈泡實際功率P=UI=0.84W.23.（9分）如圖所示，在實驗室用兩端帶豎直擋板C、D的氣墊導軌和帶固定擋板的質(zhì)量都是M的滑塊A、B，做探究碰撞中的不變量的實驗：(1)把兩滑塊A和B緊貼在一起，在滑塊A上放質(zhì)量為m的砝碼，置于導軌上，用電動卡銷卡住兩滑塊A和B，在兩滑塊A和B的固定擋板間放一彈簧，使彈簧處于水平方向上的壓縮狀態(tài)．(2)按下電鈕使電動卡銷放開，同時啟動兩個記錄兩滑塊運動時間的電子計時器，當兩滑塊A和B與擋板C和D碰撞同時，電子計時器自動停表，記下滑塊A運動至擋板C的時間t1，滑塊B運動至擋板D的時間t2.(3)重復(fù)幾次取t1、t2的平均值．請回答以下幾個問題：(1)在調(diào)整氣墊導軌時應(yīng)注意_______________________________________；(2)應(yīng)測量的數(shù)據(jù)還有______________________________________；(3)作用前A、B兩滑塊的速度與質(zhì)量乘積之和為______________，作用后A、B兩滑塊的速度與質(zhì)量乘積之和為________________．(用測量的物理量符號和已知的物理量符號表示)【答案】使氣墊導軌水平滑塊A至擋板C的距離L1、滑塊B至擋板D的距離L20或【解析】(1)為了保證滑塊A、B作用后做勻速直線運動，必須使氣墊導軌水平．(2)要求出A、B兩滑塊在電動卡銷放開后的速度，需測出A至C的時間t1和B至D的時間t2，并且要測量出兩滑塊到兩擋板的運動距離L1和L2，再由公式v＝求出其速度．(3)設(shè)向左為正方向，根據(jù)所測數(shù)據(jù)求得兩滑塊的速度分別為vA＝，vB＝－.作用前兩滑塊靜止，v＝0，速度與質(zhì)量乘積之和為0；作用后兩滑塊的速度與質(zhì)量乘積之和為.若設(shè)向右為正方向，同理可得作用后兩滑塊的速度與質(zhì)量的乘積之和為24．（14分）如圖所示，有一光滑平臺左側(cè)靠墻，平臺上有輕彈簧，其左端固定在墻上，彈簧不被壓縮時右側(cè)剛好到平臺邊緣，光滑平臺右側(cè)有一水平傳送帶，傳送帶A、B兩端點間距離L＝1m，傳送帶以速率v0＝4m/s順時針轉(zhuǎn)動．現(xiàn)用一質(zhì)量為的小物塊向左壓縮彈簧，放手后小物塊被彈出，到達B端時與靜止在B處質(zhì)量的小物塊相碰（放置小物塊的位置對整個運動過程無影響），碰后粘合在一起從B端水平飛出．粘合體經(jīng)過傳送帶下方C點時，速度方向與水平方向成45°角，經(jīng)過C點下方h=0.4m的D點時，速度方向與水平方向成角．已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，平臺與傳送帶在同一水平線上，二者連接處縫隙很小，不計小物塊經(jīng)過連接處的能量損失，重力加速度為．求：(1)粘合體離開B點時的速度大小；(2)上述過程中彈簧彈性勢能的最大值；(3)當小物塊在傳送帶上運動因摩擦產(chǎn)生的熱量最大時，小物塊在傳送帶上發(fā)生相對運動的時間t．【答案】(1)2m/s；(2)9J；(3)【解析】(1)設(shè)粘合體從B點飛出的速度為vB，設(shè)粘合體在C點、D點時的速度分別為v1、v2．在C點粘合體的速度方向與水平方向成45°角，則由幾何關(guān)系可知：v1x＝v1y＝vB在D點由粘合體從C點運動到D點的過程中，在豎直方向上有：解得vB＝2m/s(2)在B點，兩物體發(fā)生碰撞，動量守恒，則有：解得：則若整個過程中，彈簧彈性勢能最大，則小物塊全程減速，則有：在傳送帶上有：則最大的彈性勢能為：聯(lián)立以上各式解得：（3）小物塊在傳送帶上摩擦產(chǎn)生熱量的最大值是小物塊在傳送帶上相對位移最長的情況，由題意可知，小物塊一直在傳送帶上加速，則有對小物塊，有：解得：25．（18分）如圖直角坐標系xOy中，第Ⅰ象限內(nèi)存在場強為E，沿x軸負方向的勻強電場，第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限內(nèi)存在垂直坐標平面向里的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的帶電粒子，從P（l，l）處由靜止開始運動，第1次通過x軸時沿y軸負方向。不計粒子重力。求：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度大?。唬?）粒子第3次經(jīng)過y軸時的縱坐標；（3）通過計算說明粒子離開P點后能否再次經(jīng)過P點?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）以后粒子的軌跡逐漸向上不會再次經(jīng)過P點，證明見解析?！窘馕觥浚?）設(shè)粒子經(jīng)第Ⅰ象限的電場加速后，到達y軸時的速度為，根據(jù)動能定理①由左手定則可以判斷，粒子向－y方向偏轉(zhuǎn)，如圖所示：由幾何關(guān)系知，粒子在磁場中運動的半徑為②由牛頓第二定律得：③由①②③得：④（2）粒子第2次經(jīng)過x軸時，速度沿+y方向，位置坐標為⑤粒子在電場中做類平拋運動，經(jīng)歷的時間，第3次經(jīng)過y軸時，軌跡如圖⑥⑦⑧由①⑤⑥⑦⑧得（3）粒子第2次離開電場時，根據(jù)動能定理有：解得，θ=45°粒子第2次進入磁場時做圓周運動的半徑R2，根據(jù)半徑公式可得：第三次進入電場是從坐標原點O處沿與x軸正向45°角斜向上方向。由類平拋對稱性可知，粒子運動的橫坐標為l時，縱坐標的值為2l，可知本次不會經(jīng)過P點。粒子將從y=4l處第3次離開電場，第3次通過磁場后從y=2l處與+x方向成45°角斜向上第4次過電場，不會經(jīng)過P點。以后粒子的軌跡逐漸向上不會再次經(jīng)過P點。（二）選考題：共15分。請考生從2道物理題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分。33．【選修3-3】（15分）（1）（5分）兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標為，相距很遠的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近．若兩分子相距無窮遠時分子勢能為零，下列說法正確的是。（填正確答案標號，選對1個給2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3分，最低得分0分）A．在階段，F(xiàn)做正功，分子動能增大，勢能減小B．在階段，F(xiàn)做負功，分子動能減小，勢能也減小C．在時，分子勢能最小，動能最大D．在時，分子勢能為零E.分子動能和勢能之和在整個過程中不變【答案】ACE【解析】r0為分子間的平衡距離；大于平衡距離時分子間為引力，小于平衡距離時，分子間為斥力；則有：A、r大于平衡距離，分子力表現(xiàn)為引力，相互靠近時F做正功，分子動能增加，勢能減小，故A正確；B、分子之間的相互作用的引力和斥力都隨分子間距離的減小而增大，只是分子引力的變化慢，斥力變化快，當r=r0時分子引力等于分子斥力，r大于平衡距離時分子力表現(xiàn)為引力，當r小于r0時分子間的作用力表現(xiàn)為斥力；靠近時F做負功，分子動能減小，勢能增大，故B錯誤.C、D、由以上分析可知，當r等于r0時，分子引力等于斥力，故分子力合力為零，分子勢能最小，動能最大，但是由于分子勢能的零勢能面是人為確定的，故r等于r0時，分子勢能不一定為零，故C正確、D錯誤；E、由于沒有外力做功，故分子動能和勢能之和在整個過程中不變，故E正確；故選ACE.（2）（10分）如圖，內(nèi)橫截面積為S的圓桶容器內(nèi)下部盛有密度為的某種液體，上部用軟塞封住一部分氣體，兩端開口的薄壁玻璃管C下端插入液體中，上端從軟塞中穿出與大氣相通。氣缸B的下端有小孔通過一小段導管D與A中氣體相通，面積為，不計重力的輕活塞封住了一部分氣體。開始C內(nèi)外的液面等高，A內(nèi)氣柱的長度為h，保持溫度不變，緩慢向下壓B內(nèi)的活塞，當活塞到達B底時，C內(nèi)液體剛好上升到A的內(nèi)上表面，此時C的下端仍在A的液體中。外界氣壓為p0，重力加速度為g，玻璃管C的橫截面積為0.1S，不計導管D內(nèi)氣體的體積。求：(1)此時作用在活塞上的壓力；(2)開始時氣缸B內(nèi)氣體的長度?！敬鸢浮?1)；(2)。【解析】(1)設(shè)容器A內(nèi)的液面下降了H，則H（S-0.1S)=h（0.1S）被封氣體原來的的壓強p1=p0，容器A內(nèi)的液面下降了H后氣體的壓強作用在活塞上的壓力整理得：；(2)設(shè)開始時B內(nèi)氣體的長度為L，則開始時A及B內(nèi)氣體的總體積為后來的氣體的體積為根據(jù)玻意耳定律開始時氣缸B內(nèi)氣體的長度。34．【選修3-4】（15分）（1）（5分）下列說法正確的是。（填正確答案標號，選對1個給2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3分，最低得分0分）A．泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象B．波傳播方