統(tǒng)考版2024屆高考物理二輪專項(xiàng)分層特訓(xùn)卷第三部分模擬許綜合練5

模擬小卷練5(8＋2實(shí)驗(yàn))(時(shí)間35分鐘，滿分63分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14～18題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第19～21題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)14．核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會(huì)中已不可缺少，我國(guó)在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)．核泄漏中的钚(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素，它可破壞細(xì)胞基因，提高患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)．已知钚的一種同位素eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1())94Pu的半衰期為24100年，其衰變方程為eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1())94Pu→X＋eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He＋γ.下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．X原子核中含有92個(gè)中子B．100個(gè)eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1())94Pu原子核經(jīng)過(guò)24100年后一定還剩余50個(gè)C．由于衰變時(shí)釋放巨大能量，根據(jù)E＝mc2，衰變過(guò)程總質(zhì)量增加D．衰變發(fā)出的γ射線是波長(zhǎng)很短的光子，具有很強(qiáng)的穿透能力15．[2023·江蘇蘇州高新區(qū)三模]如圖所示，邊長(zhǎng)為2L的等邊三角形區(qū)域abc內(nèi)部的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里，b點(diǎn)處于x軸的坐標(biāo)原點(diǎn)O處；一直角閉合金屬線框ABC與三角形區(qū)域abc等高，∠ABC＝60°，BC邊在x軸上，在B點(diǎn)恰好位于原點(diǎn)O的位置時(shí)，讓金屬線框ABC沿x軸正方向以恒定的速度v穿過(guò)磁場(chǎng)．規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)榫€框中感應(yīng)電流的正方向，在下列四個(gè)i-x圖象中，能正確表示線框中感應(yīng)電流隨位移變化關(guān)系的是()16．[2023·南京三模]如圖甲所示，一兒童站在平板小車中間，與小車一起沿水平地面勻速向右運(yùn)動(dòng)，兒童突然走向小車一端，此過(guò)程中兒童和小車的速度—時(shí)間關(guān)系圖象如圖乙所示，不計(jì)地面的摩擦力．以下說(shuō)法正確的是()A．兒童的質(zhì)量小于小車的質(zhì)量B．兒童走向小車左端C．兒童和小車的總動(dòng)能減少D．小車對(duì)兒童的沖量方向水平向右17．靜電透鏡是電子透鏡的一種，它被廣泛應(yīng)用于電子器件(如陰極射線示波管)中．如圖所示，虛線是某電子透鏡中電場(chǎng)的等差等勢(shì)線，一電子在該電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，A、B、C分別是軌跡與等勢(shì)線的交點(diǎn)．已知A點(diǎn)的電勢(shì)為零，電子在A點(diǎn)的動(dòng)能為32eV，在B點(diǎn)的電勢(shì)能為－15eV，不計(jì)電子重力，下列說(shuō)法正確的是()A．電子一定是從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)B．電子在經(jīng)過(guò)等勢(shì)線c時(shí)的動(dòng)能為42eVC．電子在經(jīng)過(guò)等勢(shì)線c時(shí)的動(dòng)能為40eVD．電子在關(guān)于等勢(shì)線d對(duì)稱的兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力相同18．一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里，其邊界如圖中虛線所示，eq\o(ab,\s\up8(︵))為半圓，ac、bd與直徑ab共線，a、c間的距離等于半圓的半徑．一束質(zhì)量為m、電荷量均為－q(q>0)的粒子，在紙面內(nèi)從c點(diǎn)垂直于ac射入磁場(chǎng)，這些粒子具有各種速率．不計(jì)重力，不計(jì)粒子之間的相互作用．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間為()A．eq\f(4πm,3qB)B．eq\f(2πm,3qB)C．eq\f(πm,3qB)D．eq\f(πm,4qB)19．與光電效應(yīng)有關(guān)的四個(gè)圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．根據(jù)圖甲裝置，若先讓鋅板帶負(fù)電，再用紫外線照射鋅板，則驗(yàn)電器的張角可能變小B．根據(jù)圖乙可知，黃光越強(qiáng)，則飽和電流越大，說(shuō)明光子的能量與光強(qiáng)有關(guān)C．由圖丙可知，ν2為該金屬的截止頻率D．由圖丁可知E等于該金屬的逸出功20．2020年7月23日12時(shí)41分，長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭將“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器發(fā)射升空，至2021年2月10日19時(shí)52分，探測(cè)器順利進(jìn)入近火點(diǎn)高度約400千米，周期約10個(gè)地球日，傾角約10°的大橢圓環(huán)火軌道，成為中國(guó)第一顆人造火星衛(wèi)星．環(huán)繞火星任務(wù)獲得成功標(biāo)志著我國(guó)實(shí)現(xiàn)了“繞、著、巡”第一步“繞”的目標(biāo)．如圖所示為這一過(guò)程的示意圖，則以下說(shuō)法正確的是()A．“天問(wèn)一號(hào)”在軌道Ⅱ和軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度相同B．“天問(wèn)一號(hào)”在軌道Ⅱ和軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)加速度不同C．“天問(wèn)一號(hào)”在B點(diǎn)點(diǎn)火減速由軌道Ⅱ進(jìn)入軌道ⅢD．“天問(wèn)一號(hào)”在A點(diǎn)點(diǎn)火加速由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ21．圖甲所示電路中的理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為eq\f(n1,n2)＝eq\f(4,1)，原線圈接入電壓按圖乙所示變化的電源，電壓表為理想電表．副線圈接有規(guī)格為“12.0V，6.0W”的小燈泡，電阻R1、R2均為定值電阻，其中R2＝16.0Ω，若燈泡能正常工作，下列說(shuō)法正確的是()A．兩電阻阻值之比為eq\f(R1,R2)＝eq\f(35,2)B．電壓表V的示數(shù)為140VC．電源的輸出功率為27.5WD．穿過(guò)鐵芯磁通量變化率的最大值為1Wb/s二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共15分)22．(5分)為準(zhǔn)確測(cè)量某彈簧的勁度系數(shù)，某探究小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，其原理圖如圖乙所示．角度傳感器與可轉(zhuǎn)動(dòng)的“T”形螺桿相連，“T”形螺桿上套有螺母，螺母上固定有一個(gè)力傳感器，彈簧的上端掛在力傳感器下端掛鉤上，另一端與鐵架臺(tái)底座的固定點(diǎn)相連．當(dāng)“T”形螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角度傳感器可測(cè)出螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，力傳感器會(huì)隨著“T”形螺桿旋轉(zhuǎn)而上下平移，彈簧長(zhǎng)度也隨之發(fā)生變化．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)．(1)已知“T”形螺桿向某一方向旋轉(zhuǎn)10周(10×360°)時(shí)，力傳感器上移40.0mm，則在角度傳感器由0增大到270°的過(guò)程中，力傳感器向上移動(dòng)的距離為_(kāi)_______mm.(保留一位小數(shù))(2)該探究小組操作步驟如下：①旋轉(zhuǎn)螺桿使初狀態(tài)彈簧長(zhǎng)度大于原長(zhǎng)；②記錄初狀態(tài)力傳感器示數(shù)F0、以及角度傳感器示數(shù)θ0；③旋轉(zhuǎn)“T”形螺桿使彈簧長(zhǎng)度增加，待穩(wěn)定后，記錄力傳感器的示數(shù)Fn，角度傳感器的示數(shù)θn；④多次旋轉(zhuǎn)“T”形螺桿，重復(fù)步驟③的操作；⑤以力傳感器的示數(shù)F為縱坐標(biāo)、角度傳感器的示數(shù)θ為橫坐標(biāo)，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出F-θ圖象，則該圖象可能為_(kāi)_______．(3)若圖象的斜率為2.5×10－4N/°，則該彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)23．(10分)電子溫度計(jì)的核心元件是熱敏電阻．某型號(hào)的熱敏電阻說(shuō)明書(shū)顯示的RT-t圖如圖甲所示．學(xué)習(xí)小組想測(cè)量該熱敏電阻RT在34～42℃的阻值與溫度的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)器材有電源(輸出電壓恒為U＝12.0V)，電流表A(量程Ig＝50mA，內(nèi)阻rg約為50Ω)等，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖乙所示．主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電流表滿偏；②保持滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值不變，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，將RT做好防水處理后同溫度計(jì)一起放進(jìn)燒杯里，燒杯中倒入溫水，當(dāng)溫度計(jì)示數(shù)為合適值時(shí)，讀出電流表示數(shù)I；③水溫逐漸降低，讀出不同溫度下電流表示數(shù)I，填到記錄表格中．請(qǐng)完成以下問(wèn)題：(1)有兩個(gè)滑動(dòng)變阻器可供選擇，最大阻值分別為100Ω、200Ω，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇最大阻值為_(kāi)_______Ω的滑動(dòng)變阻器．(2)溫度為42℃時(shí)電流表指針如圖丙所示，讀數(shù)為I＝________mA，則測(cè)得的此溫度下熱敏電阻的阻值RT＝________Ω(保留1位小數(shù)).(3)小組利用此熱敏電阻和電磁繼電器設(shè)計(jì)一個(gè)溫度報(bào)警裝置，環(huán)境溫度低于42℃時(shí)報(bào)警指示燈不亮，達(dá)到或超過(guò)42℃時(shí)指示燈亮，電路圖如圖丁所示．則指示燈應(yīng)連接在________間(填“AB”或“CD”).模擬小卷練5（8＋2實(shí)驗(yàn)）14．解析：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，X的電荷數(shù)為92，質(zhì)量數(shù)為235，則有92個(gè)質(zhì)子，143個(gè)中子，故A錯(cuò)誤；半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)大量的原子核適用，對(duì)少量的原子核不適用，故B錯(cuò)誤；由于衰變時(shí)釋放巨大能量，根據(jù)E＝mc2，衰變過(guò)程總質(zhì)量減小，故C錯(cuò)誤；衰變發(fā)出的γ射線是波長(zhǎng)很短的光子，具有很強(qiáng)的穿透能力，故D正確．答案：D15．解析：線圈從0～L過(guò)程中，產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，切割磁感線的有效長(zhǎng)度從0增大到eq\f(\r(3),2)L，故感應(yīng)電流逐漸變大；從L～2L過(guò)程中，產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，切割磁感線的有效長(zhǎng)度從eq\f(\r(3),2)L逐漸減小到0，感應(yīng)電流逐漸變??；從2L～3L過(guò)程中，產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，切割磁感線的有效長(zhǎng)度從eq\r(3)L逐漸減小到0，感應(yīng)電流逐漸變?。梢陨戏治隹芍?，D正確，A、B、C錯(cuò)誤．答案：D16．解析：小車與兒童在水平方向只受兩者之間的摩擦力作用，由牛頓第二定律可知加速度與質(zhì)量成反比，由速度—時(shí)間圖線的斜率表示加速度并結(jié)合題圖乙可知，小車的加速度大于兒童的加速度，所以兒童的質(zhì)量大于小車的質(zhì)量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小車與兒童組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，由題圖乙可以看出，兒童速度減小，相對(duì)小車向左運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；兒童消耗自身的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的機(jī)械能，由能量轉(zhuǎn)化和守恒可知，系統(tǒng)的總動(dòng)能增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由題圖乙可分析出兒童的動(dòng)量變化量為負(fù)值，即方向水平向左，由動(dòng)量定理可知，小車對(duì)兒童的沖量方向水平向左，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：B17．解析：分析可知粒子可能是從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，也可能是從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，A錯(cuò)誤；電子只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，則電子的電勢(shì)能和動(dòng)能之和不變，為32eV，又題圖中為等差等勢(shì)線，B點(diǎn)的電勢(shì)為15V，A點(diǎn)的電勢(shì)為零，則等勢(shì)線c的電勢(shì)為10V，則電子在經(jīng)過(guò)等勢(shì)線c時(shí)的動(dòng)能為42eV，B正確，C錯(cuò)誤；電子在關(guān)于等勢(shì)線d對(duì)稱的兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小一定相同，但方向不一定相同，D錯(cuò)誤．答案：B18．解析：根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得Bqv＝meq\f(v2,r)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為T＝eq\f(2πr,v)＝eq\f(2πm,qB)，分析可知，當(dāng)r≤0.5R（R為eq\x\to(ab)的半徑）或r≥1.5R時(shí)，粒子從ac、bd邊界射出磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于半個(gè)周期，當(dāng)0.5R＜r＜1.5R時(shí)，粒子從eq\o(ab,\s\up8(︵))射出磁場(chǎng)，設(shè)粒子射出磁場(chǎng)的位置與c點(diǎn)的連線與ca的夾角為β，則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t＝eq\f(π－2β,2π)T，作出某速率的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何知識(shí)可知β的最大值為βmax＝eq\f(π,6)，所以粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為tmin＝eq\f(1,3)T＝eq\f(2πm,3qB)，選項(xiàng)B正確．答案：B19．解析：紫外線照射鋅板能發(fā)生光電效應(yīng)，鋅板帶正電，若先讓鋅板帶負(fù)電，則驗(yàn)電器張角有可能變小，選項(xiàng)A正確；光子的能量只與頻率有關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；最大初功能Ek＝hν－W0，eUc＝Ek，所以Uc＝eq\f(hν,e)－eq\f(W0,e)，因此丙圖中νc為截止頻率，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；圖丁中的E等于該金屬的逸出功，選項(xiàng)D正確．答案：AD20．解析：根據(jù)eq\f(GMm,r2)＝ma可知“天問(wèn)一號(hào)”在軌道Ⅱ和軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度相同，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；在變軌問(wèn)題中，由低軌道進(jìn)入高軌道需要加速，由高軌道進(jìn)入低軌道需要減速，因此“天問(wèn)一號(hào)”在B點(diǎn)減速由軌道Ⅱ進(jìn)入軌道Ⅲ，在A點(diǎn)加速由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ，選項(xiàng)C、D正確．答案：ACD21．解析：變壓器副線圈中電流為I2＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(6,12)A＝0.5A，變壓器副線圈的輸出電壓為U2＝UL＋I(xiàn)2R2＝12V＋0.5×16V＝20V，原線圈電流I1＝eq\f(n2,n1)I2＝0.125A，原線圈兩端電壓U1＝eq\f(n1,n2)U2＝eq\f(4,1)×20V＝80V，電壓表示數(shù)為U′＝220V－U1＝140V，B正確；R1的阻值為R1＝eq\f(U′,I1)＝eq\f(140,0.125)Ω＝1120Ω，則兩電阻阻值之比為eq\f(R1,R2)＝eq\f(70,1)，A錯(cuò)誤；R2消耗的功率為PR2＝Ieq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))R2＝0.52×16W＝4.0W，R1消耗的功率為PR1＝eq\f(U′2,R1)＝eq\f(1402,1120)W＝17.5W，則電源的輸出功率為P＝PR1＋PR2＋PL＝17.5W＋4.0W＋6.0W＝27.5W，C正確；副線圈兩端電壓最大值為U2m＝20eq\r(2)V，穿過(guò)鐵芯的磁通量變化率的最大值為eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(U2m,n2)，由于不知道副線圈的匝數(shù)，故無(wú)法求出穿過(guò)鐵芯磁通量變化率的最大值，D錯(cuò)誤．答案：BC22．解析：（1）當(dāng)其旋轉(zhuǎn)270°時(shí)，力傳感器在豎直方向移動(dòng)的距離為x＝eq\f(40,10×360°)×270°mm＝3.0mm（2）⑤由于實(shí)驗(yàn)時(shí)旋轉(zhuǎn)螺桿使初狀態(tài)彈簧長(zhǎng)度大于原長(zhǎng)，則說(shuō)明在未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，即θ＝0時(shí)彈簧就有彈力了，故選B.（3）角度增加Δθ時(shí)，彈簧形變量為Δx，“T”形螺桿的螺紋間距為d，則有Δx＝eq\f(dΔθ,360°)，d＝eq\f(40×360°,10×360°)mm根據(jù)胡克定律得ΔF＝kΔx，解得k＝eq\f(ΔF×360°,dΔθ)，代入數(shù)據(jù)有k＝22.5N/m.答案：（1）3.0（2）B（3）22.523．解析：