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备战2021年高考物理【名校、地市好题必刷】全真模拟卷(新课标专用)·3月卷
第三模拟
二、选择题:本题共8小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21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。
14.我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”,其标识如图所示。若火星质量为地球质量的10%,半径地球半径的50%;若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2,下列说法正确的是( )
A.同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值为
B.火星与地球绕太阳运动的线速度大小之比为2∶3
C.火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度
D.火星探测器的发射速度应介于地球的第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
【答案】 C
【解析】
A.根据
解得
A错误;
B. 根据
得
解得
B错误;
C. 根据
得
解得
火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度,C正确;
D. 火星探测器的发射速度应大于或等于第二宇宙速度,D错误。
故选C。
15.如图甲所示,光滑水平面上有A、B两物块,已知A物块的质量,初始时刻B静止,A以一定的初速度向右运动,之后与B发生碰撞并一起运动,它们的位移—时间图象如图乙所示(规定向右为位移的正方向,因A、B碰撞时间极短,图中无法显示)则根据上述信息,求出在A、B碰撞过程中的物理量是正确的是( )
A.物块A对B的冲量为15N·s B.物块B的动量变化量为kg·m/s
C.物块A、B间的平均作用力大小为300N D.A、B系统损失的机械能为8J
【答案】 C
【解析】
A.由图知,碰前
,
碰后两者速度为
两物体碰撞过程动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得
代入数据解得
则物块A对物块B的冲量为
故A错误;
B.物块B的动量变化量与A对物块B的冲量相等,为,故B错误;
C.根据动量定理可得
解得,物块A、B间的平均作用力大小为,故C正确;
D.由能量守恒定律得
解得,损失机械能为
故D错误。
故选C。
16.如图,倾角分别为60°和30°的两个斜面顶端相连接置于水平面上,左侧斜面光滑,右侧斜面粗糙,斜面顶端装有光滑轻小滑轮,物块A与轻弹簧连接,物块B通过细线跨过滑轮与弹簧相连,两物块分别置于斜面上。用手托住物块A,使弹簧处于自然状态且细线刚好伸直,此时物块B刚好能在斜面上保持静止;然后释放A,当A到达斜面上最低点时,物块B恰好将要沿斜面滑动。则物块A的质量mA与物块B的质量mB应满足的关系为( )
A.mA=mB
B.
C.
D.mB=3mA
【答案】 C
【解析】
弹簧处于自然状态且细线刚好伸直,此时物块B刚好能在斜面上保持静止,有
当A到达斜面上最低点时,物块B恰好将要沿斜面滑动
刚释放A时,A的加速度为
释放A后,A做简谐振动,根据简谐振动的对称性特点可知,当A到达斜面上最低点时,加速度与刚释放时大小相等方向相反,则有
联立上面几式解得
故选C。
17.真空中有一匀强磁场,磁场边界为两个半径分别为a和的同轴圆柱面,磁场的方向与圆柱轴线平行,其横截面如图所示。大量电子以速率v沿半径方向射入磁场。已知电子质量为m,电荷量为e,忽略重力。为使电子不能进入内部无磁场区域,磁场的磁感应强度B最小为( )
A. B. C. D.
【答案】 B
【解析】
使电子不能进入内部无磁场区域的临界如下图所示
磁感强度最小时轨迹与内圆相切,根据勾股定理
解得
电子在磁场中运动时根据洛伦兹力提供向心力
解得
B的最小值为
故B正确,ACD错误。
故选B。
18.如图所示,由导线制成的单匝正方形线框边长为L,每条边的电阻均为R,其中ab边较粗且材料电阻率较大,其质量为m,其余各边的质量均可忽略不计,线框可绕与cd边重合的水平轴OO'自由转动,不计空气阻力及摩擦。若线框始终处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,线框从水平位置由静止释放,历时t到达竖直位置,此时ab边的速度为v,重力加速度为g,则( )
A.线框在竖直位置时,ab边两端的电压为BLv
B.线框在竖直位置时,ab边所受安培力大小为
C.这一过程中感应电动势的有效值为
D.在这一过程中,通过线框某一横截面的电荷量为
【答案】 C
【解析】
A.线框运动到竖直位置时,ab边切割磁感线产生的电动势为
线框中的电流为
ab两端的电压为
A错误;
B.ab边所受安培力大小为
B错误;
C.线框下落过程中机械能的减少量等于线框中产生的焦耳热,所以有
又
解得
C正确;
D.对于线框的下摆过程,在垂直于磁场方向线框的面积变化为
通过线框某一横截面的电荷量
D错误。
故选C。
19.太阳