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绝密★启用前
2021年高考物理模拟考场仿真演练卷
第九模拟
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.放射性同位素衰变的快慢有一定的规律。现已知某放射性元素任意时刻的质量m与开始时刻的质量m0的比值随时间变化的曲线如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该元素的半衰期约为200天
B.温度能改变原子的衰变进程
C.若该元素发生β衰变,说明该元素原子核中有电子
D.若该元素衰变产生α射线,则该元素可用于钢板探伤
【答案】A
【解析】A.一半物质衰变所用的时间叫半衰期,由图像可知半衰期是200 天,故A正确;
B.一切物理、化学手段均不能改变元素的半衰期,B错误;
C.β衰变的实质是中子变为质子与电子,质子留在原子核,电子释放出来,C错误;
D.α粒子(氦的原子核)电荷量大质量大速度小,电离能力强而穿透能力弱,D错误。
故选A。
2.如图所示,质量为m=2.4kg的物体用细线悬挂处于静止状态。细线AO与天花板之间的夹角为
,细线BO水平,若三根细线能承受最大拉力均为100N,重力加速度g取10m/s2,不计所有细线的重力,sin
=0.6,cos
=0.8。下列说法正确的是( )
A.细线BO上的拉力大小30N
B.细线AO上的拉力大小 18N
C.要使三根细线均不断裂,则细线下端所能悬挂重物的最大质量为8kg
D.若保持O点位置不动,沿顺时针方向缓慢转动B端,则OB绳上拉力的最小值为19.2N
【答案】C
【解析】AB.以结点
为研究对象,受到重力、OB细线的拉力和OA细线的拉力,如图所示
根据平衡条件结合图中几何关系可得细线BO上的拉力大小为
N
同理,可解得细线AO上的拉力大小
N
故AB错误;
C.若三根细线能承受的最大拉力均为100N,根据图中力的大小关系可得,只要OA不拉断,其它两根细线都不会拉断,故有
解得
,
故C正确;
D.当OB与OA垂直时,OB细线的拉力最小,根据几何关系结合平衡条件可得
故D错误。
故选C。
3.如图所示,质量为M、半径为R的半球形碗放置于水平地面上,碗内壁光滑。现使质量为m的小球沿碗壁做匀速圆周运动,其轨道平面与碗口平面的高度差用h表示,运动过程中碗始终保持静止,设碗与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A.h越小,地面对碗的摩擦力越大
B.h越小,地面对碗的支持力越大
C.若
,则小球的动能为
D.若
,M=10m,则碗与地面之间的动摩擦因数可以小于
【答案】AC
【解析】A.对小球受力分析,受到重力和支持力,合力提供向心力,则
F向=mgtanθ
θ为球到圆心与竖直方向的夹角,h越小,θ越大,根据
F=man
可知,h越小,向心加速度越大,对碗和球组成的整体可知
f=man
故地面对碗的摩擦力越大,故A正确;
B.对碗和球组成的整体,竖直方向合力为零,故地面对碗的支持力等于碗和球的重力,故B错误;
C.若
,则θ=60°,对球根据牛顿第二定律可知
解得
故C正确;
D.若
,根据
mgtan60°=man
解得
an=
g
根据AB选项可知
μ(M+m)g=man
解得
故则碗与地面之间的动摩擦因数必须大于
,故D错误。
故选AC。
4.如图,轻弹簧的下端与
连接,上端与
连接。已知
质量相等,
静止时弹簧压缩量为
,现用一竖直向上的力
作用在
上,使其向上做匀加速直线运动,以
表示
离开静止位置的位移,至
恰好离开地面。下列表示
和
之间关系的图像,可能正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】设物块P的质量为m,加速度为a,静止时弹簧的压缩量为
,弹簧的劲度系数为k,由力的平衡条件得
木块的位移为x,当
时,弹簧对P的弹力为
对物块P,由牛顿第二定律得
当
后,弹簧拉伸
仍可得
F与x是线性关系,且F随x的增大而增大,当Q对地面压力为零时弹簧被拉伸,拉力等于Q的重力,因此形变量也为
,所以P上升的距离为
所以B正确;ACD错误;
故选B。
5.质量为M的小车静止于光滑的水平面上,小车的上表面和
圆弧的轨道均光滑。如图所示,一个质量为m的小球以速度v0水平冲向小车,当小球返回左端脱离小车时,下列说法中正确的是( )
A.整个过程中,m和M组成的系统的动量守恒
B.如果 m>M,小球脱离小车后,做自由落体运动
C.如果 m>M,小球脱离小车后,沿水平方向向右做平抛运动
D.如果 m<M,小球脱离小车后,沿水平方向向右做平抛运动
【答案】C
【解析】A.整个过程中,m和M组成的系统水平方向动量守恒,其他方向动量不守恒,A错误;
BCD.根据动量守恒定律
根据机械能守恒定律
解得
如果 m>M,则v1>0,小球脱离小车后,沿水平方向向右做平抛运动,C正确,B错误;
如果 m<M,则v1<