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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)·5月卷
第五模拟
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.如图所示,两个质量相等的物体分别从倾角为30°和60°的固定光滑斜面顶端由静止自由下滑,到达斜面底端。两物体在整个下滑过程中,相同的物理量是( )
A.重力的冲量 B.动量的变化量
C.动能的变化量 D.重力的平均功率
【答案】 A
【解析】
设底部长为L,当斜面的倾角为θ时物体下滑到底部的时间为t,根据牛顿第二定律可得物体沿斜面下滑的加速度
a=gsinθ
根据位移—时间关系可得
解得,运动的时间
由于两个斜面的倾角分别为30°和60°,所以两种情况下物体达到斜面底端的时间相同。
A.根据
I=mgt
可知重力冲量相同,故A正确;
B.物体所受的合力
F合=mgsinθ
则合力的冲量
I合=mgtsinθ
由于θ不同,则合外力的冲量不同,根据动量定理可得
所以下滑过程中动量变化量的大小不同,故B错误;
C.根据动能定理,合力做功等于重力做功
W=mgh
由于h不同,合力做功不同,所以动能增加量不同,故C错误;
D.重力做功的平均功率为
由于h不同,所以两物块所受重力做功的平均功率不相同,故D错误。
故选A。
15.一物体在一条直线运动,其v-t图像如图所示。关于该物体的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.t=1 s末,物体离出发点最远
B.t=0.5 s末和t=1.5 s末物体所受合外力相同
C.t=2 s末,物体的加速度方向发生改变
D.t=4 s末,物体回到出发点
【答案】 D
【解析】
A.前2s内,物体沿正方向运动,后2s内物体沿负方向运动,则知t=2s末,物体离出发点最远,A错误;
B.根据v-t图像的斜率等于加速度,t=0.5s末和t=1.5s末物体的加速度大小相等,方向相反,根据牛顿第二定律,则t=0.5s末和t=1.5s末物体所受合外力大小相等,方向相反,合外力不同,B错误;
C.根据v-t图像的斜率表示加速度,直线的斜率不变,则知1-3s内物体的加速度大小和方向都不变,C错误;
D.根据图像与时间轴所围的面积表示位移,知0-4s内的位移为0,因此,t=4s末,物体回到出发点,D正确。
故选D。
16.如图所示,真空中的M,N为两个等大的均匀带电圆环,其圆心分别为A,C,带电量分别为,将它们平行放置,A,C连线垂直于圆环平面,B为AC的中点,现有质量为m带电量为的微粒重力不计从左方沿A,C连线方向射入,到A点时速度,到B点时速度,取无穷远处为电势零点,点电荷的电势公式为,式中k为静电力常量,Q为点电荷的电量,r为到点电荷的距离。下列判断可能正确的是( )
A.微粒从B至C做加速运动,且
B.微粒越过C点后先做加速运动,后做减速运动
C.微粒将以B为中心做往返运动
D.微粒在整个运动过程中的最终速度为
【答案】 B
【解析】
A.AC之间电场是对称的,A到B的功和B到C的功相同,依据动能定理可得
解得
故A错误;
BC.在到达A点之前,微粒做减速运动,而从A到C微粒一直做加速运动,微粒越过C点后先做加速运动,后做减速运动,故B正确C错误;
D.过B做垂直AC的线,此线为等势面,微粒出C之后,会向无穷远处运动,而无穷远出电势为零,故B点的动能等于无穷远处的动能,依据能量守恒可以得到微粒最终的速度应该与B点相同,故D错误。
故选B。
17.为了减小电能输送过程中的损耗,高压送电是当前最有效的方式。将200V、100kW的交流电按照如图所示电路输送给用户,线路上总电阻R=4Ω,降压变压器原副线圈的匝数比为195:11,用户获得电压为220V,升压变压器原副线圈的匝数比为( )
A.1:25 B.1:20 C.1:10 D.1:5
【答案】 B
【解析】
设通过户的总电流为I4,根据理想变压器原副线圈电流关系可得输电线上的电流为
根据理想变压器原副线圈电压关系可得
根据理想变压器原副线圈功率相等的关系可得
代入数据解得
或(舍去)
升压变压器原线圈的电流为
则升压变压器原副线圈的匝数比为
所以B正确;ACD错误;
故选B。
18.2020年7月31日,北斗闪耀,泽沐八方。北斗三号全球卫星导航系统(如图甲所示)建成暨开通仪式在北京举行。如图乙所示为55颗卫星绕地球在不同轨道上运动的图像,其中T为卫星的周期,r为卫星的轨道半径,1和2对应其中的两颗卫星。已知引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.地球的半径为x0
B.地球质量为
C.卫星1和2运动的线速度大小之比为
D.卫星1