内容正文:
2021年普通高中学业水平选择性考试
物理 仿真模拟卷(一)
(时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。
1.下列说法正确的是( )
A.一个基态的氢原子吸收光子跃迁到n=3激发态后,最多能辐射出三种频率的光子
B.光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性
C.钚Pu未衰变
Pu经48 200年后,还有50个Pu的半衰期为24 100年,200个
D.一个质子和一个中子结合为一个氘核,若质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3,则放出的能量为(m3-m2-m1)c2
B [一个处于基态的氢原子吸收光子跃迁到n=3激发态后,最多能辐射出两种频率的光子,选项A错误;光电效应揭示了光子具有能量,康普顿效应揭示了光子除了具有能量外还具有动量,光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性,选项B正确;由于半衰期描述的是大量原子核衰变的统计规律,对少量的原子核衰变不适用,所以选项C错误;一个质子和一个中子结合为氘核,根据爱因斯坦质能方程,释放出的核能ΔE=Δm·c2=(m1+m2-m3)c2,选项D错误。]
2.如图所示,在一光滑球面上有质量不计的力传感器通过轻绳连接在甲、乙两物体之间,甲、乙两物体的质量均为2 kg,无初速度释放后某一瞬间位于图中位置,不计一切摩擦,g取10 m/s2,则此时传感器的示数为( )
A.20 N
B.15 N
C.10 N
D.5 N
B [对甲、乙整体进行受力分析有m乙g-m甲gsin 30°=(m乙+m甲)a,对乙有m乙g-FT=m乙a,联立解得FT=15 N,A、C、D错误,B正确。]
3.如图所示为某质点做直线运动的vt图象。质点从t=0时刻出发,在t=4 s时刻,又回到出发点。下列说法正确的是( )
A.质点在0~4 s内加速度先减小后增大
B.质点在t=6 s时刻又回到了出发点
C.质点在5 s时刻离出发点最远
D.质点在4~6 s内的加速度大小为10 m/s2
B [vt图象中图线切线的斜率表示加速度,则质点在0~4 s内加速度先增大后减小,选项A错误;vt图象与时间轴所围面积表示物体的位移,t=4 s质点回到出发点,在4~6 s内,质点的位移为零,则质点在t=6 s时刻又回到了出发点,质点在2 s时刻离出发点最远,选项B正确,C错误;质点在4~6 s内的加速度大小a==5 m/s2,选项D错误。]
4.如图,边长ab=1.5L、bc=L的矩形区域内存在着垂直于区域平面向里的匀强磁场,在ad边中点O处有一粒子源,可在区域平面内沿各方向发射初速度大小相等的同种带电粒子。已知沿Od方向射入的粒子在磁场中运动的轨迹半径为L,且经时间t0从边界cd离开磁场。不计粒子的重力和粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A.粒子带负电
B.粒子可能从c点射出
C.粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0
D.粒子在磁场中运动的最长时间为2t0
D [根据粒子的偏转方向和左手定则可知粒子带正电,A项错误;如图所示,粒子从距d点0.5L处的cd边界上射出,不会经过c点,B项错误;沿Od方向射入的粒子在磁场中运动,轨迹所对的圆心角为60°,用时T=t0,故周期T=6t0,C项错误;经分析可知,当轨迹圆心位于ab边距a点0.5L时,粒子在磁场中运动的时间最长,此时粒子从b点射出,运动轨迹所对的圆心角为120°,用时2t0,D项正确。]
5.一足够长的传送带与水平面的夹角为θ,传送带以一定速度匀速运动。某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块如图a所示,以此时为t=0时刻记录物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系,如图b所示。图中取沿斜面向上运动的方向为正方向,其中两速度大小v1>v2。已知传送带的速度保持不变。则下列判断正确的是( )
图a 图b
A.若物块与传送带间的动摩擦因数为μ,则μ>tan θ
B.0~t1时间内,物块沿传送带向下运动,t1~t2时间内,物块沿传送带向上运动,在t2时刻回到原位置
C.0~t2时间内,系统产生的热量一定比物块动能的减少量小
D.0~t2时间内,传送带对物块做的功等于物块动能的减少量
A [由图象可知,物块先向下运动后向上运动,所以可判定传送带的运动方向向上,在t1~t2时间内,物块向上做匀加速运动,则有μmgcos θ>mgsin θ,得μ>tan θ,故A正确;又因图象与横轴围成的面积表示位移,显然0~t1时间内物块向下的位移大于t1~t2时间内物块向上的位移,所以t2时刻物块没有回到原位置,B错误;0~t2时间内,物块的总位移沿斜面向下,物块的重力势能减小,动能也减小,都转化为系统的内能,由能量守恒定律知,系统产生的热量一定比物块动能的减少量大,故C错误;根据动能定理知,0~t