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2022年高考全真精准模拟物理选择题专练(全国通用)
第03周 第3练
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。
14.2021年5月15日7时18分,“天问一号”火星探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预定着陆区,我国首次火星探测任务取得成功。着陆前曾经在周期为T的椭圆形停泊轨道绕火星运行,此轨道与火星表面的最近距离为d1,最远距离为d2。已知火星半径为R,则火星表面处自由落体的加速度为( )
A. B.
C. D.
【答案】 A
【解析】
设与椭圆轨道停泊轨道周期相同的圆形轨道半径为r,根据牛顿第二定律
椭圆轨道的半长轴
根据开普勒第三定律
火星表面处
联立解得火星表面处自由落体的加速度
故A正确,BCD错误。
故选A。
15.如图所示,两个质量均为m的小球a和b套在竖直固定的光滑圆环上,圆环半径为R,一不可伸长的细线两端各系在一个小球上,细线长为2R。用竖直向上的力F拉细线中点O,可使两小球保持等高静止在圆上不同高度处。当a、b间的距离为R时,力F的大小为(重力加速度为g)( )
A.mg B.mg C.2mg D.3mg
【答案】 D
【解析】
a、b等高且距离为R,O为细线中点且细线长为2R,则
三角形为等边三角形,如图
选取左侧小球进行分析,记为圆心,由图中几何关系可得,圆环弹力沿向外,与水平方向夹角为,则小球所受重力与圆环弹力的合外力为
与绳拉力T等大,力F的大小与绳拉力的合力等大反向,三角形为等边三角形,两绳夹角为,故
ABC错误,D正确。
故选D。
16.如图所示,空间中存在一平面直角坐标系,其第一象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将一带负电的粒子从y轴上的点以一定初速度,沿着与y轴正半轴成的方向射入磁场,经磁场偏转后,粒子从x轴上的C点垂直x轴离开磁场。已知磁感应强度大小为B,粒子的比荷和电荷量分别为,粒子的重力不计。下列说法正确的是( )
A.粒子在磁场中运动的时间为
B.从射入磁场到离开磁场,粒子所受洛伦兹力冲量的大小为
C.粒子在磁场中运动的轨道半径为a
D.C与O点相距
【答案】 D
【解析】
A.如图所示
作出粒子的轨迹,粒子在磁场中运动的时间为
A错误;
BC.由几何关系得粒子的运动轨道半径
由洛伦兹力提供向心力有
解得
因为洛伦兹力是变力,所以粒子所受洛伦兹力冲量的大小,即
BC错误;
D.由几何关系可知,C与O点距离为
D正确。
故选D。
17.静止在匀强磁场中的碳14原子核发生衰变,放射出的粒子与反冲核的运动轨迹是两个内切的圆,两圆的直径之比为7:1,如图所示,那么碳14的衰变方程为( )
A.→+ B.→+
C.→+ D.→+
【答案】 D
【解析】
原子核的衰变过程满足动量守恒,粒子与反冲核的速度方向相反,根据左手定则判断得知,粒子与反冲核的电性相反,则知粒子带负电,所以该衰变是衰变,此粒子是粒子,符号为;可得两带电粒子动量大小相等,方向相反,据动量守恒定律可得
带电粒子在匀强磁场中做圆周运动,满足
可得半径公式为
见r与q成反比,由题意,大圆与小圆的半径之比为7:1,则得粒子与反冲核的电荷量之比为1:7,所以反冲核的电荷量为7e,电荷数是7,其符号为,所以碳14的衰变方程为
故ABC错误,D正确。
故选D。
18.如图(甲),粗糙、绝缘的水平地面上,一质量的带负电小滑块(可视为质点)在处以初速度沿x轴正方向运动,滑块与地面间的动摩擦因数。整个区域存在沿水平方向的电场,滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图(乙)所示,P点是图线最低点,虚线AB是经过处的切线,并且AB经过(0,3)和(3,0)两点,,则( )
A.处的电势最低
B.滑块向右运动过程中,速度先增大后减小
C.滑块运动至处时,速度最大
D.滑块向右一定不能经过处的位置
【答案】 D
【解析】
A.由图乙可知滑块在x=3m处电势能最低,因为滑块带负电,所以x=3m处的电势最高,选项A错误;
BC.Ep-x图像斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小,所以滑块在x=1m处所受电场力大小为
滑块所受滑动摩擦力大小为
在1~3m区间内,滑块所受电场力与滑动摩擦力方向相反,且不断减小,则滑块所受合外力方向与速度方向相反;在x=3m之后,滑块所受电场力与滑动摩擦力同向,且不断增大,则滑块所受合外力方向也与速度方向相反。综上所述可知滑块向右运动过程中,速度始终减小,在x=1m处速度最大,选项BC错误;
D.滑块在x=1m处的电势能与在x=4m处的电势能相等,根据能量守恒定律,若滑块能够经过x=4m处,则应满足
根据题中数据可知实际情况