内容正文:
2024届高三物理“10+2”系列训练(三)
一、单选题
1.放射性同位素温差电池又称核电池.技术比较成熟的核电池是利用衰变工作的,其半衰期大约88年,衰变方程为,下列说法正确的是( )
A.经过88年,核电池的质量会减小一半
B.随着电池的不断消耗,的半衰期会逐渐减小
C.衰变放出的射线Y是α射线,其电离能力强于γ射线
D.衰变放出的射线Y是β射线,其本质上是带负电荷的电子流
2.2020年6月2日茂名市区天空出现了壮观的完整圆环形彩虹。如图为太阳光入射球形雨滴经过折射和反射形成彩虹的示意图,关于光线1和光线2,下列说法不正确的是( )
A.光线1的频率更大
B.光线1从玻璃进入空气时更容易发生全反射
C.光线2在雨滴中传播的速度比光线1大
D.用相同双缝做杨氏干涉实验时,光线1的干涉条纹间距更大
3.科幻电影《流浪地球》中,有地球利用木星来加速的片段。如图所示为地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道运动的情景,其中轨道上的P点距木星最近(距木星的高度可忽略不计),下列说法正确的是( )
A.地球靠近木星的过程中动能增大 B.地球远离木星的过程中机械能减小
C.地球远离木星的过程中加速度不变 D.地球在P点的速度等于木星第一宇宙速度
4.如图(a),电鲶遇到危险时,可产生数百伏的电压。如图(b)所示,若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场,其中正电荷集中在头部,负电荷集中在尾部,O为电鲶身体的中点,且为鱼身长的一半,下列说法正确的是( )
A.A点电势高于B点电势
B.A点场强和B点场强相同
C.将正电荷由A点移动到O点,电场力做正功
D.若电鲶头尾部间产生的电压时,间的电压为
5.主动降噪功能的耳机可以拾取噪声信号,经智能降噪处理器对不同的噪声精准运算,通过Hi-Fi扬声器播放与噪声频率相同、相位相反、振幅相同的降噪声波,从而起到抵消噪声的作用。如图为噪声在某时刻的简谐波图像,则( )
A.降噪声波的振幅为10cm
B.降噪声波和噪声叠加后,波的振幅变为20cm
C.质点P此时刻一定正从平衡位置向上振动
D.质点P再经过一个周期水平移动一个波长
6.每次看到五星红旗冉冉升起,我们都会感到无比的自豪和骄傲,在两次升旗仪式的训练中,第一次国旗运动的图像如图中实线所示,第二次国旗在开始阶段加速度较小,但跟第一次一样,仍能在歌声结束时到达旗杆顶端,其运动的图像如图中虚线所示,下列图像可能正确的是( )
A.B.C.D.
7.如图(a)所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所.机器人内电池的容量为,负载时正常工作电流约为,电池容量低于20%时不能正常工作,此时需要用充电器对其进行充电,充电器的输入电压如图(b)所示.下列说法正确的是( )
A.充电器的输入电流频率为
B.充电器的输入电压瞬时表达式为
C.机器人充满电后电池的电量为
D.机器人充满电后,负载时大约可以持续正常工作
二、多选题
8.小明想用易拉罐制作一个简易装置,用来判定环境温度是否发生变化。其做法是:向空的易拉罐插入一根粗细均匀的透明吸管,接口用石蜡密封,吸管内有一液滴封闭着可看作理想气体的空气,整个装置水平放置。在忽略大气压变化的情况下,下列说法正确的是( )
A.易拉罐不变,吸管越细,装置越灵敏
B.当液滴向右移动时,环境温度降低
C.当液滴向左移动时,易拉罐内气体内能减少
D.液滴向右移动过程中,易拉罐内气体分子运动激烈程度增大
9.如图,用轻质导线将一根硬直金属棒与电源、开关连接成电路,并将金属棒与平行地搁在正方体的上表面,正方体处在匀强磁场中.闭合开关,发现金属棒竖直向上跳起,由此可知,该区域的磁场方向可能是( )
A. 垂直平面 B. 垂直平面
C. 垂直平面 D. 垂直平面
10.在一次海上消防救援过程中,消防船启动了多个喷水口进行灭火。喷水口所处高度和口径都相同,出水轨迹如图甲所示。其中两支喷水枪喷出水A、B轨迹在同一竖直面内且最高点高度相同,如图乙所示,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.水A在空中运动时间较长
B.水A在最高点的速度较大
C.水落到海面时A的速度比B的速度小
D.相同时间内水枪对A做功比水枪对B做功多
三、非选择题
11.在“用单摆周期公式测量重力加速度”的实验中,某同学利用智能手机和两个相同的圆柱体小磁粒进行了如下实验:
(1)用铁夹将摆线上端固定在铁架台上,将两个小磁粒的圆柱底面吸在一起,细线夹在两个小磁粒中间,做成图(a)所示的单摆;
(2)用刻度尺测量悬线的长度,用游标卡尺测得小磁粒的底面直径d;
(3)将智能手机磁传感器置于小磁粒平衡位置正下方,打开手机智能软件,测量磁感应强度的变化;
(4)将小磁粒由平衡位置拉开一个小角度,由静止释放,运行手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图(b)所示。试回答下列问题:
①由图(b)可知,单摆的周期为 ;
②重力加速度g的表达式为 (用测得物理量的符号表示);
③改变悬线长度,重复步骤(2)、(3)、(4)的操作,可以得到多组周期T和悬线长度的值,以 为纵坐标(选填“”、“”或“”),以的值为横坐标,描点作图。若所得的图像如图(c)所示,图像的斜率为k,则重力加速度的测量值为 。
14.我国南方某些城市中秋节仍保留着秋千表演节目。如图,某次甲从绳子与地面平行的位置由静止摆下,在秋千踏板摆到最低点时迅速将地面上的乙向上一拉,乙竖直跃上秋千,然后一起站着并向上摆.当再次返回最低点时,乙从秋千上水平跳出,甲继续摆到绳子与竖直方向成33°角时速度为零。已知秋千踏板摆到最低点时与地面平行,且距离地面1.8m;甲、乙站立在秋千上时重心与绳上端距离为3.2m,甲、乙质量相等,甲、乙始终保持身体直立,cos33°≈0.84,g取10m/s2,忽略空气阻力和踏板质量。求:
(1)当甲、乙一起再次返回最低点时,甲、乙的共同速度大小;
(2)乙的落地点距踏板在最低点时的水平距离。
参考答案
1.C 2.D 3.A 4.B 5.A 6.C 7.D 8.ACD 9.BCD 10.BD
3. 【详解】A.地球绕木星做椭圆运动,根据开普勒第二定律可得,远木点的速度小,近木点的速度大,故地球靠近木星的过程中,运行速度增大,动能增大,A正确;
B.地球远离木星的过程中,只有万有引力做负功,因此机械能守恒,B错误;
C.地球在轨道上运行时,万有引力提供加速度,根据可得地球远离木星的过程中,r变大,所以加速度减小,C错误;D.若地球在P点绕木星做匀速圆周运动,则速度等于木星的第一宇宙速度,即而地球过P点后做离心运动,万有引力小于需要的向心力,则有
即所以地球在P点的运行速度大于木星的第一宇宙速度,D错误。
8.【详解】A.由题意可知,罐内气体做等压变化,由盖—吕萨克定律可知,当罐内气体温度升高时,气体的体积增大,吸管内的液滴向右移动,则吸管上的温度刻度值左小右大,由可得,当易拉罐不变,温度变化相同时,体积变化相同,吸管越细,液滴移动距离越大,所以装置越灵敏,A正确;B.当液滴向右移动时,气体的体积增大,由盖—吕萨克定律可知,环境温度升高,B错误;
C.当液滴向左移动时,气体的体积减小,由盖—吕萨克定律可知,环境温度降低,则易拉罐内气体内能减少,C正确;D.液滴向右移动过程中,气体的体积增大,由盖—吕萨克定律可知,环境温度升高,则易拉罐内气体分子运动激烈程度增大,D正确。故选ACD。
11.
【详解】①根据单摆的运动规律一个周期内应该有两个电磁感应的最大值。由图9(b)可得出,单摆的周期为。
②根据 且因为, 解得
③根据 可得 所以为纵坐标,此时斜率得
12.【答案】(1)4m/s;(2)2.88m
【详解】(1)设甲第一次摆到最低点速度为v0,由机械能守恒定律得 得v0=8m/s
设甲将乙拉上瞬间共速为v1,甲将乙拉上的过程,水平方向动量守恒,由mv0=2mv1 得v1=4m/s
(2)设乙水平跳出瞬间,甲的速度为v2,乙的速度为v3,由动量守恒定律2mv1=mv2+mv3
甲摆到最高点过程,由机械能守恒定律
得v2=3.2m/s v3=4.8m/s
乙做平抛运动,有 s=v3t 解得s=2.88m
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$$10+2系列训练(三)
C
Pu衰变生成了U
三种射线的电离能力排序:
穿透能力排序:
在同种介质中,频率越高的折射率越大,在介质中的传播速度越小。
D
A
B
A
C
D
T=0.02s ,f=50Hz
ACD
BCD
BD
最低点
(1)解:甲第一次摆到最低点 ,
乙跳上秋千,甲乙水平方向动量守恒
得:
(2)解:乙跳下秋千时
甲摆到最高点
,
乙平抛 ,
得:
B
AC
D
AC
D
BCD
【典例4】 某中学的学生准备选用以下四种方案来完成“探究加速度与合外力的关系”的实验,绳子和滑轮均为轻质,请回答下列问题:
四种探究方案对应的装置。
(1)四种方案中,需要进行“补偿阻力”的方案是 。
甲、乙、丙
(1)四种方案中,需要进行“补偿阻力”的方案是 。
“补偿阻力”的目的是让小车或滑块所受的拉力为合外力。
稳解
(1)四种方案中,甲、乙、丙三个方案中小车均受到比较大的摩擦阻力作用,都需要进行“补偿阻力”,丁方案中由于滑块与气垫导轨间的摩擦力可以忽略不计,则不需要进行“补偿阻力”。故四种方案中,需要进行“补偿阻力”的方案是甲、乙、丙。
答案:(1)甲、乙、丙
【典例4】 某中学的学生准备选用以下四种方案来完成“探究加速度与合外力的关系”的实验,绳子和滑轮均为轻质,请回答下列问题:
四种探究方案对应的装置。
丙
(2)四种方案中,需要满足重物或钩码质量远小于小车的质量的方案是 。
(2)四种方案中,需要满足重物或钩码质量远小于小车的质量的方案是 。
小车合外力可直接通过测力计或力传感器得到的方案,不需要满足“远小于”的条件。
稳解
(2)四种方案中,甲方案可以通过
弹簧测力计测得绳子拉力,乙、丁方
案都可以通过力传感器测得绳子拉力,而丙方案需要用重物的重力近似等于绳子拉力,为了减小误差,丙方案需要满足重物质量远小于小车的质量。
答案:(2)丙
(3)某一小组同学用图乙所示的装置进行实验,得到如图戊所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器使用的是频率为50 Hz的交流电。根据纸带可求出小车在E点的瞬时速度为 m/s,加速度为 m/s2。(计算结果保留3位有效数字)
小车的加速度应当应用逐差法求解。
1.01 2.00
稳解
(3)相邻两计数点间还有四个点没有画出,可知相邻两计数点间时间间隔为T=5×0.02 s=0.1 s,根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则小车在E点的瞬时速度为vE== m/s≈1.01 m/s
根据逐差法可得,小车的加速度为a==
m/s2≈2.00 m/s2。
答案:(3)1.01 2.00
(4)另一组学生用图乙所示的装置测量小车的质量M,及小车与木板的动摩擦因数μ,通过增减悬挂钩码的数目进行多次实验,通过分析纸带求出相应实验时小车的加速度,得到多组拉力传感器示数F和小车加速度a的数据,作出如图己所示的a-F图像。由图像可求得小车的质量M= kg,小车与长木板间的动摩擦因数μ= 。(重力加速度g取9.8 m/s2,计算结果保留2位有效数字)
测量小车的质量M和小车与长木板间的动摩擦因数μ是本实验的拓展与创新。
0.29
0.14
稳解
(4)以小车为研究对象,根据牛顿第二定律可得2F-μMg=Ma
可得a=·F-μg
可知a-F图像的斜率为= kg-1=7 kg-1
解得小车的质量为M= kg≈0.29 kg
a-F图像的纵轴截距为-μg=-1.4 m/s2
解得小车与长木板间的动摩擦因数为μ=≈0.14。
答案:(4)0.29 0.14
$$