内容正文:
2025届高考三轮复习限时模拟训练(二)
物理参考答案
1.A 解析:由图可知,光线在空气与冰晶分界面处发生折射时a光折射角较小,根据折射定律可知,a光的折射率较大,即a光的频率较大,故A正确;a光的折射率较大,根据可知,冰晶中a光传播速度小于b光,故B错误;根据光的可逆性可知,a光不可能发生全反射,故C错误;a光的频率较大,则a光的波长较小,根据可知,a光的条纹间距较小,故D错误。故选A。
2.C 解析:由题意可知,电子从运动到,则图甲中流过电流表的电流方向为从到,选项A错误;由于电子受静电力方向水平向左,加速度恒定,其方向与电子速度方向间的夹角为钝角(当电子的速度方向沿金属板M板面方向时,静电力方向与电子速度方向间的夹角为直角,该方向射出的电子是不会在两板间做直线运动),故电子在两板间均做匀变速曲线运动,不是匀减速直线运动,只有垂直板面射出的电子在板间才做匀减速运动,故D错误;根据动能定理,U增大,到达极板电子数减少,电流表的读数减小,故错误;当增大到某一值时,电子到达N板的速度恰好为0,此时电流为0,故C正确。故选C。
3.B 解析:对头部受力分析如图所示
由图可知,支持力、拉力与重力三个力的合力为0,重力G的大小和方向都不变,拉力方向不变,根据三角形定则可知与竖直方向的夹角增大,和都变大。
故选B。
4.C 解析:地球由甲位置经夏至到乙位置的时间长于全年的一半,根据开普勒第二定律,从冬至日到夏至日过程,地球从近日点到远日点,故太阳的位置在焦点处,在冬至日时地球的公转速度为全年最大,在夏至日时地球的公转速度为全年最小,故AB错误,C正确;设太阳的质量为M,地球的质量为m,r为日地之间的距离,根据牛顿第二定律有,解得:,由于地球在夏至日和冬至日时的r不同,故地球在这两个位置的公转加速度大小不相等,故D错误。故选C。
5.D 解析:由图乙可知,当小球下落时加速度大小为,速度减为零,a-x图线x轴上方围成的面积与x轴下方围成的面积相等,即
且 ,联立解得:,,故AB错误。由图乙可知,小球下落时接触弹簧,下落时加速度为0,有
解得:,故C错误;由速度位移公式可知,a-x图线围成的面积表示,当位移为时,小球速度达到最大值,有
故D正确;故选D。
6.D 解析:头锤落到气囊上表面时的速度大小为
选项A错误;根据F-t图像的面积等于F的冲量可知,碰撞过程中F的冲量大小为 ,选项B错误;向上为正方向,碰撞过程由动量定理,解得:
可得碰撞结束后头锤上升的最大高度为,选项C错误;
碰撞过程中系统损失的机械能为,选项D正确。故选D。
7.C 解析:A.当粒子在磁场中的圆周运动半径为时,满足题意。故由
且,联立解得:,A错误;由磁发散知识可知,所有粒子进入电场的方向都是沿 轴正方向,且速度大小相等,故粒子到达电场的最大高度也都相等。设粒子在电场中运动的最大高度为,则有得,则电场的最小面积有,B错误;由几何知识可知,所有粒子第一次在磁场中运动的轨迹和第二次在磁场中运动的轨迹总和是半个圆,故磁场中运动的时间总和都是相等的,而在电场中的运动时间也相等,故要使粒子从A点运动到C点的时间最短,就只需要让粒子在磁场和电场之间的中间区域运动时间最短即可。所以,当粒子发射方向沿 轴正方向时,粒子从A点运动到C点的时间最短。在磁场中的运动时间:
在电场中的运动时间:,故运动的最短时间:
C正确;粒子从A点运动到C点的整个过程中,取沿 轴负方向为正,由动量定理得,解得:,负号表示洛伦兹力的冲量方向沿 轴正方向,D错误。故选C。
8.BD 解析:由图可知,M、N两点的振动方向并不始终相反,例如2~3s内M、N两点的振动方向相同,故A错误;在t=0时刻,质点M通过平衡位置向上振动,质点N位于波谷,若波从M传到N,则M、N两点的平衡位置相距Δx=3m=(n+)λ,(n=0,1,2,3,⋯),解得:,当n=0时,λ=12m;若波从N传到M,则M、N两点的平衡位置相距Δx=3m=(n+)λ,(n=0,1,2,3,⋯),解得:
当n=0时,λ=4m;故选BD。
9.BC 解析:根据电场叠加原理可知,两个点电荷在A、C两点电场强度方向相同,合场强方向均沿x轴正方向,设+4q的点电荷到A点的距离为r,A点电场强度大小:,C点电场强度大小:
所以A、C两点电场强度大小不等,故A错误,B正确;
两点电荷在B、D两点的电场强度如图
+4q在D点的电场强度大小
-q在D点的电场强度大小
则
所以D点的合场强方向与x轴有一定夹角偏向y轴正方向,由于电场的对称性可知B点的合场强方向与x轴有一定夹角偏向y轴负方向,所以B、D两点电场强度方向不同;由于电场的对称性可知B、D两点电场强度大小相等,故C正确,D错误。
故选BC。
10.ACD 解析:当导体棒a刚进入磁场时,导体棒b加速度最大,导体棒a从静止释放到达cd过程中,根据动能定理可得:,解得:
此时导体棒开始切割磁感线,产生感应电动势,,,
联立解得:,故A正确;
从a棒进入磁场到二者共速过程中,满足动量守恒定律,根据动量守恒定律可知,对b棒应用动量定理可得
通过b棒的电荷量:,解得:,故B错误;
从a棒进入磁场到二者共速过程中,根据能量守恒可得回路中产生的总焦耳热为,解得:
根据焦耳定律可知导体棒a产生的焦耳热,故C正确;
根据,解得:,故D正确。
故选ACD。
11.(12分) (1)向上 (2)③ (3)
解析:(1)将烧瓶浸入热水中,烧瓶中气体温度升高,压强增大,要使管水银液面处于位置,则应将管向上调节。
(2)若温度过高出现漏气现象,会导致烧瓶中气体压强减小,从而导致、两管压强差减小,因此两管水银液面高度差减小,故图2中的图像末段应为曲线③。
(3)根据、两管压强平衡,初状态有
末状态有
烧瓶中气体由等容变化得,联立解得
由图2图线可得,,所以,
12.(16分) (1), (2) (3)
解析:(1)物体冲上传送带之后做减速运动,设其速度减小到等于传送带的传送速度之前加速度大小为,则有
式中为物体质量,解得:
当物体的速度等于时,由于
所以物体继续做减速运动
设继续减速阶段物体加速度大小为,且历时,速度减为0,则有
解得:
(2)第一阶段物体的位移大小为,有
解得:
第二阶段物体位移大小为,则有
传送带底端到顶端的距离
(3)共速前物体相对传送带向上的位移,设第一阶段历时,则有
解得:
位移
根据,可得:
共速后物体相对传送带向下的位移,
由于,则划痕长度为
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2025届高考三轮复习限时模拟训练(二)
物 理
满分:100分 时间:50分钟
一、单选题(每小题6分,共42分)
1.日晕是由于太阳光穿过云层中小冰晶时发生折射或反射形成的光学现象,如图所示为平面内一束太阳光射到正六角形冰晶截面的光路图,a、b为其中的两种不同单色光。不考虑多次反射和折射,则( )
A.a光的频率高于b光的频率
B.在冰晶中a光传播速度大于b光传播速度
C.射出冰晶时a光有可能发生全反射
D.通过同一装置发生双缝干涉,a光的条纹间距较大
2.某种金属板M受到一束紫外线照射时会不停地发射电子,射出的电子具有不同的速度方向,速度大小也不相同。平行M放置一个金属网N,在M、N间连一电流表,如图(a)所示,将在电流表中检测到电流;如果在M、N之间加电压,如图(b)所示,调节电压的大小,观察电流表中的电流大小。下列说法正确的是( )
A.图(a)中流过电流表的电流方向为从到
B.图(b)中当增大时,电流表的读数也增大
C.图(b)中当增大到某一值时电流表的读数可能为零
D.所有电子从M板到金属网N均做匀减速直线运动
3.研究表明,经常低头玩手机易引发颈椎病。若将人的头颈部简化为如图的模型:低头时头部受到重力、颈椎后面肌肉拉力和颈椎支持力的作用。人的头越低,与竖直方向的夹角就越大,方向可视为不变,则低头的角度增大时( )
A.和都变小
B.和都变大
C.变大,变小
D.变小,变大
4.地球绕太阳的公转轨道是一个接近正圆的椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。近似图如下图,,是地球公转轨道的两个焦点,甲和乙位置为短轴和轨道的交点。由于地球公转速度大小不是恒定的,地球由甲位置经夏至到乙位置的时间长于全年的一半。下列说法正确的是( )
A.太阳的位置在焦点处
B.甲位置时地球的公转速度为全年最大
C.夏至时地球的公转速度比冬至时小
D.地球在夏至和冬至时的公转加速度大小相等
5.如图甲所示,小球在一竖直的轻弹簧正上方由静止开始自由下落,直到压缩弹簧到最低点,其运动的a-x图像如图乙所示,小球在最低点时的加速度大小为。已知小球的质量为m,重力加速度为g,小球在运动过程中的空气阻力忽略不计。弹簧始终在弹性限度内,则( )
A.等于2g
B.
C.弹簧的劲度系数为
D.小球运动过程中的最大速度为
6.安全气囊是汽车重要的被动安全装备,能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出,为车内乘客提供保护。如图甲所示,在某安全气囊的性能测试中,可视为质点的头锤从距气囊上表面高 处由静止释放,与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊上表面为计时起点,气囊对头锤竖直方向作用力 随时间 的变化规律可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量 ,重力加速度 ,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.头锤落到气囊上表面时的速度大小为4m/s
B.碰撞过程中 的冲量大小为
C.碰撞结束后头锤上升的最大高度为1.6m
D.碰撞过程中系统损失的机械能为30J
7.如图所示,在坐标系xOy内有一半径为a的圆形区域,圆心为原点O,圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。在直线的上方有一沿y轴负方向的矩形匀强电场区域,场强大小为E。在处的A点有一粒子源,粒子源以某一相同速率垂直于磁场方向朝圆形磁场内持续不断地发射质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子。已知发射出去的所有粒子在第一次离开圆形磁场后,在电场的作用下又回到圆形磁场,之后均从处的C点第二次飞出圆形磁场。整个过程中不计粒子重力,不考虑粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A.粒子进入磁场的初速度为
B.矩形匀强电场区域的最小面积为
C.粒子从 A 点运动到 C 点的最短时间为
D.粒子从 A 点运动到 C 点的整个过程中,洛伦兹力对所有粒子的冲量大小都为
二、多选题(每小题10分,共30分,漏选得5分)
8.一列简谐横波沿x轴传播,图1、图2分别是x轴上相距3m的M、N两点的振动图像。下列说法正确的是( )
A.M、N两点的振动方向始终相反
B.该简谐横波的波长可能为4m
C.该简谐横波的波长可能为2m
D.该简谐横波的波长可能为12m
9.如图所示,真空中的直角坐标系xOy,以O为圆心、半径为 1m 的圆与坐标轴交于A、B、C、D四点。在x轴上-2m和2m处,分别固定电荷量为+4q和-q的两个点电荷。则( )
A.A、C两点电场强度大小相等,方向不同
B.A、C两点电场强度大小不等,方向相同
C.B、D两点电场强度大小相等,方向不同
D.B、D两点电场强度大小不等,方向相同
10.如图所示,两间距为L的平行倾斜光滑导轨与足够长的水平平行光滑导轨平滑连接,导轨电阻不计。质量为m的导体棒b静止放在水平导轨上且与导轨垂直,在cd右侧存在竖直向上、大小为B的匀强磁场。质量为4m的导体棒a垂直于倾斜导轨,从离水平导轨高h处由静止释放,整个过程a、b棒未接触。已知两根导体棒的材质一样,长度相同,导体棒a的有效电阻为R,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.整个过程中导体棒b的最大加速度为
B.整个过程中通过导体棒的电荷量为
C.整个过程中导体棒a产生的热量为
D.导体棒b初始时刻距离cd的距离最小为
三、非选择题(共28分)
11.(12分) 在恒温实验室中,某同学利用题图1装置研究一定质量气体等容变化规律。他的操作步骤如下:
①将倒U形玻璃管的一端通过橡胶软管与直玻璃管连接,并注入适量的水银,另一端插入橡皮塞,再用橡皮塞塞住烧瓶口,保持管竖直并调节管高度,使、两管水银液面相平,并在上标注此时水银面的位置;
②将烧瓶浸入热水中,待烧瓶中气体温度稳定后,保持管竖直并再次调节管高度,使管水银液面仍处于位置,然后记、两管水银液面高度差及烧瓶内气体温度;
③改变热水温度,重复操作步骤②,记录多组高度差及温度的数据,并绘制图像如题图2所示。
(1)第一次浸入热水后,应将管 (填“向上”或“向下”)调节,才能使管水银液面处于位置;
(2)若温度过高出现漏气现象,则题图2中的图像末段应为曲线 ;(填“①”“②”或“③”)
(3)已知题图2中图像直线段的斜率为,纵轴截距绝对值为,水银密度为,重力加速度为,则大气压强 ,实验室温度 。(用、、、表示)
12.(16分) 如图所示,倾斜传送带与水平面间的夹角,正以恒定的速度顺时针转动,主动轮、从动轮的大小可忽略不计。现在其底端处有一物体(可视为质点)以速度沿斜面方向冲上传送带,物体到达传送带顶端的速度刚好为零(到达顶端后立即被取走),物体与传送带间的动摩擦因数,重力加速度取10m/s2,,。求:
(1)物体与传送带等速前、后物体的加速度;
(2)传送带底端到顶端的距离;
(3)如果物体可以在传送带上留下划痕,试求传送带上的划痕长度。
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