内容正文:
高三物理期末复习自编模拟练习(三)
一、单选题
1.如果把重庆看成一幅大型立体山水画,那么在长江上划破天际的两组索道就是这幅画作里的“点睛之笔”。如题图所示,索道轿厢通过四根等长的吊臂吊在钢丝上,取每根吊臂的张力沿吊臂方向,每根吊臂与水平方向的夹角接近45°,轿厢和乘客的总重力为轿厢匀速运动时,与的关系最接近( )
A. B. C. D.
2.如图所示为充满了一定质量理想气体的密封气柱袋,主要用于保护易碎、易损坏的物品。当气柱袋受到快速挤压过程中与外界无热量交换,关于快速挤压过程中的气柱袋内的气体,下列说法正确的是( )
A.内能不变
B.压强不变
C.气体对外做功
D.分子热运动的平均动能增大
3.2024年11月4日,神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十八号载人飞行任务取得圆满成功。神舟十八号载人飞船返回舱在离地面左右时打开引导伞减速,在离地面时,点燃反推燃料,在内能产生巨大的反推力来缓冲降落,使返回舱到达地面时的速度为零。若返回舱下落最后的过程可视为做加速度大小为的匀减速直线运动,则返回舱距地面时的速度大小为( )
A. B. C. D.
4.某钻石的剖面简化如图,一束复合光斜射到AB面上,经折射后分成a、b两束单色光照射在CO面上,下列说法正确的是( )
A.a光的频率比b光的大
B.钻石对a光的折射率比b光的大
C.钻石中a光的传播速度比b光的大
D.让a、b光分别通过同一双缝干涉装置,b光的干涉图样中相邻亮条纹间距更大
5.如图所示,在与纸面平行的匀强电场中有A、B、C三点构成的直角三角形, DE是三角形的中位线,AB边长为2m,质量为 的一价正离子从D点以垂直于AD的速度方向射入电场,正离子在运动过程中经过B点,已知A、C、E点的电势分别为2V、26V、17V,已知电子电量为 ,正离子的重力忽略不计,下列说法正确的是( )
A.D点的电势为17V
B.正离子从D点运动到B点过程中,静电力做功9.6eV
C.匀强电场的场强方向由D点指向A,大小为8V/m
D.正离子从D点射入的速度大小为3×103m/s
6.太阳的能量由核反应提供,其中一种反应序列包含核反应:,下列说法正确的是( )
A.X是中子 B.该反应有质量亏损
C.比的质子数多 D.该反应是裂变反应
7.卫星 P 、Q 绕某行星运动的轨道均为椭圆,只考虑 P 、Q 受到该行星的引力 ,引力大小随时间的变化如图所示, 已知。下列说法正确的是( )
A.P、Q 绕行星公转的周期之比为
B.P、Q 到行星中心距离的最小值之比为3 : 2
C.P、Q 的质量之比为32 : 81
D.P、Q 在离行星最近位置处的加速度之比为 8∶9
二、多选题
8.质点S沿竖直方向做简谐运动,在绳上形成的波传到质点P时的波形如图所示,则( )
A.质点S开始振动时,振动方向向上
B.若质点S振动频率变大,波长将变长
C.S、P两质点振动步调相反
D.经过一个周期,质点S向右运动一个波长的距离
9.如题图所示,理想变压器的原线圈、副线圈匝数比为n1:n2=2:1,电阻R=10Ω,电压表为理想交流电压表,原线圈的交流电压瞬时值表达式为,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为
B.电压表的示数为10V
C.交流电的频率为2.5Hz
D.电阻R的电功率为100W
10.如图甲所示,电阻不计、间距为1m的光滑平行金属导轨竖直放置,上端连接阻值为3Ω的定值电阻R,虚线下方存在方向垂直于导轨平面向里、磁感应强度大小为2T的匀强磁场。现将质量为0.1kg、电阻为1Ω的金属杆从上方某处由静止释放,金属杆下落过程中始终水平且与导轨接触良好,其加速度a与下落时间t的关系图像如图乙所示。取重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A.金属杆进入磁场后P端的电势较高
B.金属杆释放位置到的距离为0.2m
C.金属杆在磁场中稳定时的速度大小为2m/s
D.a-t图像在横轴上、下方围成的面积之比为2∶1
三、实验题
11.研究小组用铁架台、弹簧和多个钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。如图甲所示,弹簧指针示数为 cm;在以弹簧弹力为纵轴、指针对应刻度为横轴的坐标系中,连线得到的图像如图乙所示,根据图像得出:弹簧原长为 cm,弹簧的劲度系数 N/cm(结果保留两位有效数字)。
12.某学习小组进行“利用热敏电阻制作温度表”的实验。所用热敏电阻的阻值与温度t(单位:℃)之间的关系为:。电流表为毫安表,量程为0~15mA,内阻,其刻度盘如题图1所示。电源是一节干电池,电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω。S为开关,按照题图2所示电路图连接各元件。
(1)在毫安表的 mA处标记为温度100℃, mA处标记为温度0℃。
(2)改装后的温度表的刻度 (选填“均匀”或“不均匀”)。
(3)如果该干电池使用较长时间后,其电动势减小、内阻增大,则使用改装后的温度表测得的温度比真实温度 (选填“偏大”或“偏小”)。
四、解答题
13.如图(a)所示,竖直放置、开口向上的汽缸内用质量m=10kg的活塞封闭着一部分理想气体,活塞横截面积S=0.01m2,能无摩擦的滑动。初始时活塞处于静止状态,距离汽缸底部的高度h1=9cm。若汽缸、活塞导热性好,气体温度始终保持不变,已知大气压强p0=1×105Pa,重力加速度g取10m/s2,求
(1)初始时刻气体的压强p1;
(2)将汽缸缓慢倒置后,如图(b)所示,活塞距汽缸底部的高度h2。
14.用高能量的电场把离子加速并注入芯片材料的过程叫离子注入,这是芯片制造过程中的一个重要步骤。如图所示,在一个边长为l的正方形真空空间ABCD中,沿对角线AC将它分成Ⅰ、Ⅱ两个区域,其中Ⅰ区域(包括边界AB、BC)有垂直于纸面向里的匀强磁场,在Ⅱ区域内有平行于CD且由C指向D的匀强电场。一离子生成器不断生成离子,所有生成的离子从A点沿AB方向以速度v射入Ⅰ区域,最后这些离子恰好从D点射出注入芯片材料。已知离子带电量均为+q,质量均为m,不考虑离子的重力以及离子间的相互作用力,求:
(1)若离子刚好从AC中点О进入Ⅱ区域,Ⅰ区域磁感应强度的大小;
(2)为了调整离子注入芯片材料的深度,将Ⅰ区域的磁感应强度变为(1)问中的三倍,离子初速度仍为v,为使离子仍从D点注入芯片材料,Ⅱ区域的电场强度的大小为多少?
15.滑雪是大人小孩都爱玩的游戏。如图甲所示,在水平地面上固定有一竖直挡板Q、倾角为30°的斜面AB,斜面AB的底端与水平面平滑相接。质量为、长度的平板P静止在水平面上,质量为的小孩(可视为质点)静坐于平板右端,大人给小孩一水平向左的瞬间冲量,使小孩获得的速度,同时大人向右运动并沿斜面AB上滑恰好过B点,斜面AB长度为。平板P向左运动并与挡板Q发生弹性碰撞。以第一次碰撞瞬间为计时起点,取水平向左为正方向,碰后内小孩运动的图像如图乙所示。仅考虑小孩与平板间的摩擦,其它摩擦忽略不计,重力加速度取,求:
(1)大人的质量;
(2)平板P最初静止时,其左端离挡板Q的最小距离;
(3)通过计算说明小孩与平板最终是否分离,若会分离,分离时的速度分别为多少?
试卷第1页,共3页
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《高三物理期末复习自编模拟练习(三)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
D
C
D
B
C
AC
BC
BD
1.B
【详解】由图可知,四根吊臂对称分布,有
得
故选B。
2.D
【详解】A.气柱袋受到快速挤压时,体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律得知气体的内能增大。故A错误;
B.气体的体积变小,内能增大,温度升高;根据理想气体的状态方程
可知,气体的压强必定增大,故B错误;
C.气体的体积减小,外界对气体做功,故C错误;
D.气体的体积减小,外界对气体做功;内能增大,温度升高,分子热运动的平均动能增大;D正确。
故选D。
3.D
【详解】由运动学公式
可得返回舱距地面时的速度大小为
故选D。
4.C
【详解】AB.由光路可知,b光偏折程度大于a光,可知b光折射率较a光大,可知a光的频率比b光的小,选项AB错误;
C.根据可知,钻石中a光的传播速度比b光的大,C正确;
D.让a、b光分别通过同一双缝干涉装置,根据可知,因b光波长较小,可知b光的干涉图样中相邻亮条纹间距更小,选项D错误。
故选C。
5.D
【详解】A.由于DE是三角形的中位线,根据连线中点电势等于两端电势和的一半
φB=8V
故A错误;
B.正离子从D点运动到B点过程中,静电力做功
W=e(φD-φB)
解得
W=6eV
故B错误;
C.取AD的中点F,连接BF,如下图
根据匀强电场电势分布特点可知
φF=8V
故BF为等势线,由几何关系可知AC⊥BF;匀强电场的方向为由D点指向A点,大小为
故C错误;
D.粒子的初速度方向与场强方向垂直,做类平抛运动,有
FB=ABcos30°=m=vt
解得
v=3×103m/s
故D正确。
故选D。
6.B
【详解】A.根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒结合反应式可得
质量数,质子数,因此X为质子,故A错误;
BD.该反应是轻核聚变,两个轻核结合成较重核,释放大量能量,根据爱因斯坦质能方程,释放能量对应质量亏损,故B正确,D错误;
C.与为氦核的同位素,质子数均为2,故C错误。
故选B。
7.C
【详解】A.由图像可知P、Q的周期,
可知P、Q 绕行星公转的周期之比为
选项A错误;
BC.设卫星P、Q的质量分别为m1和m2,卫星P到行星最近距离为r1,到行星最远距离为r2,卫星Q到行星最近距离为r'1,到行星最远距离为r'2,由图可得
根据开普勒第三定律有
联立解得
故B错误,C正确;
D.根据,
可得P、Q 在离行星最近位置处的加速度之比为
选项D错误。
故选C。
8.AC
【详解】A.由图,根据同侧法可知,质点P开始振动的方向向上,则质点S开始振动时向上运动,故A正确;
B.波速不变,根据可知,若质点S振动频率变大,波长将变短,故B错误;
C.由图可知,S、P两质点平衡位置的距离为,则两质点振动步调相反,故C正确;
D.质点不能随波传播,只能在平衡位置附近上下振动,故D错误。
故选AC。
9.BC
【详解】AB.由可知,原线圈两端电压最大值为V,则有效值为
V
根据电压与匝数比关系,有
解得副线圈两端的电压为
V
因电压表显示的示数是有效值,故电压表的示数为10V,故A错误,B正确;
C.根据解得
Hz=2.5Hz
故C正确;
D.根据电功率公式有
W
故D错误;
故选BC。
10.BD
【详解】A.根据楞次定律知,金属杆PQ进入磁场后Q端的电势较高,A错误;
B.由题图乙可知,金属杆PQ刚进入磁场时的加速度大小、方向竖直向上,设金属杆PQ刚进入磁场时产生的感应电动势为E,则有
解得
所以金属杆PQ释放位置到的距离为
B正确;
C.金属杆PQ在磁场中稳定时的速度大小为,则有
解得
C错误;
D.题中图像的面积表示速度,则在横轴上、下方围成的面积之比为2∶1,D正确。
故选BD。
11. 13.50 10.70 0.85
【详解】[1]刻度尺的示数为;
[2]由图乙可知:弹力为0时,弹簧原长为;
[3]根据胡克定律可知,图像斜率的物理意义为弹簧的劲度系数,
12.(1) 3 15
(2)不均匀
(3)偏大
【详解】(1)[1]由知,当t=100℃时,此时电路中的电流
[2]同理当t=0℃时,电流
(2)因为电流
因I-t是非线性关系,则改装后的温度表的刻度是不均匀的。
(3)若干电池电动势减小、内阻增大,则电路中的电流偏小,对应测得的温度偏大。
13.(1)
(2)
【详解】(1)对活塞进行受力分析,有
初始时刻气体压强
(2)对活塞进行受力分析,有
由等温变化规律,有
解得
14.(1)
(2)
【详解】(1)(1)设正离子在磁场中运动的半径为r,有
依题意
解得
解得
(2)如图所示
由
解得
粒子由J进入电场区域,粒子作类平抛运动,将其分解为竖直y方向的匀速直线及水平x方向的匀加速直线运动。
对于J到D,y方向上
解得
x方向上
解得
15.(1)
(2)0.5m
(3)分离,,
【详解】(1)设大人的质量为,大人给小孩一水平向左的瞬间冲量,大人获得的速度大小为,根据动量守恒可得
根据题意可知大人向右运动并沿斜面AB上滑恰好过B点,根据动能定理可得
联立解得
(2)设平板P与挡板Q碰撞前,平板P与小孩已经达到共速,根据动量守恒可得
解得
结合图乙可知,假设成立;设小孩与平板P的动摩擦因数为,根据图乙可得小孩做匀减速运动的加速度大小为
以小孩为对象,根据牛顿第二定律可得
解得
以平板P为对象,根据牛顿第二定律可得平板P的加速度大小为
则平板P从开始运动到第一次共速通过的位移大小为
可知平板P最初静止时,其左端离挡板Q的最小距离为0.5m。
(3)小孩第一次与平板P共速时,发生的相对位移为
此时小孩与平板P左端的距离为
小孩第一次与平板P共速后一起匀速运动,直到平板P与挡板Q发生弹性碰撞,碰撞后,小孩向左做匀减速运动,平板P先向右做匀减速运动再向左做匀加速运动,直到第二次共速,根据动量守恒可得
解得第二次共速的速度为
从平板P与挡板Q发生第一次弹性碰撞到第二次共速,小孩与平板P发生的相对位移为
此时小孩与平板P左端的距离为
同理,平板P与挡板Q发生第二次弹性碰撞到第三次共速,根据动量守恒可得
解得第三次共速的速度为
从平板P与挡板Q发生第二次弹性碰撞到第三次共速,小孩与平板P发生的相对位移为
可知第三次共速前,小孩已经从平板P左端滑落,设滑落时小孩和平板P的速度分别为、,根据动量守恒可得
根据能量守恒可得
联立解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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