内容正文:
高三物理一轮复习真题变式模拟训练卷(一)
一、单选题
1.超级电容器可集成到太阳能发电系统中,通过超级电容器储存和释放能量,优化功率输出,提升电网稳定性。关于超级电容器储存能量过程中所带电荷量Q和两极板间电压U的变化,下列说法正确的是( )
A.Q增大,U增大 B.Q减小,U减小
C.Q减小,U增大 D.Q增大,U减小
2.鹊桥二号中继卫星,是探月四期工程的重要一环,为嫦娥六号及后续月球探测器提供通信保障,构建起地月之间的通信桥梁。2024年3月鹊桥二号发射成功,被直接送入了预定地月转移轨道。在P点,鹊桥二号进入月球捕获轨道。捕获轨道的近月点为P和远月点为A;经过多次轨道控制,鹊桥二号最终进入近月点P和远月点B的环月轨道。则下列说法正确的是( )
A.鹊桥二号在地球的发射速度大于第二宇宙速度
B.鹊桥二号在地月转移轨道和捕获轨道上的机械能相等
C.相同时间内,鹊桥二号在捕获轨道上和在环月轨道上与月心连线扫过的面积相等
D.若不考虑变轨因素,鹊桥二号分别在A、B、P三点时,在P点的速度变化最快
3.如图为华为Mate40通用充电头,因其快速充电、广泛兼容的特点成为居家常用物品。假设内部是理想变压器,假设原、副线圈匝数比为22:1。若原线圈上加有最大电压值为的正弦交流电,若充电功率为40W则副线圈上可获得电流的有效值为( )
A.0.2A B.1A C.4A D.
4.如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇,若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为( )
A.t B. C. D.
5.如图甲,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q,P和Q共轴。从上往下看,P、Q中均以逆时针方向电流为正。现Q中通如图乙所示变化电流,则P中感应电流随时间的关系为( )
A. B. C. D.
6.粗细均匀的玻璃管长L = 90cm,内有齐口h = 2cm长水银柱封闭一定质量气体,外界大气压p0= 76cmHg,环境温度不变,从外界缓慢加入水银,则( )
A.最多能加10cm水银
B.最多能加7cm水银
C.最多能加5cm水银
D.不能再加入水银
7.为避免火车在水平面上过弯时因内外轨道半径不同致使轮子打滑造成危险(不考虑离心问题),把固定连接为一体的两轮设计成锥顶角很小的圆台形,如图所示。设铁轨间距为L,正常直线行驶时两轮与铁轨接触处的直径均为D,过弯时内外轨间中点位置到轨道圆心的距离为过弯半径R。在很小时,。若在水平轨道过弯时要求轮子不打滑且横向偏移量不超过,则最小过弯半径R为( )
A. B. C. D.
二、多选题
8.如图所示整个空间有一方向垂直纸面向里的匀强磁场一绝缘木板(足够长)静止在光滑水平面上一带正电的滑块静止在木板上,滑块和木板之间的接触面粗糙程度处处相同。不考虑空气阻力的影响,下列说法中正确的是( )
A.若对木板施加一个水平向右的瞬时冲量,最终木板和滑块一定相对静止
B.若对木板施加一个水平向右的瞬时冲量,最终木板和滑块间一定没有弹力
C.若对木板施加一个水平向右的瞬时冲量,最终木板和滑块间一定没有摩擦力
D.若对木板始终施加一个水平向右的恒力,最终滑块做匀速运动
9.汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度,急动度是评判乘客是否感到舒适的重要指标。如图所示为一辆汽车启动过程中的急动度随时间变化的关系,已知时刻汽车速度和加速度均为零。关于汽车在该过程中的运动,下列说法正确的是( )
A.,汽车做匀速直线运动
B.,汽车做匀速直线运动
C.,汽车做匀加速直线运动
D.末,汽车的加速度为零
10.某工厂为了检验正方形线圈的合格率,将线圈放在传送带上,传送带所在空间中加上竖直向下的匀强磁场,磁场边界与平行且与线圈速度方向成,磁感应强度为B。如图所示,线圈与传送带一起以恒定速度v向右运动,线圈与传送带间的动摩擦因数为μ。线圈进入磁场过程中线圈恰好不打滑,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知线圈质量为m,匝数为N,边长为L,总电阻为R,且磁场宽度大于L。下列说法正确的是( )
A.线圈进入磁场过程中,电流方向为
B.在线圈进入磁场的过程中,线圈对传送带的摩擦力始终沿所在直线方向,且最大值为
C.线圈在进入磁场的过程中通过截面的电荷量为
D.在不改变传送带速度的情况下,相同质量、材料、边长但匝数为的线圈进入磁场过程也恰好不打滑
三、实验题
11.某小组利用气垫导轨、两个光电门、滑块、遮光片等,组成具有一定倾角的导轨装置,研究机械能守恒定律。重力加速度g取。
(1)实验前,应合理安装实验器材。图(a)中光电门 的位置安装不合理,应如何调整 :
(2)实验时,导轨倾斜角的正弦值,光电门1、2相距L。将宽度的遮光片固定于滑块上,从导轨最左端静止释放滑块,分别记录遮光片通过光电门1、2的时间和。移动光电门2的位置改变L,重复实验,所测数据见下表。
…
滑块经过光电门1、2的速度分别为和。当时, ,滑块通过两光电门下降的高度 。(结果保留2位小数)
(3)处理上表数据,并绘制关系曲线(其中),如图(b)所示。根据图(b)中的信息,分析滑块在下滑过程中机械能是否守恒: ,并给出理由: 。
12.某课题小组在阅读课本时了解到半导体薄膜压力传感器,该传感器阻值会随压力变化而变化,该小组决定完成该课题研究。
(1)课题小组首先利用数字多用电表测量不同压力下的阻值,如乙图所示,则随着压力的增大,传感器的阻值在不断 (“变大”或“变小”)
(2)通过对乙图分析,小明认为传感器工作的压力区间应设置在2N以内比较合适,主要原因是在该区间内,阻值RN (选填“变化大”、“变化快”),传感器灵敏度高。
(3)该小组利用此压力传感器设计了如图丙所示的自动分拣苹果装置。将压力传感器RN与可调电阻串联接入电路中,托盘秤(重力不计)置于RN上。分拣开关在弹簧向上压力作用下处于水平状态。当分拣标准为0.15kg时,调节,使0.15kg的苹果在托盘秤上时,两端的电压为3V。此时,放大电路中的电磁铁恰好吸住分拣开关的衔铁。放大电路有保持电路功能,能够确保苹果在通过分拣开关时电磁铁始终保持吸住状态。已知电源电动势为9V,内阻不计,重力加速度。
①为使该装置达到上述分拣目的,的阻值应调为 kΩ。(保留一位小数)
②为了分拣出0.3Kg的苹果,应将可调电阻 。(填“调大”、“调小”)
四、解答题
13.如图所示,水平传送带以速度v顺时针转动,其左端A点和右端B点分别与两个光滑水平台面平滑对接,A、B两点间的距离L=4m。左侧水平台面上有一被压缩的弹簧,弹性势能Ep=2.6J,弹簧的左端固定,右端与一质量为m1=0.1kg的物块甲相连(物块甲与弹簧不拴接,滑上传送带前已经脱离弹簧),物块甲与传送带之间的动摩擦因数μ1=0.2。右边水平台面上有一个倾角为53°,高为h=0.55m的固定光滑斜面(水平台面与斜面用平滑小圆弧连接),斜面的右侧固定一上表面光滑的水平桌面,桌面左端依次叠放着质量为m3=0.1kg的木板(厚度不计)和质量为m2=0.2kg的物块乙,物块乙与木板之间的动摩擦因数为μ2=0.2,桌面上固定一弹性竖直挡板,挡板与木板右端相距x0=0.5m,木板与挡板碰撞会原速率弹回。现将物块甲从压缩弹簧的右端由静止释放,物块甲离开斜面后恰好在它运动的最高点与物块乙发生弹性碰撞(碰撞时间极短),物块乙始终未滑离木板。物块甲、乙均可视为质点,g=10m/s2。
(1)求物块甲到达B点的速度的可能值;
(2)若传送带速度v=4m/s,求物块甲运动到最高点时的速度大小;
(3)在满足第2问条件下,求木板运动的总路程;
(4)在满足第2问条件下,若木板的质量为m3=0.4kg,木板与挡板仅能发生两次碰撞,求挡板与木板距离的范围为多少?
14.如图所示,坐标系平面内,y轴右侧宽度为d的区域内有沿x轴正方向的匀强电场Ⅰ,在区域内有沿y轴正方向的匀强电场Ⅱ,虚线为两电场的交界。某带正电粒子从横坐标为的M点处以大小为、方向与x轴负方向成角的初速度开始斜向下运动,粒子恰能运动至坐标原点处并沿原路返回M点。已知粒子的电荷量与质量的比值为k,,,不计粒子重力。求:
(1)匀强电场Ⅰ中,坐标原点与虚线处的电势差U;
(2)粒子从M点运动至坐标原点所用的时间t;
(3)粒子速度大小为时所处位置的坐标。
试卷第1页,共3页
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《高三物理一轮复习真题变式模拟训练卷(一)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
C
C
C
A
C
CD
CD
ABD
1.A
【详解】超级电容器储存能量时处于充电过程,电荷量Q增加。根据电容公式,若电容C不变(由结构决定,题目未提及变化),则Q与U成正比。因此,Q增大时,U必然增大。
故选A。
2.D
【详解】A.鹊桥二号仍在地球的引力范畴内,所以发射速度应大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度,故A错误;
B.鹊桥二号在地月转移轨道需要点火减速才能进入捕获轨道,所以鹊桥二号在地月转移轨道的机械能大于在捕获轨道上的机械能,故B错误;
C.由于在不同轨道上,所以相同时间内,鹊桥二号在捕获轨道上和在环月轨道上与月心连线扫过的面积不相等,故C错误;
D.根据牛顿第二定律可得
可得
可知鹊桥二号分别在A、B、P三点时,在P点的加速度最大,则在P点的速度变化最快,故D正确。
故选D。
3.C
【详解】原线圆两端电压的有效值为
根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系
解得副线圈两端电压的有效值为
副线圈上可获得电流的有效值为
故选C。
4.C
【详解】把平抛运动分解成水平方向上的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,根据运动的独立性和等时性可知,平抛运动的时间和水平方向上运动的时间相同。由题意可知
当速度变为2倍时
故选C。
5.C
【详解】0−t0时间内,Q中电流沿逆时针方向均匀增大,根据安培定则判断可知,Q产生的磁场方向向上,且磁场B均匀增大,由楞次定律得知P中感应电流方向沿顺时针,方向为负;因为Q中产生的磁感应强度与电流成正比,有B=ki,则
则P中感应电动势为
感应电流大小为
同理,t0−2t0时间内,P中感应电流的方向沿逆时针,为正,感应电流大小为
2t0−3t0时间内,P中感应电流方向沿顺时针,为负,感应电流大小为。
故选C。
6.A
【详解】初状态
p1 = (76 + 2)cmHg = 78cmHg,V1 = (L - h)S = 88S
设水银柱下降xcm后注满,则
p2 = (76 + 90 - 88 + x)cmHg = (78 + x)cmHg,V2 = (L - h - x)S = (88 - x)S
根据玻意耳定律可得
p1V1 = p2V2
联立得
x = 10cm
则加入水银柱的长度为
H = L - h - (L - h) + x = 10cm
故选A。
7.C
【详解】根据题意可知,转弯时车轮会向外偏移,这样导致轮子与外铁轨接触的位置半径增大为,根据几何关系有
同理可知,轮子与内铁轨接触的位置半径减小为,则有
设一段时间内,外轨道轮子与铁轨接触的位置向前运动的距离为,内轨道轮子与铁轨接触的位置向前运动的距离为,由于两轮固定连接为一体,且轮子不打滑,则有
由于
则有
转弯过程俯视图,如图所示
由几何关系有
联立解得
故选C。
8.CD
【详解】A.若对木板施加一水平向右的瞬时冲量,则开始时滑块将受到向右的摩擦力作用而向右加速,随速度的增加,滑块受到向上的洛伦兹力逐渐变大,当满足qvB=mg时,滑块离开木板,此时滑块和木板间没有弹力,也没有摩擦力,此后滑块将以速度v做匀速运动,而此时木板的速度不一定减到v,则木板和滑块不一定相对静止, A错误;
B.若对木板施加一水平向右的瞬时冲量,则开始时滑块将受到向右的摩擦力作用而向右加速,随速度的增加,滑块受到向上的洛伦兹力逐渐变大,但施加的冲量很小,滑块还没有达到qvB=mg时,就与木板共速了,此后滑块与木板一起运动,相对静止,有弹力,没有摩擦力,B错误;
C.不论是哪种情况,最终滑块与木板之间都没有摩擦力,C正确;
D.若对木板始终施加一水平向右的恒力,木板的速度不断增加,滑块在摩擦力作用下速度也不断增加,当速度满足qvB=mg时,滑轮离开木板,最终滑块做匀速运动, D正确。故选CD。
9.CD
【详解】加速度随时间的变化率称为急动度k,即
则图像与坐标轴围成的面积代表加速度变化。由此加速度的变化图像如图
A.由加速度的变化图像可知,内加速度在增加,汽车不做匀速直线运动,A错误;
BC.由加速度的变化图像可知,内加速度不变,汽车做匀加速直线运动,B错误,C正确;
D.由加速度的变化图像,9s末汽车的加速度大小为0,D正确。
故选CD。
10.ABD
【详解】A.线圈进入磁场的过程,磁通量增加,根据楞次定律,可判断出,感应电流的方向为,故A正确;
B.在线圈进入磁场的过程中,受到沿方向的安培力作用,由于线圈匀速运动,所以线圈受到的摩擦力方向为方向,根据牛顿第三定律可知,线圈对传送带的摩擦力始终沿方向,最大值为
又有
,
解得
故B正确;
C.线圈在进入磁场的过程中通过截面的电荷量为
解得
故C错误;
D.线圈质量不变,材料不变,边长不变,匝数变成2倍,则导线长度变为原来的2倍,横截面积变为原来的,根据
可知,电阻变为原来的4倍,又因为安培力的最大值为
可知,匝数变成2倍,电阻变为原来的4倍,线框受到的安培力的最大值不变,而最大静摩擦力为
不变,所以在不改变传送带速度的情况下,相同质量、材料、边长但匝数为的线圈进入磁场过程也恰好不打滑,故D正确。
故选ABD。
11.(1) 1 适当向右移动光电门1
(2) 1.01 3.98
(3) 守恒 见解析
【详解】(1)[1]光电门1安装不合理;
[2]由图可知,光电门1靠近释放点,滑块到光电门1的距离较短,速度较小,导致滑块通过光电门1的速度测量误差较大。
(2)[1]当时,由表格可知通过光电门2的时间为
故通过光电门2的速度
[2]根据几何关系可得滑块通过两光电门下降的高度
(3)[1]守恒;
[2]根据图(b)可知其斜率约为
故在误差范围内成立,说明下滑过程中滑块的动能增加量等于重力势能的减少量,即机械能守恒。
12.(1)变小
(2)变化快
(3) 15.0 调小
【详解】(1)如乙图所示,则随着压力的增大,传感器的阻值在不断变小。
(2)由图乙可以看出,在小于2N的压力区间内,随着压力的变化,阻值的变化量较大,即阻值变化快,所以传感器灵敏度高。
(3)[1]已知苹果质量为,重力加速度
则苹果对压力传感器的压力为
由图乙可知,当时,有
电源电动势
两端电压
由
则与串联,根据串联电路电流相等,由
解得
[2]苹果的质量增大,即增大苹果对压力传感器的压力增大,从图乙可知压力增大时减小。电源电动势E不变,要使电磁仍能吸住分拣开关的衔铁,即两端电压仍需达到使电磁铁工作的电压值。根据串联电路分压原理,减小,要保持不变,则应将可调电阻调小。
13.(1)物块甲到达B点的速度可能值、、();(2)3m/s;(3)1.0m;(4)
【详解】(1)由题意可知,物块甲到达A点时有
可得
物块甲从A到B过程中,若物块甲一直加速
则有
可得
此时;若物块甲一直减速,则有
可得
此时;若物块甲先加速后匀速或先减速后匀速,则
此时;
(2)当传送带速度时,物块甲在B点的速度,此后冲向斜面到达D点时速度为,由
解得
离开斜面后做斜上抛运动,在运动的最高点时速度
(3)物块甲与物块乙在碰撞过程中,由动量守恒定律
由机械能守恒定律
解得
以物块乙和木板为系统,由动量守恒定律
若木板向右加速至共速后再与挡板碰撞,由动能定理
解得
可知木板与物块乙共速后再与挡板相碰;木板与挡板第一次碰后,以速度向左减速到零,位移大小为x1,此后向右运动与挡板发生第二次碰撞,由动量守恒定律
第二次碰后以速度向左减速到零,位移为x2,木板向左减速过程中,由动能定理得
解得
同理可得
以此类推木板的总路程为
解得
m
(4)以木板为对象,由牛顿第二定律
木板与挡板碰前做匀加速直线运动,有
木板与挡板碰后每次都返回到同一位置,物块一直做匀减速直线运动。
①当木板第一次返回到初始位置时,物块乙速度恰好减为0时,木板与挡板仅能发生一次碰撞。即
解得
m
②当木板第二次返回到初始位置时,木板与物块乙速度恰好减到0时,木板与挡板仅能发生二次碰撞。即
解得
m
可知木板与挡板若发生两次碰撞,挡板与木板距离的范围为
14.(1)
(2)
(3)(,0)
【详解】(1)设两电场的交界虚线与轴的交点为N点,已知粒子恰能运动至坐标原点处并沿原路返回M点,可知粒子第一次经过两电场的交界时,处于N点且速度方向沿轴指向坐标原点;此时粒子的速度大小为
设粒子的质量为,电荷量为,从N点到坐标原点,根据动能定理可得
联立解得匀强电场Ⅰ中,坐标原点与虚线处的电势差为
(2)在匀强电场Ⅱ中,从M点到N点过程,粒子在轴方向做匀速直线运动,则有
解得
在匀强电场Ⅰ中,从N点到坐标原点过程中,粒子在轴方向做匀减速直线运动,则有
解得
则粒子从M点运动至坐标原点所用的时间为
(3)由于粒子经过N点的速度为
可知粒子速度大小为时所处位置一定位于匀强电场Ⅰ中,设所处位置的坐标为(,0),粒子在匀强电场Ⅰ中的加速度大小为,则有,
解得
则粒子速度大小为时所处位置的坐标为(,0)
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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