内容正文:
高三物理一轮复习摸底自编模拟练习卷(一)
一、单选题
1.一定质量的理想气体从状态开始,经过程回到状态,整个过程的图像如图所示,已知过程温度不变,下列说法正确的是( )
A.过程,气体吸收的热量等于增加的内能
B.过程,单位时间撞击单位面积器壁的分子数增多
C.过程,气体减少的内能等于其向外放出的热量
D.过程与过程气体和外界交换的热量相等
2.光在生产、生活中有着广泛的应用,下列对光的应用说法正确的是( )
A.3D电影技术利用了光的全反射现象
B.光导纤维传输信号利用了光的干涉现象
C.光学镜头上的增透膜利用了光的偏振现象
D.探测DNA晶体结构利用了X射线的衍射现象
3.如图所示,均匀分布有负电荷的橡胶圆环A和不带电的金属圆环B为同心圆,保持金属圆环位置固定,让橡胶圆环绕圆心在金属圆环的平面内沿顺时针方向匀速转动,则金属圆环( )
A.有沿逆时针方向的感应电流 B.感应电流为零
C.有扩张趋势 D.有沿顺时针方向转动的趋势
4.如图所示,某实验小组研发了一款小型发电机,发电机线圈面积,共计匝,线框所在区域内存在垂直转轴的匀强磁场,磁感应强度大小,线圈转速,然后通过匝数比的理想变压器输送到用户端,原线圈回路接有阻值为R的定值电阻,副线圈接有三个阻值均为R的定值电阻,线圈电阻不计。下列说法正确的是( )
A.发电机的输出电压瞬时值表达式为
B.副线圈的输出电压为15V
C.电阻R上电流方向1s内改变50次
D.原线圈回路中电阻R与副线圈回路中一个电阻R的功率之比为
5.介质中有一列横波,对此列波下列说法正确的是( )
A.波的传播方向与质点的振动方向平行
B.波的传播速度等于振源的振动速度
C.波的频率等于振源的振动频率
D.任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长
6.如图1所示是一种常见的动作,用手臂挤压篮球,将篮球压在身侧。为了方便问题研究,我们将场景进行模型化处理,如图2所示,则下列说法正确的是( )
A.手臂对篮球的压力可以大于篮球重力
B.篮球对身侧的静摩擦力方向竖直向上
C.身侧对篮球的作用力方向为垂直身体向外
D.人体对篮球的静摩擦力大小可能等于篮球重力
7.2021年10月16日“神舟十三号”载人飞船成功进入预定轨道,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空,11月8日,航天员王亚平成功出舱作业,成为中国女航天员太空行走第一人。如图为王亚平在空间站外面进行操作的画面,“神舟十三号”飞船绕地心做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.“神舟十三号”飞船的发射速度大于第二宇宙速度
B.航天员此时处于完全失重状态,故不受地球的引力作用
C.若航天员与连接空间站的安全绳脱落,航天员会立刻高速飞离空间站
D.若已知该飞船在轨运行周期、轨道半径及引力常量,则可估算出地球的质量
8.以初速度竖直向上抛出一质量为m的小球,假定小球所受的空气阻力f大小不变,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.小球从抛出至回到抛出点的过程中加速度不变
B.小球从抛出至回到抛出点的过程中机械能守恒
C.小球上升到最高点的过程中重力的平均功率为
D.小球回到抛出点时重力的瞬时功率为
9.阻值相等的四个电阻、电容器及电池(内阻也为)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时,所带的电荷量为;闭合开关S,电流再次稳定后,所带的电荷量为,则与的比值为( )
A. B. C. D.
10.绝缘的轻质弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放,磁铁开始振动,由于空气阻力的影响,振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上(如图所示),仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放,振动最终也停止。则( )
A.有无线圈,磁铁经过相同的时间停止运动
B.磁铁靠近线圈时,线圈有扩张趋势
C.磁铁离线圈最近时,线圈受到的安培力最大
D.有无线圈,磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同
11.中国航天员王亚平在天宫一号空间实验室进行太空授课演示质量的测量实验。实验通过舱壁打开的一个支架形状的质量测量仪完成。测量过程如图所示,航天员甲把自己固定在支架一端,航天员乙将支架拉到指定位置释放,支架拉着航天员甲由静止返回舱壁。已知支架能产生恒定的拉力F,光栅测速装置能测出支架复位时的速度v和所用的时间t最终测出航天员甲的质量,根据提供的信息,以下说法正确的是( )
A.天宫一号在太空中处于超重状态
B.太空舱中,可利用台秤直接测出航天员的质量
C.支架从指定位置释放到复位通过的距离为vt
D.航天员甲的质量为
12.安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量Q,流量为单位时间内流过管道横截面的流体的体积,如图所示为流量计的示意图。左右两端开口的长方体绝缘管道长、宽、高,所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小的匀强磁场,在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N,污水充满管道从左向右匀速流动,测得M、N间电势差V,污水流过管道时受到的阻力大小,其中比例系数N·s/m2,L为管道长度,v为污水的流速。则( )
A.污水的流量m3/s
B.电势差U与污水中离子浓度有关
C.金属板M的电势低于金属板N的电势
D.左、右两侧管口的压强差Pa
13.在匀强磁场中静止放置一放射性元素原子核X,某时刻沿垂直磁场方向放射出某一粒子后新核和粒子的运动轨迹如图所示,已知两个圆轨迹的半径之比为91:1,其中一个的运动方向如图所示,则可知( )
A.a是新核的轨迹
B.磁场方向垂直纸面向里
C.该放射性元素进行的是α衰变
D.该放射性元素原子核的核电荷数为90
14.分析下列物理现象:①“空山不见人,但闻人语响”;②围绕发声的双股音叉走一圈,听到声音忽强忽弱;③彩超测出反射波频率的变化,从而知道血液流速;④雷声在云层里轰鸣不绝。这些物理现象分别属于波的( )
A.衍射、干涉、多普勒效应、反射 B.衍射、多普勒效应、干涉、折射
C.折射、干涉、多普勒效应、反射 D.衍射、折射、多普勒效应、干涉
二、实验题
15.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1),并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知,毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作,发出白光。
(1)组装仪器时,若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处,则 ;
A.可观察到水平方向的干涉条纹
B.可观察到竖直方向的干涉条纹
C.看不到干涉现象
(2)若取下红色滤光片,其他实验条件不变,则在目镜中 ;
A.观察不到干涉条纹
B.可观察到明暗相间的白条纹
C.可观察到彩色条纹
(3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示,毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、B位置时,游标卡尺的读数分别为、,则入射的单色光波长的计算表达式为 。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示,则其读数为 ;
(4)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图4所示,则在这种情况下测量干涉条纹的间距时,测量值 实际值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
16.某同学用如图所示的实验装置来做“研究小车匀变速直线运动”的实验。
(1)实验中,除打点计时器(含频率为50Hz交流电源、纸带、复写纸)、小车、平板和重物外,在下面的器材中,必须使用的是 (选填选项前的字母)。
A.刻度尺 B.秒表 C.天平 D.8V直流电源
(2)取下做匀加速直线运动的小车带动的一段纸带进行研究,如图所示。O点为记数点的起点,相邻两记数点间还有四个计时点(图中未画出),该同学因粗心而忘记测量第1个记数点与起始O点间的距离,请根据纸带的数据特点推理S1的长度,S1= cm。
(3)小车运动的加速度a= m/s2(计算结果保留两位有效数字)。
三、解答题
17.如图所示,位于竖直平面上的圆弧光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放,最后落在水平地面上C点处,不计空气阻力,求:
(1)已知在B处的压力为3mg,求vB;
(2)小球落地点C与B点水平距离s是多少。
载人登月
我国将在2030年前实现中国人首次登陆月球。载人登月任务主要过程为:首先发射月面着陆器,月面着陆器在环月轨道停泊等待,然后再发射新一代载人飞船,飞船与着陆器在环月轨道交会对接。航天员从飞船进入着陆器,着陆器与飞船分离后下降到月面,航天员开展月面活动。之后,航天员乘坐着陆器起飞上升与飞船对接,航天员进入飞船。飞船与着陆器登月舱分离后,返回地球。
18.当月面着陆器在环月轨道做匀速圆周运动时,下列物理量发生变化的是( )
A.动能 B.动量 C.角速度 D.机械能
19.假设我国航天员登上月球,在月球表面水平抛出小球,如图所示是小球闪光照片的一部分。已知照片上方格的实际边长为a,闪光周期为T,据此分析:月球上的重力加速度为 ;已知月球半径为R,着陆器返回停泊轨道时最小发射速度为 。
20.若地球上的人测得飞船从月球返回地球的时间为,飞船中的航天员测得飞船从月球返回地球的时间为,仅考虑狭义相对论效应,则( )
A. B. C. D.无法判断
21.航天员离开着陆器登陆月面前必须身穿航天服。航天服内封闭了一定质量的理想气体,其体积,压强,温度。打开舱门前,需对舱内进行泄压直到舱内外压强相等,此时航天服内气体体积,温度,压强 Pa;为便于月面活动,航天员还需把航天服内的一部分气体缓慢放出,使体积恢复,气压降到。假设释放气体过程中温度不变,则放出的气体与原来气体的质量之比为 。
22.北京时间2020年12月2日4时53分,探月工程“嫦娥五号”的着陆器和上升器组合体完成了月壤采样及封装。封装结束后上升器的总质量为m,它将从着陆器上发射,离开月面。已知月球质量为M,表面重力加速度为g,引力常量为G,忽略月球的自转。
(1)求月球的半径R;
(2)月球表面没有大气层。上升器从着陆器上发射时,通过推进剂燃烧产生高温高压气体,从尾部向下喷出而获得动力,如图所示。已知喷口横截面积为S,喷出气体的密度为,若发射之初上升器加速度大小为a,方向竖直向上,不考虑上升器由于喷气带来的质量变化,求喷出气体的速度大小v。
23.如图(a),同一竖直平面内A、B、M、N四点距O点的距离均为,O为水平连线AB的中点,M、N在AB连线的中垂线上。A、B两点分别固定有一点电荷,电荷量均为Q()。以O为原点,竖直向下为正方向建立x轴。若取无穷远处为电势零点,则ON上的电势φ随位置x的变化关系如图(b)所示。一电荷量为Q()的小球以一定初动能从M点竖直下落,一段时间后经过N点,其在ON段运动的加速度大小a随位置x的变化关系如图(c)所示。图中g为重力加速度大小,k为静电力常量。
(1)求M点的电场强度;
(2)求小球的重力;
(3)为保证能运动到N点,从M点下落时的初动能须满足什么条件?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《高三物理一轮复习摸底自编模拟练习卷(一)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
B
B
C
A
D
C
A
D
题号
11
12
13
14
答案
D
D
D
A
1.C
【详解】A.由理想气体状态方程可得
结合摄氏温标与开氏温标的关系,过程,气体体积减小,外界对气体做正功,结合热力学第一定律可知,A错误。
B.过程,气体温度不变,气体分子平均动能不变,压强减小,则单位时间撞击单位面积器壁的分子数减少,B错误。
C.过程,气体发生等容变化,由热力学第一定律可知,气体减少的内能等于其向外放出的热量,C正确。
D.过程与过程,气体温度变化量大小相同,内能变化量大小相同,结合AC项分析,可知两过程做功不相同,气体和外界交换的热量不相等,D错误。
故选 C。
2.D
【详解】A.3D电影技术利用了光的偏振现象,A错误;
B.光导纤维传输信号利用了光的全反射现象,B错误;
C.光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象,C错误;
D.探测DNA晶体结构利用了X射线的衍射现象,D正确。
故选D。
3.B
【详解】由于橡胶圆环沿顺时针方向匀速转动,产生沿逆时针方向恒定的等效电流,金属圆环中的磁通量恒定,金属圆环中没有感应电流,ACD错误,B正确。
故选B。
4.B
【详解】A.线框转动的角速度为
线框转动产生感应电动势最大值为
因计时时刻不确定,故发电机输出电压瞬时值表达式不一定是,故A错误;
B.电动势有效值为
设变压器输入电压为,电流为,副线圈输出电压为,电流
根据电压比有
根据电流比有
联立解得,
则变压器输入电路有
联立解得,故B正确;
C.交流电的频率
交流电方向1s内改变100次,故C错误;
D.原线圈回路中电阻R的功率
副线圈回路中一个电阻R的功率
可知,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】A.在横波中,波的传播方向与质点的振动方向垂直,故A错误;
B.波的传播速度与振源的振动速度不同,波的传播速度是振动状态在介质中传播的速度,在同一均匀介质中波是匀速传播的,而振源的速度是周期性变化的,两者无关,故B错误;
C.波在传播过程中,各个质点的振动频率等于振源的振动频率,所以波的频率等于振源的振动频率,故C正确;
D.任一振动质点只在自己平衡位置附近振动,不沿波的传播方向移动,故D错误。
故选C。
6.A
【详解】A.篮球的受力如图所示,
手臂对篮球的压力为图中,由图可知与篮球重力无限制关系,故可以大于,故A正确;
B.假设身侧对篮球无摩擦力,则篮球将向下运动,故身侧对篮球的静摩擦力方向竖直向上,则篮球对身侧的静摩擦力方向竖直向下,故B错误;
C.身侧对篮球的作用力为与的合力,不垂直身体向外,故C错误;
D.人体对篮球的静摩擦力(、的合力)大小等于的合力大小,故人体对篮球的静摩擦力大小大于篮球重力,故D错误。
故选A。
7.D
【详解】A.第二宇宙速度是逃逸出地球引力场的最小速度,所以“神舟十三号”飞船的发射速度小于第二宇宙速度,故A错误;
B.航天员仍受到地球引力作用,由于万有引力完全用来提供圆周运动所需的向心力,所以航天员此时处于完全失重状态,故B错误;
C.若航天员与连接空间站的安全绳脱落,航天员继续绕地球做匀速圆周运动,故C错误;
D.若已知该飞船在轨运行周期、轨道半径及引力常量,根据
可得地球的质量为
故D正确。
故选D。
8.C
【详解】A.小球上升过程受到的空气阻力向下,则小球的加速度大小为
小球下落过程受到的空气阻力向上,则小球的加速度大小为
故A错误;
BD.小球从抛出至回到抛出点的过程中,由于空气阻力一直做负功,小球的机械能减少,则小球回到抛出点时的速度大小小于,小球回到抛出点时重力的瞬时功率小于,故BD错误;
C.小球上升到最高点的过程中,小球的平均速度为
则重力的平均功率为
故C正确。
故选C。
9.A
【详解】当开关S断开时,等效电路图如图所示。
电路总阻值:
则干路电流:
电容的电压:
联立解得:
当开关S闭合时,等效电路图如图所示。
电路总阻值:
则干路电流:
电容的电压:
根据可知,
故A正确,BCD错误。
故选A。
10.D
【详解】A.有线圈时,磁铁受到电磁阻尼的作用,振动更快停止,故A错误;
B.根据楞次定律,磁铁靠近线圈时,线圈的磁通量增大,此时线圈有缩小的趋势,故B错误;
C.磁铁离线圈最近时,此时磁铁与线圈的相对速度为零,感应电动势为零,感应电流为零,线圈受到的安培力为零,故C错误;
D.分析可知有无线圈时,根据平衡条件最后磁铁静止后弹簧的伸长量相同,由于磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能为磁铁减小的重力势能减去此时弹簧的弹性势能,故系统损失的机械能相同,故D正确。
故选D。
11.D
【详解】A.天宫一号在太空中只受万有引力,处于完全失重状态,A错误;
B.完全失重状态下,台秤无法测出航天员的质量,B错误;
C.航天员甲受恒力F的作用,航天员甲做匀加速直线运动,支架从指定位置释放到复位通过的距离为
C错误;
D.航天员甲的加速度
由牛顿第二定律F=ma得航天员甲的质量
D正确。
故选D。
12.D
【详解】BC.污水中的离子受到洛伦兹力,正离子向上极板聚集,负离子向下极板聚集,所以金属板M的电势大于金属板N的电势,从而在从而在管道内形成匀强电场,最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下平衡,即
解得
可知电压U与污水中离子浓度无关,选项BC错误;
A.污水的流量为
选项A错误;
D.污水流过该装置受到的阻力为
污水匀速通过该装置,则两侧的压力差等于阻力,即
则
带入数据解得
Pa
选项D正确。
故选D。
13.D
【详解】A.设放出粒子的质量为m,速度为,新核的质量为M,速度为,原子核放出粒子的过程中,满足动量守恒,则
粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律
解得
由于动量大小相等,而新核的带电量多,轨道半径较小,故b是新核的轨迹,A错误;
B.由动量守恒可知,新核沿顺时针方向运动,根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向外,B错误;
C.由于放出的粒子沿顺时针方向运动,根据左手定则可知,粒子带负电,为电子,所以是β衰变,C错误;
D.由于圆轨迹的半径之比为91:1,电子带电量为-e,可知新核带电量为+91e,因此放射性元素原子核的核电荷数为90,D正确。
故选D。
14.A
【详解】①“空山不见人,但闻人语响”——声音绕过障碍物传播,使人能听到声音却看不到人,属于波的衍射现象。
②围绕发声的双股音叉走一圈,听到声音忽强忽弱——双股音叉产生两个相干声源,声波叠加形成加强区和减弱区,属于波的干涉现象。
③彩超测出反射波频率的变化,从而知道血液流速——反射波频率因血液运动而改变,属于多普勒效应。
④雷声在云层里轰鸣不绝——声音在云层间多次反射形成持续回声,属于波的反射现象。
故选A。
15. B C 31.10 大于
【详解】(1)[1]将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处,在毛玻璃屏上可观察到竖直方向的干涉条纹,故B正确,AC错误。
故选B。
(2)[2]若取下红色滤光片,在毛玻璃屏上观察到的是白光(复色光)的干涉条件,因此观察到的是彩色条纹,故C正确,AB错误。
故选C。
(3)[3]条纹间距为
解得单色光波长为
[4]游标卡尺读数为
(4)[5]如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上,条纹间距测量值将偏大。
16. A 4.00 1.0
【详解】(1)[1]在下面的器材中,必须使用的是刻度尺;
(2)[2]小车做匀加速直线运动,则
则
S1=4.00cm
(3)[3]根据可得
17.(1);(2)
【详解】(1)在B点时,由牛顿第二定律可知
解得
(2)小球从B点做平抛运动,则
解得
18.B 19. 20.A 21.
【解析】18.当月面着陆器在环月轨道做匀速圆周运动时,着陆器的动能不变,角速度不变,机械能不变;由于线速度的方向发生改变,则动量的方向发生变化。
故选B。
19.[1]小球在月球表面做平抛运动,竖直方向有
可得月球上的重力加速度为
[2]已知月球半径为R,根据
可得
可知着陆器返回停泊轨道时最小发射速度为
20.若地球上的人测得飞船从月球返回地球的时间为,飞船中的航天员测得飞船从月球返回地球的时间为,飞船相对地球上的人是运动的,飞船相对于航天员是静止的,仅考虑狭义相对论效应,则有
故选A。
21.[1]根据理想气体状态方程有
其中
,
可得
[2]为便于月面活动,航天员还需把航天服内的一部分气体缓慢放出,使体积恢复,气压降到。假设释放气体过程中温度不变,根据玻意耳定律可得
放出的气体与原来气体的质量之比为
联立可得
22.(1);(2)
【详解】(1)对月球表面的物体
解得月球的半径
(2)发射之初上升器加速度大小为a,由牛顿第二定律
对碰出的气体,由动量定理可得
其中
则
由于,则
解得
23.(1),方向由O指向M;(2);(3)
【详解】(1)由点电荷场强公式,单个点电荷在M点的场强大小
①
由矢量的合成有
②
方向由O指向M
(2)设O点下方处为C点,A与C的距离为,小球在C处所受的库仑力大小为,由库仑定律和力的合成有
③
式中
④
设小球的质量为,小球在C点的加速度大小为a,
由牛顿第二定律有
⑤
由图(c)可知,式中
联立并代入数据得
⑥
(3)设O点上方处为D点。根据图(c)和对称性可知,在D点所受的电场力大小等于小球的重力大小,方向竖直向上,在此处加速度为0;在D点上方做减速运动,在D点下方做加速运动,为保证能运动到N点,运动到D点时的速度必须大于零
设M点与D点电势差为,由电势差定义有
⑦
设小球初动能为,运动到D点的动能为,由动能定理有
⑧
⑨
由对称性,D点与C点电势相等,M点与N点电势相等,依据图(b)所给数据,并联立⑥⑦⑧⑨式可得
⑩
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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