内容正文:
高三物理一轮备考过关自编模拟实战训练卷(一)
一、单选题
1.如图所示,用完全相同的两个电源给完全相同的两个电容器充电,甲图中电源与电容器直接用导线连接,乙图中电源与电容器中间接有电阻,同时闭合开关后,关于甲、乙两种充电情况的说法正确的是( )
A.充电结束后,甲图中电容器两极板间的电势差比乙图的大
B.由于电阻的影响,甲乙两图充电过程中的瞬时电流不相等
C.充电结束后,保持开关闭合,仅减小电容器两极板间的距离,电容器所带电荷量将减少
D.充电结束后,保持开关闭合,在乙图电容器两极板间插入玻璃板的过程,不会有电流流过电阻
2.某探索飞船先沿椭圆轨道飞行,后在远地点343千米处点火加速,由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道,在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是( )
A.飞船变轨前后的机械能相等
B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于超重状态
C.飞船在此圆轨道上运动的角速度大于静止卫星运动的角速度
D.飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度
3.有一降压变压器,它的输入电压最大值为,另有一负载,当它接在直流电源上时,消耗功率为P,若使它接在上述变压器的次级电路中,消耗的功率,则此变压器原、副线圈的匝数比为( )
A. B. C. D.
4.如图所示,不计空气阻力,A、B两小球从相同高度同时同方向水平抛出,B球的初速度为A球的两倍,两小球下落的高度为h时在空中相遇。若其他条件不变,两小球改为水平相向抛出,则两小球从抛出到相遇,它们下落的高度为( )
A.B B.
C. D.
5.如图所示,相距为d的两水平直线和分别是水平向里的匀强磁场的上、下边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m。将线框在磁场上方距的高度为h处由静止开始释放,当ab边进入磁场时速度为,cd边刚穿出磁场时速度也为。则从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中( )
A.线框一直都有感应电流
B.线框一定有减速运动的过程
C.线框不可能有匀速运动的过程
D.线框产生的总热量为
6.一位质量为60kg的同学为了表演“轻功”,他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体),然后将这4只气球以相同的方式放在水平木板上,在气球的上方放置一轻质塑料板,如图所示.在这位同学慢慢站上轻质塑料板正中间位置的过程中,球内气体温度可视为不变.下列说法正确的是( )
A.球内气体体积变大 B.球内气体体积变小
C.球内气体内能变大 D.球内气体内能变小
7.飞车走壁是观众喜爱的一项杂技表演。如图是三位车手驾车沿圆台形表演台的侧壁的不同高度处飞车走壁,假设三车都是在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A.离地越高的车向心加速度越大 B.离地越高的车角速度越大
C.离地越高的车线速度越大 D.离地越高的车周期越小
二、多选题
8.2023年8月24日,日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核废水。核废水中发生衰变时的核反应方程为,该核反应过程中放出的能量为。设的比结合能为的比结合能为,的比结合能为,已知光在真空中的传播速度为,则下列说法正确的是( )
A.在该核反应方程中,X表示电子
B.该核反应过程中放出的能量
C.该核反应过程中的质量亏损可以表示为
D.若把X粒子射入匀强磁场中,它一定受到洛伦兹力作用
9.如图所示,将一质量为m的小球以速度水平抛出,不计空气阻力,则小球在空中运动时的连续两段相等的时间内( )
A.速度的变化量相同 B.速率的变化量相同
C.动量的变化量相同 D.动能的变化量相同
10.如图所示,倾角为θ的斜面固定在地面上,区域PQNM内有垂直于斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场,MN、PQ(与斜面底边平行)是磁场的边界,它们之间的距离为D.质量为m、边长为L(D>L)、总电阻为R的单匝正方形金属线框abcd与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ,线框始终紧贴斜面运动,ab边和cd边保持与MN平行且不翻转。让线框沿斜面滑下,ab边到达MN时的速度为v,已知cd边滑出磁场边界PQ时线框速度大于0。下列说法中正确的是( )
A.自ab边进入磁场到cd边刚好进入磁场这段时间内,通过线框某截面的电荷量是
B.线框通过MN所用的时间比通过PQ的时间长
C.cd边刚滑出PQ时,线框速度
D.自ab边进入磁场到cd边滑出磁场这段时间内,线框中产生的焦耳热为
三、实验题
11.如图甲所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。(g取9.80 m/s2)
(1)选出一条清晰的纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以频率为50 Hz的交变电流。用分度值为1 mm的刻度尺测得OA=12.41 cm,OB=18.90 cm,OC=27.06 cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重锤的质量为1.00 kg。甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 J;此时重锤的速度vB= m/s,此时重锤的动能比开始下落时增加了 J。(结果均保留三位有效数字)
(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,然后以h为横轴、以v2为纵轴作出了如图丙所示的图线,图线的斜率近似等于 ;
A.19.6 B.9.8 C.4.90
图线未过原点O的原因是 。
12.小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响。图甲中控制电路电源输出的电压U1=3 V,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻阻值为R0=30 Ω。当线圈中的电流大于等于50 mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响,图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)由图乙可知,当环境温度为40 ℃时,热敏电阻阻值为 Ω。
(2)由图乙可知,当环境温度升高时,热敏电阻阻值将 ,继电器电磁铁的磁性将 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(3)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 相连,指示灯的接线柱D应与接线柱 相连。(均选填“A”或“B”)
(4)图甲中线圈下端的磁极是 极。(选填“N”或“S”)
(5)请计算说明,环境温度在 范围内时,警铃报警。
四、解答题
13.如图所示,光滑的水平面上放置物块C,质量为2m,其上开有水平和竖直的光滑槽。质量均为m的圆柱体A、B可以在槽中无阻力地滑动,两圆柱体间用长度为L的轻杆从槽外相连,轻杆不妨碍圆柱体的滑动,水平和竖直槽的长度都大于L,圆柱体和槽的粗细可以忽略,重力加速度为g。用一竖直的光滑销钉从B的右侧将B挡住,此时轻杆与竖直方向夹角为α,sinα=0.6,cosα=0.8,整个装置处于静止状态。之后快速撤去销钉,则:
(1)求初始静止状态时,销钉对B的作用力大小;
(2)当C的速度达最大值时,求此时A的加速度的大小;
(3)求A与竖直槽底部相撞前瞬间,A的速度大小;
(4)在A在下降至轻杆与竖直方向成θ角的过程中,求A对C所做的功。
14.粒子偏转装置是研究高能物理的重要仪器,主要由加速电场,偏转电场和偏转磁场三部分构成。如图甲所示为某科研团队设计的粒子偏转装置示意图,粒子源可以均匀连续的产生质量为、电荷量为、初速度忽略不计的带电粒子,经电压为的加速电场加速后,带电粒子贴近上板边缘,水平飞入两平行金属板中的偏转电场。两水平金属板长为,间距为,板间加有图乙所示的周期性变化的电压,其最大电压也为、周期为,下极板右端正下方紧挨金属板竖直放置长度为的探测板。带电粒子由偏转电场飞出后,立即进入平行板右侧的垂直纸面向外的水平匀强磁场,最后经匀强磁场偏转后打在探测板上。不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用力,求:
(1)从偏转电场出射的粒子通过偏转电场的时间;
(2)从偏转电场出射的粒子数占粒子源全部发射粒子数的百分比;
(3)从偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板时,磁感应强度需要满足的条件。
试卷第1页,共3页
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《高三物理一轮备考过关自编模拟实战训练卷(一)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
C
B
B
B
C
BC
AC
AD
1.B
【详解】A.充电结束后,电路中的电流为0,电阻的电压为0,所以两个电容器两极板间的电势差相等,都等于电源的电动势,A错误;
B.由于电阻的影响,在充电过程中多了阻碍作用,所以在电动势相同的情况下,甲乙两图充电过程中的瞬时电流不相等,B正确;
C.充电结束后,保持开关闭合,电容器两极板的电势差不变,根据电容的决定式
可知,仅减小电容器两极板间的距离,电容器的电容增大,根据电容的定义式
可知,电容器所带电荷量将增大,C错误;
D.因为在乙图电容器两极板间插入玻璃板的过程,电容器的电容增大,根据电容的定义式
可知,电容器所带电荷量将增大,则乙图中电容器在充电,所以有电流流过电阻,D错误。
故选B。
2.C
【详解】A.飞船变轨时需要在P点点火加速,此时火箭对飞船做功,飞船机械能增大,故A错误;
B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前后所受万有引力提供做圆周运动的向心力,所以都处于完全失重状态,故B错误;
C.飞船在此圆轨道上运动的周期小于静止卫星运动的周期,所以飞船在此圆轨道上运动的角速度大于静止卫星运动的角速度,故C正确;
D.飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大小等于变轨后沿圆轨道运动的加速度大小,故D错误。
故选C。
3.C
【详解】设负载的电阻为,当它接在直流电源上时,消耗功率为,则有
使它接在上述变压器的次级电路中,消耗的功率,设此变压器原、副线圈的匝数比为,则有
联立解得
即此变压器原、副线圈的匝数比为。
故选C。
4.B
【详解】设A球的初速度为v,B球的初速度为2v,A、B相距为x,两小球同方向水平抛出后经时间t相遇,则
,x=2vt-vt
两小球改为水平相向抛出后经时间t′相遇,则
,
联立解得
故选B。
5.B
【详解】A.线框完全在磁场中运动时,磁通量不变,没有感应电流产生,A错误;
BC.线框进入磁场的过程,由于无法判断安培力与重力的关系,所以线框可能做匀速运动、加速运动和减速运动,完全在磁场中时,不受安培力,做匀加速运动,由于ab边进入磁场时速度和cd边刚穿出磁场时速度都是,则线框出磁场过程一定有减速运动,B正确C错误;
D.ab边进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程,动能变化量为零,故根据能量守恒定律得:
,
D错误。
故选B。
6.B
【详解】A、B、气球被压后,气压变大,根据玻意耳定律公式PV=C,故体积缩小,故A错误,B正确.C、气体内能,在整个过程中球内气体温度不变,则内能不变,故C、D均错误;故选B.
【点睛】知道理想气体内能,由温度决定;应用玻意耳定律PV=C即可正确解题.
7.C
【详解】A.根据牛顿第二定律得
解得 ,三个车的向心加速度相同,A错误;
B.根据牛顿第二定律得
解得 ,离地越高的车半径越大,角速度越小,B错误;
C.根据牛顿第二定律得
解得 ,离地越高的车半径越大,线速度越大,C正确;
D.根据牛顿第二定律得
解得 ,离地越高的车半径越大,周期越大,D错误。
故选C。
8.BC
【详解】A.根据质量数守恒和电荷数守恒可知,该核反应方程中X的质量数为4,电荷数为2,则X为α粒子,故A错误;
B.该核反应过程中放出的能量
故B正确;
C.根据爱因斯坦质能方程可知
可得
故C正确;
D.若X的速度方向与匀强磁场方向平行,则X不受洛伦兹力作用,故D错误。
故选BC。
9.AC
【分析】考查四种变化量的定义,需牢记概念及其物理意义。
【详解】AB.由加速度的定义可知,,在连续两段相同时间内,速度的变化量大小相等,方向相同(均竖直向下),选项A正确;
B.第一段时间速率变化量等于,第二段时间速率变化量等于,显然不相等,选项B错误;
C.由动量定理,,选项C正确;
D.由动能定理,,因连续两段相同时间内,小球下落的高度不同,所以动能的变化量不相同,选项D错误。
故选AC。
10.AD
【详解】A.自ab边进入磁场到cd边刚好进入磁场这段时间内,通过线框某截面的电荷量是
故A正确;
B.根据功能关系可知,线框通过MN过程的平均速度比通过PQ过程的平均速度大,所以线框通过MN所用的时间比通过PQ的时间短,故B错误;
C.由题意可知
即线框重力沿斜面方向的分力与摩擦力平衡。
设线框通过MN过程中回路中的平均感应电流为,通过时间为t1,cd边到达MN时线框的速度为v1,线框通过PQ过程中回路中的平均感应电流为 ,通过时间为t2,规定沿斜面向下为正方向,对两个过程分别应用动量定理有
根据A项分析结论可知
联立解得
故C错误;
D.设自ab边进入磁场到cd边滑出磁场这段时间内,线框中产生的焦耳热为Q,根据能量守恒定律有
故D正确。
故选AD。
11. 1.85 1.83 1.68 B 先释放了纸带,后合上打点计时器的开关
【详解】(1)[1]当打点计时器打到B点时,重锤的重力势能减小量
ΔEp=mg·OB=1.00×9.80×18.90×10-2 J≈1.85 J
[2]打B点时重锤的速度
vB=
[3]此时重锤的动能增加量
ΔEk==×1.00×1.8312 J≈1.68 J
(2)[4]由机械能守恒定律有
mv2=mgh
可得
v2=gh
由此可知图线的斜率近似等于重力加速度g,所以B正确;ACD错误;
故选B。
[5]由图线可知,h=0时,重锤的速度不等于零,原因是该同学做实验时先释放了纸带,然后才合上打点计时器的开关。
12. 70 减小 增大 B A S 大于等于80 ℃
【详解】(1)[1]根据题图乙知,当环境温度为40 ℃时,热敏电阻的阻值为70 Ω。
(2)[2][3]由题图乙可知:当温度升高时,热敏电阻阻值将减小;热敏电阻阻值减小,根据串联电路特点,控制电路总阻值将减小,根据欧姆定律,电路中的电流将增大,则继电器电磁铁的磁性将增大。
(3)[4][5]由题中“当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响”,可知警铃的接线柱C应与接线柱B相连,指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。
(4)[6]由安培定则可判断出线圈的下端是S极。
(5)[7]当线圈中的电流I≥50 mA=0.05 A时,继电器的衔铁将被吸合,警铃报警。
当线圈中的电流恰好等于0.05 A时,控制电路的总电阻
此时热敏电阻的阻值
R=R总-R0=60 Ω-30 Ω=30 Ω
由题图乙可知,此时环境温度t=80 ℃,所以当环境温度t≥80 ℃时,警铃报警。
13.(1);(2)g;(3);(4)
【详解】(1)初始静止状态时,受力分析如图
对A有
对B有
又
联立解得
(2)快速撤去销钉后,物块C在小球A的压力作用下向左运动,当C的速度达最大值时,A对C以及杆对小球A的弹力均为零,A只受重力,故A的加速度为
(3)A与竖直槽底部相撞前瞬间,A、B在杆的连接下具有共同的水平速度,AC有共同的水平速度,AB与C组成的系统水平方向动量守恒,可知A与竖直槽底部相撞前瞬间,AB与C水平速度为零。
对整体由机械能守恒
又
解得A的速度大小
(4)在A在下降至轻杆与竖直方向成θ角的过程中,A下降的高度
则ABC整体由机械能守恒
系统水平动量守恒
沿杆AB速度一致
则A对C所做的功为
14.(1);(2);(3)
【详解】(1)设粒子进入偏转电场的初速度为,根据动能定理有
带电粒子穿过偏转电场时,水平方向做匀速直线运动,则有
联立解得
(2)带电粒子通过板间的时间等于周期,且竖直方向上匀加速的时间必为。设前半个周期中,时刻飞入偏转电场的粒子恰好能到达下极板,则有
联立解得
设后半个周期中,时刻飞入偏转电场的粒子恰好能到达下极板,则有
解得
时间内飞入偏转电场的粒子可以飞出偏转电场,故偏转电场出射的粒子数占比为
(3)设粒子飞入磁场时的速度为v,根据洛伦兹力提供向心力有
设粒子飞入磁场时,其速度与水平方向的夹角为,则有
设粒子进入磁场后,竖直方向偏移的位移为,由几何关系可知
解得
与速度无关;设粒子在偏转电场中的最小偏移量为,则有
若偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板,需满足
解得
即
答案第1页,共2页
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