内容正文:
高三物理一轮应试能力自编仿真模拟训练卷(二)
一、单选题
1.很多国产汽车都可以通过传感器监测汽车轮胎内气体的温度和压强,通过某天监控数据发现,中午12点的气温比早上8点的气温升高了10℃,轮胎内气压升高了0.1个标准大气压,轮胎不漏气,气体可看成理想气体,忽略气体体积变化。与早上相比( )
A.轮胎内气体吸收的热量等于其内能的增加量
B.轮胎内气体内能不变
C.单位时间内轮胎内气体分子碰撞内壁的次数不变
D.轮胎内气体分子数密度变小
2.两束平行的A、B单色光射向长方形玻璃砖,光从上表面入射,恰好从下表面重叠射出,如图所示。比较两种单色光,下列说法正确的是( )
A.玻璃砖对A光的折射率较大
B.在同一介质中A光比B光波长大
C.在玻璃砖的下表面上,A光可能发生全反射
D.A光在玻璃砖中传播速度小
3.下列操作不能产生感应电流的是( )
A.甲图中,使导体棒AB水平向右切割磁感线运动
B.乙图中,使条形磁铁插入或拔出线圈
C.丙图中,闭合或断开开关S瞬间
D.丙图中,保持开关S闭合,快速断开线圈B上的导线
4.某圆环做如下运动,下列说法不正确的是( )
A.图(a)中,在匀强磁场中向左平移,圆环最高点与最低点的电势相等,环中无感应电流
B.图(b)中,在匀强磁场中绕轴以不同转速匀速转动时,产生电流的最大值不相等
C.图(c)中,在通有恒定电流的长直导线旁水平向右移动时,受到水平向左的磁场力
D.图(d)中,从图示位置平移至磁铁中心位置的过程中,穿过圆环的磁通量不断增加
5.一根软绳平放时与x轴重合,绳的左端在坐标原点O处,用手握住绳的左端上下抖动,在绳上形成简谐波。从开始抖动计时,形成的波形如图所示,波刚好传播到处,关于这段波动过程,下列判断正确的是( )
A.绳左端起振的方向为y轴正方向
B.手的抖动先快后慢
C.绳波传播的速度为20m/s
D.时,手抖动的频率为5Hz
6.如图所示,质量为M的斜面体放于粗糙的水平面,质量为m的小物块静止在斜面上。则的受力个数为( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.4个或5个
7.2025年11月25日,神舟二十二号飞船发射并成功与天宫空间站对接,在轨正常运行时的运动可视为匀速圆周运动。已知空间站轨道高度约在400km至450km之间,地球半径R约为6400km,地球同步卫星的轨道半径约为6.6R。下列说法正确的是( )
A.飞船在轨正常运行时,处于完全失重状态,不受地球的引力作用
B.飞船在轨正常运行时,线速度小于第一宇宙速度
C.飞船在轨正常运行时的周期大于地球自转周期
D.在飞船升空远离地心的过程中,地球对飞船的引力做正功
8.某运动员做蹦床运动时,利用传感器测得蹦床弹力随时间的变化规律,如图所示。假设运动员仅在竖直方向运动,且不计空气阻力,重力加速度取。根据图像给出的信息,运动员做蹦床运动过程中的最大高度及最大加速度分别为( )
A. B. C. D.
9.如图所示,电源的内阻不计,电动势E=12 V,R1=8Ω,R2=4 Ω,电容C=40μF,则下列说法正确的是( )
A.开关断开时,电容器不带电
B.将开关闭合,电容器充电
C.将开关闭合后,稳定时电容器的电荷量为4.8×10-14C
D.若开关处于闭合状态,现将开关断开,到再次稳定后,通过 R1的总电荷量为3.2×10-4C
10.如图,线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连到电流表上,把线圈A装在线圈B的里面。已知开关闭合瞬间,电流表指针向右偏转,则下列正确的是( )
A.开关断开瞬间,电流表指针不偏转
B.开关闭合瞬间,在A线圈中没有电磁感应现象发生
C.开关闭合,向右移动滑动变阻器的滑片,电流表指针向右偏转
D.开关闭合,向上拔出线圈A的过程中,线圈B将对线圈A产生排斥力
11.如图所示,轻弹簧下端固定在地面上,上端固定一质量为的托盘A,A上放一质量为的物块B,整体处于静止状态,重力加速度,下列说法正确的是( )
A.若用一向下的力作用于B上,使A、B缓慢下移一段距离,稳定后撤去外力,A、B恰分离时,弹簧处于原长
B.若用一向下的力作用于B上,使A、B缓慢下移一段距离,稳定后撤去外力,A、B恰分离时,弹簧处于压缩状态
C.若用一向上的力作用于B上,使A、B一起以的加速度匀加速向上运动,力的最大值为
D.若用一向上的力作用于B上,使A、B一起以的加速度匀加速向上运动,力的最小值为
12.在实验室中有一种污水流量计,其工作原理图如图所示。废液内含有大量正负离子,从直径为d的圆柱形容器右侧流入,左侧流出,流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,MN为管道壁上两点,下列说法正确的是( )
A.M点的电势高于N点的电势
B.保证流速不变,当污水中离子浓度降低时,MN两点电压将减小
C.当磁感应强度B减小时,污水流速将减小
D.只需要测量磁感应强度B及MN两点电压U,就能够推算污水的流量
13.静止在匀强电场中的碳14原子核,某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直,且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a、b表示长度).那么碳14的核反应方程可能是( )
A. C→He+Be B.C→e+B
C. C→e+N D.C→H+B
14.如图所示,一束复色光沿半径方向射向半圆形玻璃砖;经折射后射出到空气中。该复色光由红、蓝两种单色光组成。下列说法正确的是( )
A.a光是蓝光,b光是红光
B.在该玻璃砖中,a光的传播速度大于b光的传播速度
C.该玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
D.若增加入射光与法线的夹角,b光先发生全反射
二、实验题
15.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量示数如图1所示,可得金属丝直径的测量值 mm。
(2)用如图2所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的半径之比为1:2:1。某同学实验时,将两个等质量的小球放在A、C位置,皮带套在第二层塔轮上,该层左、右塔轮的半径之比为2:1。该同学此次实验是为了探究小球的向心力大小与 (选填“质量”、“角速度”或“半径”)的关系。若匀速转动手柄,左右标尺露出长度的比值应等于 。
(3)利用图3所示装置验证机械能守恒定律。图4为实验所得的一条纸带,在纸带上选取连续的、点迹清晰的3个点A、B、C,测出A、B、C与起始点O之间的距离分别为、、。已知打点计时器的打点周期为T,重物质量为m,当地重力加速度为g。从打O点到打B点的过程中,重物增加的动能 ,减少的重力势能 。
(4)某同学利用单摆测量重力加速度的大小。测得多组摆长L及对应的周期T,作出图像如图5所示,利用图线的斜率计算重力加速度,计算结果在误差允许的范围内与当地的重力加速度相等,图线没有过原点的原因可能是__________。
A.测周期时多数了一个周期
B.测周期时少数了一个周期
C.直接将摆线长作为摆长
D.将摆线长加上摆球直径作为摆长
16.某同学用打点计时器测物体下落的加速度,实验装置如图甲所示。把物体停在靠近打点计时器的位置,开启电源,然后释放物体,物体拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一系列点迹。在纸带上选取多个点,测量它们到起始点的距离,计算对应点物体的速度,描绘图像。、、是纸带上三个连续打出的点,测得它们到起始点的距离分别为、、,如图乙所示。已知打点计时器的打点周期为,则打下点时物体的速度大小为 ;若图像是一条过原点的直线,其斜率为,则物体下落的加速度大小为 。
三、解答题
17.一物体从5m高处水平抛出,落地时速度方向与水平方向的夹角为53°,g取,,,气阻力不计。求:
(1)物体经过多长时间下落到地面?
(2)物体落地前瞬时速度竖直分量的大小?
(3)物体从抛出到落地过程中水平射程的大小?
18.北京谱仪是北京正负电子对撞机的一部分,它可以利用带电粒子在磁场中的运动测量粒子的质量、动量等物理量。
考虑带电粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中的运动,且不计粒子间相互作用。
(1)一个电荷量为的粒子的速度方向与磁场方向垂直,推导得出粒子的运动周期T与质量m的关系。
(2)两个粒子质量相等、电荷量均为q,粒子1的速度方向与磁场方向垂直,粒子2的速度方向与磁场方向平行。在相同的时间内,粒子1在半径为R的圆周上转过的圆心角为,粒子2运动的距离为d。求:
a.粒子1与粒子2的速度大小之比;
b.粒子2的动量大小。
19.功是能量转化的量度,研究力做功有非常重要的物理意义。
(1)如图,质量为m的物体以初速度v0滑上斜面(斜面足够长),上滑到最高点后又沿原路返回。已知斜面倾角为θ,物体与斜面的动摩擦因数为μ,上滑的最大高度为h。求物体从开始滑上斜面到滑回到出发点的过程中,重力做功WG和摩擦力做功Wf以及物体返回到出发点时的动能Ek;
(2)如图,某个力F作用于半径R的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向保持任何时刻均与作用点的切线一致,求转盘转动一周的过程中力F做的功WF;
(3)如图所示,一个质量为m的小球用长为l的轻绳与一定点相连,在水平拉力F的作用下,从最低点A缓慢地移到B点,此时轻绳与竖直方向的夹角为θ,求在这个过程中力F所做的功W。
20.接入电源的导体内存在恒定电场,其性质与静电场相同,电流的形成及电路的基本特性都与导体内的恒定电场有关。
(1)如图甲所示,圆柱形长直金属导体,横截面积为S,电阻率为ρ,两端电压恒定,内部有分布均匀的电流。证明:导体内电场强度E的大小与电流I的关系为。
(2)上式中,描述导体内电流的分布情况,定义为“电流密度”,用字母j表示,即。
如图乙所示,一段电阻率为ρ、粗细不均匀的导体两端电压恒定,AB部分的长度为,其内部电流密度为j,BC部分的长度为,AB部分横截面积是BC部分横截面积的2倍,忽略中间交接处电流密度变化的影响。求:在通过AB左端横截面的电荷量为q的过程中,整段导体消耗的电能W。
(3)如图丙所示,在竖直向下的匀强磁场中,两根平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,轨道电阻不计,端点M、P间接有一个金属材质的定值电阻。金属导体棒ab垂直于MN、PQ轨道,在水平外力的作用下向右匀速运动。运动过程中,导体棒与轨道接触良好,且始终保持与轨道垂直。金属内的自由电子在定向运动中会与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)发生碰撞,对每个电子而言,其效果可等效为受到一个平均阻力。已知电子的电量为e。
①定值电阻的材质的电阻率为,求当其内部电流密度为时,定值电阻内一个自由电子沿电流方向所受平均阻力的大小。
②导体棒ab的电阻率为,求当其内部电流密度为时,导体棒内一个自由电子沿电流方向所受平均阻力的大小。
(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)
试卷第1页,共3页
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《高三物理一轮应试能力自编仿真模拟训练卷(二)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
D
A
C
B
B
A
D
C
题号
11
12
13
14
答案
A
D
A
A
1.A
【详解】A.由题知忽略气体体积变化,则,根据热力学第一定律
可得
即气体吸收的热量等于气体内能的增加量,故A正确;
B.理想气体内能仅由温度决定,温度升高则内能增加,故B错误;
C.气体发生等容变化,温度升高,压强增大,故单位时间内单位面积的气体分子碰撞次数增加,故C错误;
D.轮胎体积不变,气体分子总数不变,因此分子数密度不变,故D错误。
故选A。
2.B
【详解】AD.两种单色光在上表面的入射角相等,但B光的偏折程度比A光大,所以玻璃砖对B光的折射率较大,根据可知,B光在玻璃砖中传播速度小,故AD错误;
B.根据和可得,
由于玻璃砖对B光的折射率较大,所以B光的频率也较大,由该式可知,在同一介质中B光波长较小,故B正确;
C.在玻璃砖的下表面上,A光的入射角一定小于发生全反射的临界角,不可能发生全反射,故C错误。
故选B。
3.D
【详解】A.甲图中,使导体棒AB水平向右切割磁感线运动,穿过闭合电路的磁通量发生变化,所以能产生感应电流,故A不符合题意要求;
B.乙图中,使条形磁铁插入或拔出线圈,穿过线圈的磁通量均发生变化,线圈中都能产生感应电流,故B不符合题意要求;
C.丙图中,闭合开关S瞬间,回路中为电流突然增大,小螺线管A产生的磁场增大,螺线管B中的磁通量增大,故有感应电流;断开S瞬间,回路中电流突然减小,小螺线管A产生的磁场减小,螺线管B中的磁通量减少,故有感应电流,故C不符合题意要求;
D.丙图中,保持开关S闭合,快速断开线圈B上的导线,穿过螺线管B的磁通量不变,且穿过螺线管B没有构成回路,不会产生感应电流,故D符合题意要求。
故选D。
4.A
【详解】A.图(a)中,在匀强磁场中向左平移,圆环的左半边和右半边产生的感应电动势大小相等,根据右手定则可知,圆环的最低点的电势高于最高点,穿过圆环的磁通量不变,环中无感应电流,故A错误,符合题意;
B.图(b)中,在匀强磁场中绕轴以不同转速匀速转动时,圆环的角速度也不同,根据
可知,产生电流的最大值不相等,故B正确,不符合题意;
C.图(c)中,在通有恒定电流的长直导线旁水平向右移动时,根据楞次定律的广义表述可知,受到水平向左的磁场力,故C正确,不符合题意;
D.图(d)中,磁铁外部和内部的磁感线的贯穿方向相反,且圆环包含的磁铁内部的磁感线条数多于磁铁外部,从图示位置平移至磁铁中心位置的过程中,圆环包含的磁铁内部的磁感线的条数不变,但包含的磁铁外部的磁感线条数减少,故穿过圆环的磁通量不断增加,故D正确,不符合题意。
故选A。
5.C
【详解】A.根据同侧法可知,在右端的质点起振方向向下,所以绳左端起振的方向为y轴负方向,故A错误;
B.波在同一种均匀介质中传播速度不变,根据图像可知,后来的波长变短,根据可知,后来的频率增大,所以手的抖动先慢后快,故B错误;
C.根据波速计算公式可得,故C正确;
D.波从2m传播到6m的时间为
所以时,手抖动的频率等于频率增大后的频率,为,故D错误。
故选C。
6.B
【详解】以整体为研究对象,斜面受到地面的摩擦力为零。斜面体受到重力、水平面的支持力、物体的压力以及物体对斜面的支持力四个力作用,B正确。
故选B。
7.B
【详解】A.飞船在轨运行时,地球引力提供向心力,物体处于完全失重状态,但仍受地球引力作用,故A错误;
B.由万有引力提供向心力
得线速度
第一宇宙速度对应时的速度,飞船的轨道半径
可得飞船的线速度小于第一宇宙速度,故B正确;
C.飞船在轨运行视为匀速圆周运动,轨道高度约400-450km,地球半径6400km,同步卫星轨道半径约。地球自转周期为24小时(即同步卫星周期)。根据
可得
可得飞船在轨正常运行时的周期小于同步卫星周期,即小于地球自转周期,故C错误;
D.在飞船升空远离地心过程中,位移方向远离地心,地球引力方向指向地心,引力与位移方向夹角为,故引力做负功,故D错误。
故选B。
8.A
【详解】由图可知运动员在空中的运动时间
最大高度
最大加速度
故选A。
9.D
【详解】A.开关断开时,电容器两端电压等于电源电动势,不为零,电容器带电,A项错误;
B.将开关闭合,电容器两端电压变小,电容器放电,B项错误;
C.将开关闭合后,稳定时电容器两端的电压
电容器的电荷量为
Q=CU=1.6×10-4C
C项错误;
D.若开关处于闭合状态,现将开关断开,到再次稳定后,通过R1的总电荷量
D项正确。
故选D。
10.C
【详解】A.开关断开瞬间,线圈B的磁通量变小,则有感应电流产生,所以电流表指针偏转,故A错误;
B.开关闭合瞬间,A线圈的磁通量变大,则在A线圈中也会产生感应电流,即在A线圈中有电磁感应现象发生,故B错误;
C.由题可知,开关闭合瞬间,即线圈B的磁通量变大瞬间,电流表指针向右偏转。则开关闭合,向右移动滑动变阻器的滑片,电路中的电流增大,A线圈中产生的磁场增强,导致线圈B的磁通量变大,所以电流表指针向右偏转,故C正确;
D.开关闭合,向上拔出线圈A的过程中,线圈B的磁通量变小,则根据楞次定律可知,线圈B将对线圈A产生吸引力来阻碍线圈B的磁通量变小,故D错误。
故选C。
11.A
【详解】首先分析初始状态:托盘A质量为,物块B质量为,整体静止时弹簧弹力,弹簧处于压缩状态。
AB.当A、B恰好分离时,A、B间弹力为0,且两者加速度相同。对B分析
解得
方向向下;对A分析:
解得
即弹簧处于原长,故A正确,B错误。
CD.A、B一起以的加速度匀加速向上运动时:初始位置弹簧弹力,最小,此时合力
由牛顿第二定律得
解得
当弹簧压缩量减小,弹力减小,直到A、B即将分离时,F最大。
分离临界:对B有
解得,故CD错误。
故选A。
12.D
【详解】A.由左手定则可知,正离子受洛伦兹力向下,负离子受洛伦兹力向上,则M点的电势低于N点的电势,故A错误;
B.根据
可得MN两点电压
则保证流速不变,当污水中离子浓度降低时,MN两点电压不变,故B错误;
C.磁感应强度B不影响污水流速,故C错误;
D.只需要测量磁感应强度B及MN两点电压U,可得污水流速
则推算污水的流量
故D正确。
故选D。
13.A
【详解】由轨迹弯曲方向可以看出,反冲核与放出的粒子的受力方向均与电场强度方向相同,均带正电,由题图中数据可知,
且,
又反应前后动量守恒,有
解得
故选A。
14.A
【详解】AC.两种光从玻璃砖射出时,设入射角为,折射角分别为、,根据折射定律
由题图可知
则
则光是蓝光,光是红光,故A正确,C错误;
B.根据可知在该玻璃砖中,光的传播速度小于光的传播速度,故B错误;
D.根据全反射发生的条件
可知光发生全反射的临界角较小,则光先发生全反射,故D错误。
故选A。
15.(1)0.359/0.360/0.361
(2) 角速度 1:4
(3)
(4)C
【详解】(1)金属丝直径的测量值0.01mm×36.0=0.360mm。
(2)[1]该同学将两个等质量的小球放在半径相同的A、C位置,则此次实验是为了探究小球的向心力大小与角速度的关系。
[2]左、右塔轮的半径之比为2:1,根据,塔轮边缘的线速度相同,则角速度之比为1:2,根据,可知放在AC两处的小球受的向心力之比为1:4,即若匀速转动手柄,左右标尺露出长度的比值应等于1:4。
(3)[1]从打O点到打B点的过程中,重物增加的动能
[2]减少的重力势能
(4)单摆周期为,可得
AB.测周期时多数了一个周期或少数了一个周期,会造成周期的测量出现误差,使T2-L图线的斜率发生变化,但图线仍会经过原点,故AB错误;
C.直接将摆线长作为摆长,则实际摆长为L实=L+r,(r为摆球的半径),则有,T2-L图线不会经过原点,且纵截距为正值,故C正确;
D.将摆线长加上摆球直径作为摆长,则实际摆长为L实=L-r,则有,T2-L图线不会经过原点,且纵截距为负值,故D错误。
故选C。
16.
【详解】[1]B点的速度可用段的平均速度近似代替,为
[2]对于重物有
结合图像,该图像的斜率为
可得物体下落的加速度大小为
17.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据题意可知,物体做平抛运动,竖直方向上有
解得
(2)根据题意可知,物体做平抛运动,竖直方向上有
解得
(3)落地时速度方向与水平方向的夹角为53°,则有
解得
水平方向上有
解得
18.(1)
(2)a.;b.
【详解】(1)粒子速度方向与磁场垂直,做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力
解得轨道半径
圆周运动的周期
将R代入得
比例关系为
(2)a.由题意知粒子1做圆周运动,线速度
粒子2做匀速直线运动,速度
所以速度之比
即
b.对粒子1,由洛伦兹力提供向心力有
可得
粒子2的动量
结合前面的分析可得
19.(1)0,,
(2)
(3)
【详解】(1)物体的初末位置相同,位移为0,则重力做功
摩擦力做功
整个过程,根据动能定理可得
解得物体返回到出发点时的动能为
(2)根据微元法可得,转盘转动一周的过程中力F做的功
(3)根据动能定理可得,
所以
20.(1)见解析;(2);(3)①ρ1 j1e;②ρ2 j2e
【详解】(1)导线的电阻
导体两端的电压
导体内电场强度
联立解得
得证;
(2)AB部分的内部电流密度为j,AB部分横截面积是BC部分横截面积的2倍,两部分的电流相等,则由
可知BC部分的内部电流密度为2j;根据
可知AB和BC两部分的场强为
则根据
W=qU
可知在通过AB左端横截面的电荷量为q的过程中,整段导体消耗的电能
(3)①由上问知,M、P 间的金属材质的定值电阻内的电场强度
E1=ρ1 j1
电子在移动过程中受力平衡,有
f1 =E1e =ρ1 j1e
②设 ab 的长度为 L、横截面积为 S、电阻为 r、两端的电压为 U(路端电压)、运动速率为 v,磁感应强度为B,电子匀速运动,有
即
可得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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