内容正文:
易考点天天练(6)
一、单选题
1.2025年5月10日,全球能源领域迎来历史性时刻——中国自主研发的新一代“人造太阳”装置“中国环流三号”在四川成都实现重大突破,首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的高参数等离子体运行,并同步完成电力输出。这一成就标志着人类首次在实验室环境下实现可控核聚变从科学原理到工程应用的跨越,为全球能源格局带来颠覆性变革。下列说法正确的是( )
A.为“核聚变”的核反应方程式
B.核反应属于衰变
C.目前世界上主流的核电站都利用了“核聚变”的原理
D.在核反应中,钡核的比结合能比铀核的比结合能大
【答案】D
【详解】A.给出的核反应是重核裂变,是铀核分裂为多个中等质量核的反应,不是核聚变,故A错误;
B.该反应是卢瑟福发现质子的人工核转变,α衰变是原子核自发释放α粒子的天然衰变过程,和该反应不符,故B错误;
C.目前全世界主流核电站都是利用重核裂变原理发电,可控核聚变仍处于实验研究阶段,未商业化应用,故C错误;
D.比结合能的规律是:中等质量原子核的比结合能大于重核的比结合能,重核裂变释放能量,生成中等质量核更稳定,因此钡核(中等质量核)的比结合能大于铀核(重核)的比结合能,故D正确。
故选D。
2.某物体做直线运动过程中的图像如图所示,用v、a、F、、t分别表示运动过程中的速度、加速度、合外力、动能、时间的大小。下列图像中各物理量间的关系可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由,可得
题图中图像是一条下降趋势的直线,表示物体做匀减速直线运动。
A.图像的斜率表示合外力,故图像是一条下降趋势的直线,故A正确;
BC.匀减速直线运动的加速度恒定,所受合外力恒定,故BC错误;
D.匀减速直线运动的图像是一条下降趋势的直线,故D错误。
故选A。
3.关于如图所示的四幅插图,下列说法正确的是( )
A.用3D眼镜看立体电影利用了光的折射原理
B.光导纤维中内芯的折射率小于外套的折射率
C.用单色光检查工件表面的平整度利用了光的干涉原理
D.在沙漠中看到“海市蜃楼”现象属于光的干涉
【答案】C
【详解】A.用3D眼镜看立体电影利用了光的偏振原理,故A错误;
B.光在光导纤维中传播,利用的是光的全反射现象,内芯的折射率比外套的大,故B错误;
C.用单色光检查工件表面的平整度利用了光的干涉原理,同一干涉条纹对应的空气薄膜厚度相同,故C正确;
D.在沙漠中看到“海市蜃楼”现象属于光的全反射现象,故D错误。
故选C。
4.如图所示,有一根细长且内壁光滑的透明塑料管粗细均匀,管中有一质量可忽略的小段水柱,把塑料管从开口处插入一空的饮料罐(导热良好),塑料管和饮料罐的接口处用蜡密封好,再在塑料管的不同位置处标上对应的温度值,就可制作成一个简易的气温计。若外界大气压不变,则下列说法正确的是( )
A.此简易气温计只有竖放时才能测环境温度
B.塑料管上所标的温度刻度值分布不均匀
C.温度升高时,饮料罐内空气增加的内能等于其从外界吸收的热量
D.温度降低时,饮料罐内壁上单位面积、单位时间受到空气分子撞击的次数增加
【答案】D
【详解】A.水柱质量不计,罐内气体压强不变,与罐的放置方式无关,故A错误;
B.温度变化时有,,所以,即刻度均匀,故B错误;
C.温度升高时,内能增大,,罐内气体体积增大,水柱上移,气体对外做功,,由热力学第一定律可知:,故C错误;
D.温度降低时,单个气体分子撞击罐内壁的作用力变小,但由于罐内气体的压强不变,所以罐内壁单位面积、单位时间受到气体分子撞击的次数增加,故D正确。
故选D。
5.如图所示为半径是r的半圆,O为圆心,ab为直径,c、d为半圆的三等分点。在a、b两点分别固定一点电荷,若在空间加一水平向左、电场强度大小为的匀强电场,c点的电场强度刚好为0,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A.a、b两点的电荷均带正电
B.a点的电荷带负电,b点的电荷带正电
C.a点的电荷所带电荷量的大小为
D.b点的电荷所带电荷量的大小为
【答案】D
【详解】A.a、b两点电荷在c点的合场强水平向右、大小为,竖直分量总和为0。两个点电荷的场强竖直分量必须一上一下。若均带正电,两个场强竖直分量都向上,无法抵消,A错误;
B.若a带负电、b带正电,两个场强水平分量都向左,合场强向左,与向左的匀强电场叠加后不可能为零,B错误;
CD.设a、b在c点的场强大小分别为、,因竖直分量
水平分量总和等于 ,
可得: ,
根据点电荷场强公式,其中
解得
同理可得,C错误,D正确。
故选 D。
二、多选题
6.如图所示是机器人进校园陪孩子们上体育课的情景,机器人在距离地面高2.3m处将排球以8.0m/s的速度水平向右击出,同学在离地0.5m处将排球垫起,垫起前后球的速度大小相等、方向相反。已知排球质量为0.3kg(重力加速度,不计空气阻力),则( )
A.排球被垫起前在水平方向飞行的距离为4.8m
B.排球被垫起前瞬间速度与水平方向的夹角为53°
C.排球被垫起前后所受合力的冲量大小为
D.排球被垫起后将不能回到原来的抛出高度
【答案】AC
【详解】A.排球被机器人击出后做平抛运动,在空中飞行的时间为t,竖直方向可分解为自由落体运动,则
解得
水平方向做匀速直线运动,则排球在空中飞行的水平距离,故A正确;
B.同学垫起排球前瞬间排球在竖直方向速度的大小
根据矢量合成法则,得
设速度方向与水平方向夹角为,则有
所以与水平方向的夹角为,故B错误;
C.根据动量定理,排球与同学作用过程中,合力的冲量大小为,故C正确;
D.排球原速率反弹,速度大小不变、方向相反,能回到原来的高度,故D错误。
故选AC。
7.图为某一具有速度选择器的质谱仪原理图,A为粒子加速器;B为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度大小为,电场强度大小为为偏转分离器,磁感应强度大小为。一带电粒子加速后,恰能沿虚线通过速度选择器,进入分离器后做半径为的匀速圆周运动。不计重力及空气阻力,则( )
A.该粒子带正电 B.该粒子进入中的速度大小为
C.该粒子的比荷为 D.仅增大,该粒子在中运动的周期增大
【答案】AC
【详解】A.在偏转分离器中,应用左手定则可得带电粒子带正电,故A正确;
B.带电粒子在速度选择器中做匀速直线运动
解得粒子的速度,故B错误;
C.带电粒子在偏转分离器中做匀速圆周运动
又知
联立解得,故C正确;
D.带电粒子在偏转分离器中做匀速圆周运动,
联立解得,仅增大,该粒子在中运动的周期减小,故D错误。
故选AC。
8.如图甲所示,倾角的光滑斜劈固定在水平地面上,一轻质弹簧一端与斜劈顶部相连,另一端与可视为质点的小球B相连,静止时小球B与斜面底端相距。现将与小球完全相同的小球A从斜劈底部以一定的初速度沿弹簧轴线方向滑上斜劈,两球发生碰撞且碰撞时间极短,碰后粘连在一起共同运动后速度减为零。以碰撞位置为坐标原点,沿斜面向上为正方向建立轴,碰后整体的重力势能随变化的图像如图乙中I所示,弹簧的弹性势能随变化的图像如图乙中II所示,重力加速度为,则( )
A.小球A的质量为 B.弹簧的劲度系数为
C.碰撞后两小球的速度为 D.小球A在斜劈底部的初速度为
【答案】BD
【详解】A.设A、B的质量均为,根据图乙中I所示,图像斜率为
解得,故A错误;
B.B球初始时静止,沿斜面受力平衡
根据图乙中II所示,两球从碰撞到速度减为零,弹簧弹性势能不变,初末位置弹簧形变量相同,所以
结合A选项图像斜率,可得,故B正确;
C.斜面光滑,A、B和弹簧组成系统机械能守恒
解得,故C错误;
D.A、B碰撞过程动量守恒
A从斜劈底部到与B碰撞过程中,动能定理
其中
解得,故D正确;
故选 BD。
三、实验题
9.为探究加速度与力、质量的关系,某研究小组设计了甲、乙两种实验方案。已用天平测量出小车的质量为,重物的质量可调,并且在实验前都进行了补偿阻力的操作。
(1)如图2是某次实验时打点计时器打出的一条纸带(部分),其中相邻两个计数点之间还有4个点未画出。则点的读数为______cm,求得小车的加速度大小为______。(结果保留两位有效数字)
(2)当甲、乙两种方案弹簧测力计的示数相同时,分别对应的小车的加速度大小为、,则、满足的关系式是______。
(3)若在(2)的基础上,研究小组通过计算得出(为当地重力加速度),则甲、乙所用重物质量之比为______。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)[1]刻度尺分度值为1mm,需估读到0.1mm,因此C点读数为。
[2]相邻计数点间有4个点未画出,故时间间隔
由图得:,,,,根据逐差法:
(2)甲方案:弹簧测力计示数为F,则绳子张力为F,动滑轮连接小车,小车受到的总拉力为2F。补偿阻力后,由牛顿第二定律:
得
乙方案:弹簧测力计示数为F,绳子张力为F,小车受到拉力为F,同理得
即
因此得关系式:
(3)设甲重物质量为,乙重物质量为,已知
则
甲方案:小车加速度为,重物加速度是小车的2倍(动滑轮特性:小车位移,重物位移,故)
对重物受力分析:
解得:
乙方案:小车加速度为,重物加速度是小车的(动滑轮特性:小车位移,重物位移,故)
对重物受力分析:
解得:
因此质量比:
四、解答题
10.如图所示,两足够长的光滑平行导轨沿水平方向固定,且该导轨由两部分组成,左侧宽导轨的间距为,右侧窄导轨的间距为,整个空间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为、长为、阻值为的导体棒垂直放在左侧宽导轨上;质量为、长为、阻值为的导体棒垂直放在右侧窄导轨上。时刻同时给导体棒、一个大小均为、方向相反的初速度,整个过程导体棒、始终没有离开宽导轨和窄导轨。两导体棒始终与导轨垂直并接触良好,不计导轨的电阻。求:
(1)当导体棒的速度为0时,导体棒的加速度大小;
(2)当回路中电流为0时,导体棒、的速度大小。
【答案】(1)
(2),
【详解】(1)设导体棒的速度为0时,导体棒的速度为,规定向右为正方向,对导体棒由动量定理得
对导体棒由动量定理得
解得
由法拉第电磁感应定律可知,导体棒a产生的感应电动势,回路中的电流为
导体棒所受的安培力为
由牛顿第二定律得
此时导体棒的加速度大小为
(2)导体棒a、b的加速度分别为,
则
所以,导体棒b的速度先减为零,当回路中电流为0时,导体棒a、b的速度均向右,导体棒、的速度大小分别为、,两导体棒产生的感应电动势相互抵消,则有
则有
对导体棒由动量定理得
对导体棒由动量定理得
解得,
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一、单选题
1.2025年5月10日,全球能源领域迎来历史性时刻——中国自主研发的新一代“人造太阳”装置“中国环流三号”在四川成都实现重大突破,首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的高参数等离子体运行,并同步完成电力输出。这一成就标志着人类首次在实验室环境下实现可控核聚变从科学原理到工程应用的跨越,为全球能源格局带来颠覆性变革。下列说法正确的是( )
A.为“核聚变”的核反应方程式
B.核反应属于衰变
C.目前世界上主流的核电站都利用了“核聚变”的原理
D.在核反应中,钡核的比结合能比铀核的比结合能大
2.某物体做直线运动过程中的图像如图所示,用v、a、F、、t分别表示运动过程中的速度、加速度、合外力、动能、时间的大小。下列图像中各物理量间的关系可能正确的是( )
A. B. C. D.
3.关于如图所示的四幅插图,下列说法正确的是( )
A.用3D眼镜看立体电影利用了光的折射原理
B.光导纤维中内芯的折射率小于外套的折射率
C.用单色光检查工件表面的平整度利用了光的干涉原理
D.在沙漠中看到“海市蜃楼”现象属于光的干涉
4.如图所示,有一根细长且内壁光滑的透明塑料管粗细均匀,管中有一质量可忽略的小段水柱,把塑料管从开口处插入一空的饮料罐(导热良好),塑料管和饮料罐的接口处用蜡密封好,再在塑料管的不同位置处标上对应的温度值,就可制作成一个简易的气温计。若外界大气压不变,则下列说法正确的是( )
A.此简易气温计只有竖放时才能测环境温度
B.塑料管上所标的温度刻度值分布不均匀
C.温度升高时,饮料罐内空气增加的内能等于其从外界吸收的热量
D.温度降低时,饮料罐内壁上单位面积、单位时间受到空气分子撞击的次数增加
5.如图所示为半径是r的半圆,O为圆心,ab为直径,c、d为半圆的三等分点。在a、b两点分别固定一点电荷,若在空间加一水平向左、电场强度大小为的匀强电场,c点的电场强度刚好为0,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A.a、b两点的电荷均带正电
B.a点的电荷带负电,b点的电荷带正电
C.a点的电荷所带电荷量的大小为
D.b点的电荷所带电荷量的大小为
二、多选题
6.如图所示是机器人进校园陪孩子们上体育课的情景,机器人在距离地面高2.3m处将排球以8.0m/s的速度水平向右击出,同学在离地0.5m处将排球垫起,垫起前后球的速度大小相等、方向相反。已知排球质量为0.3kg(重力加速度,不计空气阻力),则( )
A.排球被垫起前在水平方向飞行的距离为4.8m
B.排球被垫起前瞬间速度与水平方向的夹角为53°
C.排球被垫起前后所受合力的冲量大小为
D.排球被垫起后将不能回到原来的抛出高度
7.图为某一具有速度选择器的质谱仪原理图,A为粒子加速器;B为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度大小为,电场强度大小为为偏转分离器,磁感应强度大小为。一带电粒子加速后,恰能沿虚线通过速度选择器,进入分离器后做半径为的匀速圆周运动。不计重力及空气阻力,则( )
A.该粒子带正电 B.该粒子进入中的速度大小为
C.该粒子的比荷为 D.仅增大,该粒子在中运动的周期增大
8.如图甲所示,倾角的光滑斜劈固定在水平地面上,一轻质弹簧一端与斜劈顶部相连,另一端与可视为质点的小球B相连,静止时小球B与斜面底端相距。现将与小球完全相同的小球A从斜劈底部以一定的初速度沿弹簧轴线方向滑上斜劈,两球发生碰撞且碰撞时间极短,碰后粘连在一起共同运动后速度减为零。以碰撞位置为坐标原点,沿斜面向上为正方向建立轴,碰后整体的重力势能随变化的图像如图乙中I所示,弹簧的弹性势能随变化的图像如图乙中II所示,重力加速度为,则( )
A.小球A的质量为 B.弹簧的劲度系数为
C.碰撞后两小球的速度为 D.小球A在斜劈底部的初速度为
三、实验题
9.为探究加速度与力、质量的关系,某研究小组设计了甲、乙两种实验方案。已用天平测量出小车的质量为,重物的质量可调,并且在实验前都进行了补偿阻力的操作。
(1)如图2是某次实验时打点计时器打出的一条纸带(部分),其中相邻两个计数点之间还有4个点未画出。则点的读数为______cm,求得小车的加速度大小为______。(结果保留两位有效数字)
(2)当甲、乙两种方案弹簧测力计的示数相同时,分别对应的小车的加速度大小为、,则、满足的关系式是______。
(3)若在(2)的基础上,研究小组通过计算得出(为当地重力加速度),则甲、乙所用重物质量之比为______。
四、解答题
10.如图所示,两足够长的光滑平行导轨沿水平方向固定,且该导轨由两部分组成,左侧宽导轨的间距为,右侧窄导轨的间距为,整个空间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为、长为、阻值为的导体棒垂直放在左侧宽导轨上;质量为、长为、阻值为的导体棒垂直放在右侧窄导轨上。时刻同时给导体棒、一个大小均为、方向相反的初速度,整个过程导体棒、始终没有离开宽导轨和窄导轨。两导体棒始终与导轨垂直并接触良好,不计导轨的电阻。求:
(1)当导体棒的速度为0时,导体棒的加速度大小;
(2)当回路中电流为0时,导体棒、的速度大小。
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