仿真模拟卷(八)一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.下列说法正确的是( )A.元电荷e的数值最早是由法国物理学安培测得的B.法拉第不仅提出了场的概念,而且直观地描绘了场的清晰图象C.特斯拉提出分子电流假说,很好地解释了磁现象的电本质D.伽利略认为力是维持物体运动的原因2.2022年初,浙江气温低,冰冻现象严重。一小猫在爬一结冰的小山坡时,虽拼命攀爬,但由于打滑,其相对地面的位置没有发生变化,则在这一过程中,小猫受到的力有( )A.重力、支持力、静摩擦力B.重力、支持力、滑动摩擦力C.重力、支持力、攀爬力、静摩擦力D.重力、支持力、攀爬力、滑动摩擦力3.如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。根据图中的信息,下列判断错误的是( )A.位置“1”是小球释放的初始位置B.小球做匀加速直线运动C.小球下落的加速度为dT2D.小球在位置“3”的速度为7d2T4.如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,现在使斜面体向右匀速移动距离L,物体相对斜面静止。则物体所受各力对物体做功的说法中,正确的是( )12\nA.重力做功为mgLB.支持力对物体不做功C.摩擦力对物体不做功D.合力对物体做功为零5.在2022年世界田径锦标赛男子跳高决赛的比赛中,中国选手张国伟获得亚军,在比赛过程中( )A.张国伟在最高点处于平衡状态B.张国伟起跳以后在上升过程处于失重状态C.张国伟起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力D.张国伟下降过程处于超重状态6.2022年之前,我国所有高铁车轮都是进口的,2022年具有中国血统的高铁车轮已经实现量产,并占据速度350km/h以上动车组车轮一半以上的市场。图甲为高铁的两个轮子和车轴固定在一起组成的一个轮对,车轮与钢轨接触的部分被设计成锥形(如图乙)。高铁转弯时,轮对会有径向移动。铁轨间距是固定的,在弯道上外轨长、内轨短。下列关于高铁转弯(M为外轨,N为内轨)的说法正确的是( )A.内轮绕车轴转动的角速度大于外轮绕车轴转动的角速度B.内轮和外轮绕车轴转动的角速度相等C.外轮与轨道接触点A绕车轴转动的线速度小于内轮与轨道接触点B绕车轴转动的线速度D.火车转弯时,轮对会向内侧移动7.利用三颗位置适当的地球同步卫星,可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通信。目前,地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍。假设地球的自转周期变小,若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的,则地球自转周期的最小值约为( )A.1hB.4hC.8hD.16h8.a、b、c三个物体从同一位置出发,如图所示的三条直线描述了三个物体的运动。则错误的是( )A.c的加速度是-0.25m/s2B.c的加速度比b的加速度大C.a、b向正方向运动,c向负方向运动D.b、c间距离不断增大9.12\n城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,经常用三角形的结构悬挂。如图是这类结构的一种简化模型,硬杆左端可绕通过B点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动,右端O点通过钢索挂于A点,钢索和硬杆所受的重力均可忽略。有一质量不变的重物悬挂于O点,现将钢索缓慢变短,并使钢索的悬挂点A缓慢向下移动,以保证硬杆始终处于水平。则在上述变化过程中,下列说法正确的是( )A.钢索对O点的拉力变大B.硬杆对O点的弹力变小C.钢索和硬杆对O点的作用力的合力变大D.钢索和硬杆对O点的作用力的合力变小10.如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开接触开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落,改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后( )A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动11.2022年1月25日,在中央电视台CCTV-10频道播出节目中,海军电力工程专家马伟明院士表示,正在研制设计中的国产003型航母采用电磁弹射已成定局!电磁弹射就是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动,电磁炮就是利用电磁弹射工作的。电磁炮的工作原理如图所示,则炮弹导体滑块受到的安培力的方向是( )A.竖直向上B.竖直向下C.水平向左D.水平向右12.如图所示,甲、乙两电路中电源完全相同,相同材料的电阻丝A、B,长度分别是L和2L,直径分别为d和2d,在两电路中分别通过相同的电荷量q的过程中,下列判断正确的是( )A.A、B的电阻之比RA∶RB=1∶2B.A、B的电流IA>IBC.A、B的电压UA>UBD.A、B产生的电热QA=QB13.真空中,q3为场源正电荷,q1、q2为等量正试探电荷,它们固定在等边三角形的三个顶点A、B、C上,D为AB中点,如图所示,则下列说法不正确的是( )12\nA.D位置的电势高于A位置的电势B.q1、q2具有的电势能相等C.q3在A、B两位置产生的场强相等D.若把q1从A点移到D点,电场力做负功二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题2分,共6分,每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)14.【加试题】波速均为v=1.2m/s的甲、乙两列简谐横波都沿x轴正方向传播,某时刻波的图象分别如图所示,其中P、Q处的质点均处于波峰,关于这两列波,下列说法正确的是( )A.如果这两列波相遇可能发生稳定的干涉图样B.甲波的周期小于乙波的周期C.甲波中M处的质点比P处的质点先回到平衡位置D.甲波中P处的质点比乙波中Q处的质点先回到平衡位置15.【加试题】右图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象。由图象可知( )A.该金属的逸出功等于-EB.该金属的逸出功等于hν0C.入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为ED.入射光的频率为ν02时,产生的光电子的最大初动能为E216.【加试题】我国首次使用核电池随嫦娥三号软着陆月球,并用于嫦娥三号的着陆器和月球车上,核电池是通过半导体换能器,将放射性同位素衰变过程中释放出的能量转变为电能。嫦娥三号采用放射性同位素 94239Pu,静止的 94239Pu衰变为铀核 92235U和α粒子,并放出频率为ν的γ光子,已知 94239Pu、 92235U和α粒子的质量分别为mPu、mU、mα。下列说法正确的是( )A. 94239Pu的衰变放出为 94239PuU+24He+γB.此核反应过程中质量亏损为Δm=mPu-mU-mαC.释放出的γ光子的能量为(mPu-mU-mα)c2D.反应后 92239U和α粒子结合能之和比 94239Pu的结合能大三、非选择题(本题共7小题,共55分)17.(5分)小铭同学进行“探究求合力的方法”实验:12\n(1)下列要求对减小实验误差有益的是 。 A.两细绳必须等长B.拉橡皮条的两条细绳夹角越大越好C.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行D.两弹簧测力计同时拉细绳时,示数之差尽可能大(2)两弹簧测力计的量程都为5N,最小刻度为0.1N。实验时,沿着两个不同的方向拉弹簧测力计,如图所示。请从图中读出弹簧测力计甲的拉力大小为 N。 (3)本实验采用的科学方法是 。 A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法18.(5分)“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验中,已知小灯泡额定电压为3V。(1)某同学连好了实物图,如图,请指出其中的两条连线错误(写数字即可):a ,b 。 (2)闭合开关后,移动滑片,使流过电流表的电流 。 A.从0开始慢慢增加到额定电流B.从额定电流开始慢慢减小到0C.随意移动滑片,测出想测的电压电流值即可(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示,请仔细观察该图象,然后描述小灯泡的电阻变化规律: 。 (4)当电压为2.4V时,小灯泡的电阻为 Ω。(结果保留一位小数) 19.(9分)图1所示是冰壶运动,选手们从起点开始用力推冰壶一段时间后,放手让冰壶向前滑动,若冰壶最后停在规定的有效区域内,视为成功;其简化模型如图2所示,AC是长度为L1=5m的水平地面,选手们可将冰壶放在A点,从A点开始用恒定不变的水平推力推冰壶,BC为有效区域。已知BC长度为L2=1m,假设在推力作用下可认为匀加速运动,加速度大小为36m/s2,撤去推力后可看成匀减速运动,加速度大小为4m/s2,冰壶可视为质点,那么该选手要获得成功,试问:(g取10m/s2)(1)推力作用在冰壶上的时间最长不得超过多少?12\n(2)推力作用在冰壶上的距离最小为多少?20.(12分)如图所示,在粗糙水平台阶上放置一质量m=0.5kg的小物块,它与水平台阶间的动摩擦因数μ=0.5,与台阶边缘O点的距离s=5m。在台阶右侧固定一个14圆弧挡板,圆弧半径R=1m,圆弧的圆心也在O点。今以O点为原点建立平面直角坐标系xOy。现用F=5N的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力,小物块最终水平抛出并击中挡板。(sin37°=0.6,g取10m/s2)(1)若小物块恰能击中挡板上的P点(OP与水平方向夹角为37°),求其离开O点时的速度大小;(2)为使小物块击中挡板,求拉力F作用的最短时间;(3)改变拉力F的作用时间,使小物块击中挡板的不同位置,求击中挡板时小物块动能的最小值。21.(4分)【加试题】某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验,气垫导轨装置如图所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。12\n(1)下面是实验的主要步骤:①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;②向气垫导轨空腔内通入压缩空气;③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;④使滑块1(右端带有撞针)挤压导轨左端弹射架上的弹簧;⑤把滑块2(左端带有橡皮泥)放在气垫导轨的中间;⑥先 ,然后 ,让滑块带动纸带一起运动,碰撞后滑块粘连在一起; ⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图乙所示;⑧测得滑块1(包括撞针)质量为310g,滑块2(包括橡皮泥)质量为205g。完善实验步骤⑥的内容。(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为 kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为 kg·m/s。(保留三位有效数字) 22.(10分)【加试题】如图,光滑的水平绝缘轨道M、N上搁放着质量m1=0.2kg、电阻R1=0.02Ω的“[”形金属框dabc,轨道间有一有界磁场,变化关系如图所示。在轨道上有一根长度等于ab,质量m2=0.1kg、R2=0.012Ω的金属棒ef静止在磁场的左边界上。已知轨道间距与ab长度相等,均为L1=0.3m,ad=bc=L2=0.1m,其余电阻不计。0时刻,给“[”形金属框一初速度v0=3m/s,与金属棒碰撞后合在一起成为一闭合导电金属框(碰撞时间极短)。t0时刻整个框刚好全部进入磁场,(t0+1)s时刻,框右边刚要出磁场。求:(1)碰撞结束时金属框的速度大小;(2)0~t0时间内整个框产生的焦耳热;(3)t0~(t0+1)s时间内,安培力对ab边的冲量。23.(10分)【加试题】如图所示,在直角坐标系xOy的第一象限中两个相同的直角三角形区域Ⅰ、Ⅱ内分别充满了方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场,已知C点坐标为(3l,l),质量为m、电荷量为q12\n的正电荷从A33l,l点以一定的速度平行于y方向垂直进入磁场,并从x轴上的D点(图中未画出)垂直x轴离开磁场,电荷重力不计。(1)求D点的位置坐标及电荷进入磁场区域Ⅰ时的速度大小v。(2)若将区域Ⅱ内的磁场换成沿-x轴方向的匀强电场,该粒子仍从A点以原速度进入磁场区域Ⅰ,并最终仍能垂直x轴离开,求匀强电场的电场强度E。12\n普通高校招生选考(物理)仿真模拟卷(八)一、选择题Ⅰ1.B 解析A.元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的,故A错误;B.法拉第不仅提出了场的概念,而且直观地描绘了场的清晰图象,故B正确;C.安培提出分子电流假说,很好地解释了磁现象的电本质,故C错误;D.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,故D错误。2.B 解析小猫爬的时候,受重力和山坡的支持力;由于打滑,故受到的是滑动摩擦力,B正确。3.A 解析B、C.由题图可以知道每两个相邻的点之间的距离差是一样的,由Δx=aT2可知,a=ΔxT2=dT2,所以B、C的说法正确。A.由于时间的间隔相同,所以2点瞬时速度的大小为1、3之间的平均速度的大小,所以v2=5d2T,根据v=v0+at可知点1的速度大小是v1=v2-at=5d2T-dT2·T=3d2T,所以A错误。D.点3的瞬时速度的大小为2、4之间的平均速度的大小,所以v3=7d2T,所以D正确。本题选错误的,故选A。4.D 解析对物体受力分析可知物体受重力mg、弹力FN和摩擦力,作出力图如图所示:A.物体在水平方向移动,在重力方向上没有位移,所以重力对物体做功为零,故A错误;B.由图看出,支持力FN与位移x的夹角小于90°,则支持力对物体做正功,故B错误;C.摩擦力与位移的夹角为钝角,所以摩擦力对物体做功不为零,做负功,故C错误;D.物体向右做匀速移动,合力为零,合力对物体做功为零,故D正确。5.B 解析A.在最高点时合外力等于重力,不为0,不是处于平衡状态,A错误。B、D.张国伟在上升、下降过程中加速度都是竖直向下的,都处于失重状态,B正确,D错误。C.起跳时,加速度向上,支持力要大于重力,C错误。6.B 解析内轮和外轮是同轴转动,故角速度相等,B正确,A错误;因rA>rB,由v=rω得,外轮与轨道接触点A绕车轴转动的线速度大于内轮与轨道接触点B绕车轴转动的线速度,又因为弯道上外轨长、内轨短,所以火车转弯时,轮就会向外侧移动,故C、D错误,故选B。7.B 解析地球自转周期变小,卫星要与地球保持同步,则卫星的公转周期也应随之变小,由GMmr2=mr4π2T2可得T=4π2r3GM,则卫星离地球的高度应变小,要实现三颗卫星覆盖全球的目的,则卫星周期最小时,由数学几何关系可作出右图。由几何关系得,卫星的轨道半径为r=Rsin30°=2R①由开普勒第三定律r13T12=r23T22,代入题中数据,得(6.6R)3242=r3T22②由①②解得T2≈4h12\n8.C 解析直线的斜率等于加速度,则c的加速度是a0=0-28m/s2=-0.25m/s2,选项A正确;直线c的斜率大于直线b的斜率,则c的加速度比b的加速度大,矢量正负号不表示大小,选项B正确;三条图线均在第一象限,所以均向正方向运动,选项C错误;同一位置相同速度出发,b做加速运动、c做减速运动,故两者间距离不断增大,选项D正确。9.A 解析以O点为研究对象,分析受力,作出受力分析图,根据平衡条件得:钢索AO对O点的拉力FAOsinθ=G=mg,则FAO=mgsinθ,杆BO对O点的支持力FBO=Gtanθ=mgtanθ。将钢索缓慢变短,并使钢索的悬挂点A缓慢向下移动,θ减小,则FAO增大,FBO增大,故A正确,B错误。BO始终水平,O点始终平衡,钢索和硬杆对O点的作用力的合力与重力平衡,保持不变,故C、D错误。10.C 解析A球做平抛运动,B球做自由落体运动,将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解,两个分运动同时发生,具有等时性。改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地,说明在任意时刻在两球同一高度,即A球的竖直分运动与B球完全相同,说明了平抛运动的竖直方向的分运动是自由落体运动。11.C 解析根据左手定则可知,张开左手,使四指与大拇指在同一平面内,大拇指与四指垂直,把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,四指与电流方向相同,大拇指所指的方向是安培力的方向,故炮弹导体滑块受到的安培力的方向水平向左,故C正确。12.C 解析A.根据电阻定律得RA=ρLS=ρL14πd2,RB=ρ2Lπd2,解得RA∶RB=2∶1,故A错误。B.根据闭合电路欧姆定律得I=ER+r,E和r相等,RA>RB,则IA<IB,故B错误。C.根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,E和r相等,IA<IB,则UA>UB,故C正确。D.电阻产生的电热为Q=I2Rt,又It=q,U=IR,得Q=qU,因UA>UB,q相等,所以QA>QB,故D错误。13.C 解析D位置离q3近,故电势大于A位置的电势,A正确;A和B是等电势点,则q1、q2具有的电势能相等,B正确;q3在A、B两位置产生的场强方向不同,故不相等,C错误;把q1从A点移到D点,电场力做负功,D正确。二、选择题Ⅱ14.BD 解析T甲=λ甲v=103s,T乙=λ乙v=203s,甲的周期小于乙的周期,周期不同,两波频率不同,不能产生干涉,A错误,B正确。C.根据走坡法可知P点向下运动,M点向上运动,故P点先回到平衡位置,C错误。D.P点、Q点回到平衡位置时间分别为tP=14T甲,tQ=14T乙,则tp<tQ,D正确。15.BC 解析根据光电效应方程有Ek=hν-W,其中W为金属的逸出功W=hν0,所以有Ek=hν-hν0,由此结合题图可知,该金属的逸出功为E,或者W=hv0,故A错误,B正确。C.当入射光的频率为2ν0时,代入方程可知产生的光电子的最大初动能为E,故C正确。D.若入射光的频率为ν02时,小于极限频率,不能发生光电效应,故D错误。16.ABD 解析A.94239Pu的衰变方程为 94239PuU+24He+γ,A正确。B.此核反应过程中的质量亏损为Δm=mPu-mU-mα,B正确。C.释放的γ光子的能量为hν,由能量关系hν+EkU+Ekα=(mPu-mU-mα)c2,C错误。D.94239Pu衰变成 92235U和α粒子后,释放核能,原子变得更稳定,结合能更大,D正确。三、非选择题17.答案(1)C (2)4.00 (3)B解析(1)通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条时,并非要求两细绳等长,A错误;两条细绳的夹角不是越大越好,以方便作平行四边形为宜,B错误;测量力的实验要求尽量准确,为了减小实验中因摩擦造成的误差,操作中要求弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行,C正确;用弹簧测力计同时拉细绳时,拉力不能太太,也不能太小,D错误。12\n(2)由题图可知,弹簧测力计的最小分度为0.1N;则水平弹簧测力计拉力大小为4.00N。(3)在本实验中要保证两个弹簧测力计的拉力与一个弹簧测力计的拉力效果相同,采用的科学方法是等效替代法,B正确。18.答案(1)④ ⑦ (2)A(3)电压很小时,小灯泡电阻不变,当电压较大时,随着电压增大,小灯泡电阻逐渐变大(4)12.6Ω解析(1)a:图中导线④应该接滑动变阻器上面两个接线柱的其中之一;b:导线⑦应该连接在小灯泡右边的接线柱上;(2)闭合开关后,移动滑片,使流过电流表的电流从0开始慢慢增加到额定电流,故选A;(3)由图象可知:电压很小时,小灯泡电阻不变,当电压较大时,随着电压增大,小灯泡电阻逐渐变大;(4)当电压为2.4V时,小灯泡的电流为0.19A,则电阻为R=UI=2.40.19Ω≈12.6Ω。19.答案(1)16s (2)25m解析(1)要使推力作用时间最长,即冰壶刚好滑到C点,设撤去推力时速度为v,根据v22a1+v22a2=L1,可得v=6m/s根据v=a1t,可得t=16s(2)要使推力作用在冰壶上的距离最小,即冰壶刚好滑到B点,设撤去推力时的速度为v'根据v'22a1+v'22a2=L1-L2,可得v'=1255m/s根据v2=2a1x,可得x=25m。(用图象法求解也正确)20.答案(1)433m/s (2)1s (3)523J解析(1)小物块从O到P,做平抛运动水平方向:Rcos37°=v0t竖直方向:Rsin37°=12gt2解得v0=433m/s(2)为使小物块击中档板,小物块必须能运动到O点,由动能定理得F·x-μmgs=ΔEk=0解得x=2.5m由牛顿第二定律得F-μmg=ma解得a=5m/s2由运动学公式得x=12at2解得t=1s(3)设小物块击中挡板的任意点坐标为(x,y),则x=v0ty=12gt2由机械能守恒得Ek=12mv02+mgy又x2+y2=R2化简得Ek=mgR24y+3mgy4由数学方法求得Ekmin=523J21.答案(1)接通打点计时器的电源 放开滑块1 (2)0.620 0.618解析(1)实验时应先接通打点计时器的电源,再放开滑块。(2)作用前系统的总动量为滑块1的动量p0=m1v0v0=0.20.1m/s,p0=0.310×2kg·m/s=0.620kg·m/s。作用后系统的总动量为滑块1和滑块2的动量和,且此时两滑块具有相同的速度v,v=0.1680.14m/s=1.2m/s,p=(m1+m2)v=(0.310+0.205)×1.2kg·m/s=0.618kg·m/s22.答案(1)2m/s (2)0.45J (3)0.096N·s解析(1)碰撞过程中,动量守恒12\nm1v0=(m1-m2)v解得:v=2m/s(2)对闭合金属框运用动量定理:-BIL1Δt=-BL1Δq=mΔv得-qBL1=m(v'-v)又因为q=BΔSR=BL1L2R1+R2故v'=1m/s所以Q=12(m1+m2)v2-12(m1+m2)v2'2=0.45J(3)整个框在磁场中运动,I=ER总=ΔΦΔtR总=ΔBL1L2ΔtR总=0.4A又因为B=1-0.4(t-t0),t0≤t≤t0+1所以F安=BIL1=0.12-0.048(t-t0)I=F安·t=F安1+F安22·t=0.096N·s23.答案(1)233l,0 3qBl3m (2)3qB2l6m解析(1)根据粒子运动的对称性可知,粒子从OC的中点O'进入磁场区域Ⅱ,且AC=OD,则D的坐标为233l,0。设粒子在磁场中运动的半径为r,在磁场Ⅰ中的轨迹所对圆心角为θ,根据几何知识可知rsinθ=12l,r-rcosθ=32l-33l,解得θ=π3,r=33l。粒子在磁场中做圆周运动,qvB=mv2r,速度大小v=qBrm,故v=3qBl3m。(2)设粒子在电场中的运动时间为t,加速度大小为a,则根据运动的分解可知,在x轴方向:0-vsinθ=-at,在y轴方向:vtcosθ=12l,其中qE=ma,联立解得E=3qB2l6m。12
