2021届河南省联盟高三理综物理尖子生七模试卷含答案
展开1.放射性同位素在实际生产和生活中有广泛的应用,往往同位素在核衰变时会放出核能,如 核衰变会放出核能,其核反响方程为 → + + ,光在真空中的速度为c。那么以下判断正确的选项是〔 〕
A. X是 ,一个 核衰变时质量亏损为
B. X是 ,一个 核衰变时质量亏损为
C. X是 ,一个 核衰变时质量亏损为
D. X是 ,一个 核衰变时质量亏损为
2.卫星在轨道运行时,由于受到稀薄大气的阻力的影响,运行的高度会缓慢地降低,假设卫星运行一段时间后,做圆周运动的轨道半径变为原来的 ,那么卫星的动能变为原来的〔 〕
A. n倍 B. 倍 C. n2倍 D. 倍
3.正三角形ABC在纸面内,在顶点B、C处分别有垂直纸面的长直导线,通有方向如下列图、大小相等的电流,正方形abcd也在纸面内,A点为正方形对角线的交点,ac连线与BC平行,要使A点处的磁感应强度为零,可行的措施是〔 〕
A. 在a点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外
B. 在b点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里
C. 在c点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外
D. 在d点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里
4.材料相同质量相等的A、B两个木块在水平冰面上相向运动,发生碰撞后粘在一起向前运动时间t后停下。木块与水平冰面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,碰前A的速度是B的n倍〔n>1〕,那么碰前B的瞬时速度为〔 〕
A. B. C. D.
5.如下列图,虚线圆区域内有垂直于圆面向外的匀强磁场,虚线圆的内接正方形金属线框a的边长为L,金属圆环b与虚线圆是同心圆,a和b由粗细相同的同种金属导线制成,当磁场均匀变化时,a、b中感应电流的功率相等,那么圆环b的半径为〔 〕
A. L B. L C. L D. L
二、多项选择题
6.小汽车A在平直公路上以30m/s速度匀速行驶,在A车后100m的同一车道上卡车B也以30m/s速度行驶,A车突然发现前方有障碍物,开始减速,A、B两车以A车开始减速作为计时零点,A、B两车之后运动的v-t图象如下列图,根据图象可判断〔 〕
A. 3s时两车车相距55m B. 6s时两车速度不同 C. 6s时两车相距最远 D. 两车不会相碰
0=10m/s水平向左抛出,轨迹如下列图,C点为轨迹的最左端点,轨迹曲线与虚线圆相切于C点,其中虚线圆对应的半径可视为运动轨迹在C点的曲率半径,假设F为小球在C点时指向圆心方向的向心力,r为曲率半径,两者之间满足 ;B点为小球离开电场的位置。重力加速度g=10m/s2 , 不计空气阻力,以下关于小球的相关物理量描述正确的选项是〔 〕
A. 小球自A到C电势能和动能之和不断减少
B. 小球自A到B运动过程中机械能先减小后增大
C. 小球自A到C和自C到B过程中重力势能变化之比为1:3
8.如下列图,A、B、C是纸面内的三点,AB长为4cm,AC长为6cm,AB与AC的夹角为37°,空间中存在平行于纸面的匀强电场,将电荷量为+1C的点电荷从A移到B电场力做功为5J,从A移到C电场力做功为6J,那么〔 〕
A. 该点电荷在B点的电势能比在C点的电势能小 B. BC两点的电势差为1V
C. 匀强电场的电场强度沿AC方向 D. 匀强电场的电场强度大小为125V/m
9.如下列图为某气体分子在两种不同温度下的速率分布图象,以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 图中状态①的温度比状态②的温度高
B. 图中状态①的气体分子平均动能比状态②的大
C. 图中状态①曲线下的面积比状态②曲线下的面积大
D. 图中曲线给出了任意速率区间的某气体分子数占总分子数的百分比
E. 此气体假设是理想气体,那么在图中状态①的内能比状态②的内能小
三、实验题
10.在“验证机械能守恒定律〞实验中,某研究小组采用了如图甲所示的实验装置。一根细线系住钢球,悬挂在竖直铁架台上,钢球静止于A点,光电门固定在A的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至 的势能变化大小 与动能变化大小 ,就能验证机械能是否守恒。
〔1〕如图乙,用游标卡尺测得遮光条的宽度d=________cm。
2。计算小球重力势能的减小量 =________J,动能的增加量 =________J。〔结果均保存三位有效数字〕
〔3〕由第〔2〕问的计算结果可知 与 之间存在差异,某同学认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点________?请说明理由:________。
11.某同学欲将电流表改装为两用电表,即中央刻度为15的“×l〞挡的欧姆表及量程为0~12V的电压表,实验室可提供的器材有:
A.一节全新的5号干电池〔E=1.5 V,内阻不计〕
B.电流表A1〔量程0~100mA,内阻为2.5Ω〕
C.电流表A2〔量程0~0.6A,内阻为0.2Ω〕
D.滑动变阻器R1〔0~30Ω〕
E.滑动变阻器R2〔0~3Ω〕
F.定值电阻R3〔117.5Ω〕
G.定值电阻R4〔120Ω〕
H.单刀双掷开关S,一对表笔及假设干导线
〔1〕图中A为________〔填“红〞或“黑〞〕表笔,测量电压时应将开关S扳向________〔填“l〞或“2〞〕。
〔2〕电流表应选用________ 〔填“A1〞或“A2〞〕,滑动变阻器应选用________〔填“R1〞或“R2〞〕,定值电阻R应选________〔填“R3〞或“R4〞〕。
〔3〕在正确选用器材的情况下,正确连接好实验电路,假设电流表满偏电流为Ig , 那么电阻刻度盘上指针指在 Ig处应标上________〔填写具体数值〕。
12.某同学用如下列图的装置做“用单摆测重力加速度〞实验。实验时拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,这样做的目的是________;释放摆球,当摆球振动稳定后,从________位置开始计时。假设误将49次全振动记为50次,那么测得的重力加速度________〔填“大于〞或“小于〞〕重力加速度的真实值。
四、解答题
13.水平传送带左、右两端间的距离为2m,传送带以5m/s的速率顺时针匀速转动。一根细线绕过定滑轮,一端连接在置于传送带左端的物块A上,另一端吊着物块B,物块A与定滑轮间的细线水平。物块A处于静止状态,物块B的质量为m,物块A的质量为2m,重力加速度g=10m/s2 , 细线足够长,求:
〔1〕物块A与传送带间的动摩擦因数大小;
〔2〕剪断细线,那么物块A从传送带左端运动到右端需要多长时间?
14.如下列图,边长为L的正三角形ABC区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,D为AB边的中点,一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子平行BC边射入磁场,粒子的速度大小为v0 , 结果刚好垂直BC边射出磁场,不计粒子的重力,求:
〔1〕匀强磁场的磁感应强度大小;
〔2〕假设要使粒子在磁场中的运动轨迹刚好与BC相切,粒子的速度大小为多少?粒子在磁场中运动的时间为多少?
〔3〕增大粒子的速度,试分析粒子能不能从C点射出磁场。假设不能,请说明理由;假设能,请计算粒子从C点射出磁场时的偏向角。
2 , 质量可忽略的光滑活塞与气缸之间封闭了一定质量的理想气体,外界温度为300K时,缸内压强p1=1.0×105Pa,气柱长L0=0.6m。现用F=500N的拉力缓慢向上拉活塞,气缸内高为H=1.5m,大气压强p0=1.0×105Pa。
〔i〕求活塞静止时,气柱长度为多少?
〔ii〕保持拉力不变,当外界温度为多少时,拉力恰好可以把活塞拉出?〔假设大气压强不变〕
16.如下列图,半圆形玻璃砖的半径为R,一束单色光从AO的中点垂直AB面射入玻璃砖,在圆弧上的C点折射后,折射光线与过O点且垂直于AB的直线交于P点,OP距离为 R,设光在真空中的传播速度为c,求:
〔i〕玻璃砖对该单色光的折射率;
〔ii〕单色光在C点的反射光线在玻璃砖中传播的时间。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】根据核反响方程中质量数和电荷数守恒有X的质量数:m=238-234=4,核电荷数:z=94-92=2,所以X为氦核 ,根据质能方程 可知,该反响过程中质量亏损为 ,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B
【分析】利用质能方程结合光速可以求出亏损的质量;利用质量数和电荷数守恒可以判别原子核的本质。
2.【解析】【解答】根据万有引力提供向心力可得: ,那么动能 ,假设卫星运行一段时间后,做圆周运动的轨道半径变为原来的 ,那么卫星的动能变为原来的n倍,A符合题意、BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】利用引力提供向心力结合动能的表达式可以判别动能的变化。
3.【解析】【解答】由图可知,B导线中方向向里,C导线中方向向外,根据安培定那么知两导线在a点处的磁感应强度方向夹角为120°,合磁感应强度 .如下列图:
要使A点处的磁感应强度为零,那么:
A.在a点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外,根据安培定那么可知a在A点产生的磁场方向向上,A点处的磁感应强度可能为零,A符合题意;
B.在b点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里,根据安培定那么可知b在A点产生的磁场方向向左,A点处的磁感应强度不可能为零,B不符合题意;
C.在c点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外,根据安培定那么可知c在A点产生的磁场方向向下,A点处的磁感应强度不可能为零,C不符合题意;
D.在d点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里,根据安培定那么可知b在A点产生的磁场方向向右,A点处的磁感应强度不可能为零,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】利用安培定那么结合磁感应强度的叠加可以判别磁感应强度的大小。
4.【解析】【解答】设碰前B的瞬时速度大小为v,那么碰前瞬间A的速度大小是nv。设A、B的质量为m。对于碰撞过程,取碰撞前A的速度方向为正方向,根据动量守恒定律得: ,碰后整体运动过程,根据动量定理得: ,联立解得: ,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】利用动量守恒定律结合动量定理可以求出速度的大小。
5.【解析】【解答】根据法拉第电磁感应定律得:感应电动势为: ,根据欧姆定律得:感应电流的大小 ,感应电流的功率 ,正方形线框a的功率为 ,圆环b的功率为: ,两者功率相等,即 ,代入以上两式得:b的半径 ,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B
【分析】利用法拉第电磁感应定律结合功率的表达式可以求出半径的大小。
二、多项选择题
6.【解析】【解答】A.根据v-t图象与时间轴所围的面积表示位移,可得,两车在0-3s内位移之差为: m,因为t=0时刻,A车在B前前方向100m,所以3s时两车相距55m。A符合题意。
B.6s时两图象相交,说明两车速度相同,B不符合题意。
C.在0-6s内,B车的速度大于A车的速度,两者间距减小。6s后,B车的速度小于A车的速度,两车间距增大,所以6s时两车相距最近,C不符合题意。
D.0-6s内两车位移之差为: m<100m,所以两车不会相碰,D符合题意。
故答案为:AD
【分析】利用面积的差值可以求出位移之差,进而判别两车之间的距离;利用速度的大小可以判别距离的变化;利用交点可以判别共速;利用位移之差可以判别是否相碰。
7.【解析】【解答】A.小球自A到C,重力势能逐渐减小,根据能量守恒定律可知小球的电势能和动能之和不断增加,A不符合题意;
B.小球自A到B运动过程中电场力先做负功后做正功,机械能先减小后增大,B符合题意;
C.水平方向做匀减速运动,竖直方向做自由落体运动,根据匀变速直线运动的规律知AC的时间等于CB时间,所以竖直方向AC和CB的位移之比为1:3,根据公式 可知,小球自A到C和自C到B过程中重力势能变化之比为1:3,C符合题意;
D.C点速度只有竖直方向的速度,即 , ,其中 ,根据 ,代入数据r=10m,D不符合题意。
故答案为:BC
【分析】利用能量守恒定律可以判别电势能和动能之和的变化;利用电场力做功可以判别机械能的变化;利用高度变化可以判别重力电势能变化量的比值;利用牛顿第二定律结合向心力的表达式可以求出半径的大小。
8.【解析】【解答】AB.由题意可知将粒子由B移到C,电场力做功为: 1V,
所以B点的电势能大于C点的电势能,B、C两点的电势差为: ,
A不符合题意,B符合题意;
CD.因为 V,
V,
如下列图:
在AC段上取一点D,使AD=5cm,那么 =5V,
所以B、D两点为等电势点,连接BD,BD为一条等电势面,根据几何知识可知,AB和BD相互垂直,所以电场线由A指向B,电场强度由A指向B,电场强度为: =125V/m,
C不符合题意,D符合题意.
故答案为:BD
【分析】利用电场力做功可以判别电势能的大小及电势差的大小;利用电势差结合等势面的位置可以判别电场强度的方向;结合距离可以求出场强的大小。
9.【解析】【解答】AB. 由图可知,①中速率大分子占据的比例较大,那么说明①对应的平均动能较大,故①对应的温度较高。AB符合题意;
C.图中状态①曲线下的面积和状态②曲线下的面积相等。C不符合题意;
D.图中曲线给出了任意速率区间的某气体分子数占总分子数的百分比。D符合题意;
E.此气体假设是理想气体,那么内能只与温度有关,而①对应的温度较高,所以在图中状态①的内能比状态②的内能大。故E不符合题意。
故答案为:ABD
【分析】利用平均动能的大小可以比较温度的上下;两线面积相等;利用温度大小可以比较一定质量理想气体的内能大小。
三、实验题
10.【解析】【解答】〔1〕游标卡尺的读数为10mm+0.1×4mm=10.4mm=1.04cm;〔2〕小球重力势能的减小量 =0.1×9.8×0.2J≈0.196J;小球通过最低点的速度 m/s;那么动能的增加量 =0.200J;〔3〕不同意。由第〔2〕问的计算结果可知,小球动能的增加量大于小球的重力势能的减小量;假设空气的阻力造成的,那么 要小于 ,所以误差不是空气的阻力造成的,可能初速度不为零。
【分析】〔1〕利用游标卡尺结构可以读出对应的读数;
〔2〕利用高度变化可以求出重力势能的减小量;利用平均速度公式可以求出动能的增加量;
〔3〕利用动能的变化量大于重力势能的变化可以判别不是阻力造成的,可能是因为初速度不等于0导致动能比较大。
11.【解析】【解答】〔1〕从多用电表的表头共用特征来看,结合欧姆表内接电源特点,确定A表笔为黑接线柱〔即负接接线柱〕,测电压时,内接电源不用,要将转换开关接到2位置;〔2〕由于改装后的欧姆表的内阻为15Ω,且电源电动势为1.5V,所以最大电流为 100mA,所以电流表选A1;改装成欧姆表时,接入一个调零电阻,由题意由于欧姆表的内阻为RΩ=15Ω〔即中值电阻〕,当接入滑动器要满偏,那么 Ω,故滑动变阻器选R1;当改装为量程为0--12V的电压表时,应串联一个阻值为 Ω,故定值电阻选R3。〔3〕假设电阻值指在 Ig处,即此时电流为 =25mA,所以待测电阻 Ω。
【分析】〔1〕利用红进黑出可以判别表笔的颜色;测量电压应该是电表和电阻串联;
〔2〕利用欧姆定律可以判别电流表的选择;利用中值电阻可以判别滑动变组器的选择;利用电表的改装可以判别定值电阻的选择;
〔3〕利用电流的大小结合欧姆定律可以求出待测电阻的大小。
12.【解析】【解答】2单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动,单摆的摆角不能太大,一般不超过5°,否那么单摆将不做简谐运动;拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,为准确计时减小单摆周期的测量误差,应在摆球经过平衡位置时开始计时;由 ,可得: ,T偏小,那么测量的重力加速度偏大,所以测得的重力加速度大于重力加速度的真实值。
【分析】单摆角度不能太大否那么不是做简谐运动;应该从平衡位置开始计时;利用周期的大小可以判别重力加速度的大小。
四、解答题
13.【解析】【分析】〔1〕利用平衡方程可以求出动摩擦因素的大小;
〔2〕利用牛顿第二定律结合速度公式和位移公式可以求出运动的时间。
14.【解析】【分析】〔1〕利用几何关系可以求出轨道半径的大小,结合牛顿第二定律可以求出磁感应强度的大小;
〔2〕利用几何关系结合圆心角的大小可以求出运动的时间;
〔3〕利用几何关系可以求出偏心角的大小。
15.【解析】【分析】〔1〕利用理想气体的等温变化可以求出气柱的长度;
〔2〕利用理想气体的等压变化可以求出温度的大小。
16.【解析】【分析】〔1〕利用几何关系结合折射定律可以求出折射率的大小;
〔2〕利用光传播的路程和速度可以求出传播的时间。
河南省2023年高三下学期理综物理一模试卷含答案: 这是一份河南省2023年高三下学期理综物理一模试卷含答案,共12页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2022西宁高三高考二模理综物理含答案: 这是一份2022西宁高三高考二模理综物理含答案,共12页。
2020珠海高三三模理综-物理试题含答案: 这是一份2020珠海高三三模理综-物理试题含答案,共13页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷两部分等内容,欢迎下载使用。