(冲刺高考)2024届浙江省高考物理重难点模拟试题
展开一、单选题
1.2023年6月7日,国家核安全局给予中国科学院上海应用物理研究所核反应堆运行许可证,世界首个钍基反应堆在甘肃省武威市正式运行,钍总储量够全球用2万年.钍原子核反应过程为,下列说法正确的是( )
A.三个核反应都是衰变反应B.为中子
C.是来自于原子核外的电子D.针原子核有142个中子
2.下列四个实验说法正确的是( )
A.图A是显微镜下观察布朗运动,间隔相等时间颗粒运动位置连线图,连线表示颗粒的运动轨迹
B.图B是油膜法测量分子直径,若痱子粉撒的太厚,测量的分子直径偏大
C.图C测量玻璃砖折射率实验,玻璃砖两个界面必须平行
D.图D双缝干涉实验测量某种单色光波长,在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示,改变双缝间的距离后,干涉条纹如图乙所示,图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离改变为原来的2倍
3.现代车辆大都带有胎压监测功能,在仪表盘上就可以显示胎压。汽车轮胎正常的胎压为,为标准大气压,某人发现汽车左前轮胎胎压显示为1.1p0,于是他用家用打气筒给轮胎缓慢充气,已知轮胎容积为20L,打气筒每次打气充入0.4L的气体,外界的大气压为p0,轮胎内的气体和打气筒内的气体均可看作理想气体,忽略充气过程中轮胎体积的变化,充气过程中气体的温度保持不变,则下列说法正确的是( )
A.充气过程中轮胎内的气体从外界吸收热量
B.充完气后与充气之前比较,轮胎内气体分子的平均动能不变,气体内能也不变
C.充气过程中后一次与前一次比较,轮胎内气体压强的增加量相等
D.至少充气50次才能使该轮胎的胎压达到正常值
4.如图所示是杨氏双缝干涉实验示意图,实验时光源发出的白光从左边照射单缝S,若在S左侧加上红色滤光片,可以在光屏P上看到红光的干涉条纹。下列说法正确的是( )
A.仅增大双缝到屏的距离,干涉条纹的间距将减小
B.仅增大双缝间的距离,干涉条纹的间距将增大
C.仅将红色滤光片替换为蓝色滤光片,干涉条纹间的距离会减小
D.仅将单缝S从中央对称轴位置处稍微向上移动,中央亮纹的位置向上移动
5.在同一平直公路上,甲、乙两辆汽车运动的v-t图像如图所示,甲的图线平行于时间轴,乙的图线为过原点的倾斜直线。根据图像可知( )
A.甲、乙两车均做匀速直线运动
B.甲车静止,乙车做匀速直线运动
C.甲车静止,乙车做匀加速直线运动
D.甲车做匀速直线运动,乙车做匀加速直线运动
6.如图所示,两块相互垂直的光滑挡板OP、OQ,OP竖直放置,小球a、b固定在轻弹簧的两端,水平力F作用于b时,a、b紧靠挡板处于静止状态。现缓慢推动b球向左移动一小段距离,则( )
A.弹簧长度不变B.挡板OQ的支持力变大
C.力F变小D.a对挡板的压力增大
7.图甲是市区中心的环岛路,A、B两车正在绕环岛做速度大小相等的匀速圆周运动,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.A、B两车的向心加速度大小相等B.A车的角速度比B车的角速度大
C.A、B两车所受的合力大小一定相等D.A车所受的合力大小一定比B车的大
8.如图所示,一儿童坐在雪橇上,雪橇在与水平面成角的恒定拉力F作用下,沿水平地面向右移动了一段距离,此过程中拉力F对雪橇做的功为( )
A.B.C.D.
9.如图所示,一个质量为0.2kg的垒球,以20m/s的水平速度飞向球棒,被球棒击打后,反向水平飞回,速度的大小为40m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.002s,球棒对垒球的平均作用力为F。下面说法正确的是( )
A.球棒对垒球的平均作用力大小
B.球棒对垒球的平均作用力大小
C.垒球动量变化量是20kg·m/s,方向与飞回的方向相同
D.球棒对垒球的平均作用力冲量大小为0.004N·s
10.“中国天眼”用到光电倍增管这种光敏仪器对遥远星体进行光度测量。现在把一个锑铯光阴极倍增管的信号输出端与一个30Ω的标准电阻串联,测得电阻两端的电压与时间的关系如图所示,则锑铯光阴极倍增管输出信号的脉冲电量大小约为( )
A.B.C.D.
11.利用如图所示的电流天平,可以测量匀强磁场中的磁感应强度B。它的右臂挂着等腰梯形线圈,匝数为n,上下底边水平且ab长为l,cd长为2l,线圈一半的高度处于方框内的匀强磁场中,磁感应强度方向与线圈平面垂直。当线圈中通入电流I时,调节砝码使两臂达到平衡;当线圈中通入大小不变、方向相反的电流时,在左盘中增加质量为m的砝码,两臂再次达到新的平衡,重力加速度为g。则方框内磁场的磁感应强度大小为( )
A.B.C.D.
12.电磁弹射装置的原理图如图甲所示,驱动线圈通过开关S与电源连接,发射线圈放在绝缘且内壁光滑的发射导管内。闭合开关S后,在0~t0时间内驱动线圈中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在这段时间内,下列说法正确的是( )
A.发射线圈中感应电流产生的磁场水平向右
B.t=t0时驱动线圈产生的自感电动势最大
C.t=0时发射线圈中的感应电动势最大
D.t=t0时发射线圈中的感应电流最大
13.如图,变压器是理想变压器,电压表、为理想电表,定值电阻、阻值之比为。在a、b端输入电压有效值不变的正弦交流电,、消耗的功率之比为,则电压表、示数之比为( )
A.B.C.D.
二、多选题
14.两个点电荷、固定在x轴上,一带负电粒子的电势能随位置x的变化规律如图所示,当粒子只在静电力作用下在x1~x2之间运动时,以下判断正确的是( )
A.x1~x2之间的电场强度沿x轴正方向B.x1处的电场强度为零
C.从x1到x2带电粒子的速度一直减小D.从x1到x2带电粒子的加速度一直增大
15.如图所示,粗糙圆盘沿同一直径放置正方体A、C,及侧面光滑的圆柱体B,一轻绳绕过B连接A、C,初始时轻绳松弛。已知,A、B、C与圆盘的动摩擦因数分别为和。现使圆盘从静止开始缓慢加速转动,转动过程中A、B、C始终未倾倒,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A.物体与圆盘相对滑动前,A物体所受的向心力最大
B.细绳最初绷紧时,圆盘的角速度
C.圆盘上恰好有物块开始滑动时
D.物体与圆盘相对滑动前,C所受的摩擦力先减小后增大
三、实验题
16.某实验小组的同学利用如图所示的双缝干涉实验装置测量光的波长。
(1)实验过程中,在光屏上得到了明暗相间的条纹,则下列说法正确的是_____________(填选项序号)。
A.仅增大双缝间距,相邻干涉条纹中心间距增大
B.仅增大双缝到屏的距离,相邻干涉条纹中心间距增大
C.仅增大单缝到双缝的距离,相邻干涉条纹中心间距增大
D.仅把蓝色滤光片换成红色滤光片,相邻干涉条纹中心间距增大
(2)如果双缝间距是,双缝到屏的距离是,第1条亮纹中央到第5条亮纹中央间距是,则光的波长是 (用表示)。
四、解答题
17.如图所示,一小球以初速度自平台上水平抛出,恰好切入临近平台的一倾角为的光滑固定斜面顶端,已知,,,求
(1)小球在空中运动时间t;
(2)斜面顶端与平台的高度差h是多少。
18.如图所示,在竖直向下的匀强电场中有轨道ABCDFMNP,其中BC部分为水平轨道,与曲面AB平滑连接。CDF和FMN是竖直放置的半圆轨道,在最高点F对接,与BC在C点相切。NP为一与FMN相切的水平平台,P处固定一轻弹簧。点D、N、P在同一水平线上。水平轨道BC粗糙,其余轨道均光滑,可视为质点的质量为kg的带正电的滑块从曲面AB上某处由静止释放。已知匀强电场N/C,BC段长度1m,CDF的半径m,FMN的半径r=0.1m,滑块带电量C,滑块与BC间的动摩擦因数,重力加速度m/s2,求:
(1)滑块通过F点的最小速度vF;
(2)若滑块恰好能通过F点,求滑块释放点到水平轨道BC的高度h0;
(3)若滑块在整个运动过程中,始终不脱离轨道,且弹簧的形变始终在弹性限度内,求滑块释放点到水平轨道BC的高度h需要满足的条件。
19.如图所示,为回旋加速器的工作原理示意图,两个D形盒的正中间有狭缝,狭缝宽度为d,狭缝之间存在匀强电场,电场强度为E;两个半径为R的D形盒接上高频交流电,并处在匀强磁场中,在的中心A处有一个粒子源,它产生并发出比荷为k的带正电粒子,粒子的初速度视为0,经加速后从D形盒的边缘以速度v飞出,不计粒子重力,求:
(1)粒子在狭缝之间运动的总时间和匀强磁场的磁感应强度;
(2)粒子第4次被加速结束的瞬间位置与A点之间的距离。
20.如图所示,两平行光滑长直金属导轨水平放置,间距为L。abcd区域有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向上。初始时刻,磁场外的细金属杆M以初速度向右运动,磁场内的细金属杆N处于静止状态。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。金属杆M、N的质量分别为2m、m,在导轨间的电阻分别为R、2R,感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度大小为,求:
(1)金属杆M刚进入磁场时受到的安培力F的大小和方向;
(2)从金属杆M进入磁场到金属杆N出磁场的过程中,金属杆M上产生的焦耳热Q;
(3)金属杆N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q及初始时刻N到ab的最小距离x。
参考答案:
1.D
【详解】AB.核反应过程中,质量数和电荷数守恒,可知
、
、Y为电子,是衰变
而是人工核反应,不是衰变反应,故AB错误;
C.为电子,核反应生成电子来自于原子核的内部中子转变为质子产生的,故C错误;
D.钍原子核的中子为232-90=142个,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】A.图中连线是位置间距离,不是颗粒运动轨迹,故A错误;
B.根据可得,若痱子粉晒的太厚,测量的单分子油膜面积偏小,所以测量直径偏大,故B正确;
C.图C测量玻璃砖折射率实验,玻璃砖两个界面可以不平行,故C错误;
D.根据可得条纹间距变为原来两倍,双缝间距应为原来的,故D错误。
故选B。
3.C
【详解】B.充气过程中轮胎内的气体等温压缩,充完气后与充气之前比较,气体的温度不变,则气体分子的平均动能不变,但气体分子变多,所以气体内能增大,故B错误;
A.温度不变,则,气体被压缩,外界对气体做功,则,根据热力学第一定律可知,气体对外放热,故A错误;
C.第一次充气完成,根据理想气体状态方程可得
解得
第二次充气完成,根据理想气体状态方程可得
解得
由此可知,充气过程中后一次与前一次比较,轮胎内气体压强的增加量均为
故C正确;
D.根据理想气体状态方程可得
代入数据解得
故D错误。
故选C。
4.C
【详解】AB.根据双缝干涉条纹间距公式
仅增大双缝到屏的距离,干涉条纹的间距将增大,仅增大双缝间的距离,干涉条纹的间距将减小,故AB错误;
C.仅将红色滤光片替换为蓝色滤光片,蓝光的频率比红光高,根据
可知蓝光的波长较短,干涉条纹间的距离会减小,故C正确;
D.实验中单缝S的作用是形成频率一定的线光源,双缝、作用是形成相干光源,仅将单缝S从中央对称轴位置处稍微向上移动,没有改变传到双缝、的光的频率,由双缝、射出的光仍是相干光,此时由单缝S发出的光到达屏上P点下方某点的光程差为零,故中央亮纹将下移,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】v-t图像斜率代表加速度,可知乙车加速度不变,做匀加速直线运动,甲车速度不变,做匀速直线运动。
故选D。
6.C
【详解】AD.隔离a分析受力,设此时弹簧弹力F1与水平方向上的夹角为,如图所示
由力的平衡条件可得
将小球b稍微向左水平移动一小段距离,若小球a保持静止,则将增大,则F1减小,N减小,根据牛顿第三定律,a对挡板的压力减小,根据胡克定律可知弹簧的形变量变小,所以弹簧长度变长,故AD错误;
BC.对ab的整体受力分析如下图所示
由共点力的平衡条件可知,a、b重新处于静止状态前后,OQ面板对b的支持力始终和a、b的总重力相等,保持不变,推力
F=N
减小,故B错误,C正确。
故选C。
7.B
【详解】A.A、B两车正在绕环岛做速度大小相等的匀速圆周运动,根据
可知A的向心加速度较大,故A错误;
B.根据可知A车的角速度比B车的角速度大,故B正确;
CD.由于两车质量关系未知,两车所受合力提供向心力,根据
可知无法判断合力大小,故CD错误;
故选B。
8.D
【详解】根据功的定义式,功等于力乘以在力的方向上运动的位移, 有
故选D。
9.A
【详解】AB.规定初速度方向为正方向,由动量定理可知
可得球棒对垒球的平均作用力大小为
故A正确,B错误;
C.垒球动量变化量是
所以垒球动量变化量是12kg·m/s,方向与飞回的方向相同,故C错误;
D.球棒对垒球的平均作用力的冲量大小为
故D错误。
故选A。
10.B
【详解】根据欧姆定律可得
根据
可得
结合图像面积可得锑铯光阴极倍增管输出信号的脉冲电量大小约为
故选B。
11.C
【详解】线圈一半处于匀强磁场中,则有效长度为,安培力大小为
电流反向时,需要在左盘中增加质量为m的砝码,说明原来的安培力方向向上,当电流反向,安培力变为向下时,再次平衡,说明安培力等于的一半,即
得
故选C。
12.C
【详解】A.根据安培定则可知,驱动线圈内的磁场方向水平向右,结合题图乙可知,驱动线圈的电流增大,通过发射线圈的磁通量增大,根据㭶次定律可知,发射线圈内部的感应磁场方向水平向左,A错误;
BD.由题图乙可知,时驱动线圈的电流变化率最小,此时通过发射线圈的磁通量变化率最小,驱动线圈产生的自感电动势最小,发射线圈中的感应电流最小,BD错误;
C.时驱动线圈的电流变化率最大,则此时通过发射线圈的磁通量变化得最快,发射线圈中的感应电动势最大,C正确。
故选C。
13.C
【详解】设原线圈中电流为,副线图中电流为,由于定值电阻、之比为,、消耗的功率之比为,则
则
因此
故选C。
14.AC
【详解】A.由题图可得带负电的粒子从x=x1到x=x2电势能增大,由可知电势降低,则x1~x2之间电场强度沿x轴正方向,故A正确;
B.Ep-x图像中图线的切线的斜率的绝对值的大小表示静电力的大小,图线在x=x1处的切线的斜率不为零,则静电不为零,该处的电场强度也不为零,故B错误;
C.只在静电力作下的粒子的动能与电势能之和保持不变,从x=x1到x=x2,粒子的电势能一直增大,则动能一直减小,其速度一直减小,故C正确;
D.从x=x1到x=x2,Ep-x图像中图线的切线的斜率渐减小,所以粒子受到的静电力逐渐减小,加速度也逐减小,故D错误。
故选AC。
15.AC
【详解】A.设A、B、C的质量分别为2m、3m、m,则向心力分别为
,,
可知,A物体所受的向心力最大,A正确;
B.三者分别与圆盘的摩擦力达到最大静摩擦时
得
,,
B的临界角速度最小,则细绳最初绷紧时,圆盘的角速度
B错误;
C.A的临界角速度小于C的临界角速度,设恰好有物块开始滑动时绳的拉力为T,则
对A
对C
得
C正确;
D.角速度较小时,C所受摩擦力指向圆心,由C选项可知,滑动时C所受摩擦力背离圆心,故物体与圆盘相对滑动前,C所受的摩擦力先增大后减小再增大,D错误。
故选AC。
16.(1)BD
(2)
【详解】(1)A.根据双缝干涉的条纹间距公式
式中为双缝到光屏的距离,d为双缝间距离,由此可知,仅增大双缝间距d,相邻干涉条纹中心间距减小,A错误;
B.仅增大双缝到屏的距离,相邻干涉条纹中心间距增大,B正确;
C.仅将单缝与双缝间距增大不会影响条纹间距,C错误;
D.仅把蓝色滤光片换成红色滤光片,红光波长长,相邻干涉条纹中心间距增大,D正确。
故选BD。
(2)第一条亮纹到第五条亮纹间距是,则相邻亮条纹间距为
根据公式可得光的波长是
17.(1)0.3s;(2)0.45m
【详解】(1)小球恰好切入倾角为的光滑固定斜面顶端,所以
小球在空中运动时间
(2)斜面顶端与平台的高度差
18.(1)2m/s;(2)1m;(3)见解析
【详解】(1)小球在F点由重力和电场力的合力提供向心力
1
解得
(2)设小球由处释放恰好通过F点,对小球从释放至F点这一过程由动能定理得
解得
(3)讨论:
①小球第一次运动到D点速度为零,对该过程由动能定理得:
解得
则当时,小球不过D点,不脱离轨道。
②小球第一次进入圆轨道可以经过F点,压缩弹簧被反弹,沿轨道PNMFDCBA运动,再次返回后不过D点,小球恰好可以经过F点,由动能定理可得
解得
则当时,小球可以通过F点后,小球再次返回刚好到D点
解得
则当时,小球被弹簧反弹往复运动后不过D点综上所述,时,小球第一次进入圆轨道可以通过F点,往复运动第二次后不过D点,满足始终不脱离轨道;
③小球第一次进入圆轨道可以经过F点,压缩弹簧被反弹,第二次往复运动时满足小球恰好可以经过F点,由动能定理可得
解得
则当时,小球可以两次通过F点,小球再次返回刚好到D点
代入数据解得
则当时,小球被弹簧反弹第二次往复运动后不过D点,综上所述,时,小球第一、二次进入圆轨道可以通过F点,往复运动第二次后不过D点,始终不脱离轨道.
由数学归纳法可知,当h满足时,小球不脱离轨道。
19.(1),;(2)
【详解】(1)由牛顿第二定律有
根据运动学公式
得
粒子在磁场中与匀速圆周运动
得
(2)加速一次由动能定理有
解得
从A点出发向右运动
同理可得加速第二次粒子向左运动
粒子加速第三次后向右运动
所以,第四次加速结束瞬间距A点的距离为
20.(1);方向水平向左;(2);(3);
【详解】(1)细金属杆M以初速度向右刚进入磁场时,产生的动生电动势
由愣次定律可知,电流方向为逆时针,电流的大小为
则所受的安培力大小为
由左手定则可知,安培力的方向水平向左。
(2)根据动量守恒有
解得金属杆N出磁场时,金属杆M的速度
根据能量守恒有
金属杆M上产生的焦耳热
解得
(3)金属杆N在磁场内运动过程中,由动量定理有
且
联立解得通过回路的电荷量
设两杆在磁场中相对靠近的位移为,有
又
整理可得
联立可得
若两杆在磁场内刚好相撞,N到ab的距离最小,则
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