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1、 第1页/共8页 学科网(北京)股份有限公司 东北育才学校高中部高三年级第六次模拟考试东北育才学校高中部高三年级第六次模拟考试 暨假期质量测试物理科试卷暨假期质量测试物理科试卷 一、选择题:本题共一、选择题:本题共 10 小题,共小题,共 46 分。在每小题给出的四个选项中,第分。在每小题给出的四个选项中,第 17 题只有一项符题只有一项符合题目要求,每小题合题目要求,每小题 4分;第分;第 810 题有多项符合题目要求,每小题题有多项符合题目要求,每小题 6 分,全部选对的得分,全部选对的得 6分,选对但不全的得分,选对但不全的得 3分,有选错的得分,有选错的得 0 分。分。1.2021年
2、12 月 20日,我国宣布:全球首座球床模块式高温气冷堆核电站山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功。标志着我国成为世界少数几个掌握第四代核能技术的国家之一。目前核电站获取核能的基本核反应方程:11441056023592UnBaX3 n+,其中14456Ba不稳定,衰变的半衰期为T,下列说法正确的是()A.反应产物X的中子数为 50 B.上述核反应也称热核反应,由于质量亏损而释放出能量 C.反应产物X的比结合能比23592U的比结合能小 D.0.5kg的14456Ba原子核,经过3T后剩余的质量是开始时的18 2.如图所示的一次函数图像,横轴与纵轴所表示的物理量并未标出,已知图像的横
3、轴、纵轴的截距分别为0 x、0y,根据所学的匀变速直线运动的规律来分析,下列说法正确的是()A.若横轴表示时间 t,纵轴表示物体的速度 v,则 t0时刻物体的速度为()0000yxtx+B.若横轴表示位移 x,纵轴表示物体速度的平方 v2,则物体的加速度为 00yx C.若横轴表示时间 t,纵轴表示物体的平均速度 v,则物体的加速度为 002yx D.当物体受到竖直向下的拉力 F 在真空中下落,若横轴表示 F,纵轴表示物体加速度 a,则物体的质量为 0 xg 第2页/共8页 学科网(北京)股份有限公司 3.如图甲所示,车辕是马车车身上伸出的两根直木,它是驾在马上拉车的把手。如图乙为马拉车时的简
4、化模型,车辕前端距车轴的高度 H大约为 1.0m,马拉车的力可视为沿车辕方向,马车的车轮与地面间的摩擦力大小是其对地面压力的33,若想让马拉车在水平面上匀速前进且尽可能省力,则车辕的长度大约为()A.2m B.3m C.3m D.2m 4.A、B、C、D四个物体通过轻绳和轻弹簧按如图所示方式连接,已知 mA=mC=2mB=2mD,重力加速度为 g,若突然剪断 B、C 间的绳子,剪断绳子后的瞬间,下列有关表述正确的是()A.A的加速度为零 B.B 的加速度为 3g C.C 的加速度为32g D.D的加速度为 g 5.如图所示,一束单色光以与三棱镜 AB面成 45角的方向斜射到 AB 面上的 D点
5、,折射光线照射到 AC面恰好发生全反射,全反射后的光线直接照射到 B 点,已知玻璃砖对该单色光的折射率为2,DBd=,光在真空中传播速度为 c,下列说法正确的是()A.该单色光在三棱镜中的全反射临界角为 30 B.三棱镜顶角15A=C.光从 D点传播到 B点经过的路程为()13 d+第3页/共8页 学科网(北京)股份有限公司 D.光从 D点传播到 B 点所用时间为()26 dc+6.如图所示,两极板水平放置的平行板电容器与电动势为 E 的直流电源连接,下极板接地,静电计外壳接地。闭合电键 S 时,一带电的油滴恰好静止于电容器中的 P 点。下列说法正确的是()A.若将 A极板向下平移一小段距离,
6、则带电油滴向下运动 B.若将 A极板向下平移一小段距离,P点电势将降低 C.若断开电键 S,再将 B极板向下平移一小段距离,静电计指针张角变大 D 若断开电键 S,再将 B极板向下平移一小段距离,P点电势将降低 7.如图所示为放在水平桌面上的沙漏计时器,从里面的沙子全部在上部容器里开始计时,沙子均匀地自由下落,到沙子全部落到下部容器里时计时结束,不计空气阻力和沙子间的影响。对计时过程取两个时刻:时刻一,下部容器底部没有沙子,部分沙子正在做自由落体运动;时刻二,上、下容器内都有沙子,部分沙子正在做自由落体运动。下列说法正确的是()A.时刻一,桌面对沙漏的支持力大小等于沙漏的总重力大小 B.时刻一
7、,桌面对沙漏的支持力大小大于沙漏的总重力大小 C.时刻二,桌面对沙漏的支持力大小等于沙漏的总重力大小 D.时刻二,桌面对沙漏的支持力大小小于沙漏的总重力大小 8.如图所示,人造卫星A围绕地球做圆周运动,AB和AC与地球相切,BAC=,称为地球对卫星的张角。现有甲、乙两颗人造卫星,轨道平面相同,以相同方向绕地球公转。已知地球对甲、乙的张角分别为1和2,且12,甲、乙公转角速度分别为1和2,万有引力常量为G。则以下说法正确的是的.第4页/共8页 学科网(北京)股份有限公司()A.由题目所给条件,可以算出地球的质量 B.由题目所给条件,可以算出地球的密度 C.每隔时间212t=,两卫星可以恢复直接通
8、信 D 每隔时间1212t+=,两卫星可以恢复直接通信 9.某同学自制了一个手摇交流发电机,如图所示。大轮与小轮通过皮带传动(皮带不打滑),半径之比为4:1,小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为 L的正方形,共 n 匝,总阻值为R。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为 B的匀强磁场。大轮以角速度 匀速转动,带动小轮及线圈绕转轴转动,转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为 R 的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压 U0以内,下列说法正确的是()A.大轮转动的角速度 不能超过022UnBL B.灯泡两端电压有效值为22nBL C.若用总长为原来两倍的
9、漆包线重新绕制边长仍为 L 的多匝正方形线圈,则灯泡变得更亮 D.若仅将小轮半径变为原来的两倍,则灯泡变得更亮 10.如图所示,两条粗糙平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为,导轨间的距离为 l,导轨电阻忽略不计,磁感应强度为 B的匀强磁场与导轨所在平面垂直,将两根相同的导体棒 ab、cd 置于导轨上不同位置,两者始终与导轨垂直且接触良好,两棒间的距离足够大,已经两棒的质量均为 m、电阻为 R,某时刻给 ab棒沿导轨向下的瞬时冲量 I0,已知两导棒与导轨间的动摩擦因数tan=,在两棒达到稳定状态.第5页/共8页 学科网(北京)股份有限公司 的过程中()A.两棒达到稳定状态后两棒间的距离均匀减
10、小 B.回路中产生的热量204Im C.当导体棒 cd 的动量为014I时,导体棒 ab 的加速度大小2 2024B l Im R D.当导体棒 cd的动量为014I的过程中,通过两导体棒间的距离减少了02 22RIxB l=二、非选择题:本题共二、非选择题:本题共 5 小题,共小题,共 54 分。分。11.某实验小组探究单摆做简谐运动的周期和小球的质量、单摆摆长的关系。(1)小组内两位同学各自组装了一套实验装置,分别如图甲、乙所示。为了保证小球在确定的竖直面内摆动,应选用图 _(选填“甲”或“乙”)所示的实验装置。(2)关于该实验,下列说法正确的是 _。A该探究方法为控制变量法 B实验所用小
11、球的质量要尽量大,体积要尽量小 C实验时细线的最大摆角约为 45 D测量小球的摆动周期时,应该从小球处于最高点时开始计时(3)当小球的质量一定,探究单摆做简谐运动的周期和摆长的关系时,该小组同学利用正确装置通过改变摆长进行了多次实验,画出的 T2l图像如图丙所示,由图丙可得小球的质量一定时,周期 T和摆长 l的关系为 T=_(用 a、b、l表示)。12.某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻,他们找到了如下的实验器材:电池组(四节干电池)、灵敏电流计G(满偏电流gI,内阻gR)、定值电阻1R,定值电阻2R,变阻的 第6页/共8页 学科网(北京)股份有限公司 箱R(阻值
12、范围可调),开关,导线若干。同学们思考讨论后设计电路如图甲。(1)若灵敏电流计G(满偏电流g1mAI=,内阻g500R=)改装成量程为6V的电压表,则定值电阻2R的阻值为_。(2)采集灵敏电流计G和变阻箱R的读数,作出了图像如图乙所示,已知图线的斜率为k,纵截距为b,则所测得电池组的电动势E=_,内阻r=_。(用题目中所给的字母表示,已知电源中的电流远大于电流计G中的电流)(3)组长还组织大家进一步研究,图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线,如果把两个该型号的灯泡并联后再与08R=的定值电阻串联起来接在上述电池组上(若测得电池组的电动势6.0VE=,内阻2r=),如图丁,则每只灯泡消
13、耗的实际功率为_W(保留 2位有效数字)。13.如图,一小汽车停在小山坡底部,突然司机发现山坡上距坡底 x1=60m处,因地震产生的小泥石流以v0=4m/s 的初速度、a1=0.4m/s2的加速度匀加速倾斜而下,泥石流到达坡底后以 a2=0.3m/s2的加速度沿水平地面做匀减速直线运动,司机从发现险情到发动汽车共用了 t0=2s,设汽车启动后一直以 a3=0.5m/s2的加速度,沿与泥石流的同一直线做匀加速直线运动。求:(1)泥石流到达坡底速度的大小;(2)泥石流与汽车相距的最近距离。14.如图所示,小明用仪器测一质量为 1 kg的生肖摆件的密度。已知密闭容器的容积为 1 000 cm3,抽气
14、筒 第7页/共8页 学科网(北京)股份有限公司 的容积为 200 cm3,把生肖摆件放入密闭容器,抽气筒与密闭容器通过单向阀门相连,活塞从抽气筒的左端向右移动到右端的过程中,阀门开启,密闭容器内的气体进入抽气筒,活塞从右端向左移动到左端过程中,阀门关闭,抽气筒内活塞左侧的气体被排出,完成一次抽气过程。开始时密闭容器内空气压强为 105 Pa,抽气一次后,密闭容器内气体压强为 8104 Pa,抽气过程中气体的温度不变,气体可视为理想气体,求:(1)生肖摆件的密度;(2)抽气 10次后,密闭容器内剩余气体和抽气前气体质量的比值。15.三体动画的一开头就有这样的台词:“科学发展,突破口在哪儿?”、“
15、粒子对撞实验?”。如图所示,在0y 的区域内存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场在电场下边缘有一粒子源 S,某时刻,粒子源沿 y轴正方向发射出一质量为m、带正电的粒子 a,已知粒子 a 进入电场时的速度为0v,进入磁场时的速度方向与 x 轴正方向的夹角为60=,在粒子 a 进入磁场的同时,另一不带电粒子 b也经 x轴进入磁场,运动方向与粒子 a 进入磁场的方向相同,在粒子 a没有离开磁场时,两粒子恰好发生正碰(碰撞前的瞬间,粒子 a、粒子 b 的速度方向相反),不计两粒子的重力。求:(1)电场力对粒子 a 所做的功;(2)碰撞前粒子 b的速度大小;(3)若两粒子碰后结合成粒子 c,结合过程不损失
16、质量和电荷量,且从 粒子进入磁场位置向左沿 x轴负方向放置有无限长的吸收板(粒子 c 碰上吸收板后立即被吸收而不再运动),经过分析可知无论 b粒子的质量怎么取值,吸收板上都有两段区域总是粒子 c 不能到达的,请你计算出这两段区域长度的比值大小,并分析出要能够使粒子 c到达吸收板,粒子 b的质量所要满足的条件。的 第8页/共8页 学科网(北京)股份有限公司 第1页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 东北育才学校高中部高三年级第六次模拟考试东北育才学校高中部高三年级第六次模拟考试 暨假期质量测试物理科试卷暨假期质量测试物理科试卷 一、选择题:本题共一、选择题:本题共 10 小题,共小题,共 4
17、6 分。在每小题给出的四个选项中,第分。在每小题给出的四个选项中,第 17 题只有一项符题只有一项符合题目要求,每小题合题目要求,每小题 4分;第分;第 810 题有多项符合题目要求,每小题题有多项符合题目要求,每小题 6 分,全部选对的得分,全部选对的得 6分,选对但不全的得分,选对但不全的得 3分,有选错的得分,有选错的得 0 分。分。1.2021年 12 月 20日,我国宣布:全球首座球床模块式高温气冷堆核电站山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功。标志着我国成为世界少数几个掌握第四代核能技术的国家之一。目前核电站获取核能的基本核反应方程:11441056023592UnBaX3
18、 n+,其中14456Ba不稳定,衰变的半衰期为T,下列说法正确的是()A.反应产物X的中子数为 50 B.上述核反应也称热核反应,由于质量亏损而释放出能量 C.反应产物X的比结合能比23592U的比结合能小 D.0.5kg的14456Ba原子核,经过3T后剩余的质量是开始时的18【答案】D【解析】【详解】A根据核反应方程中质量数、电荷数守恒可写出该核反应方程为 114489105235926360UnBaX3 n+可知反应产物X的中子数为 53,故 A 错误;B该核反应为重核裂变反应,B错误;C核反应中生成物比反应物稳定,比结合能大,C错误;D根据半衰期公式 12tTmm=余 可知3tT=时
19、 31128mm=余 所以0.5kg的14456Ba原子核,经过3T后剩余的质量是开始时的18,D正确。故选 D。第2页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 2.如图所示的一次函数图像,横轴与纵轴所表示的物理量并未标出,已知图像的横轴、纵轴的截距分别为0 x、0y,根据所学的匀变速直线运动的规律来分析,下列说法正确的是()A.若横轴表示时间 t,纵轴表示物体的速度 v,则 t0时刻物体的速度为()0000yxtx+B.若横轴表示位移 x,纵轴表示物体速度的平方 v2,则物体的加速度为 00yx C.若横轴表示时间 t,纵轴表示物体的平均速度 v,则物体的加速度为 002yx D.当物体受到竖
20、直向下的拉力 F 在真空中下落,若横轴表示 F,纵轴表示物体加速度 a,则物体的质量为 0 xg【答案】D【解析】【详解】A若横轴表示时间 t,纵轴表示物体的速度 v,由0vvat=+对比图像可得 0000yvyax=、则0t时刻物体的速度为()00000000yyvytxtxx=A错误;B若横轴表示位移 x,纵轴表示物体速度的平方 v2,由2202vvax=+对比图像可得 200002yvyax=,可得 第3页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 002yax=B错误;C若横轴表示时间 t,纵轴表示物体的平均速度 v,由 2012xv tat=+可得 02xavtt=+结合xvt=可得 0
21、2avvt=+对比图像可得 00002yavyx=,可得 002yax=C错误;D当物体受到竖直向下的拉力 F 在真空中下落,由牛顿第二定律可得 Fmgma+=变形可得 1aFgm=+对比图像可得 0001yygmx=、综合可得 0 xmg=D正确。故选 D。3.如图甲所示,车辕是马车车身上伸出的两根直木,它是驾在马上拉车的把手。如图乙为马拉车时的简化 第4页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 模型,车辕前端距车轴的高度 H大约为 1.0m,马拉车的力可视为沿车辕方向,马车的车轮与地面间的摩擦力大小是其对地面压力的33,若想让马拉车在水平面上匀速前进且尽可能省力,则车辕的长度大约为()A.
22、2m B.3m C.3m D.2m【答案】D【解析】【详解】根据题意,车匀速运动,则受力平衡,设马拉车的力为 F,车辕与水平方向夹角为,可得 NsinFFmg+=cosFf=根据牛顿第三定律,可知车对地面的压力大小等于车所受支持力,即 NNFF=又 N33fF=联立,解得()2sin 60mgF=+当()sin 601+=时,有 min12Fmg=可得 30=车辕的长度为 2msinHL=第5页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 故选 D。4.A、B、C、D四个物体通过轻绳和轻弹簧按如图所示方式连接,已知 mA=mC=2mB=2mD,重力加速度为 g,若突然剪断 B、C 间的绳子,剪断绳子
23、后的瞬间,下列有关表述正确的是()A.A的加速度为零 B.B 的加速度为 3g C.C 的加速度为32g D.D的加速度为 g【答案】C【解析】【详解】AB突然剪断 B、C 间的绳子,BC 间绳的拉力突变为零,而 CD 间弹簧的弹力保持不变,将 AB整体可得)ABABmmgmma+=+(解得 ag=故 AB错误;CD初始时由平衡条件可得弹簧的弹力 xDFm g=突然剪断 B、C间的绳子,BC间绳的拉力突变为零,而 CD 间弹簧的弹力保持不变,可知 D的受力情况保持不变,则 0Da=对 C CxCCm gFm a+=解得 32Cag=故 C 正确,D错误。故选 C。第6页/共24页 学科网(北京
24、)股份有限公司 5.如图所示,一束单色光以与三棱镜 AB面成 45角的方向斜射到 AB 面上的 D点,折射光线照射到 AC面恰好发生全反射,全反射后的光线直接照射到 B 点,已知玻璃砖对该单色光的折射率为2,DBd=,光在真空中传播速度为 c,下列说法正确的是()A.该单色光在三棱镜中的全反射临界角为 30 B.三棱镜顶角15A=C.光从 D点传播到 B点经过的路程为()13 d+D.光从 D点传播到 B 点所用的时间为()26 dc+【答案】B【解析】【详解】A设光在 D点的入射角为 i,折射角为 r,根据题意知45i=,则 sinsininr=解得 30r=光在 AC 面全反射时 1sin
25、Cn=解得 45C=故 A 错误;B根据几何关系 9090ACr+=解得 15A=故 B 正确;C根据几何关系可知,光从 D 点传播到 B 点的路程 第7页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 13cos60sin602sddd+=+=故 C 错误;D光传播的时间()262dsnstvcc+=故 D 错误。故选 B 6.如图所示,两极板水平放置的平行板电容器与电动势为 E 的直流电源连接,下极板接地,静电计外壳接地。闭合电键 S 时,一带电的油滴恰好静止于电容器中的 P 点。下列说法正确的是()A.若将 A极板向下平移一小段距离,则带电油滴向下运动 B.若将 A极板向下平移一小段距离,P点电
26、势将降低 C.若断开电键 S,再将 B极板向下平移一小段距离,静电计指针张角变大 D.若断开电键 S,再将 B极板向下平移一小段距离,P点电势将降低【答案】C【解析】【详解】A电容器与电源相连,电压 U不变,若将 A 极板向下平移一小段距离,根据 UEd=电场强度增大,带电油滴向上运动,A错误。B根据|0PBPUE PB=P 点电势将升高,B错误。C若断开电键 S,电容器带电荷量 Q不变,将 B极板向下平移一小段距离,根据 r4SCkd=电容减小,根据。第8页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 QCU=电压增大,静电计指针张角变大,C正确。D电场强度 r4 kQES=不变,根据|0PBPU
27、E PB=P 点电势将升高,D错误。故选 C。7.如图所示为放在水平桌面上的沙漏计时器,从里面的沙子全部在上部容器里开始计时,沙子均匀地自由下落,到沙子全部落到下部容器里时计时结束,不计空气阻力和沙子间的影响。对计时过程取两个时刻:时刻一,下部容器底部没有沙子,部分沙子正在做自由落体运动;时刻二,上、下容器内都有沙子,部分沙子正在做自由落体运动。下列说法正确的是()A.时刻一,桌面对沙漏的支持力大小等于沙漏的总重力大小 B.时刻一,桌面对沙漏的支持力大小大于沙漏的总重力大小 C.时刻二,桌面对沙漏的支持力大小等于沙漏的总重力大小 D.时刻二,桌面对沙漏的支持力大小小于沙漏的总重力大小【答案】C
28、【解析】【详解】AB时刻一,下部容器内没有沙子,部分沙子正在做自由落体运动,对整体分析,有一部分沙子有向下的加速度,则总重力大于支持力,合力向下,故 AB错误;CD对时刻二分析,部分沙子做自由落体运动,设沙漏的总质量为m,空中正在下落的沙子质量为1m,沙漏中部细孔到底部静止沙子表面的高度为h,因细孔处速度很小,可视为零,故下落的沙子冲击底部静止沙子表面的速度为 v,有 第9页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 22vgh=解得 2vgh=沙子下落的时间为 t,有 vgt=解得 2htg=设下落沙子对底部静止沙子的冲击力为1F,在极短时间t内,撞击在底部静止沙子表面的沙子质量为m,由动量定理
29、有 12F tmvmgh=解得 12mFght=空中的沙子质量为 m,有 1mmtt=解得 12mmhmtttg=则 11Fm g=对沙漏受力分析,可知桌面对沙漏的支持力()N11FmmgFmg=+=故 C 正确,D错误。故选 C。8.如图所示,人造卫星A围绕地球做圆周运动,AB和AC与地球相切,BAC=,称为地球对卫星的张角。现有甲、乙两颗人造卫星,轨道平面相同,以相同方向绕地球公转。已知地球对甲、乙的张角分的 第10页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 别为1和2,且12,甲、乙公转角速度分别为1和2,万有引力常量为G。则以下说法正确的是()A.由题目所给条件,可以算出地球的质量 B.
30、由题目所给条件,可以算出地球的密度 C.每隔时间212t=,两卫星可以恢复直接通信 D.每隔时间1212t+=,两卫星可以恢复直接通信【答案】BD【解析】【详解】AB根据题意,由万有引力提供向心力有 22MmGmrr=由几何关系有 sin2Rr=解得 23233sin2rRMGG=由于不知道地球半径,也无法求出轨道半径,则无法求出地球质量,又有 343VR=MV=联立解得 23344sin323MRG=第11页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 即地球的密度为 2212331244sin?sin?2323GG=故 A 错误,B正确;CD根据题述条件画出几何关系图,如图所示 可知当甲进入弧A
31、B,则甲、乙无法直接通信,当甲的公转比乙多转 12222AOB=+两者可恢复直接通信,则有 1212222tt=+解得 1212t+=故 C 错误,D正确 故选 BD 9.某同学自制了一个手摇交流发电机,如图所示。大轮与小轮通过皮带传动(皮带不打滑),半径之比为4:1,小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为 L的正方形,共 n 匝,总阻值为R。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为 B的匀强磁场。大轮以角速度 匀速转动,带动小轮及线圈绕转轴转动,转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为 R 的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压 U0以内,下列说法正确的
32、是()。第12页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 A.大轮转动的角速度 不能超过022UnBL B.灯泡两端电压有效值为22nBL C.若用总长为原来两倍的漆包线重新绕制边长仍为 L 的多匝正方形线圈,则灯泡变得更亮 D.若仅将小轮半径变为原来的两倍,则灯泡变得更亮【答案】BC【解析】【详解】AB依题意,大轮和小轮通过皮带传动,线速度的大小相等,根据 vr=由大轮和小轮的半径之比为 4:1,可知小轮转动的角速度为大轮转动角速度的 4倍,即线圈转动的角速度为 4。根据法拉第电磁感应定律可知,线圈产生的感应电动势的最大值为 2m4EnBL=根据正弦式交流电峰值和有效值的关系可知,产生的电动势
33、的有效值为 m2EE=根据欧姆定律可得灯泡两端电压的有效值为 RUERR=+联立解得 22UnBL=发电时灯泡能发光且工作在额定电压 U0以内,可得 0UU 解得 0222UnBL 第13页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 故 A 错误;B正确;C若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为 L的多匝正方形线圈,则线圈的匝数会变为原来的 2 倍,线圈产生感应电动势的最大值为 2m8EnBL=此时线圈产生感应电动势的有效值为 m2EE=根据电阻定律可得 lRS=可知线圈的电阻也会变为原先的 2倍,根据电路构造的分析和欧姆定律可得 2RUERR=+联立解得 24 23nBLU=可知灯泡变
34、得更亮。故 C正确;D若将小轮半径变为原来的 2 倍,则根据线速度的计算公式可知线圈和小轮的角速度都会变小,根据前面选项分析可知灯泡两端电压有效值会随之减小,因此灯泡会变暗。故 D 错误。故选 BC。10.如图所示,两条粗糙平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为,导轨间的距离为 l,导轨电阻忽略不计,磁感应强度为 B的匀强磁场与导轨所在平面垂直,将两根相同的导体棒 ab、cd 置于导轨上不同位置,两者始终与导轨垂直且接触良好,两棒间的距离足够大,已经两棒的质量均为 m、电阻为 R,某时刻给 ab棒沿导轨向下的瞬时冲量 I0,已知两导棒与导轨间的动摩擦因数tan=,在两棒达到稳定状态的过程中(
35、)A.两棒达到稳定状态后两棒间的距离均匀减小 第14页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 B.回路中产生的热量204Im C.当导体棒 cd 的动量为014I时,导体棒 ab 的加速度大小2 2024B l Im R D.当导体棒 cd的动量为014I的过程中,通过两导体棒间的距离减少了02 22RIxB l=【答案】BCD【解析】【详解】A因为 tan=得两金属棒重力沿斜面向下的分力和摩擦力平衡 sincosmgmg=且两棒受的安培力等大反向,则系统所受外力之和为零,所以导体棒 ab和 cd 组成的系统动量守恒。两棒达到稳定状态后,两棒做速度相同的匀速直线运动,两棒达到稳定状态后两棒间的
36、距离不变。A错误;B某时刻给 ab棒沿导轨向下的瞬时冲量 I0,设此时 ab 棒为0v,两棒达到稳定状态后两棒速度为v 由动量定理 00Imv=得 00=Ivm 由动量守恒定律得 02mvmv=得 02Ivm=由能量守恒定律得,回路中产生的热量 22200112224IQmvmvm=B正确;C当导体棒 cd的动量为014I时,设导体棒 cd 速度为2v,导体 ab速度为1v 则 第15页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 001144IIvmm=由动量守恒定律 00214IImv=+得 0234Ivm=由法拉第电磁感应定律,当导体棒 cd 的动量为014I时,回路中的感应电动势 21EBl
37、vBlv=由闭合电路欧姆定律得 024BI lEIRmR=当导体棒 cd 的动量为014I时,对导体棒 ab由牛顿第二定律得 sincosmgmgBIlma+=解得 2 2024B l Iam R=C正确;D当导体棒 cd的动量为014I的过程中,设流经回路某截面的电荷量为 q,平均电流为I,时间为 t,对导体棒 cd由动量定理得 01(sincos)4mgmgBIltBIl tBlqI+=得 04IqBl=又 2222EBlxtqItttRRRR=得 02 22RIxB l=第16页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 D正确。故选 BCD。二、非选择题:本题共二、非选择题:本题共 5 小
38、题,共小题,共 54 分。分。11.某实验小组探究单摆做简谐运动的周期和小球的质量、单摆摆长的关系。(1)小组内的两位同学各自组装了一套实验装置,分别如图甲、乙所示。为了保证小球在确定的竖直面内摆动,应选用图 _(选填“甲”或“乙”)所示的实验装置。(2)关于该实验,下列说法正确的是 _。A该探究方法为控制变量法 B实验所用小球的质量要尽量大,体积要尽量小 C实验时细线的最大摆角约为 45 D测量小球的摆动周期时,应该从小球处于最高点时开始计时(3)当小球的质量一定,探究单摆做简谐运动的周期和摆长的关系时,该小组同学利用正确装置通过改变摆长进行了多次实验,画出的 T2l图像如图丙所示,由图丙可
39、得小球的质量一定时,周期 T和摆长 l的关系为 T=_(用 a、b、l表示)。【答案】.乙 .AB#BA .alb【解析】【详解】(1)1为了保证小球在确定的竖直面内摆动,应选用图乙所示的实验装置;(2)2 A探究单摆做简谐运动的周期和小球的质量关系时,应控制单摆摆长相同;探究单摆做简谐运动的周期单摆摆长的关系,应控制小球的质量相同,故该探究方法为控制变量法,故 A 正确;B为减小空气阻力的影响,实验所用小球的质量要尽量大,体积要尽量小,故 B 正确;C小球做单摆运动,实验时细线的最大摆角约为 5,故 C错误;D测量小球的摆动周期时,应该从小球处于最低点时开始计时,故 D错误。故选 AB。(3
40、)3根据图象可得 第17页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 2aTlb=可得周期 T 和摆长 l的关系为 alTb=12.某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻,他们找到了如下的实验器材:电池组(四节干电池)、灵敏电流计G(满偏电流gI,内阻gR)、定值电阻1R,定值电阻2R,变阻箱R(阻值范围可调),开关,导线若干。同学们思考讨论后设计电路如图甲。(1)若灵敏电流计G(满偏电流g1mAI=,内阻g500R=)改装成量程为6V的电压表,则定值电阻2R的阻值为_。(2)采集灵敏电流计G和变阻箱R的读数,作出了图像如图乙所示,已知图线的斜率为k,纵截距为b,则所测得
41、电池组的电动势E=_,内阻r=_。(用题目中所给的字母表示,已知电源中的电流远大于电流计G中的电流)(3)组长还组织大家进一步研究,图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线,如果把两个该型号的灯泡并联后再与08R=的定值电阻串联起来接在上述电池组上(若测得电池组的电动势6.0VE=,内阻2r=),如图丁,则每只灯泡消耗的实际功率为_W(保留 2位有效数字)。【答案】.5500 .g2RRb+.1kRb .0.25【解析】第18页/共24页 学科网(北京)股份有限公司【详解】(1)1 若想灵敏电流计 G 改装成量程为 6V的电压表,需要串联一个定值电阻 R2,该定值电阻的阻值 2g3g65
42、0055001 10URRI=(2)23 由电路图可得 g21g2()()()()I RREIRrI RRR+=+因已知电源中的电流远大于电流计 G中的电流,则可写成 g21g2()()()I RRERrI RRR+=+即 g21g2()()()11RRRrRRIERE+=+则 g21()()RRRrkE+=g2RRbE+=解得 g2RREb+=1krRb=(3)4 设灯泡两端电压为 U,每个灯泡的电流为 I,由闭合电路欧姆定律()026.020UEI RrI=+=10.320IU=+将此关系图像画在丙图中,如图所示 第19页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 两图形交点即为一个灯泡的工作
43、电流与电压,每只灯泡的功率 1.0 0.25W0.25WPUI=13.如图,一小汽车停在小山坡底部,突然司机发现山坡上距坡底 x1=60m处,因地震产生小泥石流以v0=4m/s 的初速度、a1=0.4m/s2的加速度匀加速倾斜而下,泥石流到达坡底后以 a2=0.3m/s2的加速度沿水平地面做匀减速直线运动,司机从发现险情到发动汽车共用了 t0=2s,设汽车启动后一直以 a3=0.5m/s2的加速度,沿与泥石流的同一直线做匀加速直线运动。求:(1)泥石流到达坡底速度的大小;(2)泥石流与汽车相距的最近距离。【答案】(1)8m/s;(2)6m【解析】【详解】(1)设泥石流到达坡底的时间为 t1,速
44、度为 v1 根据位移公式有 210 11 112xv tat=+由速度公式有 101 1vvat=+代入数据得 v1=8m/s(2)泥石流到达坡底时,汽车速度()2310vatt=汽车位移 的 第20页/共24页 学科网(北京)股份有限公司()2031012xatt=当汽车的速度与泥石流速度相等时,泥石流与汽车相距最近 设泥石流到达坡底后汽车又加速时间为 t2,故有 12 223 2va tva t=+泥石流水平位移 21 22 212xvta t=泥 汽车位移 22 23 212xv ta t=+汽 相距最近的距离 0 xxxx=+汽泥 由以上各式解得 x=6m 14.如图所示,小明用仪器测
45、一质量为 1 kg的生肖摆件的密度。已知密闭容器的容积为 1 000 cm3,抽气筒的容积为 200 cm3,把生肖摆件放入密闭容器,抽气筒与密闭容器通过单向阀门相连,活塞从抽气筒的左端向右移动到右端的过程中,阀门开启,密闭容器内的气体进入抽气筒,活塞从右端向左移动到左端过程中,阀门关闭,抽气筒内活塞左侧的气体被排出,完成一次抽气过程。开始时密闭容器内空气压强为 105 Pa,抽气一次后,密闭容器内气体压强为 8104 Pa,抽气过程中气体的温度不变,气体可视为理想气体,求:(1)生肖摆件的密度;(2)抽气 10次后,密闭容器内剩余气体和抽气前气体质量的比值。【答案】(1)5 g/cm3;(2
46、)104()5【解析】【详解】(1)设生肖摆件的体积为 V,第一次抽气过程,由玻意耳定律有 p0(V0V)p1(V0VV1)其中 p0105 Pa、V01 000 cm3、p18104 Pa、V1200 cm3 第21页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 解得 V200 cm3 生肖摆件的密度 35/cmMgV=(2)设第二次抽气后,容器内气体压强为 p2,有 p1(V0V)p2(V0VV1)设第三次抽气后,容器内气体压强为 p3,有 p2(V0V)p3(V0VV1)依次类推可知 1010045pp=设剩余气体压强为 p0时体积为 V,则有 p0Vp10(V0V)则剩余气体与抽气前气体的质
47、量的比值为 1021045mVmVV=15.三体动画的一开头就有这样的台词:“科学发展,突破口在哪儿?”、“粒子对撞实验?”。如图所示,在0y 的区域内存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场在电场下边缘有一粒子源 S,某时刻,粒子源沿 y轴正方向发射出一质量为m、带正电的粒子 a,已知粒子 a 进入电场时的速度为0v,进入磁场时的速度方向与 x 轴正方向的夹角为60=,在粒子 a 进入磁场的同时,另一不带电粒子 b也经 x轴进入磁场,运动方向与粒子 a 进入磁场的方向相同,在粒子 a没有离开磁场时,两粒子恰好发生正碰(碰撞前的瞬间,粒子 a、粒子 b 的速度方向相反),不计两粒子的重力。求:(1)
48、电场力对粒子 a 所做的功;(2)碰撞前粒子 b的速度大小;(3)若两粒子碰后结合成粒子 c,结合过程不损失质量和电荷量,且从 粒子进入磁场的位置向左沿 x轴负方向放置有无限长的吸收板(粒子 c 碰上吸收板后立即被吸收而不再运动),经过分析可知无论 b粒子的质量怎么取值,吸收板上都有两段区域总是粒子 c 不能到达的,请你计算出这两段区域长度的比值大小,并分析出要能够使粒子 c到达吸收板,粒子 b的质量所要满足的条件。第22页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 【答案】(1)2016mv;(2)02 33v;(3):1:1PQ MN=,36bmm或3 32bmm【解析】【详解】(1)设粒子
49、a进入磁场时的速度为 v,则 0sinvv=解得 02 33vv=由动能定理得,电场力做的功 2201122Wmvmv=解得 2016Wmv=(2)两粒子的运动轨迹大致如图所示(b 粒子的出发点不一定在坐标原点且对答案无影响),设 a 粒子的圆周半径为 r,由等时性 2tanbrrvv=解得 02 33bvv=第23页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 (3)设碰后 c粒子的速度cv,半径为cr,那么对粒子 a在磁场中匀速圆周运动 2vqB vmr=对粒子 c在磁场中匀速圆周运动()2ccbcvqB vmmr=+讨论:若cv沿粒子 a的方向,则()b bbcmvm vmmv=+欲使粒子能到达吸收板,则必须 2cosccrrr+解得 36bmm 粒子 c 不可能到达的区域长度 第24页/共24页 学科网(北京)股份有限公司 2 33PQr=若cv沿粒子 b的方向,则()b bbcm vmvmmv=+欲使粒子 c 能到达吸收板,则必须 2cosccrrr+解得 3 32bmm 粒子 c 不可能到达的区域长度 2 33MNr=综上所述:粒子 c所不能到达的两端区域长度之比:1:1PQ MN=粒子 c 能到达吸收板,粒子 b的质量须满足 36bmm或3 32bmm