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高考物理模拟精选训练卷(六)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
评卷人
得分
一、单选题
1.关于以下几幅图中现象的分析,下列说法正确的是( )
A.甲图中水黾停在水面而不沉,是浮力作用的结果
B.乙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后,扩成一个圆孔,是表面张力作用的结果
C.丙图中毛细管中液面高于管外液面的毛细现象,低于管外液面的不是毛细现象
D.丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后,它的尖端会变钝,是一种浸润现象
【答案】B
【详解】A.因为液体表面张力的存在,有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如,
故A 错误;
B.将棉线圈中肥皂膜刺破后,扩成一个圆孔,是表面张力作用的结果,故B 正确;
C.浸润液体情况下容器壁对液体的吸引力较强,附着层内分子密度较大,分子间距较小,
故液体分子间作用力表现为斥力,附着层内液面升高,故浸润液体呈凹液面,不浸润液体
呈凸液面都属于毛细现象,故C 错误;
D.玻璃管的裂口在火焰上烧熔后,它的尖端会变钝,是表面张力的原因,不是浸润现象,
故D 错误。
故选B。
2.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P 点自由下落,图中a 点是
弹性绳的原长位置,c 是人所到达的最低点,b 是人静止地悬吊着时的平衡位置,空气阻力
不计,则人从P 点落下到最低点c 的过程中,下列说法不正确的是( )
A.人从a 点开始做减速运动,一直处于失重状态
B.在ab 段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
C.在bc 段绳的拉力大于人的重力,人的加速度在增大
D.在c 点,人的速度为零,其加速度不为零
【答案】A
【详解】A.人从a 点开始到b 点过程中,弹性绳的拉力小于人的重力,该过程人受到的合
外力向下,由牛顿第二定律可知,人做加速度向下的加速运动,处于失重状态;b 点开始
到c 点过程中,弹性绳的拉力大于人的重力,该过程人受到的合外力向上,由牛顿第二定
律可知,人处于超重状态,故A 错误,符合题意;
B.由上述分析可知在ab 段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态,故B 正确,不符合
题意;
CD.b 点是人静止地悬吊着时的平衡位置,故在bc 段绳的拉力大于人的重力,由牛顿第二
定律可知,人做加速度逐渐增大的减速运动,下落到最低点c 点时,人的速度为零,其加
速度不为零,故C、D 正确,不符合题意。故选A。
3.下列选项中相关物理现象的描述及判定正确的是( )
A.图①中条形磁铁向铝环
快速靠近,铝环
中有感应电流产生
B.图②为在水面上振动的波源,
、
为在水面上的两块挡板,要使
处的水也能
发生振动,则波源的振动周期应该变大
C.图③为干涉型消声器的结构示意图,同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应为
该声波半波长的偶数倍
D.图④救护车向右运动的过程中,
、
两人听到警笛声的频率为
【答案】B
【详解】A.图①中,右侧的铝环B 有缺口,不是闭合回路。当磁铁向该环靠近时,虽然
穿过环的磁通量发生变化,但由于电路不闭合,无法产生感应电流。故A 错误;
B.图②中,要使挡板后
处的水发生振动,需要波发生明显的衍射现象。发生明显衍射
的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多。图中狭缝宽度较大,衍射不明显。
由波速公式
可知,在水波速度一定的情况下,增大波源的振动周期
,可以增大波
长
,从而使波长与狭缝宽度相当,发生明显衍射。故B 正确;
C.图为干涉型消声器,其原理是利用波的干涉相消来减弱噪声。当两列声波相遇时,若
路程差
为半波长的奇数倍(即
),振动减弱,达到消声目的。选项中说
是半波长的偶数倍(即波长的整数倍),这是振动加强的条件。故C 错误;
D.图中,救护车向右运动,即靠近
处的人,远离
处的人。根据多普勒效应,观察者
靠近波源时接收到的频率变高,远离波源时接收到的频率变低,所以
听到的频率高于
听到的频率,即
。故D 错误。故选B。
4.2024 年6 月,嫦娥六号实现世界首次月球背面采样并返回,突破多项关键技术,是人类
探索太空历史的重要里程碑。 图为嫦娥六号的发射过程,嫦娥六号先绕地球飞行,随后加
速进入奔月轨道,在中途进行轨道修正,到达月球后在制动点进行多次制动,依次进入椭
圆轨道1、2 和近月圆轨道3。 已知月球表面重力加速度约为地球表面的
,月球半径约
为地球的
,地球的第一宇宙速度为v。 下列说法正确的是( )
A.嫦娥六号绕月球飞行的三个轨道中,在轨道1 的周期最小
B.嫦娥六号绕月球飞行的三个轨道中,在轨道3 的机械能最大
C.嫦娥六号经过轨道1 的制动点的向心加速度大于经过轨道3 的制动点的向心加速度
D.如果在月球表面发射一颗绕月卫星,其最小的发射速度约为
【答案】D
【详解】A.根据开普勒第三定律
可知嫦娥六号绕月球飞行的三个轨道中,在轨道1 的周期最大,故A 错误;
B.依题意,到达月球后在制动点减速进行多次制动,依次进入椭圆轨道1、2 和近月圆轨
道3,所以嫦娥六号绕月球飞行的三个轨道中,在轨道3 的机械能最小,故B 错误;
C.根据
解得
可知嫦娥六号经过轨道1 的制动点的向心加速度等于经过轨道3 的制动点的向心加速度,
故C 错误;
D.根据
又
联立,解得
同理,如果在月球表面发射一颗绕月卫星,其最小的发射速度为
可得
即
故D 正确。
故选D。
5.如图所示为一种嵌在地面下的彩灯简化示意图,横截面规格为
的透明介质中央竖
线上有间隔均匀的7 个灯槽,在灯槽4 位置放入M 灯珠,发出的光线恰好在透明材质的上
表面边缘发生全反射。现准备将第二颗另一种颜色的N 灯珠放入灯槽内,接通电源后,两
灯珠发出的光线均能从材料上表面边缘射出。已知透明材料对M 光的折射率是对N 光折射
率的0.8 倍(不考虑光在介质中的多次反射),则下列安装方法可能满足条件的是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
如图1 所示,M 灯珠安装在灯槽4 位置安装,恰好在材料表面边缘发生全发射,材料对M
灯的折射率为
,根据全反射规律可知
可知M 灯与边缘连线小于5L 时,材料上表面将不能被全部照亮,所用M 灯需要安装在灯
槽5、6、7 的位置;
材料对N 灯的折射率为
,根据题意可知
则
解得N 灯与材料边缘的连线长度为
即N 灯如果和边缘连线小于6.25L,材料表面将不能被全部照亮;
如图2 所示,N 灯安装在灯槽6 位置时,N 灯与边缘连线的距离
满足要求;若安装在灯槽5 的位置时,N 灯与边缘连线的距离
不满足要求,因此N 灯只能安装在6 和7 的位置。
故选A。
6.如图所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个物体A、B。(B 物体与弹
簧栓接),A 的质量为
,B 的质量为
,弹簧的劲度系数为
,初始时系
统处于静止状态。现用竖直向上的恒定拉力
作用在物体A 上,使物体A 开始向上
运动,重力加速度的大小
取
,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A.
作用瞬间,A 和B 的加速度均为
B.B 的最大位移为0.4m
C.B 的速度最大时弹簧压缩量为0.2m
D.A 和B 在弹簧原长处分离
【答案】B
【详解】AD.F 未作用时,弹簧的压缩量为
解得
假设F 作用后一段时间A 和B 分离,此时对A 根据牛顿第二定律有
对B 根据牛顿第二定律有
解得A 和B 分离时弹簧的压缩量
说明F 作用在物体A 上后A 和B 立即分离。
F 作用瞬间,对A,根据牛顿第二定律得
解得
方向竖直向上
对B 根据牛顿第二定律得
解得
方向竖直向上,故AD 错误;
BC.A 和B 分离后B 做简谐运动,在平衡位置时,加速度为零,速度最大,则有
可得B 的速度最大时弹簧压缩量为
x3=0.1m
根据简谐运动的对称性可知,B 的最大位移为
sm=2(x1-x3)=2×(0.3-0.1)m=0.4m
故B 正确,C 错误。
故选B。
7.如图所示,一足够长的内部光滑绝缘圆管MN,与水平面夹角为37°,匀强磁场B 垂直
圆管所在的竖直平面。带负电小球沿圆管(小球直径略小于管直径) 由静止下滑,小球质
量为m,电荷量为 q,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.小球先加速后匀速
B.圆管对小球的弹力先减小后不变
C.小球从静止到对圆管弹力为零过程中洛伦兹力冲量的大小为
D.圆管对小球的弹力为零时小球离出发点的距离为
【答案】C
【详解】A.根据左手定则,带负电小球受到洛伦兹力方向垂直圆管向上,由于圆管内部
光滑,没有摩擦力,则小球所受重力沿圆管向下的分力提供合力,有
解得
所以小球做匀加速直线运动,故A 错误;
B.小球刚进入圆管时,圆管对小球的弹力垂直于圆管向上,弹力大小FN=mgcos37°- qvB
由于小球沿圆管向下做匀加速直线运动,速度逐渐增大,洛伦兹力增大,弹力减小。当洛
伦兹力增大到大于mgcos37°后,弹力反向增大,所以圆管对小球的弹力先减小后增大,故
B 错误;
C.假设小球对圆管弹力为零时,速度为v,则有qvB=mgcos37°
根据运动学公式v=at
联立解得小球从静止到对圆管弹力为零过程中所用时间
由于小球运动过程为匀加速直线运动,平均速度
该过程洛伦兹力的冲量为
故C 正确;
D.圆管对小球的弹力为零时小球的位移为
故D 错误。
故选C。
评卷人
得分
二、多选题
8.如图所示,BOD 是半圆的水平直径,OC 为竖直半径,半圆半径为R。现有质量相同的
a、b 两个小球分别从A、B 两点以一定的初速度水平抛出,分别击中半圆轨道上的D 点和
C 点,已知b 球击中C 点时动能为Ek,不计空气阻力,则( )
A.a 球击中D 点时动能为1.6Ek
B.a 球击中D 点时动能为1.25Ek
C.a、b 两球初速度之比为1 1∶
D.a、b 小球与轨道碰撞瞬间,重力的瞬时功率之比为1 1∶
【答案】AD
【详解】C.两个小球都做平抛运动,下落的高度相同都是R,根据
可知,运动的时间为
根据图象可知,a 球运动的水平位移为2R,则a 球的初速度为
b 球的水平位移为R,则b 球的初速度为
则a、b 两球初速度之比为2 1∶,C 错误;
AB.a 球从A 到D 的过程中,根据动能定理得
b 球从B 到C 的过程中,根据动能定理得
由以上两式得
A 正确,B 错误;
D.a、b 小球与轨道碰撞前瞬间,竖直方向速度
相等,则重力的瞬时功率也相同,即重力的瞬时功率之比为1 1∶,选项D 正确。
故选AD。
【点睛】本题主要考查了动能定理以及平抛运动基本公式的直接应用,解题的关键是要能
根据图象得出两个小球下落的高度和水平位移,难度适中。
9.如图所示,一轮轴可绕轴O 自由转动,其轮半径R=15cm、轴半径r=10cm,用轻质绳
缠绕在轮和轴上,分别在绳的下端吊起质量m=0.5kg、M=2kg 的物块,将两物块由静止释
放并开始计时,已知释放后两物块均做初速度为零的匀加速直线运动,不计轮轴的质量和
一切摩擦,取g=10m/s2。在M 下降、m 上升的过程中以下说法正确的是( )
A.M 减少的重力势能等于m 增加的重力势能
B.M 下降2.4m 时的速度大小为6m/s
C.M 所受绳子的拉力大小为8N
D.轮轴转动的角速度ω 与时间t 的关系为ω=50t
【答案】BD
【详解】A.因为不计轮轴的质量和一切摩擦,所以M、m 所组成的系统在运动过程中机
械能守恒,所以在M 下降、m 上升的过程中,M 减少的重力势能等于m 增加的重力势能与
系统增加的动能之和,故A 错误;
B.由题意知,轮半径R=15cm、轴半径r=10cm,根据线速度加速度关系可知
M 下降、m 上升的高度关系为
根据系统机械能守恒得
带入数据解得
故B 正确;
C.对M,根据动能定理有
得
故C 错误;
D.根据牛顿第二定律得M 的加速度为
所以
其中
,代入得
故D 正确。
故选BD。
10.半径分别为l 和3l 的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为2l、电阻为R 的均匀
金属棒AB 置于圆导轨上面,BA 的延长线通过圆导轨中心O,装置的俯视图如图所示,整
个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下。在两环之间接阻值也
为R 的定值电阻和电容为C 的电容器。金属棒在水平外力作用下以角速度ω 绕O 顺时针匀
速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触,导轨电阻不计。下列说法正确的是(
)
A.电容器的M 板带负电
B.金属棒两端电压为4Bωl2
C.电容器所带电荷量为2CBωl2
D.将金属棒转动角速度由ω 变为2ω,金属棒运动一周通过R 的电荷量变为原来的2
倍
【答案】AC
【详解】A.金属棒AB 转动做切割磁感线运动,产生感应电动势,金属棒AB 相当于电源,
由右手定则可知B 端电势高,A 端电势低,可知电容器的M 板带负电,A 正确;
B.金属棒AB 转动做切割磁感线运动,产生感应电动势为
由闭合电路欧姆定律可得
B 错误;
C.由电容的定义式
可得电容器所带电荷量为
C 正确;
D.将金属棒转动角速度由ω 变为2ω,则有金属棒AB 转动产生感应电动势为
由闭合电路欧姆定律可得此时电路中的电流为
由电流的定义式
可得,金属棒运动一周通过R 的电荷量
可知金属棒运动一周通过R 的电荷量与金属棒转动角速度ω 无关,D 错误。
故选AC。
评卷人
得分
三、实验题
11.某学习小组利用如图装置验证动量守恒定律,器材有:斜槽轨道(倾斜部分与水平部分
平滑连接,水平轨道一侧固定有刻度尺),材料相同、表面粗糙程度相同的滑块A,B.
将滑块A 从P 点由静止释放,记录滑块A 停下的位置坐标x1;在水平轨道上放置滑块B,
位置坐标记为x0,再次将滑块A 从斜槽轨道上P 点由静止释放,置滑块A 滑下后与滑块B
发生碰撞,碰后粘连在一起,碰后记录滑块A、B 停下来的位置坐标x2。
请回答下列问题:
(1)为完成该实验,还需要的实验器材有__________。
(2)第一次验证结果不理想,你认为下列同学的说法有道理的是 。
A.小刘认为:把水平轨道左侧略微垫高一点,使得滑块在轨道上做匀速直线运动
B.小李认为:测量位移时,A、B 滑块都应该读右侧面所对的位置坐标
C.小周认为:读滑块A 右侧面的位置坐标,读滑块B 左侧面的位置坐标
D.小张认为:读A、B 滑块左侧面所对的位置坐标
(3)某次实验中,滑块A 的质量m1,滑块B 的质量m2,在实验误差允许的范围内,如果满
足关系式________,可以验证A、B 碰撞动量守恒:如果还想验证A、B 的碰撞有动能损
失,需要验证关系式_______成立(选用字母m1、m2、x0、x1、x2来表示)。
【答案】(1)天平
(2)C
(3)
【详解】(1)验证动量守恒定律需计算A、B 滑块碰撞前后的动量,A、B 滑块碰撞前后
的速度可通过匀变速直线运动速度位移公式
求出,故还需天平测量A、B 滑块的质
量。
(2)A.滑块在水平轨道上做匀减速运动,滑块碰撞前后的速度可通过匀变速直线运动速
度位移公式求出,不需要把水平轨道左侧略微垫高一点,使得滑块在水平轨道上做匀速直
线运动,故A 错误;
BCD.滑块A 在斜槽轨道末端时,滑块A 右侧面与刻度尺零刻度对齐,为减小读数误差以
及滑块长度的影响,测量位移时,A 滑块应该读右侧面所对的位置坐标,碰撞时B 的左侧
与A 碰撞,故滑块B 应该读左侧面的位置坐标,故C 正确,BD 错误。
故选C。
(3)根据动力学公式
由牛顿第二定律得加速度大小
可知,滑块A 碰撞滑块B 前的速度为
滑块A、B 碰撞后的速度为
若A、B 滑块碰撞前后动量守恒,则
联立可得
若A、B 的碰撞有能量损失,则
可得
12.某实验小组要将电流表G(铭牌标示:
,
)改装成量程为1V
和3V 的电压表,并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、
开关和标准电压表等实验器材,按图(1)所示连接电路,其中虚线框内为改装电路。
(1)开关
闭合前,滑片P 应移动到________(填“M”或“N”)端。
(2)根据要求和已知信息,电阻箱
的阻值已调至
,则
的阻值应调至
________
。
(3)当单刀双掷开关
与a 连接时,电流表G 和标准电压表V 的示数分别为I、U,则电
流表G 的内阻可表示为________。(结果用U、I、
、
表示)
(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,经排查发现电
流表G 内阻的真实值与铭牌标示值有偏差,则只要________即可。(填正确答案标号)
A. 增大电阻箱
的阻值
B. 减小电阻箱
的阻值
C. 将滑动变阻器的滑片P 向M 端滑动
(5)校准完成后,开关
与b 连接,电流表G 的示数如图(2)所示,此示数对应的改装
电压表读数为________V。(保留2 位有效数字)
【答案】(1)M (2)4000
(3)
(4)A (5)0.86
【解析】
【小问1 详解】
由图可知,该滑动变阻器采用分压式接法,为了电路,在开关S1闭合前,滑片P 应移到M
端;
【小问2 详解】
当开关S2接b 时,电压表量程为1V,根据欧姆定律
当开关S2接a 时,电压表量程为3V,根据欧姆定律
其中
联立解得
【小问3 详解】
当开关S2接a 时,根据欧姆定律
可得电流表G 的内阻可表示为
【小问4 详解】
校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,可知电流表G 内阻
的真实值小于铭牌标示值,根据闭合电路的欧姆定律可以增大两电阻箱的阻值。
故选A。
【小问5 详解】
根据闭合电路欧姆定律
评卷人
得分
四、解答题
13.如图,光滑圆槽的半径L 远大于小球运动的弧长。甲、乙、丙三小球(均可视为质点)
同时由静止释放,开始时乙球的位置B 低于甲球位置A,甲球与圆心连线和竖直方向夹角
为θ,丙球释放位置C 为圆槽的圆心,Q 为圆槽最低点;重力加速度为g。若甲、乙、丙三
球不相碰,求:
(1)求甲球运动到O 点速度大小;
(2)通过计算分析,甲乙丙三球谁先第一次到达O 点;
(3)若单独释放甲球从释放到第15 次经过O 点所经历的时间。
【答案】(1)
;(2)丙球最先到达;(3)
【详解】(1)设甲球质量为m 根据题意可知甲球静止释放,运动到O 点过程,由动能定
理
解得甲球运动到O 点速度大小为
(2)对于丙球,根据自由落体运动规律有
解得
对于甲乙两球可看成类似单摆的简谐运动,其运动周期为
甲乙两球第一次到达点O 时运动
周期,则
丙球最先到达,甲乙同时到达。
(3)根据题意可知甲球做简谐运动,运动一个周期经过两次O 点,第15 次经过O 点所经
历的时间为
已知周期
联立解得
14..如图所示,质量为m 的凹槽A 放在倾角
的足够长的绝缘斜面上,斜面固定在
水平地面上,槽内左端用轻弹簧和质量为2m 的物体B 相连,空间存在垂直斜面向上的匀
强电场、电场强度大小
(g 为重力加速度大小)。质量为m、电荷量为q 的带正
电物体C 静置在凹槽A 中时,A、B、C 恰好能处于静止状态。现将C 取出,在A 内移动B
到某位置后撤去外力,此时A、B 静止,再将C 从斜面上A 的上方某点由静止释放后,C
以大小为
的速度与A 碰撞后立即粘在一起,已知A、B 均绝缘且不带电,A、B 间接触面
光滑,C 与A、C 与斜面间都绝缘,整个过程中,物体C 所带的电荷量保持不变,最大静
摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧弹性势能与弹簧伸长量的平方成正比。求:
(1)凹槽A 与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)当弹簧伸长量变为碰前瞬间压缩量的2 倍时,A、B、C 三者速度恰好相同,求C 与
A 碰撞前弹簧的弹性势能;
(3)从C 与A 碰后瞬间开始计时,经过时间t,弹簧形变量恢复到与初始时的压缩量相等,
求该过程中,弹簧弹力对B 的冲量大小。
【答案】(1)
;(2)
;(3)见解析
【详解】(1)以A、B、C 整体为研究对象,对整体受力分析,有
解得
(2)设初始时弹簧弹性势能为Ep,由题意,当弹簧伸长量为初始压缩量的2 倍时,弹性势
能为4Ep,C 与A 碰撞过程,由动量守恒定律有
从C 与A 碰撞,到A、B、C 共速,由动量守恒定律和能量守恒定律有
解得
(3)从C 与A 碰后瞬间开始计时,到弹簧形变量等于初始时弹簧的压缩量,将A 和C 看
成一个整体,B 与A,C 之间的碰撞类似弹性碰撞,有
解得
或
弹簧第1、3、5、……、
次恢复初始时的压缩状态时,有
由动量定理有
解得
即冲量大小为
;
弹簧第2、4、6、……、
次恢复初始时的压缩状态时,有
由动量定理有
解得
即冲量大小为
。
15 如图所示,在xOy 坐标系x<0 区域内存在平行于x 轴、电场强度大小为E(E 未知)的
匀强电场,分界线OP 将x>0 区域分为区域I 和区域II,区域I 存在垂直纸面向外、磁感应
强度大小为B(B 未知)的匀强磁场,区域II 存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为
的匀强磁场及沿y 轴负方向、电场强度大小为
的匀强电场。一质量为
m、电荷量为q 的带正电粒子从
点以初速度v0垂直电场方向进入第二象限,经N
点进入区域I,此时速度与y 轴正方向的夹角为60°,经区域I 后由分界线OP 上的A 点(图
中未画出)垂直分界线进入区域II,不计粒子重力及电磁场的边界效应。已知v0=2m/s,
,求:
(1)N 点的y 轴坐标yN;
(2)带电粒子从M 点运动到A 点的时间t;
(3)粒子在区域II 中运动时,第1 次和第2n+1 次(n≥1)经过x 轴的位置之间的距离s。
【答案】(1)
(2)
(3)
,
【解析】
【小问1 详解】
粒子经过
点时的速度
经过
点时的
轴分速度
由类平抛规律有
,
联立解得
【小问2 详解】
粒子从
点到
点,由
联立解得
从
点运动到
点,其运动轨迹如图所示
由几何关系可得,粒子在区域中做匀速圆周运动的半径
可知运动时间
则带电粒子从
点运动到
点的时间
【小问3 详解】
粒子从
点到
点,由动能定理得
解得
粒子在区域中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力
解得
在
点将速度
分解为沿
轴分速度
和沿
轴负向分速度
,如图所示,设
对应的
洛伦兹力与静电力平衡,这样粒子进入区域
中的运动分解为以
的匀速直线运动和
以
的匀速圆周运动,静电力等于洛伦兹力有
联立解得
则
设对应的匀速圆周运动的半径为
,由洛伦兹力提供向心力有
联立解得
运动周期为
其运动轨迹如图
所示
粒子从第次到第
次经过
轴,共运动了
个周期,时间
距离
联立解得
,