最新高中物理模拟试题实战红黑系列之七 11页

最新高中物理模拟试题实战红黑系列之七 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦 干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分, 共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~5 题只有一项符合 题目要求，第 6~8 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 1．如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直。一小物块以速度 v 从轨道下端滑入 轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时。对 应的轨道半径为（重力加速度大小为 g） A． 2 16 v g B． 2 8 v g C． 2 4 v g D． 2 2 v g 【答案】 B 【解析】物块由最低点到最高点有： 2 2 1 1 12 2 2 mv mgr mv ；物块做平抛运动： x=v1t ； 4rt g ；联立解 得： 2 24 16vx r r g ，由数学知识可知，当 2 2 4 2 16 8 v vgr g 时， x 最大，故选 B。 2．如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场， P 为磁场边界上的一点。大量相同的带电 粒子以相同的速率经过 P 点，在纸面内沿不同的方向射入磁场。若粒子射入速率为 1v ，这些粒子在磁 场边界的出射点分布在六分之一圆周上； 若粒子射入速率为 2v ，相应的出射点分布在三分之一圆周上。 不计重力及带电粒子之间的相互作用。则 2 1:v v 为 A． 3 : 2 B． 2 :1 C． 3 :1 D． 3: 2 【答案】 C 3. 高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动，在启动阶段列车的动能（ ） A. 与它所经历的时间成正比 B. 与它的位移成正比 C. 与它的速度成正比 D. 与它的动量成正比 【答案】 B 4. 如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块 P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力 F 作用在 P 上，使其向上做匀加速直线运动，以 x 表示 P 离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表 示 F 和 x 之间关系的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】 A 【解析】本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、力随位移变化的图线及其相关的知识点。 由牛顿运动定律， F-mg+F 弹 =ma，F 弹=k( x0- x), kx0=mg，联立解得 F=ma+ kx，对比题给的四个图象，可能正确 的是 A。 【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识，匀变速直线运动规律贯穿高中物理。 5. 如图，三个固定的带电小球 a、b 和 c，相互间的距离分别为 ab=5 cm， bc=3 cm，ca=4 cm。小球 c 所受 库仑力的合力的方向平衡于 a、b 的连线。设小球 a、b 所带电荷量的比值的绝对值为 k，则（ ） A. a、b 的电荷同号， B. a、b 的电荷异号， C. a、b 的电荷同号， D. a、b 的电荷异号， 【答案】 D 【解析】本题考查库仑定律、受力分析及其相关的知识点。 对小球 c 所受库仑力分析，画出 a 对 c 的库仑力和 b 对 c 的库仑力，若 a 对 c 的库仑力为排斥力， ac 的电 荷同号，则 b 对 c 的库仑力为吸引力， bc 电荷为异号， ab 的电荷为异号；若 a 对 c 的库仑力为引力， ac 的电荷异号，则 b 对 c 的库仑力为斥力， bc 电荷为同号， ab 的电荷为异号，所以 ab 的电荷为异号。设 ac 与 bc 的夹角为 θ，利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律可得， Fac=k’ ，Fbc =k’ ，tan θ=3/4 ， tan θ= F bc / F ac，ab 电荷量的比值 k= ，联立解得： k=64/27 ，选项 D正确。 【点睛】此题将库仑定律、受力分析、平行四边形定则有机融合，难度不大。 6．某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈 的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直 面内，永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将 A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉 B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉 C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉 D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉 【答案】 AD 【解析】为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，将左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉，这样 当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力水平而转动，转过一周后再次受到同样的安培力而使其转动， 选项 A 正确；若将左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，则当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力 水平而转动，转过半周后再次受到相反方向的安培力而使其停止转动，选项 B 正确；左转轴上侧的绝缘漆 刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，电路不能接通，故不能转起来，选项 C 错误；若将左转轴上下两侧的绝 缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，这样当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力水平而转动， 转过半周后电路不导通，转过一周后再次受到同样的安培力而使其转动，选项 D正确；故选 AD。 7．如图所示是氢原子的能级图，大量处于 n＝ 5 激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出 10 种不 同频率的光子，其中莱曼系是指氢原子由高能级向 n＝ 1 能级跃迁时释放的光子，则（ ） A．10 种光子中频率最低的是从 n＝5 激发态跃迁到基态时产生的 B．10 种光子中有 4 种属于莱曼系 C．使 n＝5 能级的氢原子电离至少要 0.85 eV 的能量 D．从 n＝2 能级跃迁到基态释放光子的能量大于从 n＝3 能级跃迁到 n＝2 能级释放光子的能量 【答案】 BD 【解析】 A．由 5n 激发态跃迁到基态时产生的光子能量最大，频率最高， A 项错误： B．5→1 、4→1 、3→1 和 2→1 跃迁时释放的 4 种光子属于莱曼系， B 项正确； C．使 5n 能级的氢原子电离至少要 0.54eV 的能量， C 项错误； D．从 2n 能级跃迁到基态释放光子的能量为 3.4eV ( 13.6eV) 10.2eV 从 3n 能级跃迁到 2n 能级释放光子的能量为 1.51eV ( 3.4eV) 1.89eV D 选项正确。 故选 BD 。 8．小球甲从斜面顶端以初速度 v 沿水平方向抛出，最终落在该斜面上．已知小球甲在空中运动的时间为 t， 落在斜面上时的位移为 s，落在斜面上时的动能为 Ek，离斜面最远时的动量为 p．现将与小球甲质量相同的 小球乙从斜面顶端以初速度 v n （ n＞1）沿水平方向抛出，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（） A．小球乙落在斜面上时的位移为 s n B．小球乙在空中运动的时间为 t n C．小球乙落在斜面上时的动能为 2 kE n D．小球乙离斜面最远时的动量为 2 p n 【答案】 BC 【解析】 设 斜 面 倾 角 为 θ ， 则 21 2tan gt vt ， 解 得 2 tanvt g ； 22 tan cos cos vt vs g ， 2 2 2 2 21 1( 4 tan ) (1 4tan ) 2 2kE m v v mv ；则将与小球甲质量相同的小球乙从斜面顶端以初速度 v/n 沿水平方向抛出时，小球乙在空中运动的时间为 t/n；小球乙落在斜面上时的位移为 s/n2；小球乙落在斜面 上时的动能为 Ek/n2，选项 A 错误， BC 正确；小球离斜面最远时，速度方向平行斜面，大小为 1 cos vv ， 动量为 1 1 cos mvP mv ，则将与小球甲质量相同的小球乙从斜面顶端以初速度 v/n 沿水平方向抛出时，小 球乙离斜面最远时的动量为 p/n，选项 D 错误；故选 BC. 二、非选择题：第 9~12题，其中， 9 至 10 是填空题， 11 至 12 为计算题，共 52 分。 9. 如图是一个多用表欧姆档内部电路示意图。电流表满偏电流 0.5mA、内阻 10Ω；电池电动势 1.5V、内阻 1Ω；变阻器 0R 阻值 0- 5000 Ω。 （1）该欧姆表的刻度值是按电池电动势为 1.5V 刻度的，当电池的电动势下降到 1.45V 、内阻增大到 4Ω 时 仍可调零。调零后 0R 阻值将变 _________（选填“大”或“小” ）；若测得某电阻阻值为 300Ω，则这个电阻 的真实值是 ________Ω （2）该欧姆表换了一个电动势为 1.5V ，内阻为 10Ω 的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果 ___________（选填“偏大”或“偏小”或“准确” ） 【答案】 （ 1）小； 290（2）准确 试题分析： （1）由闭合电路欧姆定律 : 0RrR EI g g 得: rR I ER g g 0 ，因为式中 E 变小， r 变大， 故 R0 将减小；因为该欧姆表的刻度是按电池电动势为 E=1.5V 刻度的。测得某电阻阻值为 300Ω 时，电流表 中的电流 RR EI ，其它 gI ER ，当电池电动势下降到 E′=1.45V 时，此时欧姆表的内阻 gI ER ， 由闭合电路欧姆定律得 RR EI ，解得真实值 R′ =290Ω。 （2）该欧姆表换了一个电动势为 1.5V ，内阻为 10Ω 的电池，调零后测量某电阻的阻值的测量结果准确， 因为电源的内阻的变化，可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消。 考点：多用表的应用 10. 某同学用图（ a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用 的频率有 20 Hz 、30 Hz 和 40 Hz 。打出纸带的一部分如图（ b）所示。 该同学在实验中没有记录交流电的频率 f ，需要用实验数据和其它题给条件进行推算。 （1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用 f 和图（ b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器 打出 B 点时，重物下落的速度大小为 _________，打出 C点时重物下落的速度大小为 ________，重物下落的 加速度大小为 ________． （2）已测得 1s =8.89 cm ， 2s =9.50 cm ， 3s =10.10 cm ；当重力加速度大小为 9.80 m/ 2s ，实验中重物受到 的平均阻力大小约为其重力的 1%。由此推算出 f 为________ Hz 。 【答案】（ 1） 1 2 ( s1+s2) f 1 2 ( s2+s3) f 1 2 ( s3–s1) f 2 （2）40 （2）由牛顿第二定律得： mg kmg ma ，解得： 3 1 2(1 )k gf s s ，代入数值解得： f =40Hz。 11.如图所示，在倾角为 θ= 30o 的光滑斜面的底端有一个固定挡板 D，小物体 C 靠在挡板 D 上，小物体 B 与 C 用轻质弹簧拴接．当弹簧处于自然长度时， B 在 O 点；当 B 静止时， B 在 M 点， 已知 OM = l．在 P 点还有一小物体 A，使 A 从静止开始下滑， A、B 相碰后一起压缩弹簧． A 第一次脱离 B 后最高能上升到 N 点，且 ON = 1.5l．B 向上运动时还会拉伸弹簧，能使 C 物体刚好能脱离挡板 D．已知 A、B、C 的质量都是 m，重力加速度为 g．已知弹性势能与形变量大小有关．试求： (1)弹簧的劲度系数； (2)弹簧第一次恢复到原长时小物体 B 的速度大小； (3)M、P 两点之间的距离． 【答案】 (1) 2 mg l (2) 3 2 gl (3)9l 【解析】 (1)B 静止时，受力如图所示， 根据物体平衡条件得 kl mgsin 弹簧的劲度系数 2 mgk l (2)当弹簧第一次恢复原长时 A、B 恰好分离，设此时 A、B 速度的大小为 v3，对 A 物体，从 A、B 分离到 A 速度变为 0 的过程，根据机械能守恒定律得 2 3 1 2 mv mg h 此过程中 A 物体上升的高度 1.5h lsin 得 3 3 2 v gl (3)设 A 与 B 相碰前速度的大小为 v1，A 与 B 相碰后速度的大小为 v2，M、P 之间距离为 x，对 A 物体，从 开始下滑到 A、B 相碰的过程，根据机械能守恒定律得 2 1 1 2 mgxsin mv A 与 B 发生碰撞，根据动量守恒定律得 1 2( )mv m m v 设 B 静止时弹簧的弹性势能为 EP，从 A、 B 开始压缩弹簧到弹簧第一次恢复原长的过程，根据机械能守恒 定律得 2 2 2 3 1 1( ) ( ) ( ) 2 2Pm m v E m m v m m glsin B 物体的速度变为 0 时， C 物体恰好离开挡板 D，此时弹簧的伸长量也为 l，弹簧的弹性势能也为 EP 对 B 物体和弹簧，从 A、B 分离到 B 速度变为 0 的过程，由机械能守恒定律得 2 3 1 2 pmv mglsin E 解得 M、P 两点之间的距离 9x l 12. 如图， 在 y>0 的区域存在方向沿 y 轴负方向的匀强电场， 场强大小为 E，在 y<0 的区域存在方向垂直于 xOy平面向外的匀强磁场。 一个氕核 1 1H和一个氘核 2 1H先后从 y 轴上 y=h 点以相同的动能射出， 速度方向沿 x 轴正方向。已知 1 1H进入磁场时，速度方向与 x 轴正方向的夹角为 60°，并从坐标原点 O处第一次射出磁 场。 1 1H的质量为 m，电荷量为 q 不计重力。求 （1） 1 1H第一次进入磁场的位置到原点 O的距离 （2）磁场的磁感应强度大小 （3） 1 2H第一次离开磁场的位置到原点 O的距离 【答案】 （ 1） ；（2） ；（3） 【解析】本题考查带电粒子在电场中的类平抛运动、在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关的知识点，意 在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力。 （1） 在电场中做类平抛运动，在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示。设 在电场中的加速度大 小为 ，初速度大小为 ，它在电场中的运动时间为 ，第一次进入磁场的位置到原点 Ｏ的距离为 。由 运动学公式有 ① ② 由题给条件， 进入磁场时速度的方向与 x 轴正方向夹角 。 进入磁场时速度的 y 分量的 大小为 ③ 联立以上各式得 ④ （2） 在电场中运动时，由牛顿第二定律有 ⑤ 设 进入磁场时速度的大小为 ，由速度合成法则有 ⑥ 设磁感应强度大小为 B， 在磁场中运动的圆轨道半径为 ，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 ⑦ 由几何关系得 ⑧ 联立以上各式得 ⑨ （3）设 在电场中沿 x 轴正方向射出的速度大小为 ，在电场中的加速度大小为 ，由题给条件得 ⑩ 由牛顿第二定律有 ? 设 第一次射入磁场时的速度大小为 ，速度的方向与 x 轴正方向夹角为 ，入射点到原点的距离 为 ，在电场中运动的时间为 。由运动学公式有 ? ? ? ? 联立以上各式得 ， ， ? 设 在磁场中做圆周运动的半径为 ，由⑦ ? 式及粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径公式得 ? 所以出射点在原点左侧。设 进入磁场的入射点到第一次离开磁场的出射点的距离为 ，由几何关系有 ? 联立④⑧ ??? 式得， 第一次离开磁场时的位置到原点 O的距离为 ?