- 224.15 KB
- 2021-06-02 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
河南省驻马店市 2021 届新高考物理模拟试题( 3)
一、单项选择题:本题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合
题目要求的
1.频率为 的入射光照射某金属时发生光电效应现象。已知该金属的逸出功为 W ,普朗克常量为 h,电
子电荷量大小为 e,下列说法正确的是( )
A.该金属的截止频率为
h
W
B.该金属的遏止电压为
h W
e
C.增大入射光的强度,单位时间内发射的光电子数不变
D.增大入射光的频率,光电子的最大初动能不变
【答案】 B
【解析】
【分析】
【详解】
A.金属的逸出功大小和截止频率都取决于金属材料本身,用光照射某种金属,要想发生光电效应,要求
入射光的频率大于金属的截止频率,入射光的能量为 h ,只有满足
h W
便能发生光电效应,所以金属的逸出功为
0W h
即金属的截止频率为
0
W
h
所以 A 错误;
B.使光电流减小到 0 的反向电压 cU 称为遏制电压,为
k
c
EU
e
再根据爱因斯坦的光电效应方程,可得光电子的最大初动能为
kE h W
所以该金属的遏止电压为
c
h WU
e
所以 B 正确;
C.增大入射光的强度,单位时间内的光子数目会增大,发生了光电效应后,单位时间内发射的光电子数
将增大,所以 C 错误;
D.由爱因斯坦的光电效应方程可知,增大入射光的频率,光电子的最大初动能将增大,所以 D 错误。
故选 B。
2.甲乙两车在相邻的平行车道同向行驶,做直线运动, v-t 图像如图所示,二者最终停在同一斑马线处,
则( )
A.甲车的加速度小于乙车的加速度
B.前 3s 内甲车始终在乙车后边
C. t=0 时乙车在甲车前方 9.4m 处
D. t=3s 时甲车在乙车前方 0.6m 处
【答案】 D
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据 v-t 图的斜率大小表示加速度大小,斜率绝对值越大加速度越大,则知甲车的加速度大于乙车的
加速度,故 A 错误;
BCD .设甲运动的总时间为 t,根据几何关系可得
3 15
18t
解得
3.6st
在 0-3.6s 内,甲的位移
18 3.6= m=32.4m
2
x甲
0-4s 内,乙的位移
12 4= m=24m
2
x乙
因二者最终停在同一斑马线处,所以, t=0 时乙车在甲车前方
=8.4mx x x甲 乙
0-3s 内,甲、乙位移之差
6 3 m 9m
2
x
因 t=0 时乙车在甲车前方 8.4m 处,所以 t=3s 时甲车在乙车前方 0.6m 处,由此可知,前 3s 内甲车先在乙
车后边,后在乙车的前边,故 BC 错误, D 正确。
故选 D。
3.在港珠澳大桥建设中,将数根直径 22 米、高 40.5 米的空心钢筒打入海底围成人工岛,创造了快速筑
岛的世界纪录.一根钢筒的重力为 G,由如图所示的起重机用 8 根对称分布的、长为 22 米的钢索将其吊
起,处于静止状态,则 ( )
A.钢筒受到 8 个力作用
B.每根钢索受到的拉力大小为 3
12
G
C.钢筒的重心可能在钢筒上
D.钢筒悬吊在空中可能处于失重状态
【答案】 B
【解析】
【详解】
A.钢筒受到重力和 8 根钢索的拉力共 9 个力作用,选项 A 错误;
B.由题意知,每根钢索与竖直方向夹角为 30°,设每根钢索的拉力大小为 F,钢筒处于静止状态,则由平
衡条件有
8Fcos 30 °= G
解得
F= 3
12
G
结合牛顿第三定律可知,选项 B 正确;
C.钢筒空心,它的重心一定不在钢筒上,选项 C 错误;
D.钢筒悬吊在空中处于静止状态,加速度为零,选项 D 错误。
故选 B。
4.如图所示,劲度系数为 k 的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为 m 的物体 P 接
触,但未与物体 P 连接,弹簧水平且无形变。现对物体 P 施加一个水平向右的瞬间冲量,大小为 I 0,测得
物体 P 向右运动的最大距离为 x0,之后物体 P 被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧 2x0处。 已知弹簧始
终在弹簧弹性限度内, 物体 P 与水平面间的动摩擦因数为 μ,重力加速度为 g,下列说法中正确的是 ( )
A.物体 P 与弹簧作用的过程中,系统的最大弹性势能
2
0
03
2P
IE mgx
m
B.弹簧被压缩成最短之后的过程, P 先做加速度减小的加速运动,再做加速度减小的减速运动,最后做
匀减速运动
C.最初对物体 P 施加的瞬时冲量 0 02 2I m gx
D.物体 P 整个运动过程,摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量大小相等、方向相反
【答案】 C
【解析】因物体整个的过程中的路程为 4x 0,由功能关系可得:
2
2 0
0 0
1·4
2 2
Img x mv
m
= = ,可知,
0 02 2I m gx= ,故 C 正确;当弹簧的压缩量最大时,物体的路程为 x0,则压缩的过程中由能量关系可
知: 2
0 0
1
2 Pmv mgx E= ,所以: EP=
2
0
2
I
m
- μ mgx0(或 EP=3μ mgx0).故 A 错误;弹簧被压缩成最短
之后的过程, P 向左运动的过程中水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,而弹簧的
弹力随着压缩量的减小而减小, 可知物体先做加速度先减小的变加速运动, 再做加速度增大的变减速运动,
最后物体离开弹簧后做匀减速运动; 故 B 错误; 物体 P 整个运动过程, P 在水平方向只受到弹力与摩擦力,
根据动量定理可知,摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量的和等于 I 0,故 D 错误.故选 C.
点睛:本题分析物体的受力情况和运动情况是解答的关键,要抓住加速度与合外力成正比,即可得到加速
度是变化的.运用逆向思维研究匀减速运动过程,求解时间比较简洁.
5.如图所示,虚线表示某点电荷 Q 所激发电场的等势面,已知 a、 b 两点在同一等势面上, c、d 两点在
另一个等势面上.甲、乙两个带电粒子以相同的速率,沿不同的方向从同一点 a 射入电场,在电场中沿不
同的轨迹 adb 曲线、 acb 曲线运动.则下列说法中正确的是
A.两粒子电性相同
B.甲粒子经过 c 点时的速率大于乙粒子经过 d 点时的速率
C.两个粒子的电势能都是先减小后增大
D.经过 b 点时,两粒子的动能一定相等
【答案】 B
【解析】
根据曲线运动时质点所受的合力指向轨迹的内侧可知,甲受到引力,乙受到斥力,则甲与 Q 是异种电荷,
而乙与 Q 是同种电荷,故两粒子所带的电荷为异种电荷.故 A 错误.甲粒子从 a 到 c 过程,电场力做正
功,动能增加,而乙从 a 到 d 过程,电场力做负功,动能减小,两初速度相等,则知甲粒子经过 c 点时的
速度大于乙粒子经过 d 点时的速度.故 B 正确.甲粒子从 a 到 b 过程,电场力先做正功后做负功,电势
能先减小后增大;电场力对乙粒子先做负功后做正功,电势能先增大后减小.故 C 错误. a 到 b 时,电场
力对两粒子的做的功都是 0,两个粒子的速率再次相等,由于不知道质量的关系,所以不能判定两个粒子
的动能是否相等.故 D 错误.故选 B.
6.人站在地面上,先将两腿弯曲,再用力蹬地,就能跳离地面,人能跳起离开地面的原因是 ( )
A.人对地球的作用力大于地球对人的引力
B.地面对人的作用力大于人对地面的作用力
C.地面对人的作用力大于地球对人的引力
D.人除受地面的弹力外,还受到一个向上的力
【答案】 C
【解析】
试题分析:地面对人的弹力与人对地面的弹力是一对作用力和反作用力,大小相等,故 B 错误;人之所以
能跳起离开地面,地面对人的弹力大于地球对人的吸引力,人具有向上的合力,故 C 正确, AD 错误.
考点:牛顿第三定律
【名师点睛】人对地的作用力与地对人的作用力是一对作用力和反作用力,人之所以能跳起离开地面,可
以对人进行受力分析,人具有向上的合力.
二、多项选择题:本题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目
要求.全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分
7.如图, MN 、PQ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成 θ =37°角固定, M 、P 之间接电阻箱 R,导轨所
在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为 B=0.5T 。质量为 m 的金属杆 ab 水
平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为 r。现从静止释放杆 ab,当电阻箱 R=0Ω 时,杆的最大速度为
2m/s,当电阻箱 R=4Ω 时,杆的最大速度为 4m/s。已知轨距为 L=2m ,重力加速度 g 取 10m/s2,轨道足够
长且电阻不计。以下说法正确的是( )
A.杆 ab 的最大速度随电阻箱 R 的增大而均匀增大
B.当 R 一定时,杆 ab 下滑时通过 R 的电流方向由 P 到 M
C.当 R=4Ω 时,杆 ab 从释放到获得最大速度的过程中,杆 ab 所受安培力的功率等于杆 ab 的热功率
D.由已知条件可以求得
1 kg
12
m , 4Ωr
【答案】 AD
【解析】
【详解】
A.设杆 ab 的最大速度为 v ,根据平衡条件可得
2 2
sinθ
B L vmg BIL
R r
解得
2 2
( )sinθmg R rv
B L
所以杆 ab 的最大速度随电阻箱 R 的增大而均匀增大,故 A 正确;
B.当 R 一定时, 杆 ab 下滑时根据右手定则可知通过 ab 的电流方向由 b 到 a ,则通过 R的电流方向由 M
到 P ,故 B 错误;
C.当 4ΩR 时,杆 ab 从释放到获得最大速度的过程中,杆 ab所受安培力的功率等于杆 ab 的热功率与
电阻箱产生的热功率之和,故 C 错误;
D.由于 2 2
( )sinθmg R rv
B L ,根据题意可知,当电阻箱 0ΩR 时,杆的最大速度为 2m/s,代入则有
1
2
mr
当电阻箱 4ΩR 时,杆的最大速度为 4m/s,代入则有
2(4 )=
3
m r
联立可得
1 kg
12
m , 4Ωr
故 D 正确;
故选 AD 。
8.如图所示,实线为正电荷与接地的很大平板带电体电场的电场线,虚线为一以点电荷为中心的圆, a、
b、c 是圆与电场线的交点 .下列说法正确的是 ( )
A.虚线为该电场的一条等势线 B.a 点的强度大于 b 点的强度
C. a 点的电势高于 b 点的电势 D.检验电荷 -q 在 b 点的电势能比 c 点的大
【答案】 CD
【解析】
【详解】
A.虚线上各点的电场线与虚线不都是垂直的,则虚线不是该电场的一条等势线,选项 A 错误;
B.因 b 点的电场线较 a 点密集,则 a 点的强度小于 b 点的强度,选项 B 错误;
C.正电荷到 a 点间平均场强比正电荷到 b 点的平均场强小,则正电荷与 a 点间电势差小于正电荷与 b 点
间电势差,可知 a 点的电势高于 b 点的电势,选项 C 正确;
D.通过画出过 b 点的等势线可知, b 点的电势低于 c 点,则检验电荷 -q 在 b 点的电势能比 c 点的大,选
项 D 正确。
9.下列说法正确的是 _______。
A.分子间距离减小时,分子势能一定增大
B.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔
C.在绝热压缩和等温压缩过程中,气体内能均不变
D.热量不能自发地从低温物体传到高温物体
E.当人们感到干燥时,空气的相对湿度较小
【答案】 BDE
【解析】
【详解】
A.分子间作用力表现为引力时,分子间距离减小,分子力做正功,分子势能减小,故 A 错误;
B.晶体与非晶体的区别在于有无固定的熔点,晶体有固定的熔点而非晶体没有,故 B 正确;
C.在绝热压缩过程中,外界对气体做功而气体与外界无热交换气体内能一定增加,故 C 错误;
D.热量不能自发地从低温物体传到高温物体,符合热力学第二定律的表述,故 D 正确;
E.当人们感到干燥时,空气的相对湿度较小,故 E 正确。
故选 BDE 。
10.如图甲所示,竖直放置的 U 形导轨上端接一定值电阻 R,U 形导轨之间的距离为 2L ,导轨内部存在
边长均为 L 的正方形磁场区域 P、Q,磁场方向均垂直导轨平面 (纸面 )向外。已知区域 P 中的磁场按图乙
所示的规律变化 (图中的坐标值均为已知量 ),磁场区域 Q 的磁感应强度大小为 B 0。将长度为 2L 的金属棒
MN 垂直导轨并穿越区域 Q 放置,金属棒恰好处于静止状态。已知金属棒的质量为 m、电阻为 r ,且金属
棒与导轨始终接触良好,导轨的电阻可忽略,重力加速度为 g。则下列说法正确的是( )
A.通过定值电阻的电流大小为
02
mg
B L
B. 0~t1 时间内通过定值电阻的电荷量为
1
0
mgt
B L
C.定值电阻的阻值为
3
1 0 0
1
B B L B
mgt
D.整个电路的电功率为
1 0
0 1
mg B B L
B t
【答案】 BD
【解析】
【分析】
【详解】
A.金属棒恰好处于静止状态,有
0mg B IL
解得电流大小
0
mgI
B L
故 A 错误;
B. 0~t 1 时间内通过定值电阻的电荷量
1
1
0
mgtq It
B L
B 项正确;
C.根据题图乙可知,感应电动势
22
1 0
1
B B LBLE
t t
又
( )E I R r
联立解得
3
1 0 0
1
B B L BR r
mgt
故 C 错误;
D.整个电路消耗的电功率
2
1 0 1 0
1 0 0 1
B B L mg B B LmgP EI
t B L B t
故 D 正确。
故选 BD 。
11.如图甲所示, 轻弹簧下端固定在倾角 37°的粗糙斜面底端 A 处,上端连接质量 3kg 的滑块 (视为质点) ,
斜面固定在水平面上, 弹簧与斜面平行。 将滑块沿斜面拉动到弹簧处于原长位置的 D 点, 由静止释放到第
一次把弹簧压缩到最短的过程中,其加速度 a 随位移 x 的变化关系如图乙所示,重力加速度取 10m/s2,
sin37 °=0.6,cos37 °=0.8。下列说法正确的是( )
A.滑块先做匀加速后做匀减速运动
B.滑块与斜面间的动摩擦因数为 0.1
C.弹簧的劲度系数为 180N/m
D.滑块在最低点时,弹簧的弹性势能为 3.12J
【答案】 BD
【解析】
【分析】
【详解】
A.因滑块的加速度先减小后反向增加,可知滑块先做变加速后做变减速运动,选项 A 错误;
B.弹簧处于原长时,加速度为 a=5.2m/s 2,由牛顿第二定律
sin 37 cos37mg mg mao o
解得
μ =0.1
选项 B 正确;
C.由图像可知,弹簧被压缩 x=0.1m 时滑块的加速度减为零,则
sin 37 cos37mg mg kxo o
解得
k=156N/m
选项 C 错误;
D.由能量关系可知,滑块在最低点时,弹簧的弹性势能为
2 sin 37 cos37 2PE mg x mg xo o
解得
EP=3.12J
选项 D 正确。
故选 BD 。
12.如图,正方形金属线框自某一高度在空气中竖直下落(空气阻力不计) ,然后进入并完全穿过与正方
形等宽的匀强磁场区域,进入时线框动能为 E k1,穿出时线框动能为 E k2。从刚进入到刚穿出磁场这一过
程,线框产生的焦耳热为 Q,克服安培力做的功为 W 1,重力做的功为 W 2,线框重力势能的减少量为 ?Ep,
则下列关系正确的是( )
A. Q=W 1 B.Q = W 2 - W 1
C. Q =?E p Ek1 - E k2 D.W 2=W 1 (E k2 - Ek1)
【答案】 ACD
【解析】
【分析】
【详解】
AB .由能量关系可知,线框产生的焦耳热 Q 等于克服安培力做的功为 W 1,选项 A 正确, B 错误;
CD .由动能定理
2 1 2 1k kW W E E
即
W 2=W 1 (Ek2 - E k1)
而
W 2=?E p
则
Q =W 1= ?E p Ek1 - Ek2
选项 CD 正确。
故选 ACD 。
三、实验题 :共 2 小题,每题 8 分,共 16 分
13.某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度如图甲所示,用游标卡尺测一金属块的长度如图乙所示。
图甲所示读数为 _________ mm ,图乙所示读数为 _______ mm 。