高考物理模擬試題(一)參考答案與提示

1.C 提示:目前世界上的核動(dòng)力航母利用的是重核的裂變,選項(xiàng)A 錯(cuò)誤。提高溫度不可以改變放射性元素的半衰期,選項(xiàng)B 錯(cuò)誤。盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程是,選項(xiàng)C 正確。發(fā)生核反應(yīng)時(shí)滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,質(zhì)量會(huì)有虧損,選項(xiàng)D 錯(cuò)誤。

2.B 提示:小球被拋出后做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得,解得,選項(xiàng)A 錯(cuò)誤。火星的第一宇宙速度即近火衛(wèi)星的運(yùn)行速度,則,選項(xiàng)B 正確。以位于火星表面的物體為研究對(duì)象,則mg,解得火星的質(zhì)量,選項(xiàng)C錯(cuò)誤?；鹦堑钠骄芏?選項(xiàng)D 錯(cuò)誤。

3.C 提示:選O點(diǎn)為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析,如圖1所示,根據(jù)平衡條件得Tacosθ1+Tbcosθ2=Tc,Tasinθ1=Tbsinθ2,又有Ta=mag,Tb=mbg,Tc=mg,ma=300g,mb=500g,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得θ1＞θ2,m＞400g。

圖1

4.A 提示:子彈射入木塊的時(shí)間極短,瞬間動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得mv0=(M+m)v,解得。木塊自被子彈擊中前到第一次回到原來(lái)位置的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)量定理得木塊受到的合外力的沖量大小。

5.C 提示:若粒子從ab邊中點(diǎn)處垂直于ab邊射出,則其運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心一定在ab邊上,設(shè)圓心與ab邊的交點(diǎn)為g,則圓心在Og連線的中垂線上,而該中垂線與ab邊平行,不可能相交,選項(xiàng)A 錯(cuò)誤。粒子從a點(diǎn)垂直于af邊射出,f點(diǎn)為其運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心,對(duì)應(yīng)的圓心角為60°,因此粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,又有,解得,選項(xiàng)B 錯(cuò)誤。垂直于cf連線向上發(fā)射的粒子剛好能離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),其運(yùn)動(dòng)軌跡與af邊相切,根據(jù)幾何關(guān)系得,根據(jù)qvB得,解得,選項(xiàng)C 正確。因?yàn)镺點(diǎn)距磁場(chǎng)正六邊形邊界的最近距離,即d對(duì)應(yīng)粒子剛好離開(kāi)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)軌跡的最小直徑,所以粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的最小半徑,又有,解得,選項(xiàng)D 錯(cuò)誤。

6.BD 提示:小球沿直線AB運(yùn)動(dòng),受到的合外力沿AB方向,小球的受力情況如圖2所示,則qEtan 45°=mg,解得,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。小球所受合外力,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度v=,根據(jù)牛頓第二定律得加速度。設(shè)A、B兩點(diǎn)間的距離為L(zhǎng),根據(jù)動(dòng)能定理得,解得靜電力做功。根據(jù)W=qUAB,解得。根據(jù)UAB=φA-φB,且A點(diǎn)的電勢(shì)為零,解得φB=,則B點(diǎn)的電勢(shì)能EB=qφB=,選項(xiàng)B 正確,C 錯(cuò)誤。小球機(jī)械能的變化量等于靜電力做的功,則ΔE=W=,選項(xiàng)D 正確。

圖2

7.CD 提示:根據(jù)u-t圖像得輸入電壓的周期T=0.02 s,則,輸入電壓的最大值Umax=20 2 V,因此輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=20 2sin(100πt) V,選項(xiàng)A 錯(cuò)誤。只斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2后,負(fù)載電阻增大為原來(lái)的2倍,副線圈電壓不變,則副線圈中的電流減小為原來(lái)的一半,燈泡L1、L2的功率均變?yōu)轭~定功率的四分之一,即燈泡L1、L2均不能正常發(fā)光,選項(xiàng)B 錯(cuò)誤。只斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2后,負(fù)載電阻變大,副線圈中的電流變小,輸出功率變小,則原線圈的輸入功率減小,選項(xiàng)C正確。將開(kāi)關(guān)S1換接到2后,電阻R兩端電壓的有效值為4 V,則電阻R消耗的電功率,選項(xiàng)D正確。

8.AD 提示:細(xì)桿由靜止運(yùn)動(dòng)至細(xì)桿前端到達(dá)C點(diǎn)的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理得,解得,選項(xiàng)A 正確。細(xì)桿前端過(guò)C點(diǎn)后,在C點(diǎn)右側(cè)的部分受到摩擦力作用,設(shè)桿長(zhǎng)為l,C點(diǎn)右側(cè)部分的長(zhǎng)度為x,則,解得。又有細(xì)桿受到的摩擦力f=μN(yùn)=μm'g=,根據(jù)牛頓第二定律得a=。當(dāng)細(xì)桿后端過(guò)C點(diǎn)后,細(xì)桿受到的摩擦力f=μmg,解得a=μg,保持不變。因此細(xì)桿受到的摩擦力f隨x變化的圖像如圖3所示,即細(xì)桿先做加速度變大的減速運(yùn)動(dòng),后做勻減速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤。取細(xì)桿左側(cè)長(zhǎng)為x0的一段為研究對(duì)象,當(dāng)細(xì)桿全部進(jìn)入C點(diǎn)右側(cè)時(shí),有,對(duì)整體有μmg=ma,則μm1g-F=m1a,解得F=0,即細(xì)桿前后兩段間無(wú)彈力。當(dāng)細(xì)桿左側(cè)長(zhǎng)為x0這段還沒(méi)全部進(jìn)入C點(diǎn)右側(cè)時(shí),有,解得。對(duì)細(xì)桿左側(cè)長(zhǎng)為x0這段有F=m1a≠0,可見(jiàn)細(xì)桿前一段對(duì)后一段的作用力大小不等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。細(xì)桿從其前端過(guò)C點(diǎn)到全部進(jìn)入C點(diǎn)右側(cè)的過(guò)程中,有,細(xì)桿從全部進(jìn)入C點(diǎn)右側(cè)到停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,有。根據(jù)動(dòng)能定理得,解得,選項(xiàng)D正確。

圖3

9.(1)×1 k (2)+插孔 -接線柱(3)1 900 1.7 (4)如圖4所示 (5)4.7 kΩ 0.59 mA

圖4

10.(1)將鋼球置于軌道平直段各處,都能保持靜止,說(shuō)明斜槽末端水平 (2)球心(3

11.(1)設(shè)物塊2 到達(dá)傳送帶A端時(shí)的速度為vA,根據(jù)動(dòng)能定理得m(gsinθ-,解得vA=。設(shè)兩物塊碰后黏合體的速度為,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得mvA=2mvA',解得。(2)設(shè)黏合體沿光滑半圓形軌道CDE上升的最大高度為h,根據(jù)動(dòng)能定理得2mvA'2,解得h=0.5 m,即黏合體從C點(diǎn)沿光滑半圓形軌道CDE運(yùn)動(dòng)到與圓心等高的D點(diǎn)速度減小為0,再?gòu)腄點(diǎn)返回至停止運(yùn)動(dòng)。根據(jù)動(dòng)能定理得2mgh-2μmgs路=0,解得s路=1 m,即黏合體最后停在傳送帶B端。(3)設(shè)黏合體到達(dá)E點(diǎn)時(shí)的速度為vE,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得,解得。黏合體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理得-2μmg·2d-2mg·2R=,解得。因?yàn)関B＜vA',所以黏合體在傳送帶上做減速運(yùn)動(dòng)。若黏合體從A點(diǎn)一直做減速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理得,解得。因?yàn)関B＞v,所以黏合體在傳送帶上先做減速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng),傳送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度v傳=。

12.(1)設(shè)導(dǎo)體棒1剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度為v,根據(jù)動(dòng)能定理得,解得。此時(shí)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,且E=BLv,回路中的感應(yīng)電流I=,導(dǎo)體棒2 受到的安培力F=BI·2L,導(dǎo)體棒2的最大加速度滿足F=2ma,解得。(2)導(dǎo)體棒1 進(jìn)入磁場(chǎng)后做減速運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒2做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)v1=2v2時(shí),回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0,感應(yīng)電流為0,兩導(dǎo)體棒分別達(dá)到穩(wěn)定的勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài),導(dǎo)體棒1 在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中有,導(dǎo)體棒2 在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中有,解得。(3)兩導(dǎo)體棒剛好達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),整個(gè)回路中產(chǎn)生的熱量,導(dǎo)體棒1中產(chǎn)生的熱量,解得。

13.(1)ADE (2)(ⅰ)設(shè)玻璃管的橫截面積為S,則右側(cè)管內(nèi)封閉空氣柱的初狀態(tài)體積V右1=5S,環(huán)境溫度升高的過(guò)程中右側(cè)管內(nèi)封閉空氣柱的壓強(qiáng)不變,根據(jù)蓋-呂薩克定律得,解得右側(cè)管內(nèi)封閉空氣柱的長(zhǎng)度L=5.83 cm。(ⅱ)大氣壓強(qiáng)p0=75 cmHg,右側(cè)管內(nèi)封閉空氣柱的初狀態(tài)壓強(qiáng),左側(cè)管內(nèi)封閉空氣柱的初狀態(tài)壓強(qiáng)90 cmHg,左側(cè)管內(nèi)封閉空氣柱的初狀態(tài)體積V左1=32S。環(huán)境溫度升高后,設(shè)左側(cè)管內(nèi)水銀面下降的高度為h,左側(cè)管內(nèi)封閉空氣柱的末狀態(tài)壓強(qiáng),左側(cè)管內(nèi)封閉空氣柱的末狀態(tài)體積V左2=(32+h)S。對(duì)左側(cè)管內(nèi)封閉空氣柱應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程得,解得h=3 cm。

14.(1)ACE (2)(ⅰ)光束a經(jīng)折射后恰好射到AD邊的中點(diǎn),如圖5所示,根據(jù)幾何關(guān)系得,根據(jù)折射率公式得n=,解得。(ⅱ)設(shè)光束a在AD邊上剛好發(fā)生全反射,則光束a在P點(diǎn)的折射角β滿足解得。根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得,根據(jù)折射率公式得,解得。當(dāng)光束a經(jīng)折射后剛好射到D點(diǎn)時(shí),有sinβ,根據(jù),解得。因此光束a在AD邊上發(fā)生全反射,sinθ的取值范圍為。

圖5