高三高考巩固测试卷物理试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、如图甲所示,小物块A放在长木板B的左端,一起以v0的速度在水平台阶上向右运动,已知台阶MN光滑,小物块与台阶PQ部分动摩擦因数,台阶的P点切线水平且与木板等高,木板撞到台阶后立即停止运动,小物块继续滑行。从木板右端距离台阶P点s=8m开始计时,得到小物块的v—t图像,如图乙所示。小物块3s末刚好到达台阶P点,4s末速度刚好变为零。若图中和均为未知量,重力加速度g取10m/s2,下列说法中正确的是( )
A.由题中数据可知,木板长度为2.5m
B.小物块在P点的速度为2m/s
C.小物块和木板的初速度
D.小物块与木板间动摩擦因数
2、如图所示为用某金属研究光电效应规律得到的光电流随电压变化关系的图象,用单色光1和单色光2分别照射该金属时,逸出的光电子的最大初动能分别为Ek1和Ek2,普朗克常量为h,则下列说法正确的是( )
A.Ek1>Ek2
B.单色光1的频率比单色光2的频率高
C.增大单色光1的强度,其遏止电压会增大
D.单色光1和单色光2的频率之差为
3、如图所示,材料相同的物体A、B由轻绳连接,质量分别为m1和m2且m1≠m2,在恒定拉力F的作用下沿斜面向上加速运动。则( )
A.轻绳拉力的大小与斜面的倾角θ有关
B.轻绳拉力的大小与物体和斜面之间的动摩擦因数μ有关
C.轻绳拉力的小与两物体的质量m1和m2有关
D.若改用F沿斜面向下拉连接体,轻绳拉力的大小不变
4、如图,A代表一个静止在地球赤道上的物体、B代表一颗绕地心做匀速圆周运动的近地卫星,C代表一颗地球同步轨道卫星。比较A、B、C绕地心的运动,说法正确的是( )
A.运行速度最大的一定是B B.运行周期最长的一定是B
C.向心加速度最小的一定是C D.受到万有引力最小的一定是A
5、如图所示,一个带正电荷q、质量为的小球,从光滑绝缘斜面轨道的A点由静止下滑,然后沿切线进入竖直面上半径为R的光滑绝缘圆形轨道,恰能到达轨道的最高点B.现在空间加一竖直向下的匀强电场,若仍从A点由静止释放该小球(假设小球的电荷量q在运动过程中保持不变,不计空气阻力),则( )
A.小球一定不能到达B点
B.小球仍恰好能到达B点
C.小球一定能到达B点,且在B点对轨道有向上的压力
D.小球能否到达B点与所加的电场强度的大小有关
6、在如图所示的图像中,直线为某一电源的路端电压与电流的关系图像,直线为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断错误的是
A.电源的电动势为3 V,内阻为0.5Ω
B.电阻R的阻值为1Ω
C.电源的效率为80%
D.电源的输出功率为4 W
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。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、一个静止的质点在t=0到t=4s这段时间,仅受到力F的作用,F的方向始终在同一直线上,F随时间t的变化关系如图所示.下列说法中正确的是( )
A.在t=0到t=4s这段时间,质点做往复直线运动
B.在t=1s时,质点的动量大小为1kgm/s
C.在t=2s时,质点的动能最大
D.在t=1s到t=3s这段时间,力F的冲量为零
8、如图所示,一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)一端固定在A点,弹性绳自然长度等于AB,跨过由轻杆OB固定的定滑轮连接一个质量为m的绝缘带正电、电荷量为q的小球。空间中还存在着水平向右的匀强电场(图中未画出),且电场强度E= 。初始时A、B、C在一条竖直线上,小球穿过水平固定的杆从C点由静止开始运动,滑到E点时速度恰好为零。已知C、E两点间距离为L,D为CE的中点,小球在C点时弹性绳的拉力为,小球与杆之间的动摩擦因数为0.5,弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是
A.小球在D点时速度最大
B.若在E点给小球一个向左的速度v,小球恰好能回到C点,则v=
C.弹性绳在小球从C到D阶段做的功等于在小球从D到E阶段做的功
D.若保持电场强度不变,仅把小球电荷量变为2q,则小球到达E点时的速度大小v=
9、如图所示,一艘轮船正在以4m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河,河中各处水流速度都相同,其大小为v1=3m/s,行驶中,轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同。某时刻发动机突然熄火,轮船牵引力随之消失,但轮船受到水大小不变的阻力作用而使轮船相对于水的速度逐渐减小,但船头方向始终未发生变化。下列判断正确的是( )
A.发动机未熄火时,轮船相对于静水行驶的速度大小5m/s
B.发动机从熄火到相对于静水静止的过程中,轮船相对于地面做匀变速直线运动
C.发动机从熄火到相对于静水静止的过程中,轮船相对于静水做匀变速直线运动
D.发动机熄火后,轮船相对于河岸速度的最小值3m/s
10、“东方超环”是我国自主设计建造的世界上第一个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置.2018年11月,有“人造太阳”之称的东方超环实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破,获得的实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件,朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步,已知“人造太阳”核聚变的反应方程为,关于此核聚变,以下说法正确的是( )
A.要使轻核发生聚变,就要利用粒子加速器,使轻核拥有很大的动能
B.Z=0,M=1
C.1mol氘核和1mol氚核发生核聚变,可以放出17.6MeV的能量
D.聚变比裂变更安全、清洁
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)某同学要将一满偏电流为3mA的毫安表G改装为量程为30mA的电流表。他先测量出毫安表G的电阻,然后对表进行改装,最后再利用一标准毫安表,对改装后的电流表进行检测
具体实验步骤如下:
①按电路原理图a连接线路
②将R1的阻值调到最大,闭合开关S1后调节R1的阻值,使毫安表G的指针偏转到满刻度
③闭合S2,保持R1不变,调节R2的阻值,使毫安表G的指针偏转到满刻度的三分之一的位置
④记下R2的阻值
回答下列问题:
(1)如果按正确操作步骤测得R2的阻值为90Ω,则毫安表G内阻的测量值Rg=___Ω,与毫安表内阻的真实值相比,Rg____(填“>”、“=”或“<”)
(2)若忽略实验的误差,将上述毫安表G改装成量程为30mA的电流表,则需要并联一个阻值R=___Ω的电阻
(3)根据图b所示电路对改装后的电表进行检测,当标准毫安表的示数为16.0mA时,改装表的指针位置如图c所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,改装电流表的量程是__mA
(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k=____
12.(12分)为了测某电源的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:
电阻箱R,定值电阻Rn,两个电流表A1、A2,电键S1,单刀双掷开关S2,待测电源,导线若干.实验小组成员设计如图甲所示的电路图.
(1)闭合电键S1,断开单刀双掷开关S2,调节电阻箱的阻值为R1,读出电流表A2的示数I0;将单刀双掷开关S2合向1,调节电阻箱的阻值,使电流表A2的示数仍为I0,此时电阻箱阻值为R2,则电流表A1的阻值RA1=_____.
(2)将单刀双掷开关S2合向2,多次调节电阻箱的阻值,记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A1的示数I,实验小组成员打算用图象分析I与R的关系,以电阻箱电阻R为横轴,为了使图象是直线,则纵轴y应取_____.
A.I B.I2 C.1/I D.1/I2
(3)若测得电流表A1的内阻为1Ω,定值电阻R0=2Ω,根据(2)选取的y轴,作出y﹣R图象如图乙所示,则电源的电动势E=_____V,内阻r=_____Ω.
(4)按照本实验方案测出的电源内阻值_____.(选填“偏大”、“偏小”或“等于真实值”)
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图甲所示,内壁光滑、导热良好、质量为的汽缸开口向上竖直放置在水平地面上,上部分的横截面积为S,下部分的横截面积为2S,下部分汽缸高L,汽缸内有两个质量忽略不计、厚度不计的活塞A、B封闭了Ⅰ、Ⅱ两部分理想气体,A活塞正好处在汽缸上下两部分的分界处,B活塞处在下部分汽缸的正中间位置处。现将该装置挂起来,气缸脱离地面稳定后如图乙所示。A活塞始终未与汽缸脱离,已知重力加速度为g,外界温度为T,大气压强为P0。
①若环境温度保持不变,求乙图中A活塞向上移动的距离;
②若环境温度缓慢升高,B活塞恰能升到下部分汽缸的顶部,求此时的环境温度?
14.(16分)间距为的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成,如图所示,倾角为θ的导轨处于大小为,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅰ中,水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3的“联动双杆”(由两根长为的金属杆,和,用长度为L的刚性绝缘杆连接而成),在“联动双杆”右侧存在大小为,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅱ,其长度大于L,质量为,长为的金属杆,从倾斜导轨上端释放,达到匀速后进入水平导轨(无能量损失),杆与“联动双杆”发生碰撞后杆和合在一起形成“联动三杆”,“联动三杆”继续沿水平导轨进入磁场区间Ⅱ并从中滑出,运动过程中,杆、和与导轨始终接触良好,且保持与导轨垂直。已知杆、和电阻均为。不计摩擦阻力和导轨电阻,忽略磁场边界效应。求:
(1)杆在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小;
(2)联动三杆进入磁场区间II前的速度大小;
(3)联动三杆滑过磁场区间II产生的焦耳热
15.(12分)如图所示,竖直平面内固定一半径为R的光滑半圆环,圆心在O点。质量均为m的A、B两小球套在圆环上,用不可形变的轻杆连接,开始时球A与圆心O等高,球B在圆心O的正下方。轻杆对小球的作用力沿杆方向。
(1)对球B施加水平向左的力F,使A、B两小球静止在图示位置,求力的大小F;
(2)由图示位置静止释放A、B两小球,求此后运动过程中A球的最大速度v;
(3)由图示位置静止释放A、B两小球,求释放瞬间B球的加速度大小a。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、A
【解析】
C.木板B和物块A在一起匀速运动,可得初速度
故C错误;
B. 物块滑上台阶后继续匀减速直线运动,加速度为,时间为,有
故B错误;
AD.当木板B和台阶相撞后立即停止,物块A继续在木板上匀减速直线运动,运动的时间为,运动的位移为板长L,则匀减速直线运动的加速度为
物块离开木板的速度为
板长为
联立各式和数据解得
,
故A正确,D错误。
故选A。
2、D
【解析】
A.由于:
所以:
A错误;
B.由:
可知,单色光1的频率比单色光2的频率低,B错误;
C.只增大照射光的强度,光电子的最大初动能不变,因此遏止电压不变,C错误;
D.由:
得:
D正确。
故选D。
3、C
【解析】
ABC.以物体A、B及轻绳整体为硏究对象根据牛顿第二定律得
解得
再隔离对B分析,根据牛顿第二定律得
解得
则知绳子的拉力与斜面倾角无关,与动摩擦因数μ无关,与两物体的质量m1和m2有关,选项C正确,AB均错误;
D.若改用F沿斜面向下拉连接体,以物体A、B及轻绳整体为硏究对象,根据牛頓第二定律得
解得
再隔离对A分析,根据牛顿第二定律得
解得
可知轻绳拉力的大小改变,选项D错误。
故选C。
4、A
【解析】
A.因AC的角速度相同,则由v=ωr可知,vC>vA;对BC卫星,由可知,vB>vC,可知vB>vC >vA,选项A正确;
B.因AC周期相同;而对BC卫星,根据可知,C的周期大于B,可知运行周期最长的是AC,选项B错误;
C.因AC的角速度相同,则由a=ω2r可知,aC>aA;对BC卫星,由可知,aB>aC,可知aB>aC >aA,向心加速度最小的一定是A,选项C错误;
D.三个物体的质量关系不确定,不能比较受到万有引力的关系,选项D错误。
故选A。
5、B
【解析】
不加电场时,设恰能到达轨道的最高点B的速度为v,根据机械能守恒定律有:
mg(h-2R)=mv2;…①
在最高点时,重力提供向心力,有:mg=m…②
加上电场后,设能到达B点的速度为v2,根据动能定理得:mv22=(mg+Eq)(h-2R)…③
在最高点时,重力与电场力的合力提供向心力,有:mg+Eq=m…④
得v2=v,故为小球仍恰好能到达B点,故B正确,ACD错误;故选B.
6、C
【解析】
A.根据闭合电路欧姆定律得:
U=E-Ir
当I=0时,U=E,由读出电源的电动势E=3V,内阻等于图线的斜率大小,则:
A正确;
B.根据图像可知电阻:
B正确;
C.电源的效率:
C错误;
D.两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态,由图读出电压U=2V,电流I=2A,则电源的输出功率为:
P出=UI=4W
D正确。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。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、CD
【解析】
0~2s内,合力方向不变,知加速度方向不变,物体一直做加速运动,2~4s内,合力方向改为反向,则加速度方向相反,物体做减速运动,因为0~2s内和2~4s内加速度大小和方向是对称的,则4s末速度为零,在整个运动过程的速度方向不变,一直向前运动,第4s末质点位移最大;故A错误.F-t图象中,图象与时间轴围成的面积表示力的冲量,在t=1s时,冲量大小I1==0.5N s,根据动量定理可知,质点的动量大小为0.5kg m/s,故B错误.由A的分析可知,在t=2s时,质点的动能最大,故C正确;F-t图象中,图象与时间轴围成的面积表示力的冲量,由图可知,在t=1s到t=3s这段时间,力F的冲量为零,故D正确;故选CD.
【点睛】
解决本题的关键会通过牛顿第二定律判断加速度的方向,当加速度方向与速度方向相同,做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,做减速运动.同时能正确根据动量定理分析问题,明确F-t图象的性质,能正确求解力的冲量.
8、ABD
【解析】
A.对小球分析可知,在竖直方向
由与,故支持力为恒力,即,故摩擦力也为恒力大小为
从C到E,由动能定理可得
由几何关系可知,代入上式可得
在D点时,由牛顿第二定律可得
由,将可得,D点时小球的加速度为
故小球在D点时的速度最大,A正确;
B.从E到C,由动能定理可得
解得
故B正确;
C.由于弹力的水平分力为,和均越来越大,故弹力水平分力越来越大,故弹性绳在小球从C到D阶段做的功小于在小球从D到E阶段做的功,C错误;
D.将小球电荷量变为,由动能定理可得
解得
故D正确;
故选ABD。
9、AC
【解析】
A.发动机未熄火时,轮船实际运动速度与水流速度方向垂直,如图所示:
故此时船相对于静水的速度的大小为
设v与的夹角为,则
A正确;
B.发动机从熄火到相对于静水静止的过程中,相对于地面初速度为图中的v,而因受阻力作用,其加速度沿图中的反方向,所以轮船相对于地面做类斜上抛运动,即做匀变速曲线运动,B错误;
C.发动机从熄火到相对于静水静止的过程中,相对于静水初速度为图中的,而因受阻力作用,其加速度沿图中的反方向,所以轮船相对于静水做匀变速直线运动,C正确;
D.熄火前,船的牵引力沿的方向,水的阻力与的方向相反,熄火后,牵引力消失,在阻力作用下,逐渐减小,但其方向不变,当与的矢量和与垂直时轮船的合速度最小,如图所示,则
D错误。
故选AC。
10、BD
【解析】
A.“人造太阳”是以超导磁场约束,通过波加热,让等离子气体达到上亿度的高温而发生轻核聚变,故A错误。
B.根据质量数和核电荷数守恒,可以求出X为中子,即Z=0,M=1,故B正确。
C.1个氘核和1个氚核发生核聚变,可以放出17.6MeV的能量,故C错误。
D.轻核聚变产生物为氦核,没有辐射和污染,所以聚变比裂变更安全、清洁,故D正确。
故选BD.
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、180 < 20 )32
【解析】
(1)[1]由于指针指在三分之一的位置,说明R2分得电流为电流计电流的两倍,所以电流计电阻是R2的两倍,为180Ω。闭合S2后,R2与Rg的并联值R并
(2)[2]由并联电路分流特点,得
Ω=20Ω
(3)[3]标准毫安表的示数为16.0mA时,改装后的电表显示为刻度盘的中值刻度,故改装电流表的量程为32mA;
(4)[4]把毫安表改装成电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值
当量程为32mA时,则有
当量程为30mA时,则有
联立解得
12、R2﹣R1; C; 3; 0.9; 等于真实值.
【解析】
(1)由题意可知,电路电流保持不变,由闭合电路欧姆定律可知,电路总电阻不变,则电流表内阻等于两种情况下电阻箱阻值之差,即:RA1=R2﹣R1;
(2)根据题意与图示电路图可知,电源电动势:,整理得: ,为得到直线图线,应作 图象,C正确ABD错误.
(3)由图线可知: , ,解得,电源电动势:E=3V,电源内阻:r=0.9Ω;
(4)实验测出了电流表A1的内阻,由(2)(3)可知,电源内阻的测量值等于真实值.
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、①L②
【解析】
①以两部分气体为一个整体为研究对象,状态1
再次平衡为状态2
根据玻意耳定律可得,解得
乙图中A活塞向上移动的距离
②以Ⅱ为研究对象,状态1:
状态2:
根据理想气体的状态方程可得,解得
14、 (1) (2) 1.5m/s (3)0.25J
【解析】
沿着斜面正交分解,最大速度时重力分力与安培力平衡
(1)感应电动势
电流
安培力
匀速运动条件
代入数据解得:
(2)由定量守恒定律
解得:
(3)进入B2磁场区域,设速度变化大小为,根据动量定理有
解得:
出B2磁场后“联动三杆”的速度为
根据能量守恒求得:
综上所述本题答案是:(1) (2) 1.5m/s (3)0.25J
【点睛】
本题比较复杂,根据动能定理求出ab棒下落到轨道低端时的速度,再利用动量守恒求出碰后三者的速度,结合动量定理求出进出磁场的初末速度之间的关系,并利用能量守恒求出系统内增加的热量。
15、(1)mg;(2);(3)
【解析】
(1)设圆环对球的弹力为,轻杆对球的弹力为,对、和轻杆整体,根据平衡条件有
对球有
解得
(2)当轻杆运动至水平时,、球速度最大且均为,由机械能守恒有
解得
(3)在初始位置释放瞬间,、速度为零,加速度都沿圆环切线方向,大小均为,
设此时杆的弹力,根据牛顿第二定律
对球有
对球有
解得