2024年高考物理沖刺練習(xí)卷四含解析

仿真沖刺卷(四)

(建議用時(shí):60分鐘滿分:110分)二、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第14～18題只有一項(xiàng)符合題目要求,第19～21題有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)14.一種典型的鈾核裂變是生成氙和鍶,同時(shí)放出2個(gè)中子,核反應(yīng)方程是

92235U+ZAX→38第14題圖A.核反應(yīng)方程中,X粒子是電子B.核反應(yīng)方程中,X粒子是質(zhì)子C.92235U,3896Sr和D.92235U,3896Sr和15.甲、乙兩物體在同始終線上運(yùn)動(dòng),其xt圖象如圖所示,由圖象可知()第15題圖A.甲比乙運(yùn)動(dòng)得快 B.乙起先運(yùn)動(dòng)時(shí),兩物體相距20mC.在前25s內(nèi),兩物體距離先增大后減小 D.在前25s內(nèi),兩物體位移大小相等16.如圖為志向變壓器,其原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,原線圈接有溝通電壓u=220sin(100πt)V;圖中電壓表和電流表均為志向溝通電表,RT為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻(即當(dāng)溫度上升時(shí),阻值減小),R0,R1為定值電阻,C為電容器.通電一段時(shí)間后,下列說法正確的是()A.A1表的示數(shù)和A2表的示數(shù)都減小 B.V1表的示數(shù)和V2表的示數(shù)都增大C.通過R1的電流始終為零 D.變壓器的輸入功率增大第16題圖17.某科學(xué)家在英國(guó)《自然》科學(xué)期刊上宣布重大發(fā)覺,在太陽系之外,一顆被稱為Trappist-1的超冷矮星四周的全部7顆行星的表面都可能有液態(tài)水,其中有3顆行星還位于相宜生命存在的宜居帶,這7顆類似地球大小、溫度相像,可能由巖石構(gòu)成的行星圍繞一顆恒星公轉(zhuǎn),如圖為新發(fā)覺的Trappist1星系(圖上方)和太陽系內(nèi)行星及地球(圖下方)實(shí)際大小和位置對(duì)比,則下列說法正確的是()A.這7顆行星運(yùn)行的軌道肯定都是圓軌道B.這7顆行星運(yùn)行的線速度大小都不同,最外側(cè)的行星線速度最大C.這7顆行星運(yùn)行的周期都不同,最外側(cè)的行星周期最大D.在地球上放射航天器到達(dá)該星系,航天器的放射速度至少要達(dá)到其次宇宙速度18.如圖所示,水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,左端接有電阻R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi),金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌放置.今使棒以肯定的初速度v0水平向右滑動(dòng),到位置c時(shí)棒剛好靜止.設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計(jì),a到b與b到c的間距相等,速度方向與棒始終垂直.則金屬棒在由a到b和b到c的兩個(gè)過程中()A.棒運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等 B.回路中產(chǎn)生的熱量相等C.通過棒橫截面的電荷量相等 D.a到b棒的動(dòng)能削減量等于b到c棒的動(dòng)能削減量19.如圖(甲)所示,在光滑水平面上,輕質(zhì)彈簧一端固定,物體A以速度v0向右運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧,測(cè)得彈簧的最大壓縮量為x,現(xiàn)讓彈簧一端連接另一質(zhì)量為m的物體B[如圖(乙)所示],物體A以2v0的速度向右壓縮彈簧,測(cè)得彈簧的最大壓縮量仍為x,則()A.A物體的質(zhì)量為3m B.A物體的質(zhì)量為2mC.彈簧壓縮量最大時(shí)的彈性勢(shì)能為32mvD.彈簧壓縮量最大時(shí)的彈性勢(shì)能為mv20.一質(zhì)量為m的物體以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻只受到恒力F作用,速度減小到最小值32v0A.物體受到恒力F作用后可能做變速圓周運(yùn)動(dòng) B.物體受到恒力F作用后肯定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.速度減小到最小這段時(shí)間內(nèi)恒力F做功為mvD.速度減小到最小這段時(shí)間內(nèi)恒力F沖量大小為m21.如圖,質(zhì)量為m,電荷量為+q的小球,用長(zhǎng)度為l的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn),平衡時(shí),小球位于O點(diǎn)的正下方.施加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)后,小球向右搖擺,搖擺的最大角度為60°;在變更電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向后,小球的平衡位置在α=60°處,然后再將小球的質(zhì)量變更為2m,其新的平衡位置在α=30°處,重力加速度為g.下列說法中正確的是()A.水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度為3B.在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,小球由靜止?fàn)顟B(tài)向右搖擺到60°時(shí),電勢(shì)增加了mglC.變更電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向后,小球受到的電場(chǎng)力大小為mgD.變更電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向后,電場(chǎng)的方向向右上方且與水平面成30°角三、非選擇題(包括必考題和選考題兩部分,第22～25題為必考題,每個(gè)試題考生都必需作答,第33～34題為選考題,考生依據(jù)要求作答)(一)必考題:共47分.22.(6分)用如圖(甲)所示的裝置測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能.將處于自然狀態(tài)的一根彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上,左端固定,右端在O點(diǎn);在O點(diǎn)右側(cè)的B處安裝一個(gè)光電門,計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)與光電門相連.用帶有遮光條的滑塊壓縮彈簧到某位置A,靜止釋放,遮光條的寬度為d,測(cè)出遮光條經(jīng)過光電門的時(shí)間為Δt.(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條的寬度d,如圖(乙)所示,則寬度為mm.

(2)計(jì)算滑塊離開彈簧時(shí)速度大小的表達(dá)式是(用題目中的物理量表示).

(3)為求出彈簧的彈性勢(shì)能,還須要測(cè)量.

A.彈簧原長(zhǎng)l0 B.當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭C.滑塊(含遮光條)的質(zhì)量m D.A,O之間的距離x23.(9分)某試驗(yàn)小組探討兩個(gè)未知元件X和Y的伏安特性,運(yùn)用的器材包括電壓表(內(nèi)阻約為3kΩ)、電流表(內(nèi)阻約為1Ω)、定值電阻等.(1)運(yùn)用多用電表粗測(cè)元件X的電阻,選擇“×1”的歐姆擋測(cè)量,示數(shù)如圖(a)所示,讀數(shù)為Ω,據(jù)此應(yīng)選擇圖中的[選填“(b)”或“(c)”]電路進(jìn)行試驗(yàn).

(2)連接所選電路,閉合S;滑動(dòng)變阻器的滑片P從左向右滑動(dòng),電流表的示數(shù)漸漸(選填“增大”或“減小”);依次記錄電流及相應(yīng)的電壓;將元件X換成元件Y,重復(fù)試驗(yàn).

(3)圖(d)是依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的UI圖線,由圖可推斷元件(選填“X”或“Y”)是非線性元件.

(4)該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R=21Ω的定值電阻,測(cè)量待測(cè)電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,如圖(e)所示,閉合S1和S2,電壓表讀數(shù)為3.00V,斷開S2,電壓表讀數(shù)為1.00V,結(jié)合圖(d)可算出E=V,r=Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字,電壓表為志向電壓表)

24.(12分)如圖(甲)所示,一汽車通過電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)ETC.假設(shè)汽車從O點(diǎn)以v0=6m/s的速度勻速駛向ETC收費(fèi)島,在OA路段所受阻力大小f1=1×103N;汽車從A處進(jìn)入ETC收費(fèi)島后,假設(shè)仍保持功率不變完成自動(dòng)繳費(fèi)并駛離收費(fèi)島,并以v=3m/s速度勻速離開B處,汽車的vt圖象如圖(乙)所示.已知ETC收費(fèi)島AB段長(zhǎng)度d=25m,汽車質(zhì)量M=2×103kg,汽車在OA段和AB段所受阻力分別為恒力.(1)求汽車在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率.(2)當(dāng)汽車加速度大小為0.25m/s2時(shí),求此時(shí)汽車的速度大小.(3)求汽車在ETC收費(fèi)島AB段內(nèi)行駛的時(shí)間.25.(20分)如圖所示,在光滑、絕緣的水平面內(nèi),有一個(gè)正方形MNPQ區(qū)域,邊長(zhǎng)L=1m.半徑R=20cm的圓形磁場(chǎng)與MN,MQ邊均相切,與MQ邊相切于點(diǎn)A,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,方向垂直于水平面對(duì)上.圓形磁場(chǎng)之外區(qū)域,有方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E=0.5V/m.兩個(gè)大小完全相同的金屬小球a,b均視為質(zhì)點(diǎn).小球a的質(zhì)量ma=2×10-5kg,電荷量q=+4×10-4C.小球b的質(zhì)量mb=1×10-5kg,不帶電,放在圓周上的D點(diǎn)靜止,A,C,D三點(diǎn)在同始終線上.小球a從A點(diǎn)正對(duì)磁場(chǎng)圓心C射入,會(huì)與球b在D點(diǎn)沿平行于MN的方向發(fā)生彈性碰撞,碰后忽視兩球之間的相互作用力及小球重力.π=3.14,求:(1)小球a射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小及小球a射入磁場(chǎng)到與小球b相碰撞經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間.(2)小球a與b碰撞后在正方形MNPQ區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng),兩球之間的最大距離.(二)選考題:共15分(請(qǐng)考生從給出的2道物理題中任選一題作答)33.[物理——選修33](15分)(1)(5分)下列說法正確的是.(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)

A.肯定質(zhì)量的志向氣體的內(nèi)能隨著溫度上升肯定增大B.第一類永動(dòng)機(jī)和其次類永動(dòng)機(jī)研制失敗的緣由是違反了能量守恒定律C.當(dāng)分子間距r>r0時(shí),分子間的引力隨著分子間距的增大而增大,分子間的斥力隨著分子間距的增大而減小,所以分子力表現(xiàn)為引力D.大霧天氣學(xué)生感覺到教室潮濕,說明教室內(nèi)的相對(duì)濕度較大E.氣體從外界汲取熱量,其內(nèi)能不肯定增加(2)(10分)如圖所示、勁度系數(shù)k=50N/m的輕質(zhì)彈簧與完全相同的導(dǎo)熱活塞A,B不拴接,肯定質(zhì)量的志向氣體被活塞A,B分成兩個(gè)部分封閉在可導(dǎo)熱的汽缸內(nèi),汽缸足夠長(zhǎng).活塞A,B之間的距離與B到汽缸底部的距離均為l=120cm,初始時(shí)刻,氣體Ⅰ與外界大氣壓強(qiáng)相同,溫度T1=300K,將環(huán)境溫度緩慢上升至T2=440K,系統(tǒng)再次達(dá)到穩(wěn)定,A已經(jīng)與彈簧分別,已知活塞A,B的質(zhì)量均為m=1.0kg.橫截面積S=10cm2、外界大氣壓恒為p0=1.0×105Pa,不計(jì)活塞與汽缸之間的摩擦且密封良好,g取10m/s2,求活塞A相對(duì)初始時(shí)刻上升的高度.34.[物理——選修3-4](15分)(1)(5分)一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播,t=0時(shí)刻波源O由平衡位置起先振動(dòng),在波的傳播方向上平衡位置距O點(diǎn)0.9m處有一質(zhì)點(diǎn)A,其振動(dòng)圖象如圖所示,下列說法正確的是.(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分,每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)

A.波源起振方向沿y軸正方向B.該簡(jiǎn)諧波波長(zhǎng)為4mC.該簡(jiǎn)諧波周期為4sD.該簡(jiǎn)諧波波速大小為1.2m/sE.從振源起振起先,17s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)A通過的路程為2.8m(2)(10分)如圖所示,直角梯形玻璃磚ABCD,其中BCDE是正方形∠A=30°,BC=a,現(xiàn)有一束單色光從AD的中點(diǎn)M平行于AB邊射入,折射光線恰好過E點(diǎn),求:①該玻璃磚的折射率n.②光線第一次從玻璃磚射出的點(diǎn)到B點(diǎn)的距離.

仿真沖刺卷(四)14.D依據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒,有235+A=96+138+2,92+Z=38+54,解得A=1,Z=0,可知X為中子,故A,B錯(cuò)誤;由比結(jié)合能與核子數(shù)的關(guān)系圖可知,核子數(shù)大于56后,核子數(shù)越多,比結(jié)合能就越小,就越不穩(wěn)定,92235U,3896Sr和15.Cxt圖象的斜率等于速度,斜率越大,速度越大,甲比乙運(yùn)動(dòng)得慢,故A錯(cuò)誤;由圖知,乙在t=10s時(shí)從原點(diǎn)動(dòng)身,此時(shí)甲已經(jīng)運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間,甲的位置坐標(biāo)大于20m,則兩物體相距大于20m,故B錯(cuò)誤;在0～10s這段時(shí)間內(nèi),乙靜止在原點(diǎn),甲沿正向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則兩物體間的距離漸漸增大,在10～25s這段時(shí)間內(nèi),甲的運(yùn)動(dòng)速率小于乙的運(yùn)動(dòng)速率,甲在乙的前方,則兩者距離漸漸減小,故C正確;在前25s內(nèi),甲的位移為x1=(40-20)m=20m,乙的位移為x2=(40-0)m=40m,故D錯(cuò)誤.16.D依據(jù)變壓器電壓的制約關(guān)系可知,輸入電壓不變,輸出電壓不變,故V1表的示數(shù)和V2表的示數(shù)不變,故B錯(cuò)誤;通電一段時(shí)間后,溫度上升,熱敏電阻阻值減小,故輸出電流和輸入電流都增大,即A1表的示數(shù)和A2表的示數(shù)都增大,故A錯(cuò)誤;電容器可以通溝通,通過R1的電流不為零,故C錯(cuò)誤.輸入電流增大,則變壓器的輸入功率增大,故D正確.17.C依據(jù)開普勒第肯定律可知這7顆行星運(yùn)行的軌道肯定是橢圓軌道,故A錯(cuò)誤;依據(jù)萬有引力供應(yīng)向心力,有GMmr2=mv2r,則v=GMr,這7顆行星運(yùn)行的線速度大小都不同,最外側(cè)的行星線速度最小,故B錯(cuò)誤;依據(jù)GMm18.C金屬棒受到的安培力水平向左,大小F=BIL=B2L2vR,金屬棒在安培力作用下做減速運(yùn)動(dòng),速度v越來越小,導(dǎo)體棒克服安培力做功,把金屬棒的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為回路中產(chǎn)生的焦耳熱,由于ab間距離與bc間距離相等,安培力F從a到c漸漸減小,由W=Fs定性分析可知,從a到b克服安培力做的功比從b到c克服安培力做的功多,因此在a到b的過程回路中產(chǎn)生的熱量多,由動(dòng)能定理,a到b棒的動(dòng)能削減量大于b到c棒的動(dòng)能削減量,故B,D錯(cuò)誤;金屬棒PQ在運(yùn)動(dòng)過程中所受到的合力是安培力,由牛頓其次定律得B2L2vR19.AC對(duì)圖(甲),設(shè)物體A的質(zhì)量為M,由機(jī)械能守恒定律可得,彈簧壓縮x時(shí)彈性勢(shì)能Ep=12Mv02;對(duì)圖(乙),物體A以2v0的速度向右壓縮彈簧,A,B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,彈簧達(dá)到最大壓縮量仍為x時(shí),A,B二者達(dá)到相等的速度v,由動(dòng)量守恒定律有M·2v0=(M+m)v,由能量守恒定律有Ep=12M·(2v0)2-12(M+m)v2,聯(lián)立得M=3m,E20.BD變速圓周運(yùn)動(dòng)須要變力來供應(yīng)向心力,物體受恒力作用,不行能做變速圓周運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)減速運(yùn)動(dòng)的最小速度不為0,說明質(zhì)點(diǎn)不是做直線運(yùn)動(dòng),合外力恒定,做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故B正確;質(zhì)點(diǎn)的速度先減小后增大,其最小值為32v0,分析可知初速度與恒力的夾角為120°,垂直恒力方向有vx=v0cos30°=32v0,沿恒力方向有vy=v0sin30°=v02,速度減小到最小這段時(shí)間,由動(dòng)量定理可得IF=0-mvy=-mv02,由動(dòng)能定理可得WF=12m·(32v021.ACD小球受到電場(chǎng)力,向右搖擺的最大角度為60°,末速度為零,依據(jù)動(dòng)能定理,有Eqlsinα-mgl(1-cosα)=0,解得E=3mg項(xiàng)A正確;在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,小球由靜止?fàn)顟B(tài)向右搖擺到60°的過程中,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;變更電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向后,平衡在α=60°處時(shí),設(shè)電場(chǎng)力與豎直方向的夾角為γ,依據(jù)正弦定理,則有Fsin60°=mgsin(180°-60°-γ);變更小球的質(zhì)量,新的平衡位置在α=3022.解析:(1)依據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可知d=2.5mm+0.01mm×5.7=2.557mm;(2)滑塊離開彈簧后做勻速直線運(yùn)動(dòng),則有v=dΔ(3)彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能,有Ep=12mv2=m則要求出彈簧的彈性勢(shì)能,還須要測(cè)量滑塊(含遮光條)的質(zhì)量m,故選C.答案:(1)2.557(2.557～2.559均可)(2)v=dΔ評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):每問2分.23.解析:(1)多用電表的示數(shù)為10Ω,倍率為“×1”,故讀數(shù)為10Ω.元件X的電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻,電流表采納外接法誤差較小,因此應(yīng)選擇圖(b)所示試驗(yàn)電路.(2)滑動(dòng)變阻器的滑片P從左向右滑動(dòng),并聯(lián)支路電壓增大,電流表的示數(shù)漸漸增大.(3)元件X的圖線為一條直線,是線性元件,而元件Y的UI圖線為曲線,是非線性元件.(4)依據(jù)UI圖線得出元件X的電阻R=10Ω;閉合S1和S2,電壓表讀數(shù)為3.00V,則有E=3.00V+3.0010A×則有E=1.00V+1.0010A×聯(lián)立解得E=3.2V,r=0.50Ω.答案:(1)10(b)(2)增大(3)Y(4)3.20.50評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):第(1)問每空1分,第(2)問2分,第(3)問1分,第(4)問每空2分.24.解析:(1)在OA段P=F1v0(2分)而F1=f1=1×103N(1分)解得P=6.0kW.(1分)(2)汽車離開B點(diǎn)前已經(jīng)勻速,則有P=F2v(1分)而F2=f2,解得f2=2×103N(1分)在減速階段,有f2-F=Ma,解得F=1.5×103N(2分)此時(shí)汽車速度大小v1=PF(3)A→B過程,由動(dòng)能定理得PtAB-f2d=12Mv2-12M解得tAB=3.83s.(1分)答案:(1)6.0kW(2)4m/s(3)3.83s25.解析:(1)小球a的軌跡如圖所示,才能與小球b相撞,故小球a在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=R(1分)在磁場(chǎng)中有qvaB=ma解得va=2m/s(1分)小球在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1=πr小球在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2=2v而a=qEma=10m/s解得t2=0.4s(1分)則小球a射入磁場(chǎng)到與小球b相碰撞經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間t=t1+t2=0.714s.(1分)(2)小球a與b發(fā)生彈性碰撞,依據(jù)動(dòng)量、能量守恒定律有mava=mava′+mbvb′(2分)12mava2=12mava′2+12mbvb解得va′=23m/s,vb′=8因兩個(gè)小球是大小相同的金屬球,碰后分開時(shí)所帶電荷量qa=qb=q2因碰后兩球的速度均垂直電場(chǎng)方向,故均做類平拋運(yùn)動(dòng).對(duì)于小球a,沿電場(chǎng)方向有qaE=maa1,得a1=5m/s2.對(duì)于小球b沿電場(chǎng)方向有qbE=mba2,得a2=10m/s2.由于a2>a1,假設(shè)小球均未從NP邊界穿出,則小球b將先到達(dá)MN邊界.小球b沿電場(chǎng)方向的位移R=12a2t得tb=0.2s.(1分)此時(shí)小球b在垂直電場(chǎng)方向的位置為2R+vb′tb=1415m<L=1m(1分所以假設(shè)成立.如圖所示,當(dāng)小球b到達(dá)MN邊界時(shí),小球a與b在正方形MNPQ區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的間距最大.設(shè)最大間距為s,則有s2=(R-12a1tb2)2+[(vb′-va′)tb]2解得s=1710m.(2分答案:(1)2m/s0.714s(2)171033.解析:(1)肯定質(zhì)量的志向氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),溫度越高,內(nèi)能越大,故A正確;第一類永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律,而其次類永動(dòng)機(jī)并不違反能量守恒定律,而是違反了熱力學(xué)其次定律,故B錯(cuò)誤;當(dāng)分子間距r>r0時(shí),分子間的引力和