综合模拟卷(五)
一、选择题Ⅰ(本题共 8 小题,每小题 4 分,共 32 分.每小题列出的四个备选项中只有一个
是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.(2019·广东珠海市质量监测)如图所示,使一个水平铜盘绕过其圆心的竖直轴 OO′转动,且
假设摩擦等阻力不计,转动是匀速的.现把一个蹄形磁铁水平向左移近铜盘,则( )
A.铜盘转动将变快
B.铜盘转动将变慢
C.铜盘仍以原来的转速转动
D.因磁极方向未知,无法确定
答案 B
解析 假设蹄形磁铁的上端为 N 极,下端为 S 极,铜盘顺时针转动,根据右手定则可以确定
此时铜盘中的感应电流方向是从盘心指向边缘;通电导体在磁场中要受到力的作用,根据感
应电流的方向和磁场的方向,利用左手定则可以确定磁场对铜盘的作用力的方向是沿逆时针
方向(俯视),与其受力方向与铜盘的转动方向相反,所以铜盘的转动速度将减小;无论怎样
假设,铜盘的受力方向始终与转动方向相反;同时,转动过程中,机械能转化为电能,所以
转得慢了,故 B 正确,A、C、D 错误.
2.(2019·金华十校期末)如图,一物块在水平拉力 F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若
保持 F 的大小不变,而方向与水平面成 60°角作用下,物块也恰好做匀速直线运动.则物块
与桌面间的动摩擦因数为( )
A.2- 3 B.
3
6
C.
3
3 D.
3
2
答案 C
解析 F 水平时,F=μmg;F 与水平面成 60°时,Fcos 60°=μ(mg-Fsin 60°)
得 μ= 3
3 ,故选 C.3.用传感器研究质量为 2 kg 的物体由静止开始做直线运动的规律时,在计算机上得到 0~6 s
内物体的加速度随时间变化的关系如图所示.下列说法正确的是( )
A.0~6 s 内物体先向正方向运动,后向负方向运动
B.0~6 s 内物体在 4 s 时的速度最大
C.物体在 2~4 s 时的速度不变
D.0~4 s 内合力对物体做的功等于 0~6 s 内合力对物体做的功
答案 D
解析 物体 6 s 末的速度 v6=1
2×(2+5)×2 m/s-1
2×1×2 m/s=6 m/s,则 0~6 s 内物体一直
向正方向运动,A 项错误;由题图可知物体在 5 s 末速度最大,为 vm=1
2×(2+5)×2 m/s=7 m/s,
B 项错误;由题图可知物体在 2~4 s 内加速度不变,做匀加速直线运动,速度变大,C 项错
误;在 0~4 s 内合力对物体做的功由动能定理可知:W 合 4=1
2mv42-0,
又 v4=1
2×(2+4)×2 m/s=6 m/s,得 W 合 4=36 J,
0~6 s 内合力对物体做的功由动能定理可知:
W 合 6=1
2mv62-0,又 v6=6 m/s,得 W 合 6=36 J.
则 W 合 4=W 合 6,D 项正确.
4.某同学在篮球场上练习投篮,一次投篮恰好垂直打在篮板上,且篮球撞击篮板处与投出点
之间的水平距离是竖直距离的 2 倍,空气阻力不计,篮球被投出时的速度与水平方向间的夹
角为( )
A.30° B.45°
C.60° D.75°
答案 B
解析 采用逆向思维,篮球做平抛运动,设竖直位移为 h,则水平位移为:x=2h,根据 h=
1
2gt2 得:t= 2h
g ,
可知篮球水平分速度为:vx=x
t=2h g
2h= 2gh,vy= 2gh,根据平行四边形定则知,tan α=vy
vx
=1,
解得篮球被投出时的速度与水平方向间的夹角 α=45°.5.(2019·台州 3 月一模)移动电源是能直接给移动设备充电的储能装置,如图为某款移动电源,
其转化率(是指电源放电总量与电源容量的比值)为 70%,其他参数见下表,则下列说法正确
的是( )
A.该移动电源最多能储存能量为 5.4×106 J
B.移动电源充电时将电能全部转化为化学能
C.正常情况下该移动电源电量从零到完全充满电的时间约为 10 h
D.该移动电源给电量为零、容量为 5 000 mAh 的手机充电,则理论上能充满 4 次
答案 D
6.(2019·嘉兴一中高三期末)火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动,当火车速度提高时会使
轨道的外轨受损.为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题,你认为以下措施可行的是( )
A.减小内外轨的高度差
B.增加内外轨的高度差
C.减小弯道半径
D.增大火车质量
答案 B
解析 火车转弯时为减小外轨所受压力,可使外轨略高于内轨,使轨道形成斜面,若火车速
度合适,内外轨均不受挤压.此时,重力与支持力的合力提供向心力,F=mgtan θ=mv2
r ,解
得 v= grtan θ.当火车速度增大时,应适当增大转弯半径或增加内外轨道的高度差,故 B 正
确,A、C、D 错误.
7.质子和 α 粒子在同一匀强磁场中做半径相等的匀速圆周运动,则质子与 α 粒子的运动周
期之比T1
T2和线速度大小之比v1
v2分别为( )
A.T1
T2=1
2 B.T1
T2=1
4
C.v1
v2=1
2 D.v1
v2=1
4
答案 A
解析 带电粒子在磁场中运动时有 qvB=mv2
r ,T=2πr
v
,可得质子与 α 粒子的运动周期之比T1
T2
=1
2,线速度大小之比v1
v2=2
1,A 正确.
8.(2019·湖南长沙市 3 月调研)现代科学的发展极大地促进了人们对原子、原子核的认识,下列有关原子、原子核的叙述正确的是( )
A.卢瑟福 α 粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构
B.轻核聚变反应方程有:21H+31H→42He+10n
C.天然放射现象表明原子核内部有电子
D.氢原子从 n=3 能级跃迁到 n=1 能级和从 n=2 能级跃迁到 n=1 能级,前者跃迁辐射出
的光子波长比后者的长
答案 B
解析 卢瑟福 α 粒子散射实验提出原子核式结构,天然放射现象说明原子核内部具有复杂的
结构,故 A 错误;轻核聚变反应是较小的核反应生成较大的核的过程,再由质量数与电荷数
守恒可知,B 正确;天然放射现象中放出的 β 粒子是原子核中的一个中子转变成一个质子和
一个电子而来的,故 C 错误;跃迁时辐射的能量等于两能级差,氢原子从 n=3 能级跃迁到 n
=1 能级和从 n=2 能级跃迁到 n=1 能级,前者跃迁辐射光子的能量大,频率大,则波长比
后者的短,故 D 错误.
二、选择题Ⅱ(本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分.每小题列出的四个备选项中至少有一
个是符合题目要求的.全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分)
9.(2019·杭州市高三期末)甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中相向传播并相遇,在 t=0
时刻两列波的位置如图所示.若两列波的周期分别为 T 甲和 T 乙,则( )
A.这两列波相遇时能产生干涉现象
B.这两列波将同时到达坐标原点
C.在 t=3
4T 乙时刻,x=0.1 m 处质点受到的回复力为零
D.在 t=2T 甲时刻,x=0.1 m 处质点的位移为零
答案 BD
解析 两列简谐波在同一均匀介质内传播,可知波速相等,由题图可知两列波的波长不相等,
由 v=λf 可知,频率不相等,不能产生干涉,故 A 错误;两列简谐横波在同一均匀介质内传
播,可知波速相等,此时两列波到原点的距离相等,根据 t=x
v
可知这两列波将同时到达坐标
原点,故 B 正确;在 t=3
4T 乙时刻,乙波刚好传播到原点处,此时 x=0.1 m 处质点位于波峰,
受到的回复力不为零,故 C 错误;根据题图可知 T 甲=0.2
v
,T 乙=0.4
v
,即 T 乙=2T 甲,在 t=2T 甲时刻,甲波刚好传播到 x=0.1 m 处,乙波波形坐标为 x=0.5 m 处质点的振动形式传到 x=
0.1 m 处,此时 x=0.1 m 处质点的位移为零,故 D 正确.
10.(2019·陕西宝鸡市高考模拟检测)如图所示,一火箭中固定有一水平放置的压力传感器,传
感器上放有一个质量为 m 的科考仪器.火箭从地面由静止开始以g
2的初始加速度竖直向上加
速运动,火箭通过控制系统使其在上升过程中压力传感器的示数保持不变.当火箭上升到距
地面R
2的高度时(地球的半径为 R,地球表面处的重力加速度为 g),以下判断正确的是( )
A.此高度处的重力加速度为 1
4g
B.此高度处的重力加速度为 4
9g
C.此高度处火箭的加速度为 5
4g
D.此高度处火箭的加速度为 19
18g
答案 BD
解析 由地球表面万有引力近似等于重力得:mg= GMm
R2 ,距地面R
2的高度时,mg′=
GMm
(R+R
2 )2
,联立可得:g′=4
9g,故 A 错误,B 正确;由牛顿第二定律可知,在地面,FN-mg
=m·g
2,距地面R
2的高度时,FN-mg′=ma,联立解得:a=19
18g,故 C 错误,D 正确.
11.(2017·全国卷Ⅰ·20)在一静止点电荷的电场中,任一点的电势 φ 与该点到点电荷的距离 r
的关系如图所示.电场中四个点 a、b、c 和 d 的电场强度大小分别为 Ea、Eb、Ec 和 Ed.点 a
到点电荷的距离 ra 与点 a 的电势 φa 已在图中用坐标(ra,φa)标出,其余类推.现将一带正电
的试探电荷由 a 点依次经 b、c 点移动到 d 点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功
分别为 Wab、Wbc 和 Wcd.下列选项正确的是( )A.Ea∶Eb=4∶1 B.Ec∶Ed=2∶1
C.Wab∶Wbc=3∶1 D.Wbc∶Wcd=1∶3
答案 AC
解析 由题图可知,a、b、c、d 到点电荷的距离分别为 1 m、2 m、3 m、6 m,根据点电荷
的场强公式 E=k Q
r2可知,Ea
Eb=rb2
ra2=4
1,Ec
Ed=rd2
rc2=4
1,故 A 正确,B 错误;电场力做功 W=qU,
a 与 b、b 与 c、c 与 d 之间的电势差分别为 3 V、1 V、1 V,所以Wab
Wbc=3
1,Wbc
Wcd=1
1,故 C 正确,
D 错误.
12.(2019·福建龙岩市教学质量检查)如图所示为理想变压器,其原、副线圈的匝数比为 3∶1,
电压表和电流表均为理想电表.原线圈接有 u=9 2sin 100πt (V)的正弦交流电,定值电阻 R=
3 Ω.下列说法正确的是( ).
A.t= 1
400 s 时,原线圈输入电压的瞬时值为 9 V
B.t= 1
600 s 时,电压表示数为3 2
2 V
C.电流表的示数为 1 A
D.电流表的示数为 2 A
答案 AC
解析 原线圈接有 u=9 2sin 100πt(V)正弦交流电,t= 1
400 s 时,原线圈输入电压的瞬时值为
u=9 2× 2
2 V=9 V,故 A 正确;电压表示数为有效值,故为 U= Um
3 2
=9 2
3 2 V=3 V,故 B
错误;由 B 项可知,副线圈两端电压为 3 V,由欧姆定律可得:I=3
3 A=1 A,故 C 正确,D
错误.
三、非选择题(本题共 5 小题,共 52 分)
13.(6 分)(2019·宁波市“十校联考”)如图甲所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验
装置及数字化信息系统获得了小车加速度 a 与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图,钩码的质量为 m1,小车和砝码的质量为 m2,重力加速度为 g.
(1)下列说法正确的是________.
A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后打开数据接收器
C.本实验 m2 应远小于 m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作 a- 1
m2图象
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得 F=m1g,作出 a-F 图象,
他可能作出图乙中________(选填“甲”“乙”或“丙”)图线,此图线的 AB 段明显偏离直线,
造成此误差的主要原因是________.
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
答案 (1)D (2)丙 C
14.(9 分)(2019·金丽衢十二校联考)某同学在探究规格为“2.8 V,1.5 W”的小电珠伏安特性曲
线实验中:
(1)在小电珠接入电路前,使用多用电表直接测量小电珠的电阻,则应将选择开关旋至
________进行测量.
A.直流电压 10 V
B.直流电流 2.5 mA
C.欧姆×1
D.欧姆×10(2)该同学采用图甲所示的电路进行测量.图中 R 为滑动变阻器(阻值范围 0~20 Ω,额定电流
1.0 A),L 为待测小电珠,V 为电压表(量程 3 V,内阻约为 5.0 kΩ),A 为电流表(量程 0.6 A,
内阻约为 1 Ω),E 为电源(电动势 3 V,内阻不计),S 为开关.
①在一次测量中电流表的指针位置如图乙所示,则此时的电流为________A;
②根据实验测得的数据所画出伏安特性曲线如图丙所示,则小电珠正常工作时的电阻为
________ Ω(结果保留两位有效数字);
③该同学进一步对实验进行分析,认为采用图甲的实验电路做实验会产生系统误差,产生系
统误差的原因是________________.
答案 (1)C (2)①0.43 或 0.44 ②5.0 ③电流表的读数大于小电珠的真实电流(或电压表的
分流作用)
15.(10 分)(2019·台州 3 月一模)如图所示是某游戏装置的示意图,ABC 为固定在竖直平面内
的截面为圆形的光滑轨道,直轨道 AB 与水平成 θ=37°放置,且与圆弧轨道 BC 相切连接,AB
长为 L1=0.4 m,圆弧轨道半径 r=0.25 m,C 端水平,右端连接粗糙水平面 CD 和足够长的
光滑曲面轨道 DE,D 是轨道的切点,CD 段长为 L2=0.5 m.一个质量为 m=1 kg 的可视为
质点的小物块压缩弹簧后被锁定在 A 点,解除锁定后小物块被弹出,第一次经过 D 点的速度
为 vD=1 m/s,小物块每次发射前均被锁定在 A 位置,通过调整弹簧 O1 端的位置就可以改变
弹簧的弹性势能,已知弹簧的弹性势能最大值为 Epm=13 J,小物块与水平面 CD 间的动摩擦
因数为 μ=0.3.(g 取 10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)小物块第一次运动到 BC 轨道的 C 端时对轨道的压力大小;
(2)小物块第一次发射前弹簧的弹性势能大小;
(3)若小物块被弹出后,最后恰好停在 CD 中点处,不计小球与弹簧碰撞时的能量损失,则小物块被锁定时的弹性势能可能多大.
答案 (1)6 N (2)8.9 J
(3)7.65 J 9.15 J 10.65 J 12.15 J
解析 (1)小物块在 CD 间做匀减速直线运动
-μmgL2=1
2mvD2-1
2mvC2
vC=2 m/s
mg+FN=mvC2
r
FN′=FN=6 N
(2)从 A 到 C 机械能守恒
Ep=1
2mvC2+mg(r+rcos θ+L1sin θ)
Ep=8.9 J
(3)要使小物块能停在 CD 的中点,需在 CD 上滑过(2k-1)L2
2 的长度,由动能定理有:
Ep-mg(r+rcos θ+L1sin θ)-μmg(2k-1)L2
2 =0
Ep=6.9 J+0.75(2k-1) J;k=1,2,3…
由于 Epm≤13 J,有 0.75(2k-1)≤6.1,
即 k 取 1,2,3,4
得弹性势能的值为 7.65 J,9.15 J,10.65 J,12.15 J 时符合要求.
16.(12 分)(2019·浙南名校联盟高三期末)竖直平面内存在有界的磁场如图所示,磁场的上边
界 MN 和下边界 PQ 与水平轴 x 平行,且间距均为 4L;在 y>0 区域,磁场垂直纸面向里,y10d 和 z