备战2022年新高考物理模拟冲刺卷巩固卷3一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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1.2020年12月4日,我国自主设计建造的新一代“人造太阳”一一中国环流器二号M装置(HL-2M)在成都建成并实现首次放电,标志着中国核聚变发展获得重大突破。关于核聚变和核能,下列说法正确的是( )A.核聚变通常需要几百万开尔文以上的超高温,又称热核反应B.太阳辐射的能量来源于核聚变,核聚变又称链式反应C.一个氘核和一个氚核聚变方程为:D.核子平均质量越大,原子核越稳定【答案】A【解析】当物质的温度达到几百万开尔文时,剧烈的热运动使得一部分原子核具有足够的动能,可以克服库仑斥力,接近到而发生聚变,因此,核聚变又叫热核反应,A正确;.B.太阳辐射的能量来源于核聚变,而链式反应发生在核裂变中,B错误;C.一个氘核和一个氚核聚变的方程为C错误;D.原子核中核子平均质量越小,原子核越稳定,D错误。故选A。2.如图所示,在圆O直径的两个端点P、Q处,固定着两条垂直圆O所在平面的通电长直导线。圆上的A、B、C、D四点恰构成一正方形且AB//PQ。已知两条导线的电流强度相等,P处电流方向垂直纸面向里,Q处电流方向垂直纸面向外,已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.圆心O处的磁感应强度为零B.A、B两点的磁感应强度相同C.A、C两点的磁感应强度相同D.A、D两点的磁感应强度相同【答案】C【解析】由安培定则和磁场的叠加原理可知:圆心O处的磁感应强度方向垂直于PQ连线向下,A错误;BCD.由安培定则和磁场的叠加原理可得:A、C两点磁场强度相同,B、D两点磁场强度相同,B、D错误,C正确;故选C。3.蹦极是一项刺激的户外休闲活动,足以使蹦极者在空中体验几秒钟的“自由落体”,蹦极者站在高塔顶端,将一端固定的弹性长绳绑在踝关节处。然后双臂伸开,双腿并拢,头朝下跳离高塔,设弹性绳的原长为L,蹦极者下落第一个时动量的增加量为△p1,下落第五个时动量的增加量为△p2,把蹦极者视为质点,蹦极者离开塔顶时的速度为零,不计空气阻力,则等于( )A.1B.C.5D.【答案】D【解析】蹦极者下落第一个时,据速度位移关系公式得解得故此刻蹦极者动量为
同理可得:下落四个时的动量为下落五个时的动量故故故选D。4.如图所示,在水平桌面上叠放着质量均为m的木板A、B以及木块C,初始时刻木板与木块均处于静止状态,A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g.现将水平轻绳一端固定在A上,另一端绕过光滑滑轮系一质量为M的物块D,则以下判断正确的是A.当时,木板B开始滑动B.不管M多大,木板B一定保持静止C.A、C之间的摩擦力大小一定等于D.B受到地面的摩擦力大小不可能等于Mg【答案】B
【解析】先对木块B受力分析,竖直方向受重力、压力和支持力,水平方向受A对B向右的摩擦力fAB和地面对B向左的摩擦力f地B,由于A对B的最大静摩擦力μ(m+m)g,小于地面对B的最大静摩擦力μ(m+2m)g,故物体B一定保持静止,不会受到地面的滑动摩擦力.故A错误,B正确;C.当整体处于静止状态时,物体C在水平方向受力为零,则A对C的摩擦力等于零;当A、C发生相对滑动时,A、C之间的摩擦力等于μmg.选项C错误;D.当D的质量M较小时,ABC保持静止,根据平衡条件可知,B受到地面的摩擦力大小等于Mg,故D错误;.5.如图甲所示,水平面内虚线MN的右侧存在竖直向下的匀强磁场,现有一个闭合的金属线框以恒定速度从MIN左侧沿垂直MN的方向进入匀强磁场区域,线框中的电流随时间变化的i-t图像如图乙所示,则线框的形状可能是下图中的( )A.B.C.D.【答案】B【解析】导体棒切割磁感线产生的感应电动势为设线框总电阻是R,则感应电流由图乙所示图像可知,线框中感应电流先均匀增大,后均匀减小。由于B、v、R是定值,故导体棒的有效切割长度L应先均匀增大,后均匀减小A.梯形线框匀速进入磁场时,有效切割长度L先均匀增大,再不变,最后均匀减小,产生的感应电流先均匀增大,后不变,再均匀减小,不符合要求,A错误;B.三角形线框匀速进入磁场时,有效切割长度L先均匀增大,后均匀减小,符合题意,B正确;
C.闭合圆环匀速进入磁场时,有效切割长度L先变大,后变小,但L随时间非均匀变化,不符合题意,C错误;D.正六边形线框进入磁场时,有效切割长度L先均匀增大,再不变,后均匀减小,产生的感应电流先均匀增大,再不变,后均匀减小,不符合题意,D错误。故选B。6.一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型,以水平速度v1从O点抛出小球,正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,洞口处于斜面上的P点,OP的连线正好与斜面垂直;当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰。不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )A.小球落在P点的时间是B.Q点在P点的下方C.v1>v2D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是【答案】D【解析】以水平速度v1从O点抛出小球,正好落入倾角为的斜面上的洞中,此时位移垂直于斜面,由几何关系可知所以A错误;BC.当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰,此时速度与斜面垂直,根据几何关系可知
即根据速度偏角的正切值等于位移偏角的正切值的二倍,可知Q点在P点的上方,,水平位移,所以,BC错误;D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是,D正确。故选D。7.如图所示,用轻弹簧连接的两相同滑块甲、乙置于粗糙的水平桌面上,甲滑块通过绕过光滑定滑轮的轻绳A悬挂质量为的重物,乙滑块通过绕过光滑定滑轮的轻绳B悬挂质量为的重物,滑块甲、乙均静止,弹簧处于伸长状态,已知弹簧弹力的大小满足,重力加速度为,下列说法正确的是( )A.甲、乙两滑块受到的摩擦力一定不相同B.乙滑块受到的摩擦力一定大于甲滑块受到的摩擦力C.若突然将B绳剪断,则剪断瞬间乙滑块受到的摩擦力大小可能不变D.若突然将B绳剪断,则剪断瞬间甲滑块受到的摩擦力可能变大【答案】C【解析】设弹簧的弹力为T,因为弹簧弹力大于mg,则甲受摩擦力一定向左,若乙受静摩擦力也向左,则可得
选项A、B错误;对乙,剪断B绳之前,若弹簧的弹力T=mg,则此时乙受静摩擦力为mg,方向向左;若突然将B绳剪断,则摩擦力变为向右,大小等于弹簧弹力mg,选项C正确;D.若突然将B绳剪断,弹簧弹力不突变,因此甲物体的受力状态不变,受到的摩擦力不变,选项D错误。故选AC。一、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。8.塔吊是建筑工地的重要设备,吊车将200kg的建筑材料从地面竖直向上提升过程中,其运动图像如图所示,g取10m/s2,下列判断正确的是( )A.5s末图中钢索的拉力为2020NB.35s末建筑材料离地面的距离为55mC.30~35s建筑材料处于超重状态D.32s末图中钢索拉力的功率为1176W【答案】AD【解析】A.5s末的加速度根据牛顿第二定律可知图中钢索的拉力为选项A正确;B.35s末建筑材料离地面的距离为选项B错误;C.30~35s建筑材料向上减速,加速度向下,处于失重状态,选项C错误;
D.32s末的加速度钢索拉力拉力的功率为选项D正确。故选AD。9.如图所示,在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,两平行光滑金属导轨竖直放置,导体棒PQ在竖直向上的拉力F的作用下向下做初速度为0、加速度a=5m/s2的匀加速直线运动,两导轨间距离L=1.0m,电阻R=1.0Ω,导体棒质量m=1kg,导体棒和导轨接触良好且电阻均不计,取g=10m/s2,则下列说法中正确的是( )A.导体棒运行2s时,拉力的功率为25WB.拉力F所做的功等于导体棒减少的机械能C.t=4s时,导体棒所受安培力为5ND.导体棒运行2s的过程中,通过电阻的电荷量为2.5C【答案】AC【解析】经时间t,导体棒所受安培力为所以t=4s时,导体棒所受安培力为5N,C正确;A.由牛顿第二定律可得
代入数值可得拉力大小为所以t=2s时,拉力速度为拉力功率为A正确;B.由功能关系知拉力F和安培力所做的功等于导体棒减少的机械能,B错误;D.导体棒运行2s的过程中,通过电阻的电荷量为D错误。故选AC。10.如图所示,半圆形光滑轨道竖直固定且与水平地面相切于A点,B为半圆轨道的最高点,半径R=1.6m,其右侧一定水平距离处固定一个斜面体。E端固定一轻弹簧,原长为DE,斜面CD段粗糙而DE段光滑。现给一质量为2kg的小物块(可看作质点)一个水平初速度v0,使其从A处进入圆轨道,小物块恰能通过圆轨道最高点B,离开B点后恰好沿斜面切线方向落到斜面顶端C处,物块沿斜面下滑压缩弹簧后又沿斜面向上返回,第一次恰能返回到最高点C。已知物块与斜面CD段的动摩擦因数μ=,斜面最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,斜面倾角θ=37°,重力加速度g=10m/s2,,不计物块碰撞弹簧时的机械能损失。下列说法正确的是( )
A.物块运动初速度v0=m/sB.物块从B运动到C的时间t=0.4sC.粗糙斜面CD段的长度mD.经过足够长的时间后,小物块将在DE段做往复运动且小物块的机械能守恒【答案】AC【解析】小物块恰能通过圆轨道最高点B,则有可得根据机械能守恒定律可得可得故A正确;B.物块离开B点后恰好沿斜面切线方向落到斜面顶端C处,可知速度方向与水平分速度夹角为37°,则有可得
故B错误;C.物块落到C点时的速度为由动能定理得则故选C正确;D.经过足够长的时间后,小物块将在DE段做往复运动,物块的动能、重力势能、弹簧的弹性势能相互转化,小物块的机械能不守恒,故D错误。故选AC。三、非选择题:共54分,第11~14题为必考题,考生都必须作答。第15~16题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共42分。.11某同学在测量一段电阻丝的电阻值,实验操作如下:(1)图甲中Rx为待测电阻丝。请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入图乙实物电路中的正确位置______。(2)为测量Rx,利用图甲的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1-I1关系图像如图丙。接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:U2/V0.501.021542.052.55
I2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据,在图丙上作出U2-I2图像_______。(3)由此,可求得电阻丝的阻值Rx=_________Ω(结果保留1位小数)。【答案】①.②.③.【解析】(1)[1]电路连接如图;(2)[2]在图丙上作出U2-I2图像如图;(3)[3]由图像可知,待测电阻
12.一小组同学欲以如图a装置中的滑块为对象探究动能定理,他们还找到了打点计时器所用的学生电源、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、细沙。当滑块连接上纸带,用平行于长木板的细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,轻轻释放小桶,滑块处于静止状态。实验时测得滑块质量为M,沙和沙桶总质量为m。若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:(1)挂上空的小沙桶前,首先要做的步骤是______。(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是______。(3)在(1)(2)小问的基础上,某次实验得到的纸带及相关数据如图(b)。已知打出图(b)中相邻两点的时间间隔为0.02s,从图(b)给出的数据中可以得到,打出P点时小车的速度大小vP=______m/s(结果保留2位小数)。(4)如果以合力对滑块做的功W为纵轴,以_____(选填v或v2)为横轴,图线就是一条直线,其斜率为______(用题中的字母表示)。(5)实验中,如果让沙和沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动,也可以用来探究滑块与沙和沙桶组成的系统机械能是否守恒。用打点计时器记录其运动情况,若在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1