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- 2021-04-22 发布
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2020年湛江市高三网络教学训练题(二)
物理
一、选择题
1.用如图所示的装置研究光电效应现象。用光子能量为11eV的光照射光电管的阴极K。电流表检测到有电流,调节滑动变阻器滑片,当电流表的示数恰好为零时,电压表的示数为6V。下列说法正确的是( )
A. 金属板逸出功为6eV
B. 若用能量为6eV的光子照射阴极K,不能发生光电效应
C. 将滑片调至滑动变阻器的最左端,此时电流表示数为饱和光电流
D. 电子的最大初动能为6eV
【答案】D
【解析】
【详解】AD.电流计的读数恰好为零,此时电压表的示数为6V,根据动能定理得
再根据光电效应方程知
故A错误,D正确;
B.若用能量为6eV的光子照射阴极K,其能量大于逸出功,满足光电效应发生条件,因此能发生光电效应,故B错误;
C.将滑片调至滑动变阻器的最左端,此时光电管两端电压为零,则光电子不再受到电场阻力,但电流表示数不为饱和光电流,故C错误。
故选D
2.如图所示,质量为M的小车的表面由光滑水平面和光滑斜面连接而成,其上放一质量为m的球,球与水平面的接触点为a,与斜面的接触点为b,斜面倾角为θ
- 24 -
。当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时,下列说法正确的是( )
A. 若小车匀速运动,则球对斜面上b点的压力大小为mgcosθ
B. 若小车匀速运动,则球对水平面上a点压力大小为mgsinθ
C. 若小车向左以加速度gtanθ加速运动,则球对水平面上a点无压力
D. 若小车向左以加速度gtanθ加速运动,则小车对地面的压力小于(M+m)g
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小车和球一起匀速运动时,小球受到竖直向下的重力和水平面对小球竖直向上的支持力,二力平衡,所以小球对b点无压力,根据牛顿第三定律可知小球对a点的压力大小为mg,AB错误;
C.若小车向左以加速度gtanθ加速运动,假设小球对a点无压力,根据牛顿第二定律
解得
假设成立,所以小球对a点无压力,C正确;
D.对小车和球构成的系统整体受力分析可知,系统在竖直方向上加速度为0,竖直方向受到重力和支持力,二者等大反向,根据牛顿第三定律可知小车对地面的压力等于(M+m)g,D错误。
故选C。
3.竖直平面内存在水平向右的匀强电场,电场强度为E,将质量为m、电量为q的小球以初速度v0竖直向上抛出,已知E=,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
- 24 -
A. 小球上升的位置越高,速度越小
B. 小球的水平位移越大,速度越大
C. 小球的最小速度为零
D. 小球的最小速度为v0
【答案】D
【解析】
【详解】A.假设小球带正电。小球在电场中受到重力和电场力两个力作用,其合外力大小为
方向与初速度成135°角斜向右下方,小球做类斜抛运动,合外力先做负功后做正功,速度先减小后增大,当合外力与速度垂直时速度最小,此时速度与水平成45°角斜向右上方,还没有到达最高点,所以,在速度达到最小值之前,小球上升的位置越高,速度越小,之后,小球上升的位置越高,速度越大,故A错误;
B.在速度达到最小值之前,小球的水平位移越大,速度越小,之后,小球的水平位移越大,速度越大,故B错误;
CD.小球的速度最小时速度方向与水平成45°角斜向右上方,设从抛出到速度最小所用时间为t,则水平方向有
竖直方向有
因为
解得
故最小速度为
- 24 -
故C错误,D正确。
故选D。
4.2019年9月19日,中国在酒泉卫星发射中心用长征十一号运载火箭,采取一箭五星的方式成功将“珠海一号”03组卫星发射升空。卫星顺利进入预定轨道,五颗卫星围绕地球做匀速圆周运动。关于这五颗卫星,下列说法正确的是( )
A. 轨道半径最大的卫星,动能最大 B. 轨道半径最大的卫星,角速度最小
C. 轨道半径最大的卫星,加速度最大 D. 轨道半径最大的卫星,线速度最大
【答案】B
【解析】
【详解】A.卫星动能与质量有关,五颗卫星的质量未知,无法比较动能的大小,故A错误;
BCD.卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力
解得
可知轨道半径越大的卫星,线速度、角速度和加速度均越小,即轨道半径最大的卫星,线速度、角速度和加速度均最小,故B正确,CD错误。
故选B。
5.如图所示,水平地面上放置一滚筒洗衣机,某同学启动洗衣机甩干功能将一小毛绒玩具甩干。某一时段,毛绒玩具相对滚筒内壁静止,在竖直面内以角速度ω做匀速圆周运动,毛绒玩具可视为质点。圆周运动的轨道半径为r,重力加速度为g。在该段时间内,下列说法正确的是( )
- 24 -
A. 毛绒玩具在滚筒最高点的速度为
B. 滚筒旋转一周,摩擦力对毛绒玩具做的功为零
C. 地面对滚筒洗衣机的摩擦力始终为零
D. 洗衣机对地面的压力保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.毛绒玩具竖直平面内做匀速圆周运动,为绳模型,则在最高点的速度一定大于等于,故A错误;
B.毛绒玩具受到重力、滚筒的支持力以及摩擦力,支持力始终与运动的方向垂直,不做功;毛绒玩具的动能不变,而滚筒旋转一周,重力对毛绒玩具做的功为零,所以摩擦力对毛绒玩具做的功也为零,故B正确;
C.以洗衣机与毛绒玩具整体为研究对象,可知,由于毛绒玩具做匀速圆周运动,所以整体在水平方向上受到的摩擦力做周期性的变化,不能始终为零,故C错误;
D.以洗衣机与毛绒玩具整体为研究对象,可知,由于毛绒玩具做匀速圆周运动,所以整体在竖直方向受到的合外力是周期性变化的,所以整体受到的支持力也做周期性的变化,所以洗衣机对地面的压力做周期性的变化,故D错误。
故选B。
6.某电磁轨道炮的简化模型如图所示,两圆柱形固定导轨相互平行,其对称轴所在平面与水平面的夹角为θ,两导轨长为L,间距为d,一质量为m的金属弹丸置于两导轨间,弹丸直径为d,电阻为R,与导轨接触良好且不计摩擦阻力,导轨下端连接理想恒流电源,电流大小恒为I,弹丸在安培力作用下从导轨底端由静止开始做匀加速运动,加速度大小为a。下列说法正确的是( )
- 24 -
A. 将弹丸弹出过程中,安培力做的功为maL+mgLsinθ
B. 将弹丸弹出过程中,安培力做的功为I2R
C. 将弹丸弹出过程中,安培力的功率先增大后减小
D. 将弹丸弹出过程中,安培力的功率不变
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据牛顿第二定律得
所以安培力做功
将弹丸弹出过程中,安培力做正功,不等于电热,故A正确,B错误;
CD.由知,安培力为恒力,故安培力的功率
故安培力的功率一直增大,故CD错误。
故选A。
7.如图所示,理想变压器原线圈所接交流电源的变化规律u=8sin100πt(V),接线柱2位于原线圈的中间位置。开关置于接线柱1时,原、副线圈的匝数比n1:n2=4:1,副线圈所接电阻R=10Ω,电压表、电流表均为理想电表。下列说法正确的是( )
- 24 -
A. 开关置于接线柱1时,电压表的示数约为2.82V
B. 开关置于接线柱1时,电流表的示数为0.2A
C. 开关置于接线柱2时,电流表的示数为0.2A
D. 开关置于接线柱2时,变压器的输出功率为3.2W
【答案】C
【解析】
【详解】AB.原线圈输入电压的有效值
V=8V
当开关置于接线柱1时,根据变压比可知
解得副线圈的输出电压
U2=2V
故电压表示数为2V,副线圈的输出电流
=0.2A
根据变流比可知
解得原线圈的输入电流
I1=0.05A
则电流表示数为0.05A,故AB错误;
C.开关置于接线柱2时,原、副线圈的匝数比为2:1,根据变压比可知,副线圈输出电压4V,据欧姆定律知,副线圈输出电流0.4A,根据变流比可知,电流表的示数(原线圈中电流)为0.2A,故C正确;
D.开关置于接线柱2时,变压器的输出功率
故D错误。
故选C。
- 24 -
8.如图所示,物体A穿在光滑的竖直杆上,某人用不可伸长的轻绳通过光滑定滑轮拉物体A,某段时间内,物体A以速度v0匀速向上运动,该过程中,下列说法正确的是( )
A. 人对轻绳的拉力大小不变
B. 人对轻绳的拉力的功率不变
C. 绳与杆的夹角为θ时,人拉绳的速度大小为
D. 人对绳做的功等于物体A重力势能的增加量
【答案】BD
【解析】
【详解】A.设人对轻绳的拉力大小为F,物体A匀速向上运动,合外力为零,则有
随着θ增大,cosθ减小,则F逐渐增大,故A错误;
B.人对轻绳的拉力的功率为
则P不变,故B正确;
C.将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,人拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度为
故C错误;
D.根据功能原理知,人对绳做的功等于物体A机械能的增加量,由于物体A的动能不变,则人对绳做的功等于物体A重力势能的增加量,故D正确。
故选BD。
9.汽车司机发现前方有障碍物,立即刹车,刹车过程可视为匀减速运动。自刹车开始第1s内经过的位移为24m,第4s内经过的位移为1m。下列说法正确的是( )
A. 汽车的加速度大小为8m/s2
B. 汽车的加速度大小为7.67m/s2
- 24 -
C. 汽车的初速度大小为28m/s
D. 汽车的初速度大小为30.67m/s
【答案】AC
【解析】
【详解】若小车在第4个1s一直运动,则由逆向可看作匀加速度运动,则设逆向第1s的初速度为v0
而实际的,则说明在第4个1s不是一直在运动,即可确定小车在第4个1s末前已经停下,设小车在第4个1s内运动的时间为t,则有
利用中间时刻速度公式以及加速度定义,有
解得
t=0.5s,a=8m/s2
初速度
故AC正确,BD错误。
故选AC。
10.光滑水平面上静止一质量为2kg的物块。在0~8s时间内受到水平力F的作用。力F随时间t的变化如图所示,下列说法正确的是( )
- 24 -
A. t=2s时,物块的速度大小为2m/s
B. t=4s时,物块的速度大小为2m/s
C. t=2s时和t=6s时,物块的动量相同
D. t=8s时,物块恰好回到原出发点
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图可知在0~2s内,力的冲量
根据动量定理
解得,故A错误;
B.由图可知在0~4s内,力的冲量
根据动量定理
解得,故B正确;
C.由图可知在0~2s内与0~6s内,力的冲量相同,根据动量定理知t=2s时和t=6s时,物块的动量相同,故C正确;
D.根据图象知,在0~4s内,物块做加速度先增加后减小的加速运动,在4~8s内,力的方向改变,做减速运动,根据图象和对称性知,在t=8s时,速度恰减到零。所以在0~8s内物块的运动方向不变,t=8s时,物块不会回到原出发点,故D错误。
故选BC。
11.回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R。两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过狭缝的时间忽略不计,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子,在加速器中被加速,加速电压为U。下列说法正确的是( )
- 24 -
A. 交变电场的周期为
B. 粒子射出加速器的速度大小与电压U成正比
C. 粒子在磁场中运动的时间为
D. 粒子第1次经过狭缝后进入磁场的半径为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.为了能够使粒子通过狭缝时持续的加速,交变电流的周期和粒子在磁场中运动周期相同,即
A错误;
B.粒子最终从加速器飞出时
解得
粒子飞出回旋加速器时的速度大小和无关,B错误;
C.粒子在电场中加速的次数为,根据动能定理
粒子在磁场中运动的时间
- 24 -
C正确;
D.粒子第一次经过电场加速
进入磁场,洛伦兹力提供向心力
解得
D正确。
故选CD。
12.在粗糙水平面上固定一点电荷,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。该水平面上a、b、c三个点的电势φ与距离r的关系已在图中标出,虚线为过b点的切线。现将一质量为0.03kg、电量为0.1C的带正电物块从a点由静止释放,依次经过b、c两点。电场力所做的功分别为Wab、Wbc,且过b点时物块的速度最大。已知重力加速度g=10m/s2,静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,下列说法正确的是( )
A. b点的场强大小为1.5V/m
B. 物块与桌面间的动摩擦因数0.3
C. Wab=2Wbc
D. 固定点电荷的电荷量为×10-9C
【答案】AD
【解析】
【详解】A.图象的斜率表示场强,由图可知b点的场强大小为
- 24 -
故A正确;
B.由题知,物块过b点时速度最大,此时受力平衡,即为
解得
故B错误;
C.由图可以得到a点的电势为6V,b点的电势为3V,c点的电势为2V。所以
Uab=3V,Ubc=1V
又因为Wab=qUab,Wbc=qUbc,所以
Wab=3Wbc
故C错误;
D.设固定点电荷带电量为Q,已知b点的场强大小为1.5V/m,b点距固定点电荷距离r=2m,根据点电荷场强公式有
故D正确。
故选AD。
二、实验题
13.某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,并用图钉固定在木板上。固定两个光滑的滑轮 A 和 B,将绳子打一个结点 O,每个钩码的质量相等。调整钩码个数使系统达到平衡。
(1)实验过程中必须要记录下列哪些数据( )
A.O 点位置
B.每组钩码的个数
- 24 -
C.每个钩码的质量
D.OA、OB 和 OC 绳的长度
E.OA、OB 和 OC 绳的方向
(2)下列实验操作正确的是( )
A.将 OC 绳换成橡皮筋,仍可完成实验
B.细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些可减小实验误差
C.尽量保持∠AOB 为 90°、60°、120°等特殊角方便计算
D.若改变悬挂钩码的个数 N3,重新进行实验,必须保持 O 点位置不动,重新调整钩码的个数N1、N2
【答案】 (1). ABE (2). AB
【解析】
【详解】(1)[1]A.为了验证平行四边形定则,必须作受力图,所以需要确定受力点,即需要标记结点的位置,A正确;
BC.其次要作出力的方向和大小,每个钩码的质量相同,所以钩码的个数可以作为力的大小,不需要测量钩码质量,B正确,C错误;
DE.连接钩码绳子的方向可以表示力的方向,所以需要标记OA、OB 和 OC 绳的方向,D错误,E正确。
故选ABE。
(2)[2]A.如果将绳换成橡皮筋,在同一次实验过程中,只要将结点拉到相同的位置,实验结果不会发生变化,仍可完成实验,A正确;
B.细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些可以使力的方向更准确,减小实验误差,B正确;
C.实验通过平行四边形定则进行力的合成确定力的大小和方向,不需要计算,C错误;
D.实验的目的是验证平行四边形定则,重新实验,不需要保持结点位置不动,D错误。
故选AB。
14.在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中,应用如下器材:
A.待测电源E(电动势约为1.5V、内阻r小于1.0Ω)
B.电流表A(满偏电流Ig=100mA、内阻rg=8.0Ω)
C.电阻箱R(阻值范围0-99.9Ω)
D.开关、导线若干
- 24 -
E.定值电阻R1=1.0Ω
F.定值电阻R2=2.0Ω
实验电路图如图甲所示。
(1)调整电阻箱阻值,记录电阻箱阻值R和电流表示数Ⅰ,则通过电源的电流I′=______I;
(2)多次重复步骤(1)。得到R和I'的多组实验数据。作出的函数图象如图乙所示。根据图象中的数据可得电源电动势为______V。电源内阻为______Ω。
【答案】 (1). 5 (2). 1.5 (3). 0.4
【解析】
【详解】(1)[1]定值电阻R2与电流表并联,由题意可知,电流表内阻阻值是电阻R2阻值的4倍,则通过R2的电流是通过电流表电流的4倍,当电流表示数为I时,流过电源的电流I′=5I。
(2)[2][3]改装后电流表内阻
RA=Ω=1.6Ω
由图示电路图可知,电源电动势
整理得
则函数图像的斜率表示电动势
图象纵轴截距
- 24 -
解得电源内阻
r=0.4Ω
三、计算题
15.如图所示,竖直平面内一固定挡板与竖直方向夹角为45°。将一小球水平抛出,抛出位置与挡板的上端点O等高且相距3.2m。小球运动过程中和挡板恰好不相碰。已知重力加速度g=10m/s2。求小球水平抛出时的初速度。
【答案】8m/s
【解析】
【详解】小球在水平方向做匀速直线运动
竖直方向做自由落体运动
小球抛出后恰不与挡板相碰,小球运动轨迹与挡板相切,所以
根据几何关系知
联立解得
v0=8m/s
16.如图所示,两光滑平行金属导轨间距为L,质量为m的导体棒MN垂直跨在导轨上,且与导轨接触良好,整个装置处在重直于纸面向里的匀强磁场中。磁感应强度为B,电容器的电容为C,导轨和导体棒的电阻均不计。导体棒MN在水平向右的恒力F作用下,由静止开始运动。求:
(1)导体棒MN的加速度大小;
- 24 -
(2)经过时间t时,电容器所带电量。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设经过时间t,导体棒的速度为v,据动量定理得
即
此时的电荷量
联立解得
即导体棒做初速度为零的匀加速直线运动,加速度
(2) 经过时间t时,电容器所带电量
17.一质量m=0.2kg的硬纸板静止在水平桌面上。纸板与桌面间动摩擦因数μ1=0.4,现用水平向右恒力F=lN拉动纸板。t=ls时,在纸板上轻放一质量m2=0.05kg的小物块,小物块初速度为零,小物块从纸板左端掉下时,纸板速度大小v2=0.9m/s,小物块与纸板和桌面间动摩擦因数均为μ2=0.2。小物块恰好不能从桌面右边缘掉下。已知重力加速度g=10m/s2,求:
(1)t=1s时,纸板的速度大小v1;
(2)小物块刚放到纸板上时,小物块到桌面右边缘的距离;
(3)从小物块放到纸板到与纸板分离的过样中,整个系统因摩擦产生的热量。
【答案】(1)1m/s;(2)0.08m;(3)0.205J
【解析】
【详解】(1)未放小物块前,对纸板,由牛顿第二定律
- 24 -
t=1s时,纸板的速度大小
(2)小物块在纸板上滑动过程,对纸板,由牛顿第二定律
对小物块
从放上小物块到小物块从纸板左端掉下,用的时间
小物块的位移
小物块的速度
纸板的位移
小物块从纸板左端掉下后,加速度还是a2,滑到桌面右边缘时速度为零,该过程的位移
小物块刚放到纸板上时,小物块到桌面右边缘的距离
(3)从小物块放到纸板到与纸板分离的过样中,整个系统因摩擦产生的热量
18.关于理想气体,下列说法正确的是( )
A. 已知气体的摩尔质量和阿伏伽德罗常数,可估算一个分子质量
B. 已知气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,可估算一个分子直径
- 24 -
C. 气体压强是因为气体分子间表现为斥力
D. 气体压强是因为气体分子无规则运动撞击器壁所致
E. 一定质量的理想气体体积不变,温度升高,压强一定增大
【答案】ADE
【解析】
【详解】A.一个分子的质量
已知气体的摩尔质量和阿伏伽德罗常数,可估算一个分子质量,A正确;
B.一个气体分子占据的体积
已知气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,不可以估算一个分子直径,B错误;
CD.气体压强是因为气体分子无规则运动撞击器壁所致,气体分子之间的距离较大,几乎不体现分子力,C错误,D正确;
E.根据理想气体状态方程
可知一定质量的理想气体体积不变,温度升高,压强一定增大,E正确。
故选ADE。
19.如图所示,导热汽缸开口向下置于水平地面上,缸内面积为S活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞可自由滑动且滑动时汽缸不漏气,活塞下挂一个砂桶,活塞与砂桶总质量为m,活塞到汽缸底部距离为h时恰好保持静止。现将砂桶缓慢装满细砂,活塞再次静止时距汽缸底部h,缸内气体温度保持T0不变,已知重力加速度为g,大气压强为p0,砂桶始终未与地面接触。
(1)求砂桶中细砂的质量;
(2)将细砂从砂桶中缓慢漏出,同时给汽缸加热,细砂漏完时,活塞仍静止在距汽缸底部h处,求此时缸内气体的温度。
- 24 -
【答案】(1);(2)T0
【解析】
【详解】(1)初始状态,活塞和砂桶受力平衡
末状态,活塞再次静止时距汽缸底部,由平衡条件
缸内气体温度不变,由玻意耳定律
联立解得
(2)以没有加沙子时为初状态,沙子漏完后为末状态,则
所以
解得
此时缸内气体的温度为。
20.一列简谐波沿直线传播,先后经过a、b两点,a、b两点间距为1m,如图甲为a点振动图象,如图乙为b点振动图象。下列说法正确的是( )
- 24 -
A. 波的周期为4s
B. 波的速度可能为0.25m/s
C. 波的速度可能为1m/s
D. t=1s时,b点向y轴负方向运动
E. 0~4s内,a点经过的路程为4m
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.分析振动图象可知,周期T=4s,故A正确;
BC.根据振动图象可知,t=0时,质点a在平衡位置沿y轴负方向振动时,质点b位于波峰,则两质点的间距满足
(n=0,1,2,3,……)
则波长
(n=0,1,2,3,……)
根据波长、波速和周期的关系可知
(n=0,1,2,3,……)
当n=0时,v=1m/s;当n=1时,v=0.2m/s;故B错误,C正确;
D.t=1s时,分析图乙可知,质点b位于平衡位置沿y轴负方向运动,故D正确;
E.0~4s内,质点a振动了一个周期,路程s=4A=40cm=0.4m,故E错误。
故选ACD。
21.某透明介质的截面图如图所示,直角三角形的直角边BC与半圆形直径重合,∠ACB = 30°,半圆形的半径为R, —束光线从E点射入介质,其延长线过半圆形的圆心O,且E、O两点距离为R,已知光在真空的传播速度为c,介质折射率为。求:
(1)光线在E点的折射角并画出光路图;
(2)光线进入介质到射到圆弧的距离和时间。
- 24 -
【答案】(1)30°;;(2); 。
【解析】
【详解】(1)由题
OE=OC=R
则:△OEC为等腰三角形
∠OEC=∠ACB=30°
所以入射角:
θ1=60°
由折射定律:n= 可得:
sinθ2=,θ2=30°
由几何关系:∠OED=30°,则折射光平行于AB的方向,如图;
(2)折射光平行于AB的方向,所以:
ED=2Rcos30°=
光在介质内的速度:v=,传播的时间:
t=
- 24 -
联立可得:
t=
- 24 -
- 24 -
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