《含5套模拟卷》北京市崇文区2021届新高考物理仿真第二次备考试题含解析
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北京市崇文区2021届新高考物理仿真第二次备考试题一、单项选择题:本题共6小题,每小题5分,共30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.下列说法正确的是( )A .所有的核反应都具有质量亏损B .光子既具有能量,又具有动量C .高速飞行的子弹不具有波动性D .β衰变本质是原子核中一个质子释放一个电子而转变成一个中子【答案】B【解析】【详解】A .由结合能图象可知,只有较重的原子核裂变成中等质量的原子核或较轻的原子核聚变为中等质量的原子核时才有能量释放,具有质量亏损,故A 错误;B .光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性,前者表明光子具有能量,后者表明光子具有动量,故B 正确;C .无论是宏观粒子还是微观粒子,都同时具有粒子性和波动性,故C 错误;D .β衰变本质是原子核中一个中子释放一个电子而转变质子,故D 错误。
故选B 。
2.在真空中某点电荷Q 的电场中,将带电荷量为q 的负试探电荷分别置于a (0,0,r )、b 两点时,试探电荷所受电场力的方向如图所示,F a 、F b 分别在yOz 和xOy 平面内,F a 与z 轴负方向成60︒角,F b 与x 轴负方向成60︒角。
已知试探电荷在a 点受到的电场力大小为F a =F ,静电力常量为k 。
则以下判断正确的是( )A .电场力的大小F b 大于FB .a 、b 、O 三点电势关系为a b O ϕϕϕ=>C .点电荷Q 带正电,且大小为24Fr Q kq= D .在平面xOz 上移动该试探电荷,电场力不做功【答案】C【解析】【分析】【详解】由题,F a 、F b 分别在yOz 和xOy 平面内,可知点电荷Q 即在yOz 平面内,也在xOy 平面内,所以Q 一定在坐标轴y 上,过a 点沿F 的方向延长,与y 轴交于Q 点,设OQ 之间的距离为y ,由几何关系得 tan 60y r︒= 则tan 60y r ︒==aQ 之间的距离=2cos60r L r ︒= 连接bQ ,则b 受到的电场力的方向沿bQ 的方向。
由几何关系得tan 60b y r r ︒=== 可知b 点到O 点的距离也是r ,b 到Q 之间的距离也是2rA .b 与a 到Q 点的距离相等,根据库仑定律可知,试探电荷在b 点受到的电场力与在a 点受到的电场力是相等的,所以b F F =故A 错误;B .负电荷受到的电场力指向Q ,根据异性电荷相互吸引可知,Q 带正电,由于距离正电荷越近电势越高,所以O 点的电势高,b 与a 点的电势相等,即a b O ϕϕϕ=<故B 错误;C .由于点电荷Q 带正电,根据库仑定律2(2)kQq F r = 解得点电荷Q 的电荷量为24Fr Q kq= 故C 正确;D .平面xOz 上各点到Q 的距离不一定相等,所以各点的电势不一定相等,则在平面xOz 上移动该试探电荷,电场力不一定不做功,故D 错误。
故选C 。
3.如图所示,理想变压器的原线圈接在()1200sin100V u t π=的交流电源上,副线圈接有50R =Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为4:1,C 为电容器,电流表为理想交流电表,电路中所有元件均正常工作,则( )A .该交流电的频率为100HzB .交流电流表的示数为0C .电阻R 的功率为50WD .电容器的耐压值不能小于50V【答案】D【解析】【详解】A .该交流电的频率50Hz 2f ωπ== 故A 错误;B .电容器通交流隔直流,故电流表的示数不为0,故B 错误;C .原线圈两端的电压的有效值11002V 2U == 由1122U n U n =可知,副线圈两端的电压的有效值 2252V U =电阻R 的功率2225W U P R== 故C 错误;D .由于副线圈两端的电压的最大值为50V ,故电容器的耐压值不能小于50V ,故D 正确。
故选:D 。
4.下列说法正确的是( )A .β衰变中产生的β射线是原子的核外电子挣脱原子核的束缚形成的B.亚里士多德猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证C.对于某种金属,只要入射光强度足够大,照射时间足够长,就会发生光电效应D.用频率大于金属的极限频率的入射光照射金属时,光越强,饱和电流越大【答案】D【解析】【分析】【详解】A.β衰变中产生的β射线是原子核内的中子转化为质子同时释放电子,故A错误;B. 伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比,但不是直接用实验进行了验证,故B错误;C. 光电效应发生条件与光的强度无关,只与入射光的频率有关,当用频率大于金属的极限频率的入射光照射金属时,光越强,饱和电流越大,故C错误,D正确;故选D。
5.充电式果汁机小巧简便,如图甲所示,被誉为出行神器,满足了人们出行也能喝上鲜榨果汁的需求。
如图乙所示,其主要部件是四个长短不同的切水果的锋利刀片。
工作时,刀片在电机带动下高速旋转,机身和果汁杯可视为保持静止。
则果汁机在完成榨汁的过程中A.某时刻不同刀片顶点的角速度都相等B.不同刀片上各点的加速度方向始终指向圆心C.杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由摩擦力提供D.消耗的电能一定等于水果颗粒以及果汁机增加的内能【答案】A【解析】【详解】A.不同刀片相对静止的绕同一轴做圆周运动,属于同轴转动模型,角速度相等,故A正确;B.刀片旋转角速度越来越大,做变速圆周运动,加速度方向不是指向圆心,故B错误;C.杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由杯壁的弹力提供,重力和摩擦力平衡,故C错误;D.消耗的电能等于水果颗粒增加的机械能和水果颗粒与果汁机增加的内能,故D错误。
6.如图是在两个不同介质中传播的两列波的波形图.图中的实线分别表示横波甲和横波乙在t时刻的波形图,经过1.5s后,甲、乙的波形分别变成如图中虚线所示.已知两列波的周期均大于1.3s,则下列说法中正确的是A .波甲的速度可能大于波乙的速度B .波甲的波长可能大于波乙的波长C .波甲的周期一定等于波乙的周期D .波甲的频率一定小于波乙的频率【答案】A【解析】【分析】【详解】 AC .经过1.5s 后,甲、乙的波形分别变成如图中虚线所示,且周期均大于1.3s ,则根据10.5s 2NT T +=,可知,两波的周期分别可能为1s 和1s 3,则根据波速度v T λ=,可知,若甲的周期为1s 3,而乙的周期为1s ,则甲的速度大于乙的速度,故A 正确,C 错误; B .由图可知,横波甲的波长为4m ,乙的波长为6m ,故说明甲波的波长比乙波的短,故B 错误; D .若甲 的周期为1s 而乙的周期为1s 3,则由1f T=可知,甲的频率大于乙的频率,故D 错误。
故选A 。
二、多项选择题:本题共6小题,每小题5分,共30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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分7.如图所示为某一工作车间的传送装置,已知传送装置与水平面夹角为37°,传送带以10m/s 的速率顺时针运转.某时刻在传送带上端A 处无初速度的轻轻放上一质量为1kg 的小铁块(可视为质点),铁块与传送带间的动摩擦因数为0.5,传送带A 到B 的总长度为16m ,其中210/g m s =,则在小铁块从A 运动到B 的过程中( )A .小铁块从A 到B 运动的总时间为2sB .小铁块对皮带做的总功为0C .小铁块与传送带相对位移为4mD .小铁块与皮带之间因摩擦生热而产生的内能为20J【答案】AC【解析】【分析】【详解】A.开始时,传送带作用于小物体的摩擦力沿传送带向下,小物体下滑的加速度22(sin cos )10m/s a g g θμθ=+=,小物体加速到与传送带运行速度相同是需要的时间为11v t s a ==,在这段时间内,小物体沿传送带下滑的距离为1101522v s t m m ==⨯=,由于 μ<tanθ,此后,小物体沿传送带继续加速下滑时,它相对于传送带的运动的方向向下,因此传送带对小物体的摩擦力方向有改为沿传送带向上,其加速度变为a 1=g (sinθ-μcosθ)=10×(0.6-0.5×0.8)m/s 2=2m/s 2,小物体从该位置起运动到B 端的位移为s-s 1=16m-5m=11m ,小物体做初速度为v=10m/s 、加速度为a 1的匀加速直线运动,由2121212s s vt a t -=- ,代入数据,解得t 2=1s (t 2=-11s 舍去)所以,小物体从A 端运动到B 端的时间为t=t 1+t 2=2s ,故A 正确;B.皮带的总位移10220x vt m m ==⨯=,摩擦力: 0cos370.51100.84f mg N N μ==⨯⨯⨯= ,所以摩擦力所做的功为20480f W fx J J =-=-⨯=-,故B 错误;C.物体从A 到B 运动的位移为16m ,由B 项分析可知,皮带的总位移为20m ,所以小铁块与传送带相对位移为4m ,故C 正确;D.因摩擦产生的热量=44=16Q fs J J 相=⨯,故D 错误。
故选AC 。
8.在光滑绝缘水平面上,一绝缘轻绳栓着一个带电小球绕竖直方向的轴O 在匀强磁场中做顺时针方向的匀速圆周运动,磁场的方向竖直向下,其俯视图如图,若小球运动到A 点时,绳子突然断开,关于小球在绳断开后的运动情况,可能的是( )A .小球做逆时针匀速圆周运动,半径不变B .小球做逆时针匀速圆周运动,半径减小C .小球做顺时针匀速圆周运动,半径不变D .小球做顺时针匀速圆周运动,半径减小【答案】ABC【解析】【分析】【详解】AB .如果小球带正电,则小球所受的洛伦兹力方向背离圆心,当洛伦兹力的大小等于小球原来所受合力大小时,绳子断后,小球做逆时针的匀速圆周运动,半径不变,也可能洛伦兹力大于之前合力的大小,则半径减小,故AB 正确;CD .若小球带负电,则小球所受的洛伦兹力指向圆心,开始时,拉力可能为零,绳断后,仍然洛伦兹力提供向心力,顺时针做圆周运动,半径不变.若开始靠洛伦兹力和拉力的合力提供向心力,拉力减小为零,小球靠洛伦兹力提供向心力,速度的大小不变,半径变大,故C 正确,D 错误.故选ABC 。
9.如图所示,在光滑绝缘水平面上,A 、B 和C 为等边三角形ABC 的顶点,A 、B 固定正点电荷+Q ,C 固定负点电荷-Q ,D 、E 是A 、B 连线上的两点,且AD=DE=EB 。
则( )A .D 点和E 点的电场强度大小相等B .D 点和E 点的电场强度方向相同C .D 点和E 点的电势相等D .将负电荷从D 点移到E 点,电势能增加【答案】AC【解析】【分析】【详解】AB .D 、E 两点电场,是A 、B 两正点电荷的电场与C 点的负点电荷的电场的叠加。