四川省德阳市2021届新高考物理模拟试题(1)含解析

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四川省德阳市2021届新高考物理模拟试题(1)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.空间存在一静电场,x 轴上各点电势φ随x 变化的情况如图所示。

若在-x 0处由静止释放一带负电的粒子,该粒子仅在电场力的作用下运动到x 0的过程中,下列关于带电粒子的a-t 图线,v-t 图线,E k -t 图线,E p -t 图线正确的是( )A .B .C .D .【答案】B【解析】【详解】AB 、由x ϕ-图可知,图像的斜率表示电场强度,从0x -到0x 的过程中电场强度先减小后增大,受到沿x 轴正方向的电场力先减小后增大,粒子的加速度也是先减小后增大,在0x =位置加速度为零;粒子在运动过程中,粒子做加速度运动,速度越来越大,先增加得越来越慢,后增加得越来越快,故B 正确,A 错误;C 、粒子在运动过程中,受到沿x 轴正方向的电场力先减小后增大,根据动能定理可知k E x -图像的斜率先变小再变大,在0x =位置的斜率为零,故C 错误;D 、由于粒子带负电,根据电势能PE q ϕ=可知,P E x -变化规律与x ϕ-变化规律相反,故D 错误; 图线正确的是选B 。

2.两根相互平行的水平放置长直导线分别通有方向相同的电流I 1和I 2,且I 1>I 2;有一电流元IL 与两导线均平行,且处于两导线的对称面上,导线某一横截面所在平面如图所示,则下列说法正确的是( )A .电流元所处位置的磁场方向一定竖直向下B .电流元所处位置的磁场方向一定水平向右C .要使电流元平衡,可在电流元正上方某位置加一同向通电导线D .如果电流元在所处位置受的安培力为F ,则两导线在该处的磁感应强度大小为B=F IL【答案】D【解析】【分析】【详解】AB .根据安培定则及磁感应强度的矢量叠加,又由于12I I >,可得电流元所处位置的磁场方向斜向右下,故A 、B 错误;C .根据同向电流互相吸引,可判断要使电流元平衡,可在电流元右上方某位置加一同向通电导线,故C 错误;D .电流元在该处与磁场方向垂直,而受到的力为F ,所以根据磁感应强度的定义可知两导线在该处的磁感应强度大小为 F B IL= 故D 正确;故选D 。

3.下列说法正确的是( )A .天然放射现象揭示了原子具有核式结构B .23892U 衰变成20682Pb 要经过6次β衰变和8次α衰变C .α、β和γ三种射线中α射线的穿透力最强D .氢原子向低能级跃迁后,核外电子的动能减小【答案】B【解析】【详解】A .天然放射现象中,原子核发生衰变,生成新核,同时有中子产生,因此说明了原子核有复杂的结构,但不能说明原子具有核式结构,故A 错误;B .根据质量数和电荷数守恒知,质量数少32,则发生8次α衰变,导致电荷数少16,但是电荷数共少10,可知,发生了6次β衰变,故B 正确;C .γ射线的穿透能力最强,电离能力最弱,α射线的穿透能力最弱,电离能力最强,故C 错误;D .根据玻尔理论可知,氢原子向低能级跃迁后,电子轨道的半径减小,由库仑力提供向心力得 222e v k m r r= 可知核外电子的动能增大,故D 错误。

故选B 。

4.如图所示,在水平地面上O 点正上方的A 、B 两点水平抛出两个相同小球,两小球同时落在水平面上的C 点,不计空气阻力。

则两球A .可能同时抛出B .落在C 点的速度方向可能相同C .落在C 点的速度大小一定不同D .落在C 点时重力的瞬时功率一定不同【答案】D【解析】【详解】A .平抛运动的时间由竖直高度决定,根据:212h gt = 可知两小球抛出高度不同,落地时间不同,不可能同时抛出,A 错误;B .平抛运动的末速度方向的反向延长线必过水平位移的中点,两小球平抛的水平位移相同,竖直位移不同,所以在C 点的末速度方向不同,B 错误;C .平抛运动的末速度:222220y ()()22x x g v v v gt gh t h=+=++若A B v v =,则代入上述公式解得:2A B4x h h =,有解,说明速度可以相等,C 错误; D .落地C 点重力的瞬时功率: 2y P mgv mg t == 两小球落地时间不同,落地时重力的瞬时功率不同,D 正确。

故选D 。

5.如图所示,绝缘水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角θ=30°.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A ,细线与斜面平行,且小球A 正好静止在斜面中点.在小球A 的正下方地面处固定放置一带电小球B ,两球相距为d .已知两球的质量均为m 、电荷量均为+q ,静电力常量为k ,重力加速度为g ,两球均可视为点电荷.则下列说法不正确的是( )A .两球之间的库仑力F=kB .当时,斜面对小球A 的支持力为C .当时,细线上拉力为0D .将小球B 移到斜面底面左端C 点,当时,斜面对小球A 的支持力为0【答案】C【解析】A. 依据库仑定律,则两球之间的库仑力大小为F= k ,故A 正确;BC 、当时,则有k = mg ,对球受力分析,如图所示:根据矢量的合成法则,依据三角知识,则斜面对小球A 的支持力为N= mg ; T= mg ,故B 正确,C 错误;D. 当小球B 移到斜面底面左端C 点,对球受力分析,如图所示:依据几何关系可知,T 与F 的夹角为120∘,当时,即有k =mg ,根据矢量的合成法则,则有电场力沿垂直斜面方向的分力与重力沿垂直斜面方向的分力等值反向,那么斜面对小球A 的支持力为N=0,故D 正确;本题选择错误的答案,故选C.6.如图所示,虚线表示某孤立点电荷Q 激发的电场中三个等间距的等势面,一带电粒子(可看成点电荷)仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示,a 、b 、c 、d 为轨迹与等势面的交点。

下列说法正确的是( )A .粒子在a 点的电势能一定小于在d 点的电势能B .电势的高低一定是a b c ϕϕϕ>>。

C .粒子运动过程中经过c 点时的加速度一定最大D .粒子在a 、b 间的动能改变量一定等于在b 、c 间的动能改变量【答案】A【解析】【分析】【详解】A.由图可知,轨迹向下弯曲,带电粒子所受的电场力方向向下,则带电粒子受到了排斥力作用;从a到d过程中,电场力做负功,可知电势能增大,故A正确;B.由于不知道粒子带正电还是带负电,因此无法确定电场的方向,无法判断电势的高低,故B错误;C.根据点电荷的电场特点可知,在轨迹上,距离点电荷最近的地方的电场强度最大,所以粒子运动过程中经过距离点电荷最近处的加速度一定最大,但c处不是距点电荷最近点的,故其加速度不是最大,故C 错误;D.ab之间任意一点的电场强度均小于bc之间任意一点的场强,带电粒子在ab之间电场力做功小于bc 之间电场力做的功,粒子在a、b间的动能改变量小于在b、c间的动能改变量,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,正方形abcd区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,甲、乙两带电粒子从a点沿与ab成30°角的方向垂直射入磁场.甲粒子垂直于bc边离开磁场,乙粒子从ad边的中点离开磁场.已知甲、乙两a 带电粒子的电荷量之比为1:2,质量之比为1:2,不计粒子重力.以下判断正确的是A.甲粒子带负电,乙粒子带正电B.甲粒子的动能是乙粒子动能的16倍C.甲粒子所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的3D.甲粒子在磁场中的运动时间是乙粒子在磁场中运动时间的14倍【答案】CD【解析】【分析】根据粒子运动轨迹,应用左手定则可以判断出粒子的电性;粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据题意求出粒子轨道半径关系,然后应用牛顿第二定律求出粒子的速度然后分析答题;根据粒子做圆周运动的周期公式与粒子转过的圆心角求出粒子的运动时间.【详解】由甲粒子垂直于bc边离开磁场可知,甲粒子向上偏转,所以甲粒子带正电,由粒子从ad边的中点离开磁场可知,乙粒子向下偏转,所以乙粒子带负电,故A错误;由几何关系可知,R甲=2L,乙粒子在磁场中偏转的弦切角为60°,弦长为2L ,所以:2L =2R 乙sin60°,解得:R 乙=3L ,由牛顿第二定律得:qvB=m 2v r,动能:E K =12mv 2=2222B q r m,所以甲粒子的动能是乙粒子动能的24倍,故B 错误;由牛顿第二定律得:qvB=m 2v r ,解得:qBr v m =,洛伦兹力:f=qvB=22q B r m ,即23f f 甲乙=,故C 正确;由几何关系可知,甲粒子的圆心角为300,由B 分析可得,乙粒子的圆心角为120°,粒子在磁场中的运动时间:t=2απT ,粒子做圆周运动的周期:2m T qB π=可知,甲粒子在磁场中的运动时间是乙粒子在磁场中运动时间的1/4倍,故D 正确..【点睛】题考查带电粒子在匀强磁场中的运动,要掌握住半径公式、周期公式,画出粒子的运动轨迹后,利用洛伦兹力提供向心力,结合几何关系进行求解;运用粒子在磁场中转过的圆心角,结合周期公式,求解粒子在磁场中运动的时间.8.两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面。

质量均为m 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,每根杆的电阻均为R ,导轨电阻不计。

整个装置处于磁感应强度大小为B ,方向竖直向上的匀强磁场中。

当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以速度1v 沿水平方向的导轨向右匀速运动时,cd 杆正以速度()212≠v v v 沿竖直方向的导轨向下匀速运动,重力加速度为g 。

则以下说法正确的是( )A .ab 杆所受拉力F 的大小为2222B L v mg Rμμ+B .ab 杆所受拉力F 的大小为21mg μμ+C .cd 杆下落高度为h 的过程中,整个回路中电流产生的焦耳热为2222212Rm g h B L v μ D .ab 杆水平运动位移为s 的过程中,整个回路中产生的总热量为2222sB L Fs v R μ+【答案】BD【解析】【详解】AB .ab 杆切割磁感线时产生沿abdc 方向的感应电流,大小为122BLv E I R R==① cd 杆中的感应电流方向为d→c ,cd 杆受到的安培力方向水平向右,大小为F 安=BIL ②cd 杆向下匀速运动,有mg=μF 安 ③解①②③式得,ab 杆匀速运动的速度为1222mgR v B L μ= ④ 导体ab 受到水平向左的安培力,由受力平衡得F=F 安+μmg ⑤由③⑤解得21F mg μμ+=选项A 错误,B 正确.C .设cd 杆以v 2速度向下运动h 过程中,ab 杆匀速运动了s 距离,则12s h v v =. 整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功Q=F 安s得222222()mg hR Q v B Lμ= 选项C 错误;D .ab 杆水平运动位移为s 的过程中,整个回路中产生的焦耳热为1=mgs Q F s μ=安ab 杆摩擦生热2Q mgs μ=cd 杆摩擦生热2223=2sB L v Q F h R μμ=安则总热量 22222212322sB L v sB L v mgs Q Q Q Q mgs Fs R R μμμμ=++=++=+选项D 正确;故选BD. 9.有关对热学的基础知识理解正确的是________。