新高考物理模拟题(十四)

新高考物理模拟试题(十四)(考试用时：90分钟试卷满分：100分)一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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．全世界每年消耗大量的石化燃料，产生的二氧化碳直接排入地球大气层中，造成温室效应，温室效应严重威胁着地球生态环境的安全．为了减少温室效应造成的负面影响，有的科学家受到了啤酒在较高的压强下能够溶解大量二氧化碳的启发，设想了一个办法：用压缩机将二氧化碳送入深海底，永久贮存起来，在海底深处，压强很大，温度很低，海底深水肯定能够溶解大量的二氧化碳．这样就为温室气体二氧化碳找到了一个永远的“家”，从而避免温室效应．在将二氧化碳送入深海底的过程中，以下说法中正确的是()A．压缩机对二氧化碳气体做正功B．二氧化碳向海水吸热C．二氧化碳分子平均动能会增大D．每一个二氧化碳分子的动能都会减小2．如图所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端拴接条形磁铁，一个铜盘放在条形磁铁的正下方的绝缘水平桌面上，控制磁铁使弹簧处于原长，然后由静止释放磁铁，不计磁铁与弹簧之间的磁力作用，且磁铁运动过程中未与铜盘接触，下列说法中正确的是()A．磁铁所受弹力与重力等大反向时，磁铁的加速度为零B．磁铁下降过程中，俯视铜盘，铜盘中产生顺时针方向的涡旋电流C．磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能D．磁铁从静止释放到最终静止的过程中，磁铁减少的重力势能大于铜盘产生的焦耳热3．如图所示，用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中．已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°.重力加速度为g.则ac和bc绳中的拉力大小分别是()A.eq\f(\r(3),3)mg，eq\f(1,2)mg B．eq\f(\r(3),2)mg，eq\f(1,2)mgC.eq\f(2\r(3),3)mg，eq\f(\r(3),3)mg D．eq\r(3)mg，mg4．在升降机底部安装一个加速度传感器，其上放置了一个质量为m的小物块，如图甲所示．升降机从t＝0时刻开始竖直向上运动，加速度传感器显示加速度a随时间t变化如图乙所示．取竖直向上为正方向，重力加速度为g，以下判断正确的是()A．在0～2t0时间内，物块先处于失重状态，后处于超重状态B．在t0～3t0时间内，物块先处于失重状态，后处于超重状态C．t＝t0时刻，物块所受的支持力大小为mgD．t＝3t0时刻，物块所受的支持力大小为2mg5．空间有一水平匀强电场，范围足够大，场中有一粒子源，某时刻释放出速度大小相同的同种带电粒子，速度方向沿垂直于电场的竖直面内各方向，粒子的重力不计，如图所示，则()A．同一时刻所有粒子的动量相同B．同一时刻所有粒子的位移相同C．同一时刻所有粒子到达同一等势面上D．同一时刻所有粒子到达同一水平面上6．钚的一种同位素eq\o\al(239,94)Pu的衰变方程为eq\o\al(239,94)Pu→X＋eq\o\al(4,2)He＋γ，衰变后产生的巨大的能量以γ光子的形式释放，若eq\o\al(239,94)Pu的半衰期为24100年，则()A．X的核电荷数为92,72个eq\o\al(239,94)Pu经过24100年后一定还剩余36个B．X的中子数为143,40克eq\o\al(239,94)Pu经过48200年后，还有10克未衰变C．X的质量数为236，核反应过程中电荷数、质量数守恒D.eq\o\al(239,94)Pu核衰变前的质量等于衰变后X、eq\o\al(4,2)He核的质量之和7．a、b两束相互平行的单色光，以一定的入射角照射到平行玻璃砖上表面，经平行玻璃砖折射后汇聚成一束复色光c，从平行玻璃砖下表面射出，如图所示．则下列判断正确的是()A．a光波长比b光波长长B．a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大C．玻璃砖对a光的折射率大D．双缝干涉时，用a光照射得到条纹间距大8．滑雪是冬奥会的比赛项目之一．如图所示，某运动员(可视为质点)从雪坡上先后以初速度v1和v2(v1∶v2＝3∶4)沿水平方向飞出，不计空气阻力，则运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中()A．运动员先后在空中飞行的时间相同B．运动员先后落在雪坡上的速度方向不同C．运动员先后落在雪坡上动量的变化量之比为3∶4D．运动员先后落在雪坡上动能的增加量之比为1∶1二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．9．两列沿绳传播的简谐横波(虚线表示甲波，实线表示乙波)在某时刻的波形图如图所示，M为绳上x＝0.2m处的质点，A．M点是振动加强点B．由图示时刻开始，再经甲波的eq\f(3,4)周期，质点M将位于波峰C．图示时刻质点M的速度为零D．甲波的传播速度v1比乙波的传播速度v2大10．“玉兔号”登月车在月球表面成功登陆，实现了中国人“奔月”的伟大梦想，机器人“玉兔号”在月球表面做了一个自由下落实验，测得物体从静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G，则()A．月球表面重力加速度为eq\f(t2,2h)B．月球的第一宇宙速度为eq\r(\f(Rh,t2))C．月球质量为eq\f(2R2h,Gt2)D．月球同步卫星离月球表面的高度为eq\r(3,\f(T2R2h,2π2t2))－R11．为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a＝1m、b＝0.2m、c＝0.2m，左、右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B＝1.25T的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极，污水充满装置以某一速度从左向右匀速流经该装置时，测得两个电极间的电压U＝1V．且污水流过该装置时受到阻力作用，阻力f＝kLv，其中比例系数k＝15N·s/m2，L为污水沿流速方向的长度A．金属板M电势不一定高于金属板N的电势，因为污水中负离子较多B．污水中离子浓度的高低对电压表的示数也有一定影响C．污水的流量(单位时间内流出的污水体积)Q＝0.16D．为使污水匀速通过该装置，左、右两侧管口应施加的压强差为Δp＝1500Pa12．如图甲所示，在倾角为θ的光滑斜面内分布着垂直于斜面的匀强磁场，以垂直于斜面向上为磁感应强度正方向，其磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示．质量为m的矩形金属框从t＝0时刻由静止释放，t3时刻的速度为v，移动的距离为L，重力加速度为g，在金属框下滑的过程中，下列说法正确的是()A．t1～t3时间内金属框中的电流方向不变B．0～t3时间内金属框做匀加速直线运动C．0～t3时间内金属框做加速度逐渐减小的直线运动D．0～t3时间内金属框中产生的焦耳热为mgLsinθ－eq\f(1,2)mv2选择题答题栏题号123456789101112答案三、非选择题：本题共6小题，共60分．13．(6分)利用图甲所示的装置验证机械能守恒定律．一根细线系住钢球，另一端悬挂在铁架台上，将钢球拉至某一位置由静止释放，钢球运动到最低点A时穿过光电门，计时器测出挡光时间为t，还测得钢球下落的高度为h、钢球的直径为d，已知当地的重力加速度为g.(1)钢球下落的高度h应该是小球释放时的球心位置到________位置之间的竖直距离．A．钢球在A点时的顶端B．钢球在A点时的球心C．钢球在A点时底端(2)如图乙所示，用游标卡尺测得钢球的直径d＝________cm.(3)当满足h＝________(用测得量和已知量的符号表示)时，可判断小球下落过程中机械能守恒．14．(8分)用如图a所示的电路测量铂热敏电阻的阻值与温度的关系．(1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至______端(填“A”或“B”)．(2)实验测得不同温度下的阻值，并绘得如图b的Rt­t关系图线，根据图线写出该热敏电阻的Rt­t关系式：Rt＝______________Ω.(3)铂的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计．请利用开关、导线、铂热敏电阻、图a中某一电表和图c所示的恒流源(调节旋钮时可以选择不同的输出电流，且输出电流不随外部条件的变化而变化)，设计一个简易电阻温度计并在图d的虚线框内画出电路原理图．(4)结合图b的关系图线，选择恒流源的输出电流为0.15A，当选用的电表达到满偏时，电阻温度计所测温度为__________________℃.如果要提高该温度计所能测量的最高温度值，请提出一种可行的方法15．(7分)如图所示，有两个不计质量和厚度的活塞M、N，将两部分理想气体A、B封闭在绝热汽缸内，温度均是27℃.M活塞是导热的，N活塞是绝热的，均可沿汽缸无摩擦地滑动，已知活塞的横截面积均为S＝2cm2，初始时M活塞相对于底部的高度为h1＝27cm，N活塞相对于底部的高度为h2＝18cm.现将一质量为m＝1kg的小物体放在M活塞的上表面上，活塞下降．已知大气压强为p0＝1.0×10(1)求下部分气体的压强多大；(2)现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热，使活塞M回到原来的位置，求应使下部分气体的温度升高到多少摄氏度．16．(9分)如图所示，在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为O、半径为r、内壁光滑，A、B两点分别是圆轨道的最低点和最高点．该区间存在方向水平向右的匀强电场，一质量为m的带电小球(可视为质点)恰好能静止在C点．若在C点给小球一个初速度使它在轨道内侧恰好能做完整的圆周运动(小球的电荷量不变)．已知C、O、D在同一直线上，它们的连线与竖直方向的夹角θ＝60°，重力加速度为g.求：(1)小球所受的电场力F的大小；(2)小球做圆周运动，在D点的速度大小及在A点对轨道压力的大小．17．(14分)如图，直角坐标系xOy的Ⅱ、Ⅲ象限存在方向沿x轴正方向的匀强电场、场强大小为E；Ⅰ、Ⅳ象限存在一个圆心在O1(b,0)且与y轴相切于O点的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于坐标平面．从x轴上P(－a,0)点由静止释放一个质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子，粒子穿出磁场的位置为Q.已知∠QO1x＝60°，粒子重力不计、大小可忽略．求：(1)磁场的磁感应强度大小和方向；(2)粒子在磁场中运动的时间．18．(16分)如图所示，半径为R的eq\f(1,4)固定圆弧轨道竖直放置，下端与水平地面在P点相切，水平地面上静止一质量为m2＝2m的物体，其左端固定有劲度系数为k的轻弹簧，Q点为弹簧处于原长时的左端点，已知PQ＝R，物块与水平地面PQ间的动摩擦因数为μ＝0.4，Q点右侧光滑．现有一质量为m1＝m的物块(可视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑，当m2固定时，m1向右运动压缩弹簧后被弹簧弹回，向左运动停止在PQ的中点，已知重力加速度为g.(1)求m1从圆弧轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功；(2)m2不固定时，求弹簧的最大弹性势能；(3)求m2不固定时，m1最终停止的位置．答案及解析物理模拟试题(十四)1．解析：A用压缩机将二氧化碳压入海底，外界对二氧化碳气体做正功，故A正确；在海底深处，压强很大，温度很低，故二氧化碳气体液化后放热，故B错误；温度降低，分子热运动的平均动能减小，但不是每个分子的动能均减小，故C、D错误．2．解析：D磁铁除受到重力、弹力外，若磁铁向上运动，则受到向下的安培阻力，若向下运动，则受到向上的安培阻力，因此磁铁所受弹力与重力等大反向时，磁铁的加速度不一定为零，故A错误；当磁铁向下运动时，穿过铜盘的磁通量向下增大，根据楞次定律感应电流的磁场的方向向上，俯视铜盘，铜盘中产生逆时针方向的涡旋电流，故B错误；磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，由于电磁感应，则磁铁减少的重力势能大于弹簧弹性势能，故C错误；根据能量守恒定律，从静止至停止，减小的重力势能转化为电能和弹簧的弹性势能，所以产生焦耳热小于磁铁减小的重力势能．故D正确．3．解析：B以结点c为研究对象，受到三个拉力作用，作出受力图．整个装置静止，则重物对c点拉力F等于重物的重力，根据平衡条件得Fac＝Fsin60°＝mgsin60°＝eq\f(\r(3),2)mg，Fbc＝Fcos60°＝mgcos60°＝eq\f(1,2)mg，故选项B正确．4．解析：C由乙图可知，0～3t0时间内，物块处于超重状态，A、B错误；由乙图可知，t＝t0时刻，物块所受的支持力大小为mg，C正确；由乙图可知，t＝3t0时刻，物块所受的支持力大小为3mg，D错误．5．解析：C粒子在电场中做类平抛运动，所有粒子初速度大小相等，则在同一时刻，所有粒子动量大小相等而方向不同，粒子动量不同，故A错误；粒子在电场中做类平抛运动，同一时刻所有粒子位移大小相等但方向不同，粒子位移不同，故B错误；粒子在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，在相等时间内所有粒子在水平方向位移相等，所有粒子同时到达与电场垂直的同一竖直面内，所有粒子不会同时到达同一水平面，匀强电场等势面是与电场垂直的平面，由此可知，在同一时刻所有粒子到达同一等势面，故C正确，D错误．6．解析：B半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数的原子核衰变不适用，选项A错误；根据质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为235，电荷数为92，则中子数为235－92＝143,40克eq\o\al(239,94)Pu经过48200年后，还有40×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\f(48200,24200)g＝10g未衰变，选项B正确，C错误；因反应放出能量，则有质量亏损，即eq\o\al(239,94)Pu核衰变前的质量大于衰变后X、eq\o\al(4,2)He核的质量之和，选项D错误．7．解析：C由光路图可知a光偏折的大，所以na＞nb，由v＝eq\f(c,n)知a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度小，选项B错误，C正确；折射率大，频率大，由λ＝eq\f(c,f)知，a光波长比b光波长短，选项A错误；双缝干涉时，根据Δx＝eq\f(L,d)λ知，用a光照射得到条纹间距小，选项D错误．8．解析：C根据x＝vt，y＝eq\f(1,2)gt2，则tanθ＝eq\f(y,x)＝eq\f(\f(1,2)gt2,vt)＝eq\f(gt,2v)，两次的初速度不同，则时间不同，选项A错误；速度方向与水平方向的夹角tanα＝eq\f(vy,v)＝eq\f(gt,v)＝2tanθ，可知，运动员先后落在雪坡上的速度方向相同，选项B错误；根据动量定理Δp＝mvy＝mgt＝2mvtanθ∝v，则运动员先后落在雪坡上动量的变化量之比为3∶4，选项C正确；根据动能定理：ΔEk＝mgh＝mg·eq\f(1,2)gt2＝2mv2tan2θ∝v2，则运动员先后落在雪坡上动能的增加量之比为9∶16，选项D错误．9．解析：AB质点M是两列波的波峰或波谷相遇点，振动始终加强，速度不为零，故A正确，C错误；甲波向右传播，由波形平移法知，图示时刻M点正向下运动，再经甲波的eq\f(3,4)周期，M将位于波峰，故B正确；波速由介质性质决定，两列波均沿绳传播，同种介质，则波速大小相等，故D错误．10．解析：CD由自由落体运动规律有：h＝eq\f(1,2)gt2，所以有：g＝eq\f(2h,t2)，故A错误；月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力mg＝meq\f(v\o\al(2,1),R)，所以v1＝eq\r(gR)＝eq\r(\f(2hR,t2))，故B错误；在月球表面的物体受到的重力等于万有引力mg＝eq\f(GMm,R2)，所以M＝eq\f(2R2h,Gt2)，故C正确；月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力Geq\f(Mm,R＋h′2)＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2(R＋h′)，解得h′＝eq\r(3,\f(T2R2h,2π2t2))－R，故D正确．11．解析：CD根据左手定则，知负离子所受洛伦兹力方向向下，则向下偏转，N板带负电，M板带正电，则N板的电势比M板电势低，故A错误；最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有：qvB＝qeq\f(U,c)，解得：U＝vBc，与离子浓度无关，故B错误；污水的流速：v＝eq\f(U,Bc)，则流量Q＝vbc＝eq\f(Ub,B)＝eq\f(1×0.2,1.25)m3/s＝0.16m3/s，故C正确；污水的流速：v＝eq\f(U,Bc)＝eq\f(1,1.25×0.2)m/s＝4m/s；污水流过该装置时受到阻力f＝kLv＝kav＝15×1×4N＝60N；为使污水匀速通过该装置，左、右两侧管口应施加的压力差是60N，则压强差为Δp＝eq\f(F,S)＝eq\f(60,0.2×0.2)Pa＝1500Pa，故D正确．12．解析：ABt1～t3时间内穿过金属框的磁通量先垂直于斜面向上减小，后垂直于斜面向下增大，根据楞次定律可知，金属框中的电流方向不变，选项A正确；0～t3时间内，金属框的ab边与cd边所受安培力等大反向，金属框所受安培力为零，则所受的合力沿斜面向下，大小为mgsinθ，做匀加速直线运动，选项B正确，C错误；0～t3时间内，金属框所受的安培力为零，金属框的机械能守恒，有mgLsinθ＝eq\f(1,2)mv2，故金属框中产生的焦耳热不等于mgLsinθ－eq\f(1,2)mv2，选项D错误．13．解析：(1)选择钢球上同一点的初末位置作为下落的竖直高度，所以钢球下落的高度h应该是小球释放时的球心位置到钢球在A点时的球心位置之间的竖直距离，故选B.(2)游标卡尺的精度为eq\f(1,50)mm＝0.02mm，读数为4mm＋10×0.02mm＝4.20(3)小球落到A处时，钢球直径较小，可以用平均速度近似代替瞬时速度，即v＝eq\f(d,t)下落过程中，根据机械能守恒定律得mgh＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)meq\f(d2,t2)解得h＝eq\f(d2,2gt2)答案：(1)B(2)0.420(3)eq\f(d2,2gt2)14．解析：(1)开关闭合前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，故滑片应移至B端；(2)由图象可知，铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系式：Rt＝50＋t；(3)直流恒流电源正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，并且可读出其大小，电压表并联在铂丝电阻Rt的两端，如图所示：(4)当恒流源的输出电流为0.15A，所以当电压表示数最大时，即Rt两端的电压Ut＝15V时，铂丝电阻Rt的阻值最大，由丙图中所画的Rt­t图象可知，此时温度计所能测量的温度最高；由I＝eq\f(U,R)得铂丝电阻Rt的阻值为：Rt＝eq\f(15,0.15)＝100Ω，则温度计所能测量的最高温度为：t＝Rt－50＝100－50＝50℃.直流恒流电源正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，并且可读出其大小，电压表并联在铂丝电阻Rt的两端，如图所示要提高该温度计所能测量的最高温度值，应使铂丝电阻Rt的阻值增大或将恒流源的输出电流调小．答案：(1)B(2)50＋t(3)见解析图(4)50将恒流源的输出电流调小15．解析：(1)以两个活塞和重物作为整体进行受力分析得：pS＝mg＋p0S得p＝p0＋eq\f(mg,S)＝1.5×105Pa(2)对下部分气体进行分析，初状态压强为p0，体积为h2S，温度为T1，末状态压强为p，体积设为h3S，温度为T2由理想气体状态方程可得：eq\f(p0h2S,T1)＝eq\f(ph3S,T2)对上部分气体进行分析，根据玻意耳定律可得：p0(h1－h2)S＝p(h1－h3)S解得：T2＝525K＝252答案：(1)1.5×105Pa(2)25216．解析：(1)小球在C点静止，受力如图所示由平衡条件得F＝mgtan60°①解得：F＝eq\r(3)mg②(2)小球在轨道内侧恰好做完整的圆周运动，在D点小球速度最小，对轨道的压力为零，则eq\f(mg,cos60°)＝meq\f(v\o\al(2,D),r)③解得小球在D点的速度vD＝eq\r(2gr)④小球由轨道上A点运动到D点的过程，根据动能定理得－mgr(1＋cosθ)－Frsinθ＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,D)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)⑤解得小球在A点的速度vA＝2eq\r(2gr)⑥小球在A点，根据牛顿第二定律得：NA－mg＝meq\f(v\o\al(2,A),r)⑦解得：NA＝9mg⑧根据牛顿第三定律得：小球对轨道的压力大小为NA′＝9mg答案：(1)F＝eq\r(3)mg(2)9mg17．解析：(1)粒子在电场中沿x轴做匀加速直线运动，设粒子到达O点的速度为v，由动能定理有qEa＝eq\f(1,2)mv2解得：v＝eq\r(\f(2qEa,m))在磁场中，粒子做匀速圆周运动，轨迹如图所示，