2021年广东省选择性考试物理模拟测试卷（五）

2021年广东省选择性考试模拟测试卷(五)(考试时间:75分钟;满分:100分)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.下列关于核反应的说法,正确的是()A.90234Th→91234Pa+-1B.92235U+0方程C.90234Th衰变为D.铝核

1327Al被α粒子击中后产生的反应生成物是磷2.如图(甲)所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1,电阻为55Ω,电流表、电压表均为理想电表。原线圈A、B端接入如图(乙)所示的正弦交流电压,下列说法正确的是()A.电流表的示数为4.0A B.电压表的示数为155.6VC.副线圈中交流电的频率为50Hz D.穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为2∶13.高速公路收费站都设有“ETC”通道(即不停车收费通道),设ETC车道是笔直的,由于有限速,汽车通过时一般是先减速至某一限定速度,然后匀速通过电子收费区,再加速驶离(将减速和加速过程都看作加速度大小相等的匀变速直线运动)。设汽车开始减速的时刻t=0,下列四幅图能与汽车通过ETC的运动情况大致吻合的是()4.如图所示,为一种改进后的回旋加速器示意图,在D形盒边上的缝隙间放置一对中心开有小孔a、b的平行金属板M、N。每当带正电的粒子从a孔进入时,就立即在两板间加上恒定电压,经加速后从b孔射出,再立即撤去电压。而后进入D形盒中的匀强磁场,做匀速圆周运动。缝隙间无磁场,不考虑相对论效应,则下列说法正确的是()A.D形盒中的磁场方向垂直纸面向外B.粒子运动的周期不断变大C.粒子每运动一周直径的增加量越来越小D.增大板间电压,粒子最终获得的最大动能变大5.如图所示,左侧是半径为R的四分之一光滑圆弧,右侧是半径为2R的光滑部分圆弧。二者圆心在一条竖直线上,小球a、b通过一轻绳相连,二者恰好在等高处平衡。已知θ=37°,小球可视为质点,则小球a、b的质量之比为()A.3∶4 B.3∶5 C.4∶5 D.1∶26.在冰壶比赛中,某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶,两者在大本营中心发生对心碰撞如图(a)所示,碰撞前后两壶运动的vt图线如图(b)中实线所示,其中红壶碰撞前后的图线平行,两冰壶质量相等,则()A.两壶发生了弹性碰撞B.碰后蓝壶速度为0.8m/sC.碰后蓝壶移动的距离为2.4mD.碰后红壶所受摩擦力小于蓝壶所受摩擦力7.如图所示,轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于粗糙水平面上质量为m的小球接触但不连接。开始时小球位于O点,弹簧水平且无形变。O点的左侧有一竖直放置的光滑半圆弧轨道,圆弧的半径为R,B为轨道最高点,小球与水平面间的动摩擦因数为μ。现用外力推动小球,将弹簧压缩至A点,OA间距离为x0,将球由静止释放,小球恰能沿轨道运动到最高点B。已知弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g。下列说法中正确的是()A.小球在从A到O运动的过程中速度不断增大B.小球运动过程中的最大速度为vm=5C.小球与弹簧作用的过程中,弹簧的最大弹性势能Ep=2.5mgR+μmgx0D.小球通过圆弧轨道最低点时,对轨道的压力为5mg二、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.某载人宇宙飞船绕地球做圆周运动的周期为T,由于地球遮挡,宇航员发现有16T时间会经历“日全食”过程,如图所示已知地球的半径为R,引力常量为G,地球自转周期为T0A.宇宙飞船离地球表面的高度为2RB.一天内飞船经历“日全食”的次数为TC.宇航员观察地球的张角为60°D.地球的平均密度为ρ=24π9.如图(a),一长木板静止于光滑水平桌面上,t=0时,小物块以速度v0滑到长木板上,图(b)为物块与木板运动的vt图象,图中t1、v0、v1已知。重力加速度大小为g。由此可求得()A.木板的长度B.物块与木板的质量之比C.物块与木板之间的动摩擦因数D.从t=0开始到t1时刻,木板获得的动能10.电荷量相等的两点电荷在空间形成的电场有对称美。如图所示,真空中固定两个等量异种点电荷A、B,AB连线中点为O。在A、B所形成的电场中,以O点为圆心,半径为R的圆面垂直AB连线,以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直圆面且与AB连线共面,两个平面边线交点分别为e、f,则下列说法正确的是()A.在a、b、c、d、e、f六点中找不到任何两个场强和电势均相同的点B.将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力始终不做功C.将一电荷由a点移到圆面内任意一点时电势能的变化量相同D.沿线段eOf移动的电荷,它所受的电场力先减小后增大三、非选择题:包括必做题和选做题两部分,第11题～第14题为必做题,每个试题考生必须作答,第15题～第16题为选做题,考生根据要求作答。(一)必做题:共42分。11.(6分)某同学设计出如图(甲)所示的实验装置来验证机械能守恒定律,让小球从A点自由下落,下落过程中经过A点正下方的光电门B时,光电计时器记录下小球通过光电门时间t,当地的重力加速度为g。(1)为了验证机械能守恒定律,该实验还需要测量下列哪些物理量。

A.小球的质量mB.AB之间的距离HC.小球从A到B的下落时间tABD.小球的直径d(2)小球通过光电门时的瞬时速度v=(用题中所给的物理量表示)。

(3)调整AB之间距离H,多次重复上述过程,作出1t2随H的变化图象如图(乙)所示,当小球下落过程中机械能守恒时,该直线斜率k0=(4)在实验中根据数据实际绘出1t2H图象的直线斜率为k(k<k0),则实验过程中小球所受的平均阻力Ff与小球重力mg的比值为(用k、k012.(10分)某同学为了自制欧姆表,设计了如图(甲)所示的电路图。他找来以下器材:A.电流表A[满偏电流为3mA,内阻为40Ω,图(乙)是电流表A的刻度盘]B.电池组(E=3V,r约2Ω)C.滑动变阻器(0～100Ω)D.定值电阻600ΩE.定值电阻900ΩF.定值电阻1200ΩG.导线若干回答下列问题:(1)他应选择定值电阻(选填器材序号)接入图(甲)电路中R0的位置。

(2)将红黑表笔短接,调节滑动变阻器R,使电流表指针对准mA处。

(3)为了直接读出待测电阻值,他用贴纸在电流表刻度旁标记相应的电阻值,则电流表刻度1.50mA位置标记的电阻值应为Ω。

(4)实验室的直流电压表有两个量程,分别是3V、15V,内阻分别约2kΩ、10kΩ,该同学想用自制的欧姆表测量其内阻,他应将电压表的“”接线柱与图(甲)中的(选填“A”或“B”)接线柱相连,且V量程所对应的内阻测量结果更准确。

(5)若实验室有如下四种电池,其中可直接替代上述欧姆表中电池的有(贴纸上的电阻标记不变)(选填序号)。

A.锂电池(电动势3.7V,内阻约十几欧)B.钮扣电池(电动势3.8V,内阻约几十欧)C.全新电池(电动势3V,内阻约0.5Ω)D.较旧电池(电动势3V,内阻约10Ω)13.(11分)“嫦娥四号”飞船在月球背面着陆过程如下:在反推火箭作用下,飞船在距月面100米处悬停,通过对障碍物和坡度进行识别,选定相对平坦的区域后,开始以a=2m/s2垂直下降。当四条“缓冲脚”触地时,反推火箭立即停止工作,随后飞船经2s减速到0,停止在月球表面上。飞船质量m=1000kg,每条“缓冲脚”与地面的夹角为60°,月球表面的重力加速度g=3.6m/s2,四条“缓冲脚”的质量不计。求:(1)飞船垂直下降过程中,火箭推力对飞船做了多少功;(2)从“缓冲脚”触地到飞船速度减为0的过程中,每条“缓冲脚”对飞船的冲量大小。14.(15分)如图(甲)所示,相距L=1m的两根足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置,与水平面夹角θ=37°,导轨电阻不计,质量m=1kg、电阻为r=0.5Ω的导体棒ab垂直于导轨放置,导轨的PM两端接在外电路上,定值电阻阻值R=1.5Ω,电容器的电容C=0.5F,电容器的耐压值足够大,导轨所在平面内有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场。在开关S1闭合、S2断开的状态下将导体棒ab由静止释放,导体棒的vt图象如图(乙)所示,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6。求:(1)磁场的磁感应强度大小B;(2)在开关S1闭合、S2断开的状态下,当导体棒下滑的距离x=5m时,定值电阻产生的焦耳热为21J,此时导体棒的速度与加速度分别是多大;(3)现在开关S1断开、S2闭合,由静止释放导体棒,求经过t=2s时导体棒的速度。(二)选做题:共12分,请考生从给出的2道题中任选一题作答。15.[选修33](12分)(1)(5分)下列说法正确的是。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)

A.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低B.大量气体分子做无规则运动,速率有大有小,但分子的速率按“中间少,两头多”的规律分布C.可以实现从单一热库吸收热量,使之完全用来对外做功D.单位时间内气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少,气体的压强不一定减小E.在两分子间距离增大的过程中,分子间的作用力一定减小(2)(7分)如图所示,在上端开口的汽缸内有两个质量均为m=1kg的绝热活塞(厚度不计)A、B,A、B之间为真空并压缩一劲度系数为k=500N/m的轻质弹簧,A、B与汽缸无摩擦,活塞B下方封闭有温度为27℃的理想气体。稳定时,活塞A、B将汽缸等分成三等份。已知活塞的横截面积均为S=20cm2,L=0.6m,大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g取10m/s2,假定绝对零度为273℃。①若汽缸是绝热的,现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热,当活塞A刚好上升到汽缸的顶部时,求封闭气体的热力学温度;②若汽缸是导热的,从第①问中活塞A的位置开始,在活塞A上缓慢倒入沙子,保持气体温度为第①问中气体末态的温度不变,直到活塞B回到加热前的位置,求此时沙子的质量和活塞A、B间的距离。16.[选修34](12分)(1)(5分)下列有关机械振动和机械波的说法正确的是。(填正确答案标号。选对一个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错一个扣3分,最低得分为0分)

A.弹簧振子做简谐运动时,若某两个时刻位移相同,则这两个时刻的速度也一定相同B.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长无关C.火车鸣笛向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高D.当水波通过障碍物时,若障碍物的尺寸与波长差不多,或比波长小得多时,将发生明显的衍射现象E.在两列波的叠加区域,若质点到两列波源的距离相等,该质点的振动一定加强(2)(7分)如图所示,一个玻璃三棱镜的截面为直角三角形ABC,∠C=90°,∠B=60°,现有一束单色光垂直照射到AB面上,入射点为D,三棱镜对该单色光的折射率为n=3。①判断单色光能否从BC面上射出;②求单色光在AC面的折射光线和反射光线间的夹角θ。参考答案1.C核反应方程

90234Th→91程,92238U→90234Th01n→56144Ba+36892.C理想变压器的原线圈接入正弦交流电,由ut图象读其最大值为U1max=2202V,可知有效值为U1=U1max2=220V,根据理想变压器的电压比等于匝数比,可得副线圈两端的电压U2=n2n1U1=22023.D汽车先做匀减速运动,然后做匀速运动,最后做匀加速运动;图象A反映物体先负向匀速后静止,再正向匀速,选项A错误;图象B反映物体先正向匀速后静止,再正向匀速,选项B错误;图象C反映物体先正向加速,后匀速,再正向加速,选项C错误;图象D反映物体先减速后匀速,再加速,符合题意,则选项D正确。4.C根据带正电的粒子沿逆时针方向做匀速圆周运动和左手定则,可判断出D形盒中的磁场方向垂直纸面向里,选项A错误;根据带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式T=2πmqB可知,粒子运动的周期不变,选项B错误;根据带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有qvB=mv2r,可得r=mvqB,由于mv=2mEk,所以r=2mEkqB。粒子每运动一周动能增加量ΔEk=qU,其粒子每运动一周直径的增加量Δd=2Δr=2(25.A对a和b两个物体受力分析如图,因一根绳上的拉力相等,故拉力都为FT;由力的平衡可知a物体的拉力FT=magcos37°,b物体的拉力FT=mbgsin∠OO1C,cos∠OO1C=R+Rsin37°2R=0.8,则∠OO1C=376.B由图知,碰前红壶的速度v0=1.0m/s,碰后速度为v0′=0.2m/s,可知,碰后红壶沿原方向运动,设碰后蓝壶的速度为v,取碰撞前红壶的速度方向为正方向,根据动量守恒定律可得mv0=mv0′+mv,代入数据解得v=0.8m/s,12mv02>12mv0′2+12mv2,碰撞过程机械能有损失,碰撞为非弹性碰撞,故A错误,B正确;根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移可得,碰后蓝壶移动的位移大小x=7.C小球在从A到O运动的过程中,受弹力和摩擦力,由牛顿第二定律可知kΔxμmg=ma,物体先做加速度减小的加速运动,当加速度为零时(弹力等于摩擦力时)速度最大,接下来摩擦力大于弹力,小球开始做减速运动,当弹簧恢复原长时小球离开弹簧,故A错误;因为小球恰能沿轨道运动到最高点B,由重力提供向心力有mg=mvB2R,解得vB=gR,从O到B根据动能定理得mg2R=12mvB212mvO2,联立以上解得vO=5gR,由上分析可知,小球从开始运动到离开弹簧速度先增大后减小,所以最大速度要比5gR大,故B错误;从A到O根据能量守恒得Ep=12mvO8.CD设飞船距离地面的高度为h,如图,因宇航员发现有16T时间会经历“日全食”过程,则圆心角α=60°,所以宇航员观察地球的张角为60°,由几何关系得(h+R)sin30°=R,解得h=R,故C正确,A错误;地球自转一圈时间为T0,飞船绕地球一圈时间为T,飞船绕一圈会有一次日全食,所以每过时间T就有一次日全食,得一天内飞船经历“日全食”的次数为T0T,故B错误;由万有引力提供向心力,则有GMmr2=mω2r=m(2πT)2r,又轨道半径r=R+h=2R,则地球质量为M=4π9.BC由图(b)只能求出小物块与长木板的相对位移,不知道小物块最终停在哪里,无法求出木板的长度;由于图线的斜率表示加速度,则长木板的加速度为aA=v1t1,小物块的加速度aB=v0-v1t1,根据牛顿第二定律得μmg=MaA,μmg=maB,解得mM=v1v0-v1,μ=v0-v1gt110.BC图中圆面是一个等势面,e、f的电势相等,根据电场线分布的对称性可知e、f两点的场强相同,故A错误;图中圆弧egf是一条等势线,其上任意两点的电势差都为零,根据公式W=qU可知,将一正电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力不做功,故B正确;a点与圆面内任意一点的电势差相等,根据公式W=qU可知,将一电荷由a点移到圆面内任意一点时,电场力做功相同,则电势能的变化量相同,故C正确;沿线段eOf移动的电荷,电场强度先增大后减小,则电场力先增大后减小,故D错误。11.解析:(1)根据机械能守恒的表达式可知,方程两边可以约掉质量,因此不需要测量质量,故A错误;根据实验原理可知,需要测量的是A点到光电门B的距离H,故B正确;利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,不需要测量下落时间,故C错误;利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时,需要知道挡光物体的尺寸,因此需要测量小球的直径,故D正确。(2)已知经过光电门时的时间和小球的直径,则可以由平均速度表示经过光电门时的速度,故v=dt(3)若减小的重力势能等于增加的动能时,可以认为机械能守恒,则有mgH=12mv2,即2gH=(dt)2,解得1t2=2g(4)(乙)图中1t2=kH,因存在阻力,则有mgHFfH=12mv2;联立解得小球下落过程中所受平均阻力与小球所受重力的比值为F答案:(1)BD(2)dt(3)(4)k12.解析:(1)由闭合电路欧姆定律可知I=ER0+r+(2)将红、黑表笔短接,调节滑动变阻器R,该步骤进行的是欧姆调零,应使电流表指针对准3mA处。(3)电流表满偏时,由闭合电路欧姆定律可知I=ER内,解得R内=EI=33×10-3(4)电流应从电压表的“+”流入,因欧姆表的A端与电池的正极相连,故A端与电压表的“+”接线柱相连,所以他应将电压表的“”接线柱与图(甲)中的B接线柱相连。两个电压表3V、15V的内阻分别约2kΩ、10kΩ,两电阻比较,内阻2kΩ更接近欧姆表的中值电阻,指针更接近中央刻度线,读数误差更小,说明3V量程所对应的内阻测量结果更准确。(5)因贴纸上的电阻标记不变,即欧姆表的内阻不变,又因欧姆表的满偏电流不变,说明电源的电动势不变,故C、D正确,A、B错误。答案:(1)E(2)3(3)1000(4)B3(5)CD13.解析:(1)飞船加速下降时,由牛顿第二定律有mgF=ma火箭推力对飞船做功为W=Fh解得W=1.6×105J。(2)设“缓冲脚”触地时飞船的速度为v,飞船垂直下降的过程中有v2=2ah从“缓冲脚”触地到飞船速度减为0的过程中,设每条“缓冲脚”对飞船的冲量大小为I,根据动量定理,有4Isin60°mgt=0(mv)解得I=136003答案:(1)1.6×105J(2)13600314.解析:(1)由题图可知,导体棒的最大速度vm=3m/s对应的感应电动势E=BLvm感应电流I=E当导体棒的速度达到最大时,导体棒受力平衡,则BIL=mgsinθ解得B=mg((2)导体棒和电阻串联,由公式Q=I2Rt可知Qab∶QR=1∶3则导体棒ab产生的焦耳热Qab=13×导体棒下滑x=5m的距离,导体棒减少的重力势能转化为动能和回路中的焦耳热,由能量守恒定律有mgxsinθ=12mv12+Q得导体棒的速度v1=2m/s此时感应电动势E1=BLv1感应电流I1=E对导体棒有mgsinθBI1L=ma1解得加速度a1=2m/s2。(3)开关S1断开、S2闭合时,任意时刻对导体棒,根据牛顿第二定律有mgsinθBIL=ma2感应电流I=ΔΔq=CΔUΔt时间内,有ΔU=ΔE=BLΔva2=Δ解得a2=2m/s2表明导体棒ab下滑过程中加速度不变,ab棒做匀加速直线运动,t=2s时导体棒的速度v2=a2t=4m/s。答案:(1)2T(2)2m/s2m/s2(3)4m/s15.解析:(1)温度是分子平均动能的标志,只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低,A项正确;大量分子做无规则运动的速率有大有小,分子速率分布有规律,即统计规律,分子数百分率呈现“中间多,两头少”的统计规律,B项错误;根据热力学第二定律,可以实现从单一热库吸收热量,使之完全用来对外做功,但必然会引起其他的变化,C项正确;气体的压强与单位时间内气体分子对容器壁单位面积的碰撞次数以及分子