【物理】2020高考二轮复习专练之自我检测5（解析版）

【物理】2020高考二轮复习专练之自我检测5（解析版）

2020 届物理高考专练之自我检测（五） 1、 经过一系列 α 衰变和 β 衰变后变成 ,则 比 少( ) A.16 个中子,8 个质子 B.8 个中子,16 个质子 C.24 个中子,8 个质子 D.8 个中子,24 个质子 2、一物体以足够大的初速度做竖直上抛运动,在上升过程的最后 1s 初的瞬时速度的大小和 最后 1s 内的位移大小分别是(g 取 )( ) A.10m/s,10m B.10m/s,5m C.5m/s,5m D.由于不知道初速度的大小,故无法计算 3、若宇航员在月球表面附近自高 h 处以初速度 水平抛出一个小球,测出小球的水平射程为 L。已知月球半径为 R,万有引力常量为 G。则下列说法正确的是( ) A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的平均密度 C. 月球的第一宇宙速度 D. 月球的质量 4、质量相等的 A、B 两球之间压缩一根轻弹簧,静置于光滑水平桌面上,当用板挡住小球 A 而只释放 B 球时, B 球被弹出落于距桌边为 s 的水平地面上,如图所示.问当用同样的程度压 缩弹簧,取走 A 左边的挡板,将 A、B 同时释放, B 球的落地点距桌边为( ) A. B. C. D. 5、两个圆环 A、B,如图所示放置,且 RA>RB.一条形磁铁轴线过两个圆环的圆心处,且与圆环平 面垂直,则穿过 A、B 环的磁通量 ΦA 和 ΦB 的关系是( ) A.ΦA>ΦB B.ΦA=ΦB C.ΦA<ΦB D.无法确定 232 90 Th 208 82 Pb 208 82 Pb 232 90 Th 210m/s 0v 2 0 2 hvg L = 2 0 2 3 2 hv GL R ρ π = 0 2vv hL = 2 2 0 2 hR vm GL = 2 s 2s 2 2 s 6、如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为 M, 货物的质量为 m,货车以速度 v 向左做匀速直线运动,重力加速度为 g,则在将货物提升到图示 的位置时,下列说法正确的是( ) A.货箱向上运动的速度大于 v B.缆绳中的拉力 大于 C.货箱向上运动的速度等于 D.货物对货箱底部的压力等于 7、如图所示，ABC 为等边三角形，电荷量为+q 的点电荷固定在 A 点．先将一电荷量也为+q 的点电荷 从无穷远处（电势为 0）移到 C 点，此过程中，电场力做功为-W．再将 从 C 点沿 CB 移到 B 点并固定．最后将一电荷量为-2q 的点电荷 从无穷远处移到 C 点．下列说 法正确的有( ) A. 移入之前，C 点的电势为 B. 从 C 点移到 B 点的过程中，所受电场力做的功为 0 C. 从无穷远处移到 C 点的过程中，所受电场力做的功为 2W D. 在移到 C 点后的电势能为-4W 8、如图所示,PQ 和 MN 是固定于水平面内电阻不计、间距 L=1.0m 的足够长平行光滑金属轨 道。质量均为 m=0.2kg、接入两轨道电阻值均为 R=0.1Ω 的两金属棒 ac、cd 静置于轨道上, 整个装置处在方向竖直向上、磁感应强度 B=0.4T 的匀强磁场中。某时刻 cd 棒突然受到水平 向右 的瞬时冲量作用开始运动,运动过程中金属棒始终与轨道垂直,且接触良好,取 重力加速度 g=10m/s2,下列说法正确的是( ) TF ( )M m g+ cosv θ mg 1Q 1Q 2Q 1Q W q 1Q 2Q 2Q 0.8N sI = ⋅ A.开始运动后的一小段时间内,d 端电势比 c 端电势高 B.cd 棒开始运动的瞬间,d、c 两端的电势差 Udc=1.6V C.在整个运动过程中,回路 abcd 中产生的热量为 1.2J D.在整个运动过程中,通过 ab 棒横截面的电荷量为 1C 9、如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹 力与弹簧伸长量的关系实验。 (1)实验中还需要的测量工具有:__________。 (2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量 m,横轴是弹簧的形变量 x。由图可知:图线 不通过原点的原因是__________;弹簧的劲度系数 k=__________N/m(计算结果保留 2 位有 效数字,重力加速度 g 取 )。 (3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧 a 和 b,画出弹簧弹力 F 与弹簧长度 L 的 F-L 图象, 下列正确的是( ) A.a 的原长比 b 的长 B.a 的劲度系数比 b 的大 C.a 的劲度系数比 b 的小 D.弹力与弹簧长度成正比 (1)毫米刻度尺 (2)弹簧有重力;4.9 (3)B (1)实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要毫米刻度尺。 (2)图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比,则 。由 图可知,当 时,x 大于零,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,是由于弹簧自身的重力造成的, 故图线不过原点的原因是弹簧有自重,实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重。 (3)在图象中横截距表示弹簧的原长,故 b 的原长比 a 的长,A 错误;在图象中斜率表示弹簧的 劲度系数 k,故 a 的劲度系数比 b 的大,B 正确,C 错误;弹簧的弹力满足胡克定律,弹力与弹簧 的形变量成正比,故 D 错误。 10、某同学设计如图所示的电路测电源的电动势和内阻,图中两个电流表相同,按如下实验步 29.8m/s 4.9N/mFk x ∆= =∆ 0F = 骤，请按要求填空： (1)闭合电键 之前,先将电阻箱接入电路的阻值调到___(填“最大”或“最小”,闭合电键 ,再 闭合电键 ,调节电阻箱的阻值,使电流表 的指针偏转较大(接近满偏),读出电流值 ,读出 这时电阻箱的阻值 ;断开电键 ,调节电阻箱的阻值,使电流表 的示数再次为 ,读出这 时电阻箱的阻值 ,则电流表 的阻值为___。 (2)闭合电键 ，依次调大电阻箱的阻值，记录每次调节后电阻箱的阻值 R，并记录每次调 节后电流表 的示数 I，根据记录的 R、I，作出 IR−I 图象，则图象可能是________. A. B. C. D. (3)若根据记录的 R、I,作出 图象，通过对图象的处理，得到图象与纵轴的截距为 a，图 象的斜率为 b，则电源的电动势 E=___，电源的内阻 r=___。 11、 如图为一组未知方向的匀强电场的电场线，将带电荷量为 q，1.0 10-9C 的点电荷由 A 点 沿水平线移至 B 点，克服电场力做了 2 10-6J 的功。已知 A 、B 间的距离为 2cm，试求： (1) A 、B 两点间的电势差 Uab 及该匀强电场的电场强度； (2)若 A 点的电势为 =1V，试求 B 点的电势 . 12、轻质弹簧原长为 2l,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为 5m 的物体由静止释 放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为 l。现将该弹簧水平放置,一端固定在 A 点,另一端与物 1S 1S 2S 2A 0I 1R 2S 2A 0I 2R 1A 3S 1A 1 RI − × × Aφ Bφ 块 P 接触但不连接。 是长度为 5l 的水平轨道,B 端与半径为 l 的光滑半圆轨道 相切, 半圆的直径 竖直,如图所示。物块 P 与 简的动摩擦因数 。用外力推动物块 P,将弹簧压缩至长度 l,然后释放,P 开始沿轨道运动,重力加速度大小为 g。 (1)若 P 的质量为 m,求 P 到达 B 点时速度的大小,以及它离开圆轨道后落回到 上的位置 与 B 点间的距离; (2)若 P 能滑上圆轨道,且仍能沿圆轨道滑下,求 P 得质量的取值范围。 13、[物理—选修 3-3] （1）如图,一定质量的理想气体从状态 a 开始,经历过程①、②、③、④到达状态 e,对此气 体,下列说法正确的是( ) A.过程①中气体的压强逐渐减小 B.过程②中气体对外界做正功 C.过程④中气体从外界吸收了热量 D.状态 c、d 的内能相等 E.状态 d 的压强比状态 b 的压强小 （2）如图,容积为 V 的汽缸由导热材料制成,面积为 S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两 部分,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门 K。开始时,K 关闭,汽缸 内上下两部分气体的压强均为 , 现将 K 打开,容器内的液体缓慢地流入汽缸,当流入的液体 体积为 时,将 K 关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了 ,不计活塞的质量和体积,外 AB BCD BD AB 0.5µ = AB 0P 8 V 6 V 界温度保持不变,重力加速度大小为 g。求流入汽缸内液体的质量。 14、【选修 3—4】（15 分） (1)下列说法中正确的是__________． A．图甲是一束复色光从空气进入水珠后传播的示意图，其中 a 光在水珠中传播的速度一定 大于 b 光在水珠中传播的速度 B．图乙是一束单色光从空气进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角 i 逐渐增大到某一 值（小于 90 度）后不会再有光线从 bb′面射出 C．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离 L，两相邻亮条纹间距离将减小 D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测 的平面在此处是凸起的 E．图戊中的 M、N 是偏振片，P 是光屏．当 M 固定不动缓慢转动 N 时，光屏 P 上的光亮 度将会发生变化，此现象表明光波是横波 (2)如图所示为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t＝0 时刻的波形图，已知该波的传播速 度为 v＝6.4m/s．求： ② 这列波的周期； ②平衡位置在 x＝4cm 处的质点在 0～0.05s 时间内运动的路程．（结果可用根号表示） 答案解析 1 A 解析： 比 质子数少 个,核子数少 个,所以中子数 少 个,故 A 正确;B、C、D 错误。 考点:核反应方程 2B 解析：根据竖直上抛运动的对称性,上升过程的最后 1s 和自由下落的第 1s 是可逆过程,所以 , ,故选项 B 正确。 3 B 解析：A. 平抛运动的时间 .再根据 ,得 ，故 A 错误； B、由 与 ,可得： ,因此月球的平均密度 .故 B 正确。 C、第一宇宙速度： ，故 C 错误； D、由 与 ,可得： ，故 D 错误； 4 D 解析：用当板挡住小球 时,设球在空中飞行时间为,则由平抛运动知 球的弹出速度 ,弹簧被压缩时具有的弹性势能 .取去挡板时,由动量守恒得, ,由能量守恒得, .解得 ,由平抛运动水平 分运动得, ,故选项 D 正确,ABC 错误. 5 解析：通过环的磁通量分为两部分,磁铁内部的磁感线和磁铁外部的磁感线,条形磁铁轴线过 两个圆环的圆心处,所以磁铁内部的磁感线通过 AB 两环是相等的,即为 Φ 总,方向竖直向上, 208 82 Pb 232 90 Pb ( )90 82 8− = ( )232 208 24− = ( )24 8 16− = 10 1m/s 10m/sv gt= = × = 2 21 1 10 1 m 5m2 2h gt= = × × = A B B sv t = 2 2 2 1 1 2 2P B sE mv m t = = A Bmv mv= 2 21 12 2A B Pmv mv E+ = 2 2A B Bv v v= = 2 2Bs v t s= = 环的面积越大,磁铁外部的磁感线穿过的就越多,Φ’越大,所以 Φ’A>Φ’B,通过环的磁通量为 ΦA=Φ 总-Φ’A<ΦB=Φ 总-Φ’B,C 正确. 6 BC 解析：将货车的速度进行正交分解,如图所示。由于缆绳不可伸长,货箱和货物整体向上运动 的速度和货车速度沿着缆绳方向的分量相等,故 ,由于 θ 不断减小,故货箱和货物整 体向上做加速运动,向上运动的速度小于 v,故 A 错误,C 正确;货箱和货物整体向上做加速运 动,故缆绳中的拉力大于 ,故 B 正确;货箱和货物整体向上做加速运动,加速度向上, 处于超重状态,故货箱中的货物对货箱底部的压力大于 ,故 D 错误。 7 ABD 解析：由题意可知，C 点的电势为 ，故 A 正确；由于 B、C 两点到 A 点 ( )的距离相等，所以 B、C 两点的电势相等，所以 从 C 点移到 B 点的过程中，电场力 做功为 0，故 B 正确；由于 B、C 两点的电势相等，所以当在 B 点固定 后，C 点的电势 为 , 所 以 从 无 穷 远 移 到 C 点 过 程 中 ， 电 场 力 做 功 为 ： 故 C 错误； 由于 C 点的电势为 ，所以电势能为 ，故 D 正确。 8 AD 解析：开始运动后,cd 棒向右减速,ab 棒向右加速,二者速度相等之前 cd 棒的速度始终大于 ab 棒的速度,回路中感应电流的方向与 cd 棒切割磁感线产生的感应电流的方向一致,根据右手 定则可知,d 端的电势高于 c 端的电势,故 A 正确;cd 棒开始运动的瞬间,根据动量定理有 1 cosv v θ= ( )M m g+ mg p C E W q q ϕ = = q+ 1Q 1Q 2W q 2Q 22 0 4WW qU q Wq  = = − × − =   2W q p 4E W= − ,解得 cd 棒获得的瞬时速度 v0=4m/s,则该瞬间 d、c 两端的电势差 ,故 B 错误;从开始到两棒共速的整个运动过程中,对 两棒组成的系统由动量守恒定律有 mv0=2mv,解得 v=2m/s,由能量守恒定律可知回路 abcd 中 产生的热量为 ,故 C 错误;在整个运动过 程中,对 ab 棒由动量定理有 ,整理可得 ,故 D 正确。 9 答案：(1)毫米刻度尺 (2)弹簧有重力;4.9 (3)B 解析：(1)实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要毫米刻度尺。 (2)图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比,则 。由 图可知,当 时,x 大于零,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,是由于弹簧自身的重力造成的, 故图线不过原点的原因是弹簧有自重,实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重。 (3)在图象中横截距表示弹簧的原长,故 b 的原长比 a 的长,A 错误;在图象中斜率表示弹簧的 劲度系数 k,故 a 的劲度系数比 b 的大,B 正确,C 错误;弹簧的弹力满足胡克定律,弹力与弹簧 的形变量成正比,故 D 错误。 10 答案：1. 最大, ;2.D.3. , 解析：(1)为了防止电路中的电流过大,闭合电键 之前,应将电阻箱接入电路的电阻调到最大, 根据等效替代可知,电流表 的内阻为 。 (2)由于开始时电流表接近满偏,因此调节电阻箱使电流表的示数逐渐减小,即电阻箱的阻值 逐渐调大。由闭合电路欧姆定律得 ,得到 ，可见 D 项正确。 (3)由 得： 根据题意有 得 由 得 。 11 答案：（1）由题意可知，点电荷从 A 到 B，电场力做负功 据 0I mv= 0 1 0.4 1.0 4V 0.8V2 2dc RU BLvR = = × × × = 2 2 0 1 1 1 12 0.2 16J 0.4 4J 0.8J2 2 2 2Q mv mv= − ⋅ = × ⋅ − × × = 0F t BIL t BL q mv⋅ ∆ = ⋅ ∆ = ⋅ = − 0.2 2 C 1C0.4 1.0 mvq BL ×= = =× 4.9N/mFk x ∆= =∆ 0F = 1 2R R− 1 b 2 0 1 b R R Ra + − − 1S 1A 1 2R R− 1 0( )AE I R R R r= + + + 0 1( )AIR E l r R R= − + + 1 0( )AE I R R R r= + + + 0 1(1 1 1 )AR r R RI E E = + + + 1 bE = 1E b = 0 1 1 ( )Ar R R aE + + = 0 1 2 2 0 1( )b br R R R R R Ra a = − − − = + − − 6 6 2 10 2 1 10 AB AB WU V Vq − − − ×= = = − × A、B 两点沿电场线方向的距离 d=2×10-2cos 60°m=1×10-2 m 根据公式得： ,方向：沿电场线斜向下 （2）由 UAB=φA-φB，则 φB=φA-UAB=-1 V 12 答案：(1)依题意,当弹簧竖直放置,长度被压缩至 l 时,质量为 5m 的物体的动能 为零,其重力势能转化为弹簧的弹性势能,由机械能守恒定律,弹簧长度为 l 时的弹 性势能为 ① 设 P 的质量为 M,到达 B 点时的速度大小为 ,由能量守恒定律得 ② 联立①②式,取 并代入题给数据得 ③ 若 P 能沿圆轨道运动到 D 点,其到达 D 点时的向心力不能小于重力,即 P 此时的速度大小 v 应满足 ④ 设 P 滑到 D 点时的速度为 ,由机械能守恒定律得 ⑤ 联立③⑤式得 ⑥ 满足④式要求,故 P 能运动到 D 点,并从 D 点以速度 水平射出,设 P 落回到轨道 所 需的时间为 t,由运动学公式得 ⑦ P 落回到 上的位置与 B 点之间的距离为 ⑧ 联立⑥⑦⑧式得 。⑨ (2)为使 P 能滑上圆轨道,它到达 B 点时的速度不能小于零,由①②式可知 ⑩ 要使 P 仍能沿圆轨道滑回,P 在圆轨道的上升高度不能超过半圆轨道的中点 C,由机械能守饵 定律有 ⑪ 联立①②⑩⑪式得 。⑫ 200 /ABUE v md = = P 5E mgl= Bv 2 P 1 42 BE Mv Mg lµ= + ⋅ M m= 6Bv gl= 2 0mv mgl − ≥ Dv 2 21 1 22 2B Dmv mv mg l= + ⋅ 2Dv gl= Dv Dv AB 212 2l gt= AB Ds v t= 2 2s l= 5 4mgl Mg lµ> ⋅ 21 2 BMv Mgl≤ 5 5 3 2m M m≤ < 13 答案：（1）BDE; （2）设活塞再次平衡后,活塞上方气体的体积为 V1,压强为 p1; 下方气体的体积为 V2,压强为 p2,在活塞下移的过程中,活塞上,下方气体的温度均 保持不变,由玻意尔定律得 ① ② 由已知条件得 ③ ④ 设活塞上方液体的质量为 m,由力的平衡条件得 联立以上各式得 解析：（1）A. 过程①中气体作等容变化,温度升高,根据查理定律 pT=c 知气体的压强逐渐 增大，故 A 错误。 B. 过程②中气体的体积增大，气体对外界做正功，故 B 正确。 C. 过程④中气体作等容变化，气体不做功，温度降低，气体的内能减少，根据热力学第一 定律△U=W+Q 知气体向外界放出了热量，故 C 错误。 D. 状态 c、d 的温度相等，根据一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，可知，状态 c、 d 的内能相等。故 D 正确。 E. 连接 bO 和 dO,根据数学知识可知,状态 d 的 VT 值大于状态 b 的 VT 值,根据气态方程 pVT=c 知状态 d 的压强比状态 b 的压强小，故 E 正确。 14 答案： ACE； ①由题图可知波长 λ＝12cm 则周期 ②质点从平衡位置出发一个周期运动 4A，半个周期运动 2A，平衡位置在 x＝4cm 处的 质点从平衡位置开始运动． Δt＝0.05s＝ 由题图知，x＝4cm 处的质点的振动方程为 y＝Asinωt＝Asin2π T t 故在最后 T/6 时间内质点运动的路程是 s160 3== vT λ 62 123 22 TTT += A2 3)6 2sin(A1 =⋅= T Ts π 0 1 12 Vp pV= 0 2 22 Vp p V= 1 13 2 6 8 24 V V VV V= + − = 2 2 6 3 V V VV = − = 2 1p S p S mg= + 015 26 p Sm g = 所以总的路程是 【另解】用匀速圆周运动与简谐运动的对应关系来计算。 已知 Δt＝0.05s＝ 在最后 T/6 时间内质点运动的路程为 所以总的路程是 m50 320A2 3A45.2 +=+×=s 62 123 22 TTT += A2 360sinA1 =°=s m50 320A2 3A45.2 +=+×=s °60 A