黑龙江省双鸭山市2021届新高考中招适应性测试卷物理试题(1)含解析
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黑龙江省双鸭山市2021届新高考中招适应性测试卷物理试题(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
1.2012年12月26日,世界上最长的高铁京广线全线开通.如图所示,京广高铁从北京出发,经石家庄、郑州、武汉、长沙、衡阳,到达广州,途经北京、河北、河南、湖北、湖南、广东等6省市,全程2230公里,全程运行时间8小时.同学们根据上述材料,可以求出
A.北京到广州的路程B.北京到广州的平均速度
C.北京到广州的加速度D.北京到广州的位移
【答案】A
【解析】
试题分析:北京到广州全程2230公里,指的是的路程,选项A正确;北京到广州的直线距离未知,即位移未知,不能求北京到广州的平均速度,选项B、C、D错误;
考点:路程和位移
2.20世纪中叶以后,移动电话快速发展.移动电话机()
A.既能发射电磁波,也能接收电磁波
B.只能发射电磁波,不能接收电磁波
C.不能发射电磁波,只能接收电磁波
D.既不能发射电磁波,也不能接收电磁波
【答案】A
【解析】
【分析】
移动电话能将我们的声音信息用电磁波发射到空中,同时它也能在空中捕获电磁波,得到对方讲话的信息.【详解】
因为移动电话能将我们的声音信息用电磁波发射到空中,同时它也能在空中捕获电磁波,得到对方讲话的信息.所以移动电话的声音信息由空间的电磁波来传递,移动电话既能发射电磁波,也能接收电磁波,故A正确,BCD错误。
故选A。
【点睛】
本题需要掌握移动电话的电信号通过电磁波进行传递,知道移动电话既是无线电的发射台,又是无线电的接收台.
3.一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v 。
假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体,物体静止时,弹簧测力计的示数为F 。
已知引力常量为G ,则这颗行星的质量为( )
A .2mv GF
B .4Fv Gm
C .4mv GF
D .2Fv Gm
【答案】C
【解析】
【详解】 因在行星表面质量为m 的物体静止时,弹簧测力计的示数为F ,则可知行星表面的重力加速度 F g m
=
又 2Mm G mg R
= 对卫星:
2
v mg m R
= 联立解得:
4
mv M GF
= 故选C 。
4.如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为L 的正三角形的三个顶点上,a 、b 带正电,电荷量均为q ,c 带负电,整个系统置于方向水平的匀强电场中,已知静电力常量为k ,若三个小球均处于静止状态,则下列说法中正确的是( )
A .a 球所受合力斜向左
B .c 球带电量的大小为2q
C .匀强电场的方向垂直于ab 边由ab 的中点指向c 点
D .因为不知道c 球的电量大小,所以无法求出匀强电场的场强大小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A .a 球处于静止状态,所受合外力为0,故A 错误;
BC .因为带负电的c 球受力平衡处于静止状态,根据平衡条件可知电场线方向竖直向上
则对a 球受力分析,水平方向上ab 之间的库仑力ab F 和ac 之间库仑力C F 在水平方向上的分力平衡 c 22
cos 60kq q k L L q q ︒⋅⋅= 解得
c 2q q =
故B 正确,C 错误;
D .对c 球受力分析
2c c 2cos30k q E q q L
︒⋅⨯= 解得
3kq E =故D 错误。
故选B 。
5.一质点做匀加速直线运动时,速度变化v ∆时发生位移1x ,紧接着速度变化同样的v ∆时发生位移2x ,则该质点的加速度为( )
A .21211()v x x ⎛⎫∆+ ⎪⎝⎭
B .2
12()2v
x x ∆- C .2
1211()v x x ⎛⎫∆- ⎪⎝⎭ D .2
12
()v x x ∆- 【答案】D
【解析】
【详解】
设质点做匀加速直线运动,由A 到B :
()220012v v v ax +∆-=
由A 到C
()()22001222v v v a x x +∆-=+
由以上两式解得加速度
2
12
()v a x x ∆=- 故选D 。
6.如图所示,a 、b 是两个由电阻率相同的铜线制成质量相等的正方形单匝闭合线框,b 的边长为a 的两倍,a 和b 所用的铜线粗细不同。
现以相同速度0v ,把两线圈匀速拉出磁场,则该过程中两线圈产生的电热a b :Q Q 为( )
A .1:1
B .1:2
C .1:4
D .4:1
【答案】B
【解析】
【详解】
设a 的边长为L ,横截面积为1S ,b 的边长为2L ,横截面积为2S ,因质量相等,有
1248LS LS =
得
122S S =
a 的电阻为
11
4R S L ρ= b 的电阻为
212
84S L R R ρ== 线圈匀速向外拉,感应电流为
1
a 0BLv I R =
b 202BLv I R =
产生的焦耳热
210
a a L Q I R v = 0
b 22
b 2L Q I R v = 综上可得
a b :1:2Q Q =
故B 正确,ACD 错误。
故选:B 。
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.以下说法正确的是_______________
A .液体表面张力有使液面收缩到最小的趋势
B .水结为冰时,水分子的热运动会消失
C .热量总是自动地从分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体转移
D .花粉颗粒在水中做布朗运动,反映了花粉分子在不停地做无规则运动
E.恒温水池中,小气泡由底部缓慢上升过程中,气泡中的理想气体内能不变,对外做功,吸收热量
【答案】ACE
【解析】
【详解】
A.液体由于存在表面张力,由收缩成球形的趋势,故A正确;
B.水结冰时,由液体变为固体,分子热运动仍然存在,故B错误;
C.由热力学第二定律可知,热量总是自发的从温度高的物体传到温度低的物体,即热量总是自动地从分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体转移,故C正确;
D.花粉颗粒在水中做布朗运动,反映了水分子在不停地做无规则运动,故D错误;
E.由于水池恒温,故理性气体温度不变,内能不变,由于气体上升的过程体积膨胀,故对外做功,由热力学第一定律可知,气体吸收热量,故E正确;
故选ACE。
8.下列有关光学现象的说法正确的是________。
A.光从光密介质射入光疏介质,若入射角大于临界角,则一定发生全反射
B.光从光密介质射人光疏介质,其频率不变,传播速度变小
C.光的干涉,衍射现象证明了光具有波动性
D.做双缝干涉实验时,用红光替代紫光,相邻明条纹间距变小
E.频率相同、相位差恒定的两列波相遇后能产生稳定的干涉条纹
【答案】ACE
【解析】
【详解】
A.发生全发射的条件是,光从光密介质射入光疏介质,且入射角大于或等于临界角,故A正确;
B.光从光密介质射到光疏介质,频率不变,根据
c
v
n
=可知,折射率减小,所以速度增大,故B错误;
C.光的衍射和干涉是波独有的现象,所以可以说明光具有波动性,故C正确;D.红光的波长大于紫光,根据条纹间距公式可知
l x
d λ
∆=
红光的条纹间距大于紫光,故D错误;
E.两列波发生稳定的干涉现象的条件是频率相同,相位差恒定,故E正确。
故选ACE。
9.如图所示,正方形ABCD位于竖直平面内,E、F、G、H分别为四条边的中点,且GH连线水平,O为
正方形的中心。
竖直平面内分布有一匀强电场、电场方向与水平面成45°角。
现自O点以初速度
v水平向左射出一带正电粒子,粒子恰能到达G点。
若不计空气阻力,下列说法正确的是()
A .电场方向一定由O 指向D
B .粒子从O 到G ,电势能逐渐减小
C .粒子返回至H 点时速率也为0v
D .若仅将初速度方向改为竖直向上,粒子一定经过D
E 间某点
【答案】AD
【解析】
【详解】
A .自O 点以初速度0v 水平向左射出一带正电粒子,粒子恰能到达G 点,可知粒子沿OG 方向做匀减速运动,粒子受到的合外力沿GO 方向水平向右,因重力竖直向下,则电场力斜向右上方,即电场方向一定由O 指向D ,选项A 正确;
B .粒子从O 到G ,电场力做负功,则电势能逐渐增加,选项B 错误;
C .粒子返回至O 点时速率为0v ,则到达H 点的速度大于v 0,选项C 错误;
D .设正方形边长为2L ,粒子速度方向向左时,粒子所受的合外力水平向右,其大小等于mg,加速度为向右的g ,因粒子恰能到达G 点,则
202v L g
= 仅将初速度方向改为竖直向上,粒子的加速度水平向右,大小为g ,则当粒子水平位移为L 时,则: 212
L gt = 竖直位移
022L h v t v L g
=== 则粒子一定经过DE 间某点,选项D 正确;
故选AD 。
10.下列说法中正确的是( )
A .随着分子间距离的增大,分子闻相互作用的斥力可能先减小后增大
B .压强是组成物质的分子平均动能的标志
C .在真空和高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素
D .液晶既有液体的流动性,又具有单晶体的各向异性
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
A .随着分子间距离的增大,分子闻相互作用的斥力减小,选项A 错误;
B .温度是组成物质的分子平均动能的标志,选项B 错误;
C .在真空和高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素,选项C 正确;
D .液晶既有液体的流动性,又具有单晶体的各向异性,选项D 正确。
故选CD 。
11.如图所示,用跨过光滑滑轮的轻质细绳将小船沿直线拖向岸边,已知拖动细绳的电动机功率恒为P ,电动机卷绕绳子的轮子的半径25cm R =,轮子边缘的向心加速度与时间满足2[2(22)]a t =+,小船的质量3kg m =,小船受到阻力大小恒为10(31)N f =⨯+,小船经过A 点时速度大小026m /s v =
,滑轮与水面竖直高度 1.5m h =,则( )
A .小船过
B 点时速度为4m/s
B .小船从A 点到B 点的时间为21)s
C .电动机功率50W P =
D .小船过B 22522035m /s -+ 【答案】AD
【解析】
【详解】 AB.由2
v a R
=得,沿绳子方向上的速度为: 22v aR t ==()
小船经过A 点时沿绳方向上的速度为:
10030v v cos =︒= 小船经过A 点时沿绳方向上的速度为:
245B B v v cos =︒= 作出沿绳速度的v-t 图象,直线的斜率为:
0222B t
-= A 到B 图象与横轴所夹面积即为沿绳的位移:
022(22
B t h += 联立可解得:4m/s B v =
;1s t =)
选项A 正确,B 错误;
C.小船从A 点运动到B 点,由动能定理有:
22011 22
B Pt fs mv mv -=- 由几何知识可知:
1s h =)
联立可解得:
501W P =)
选项C 错误;
D.小船在B 处,由牛顿第二定律得:
4545B B P cos f ma v cos ︒-=︒
解得:
2B a = 选项D 正确。
故选AD 。
12.如图所示,质量为 m 的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦。
a 态是气
缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,b 态是气缸从容器中移出后,在室温(27 °C)中达到的平衡状态。
气体从 a 态变化到b 态的过程中大气压强保持不变。
若忽略气体分子之间的势能,下列说法中正确的是()
A.与b 态相比,a 态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多
B.与a 态相比,b 态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大
C.在相同时间内,a、b 两态的气体分子对活塞的冲量相等
D.从a 态到b 态,气体的内能增加,外界对气体做功,气体向外界释放了热量
E.从a 态到b 态,气体的内能增加,气体对外界做功,气体向外界吸收了热量
【答案】ACE
【解析】
【分析】
【详解】
A.因压强不变,而由a到b时气体的温度升高,故可知气体的体积应变大,故单位体积内的分子个数减少,故a状态中单位时间内撞击活塞的个数较多,故A正确;
BC.因压强不变,故气体分子在单位时间内撞击器壁的冲力不变,故冲量不变,故B错误,C正确;DE.因从a到b,气体的温度升高,故内能增加;因气体体积增大,故气体对外做功,则由热力学第一定律可知气体应吸热,故D错误,E正确;
故选ACE。
三、实验题:共2小题,每题8分,共16分
13.欧姆表的内部电路可简化为一个电动势为E的电源、一个电流表和一个阻值为r的电阻串联而成(如图甲所示)。
小明同学欲测量某多用电表欧姆挡在“×100”挡时的内部电阻和电动势,选用的器材如下:
多用电表,电压表(量程0~3V、内阻为3kΩ),滑动变阻器(最大阻值2kΩ),导线若干。
请完善以下步骤:
(1)将多用电表的选择开关调到“×100”挡,再将红、黑表笔短接,进行_____ (机械/欧姆)调零;
(2)他按照如图乙所示电路进行测量,将多用电表的红、黑表笔与a、b两端相连接,此时电压表右端应为_____接线柱(正/负);
(3)调节滑动变阻器滑片至某位置时,电压表示数如图丙所示,其读数为________V。
(4)改变滑动变阻器阻值,记录不同状态下欧姆表的示数R及相应电压表示数U。
根据实验数据画出的
1
R
U
-图线如图丁所示,由图可得电动势E=________ V,内部电路电阻r=________kΩ。
(结果均保留两位小数)
【答案】欧姆正0.95 (0.94~0.96) 1.45 (1.41~1.47) 1.57 (1.52-1.59)
【解析】
【详解】
(1)[1]选择合适的档位进行欧姆调零,使指针指向欧姆表的零刻度位置;
(2)[2]黑表笔和欧姆档内部的电源正极相连,电压表右端和黑表笔相连,所以电压表右端应为正接线柱;(3)[3]电压表分度值为0.1V,所以电压表读数为:0.95V;
(4)[4]根据闭合电路欧姆定律:
V
()()
U
E I R r R r
R
=+=+
变形得:
V V
11r
R
U ER ER
=⋅+
根据图像中的斜率:
V
1 4.7
=
1.440.36
ER-
解得: 1.45V
E=;
[5]根据图像中的纵截距:
V
0.36
r
ER
=
解得: 1.57kΩ
r=。
14.测量物块Q(视为质点)与平板P之间动摩擦因数的实验装置如图所示。
AB是四分之一的光滑的固定圆弧轨道,圆弧轨道上表面与水平固定的平板P的上表面BC相切、C点在水平地面上的垂直投影为C'。
重力加速度为g。
实验步骤如下:
A .用天平称得物块Q 的质量为m ;
B .测得轨道AB 的半径为R 、B
C 的长度为s 和CC '的高度为H ;
C .将物块Q 从A 点由静止释放,在物块Q 落地处标记其落地点
D ;
D .重复步骤C ,共做5次;
E .将5个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量其圆心到C '的距离x 。
则物块Q 到达C 点时的动能kC E __________;在物块Q 从B 点运动到C 点的过程中,物块Q 克服摩擦力做的功W =_______;物块Q 与平板P 的上表面BC 之间的动摩擦因数μ=______。
【答案】24mgx H 24x mg R H ⎛⎫- ⎪⎝⎭
2
4R x s Hs - 【解析】
【详解】
[1]从A 到B ,由动能定理得:
mgR=E KB -0,
则物块到达B 时的动能:
E KB =mgR ,
离开C 后,物块做平抛运动,水平方向:
x=v C t ,
竖直方向:
212
H gt =, 物块在C 点的动能212KC C E mv =
,联立可得:
24KC mgx E H =; [2][3]由B 到C 过程中,由动能定理得:
221122
f C B W mv mv -=-, B 到C 过程中,克服摩擦力做的功:
2244f mgx x mg R H H W mgs mgR μ⎛⎫=-=- ⎝=⎪⎭
可得:
2
4R x s Hs
μ-=。
四、解答题:本题共3题,每题8分,共24分
15.一内横截面积为S 的玻璃管下端有一个球形小容器,管内有一段长度为2cm 的水银柱。
容器内密封一定质量的理想气体。
初始时,环境温度为27C ︒,管内(除球形小容器)气柱的长度为L 。
现再向管内缓慢注入水银,当水银柱长度为4cm 时,管内(除球形小容器)气柱的长度为0.8L 。
整个装置导热良好,已知大气压强p 0=76cmHg 。
(i )求球形小容器的容积;
(ii )若将该容器水银柱以下部分浸没在恒温的水中,稳定后,管内(除球形小容器)气柱的长度为0.41L ,求水的温度为多少摄氏度。
【答案】(i )7LS ;(ii )12C ︒
【解析】
【分析】
【详解】
(i)由题意,玻璃管和球形小容器内所有气体先做等温变化,由玻意耳定律有1122pV p V =,初状态(注入水银前):
p 1=p 0+h 1,V 1=V+LS
末状态(注入水银后)
p 2=p 0+h 2,V 2=V+0.8LS
解得
(ii)依据题意,接着做等压变化,由盖吕萨克定律有3223V V T T =,变化前 T 2=273K+t 1
变化后
T 3=273K+t 2,V 3=V+0.41LS
解得
t 3=12C ︒
16.如图所示,电阻不计的光滑金属导轨由弯轨AB ,FG 和直窄轨BC ,GH 以及直宽轨DE 、IJ 组合而成,AB 、FG 段均为竖直的14
圆弧,半径相等,分别在B ,G 两点与窄轨BC 、GH 相切,窄轨和宽轨均处于同一水平面内,BC 、GH 等长且与DE ,IJ 均相互平行,CD ,HI 等长,共线,且均与BC 垂直。
窄轨和宽轨之间均有竖直向上的磁感强度为B 的匀强磁场,窄轨间距为2
L ,宽轨间距为L 。
由同种材料制成的相同金属直棒a ,b 始终与导轨垂直且接触良好,两棒的长度均为L ,质量均为m ,电阻均为R 。
初始时b 棒静止于导轨BC 段某位置,a 棒由距水平面高h 处自由释放。
已知b 棒刚到达C 位置时的速度为a 棒刚到达B 位置时的15
,重力加速度为g ,求:
(1)a 棒刚进入水平轨道时,b 棒加速度a b 的大小;
(2)b 棒在BC 段运动过程中,a 棒产生的焦耳热Qa ;
(3)若a 棒到达宽轨前已做匀速运动,其速度为a 棒刚到达B 位置时的
12
,则b 棒从刚滑上宽轨到第一次达到匀速的过程中产生的焦耳热Q b 。
【答案】(1222B L gh ;(2)425mgh ;(3)147600mgh 【解析】
【详解】
(1)a 棒刚进入水平轨道时,由机械能守恒得
201 2
mgh mv = 解得
02v gh =由:
E I R =总
F BIL =安
得
F =安由牛顿第二定律
b F a m =安
b a = (2)b 棒在窄轨上运动的过程中,对a 、b 棒,设b 棒刚滑上宽轨时的速度为b v ,此时a 棒的速度为a v ,由动量守恒得:
0a b mv mv mv =+
又由:
015
b v v = 得
045
a v v = 故由能量守恒,该过程中系统产生的焦耳热:
22001()()141 255
Q mgh m v m v =--总 又因此过程中,a 、b 棒连入电路的电阻相等,故由
2Q I Rt =
得
114225
Q Q mgh ==阻总 (3)当a 棒在窄轨上匀速时,b 棒在宽轨上也一定匀速,设其速度分别为a
v '、b v ',由 E=BLv
知
2
a a L E B v ='
b b E BLv ='
由a b E E =得
2 a
b v v ''= 而由01 2a v v =可得 01 4b v v = b 棒刚滑上宽轨时,a ,b 两棒的总动能为
22
100141117252525
k E m v m v mgh ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ b 棒在宽轨上第一次恰好达到匀速时,a ,b 两棒的总动能为 22
20011115222416
k E m v m v mgh ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 故从b 棒刚滑上宽轨到第一次达到匀速的过程中,两棒产生的总焦耳热 122147400
k k Q E E mgh =-=总 而此过程中,b 棒连入电路的电阻是a 棒的两倍,由
2Q I Rt =
知
221473600
b Q Q mgh ==总 17.如图所示,空中固定一粗糙的水平直杆,将质量为0.1m kg =的小环静止套在固定的水平直杆上环的直径略大于杆的截面直径,小环和直杆间的动摩擦因数0.8μ=,现对小环施加一位于竖直面内斜向上,与杆的夹角为053θ=的拉力F ,使小环以24.4/m s α=的加速度沿杆运动,求拉力F 的大小.(已知重
力加速度210/g m s =,sin370.6=o ,cos370.8)o
=
【答案】1N 和9N
【解析】
【详解】
对环进行受力分析得,环受重力、拉力、弹力和摩擦力.令sin53F mg =o
,得 1.25F N =,此时环不受摩擦力的作用.
当 1.25F N <时,杆对环的弹力N F 竖直向上,由牛顿第二定律可得:
cos N F F ma θμ-=sin N F F mg θ+=得1F N =
当 1.25F N >时,杆对环的弹力'N F 竖直向下,由牛顿第二定律可得:
cos 'N F F ma θμ-=sin 'N F mg F θ=+得9F N =
则F 的大小可能值为1N 和9N.
【点睛】
本题考查牛顿第二定律的应用,要注意明确本题中可能存在的两种情况,明确拉力过大时,物体受杆下部的挤压,而拉力较小时,受杆上端的挤压,要求能找出这两种情况才能全面分析求解.。