2024届重庆市珊瑚中学高考考前提分物理仿真卷含解析
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2024届重庆市珊瑚中学高考考前提分物理仿真卷
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4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、一理想自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈,通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈,副线圈两端连有一电阻R.在a、b间输入电压为U l的交变电压时,c、d间的电压为U2,在将滑动触头从图中M点逆时针旋转到N点的过程中
A.U2有可能大于U l B.U1、U2均增大
C.U l不变、U2增大D.a、b间输入功率不变
2、如图,小车的直杆顶端固定着小球,当小车向左做匀加速运动时,球受杆子作用力的方向可能沿图中的()A.OA方向B.OB方向C.OC方向D.OD方向
3、一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其x
t
-t的图象如图所示,则
A.质点做匀速直线运动,速度为0.5 m/s B.质点做匀加速直线运动,加速度为0.5 m/s2 C.质点在1 s末速度为1.5 m/s
D.质点在第1 s内的平均速度0.75 m/s
4、如图所示,固定在水平面上的光滑半球,球心O正上方固定一个小定滑轮,细绳一端拴一小球(可视为质点),小球置于半球面上的A点,另一端绕过定滑轮。
今缓慢拉绳使小球从A点滑向半球顶点未到顶点),在此过程中,小球对半球的压力大小N及细绳的拉力T大小的变化情况是()
A.N不变,T变小B.N变小,T不变C.N变大,T变大D.N变大,T变小
1.8m/s,5、木星有很多卫星,已经确认的有79颗。
其中木卫一绕木星运行的周期约为1.769天,其表面重力加速度约为2
木卫二绕木星运行的周期约为3.551天,其表面重力加速度约为2
1.3m/s。
它们绕木星的轨道近似为圆形。
则两颗卫星相比()
A.木卫一距离木星表面远B.木卫一的向心加速度大
C.木卫一的角速度小D.木卫一的线速度小
6、2018年2月2日,“张衡一号”卫星成功发射,标志着我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。
“张衡一号”可以看成运行在离地高度约为500km的圆轨道上。
该卫星在轨道上运行时()
A.周期大于地球自转的周期
B.速度大于第一宇宙速度
C.向心加速度大于同步卫星的向心加速度
D.加速度大于地球表面的重力加速度
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。
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、在倾角为θ的光谱固定绝缘斜面上有两个用绝缘轻弹簧连接的物块A和B,它们的质量分别为m和2m,弹簧的
,现加一沿斜面方问劲度系数为k,C为一固定挡板,开始未加电场系统处于静止状态,B不带电,A带电量为q
向上的匀强电场,物块A沿斜面向上运动,当B刚离开C时,A的速度为v,之后两个物体运动中当A的加速度为0时,B的加速度大小均为a,方向沿斜面向上,则下列说法正确的是()
A .从加电场后到
B 刚离开
C 的过程中,A 发生的位移大小为3sin mg k
θ B .从加电场后到B 刚离开C 的过程中,挡板C 对小物块B 的冲量为0
C .B 刚离开C 时,电场力对A 做功的瞬时功率为()3sin 2mg ma v θ+
D .从加电场后到B 刚离开C 的过程中,物块A 的机械能和电势能之和先增大后减小
8、下列说法正确的是( )
A .悬浮颗粒的无规则运动并不是分子的运动,但能间接地反映液体分子运动的无规则性
B .一种物质温度升高时,所有分子热运动的动能都要增加
C .液体能够流动说明液体分子间的相互作用力比固体分子间的作用力要小
D .一定质量的物质,汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等
E.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
9、如图甲所示,轻弹簧下端固定在倾角37°的粗糙斜面底端A 处,上端连接质量3kg 的滑块(视为质点),斜面固定在水平面上,弹簧与斜面平行。
将滑块沿斜面拉动到弹簧处于原长位置的D 点,由静止释放到第一次把弹簧压缩到最
短的过程中,其加速度a 随位移x 的变化关系如图乙所示,重力加速度取10m/s 2,sin37°
=0.6,cos37°=0.8。
下列说法正确的是( )
A .滑块先做匀加速后做匀减速运动
B .滑块与斜面间的动摩擦因数为0.1
C .弹簧的劲度系数为180N/m
D .滑块在最低点时,弹簧的弹性势能为3.12J
10、如图,水平面上从B 点往左都是光滑的,从B 点往右都是粗糙的.质量分别为M 和m 的两个小物块甲和乙(可视为质点),与粗糙水平面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙,在光滑水平面上相距L 以相同的速度同时开始向右运动,它们在进入粗糙区域后最后静止。
设静止后两物块间的距离为s ,甲运动的总时间为t 1、乙运动的总时间为t 2,则以下说法中正确的是
A .若M =m ,μ甲=μ乙,则s =L
B .若μ甲=μ乙,无论M 、m 取何值,总是s =0
C.若μ甲<μ乙,M>m,则可能t1=t2
D.若μ甲<μ乙,无论M、m取何值,总是t1<t2
三、实验题:本题共2小题,共18分。
把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)某同学用气垫导轨做验证动能定理实验装置如图甲所示,重力加速度为g,按要求完成下列问题。
(1)实验前先用游标卡尺测出遮光条的宽度测量示数如图乙所示,则遮光条的宽度d=___________mm。
(2)实验中需要的操作是___________。
A.调节螺钉,使气垫导轨水平
B.调节定滑轮,使连接滑块的细线与气垫导轨平行
C.滑块与遮光条的总质量M一定要远大于钩码的质量m
D.使滑块释放的位置离光电门适当远一些
(3)按图示安装并调节好装置,开通气源,将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为△t,则物块通过光电门时的速度为v=___________(用测得的物理量字母表示)
(4)若保持钩码质量不变,改变滑块开始释放的位置,测出每次释放的位置到光电门的距离x及每次实验时遮光条通过光电门的时间△t,通过描点作出线性图象来反映合力的功与动能改变量的关系,则所作图象关系是___________时才能符合实验要求。
A.x-△t B.x-(△t)2 C.x-(△t)-1 D.x-(△t)-2
12.(12分)某同学用图甲电路测量一电源的电动势和内阻,其中电流表A的量程为0.6 A,虚线框内为用电流计G 改装的电压表。
(1)已知电流计G的满偏电流I g= 300 μA,内阻Rg=100 Ω,改装后的电压表量程为3V,则可计算出电阻R1=____Ω。
(2)某次测量时,电流计G的示数如图乙,则此时电源两端的电压为___V。
(3)移动滑动变阻器R的滑片,得到多组电流表A的读数I1和电流计G的读数I2,作出I1-I2图像如图丙。
由图可得电
源的电动势E =____V ,内阻r =____Ω。
(4)若电阻R 1的实际阻值大于计算值,则电源内阻r 的测量值____实际值(填“小于”“等于”或“大于”)。
四、计算题:本题共2小题,共26分。
把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示,水平轨道AB 和CD 分别与水平传送带左侧和右侧理想连接,竖直光滑圆形轨道与CD 相切于点E ,一轻质弹簧原长03m l =,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为1kg m =的小物块P 由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为 1.2m l =。
现将该弹簧水平放置,一端固定在A 点,另一端与小物块P 接触但不连接。
弹簧原长小于光滑轨道AB 的长度,轨道靠近B 处放置一质量为2kg M =的小物块Q 。
传送带长25m L =,沿顺时针方向以速率6m/s v =匀速转动,轨道CE 长为4m x =。
物块与传送及轨道CE 之间的动摩擦因数均为0.2μ=。
现用小物块P 将弹簧压缩至长度为 1.2m l =,然后释放,P 与Q 弹性碰撞后立即拿走物块P ,Q 恰好可以到达与光滑圆形轨道圆心等高的F 点,取2
10m/s g =。
(1)求P 与Q 碰撞后Q 的速度;
(2)求光滑圆形轨道的半径R 。
14.(16分)如图所示,倾斜轨道AB 的倾角为37°,CD 、EF 轨道水平,AB 与CD 通过光滑圆弧管道BC 连接,CD 右端与竖直光滑圆周轨道相连.小球可以从D 进入该轨道,沿轨道内侧运动,从E 滑出该轨道进入EF 水平轨道.小球由静止从A 点释放,已知AB 长为5R ,CD 长为R ,重力加速度为g ,小球与斜轨AB 及水平轨道CD 、EF 的动摩
擦因数均为0.5,sin37°
=0.6,cos37°=0.8,圆弧管道BC 入口B 与出口C 的高度差为l.8R .求:(在运算中,根号中的数值无需算出)
(1)小球滑到斜面底端C 时速度的大小.
(2)小球刚到C 时对轨道的作用力.
(3)要使小球在运动过程中不脱离轨道,竖直圆周轨道的半径R /应该满足什么条件?
15.(12分)如图所示,为某娱乐活动项目的示意图;参加活动的人员从右侧平台上的A 点水平跃出,到达B 点恰好抓
住摆过来的绳索,这时人的速度恰好垂直于OB 向左下,然后摆到左侧平台上的D 点。
不计一切阻力和机械能损失,不计绳的重力,人可以看作质点,绳索不可伸长。
设人的质量为m=50kg ,绳索长l =25m ,A 点比D 点低h=3.2m 。
人刚抓住绳索以及摆到D 点时绳索与竖直方向的夹角分别如图所示(g=10m/s 2)。
若使人能刚好到达D 点,求:
(1)人从A 点水平跃出的速度;
(2)A 、B 两点间的水平距离;
(3)在最低点C ,人对绳索的拉力。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4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、C
【解析】
A 、根据变压器的电压关系有1122
U n U n =,由于n 2<n 1,所以U 2<U 1,故A 错误.B 、C 、当滑动触头M 顺时针转动时,即n 2减小时,输入电压U1由发电机决定不变,电压2211
n U U n =应该减小即降低,B 错误、C 正确.D 、因负载不变,故输出功率减小,则变压器的输入功率变小,D 错误.故选A .
【点睛】自耦变压器的原理和普通的理想变压器的原理是相同的,电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,根据基本的规律分析即可.
2、A
【解析】
以小球研究对象进行受力分析,根据小球和小车的加速度相同已及顿第二运动定律的矢量性进行判断。
【详解】
小球和小车的加速度相同,所以小球在重力和杆的作用力两个力的作用下也沿水平向左的方向加速运动,加速度水平
向左,根据牛顿第二定律
F =ma
可知加速度的方向与合力的方向相同,合力水平向左,根据力的合成的平行四边形定则,直杆对小球的作用力只可能沿OA 方向,A 符合题意,BCD 不符合题意
故选A 。
3、C
【解析】 由图线可知,质点运动的平均速度逐渐增大,则质点做匀加速直线运动;根据图线可得0.50.5x v t t
==+,既()000.50.52
v v at v t ++==+,可得:v 0=0.5m/s ,a =1m/s 2,故AB 错误;质点在1 s 末速度为v =v 0+at =1.5m/s ,故C 正确;质点在第1 s 内的平均速度0.50.51m/s 1m/s v =+⨯=,故D 错误。
故选C 。
4、A
【解析】
小球受重力支持力和拉力作用,将三力平移可构成首尾连接的三角形,其中重力与过O 点竖直线平行,支持力N 沿半球面半径方向且
N N '=
拉力沿绳方向,力的三角形与O 小球、滑轮构成的三角形相似,设小球与滑轮间的绳长为L ,滑轮到O 点的距离为H ,半球面半径为R ,则有:
N T mg R L H
== 小球从A 点滑向半球顶点过程中,小球到O 点距离为R 不变,H 不变,L 减小,所以N 不变,T 变小
故选A 。
5、B
【解析】
A .两卫星绕木星(M )运动,有
222π()Mm G
m r r T
= 得 3
2πr T GM
=由题意知12T T <,则
12r r <
故A 错误;
BCD .由万有引力提供向心力
2
22Mm v G m m r ma r r
ω=== 得
2GM a r =,3
GM r ω=GM v r =得 121212,,a a v v ωω>>>
故B 正确,CD 错误。
故选B 。
6、C
【解析】
A .卫星运行轨道离地高度远小于同步卫星的高度,根据
222π()Mm G
m r r T
= 得
=2T 可知其周期小于同步卫星的周期,地球同步卫星的周期与地球自转周期相同,故其周期小于地球自转的周期,故A 错误;
B .根据
2
2Mm v G m r r
= 得
v =可知其速度小于第一宇宙速度,故B 错误;
CD .由于“张衡一号”卫星的半径小于同步卫星的半径,则根据2
GM a r =
可知其加速度小于地球表面的重力加速度,大于同步卫星的向心加速度,故C 正确,D 错误。
故选C 。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。
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、ACD
【解析】
A .开始未电场时,弹簧处于压缩状态,对A ,根据平衡条件和胡克定律有 1mgsin kx θ=
解得
1mgsin x k
θ= 物块B 刚要离开C 时,弹簧的拉力等于物体B 重力的下滑分力,根据胡克定律,有
22mgsin kx =θ
解得
22mgsin
x
k θ
=
故从加电场后到B刚离开C的过程中,A发生的位移大小为
123mgsin
x x x
k θ
=+=
选项A正确;
B.从加电场后到B刚离开C的过程中,挡板C对小物块B的作用力不为零,由I=Ft知挡板C对小物块B的冲量不为0,选项B错误;
C.设A所受的电场力大小为F,当A的加速度为0时,B的加速度大小均为a,方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律,
对A有
F mgsin F
--=
弹
θ
对B有
22
F mgsin ma
-=
弹
θ
故有
32
F mgsin ma
=+
θ
B刚离开C时,电场力对A做功的瞬时功率为
32
P Fv mgsin ma v
==+
()
θ
选项C正确;
D.对A、B和弹簧组成的系统,从加电场后到B刚离开C的过程中,物块A的机械能、电势能和弹簧的弹性势能之和保持不变,弹簧的弹性势能先减小后增大,则物块A的机械能和电势能之和先增大后减小,选项D正确。
故选ACD。
8、AE
【解析】
A.布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动并不是分子的运动,但能间接地反映液体分子运动的无规则性,A正确;B.一种物质温度升高时,分子的平均动能增加,这是一种统计规律,可能有的分子热运动的动能要增加,有的反而要减少,B错误;
C.液体能够流动与液体分子间作用力无必然联系,固体有固定形状也与固体间分子作用力无必然联系,C错误;D.一定质量的物质,在一定的温度和压强下,汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等,D错误;
E.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行,E正确。
故选AE。
9、BD
【解析】
A .因滑块的加速度先减小后反向增加,可知滑块先做变加速后做变减速运动,选项A 错误;
B .弹簧处于原长时,加速度为a =5.2m/s 2,由牛顿第二定律
sin 37cos37mg mg ma μ-=
解得
μ=0.1
选项B 正确;
C .由图像可知,弹簧被压缩x =0.1m 时滑块的加速度减为零,则
sin 37cos37mg mg kx μ-=
解得
k =156N/m
选项C 错误;
D .由能量关系可知,滑块在最低点时,弹簧的弹性势能为
2sin 37cos372P E mg x mg x μ=⋅-⋅
解得
E P =3.12J
选项D 正确。
故选BD 。
10、BC
【解析】
A .由动能定理可知:
2102
mgx mv μ-=- 若M m =,μμ=甲乙,则两物体在粗糙地面上滑动的位移相同,故二者的距离为零,故A 错误;
B .由动能定理可知:
2102
mgx mv μ-=- 解得:
2v x g μ= 滑行距离与质量无关,故若μμ=甲乙,无论M 、m 取何值,总是0s =,故B 正确;
CD .两物体在粗糙斜面上的加速度:
a g μ=
则从B 点运动到停止的时间:
v v t a g
μ== 若μμ<甲乙,则有:
t t >甲乙 因乙离B 点较远,故可能有:
12t t =
故C 正确,D 错误;
故选BC 。
三、实验题:本题共2小题,共18分。
把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、5.45 ABD D
【解析】
(1)游标卡尺的主尺读数为5mm ,游标读数为
,所以最终读数为5.45mm ;
(2)A 项:调节螺钉,使气垫导轨水平,故A 正确;
B 项:为了使绳的拉力等于滑块的合外力,调节定滑轮,使连接滑块的细线与气垫导轨平行,故B 正确;
C 项:对系统来说,无需滑块与遮光条的总质量M 远大于钩码的质量m ,故C 错误;
D 项:使滑块释放的位置离光电门适当远一些,可以减小测量滑块运动位移的误关,故D 正确。
故选:ABD 。
(3)滑块通过光电门的速度为:; (4)由公式,解得: ,故选D 。
12、9900 2.40 2.90 1.0 小于
【解析】
(1)[1].由改装原理可知,要串联的电阻
16
3100990030010g g U R R I -=-=-=Ω⨯ (2)[2].电流计G 的示数为240μA ,则此时电源两端的电压为240μA×10-6×10000V=2.40V ;
(3)[3][4].由图像可知,纵轴截距为290μA ,则对应的电压值为2.90V ,即电源电动势为E =2.90V ;内阻
2.90 2.40 1.00.5
r -=Ω=Ω (4)[5].若电阻R 1的实际阻值大于计算值,则通过电流计G 的电流会偏小,则图像I 2-I 1的斜率会偏小,则电源内阻r 的测量值小于实际值。
四、计算题:本题共2小题,共26分。
把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、(1)4m/s (2)1m
【解析】
(1)将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为1kg m =的小物块P 由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为 1.2m l =,则此时弹簧具有的弹性势能为
10(3 1.2)J=18J p E mg l =∆=⨯-
弹簧水平放置时,小物块P 将弹簧压缩至长度为 1.2m l =,然后释放,可知此时弹簧具有的弹性势能仍为E P =18J ,则物体P 脱离弹簧后的速度满足
2012
p mv E = 解得
v 0=6m/s
物块P 与Q 碰撞满足动量守恒的能量守恒,则:
'01mv mv Mv =+
2'2201111222
mv mv Mv =+ 解得
v 1=4m/s
(2)物块滑上传送带上时的加速度
22m/s a g μ==
加速到共速时的距离为
2222
1645m<25m 222
v v s a --===⨯ 可知物块Q 将以6m/s 的速度滑离传送带,即到达C 点的速度
v C =6m/s
则由C 点到F 点由动能定理:
21-02
C Mgx MgR Mv μ-=- 解得
R =1m
14、(1(2)6.6mg ,竖直向下(3)0.92R R '≤ 【解析】
试题分析:(1)设小球到达C 点时速度为v ,a 球从A 运动至C 过程,由动能定理有 0021(5sin 37 1.8)cos3752
c mg R R mg R mv μ+-⋅=
(2分)
可得c v =1分) (2)小球沿BC 轨道做圆周运动,设在C 点时轨道对球的作用力为N ,由牛顿第二定律
2c v N mg m r
-=, (2分) 其中r 满足 r+r·sin530=1.8R (1分) 联立上式可得:N=6.6mg (1分)
由牛顿第三定律可得,球对轨道的作用力为6.6mg ,方向竖直向下. (1分)
(3)要使小球不脱离轨道,有两种情况:
情况一:小球能滑过圆周轨道最高点,进入EF 轨道.则小球b 在最高点P 应满足2P v m mg R '
≥(1分) 小球从C 直到P 点过程,由动能定理,有2211222P c mgR mg R mv mv μ--'⋅=
-(1分) 可得230.9225
R R R ='≤(1分) 情况二:小球上滑至四分之一圆轨道的Q 点时,速度减为零,然后滑回D .则由动能定理有
2102
c mgR mg R mv μ--⋅='-(1分) 2.3R R '≥(1分)
若 2.5R R '=,由上面分析可知,小球必定滑回D ,设其能向左滑过DC 轨道,并沿CB 运动到达B 点,在B 点的速
度为v B ,,则由能量守恒定律有2211 1.8222
c B mv mv mg R mgR μ=+⋅+(1分) 由⑤⑨式,可得0B v =(1分)
故知,小球不能滑回倾斜轨道AB ,小球将在两圆轨道之间做往返运动,小球将停在CD 轨道上的某处.设小球在CD 轨道上运动的总路程为S ,则由能量守恒定律,有212
c mv mgS μ=(1分) 由⑤⑩两式,可得 S=5.6R (1分)
所以知,b 球将停在D 点左侧,距D 点0.6R 处. (1分)
考点:本题考查圆周运动、动能定理的应用,意在考查学生的综合能力.
15、 (1) 8m/s (2) 4.8m (3) 900N
【解析】
(1)从A 到D 点由机械能守恒律可以求出从A 点跃出的速度;
(2)由平抛的水平和竖直位移规律,求出水平距离即AB 两点间的距离;
(3)由机械能守恒律求出到达最低点的速度,再由牛顿第二定律求出人受到绳子的拉力。
【详解】
(1)由A 到D ,根据机械能守恒定律 12
mv 02=mgh
解得 v 0
(2)从A 到B ,人做平抛运动 y=lcos37°
-lcos53°-h 而 y=12
gt 2 所以 x=v 0t=4.8m
(3)由A 到C ,根据机械能守恒定律
12mv 02+mgl (1-cos53°-h )=12
mv 2 F-mg=m 2
v l
解得 202(53)900mv mg l lcos h F mg N l
+-︒-=+= 根据牛顿第三定律,绳受到的拉力大小与F 相等,也是900N .
【点睛】
本题考察机械能守恒律和牛顿第二定律及平抛运动的综合,但要注意的是人跃出时的速度方向是水平跃出,这样才是一个平抛,而到达A 点时是与绳子垂直的,从而就没有机械能的损失。