陕西省西安市2024届新高考物理仿真第三次备考试题
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．利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流将交变电流变为直流，一种简单的整流电路如图甲所示，ab为交变电流信号输入端，D为半导体二极管，R为定值电阻。信号输入后，电阻R两端输出的电压信号如图乙所示，则关于该输出信号，下列说法正确的是（ ）
A．频率为100Hz. B．电压有效值为50V
C．一个标有“90V，30μF”的电容器并联在电阻R两端，可以正常工作 D．若电阻R=100Ω，则1min内R产生的热量为2.5×104J 【答案】B 【解析】 【详解】
A．由图乙可知，该电压的周期T=0.02s，故频率为
f?1?50Hz T故A错误；
B．由电流的热效应知，一个周期内电阻产生的热量
UU2?0.01?有?0.02 RR其中的
2U?100?502V 2故电压有效值为U有=50V，故B正确；
C．电容器两端的瞬时电压不应超过标称电压90V，而R两端电压的瞬时值最大为100V，故电容不能正常工作，故C错误；
D．电阻R产生的热量应使用电压的有效值进行计算，故1min内产生的热量为
Q?2U有Rt?1.5?104J
故D错误。
故选B。
2．中国空间技术研究院空间科学与深空探测首席科学家叶培建近日透露，中国准备在2024年发射火星探测器，2024年探测器抵达火星，并有望实现一次“绕”、“落”和“巡”的任务。火星绕太阳公转周期约为地球公转周期的2倍，火星的直径约为地球的一半，质量仅是地球的0.1倍。由以上信息可知（ ） A．发射火星探测器需要的速度不能小于16.7km/s B．探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力小 C．火星绕太阳的轨道半径约为地球绕太阳的轨道半径的4倍 D．在火星表面发射近地卫星的速度小于地球的第一宇宙速度 【答案】D 【解析】 【详解】
A．火星探测器脱离地球，但没有脱离太阳系，其发射速度大于第二宇宙速度11.2km/s即可，故A错误； B．根据引力F?GMm，因为火星的直径约为地球的一半，质量仅是地球的0.1倍，所以火星表面的重R2力加速度和地球表面的重力加速度之比为2：5。可得探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力大，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力，有
Mm4?2G2?m2r rT可得
GMT2 r?24?3因火星绕太阳公转周期约为地球公转周期的2倍，所以火星绕太阳的轨道半径约为地球绕太阳的轨道半径的34倍，故C错误；
D．在火星表面发射近地卫星的速度即火星的第一宇宙速度，由
Mmv2G2?m RR得第一宇宙速度公式
v?GM R可知火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为1：5，所以在火星表面发射近地卫星的速度小于地球的第一宇宙速度，故D正确。 故选D。
3．伽利略在研究力和运动的关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示．伽利略设计这个实验的目的是为了说明（ ）
A．如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度 B．如果没有摩擦，物体运动过程中机械能守恒 C．维持物体做匀速直线运动并不需要力 D．如果物体不受到力，就不会运动 【答案】C 【解析】 【分析】
本题考查了伽利略斜面实验的物理意义，伽利略通过“理想斜面实验”推翻了力是维持运动的原因的错误观点． 【详解】
伽利略的理想斜面实验证明了：运动不需力来维持，物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，故ABD错误，C正确．故选C． 【点睛】
伽利略“理想斜面实验”在物理上有着重要意义，伽利略第一个把实验引入物理，标志着物理学的真正开始. 4．一质量为m的物体在光滑水平面上以速度v0运动，t=0时刻起对它施加一与速度v0垂直、大小为F的水平恒力，则t时刻力F的功率为（ ） A．0 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
根据牛顿第二定律有
F2tB．
mF??Fv?t? C．?0m??F2t2D．Fv?
2m20F?ma
因F?v0，则恒力F的方向为初速度为零的匀加速直线运动，t时刻的速度为
v??at?Ft m根据功率的定义可知
F2t PF?F?v??m故B正确，ACD错误。 故选B。
5．将一物体竖直向上抛出，不计空气阻力。用x表示物体运动的路程，t表示物体运动的时间，Ek表示物体的动能，下列图像正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B 【解析】 【详解】
AB．由机械能守恒得
mgx?Ek?12mv0 2Ek与x是线性关系，故A错误，B正确； CD．根据机械能守恒定律得
mgx?Ek?又
12mv0 21x?v0t?gt2
2得
Ek?121mv0?mg(v0t?gt2) 22m、v0、g都是定值，则Ek是t的二次函数，Ek-t图象是抛物线，故CD错误。 故选B。
6．如图所示，一根均匀柔软的细绳质量为m。两端固定在等高的挂钩上，细绳两端的切线与水平方向夹角为θ，重力加速度为g。挂钩对细绳拉力的大小为
1mg
2sin?1mg C．
2tan?A．【答案】A 【解析】 【详解】
1mg
2cos?1mg D．
2cot?B．
先对挂钩一端受力分析可知挂钩对绳子的拉力F和绳子对挂钩的拉力T相等：
F?T
对绳子受力分析如右图，正交分解：
2Tsin??mg
解得：F?T?故选A。
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．研究表明，汽车在行驶过程中所受阻力的大小与运动速率的平方近似成正比。一辆汽车在平直公路上行驶，以某一功率行驶达到的最大速率为v1，此时所受阻力为F1。若增加汽车功率为原来的两倍，其他条件不变，该汽车行驶达到的最大速率为v2，相应的阻力为F2。对此下列表述正确的是（ ）
1mg，A正确，BCD错误。 2sin?
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