2024年高三年级物理学科高考模拟示范卷(十三)
二、选择题:本题共8小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题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。 14.下列说法中正确的是
A. 两个轻核发生聚变反应,产生的新核的质量一定等于两个轻核的质量和 B. 在核反应中,比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时,会释放核能
C. 当用氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光照射某金属时有光电子逸出,则用从n=2能级跃迁到n=1能级辐射的光照射该金属也一定会有光电子逸出
D. 氢原子从n=2跃迁到n=1能级辐射的光的能量为10.2ev,只要是能量大于10.2eV的光子都能使处于基态的氢原子跃迁到激发态 【答案】.B
【解析】两个轻核发生聚变反应,由于反应放出能量,有质量亏损,则产生的新核的质量一定小于两个轻核的质量和,选项A错误;在核反应中,比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时,会释放核能,选项B正确;氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级释放的光子能量小于从n=3能级跃迁到n=1能级时释放的光子的能量,则当用氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射的光照射某金属时有光电子逸出,则用从n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光照射该金属也一定会有光电子逸出,选项C错误;使处于基态的氢原子跃迁到激发态所吸收的光子的能量必须等于两个能级的能级差,否则将不能被吸收,选项D错误。
15.如图,半径为R的半球形容器固定在水平转台上,转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度ω匀速转动。质量相等的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止。A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α、β,α>β。则下列说法正确的是
A. A的向心力等于B的向心力
B. 容器对A的支持力一定小于容器对B的支持力 C. 若ω缓慢增大,则A、B受到的摩擦力一定都增大 D. 若A不受摩擦力,则B受沿容器壁向下的摩擦力
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【答案】D 【解析】A、由于向心力,故选项A错误;
BCD、若A不受摩擦力,根据牛顿第二定律可得
,同理可得当B的摩擦力为零时,B的角速度
;若转动的角速度
,解得A的角速度,则有
,根据向心力公式
可知A的向心力大于B的
,A和B受沿容器壁向上的摩擦力,如果角
,则
速度增大,则A、B受到的摩擦力都减小;若A不受摩擦力,整体转动的角速度为B有向上的运动趋势,故B受沿容器壁向下的摩擦力,故选项D正确,B、C错误。
16.宇宙飞船动力装置的工作原理与下列情景相似:如图,光滑地面上有一质量为M的绝缘小车,小车两端分别固定带等量异种电荷的竖直金属板,在小车的右板正中央开有一个小孔,两金属板间的电场可看作匀强电场,两板间电压为U。现有一质量为m、带电量为+q、重力不计的粒子从左板正对小孔处无初速释放。则以下判断正确的是
A. 小车总保持静止状态 B. 小车最后减速运动 C. 粒子穿过小孔时速度为D. 粒子穿过小孔时速度为【答案】D
【解析】金属板间的电场方向向右,粒子所受的电场力方向向右,根据牛顿第三定律可知,小车所受的电场力方向向左,则小车将向左做匀加速运动。粒子穿过小孔时速度,粒子不再受电场力作用,小车也不再受电场力,将做匀速运动,故AB错误。设粒子穿过小孔时速度为v1,小车此时的速度为v2.取向右方向为正方向。根据系统的动量守恒和能量守恒得:0=mv1-Mv2; qU=mv12+mv22;联立解得,
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.故C错误,D正确。故选D。
17.如图所示,在一边长为a的正方形区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。两个相同的带电荷量为-q(q>0)的粒子,质量均为m,先后从P点和Q点以相同的速度v0沿垂直于边界方向射入磁场,两粒子在图中M点相遇。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,已知PO=
,QO=
,OM=,则
A. 带电粒子在磁场中运动的半径为B. 磁感应强度大小为
C. P、Q粒子射入磁场中的时间间隔为D. Q粒子在磁场中运动的时间为【答案】D
【解析】画出粒子的运动轨迹图,根据几何关系求解粒子运动的半径;根据B;由几何关系求解两粒子在磁场中运动的圆弧所对的圆心角,根据Q在磁场中的运动时间.
求解
求解时间差以及
两粒子的质量、电量以及速度均相同,可知运动半径相同;从Q点射入的粒子从M点射出,由几何关系:
,解得
,选项A错误;根据
,解得
,
选项B错误;根据几何关系可知从Q点射入的粒子在磁场中作圆周运动所对的圆心角为600;从P点射入的粒子在磁场中作圆周运动所对的圆心角为1200,可知P、Q粒子射入磁场中的时间间隔为
,选项C错误; Q粒子在磁场中运动的时间为
,选项D正确;故选D.
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