龙岩市2019年高中毕业班教学质量检查
理科综合能力测试(物理部分)
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题有多项符合题自要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.如图所示,顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上,小物块置于斜面上,通过与斜面平行的细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏相连接,在沙漏中的沙子缓慢流出的过程中,斜面体、物块、沙漏均保持静止。则下列说法正确的是
A. 地面对斜面体的摩擦力为零 B. 地面对斜面体的摩擦力方向始终向左 C. 物块所受斜面体的摩擦力一定减小 D. 物块所受斜面体的摩擦力一定沿斜面向上 【答案】A 【解析】 【分析】
根据沙漏中的沙子缓慢流出的过程中,斜面体、物块、沙漏均保持静止可知,本题考查整体法和隔离法的应用,根据受力分析和平衡条件分析解答。
【详解】A、B项:以A、B、斜面体为整体受力分析,受重力与地面对斜面体的支持力,两力平衡,所以地面与斜面体间无摩擦力,故A正确,B错误;
C、D项:对A受分析且由平衡条件可知,由于B的重力与A物体的重力沿斜面向下的分力大小不清楚,所以A受到的摩擦力方向和大小无法确定,故C、D错误。 故选:A。
【点睛】本题采用隔离法和整体法研究两个物体的平衡问题及A所受的摩擦力,要根据A所受的拉力与重力沿斜面向下的分力大小关系,分析摩擦力的大小和方向。
2.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与一根轻质弹性橡皮绳相连,橡皮绳的另一端固定在地面上的A点,橡皮绳竖直且处于原长h让圆环沿杆从静止开始下滑,滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑过程中(整个过程中橡皮绳始终处于弹性限度内),下列说法中正确的是
A. 圆环的机械能守恒 B. 圆环的机械能先增大后减小
C. 圆环滑到杆的底端时机械能减少了mgh D. 橡皮绳再次恰好伸直时圆环动能最大 【答案】C 【解析】 【分析】
根据橡皮绳竖直且处于原长h让圆环沿杆从静止开始下滑,滑到杆的底端时速度为零可知,本题考查功和机械能守恒定律,由做功和机械能守恒定律条件进行分析即可。
【详解】A、B项:圆环沿杆滑下,滑到杆的底端的过程中有两个力对圆环做功,即环的重力和橡皮绳的拉力;所以圆环的机械能不守恒,如果把圆环和橡皮绳组成的系统作为研究对象,则系统的机械能守恒,因为橡皮绳的弹性势能先不变再增大,所以圆环的机械能先不变后减小,故A、B错误; C项:、根据系统的机械能守恒,圆环的机械能减少了mgh,故C正确;
D项:在圆环下滑过程中,橡皮绳再次到达原长时,该过程中动能一直增大,但不是最大,沿杆方向合力为零的时刻,圆环的速度最大,故D错误。 故选:C。
【点睛】对物理过程进行受力、运动、做功分析,是解决问题的根本方法。这是一道考查系统机械能守恒的基础好题。
3.2018年12月8日凌晨2点24分,中国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心起飞,把嫦娥四号探测器送入地月转移轨道,“嫦娥四号”经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入环月圆形轨道I,再经过系列调控使之进人准备落月”的椭圆轨道Ⅱ,于2019年1月3日上午10点26分,最终实现人类首次月球
背面软着陆。若绕月运行时只考虑月球引力作用,下列关于“嫦娥四号的说法正确的是
A. “嫦娥四号”的发射速度必须大于11.2km/s B. 沿轨道I运行的速度大于月球的第一宇宙速度
C. 沿轨道I运行至P点的加速度小于沿轨道Ⅱ运行至P点的加速度 D. 经过地月转移轨道的P点时必须进行减速后才能进入环月圆形轨道I 【答案】D 【解析】 【分析】
根据嫦娥四号”经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入环月圆形轨道I,再经过系列调控使之进人准备落月”的椭圆轨道Ⅱ可知,本题考查卫星变轨问题,根据万有引力定律和圆周运动知识进行列方程求解。
【详解】A项:嫦娥四号仍在地月系里,也就是说嫦娥四号没有脱离地球的束缚,故其发射速度需小于第二宇宙速度而大于第一宇宙速度,故A错误; B项:由公式宙速度,故B错误;
C项:卫星经过P点时的加速度由万有引力产生,不管在哪一轨道只要经过同一个P点时,万有引力在P点产生的加速度相同,故C错误;
D项:地月转移轨道进入环月圆形轨道I时做近心运动,所以经过地月转移轨道的P点时必须进行减速后才能进入环月圆形轨道I,故D正确。 故选:D。
【点睛】理解宇宙速度的物理意义和卫星变轨原理是解决本题的关键,应用“越远越慢”这一规律可以方便解决此类问题。
4.两个氘核以相等的动能Ek对心碰撞发生核聚变,核反应方程为H+H→He+n,其中氘核的质量为m1,
可知,在轨道I的半径大于月球的半径,所以沿轨道I运行的速度小于月球的第一宇
氦核的质量为m2,中子的质量为m3。假设核反应释放的核能E全部转化为动能,下列说法正确的是 A. 核反应后氮核与中子的动量相同
2
B. 该核反应释放的能量为E=(m1-m2-m3)c
C. 核反应后氮核的动能为D. 核反应后中子的动能为【答案】C 【解析】 【分析】
根据电荷数守恒和质量数守恒写出聚变后的产物。在核反应中质量数守恒。轻核聚变在高温、高压下才可以发生。根据质能方程求核能,根据动量守恒定律和能量关系求出中子的动能。
【详解】A项:核反应前后两氘核动量和为零,因而反应后氦核与中子的动量等大反向,故A错误; B项:该核反应前后释放的能量
C、D项:由能量守恒可得:核反应后的总能量为知,核反应后氦核的动能为故选:C。
【点睛】解决本题的关键知道轻核聚变的实质,知道核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒,会利用质能方程求核能。
5.如图所示,MN间存在竖直向下的匀强电场,10-11kg,10平行边界PQ、一质量为m=2.0×电荷量为q=+1.0×
-5
,故B错误;
,由动能与动量的关系
,且
可
,核反应后中子的动能为:故C正确,D错误。
C的带电粒子,从a点由静止开始经电压为U=100V的电场加速后,垂直边界PQ进入匀强电场中,从虚
线MN上的某点离开匀强电场,离开电场时速度方向与电场方向成45°角,已知PQ、MN间距离为20cm,带电粒子的重力忽略不计,则下列说法正确的是
104m/s A. 带电粒子从边界PQ进入匀强电场时的速度大小v0=2.0×B. 带电粒子离开电场时沿电场方向的偏移量为y=5cm 103N/C C. 边界PQ、MN间的场强大小为E=2.0×
D. 若将带电粒子换成质子,质子离开电场时沿电场方向的偏移量不变 【答案】D 【解析】 【分析】
根据从a点由静止开始经电压为U=100V的电场加速后,垂直边界PQ进入匀强电场中,从虚线MN上的某点离开匀强电场可知,本题考查带电粒子先在电场中加速后在偏转电场中做类平抛运动,根据动能定理和类平抛运动的处理方法列方程求解。
【详解】A项:带电粒子在加速电场中由动能定理得:
得
,故A错误;
B项:带离开电场时速度方向与电场方向成45°角,速度方向的反向延长线交于水平位移的中点,由于PQ、MN间距离为20cm,所以带电粒子离开电场时沿电场方向的偏移量为y=10cm,故B错误; C项:带电粒子在偏转电场中运动的时间为的速度故C错误;
D项:带电粒子在加速电场中有:
,在偏转电场中有:
,
,
,联立解得:
,所以有
,解得:
,粒子离开偏转电场时的电场力方向
,
,由此可知,偏移量与电荷量和质量都无关,故D正确。
故选:D。
6.如图所示为理想变压器,其原、副线圈的匝数比为3︰1,电压表和电流表均为理想电表。原线圈接有u=9
sin100πt(V)的正弦交流电,定值电阻R=3Ω。下列说法正确的是