河南省六市2020届高三第一次联考(一模)理科综合物理试题
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,有选错或不选的得0分。 1. 下列说法正确的是
A. 诊断甲状腺疾病时,给病人注射放射性同位素的目的是将其作为示踪原子 B. U的半衰期约为7亿年,随着地球温度的升高,其半衰期将变短 C. 核反应过程中如果核子的平均质量减小,则要吸收能量 D. 结合能越大,原子中核子结合得越牢固,原子核越稳定 【答案】A
【解析】放射性同位素可以作为示踪原子,诊断甲状腺疾病时,给病人注射放射性同位素的目的是将其作为示踪原子,A正确;半衰期由原子核内部本身的因素决定,跟原子所处的 物理或化学状态无关,B错误;核反应过程中如果核子的平均质量减小,根据爱因斯坦质能方程可知要释放核能,C错误;比结合能的大小反映原子核的稳定程度,比结合能越大,原子中核子结合得越牢固,原子核越稳定,D错误. 2. 如图,一粗糙绝缘竖直平面与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合。A、O、B为竖直平面上的三点,且O为等量异种点电荷连线的中点,AO=BO。现有带电荷量为q、质量为m的小物块视为质点,从A点以初速度v0向B滑动,到达B点时速度恰好为0。则
A. 从A到B,小物块的加速度逐渐减小 B. 从A到B,小物块的加速度先增大后减小
C. 小物块一定带负电荷,从A到B电势能先减小后增大
D. 从A到B,小物块的电势能一直减小,受到的电场力先增大后减小 【答案】B
【解析】小物块受重力、电场力和墙壁的弹力以及摩擦力作用,可知q带负电,从A到O的过程中,电场强度越来越大,则电场力越来越大,由于物块在水平方向上平衡,可知墙壁的弹力增大,导致滑动摩擦力增大,根据
知,加速度增大,
从O到B,电场强度越来越小,则电场力越来越小,由于物块在水平方向上平衡,可知墙壁的弹力减小,导致滑动摩擦力减小,根据
知,加速度减小,B正确A
错误;q带负电,由于AB是等势线,则电荷的电势能不变,从A到B,电场强度先增大后减小,则电场力先增大后减小,C错误D错误.
3. 万有引力定律和库仑定律都满足平方反比规律,因此引力场和电场之间有许多相似的性质,在处理有关问题时可以将它们进行类比。例如电场中引入电场强度来反映电场的强弱,其定义为
,在引力场中可以用一个类似的物理量来反映引力场
的强弱。设地球质量为M,半径为R,地球表面处重力加速度为g,引力常量为G。如果一个质量为m的物体位于地心2R处的某点,则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是 A.
B.
C.
D.
【答案】C
4. 如图甲所示,一匝数N=10匝、总电阻R=7.5Ω、ad长L1=0.4m、ab宽L2=0.2m的匀质矩形金属线框静止在粗糙水平面上,线框的bc边正好过半径r=0.1m的圆形
磁场的直径,线框的左半部分处于垂直线框平面向上的匀强磁场区域内,磁感应强度B0=1T,圆形磁场的磁感应强度为B,方向垂直线框平面向下,大小随时间变化规律如图乙所示,已知线框与水平面间的最大静摩擦力f=1.2N,π≈3,则
A. t=0时刻穿过线框的磁通量大小为0.01Wb B. 线框静止时,线框中的感应电流为0.2A
C. 线框静止时,ad边所受安培力水平向左,大小为0.8N D. 经时间t=2s,线框开始滑动 【答案】A
【解析】试题分析:穿过线框的磁通量由两部分组成,根据磁通量
,即可求解;
根据法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律,即可求解感应电流的大小;根据安培力表达式,结合左手定则与受力平衡条件,即可求解.
设磁场向上穿过线框磁通量为正,由磁通量的定义得t=0时,有
,A正确;根据法拉第电磁感应
定律有
,由闭合电路欧姆定律,则有
,B错误;由楞次定律可知,圆形磁场的磁感应强度增大时,线框内
产生的感应电流的方向为逆时针方向,ad中的感应电流的方向向下,由左手定则可知,ad边受到的安培力的方向向左.ad边受到的安培力是10匝线圈受到的安培力的和,即:
,所以ad边受到的摩擦力的大小为
0.4N,C错误;圆形磁场的磁感应强度均匀增大,所以产生大小不变的电动势,感应电流的大小不变,而左侧的磁场区域内的磁场不变;由图乙可知,在t=0.4s时刻,右侧的磁感应强度大小:
,由左手定则可知,右侧的bc边受到的安培力方向向左,
,所以整体受到安培力的和等于: