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)//s高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新【答案】C【解析】若物块转到最高点时恰不下滑,则对物块由牛顿第二定律可知F?mgcos60??m?2rNf??F?mgsin60?N解得?=10rad/s故选C。16.(2021·湖南·模拟预测)如图所示,一块质量为M的木板停在光滑的水平面上,木板的左端有挡板,挡板上固定一个轻质小弹簧。一个质量为m的小物块(可视为质点)以水平速度v0从木板的最右端开始向左运动,与弹簧碰撞后(弹簧处于弹性限度内),最终又恰好相对静止在木板的最右端。以下说法正确的是( )(M?m)(2M?m)【答案】D【解析】高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..,小木块m与长木板M构成的系统动量守恒,则有mv0=(m+M)v2解得mv0v2?m?M故AB错误;,小木块m与长木板M构成的系统动量守恒,则有mv0=(m+M)v1解得mv0v1?m?M小木块滑动到最左端的过程中,由能量守恒定律,得1212Epm?Q?(m?M)v1?mv022Q=fL小木块从开始滑动到最右端的过程中,由能量守恒定律,得1212Q'?(m?M)v2?mv022Q'=f(2L)解得Mmv2E?0pm4(M?m)Mmv2Q'?0M?m所以最大弹性势能为Mmv2E?0pm4(M?m)系统损失的机械能为Mmv2?E?2Q'?0(2M?m)故C错误,D正确。故选D。17.(2021·江西·模拟预测)如图所示,空间中存在水平方向的匀强电场和匀强磁场,电场方向水高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新平向左,磁场方向垂直纸面向里。一带电小球恰能以速度v0做直线运动,其轨迹如图虚线所示,虚线与水平方向成30°角,小球最终穿过一轴线沿小球运动方向且固定摆放的光滑绝缘管道(管道内径略大于小球直径)。下列说法正确的是()?,小球将在管道中做匀速直线运动【答案】D【解析】,当带正电时,电场力水平向左,重力竖直向下,从甲端运动到乙端时,洛伦兹力垂直于虚线斜向右上三力恰好平衡,能保证小球沿图中虚线运动;当小球带负电时,电场力水平向右,重力竖直向下,从甲端运动到乙端时或者从乙端运动到甲端时,洛伦兹力垂直于虚线斜向左下或者右上,均不能使小球沿直线运动,AC错误;,电场力和洛伦兹力关系为qE=qv0Bsin30°得Ev0?B2B错误;,小球三力平衡,其中电场力和重力沿虚线方向的合力为零,当撤去磁场时,在管道中所受重力和电场力均没有变化,故沿虚线方向(管道方向)合力仍为零。而管道的支持力垂直于管道,即小球合力仍为零,做匀速直线运动,D正确。故选D。18.(2021·辽宁·模拟预测)如图是用电区通过理想变压器降压给用户供电的示意图,假设用户负载均为纯电阻,分别为R1和R2,降压变压器的原副线圈的匝数分别为n1、n2、n3,将如图所示的虚线框内部分等效为电阻RAB,则下列关系式正确的是( )高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新22?n1??n1?RAB???R1???R2?n2??n2??n2??n3?RAB???R1???R2?n1??n1??n2?1?n1?1??????RAB?n1?R1?n3??n2?1?n3?1??????RAB?n1?R1?n1?R2D.【答案】D【解析】设降压变压器原线圈两端电压为U1,电流为I1,两副线圈的电压分别为U2、U3、电流分别为I2、I3,根据理想变压器变压规律可得U1n1?U2n2U1n1?U3n3根据欧姆定律可得U2I2?R1U3I3?R2U1RAB?I1理想变压器原、副线圈功率相等,即U1I1=U2I2+U3I3高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新联立可得221?n2?1?n3?1??????RAB?n1?R1?n1?R2故选D。23219.(2021·湖南永州·三模)钍(90Th)是一种放射性金属元素,带钢灰色光泽,质地柔软,广泛分布在地壳中,是一种前景十分可观的能源材料。已知钍发生衰变的半衰期为24天,关于钍的衰变,下列说法正确的是( ),,,经过96天后,未衰变的钍原子个数为5个【答案】BC【解析】,电离能力弱。故A错误;,核内一个中子变为质子,释放一个电子。故B正确;,它的穿透能力比α射线强。故C正确;,对少量的粒子没有意义。故D错误。故选BC。20.(2021·江西景德镇·一模)如图所示,空间存在方向垂直纸面的匀强磁场,一粒子发射源P位于足够大绝缘平板MN的上方距离为d处,在纸面内向各个方向发射速率均为v的同种带电粒子,不考虑粒子间的相互作用和粒子重力,已知粒子做圆周运动的半径大小也为d,则粒子( )?d?【答案】CD【解析】,左端粒子轨迹与平板相切,右边为直径与平高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新板的交点根据几何关系知,带电粒子能到达板上的长度22L?R??2d??d??1?3?d故A错误;,由几何关系它与P点的距离是s?2R?2d故B错误;;粒子在磁场中运动的时间最长时,粒子轨迹对应的圆心角最大。所以粒子在磁场中运动时间最短如下图中的劣弧1,粒子运动时间最长如下图中的优弧2所示。由几何关系知,最短时间112?R?dt1?T???66v3v最长时间332?R3?dt2?T???44v2v故CD正确。故选CD。21.(2021·河南洛阳·高三期中)2020年11月28日20时58分,嫦娥五号探测器经过约112小时奔月飞行,在距月面400公里处成功实施发动机点火,顺利进入椭圆环月轨道Ⅰ。11月29日20时23分,嫦娥五号探测器在近月点A再次“刹车”,从轨道Ⅰ变为圆形环月轨道Ⅱ。嫦娥五号通v1a1v2过轨道Ⅰ近月点A速度大小为,加速度大小为,通过轨道Ⅰ远月点B速度大小为,加速度大高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新小为a2,在轨道Ⅱ上运行速度大小为v3,加速度大小为a3,则( )?v2??v3??a3??a3?a2【答案】BC【解析】,在轨道Ⅰ上近点的速度大于远点的速度,即v1?v2假如探测器经过B点绕月球做圆周运动的速度为v4,则根据Mmv2G2?mrr解得GMv?r可知v3?v4而由轨道Ⅰ上的B点进入圆轨道时要经过加速,可知v4?v2则v3?v2在A点由轨道Ⅰ到轨道Ⅱ要减速,则v1?v3可得v1?v3?v2选项A错误,B正确;?2r可知在轨道Ⅰ上高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新a1?a2在轨道Ⅱ上a1?a3则a1=a3?a2选项C正确,D错误;故选BC。22.(6分)(2021·内蒙古·高三期末)理想二极管反向电阻为无穷大,可是真实的二极管正向电阻并不为零,反向电阻也不是无穷大,现对某型号二极管,作了如下研究:(1)用多用电表的欧姆挡粗测二极管的正向电阻。测量时选择开关旋到测电阻的“×10”倍率,多用电表的表盘如图1所示,则电阻为______Ω;(2)为更精细地研究二极管性质,用电压表和电流表描绘该二极管加正向0-,可供选择的器材如下:(,内阻约2000Ω)(量程6V,内阻约4000Ω)(,内阻约10Ω)高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..(量程40mA,)(总电阻约为10Ω)(总电阻约为100Ω)(电动势2V,内阻不计),导线若干①为调节方便,并有尽可能高的精度,请选择合适的器材,电压表______、电流表______、滑动变阻器______;(填写所选器材前的字母符号)②在虚线方框中补全实验电路图______;③该二极管加正向电压的伏安特性曲线如图3所示,现将阻值为50Ω的定值电阻与该二极管串联,并与一电动势为2V,内阻不计的电源组成闭合电路,二极管上的电压为正向电压,则回路中的电流强度为______mA。此时电源总功率为______W。(结果均保留2位有效数字)【答案】【解析】(1)表盘上的读数为13,再乘以倍率,所以电阻为130Ω。(2)因测二极管加正向0~,所以电压表应选V1,二极管加正向电压的伏安特性曲线可知,,电流达到最大接近40mA,故电流表应选A2,为调节方便,并有尽可能高的精度,滑动变阻器应用分压式,所以滑动变阻器应选总阻值较小的,即为R1。本实验要描绘出二极管的I-U图线,因此滑动变阻器应采用分压式,所以应选阻值较小的R1;故采用电流表内接法,电路图如图将50Ω的定值电阻与电源等效为一个电动势为2V,内阻为50Ω新电源,在二极管的I-U图上作高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新出新电源的I-U图线交点纵坐标即为电路中的电流,此时电流为15mA。电源总功率为P?UI?.(9分)(2021·陕西·西安一中高三期中)某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题,设计了如下实验。A、B是质量均为m的小物块,C是质量为M的重物,A、B间由轻弹簧相连,A、C间由轻绳相连。在物块B下放置一压力传感器,重物C下放置一速度传感器,压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度。整个实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g。实验操作如下:(1)开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零。现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时,触发速度传感器测出C的速度为v。(2)在实验中保持A,B质量不变,改变C的质量M,多次重复第(1)步。①该实验中,M和m大小关系必需满足M___________ m(选填“小于”、“等于”或“大于”)②为便于研究速度v与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应___________(选填“相同”或“不同”)1③根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出___________(选填“v2﹣M”、“v2﹣M”或“v2﹣1M?m”)图线。④根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,则弹簧的劲度系数为___________(用题给的已知量表示)。高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新14mg2【答案】大于相同v2﹣M?mb【解析】根据题意,确保压力传感器的示数为零,因此弹簧要从压缩状态到伸长状态,那么C的质M要大于A的质量m;要刚释放C时,弹簧处于压缩状态,若使压力传感器为零,则弹簧的拉力为F=mg因此弹簧的形变量为mgmg2mg?=△x=△x1+△x2=kkk2mg2mg不论C的质量如何,要使压力传感器示数为零,则A物体上升了k,则C下落的高度为k,即C下落的高度总相同;选取A、C及弹簧为系统,根据机械能守恒定律,则有2mg12?M?m?g?=(M?m)vk2整理可知8m2g24mg2v2???k?M?m?k21v﹣为得到线性关系图线,因此应作出M?m的图像;由上表达式可知4mg2?bk解得:4mg2k=b24.(14分)(2021·河北·模拟预测)如图所示,两足够长的水平光滑导轨左侧接有电动势为E的高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新电源,导轨间距为L,长度均为L的金属棒甲、乙垂直导轨放置,金属棒甲放在虚线Ⅰ的左侧,金属棒乙放在两虚线Ⅰ、Ⅱ之间,虚线Ⅰ的左侧、虚线Ⅱ的右侧均有方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。某时刻将开关S闭合,金属棒甲由静止开始向右运动,且在达到虚线Ⅰ前已达到匀速状态,在虚线Ⅰ、Ⅱ间,两金属棒发生弹性碰撞,且碰撞时间极短。已知金属棒甲、乙的质量分别为4m、m,整个过程两金属棒与导轨接触良好,且没有发生转动,两虚线间的导轨绝缘,不计其余导轨的电阻以及两虚线之间的距离。求:(1)金属棒甲匀速时速度v0的大小;(2)金属棒甲从出发到到达虚线Ⅰ,所通过横截面的电荷量q;(3)两金属棒碰后瞬间甲棒的速度大小以及甲棒越过虚线Ⅰ后系统产生的内能。E4mE2mE2BLB2L25B2L2【答案】(1);(2);(3)【解析】(1)两金属棒碰撞前,金属棒乙始终静止不动,由于碰撞金属棒甲已经达到匀速运动状态,由于匀速过程中金属棒甲不受磁场力的作用,即金属棒甲中没有电流,所以此时金属棒甲两端的电压为U?E金属棒甲匀速时,感应电动势大小为U??BLv0由以上分析可知U??U解得Ev0?BL(2)设金属棒甲从开始运动到虚线Ⅰ所用的时间为t,这段时间内金属棒甲受到的平均磁场力大小为F,金属棒甲中的平均电流强度大小为I,则由动量定理得Ft?4mv0?0上式中F?BIL高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新又4mEq?22BL(3)设碰后瞬间金属棒甲、乙的速度大小分别为v、v?,两金属棒发生的碰撞为弹性碰撞,则有4mv0?4mv?mv?121212?4mv0??4mv??mv?222解得3Ev?5BL因为两虚线间的导轨绝缘,所以甲棒越过虚线Ⅰ后电源电流无法流入两导体棒,即甲棒越过虚线Ⅰ后系统产生的内能为两金属棒总动能的损失。又因为两金属棒碰后进入磁场,金属棒甲的速度增大,金属棒乙的速度减小,最终两棒以相同的速度v??一起匀速运动,根据动量守恒定律得4mv0?(4m?m)v??根据能量守恒定律得1212Q??4mv0??(4m?m)v??22解得2mE2Q?225BL25.(18分)(2021·山东·泗水县教育和体育局教学研究中心高三期中)如图所示,质量为M?,质量为m?,在木板右侧的地面上固定着一个有孔的弹性挡板,孔的尺寸刚好可以让木板无接触地穿过。现使木板和物块以v0?4m/s的速度一起向右匀速运动,物块与挡板发生完全弹性碰撞,而木板穿过挡板上的孔继续向??。已知物块与木板间的动摩擦因数,重力加速度取。(1)求物块与挡板碰撞后,物块离开挡板的最大距离x;x??10?3m(2)若物块与挡板第n次碰撞后,物块离开挡板的最大距离为n,求n;L0(3)若整个过程中物块不会从长木板上滑落,求长木板的最短长度;【答案】(1);(2)5;(3)【解析】高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新(1)由于物块与挡板发生弹性碰撞,所以物块与挡板碰撞后以原来的速度大小返回,即v1?v0?4m/s碰撞后物块在滑动摩擦力作用下做匀减速运动,当物块速度减小为零时离挡板的距离最大,为v2x?1??g(2)物块与挡板发生第一次碰撞后,物块先向左匀减速运动到速度为零后再向右匀加速运动,长木板一直向右匀减速运动。假设物块与挡板发生第二次碰撞之前就已经达到共同速度,则从物块与挡板第一次碰撞后瞬间到第二次碰撞前瞬间的过程中,根据动量守恒定律有m(?v1)?Mv0?(m?M)v2解得物块第二次与挡板碰撞前瞬间的速度大小为1v2?v02设物块由速度为0加速到v2的过程中运动的位移大小为x′,则根据动能定理有12?mgx??mv22解得xx???x4故假设成立,即物块与挡板发生第二次碰撞前就已经与木板达到共同速度,从物块第二次与挡板碰撞后瞬间到第三次与挡板碰撞前瞬间的过程中,根据动量守恒定律有m(?v2)?Mv2?(m?M)v3解得物块第三次与挡板碰撞前瞬间的速度大小为21?1?v3?v2???v02?2?根据以上分析可推知,物块第n次与挡板碰撞后瞬间的速度大小为n?1?1?vn???v0?2?所以v2x?n??10?3mn2?g解得n?5(3)根据以上分析可推知,物块多次与挡板碰撞后,最终将与木板同时静止,假设物块最终静止于木板的左端,根据能量守恒定律有高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新12?mgL0?(m?M)v02解得L0?(二)选考题:共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。33.【选修3-3】(15分)[来源:学|科|网](1)(5分)(2021·四川内江·一模)如图,是一定质量的理想气体,从A状态依次经过B、,A→B和C→D为等温过程,B→C和D→,下列说法正确的是_________。(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)→B过程中,气体对外界做功,→C过程中,→D过程中,→A过程中,→B过程中,气体从外界吸收热量【答案】BCE【解析】→B过程中,体积增大,气体对外界做功,温度不变,内能不变,A错误;→C过程中,气体绝热膨胀,气体对外界做功,气体内能减小,温度降低,气体分子的平均动能减小,B正确;→D过程中,气体等温压缩,体积变小,气体分子密度增大,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,C正确;→A过程中,气体绝热压缩,外界对气体做功,内能增加,温度升高,气体分子的平均动能增大,气体分子的速率分布曲线发生变化,D错误;→B过程中,体积增大,气体对外界做功,温度不变,内能不变,气体从外界吸收热量,E正确。高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新故选BCE。(2)(10分)(2021·甘肃·玉门市教育局教育研究室高三期中)如图,一个内壁光滑且导热的圆柱形气缸静止在一水平面上,缸内有一质量m=10kg的活塞封闭一定质量的理想气体,气缸右下端有一个关闭的小阀门K。一劲度系数k=500N/m的弹簧一端与活塞相连,,此时弹簧刚好处于原长,活塞到气缸底部的高度为h=30cm。已知活塞的表面积为S=50cm2。大气压恒为p=×105Pa,重力加速度g=10m/s2。0(1)求缸内气体的压强p1;(2)缓慢打开阀门K,当活塞稳定时,气缸内剩余的气体为原来的几分之几。5【答案】(1)×105Pa;(2)18【解析】活塞的表面积为S=50cm2==30cm=(1)弹簧刚好处于原长,对活塞,由平衡条件得p0S+mg=p1S代入数据解得p1=×105Pa(2)打开阀门K活塞稳定时气缸内气体的压强p=p=×105Pa20设弹簧的伸长量为x,对活塞,由平衡条件得mg=kx代入数据解得x==20cm缸内气体初状态的压强p1=×105Pa体积高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新V1=hS=×=×10﹣3m3气体温度不变,由玻意耳定律得p1V1=p2V2代入数据解得,气体的体积V2=×10﹣3m3当活塞稳定时m剩(h?x)S(?)????1018==34.【选修3-4】(15分)(1)(5分)(2021·江西·模拟预测)下列说法正确的是________。(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分),,,,其振动频率将保持不变【答案】CDE【解析】:孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长小得多,但如果孔、缝的宽度或障碍物的尺寸,比波长大得多时,就不能发生明显的衍射现象。故A错误;,接收的频率变大;当声源与接收者间距增大时,接收的频率变小,属于多普勒效应现象。故B错误;,当波谷和波谷相遇处,则为振动方向相同,即为振动加强点。故C正确;?fT结合LT?2?g当增大单摆的摆长,单摆摆动的频率将减小。故D正确;,由弹簧振子本身决定。故E正确;高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新故选CDE。(2)(10分)(2021·湖北·模拟预测)如图所示,MN为竖直放置的光屏,光屏的左侧有半径为11OA?R、折射率为n?3的透明半球体,O为球心,轴线OA垂直于光屏,O至光屏的距离6R,1位于轴线上O点左侧3R处的点光源S发出一束与OA夹角θ=60°的光线射向半球体,已知光在真空中传播的速度为c。试求:(i)从半球体出射光线与光屏的夹角;(ii)光线从S传播到达光屏所用的时间。3R【答案】(i)90°;(ii)c【解析】(i)光从光源S射出经半球体到达光屏的光路如图。光由空气射向半球体,由折射定律,有sin?n?sin?解得高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新α=30°在?OBC中,由正弦定理得OCOB?sin(??90?)sin?R3OB?tan??33R解得β=30°光由半球体射向空气,由折射定律,有sin??nsin?解得γ=60°即出射光线与轴线OA平行,与光屏垂直。(ii)光从光源S出发经玻璃半球体到达光屏所用的时间为:D???tcvc根据几何知识可得R32SB??cos?3R23??BC?2(R3R)cosβ3R114CD??6R﹣Rsin30°3R光在玻璃半球体内的传播速度为c?vn解得3R?tc高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987:..高考高中资料无水印无广告word186228141版不加密群天天更新高考物理高中物理资料群909212193;全国卷高考资料全科总群1040406987