考前冲刺模拟卷二.doc

考前冲刺模拟卷二
1．(2014·湖北省八市联考)高铁专家正设想一种“遇站不停式匀速循环运行”列车，如襄阳→随州→武汉→仙桃→潜江→荆州→荆门→襄阳，构成7站铁路圈，建两条靠近的铁路环线．列车A以恒定速率360 km/h运行在一条铁路上，另一条铁路上有“伴驱列车”B，如其乘客甲想从襄阳站上车到潜江站，先在襄阳站登上B车，当A车快到襄阳站且距襄阳站路程为s处时，B车从静止开始做匀加速运动，当速度达到360 km/h时恰好遇到A车，两车连锁时打开乘客双向通道，A、B列车交换部分乘客，并连体运动一段时间再解锁分离，B车匀减速运动后停在随州站并卸客，A车上的乘客甲可以中途不停站直达潜江站．则(　　)
A．无论B车匀加速的加速度值为多少，s是相同的
B．该乘客节约了五个站的减速、停车、提速时间
C．若B车匀加速的时间为1 min，则s为4 km
D．若B车匀减速的加速度大小为5 m/s2，则当B车停下时A车已距随州站路程为1 km
解析　当B车开始匀加速时，两者之间的距离为s＝vt－t，而v＝at，若B车的加速度越大，则时间t越短，因而s越小，选项A错误；由题意可知乘客从襄阳到潜江节约了3个站的减速停车的时间，选项B错误；若B车匀加速的时间为1 min，则s＝3 000 m，选项C错误；若B车匀减速的加速度大小为5 m/s2，则t′＝＝20 s，因而当B车停下时A车距离随州站的距离为s′＝vt′－t′＝1 000 m，选项D正确．
答案　D
2.

如图①所示，用OA、OB、AB三根轻质绝缘绳悬挂两个质量均为m的小球，两个小球带等量同种电荷，三根绳子处于拉伸状态，它们构成一个正三角形．此装置悬挂在O点，开始时装置自然下垂．现用绝缘物体对小球B施加一个水平力F，使装置静止在图②所示的位置，此时OA竖直，设在图①所示的状态下OB对小球B的作用力大小为T，在图②状态下OB对小球B的作用力大小为T′，下列判断正确的是(　　)
A．T′<T B．T′>T
C．T′＝T D．条件不足，无法确定
解析　在图①状态下，OB对小球B拉力的竖直分力等于小球B的重力，即Tcos30°＝mg⇒T＝mg；在图②状态下，因为OA呈竖直状态，可见AB绳张力与小球A所受库仑力平衡，因此小球B在重力、水平力F和绳OB的拉力、A对B的库仑力、AB绳的拉力作用下平衡，根据平衡条件可知，T′cos60°＝mg⇒T′＝2mg，故B项正确．
答案　B

3．(2014·云南省昆明三中、玉溪一中统考)将一只苹果斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3.图中曲线为苹果在空中运行的轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是(　　)
A．苹果通过第1个窗户所用的时间最长
B．苹果通过第3个窗户的竖直方向平均速度最大
C．苹果通过第1个窗户重力做的功最大
D．苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小
解析　抛出的苹果在竖直方向上做竖直上抛运动，水平方向上做匀速直线运动，通过三个窗户的时间由竖直方向运动决定．苹果竖直方向上做减速运动，三个窗户竖直高度相同，故通过第1个窗户所用时间最短，A项错；通过第3个窗户所用时间最长，因此该过程中竖直方向平均速度最小，重力的平均功率最小，B项错，D项正确；重力做功与高度差有关，故通过三个窗户时苹果克服重力做功相同，C项错．
答案　D

4．(多选题)(2014·广东卷)如图所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电荷量为＋Q的小球P.带电荷量分别为－q和＋2q的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上．P与M相距L，P、M和N视为点电荷，下列说法正确的是(　　)
A．M与N的距离大于L
B．P、M和N在同一直线上
C．在P产生的电场中，M、N处的电势相同
D．M、N及细杆组成的系统所受合外力为零
解析　由于小球M、N及细杆处于静止状态，因此M、N及细杆组成的系统合外力为零，D项正确；整体受到的库仑力的合力为零，即k＝k，解得r＝(－1)L，A项错误；由于P对M、N的库仑力等大反向，因此P、M、N三者必在一条直线上，B项正确；在P点产生的电场中，离P点越远电势越低，C项错误．
答案　BD
5．已知地球半径为R，质量分布均匀，匀质球壳对其内部物体的引力为零．设想在赤道正上方高h处和正下方深为h处各修建一环形真空轨道，轨道面与赤道面共面．A、B两物体分别在上述两轨道中做匀速圆周运动，轨道对它们均无作用力．则两物体的速度大小之比为(　　)
A. B.
C. D.
解析　设地球密度为ρ，则有
在赤道上方：＝
在赤道下方：＝
通过以上两式整理得＝，选项D正确．
答案　D
6.

(多选题)(2014·河南省开封市二模)如图所示，铝质的圆筒竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝筒的正上方由静止开始下落，然后从筒内下落到水平桌面上．已知磁铁下落过程中不与筒壁接触，不计空气阻力，下列判断正确的是(　　)
A．磁铁在整个下落过程中做自由落体运动
B．磁铁在筒内下落过程中机械能守恒
C．磁铁在筒内下落过程中，铝筒对桌面的压力大于铝筒的重力
D．磁铁在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量
解析　磁铁在整个下落过程中由于在铝筒内产生感应电流，受到磁场力作用，做加速度逐渐减小的加速运动，磁铁在筒内下落过程中机械能不守恒，选项A、B错误．磁铁在筒内下落过程中，铝筒由于受到磁场力作用，铝筒对桌面的压力大于铝筒的重力，选项C正确．磁铁在下落过程中由于产生了感应电流，动能的增加量小于其重力势能的减少量，选项D正确．
答案　CD
7.

如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定时，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q.将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比(　　)
A．U变小 B．I变小
C．Q不变 D．Q减小
解析　当电流稳定时，电容器可视为断路，当P向左滑时，滑动变阻器连入电路中的阻值R增大，根据闭合电路欧姆定律得，电路中的电流I＝减小，电压表的示数U＝E－I(R2＋r)增大，A错误，B正确；对于电容器，电荷量Q＝CU增大，C、D均错．
答案　B

8．一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，小铁块所受向心力为铁块重力的1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为(　　)
A.mgR B.mgR
C.mgR D.mgR
解析　铁块滑到半球底部时，半圆轨道底部所受压力为铁块重力的1.5倍，根据牛顿第二定律，有
FN－mg＝　 ①
压力等于支持力，根据题意，有FN＝1.5mg　②
对铁块的下滑过程运用动能定理，得到
mgR－W＝mv2　③
由①②③式联立解得克服摩擦力做的功W＝mgR，所以损失的机械能为mgR.
答案　D
9．用如图所示的装置探究加速度与质量的关系时，保持砝码和砝码盘的质量不变，在小车上放砝码，设M为小车与砝码的质量和．改变M重复实验，确定加速度a与的关系．如图所示的图象能表示该同学实验结果的是________．

解析　先找出a­方程，再根据图象与方程一一对应选图．对由小车、砝码、砝码盘组成的整体，由牛顿第二定律得a＝＝·M·，又F1＝mg保持不变，故a＝·，因此a­图象的斜率k＝，所以随着的增大，斜率k变小，故C正确．
答案　C
10．(2014·甘肃省兰州市、张掖市联考)要测量一个量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：
A．待测电压表V(量程3 V，内阻未知)
B．电流表A(量程3 A，内阻0.01 Ω)
C．定值电阻R(阻值2 kΩ，额定电流50 mA)
D．蓄电池E(电动势略小于3 V，内阻不计)
E．多用电表
F．开关K1、K2，导线若干
有一同学利用上面所给器材，进行如下实验：
(1)首先，用多用电表进行粗测，选用“×100”挡且操作方法正确．若这时刻度盘上的指针位置如图①所示，则测量的结果是________．

①

②

③
(2)为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图②、③所示的实验电路，你认为其中较合理的电路图是________．
(3)用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤：________________；用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV＝________.
解析　(1)多用电表测电阻，指针示数为30，倍率为×100，所以测量结果为3 000 Ω.
(2)图③比较合理，图②中流过电流表的电流太小，指针不能达到量程的，误差太大．
(3)闭合K1读出电压表的示数U1；再闭合K2，读出电压表的示数U2，根据欧姆定律可得：＝，即RV＝.
答案　(1)3 000 Ω　(2)③　
(3)闭合K1读出电压表的示数U1，再闭合K2，读出电压表的示数U2　

11．(2014·甘肃省兰州市、张掖市联考)质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v－t图象如图所示．球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4.该球受到的空气阻力大小恒为f，取g＝10 m/s2，求：
(1)弹性球受到的空气阻力f的大小；
(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.
解析　(1)由v－t图象可知小球下落做匀加速运动，a＝＝8 m/s2
由牛顿第二定律得：mg－f＝ma
解得f＝m(g－a)＝0.2 N
(2)由图知：小球落地时速度v＝4 m/s，则反弹时速度
v′＝v＝3 m/s
由动能定理得
－(mg＋f)h＝0－mv′2
解得h＝0.375 m
答案　(1)0.2 V　(2)0.375 m
12．如图所示，有3块水平放置的长薄金属板a、b和c，a、b之间相距为L.紧贴b板下表面竖直放置半径为R的半圆形塑料细管，两管口正好位于小孔M、N处．板a与b、b与c之间接有电压可调的直流电源，板b与c间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场．当体积为V0、密度为ρ、电荷量为q的带负电油滴，等间隔地以速率v0从a板上的小孔竖直向下射入，调节板间电压Uba和Ubc，当Uba＝U1、Ubc＝U2时，油滴穿过b板M孔进入细管，恰能与细管无接触地从N孔射出．忽略小孔和细管对电场的影响，不计空气阻力．求：

(1)油滴进入M孔时的速度v1；
(2)b、c两板间的电场强度E和磁感应强度B的值；
(3)当油滴从细管的N孔射出瞬间，将Uba和B立即调整到Uba′和B′，使油滴恰好不碰到a板，且沿原路与细管无接触地返回穿过M孔，请给出Uba′和B′的结果．
解析　(1)油滴进入电场后，重力与电场力均做功，设到M点时的速度为v1，由动能定理
mv－mv＝mgL＋qU1
考虑到m＝ρV0
得v1＝ .
(2)油滴进入电场、磁场共存区域，恰与细管无接触地从N孔射出，须电场力与重力平衡，有：
mg＝qE
得E＝
油滴在半圆形细管中运动时，洛伦兹力提供向心力，由
qv1B＝
得B＝＝ .
(3)若油滴恰不能撞到a板，且再返回并穿过M点，由动能定理，
0－mv＝－mgL－qUba′
得Uba′＝U1＋
考虑到油滴返回时速度方向已经相反，为了使油滴沿原路与细管无接触地返回并穿过M孔，磁感应强度的大小不变，方向相反，即：
B′＝－B.
答案　(1)
(2)　
(3)U1＋　－B
13．[物理—选修3－3]
(1)关于热现象下列叙述正确的是________．
A．温度降低，物体内所有分子运动的速度都变小
B．分子力随分子间距离的增大而减小
C．凡是不违背能量守恒定律的实验构想，都是能够实现的
D．温度升高，物体的内能不一定增大
(2)若一个空的教室地面面积为15 m2，高3 m，该房间空气温度为27 ℃.
①则该房间的空气在标准状况下占的体积V＝？
②已知空气的平均摩尔质量是M＝2.9×10－2 kg/mol，该房间的空气质量为多少？
③设想该房间的空气从27 ℃等压降温到0 ℃，由W＝p0ΔV计算外界对这些空气做的功为多少？若同时这些空气放出热量5×105 J，求这些空气的内能变化了多少？(已知大气压p0＝1×105 Pa)
解析　(1)温度是分子平均动能的标志，温度降低了，分子的平均动能减少，但不代表每个分子的速度都会变小；热力学第二定律表明第二类永动机虽不违背能量守恒定律，但仍不能实现；当分子力为引力时，有时分子力随分子间距离的增大而增大；物体的内能取决于温度、体积及物质的量，所以温度升高，内能不一定增大．故正确答案为D.
(2)①该房间的体积V1＝15×3 m3＝45 m3，T1＝27＋273＝300 K，标准状况下T＝273 K，
由＝，
解出V＝41 m3.
②该房间空气的摩尔数n＝＝1.8×103 mol，
这些空气质量m＝nM＝52 kg.
③外界对这些空气做的功为
W＝p0ΔV＝p0(V1－V)＝4×105 J，
热量Q＝－5×105 J，由ΔU＝Q＋W，故ΔU＝4×105 J－5×105 J＝－1×105 J，
ΔU为负，表示内能减少了1×105 J.
答案　(1)D
(2)①41 m3　②52 kg　
③4×105J　减少了1×105 J
14．[物理—选修3－4]
(1)(多选题)下列光现象中，说法正确的是________．
A．在水中的鱼斜向上看岸边物体时，看到的物体的像将比物体所处的实际位置低
B．光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传播信息的
C．玻璃杯裂缝处在光的照射下，看上去比周围明显偏亮，是由于光的全反射
D．海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率大
(2)

在右图中，1、2、3、4、5为均匀介质中质点的平衡位置，间隔为a＝8 cm，成一条直线排列．t＝0时，质点1开始竖直向下振动，激起的正弦波向右传播．到t＝3 s末，从第2个质点到第4个质点，第6次振动的波形如图实线所示，第2个质点在波峰，第4个质点在波谷．求：
①质点振动的周期T是多少？
②这列波的波速是多少？
③从t＝3 s时起，经过多长时间，从第2个质点到第4个质点区间出现图中虚线波形？
解析　(1)光从空气射入水中，折射角小于入射角，鱼从水中逆着折射光线看岸上物体，像的位置应该比实际位置高，A错误；光纤通信是利用光的全反射原理制成的，B正确；光从玻璃进入裂缝中的空气时发生全反射，C正确；海市蜃楼是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率小，光从海面某处斜向上传播时发生光的全反射形成的，D错误．
(2)①补画出t＝3 s末的波形图，可发现t＝3 s末质点1位于平衡位置且向下振动．故质点1在前3 s内，恰好振动了6T，故6T＝3 s，解出T＝0.5 s.
②由题意，＝8 cm，波速v＝，解出v＝0.64 m/s.
③出现图中虚线波形时，由“下坡上振”，可知第2个质点正从平衡位置向上振动．因此再过＋nT，第2个质点从图中实线上的位置振动到图中虚线上的位置，所求t＝(＋n)×0.5 s(n＝0,1,2…)
答案　(1)BC
(2)①0.5 s　②0.64 m/s　③s(n＝0,1,2…)
15．[物理—选修3－5]
(1)

用于火灾报警的离子烟雾传感器如图所示，在网罩Ⅰ内有电极Ⅱ和Ⅲ，a、b两端接电源，Ⅳ是一小块放射性同位素镅241，它能放射出一种很容易使气体电离的粒子．平时镅放射出的粒子使两个电极间的空气电离，在a、b间形成较强的电流，发生火灾时，烟雾进入网罩内，烟尘颗粒吸收空气中的离子和镅发出的粒子，导致电流发生变化，电路检测到这种变化，从而发出警报．下列有关这种报警器的说法正确的是________．
A．镅241射出的是α粒子，有烟雾时电流增强
B．镅241射出的是α粒子，有烟雾时电流减弱
C．镅241射出的是β粒子，有烟雾时电流增强
D．镅241射出的是β粒子，有烟雾时电流减弱
(2)利用核反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站．核电站消耗的“燃料”很少，但功率却很大．假设每次铀核裂变时，平均释放200 MeV的能量并平均放出2.4个中子，试回答：
①在核反应堆中，“燃料”是U，________起使中子减速的作用，________起吸收中子控制链式反应速度的作用．
②功率为1×104 kW的反应堆中每秒钟产生的中子数？
③在核反应堆里，使铀核裂变所产生的快中子通过与碳核不断的碰撞而被减速．假设中子与碳核发生的是弹性正碰，且碰撞前碳核是静止的．已知碳核的质量近似为中子质量的12倍，中子原来的动能为E0，试求经过一次碰撞后中子的动能变为多少？
解析　(1)很容易使气体电离的是α粒子，α粒子穿透能力较弱，烟尘颗粒吸收α粒子和空气中的离子，使电流减弱．
(2)①石墨起使中子减速的作用，镉棒起吸收中子控制反应速度的作用．
②设每秒钟产生的中子数为n，则每秒钟裂变的次数为，则1 s内释放的能量：1×107 W×1 s＝×200×106×1.6×10－19 J，解出n＝7.5×1017(个)．
③弹性正碰遵循动量守恒和能量守恒．设中子的质量m，碳核的质量M，则M＝12m.有
mv0＝mv1＋Mv，
mv＝mv＋Mv2，
由上述两式整理得v1＝－v0.
则经过一次碰撞后中子剩余的动能为E1＝mv＝2E0.
答案　(1)B
(2)①石墨　镉棒　②7.5×1017　③2E0