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1、
選擇題仿真2021·Ⅱ卷高考模擬演練
二、選擇題:此題共8小題,每題6分。在每題給出的四個選項(xiàng)中,第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求,第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
14.(2021·山西太原模擬)如下列圖,小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動,內(nèi)側(cè)壁半徑為R,小球半徑為r,那么以下說法正確的選項(xiàng)是( )
A.小球通過最高點(diǎn)時的最小速度vmin=
B.小球通過最高點(diǎn)時的最小速度vmin=
C.小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動時,內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力
D.小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動時,外側(cè)管壁對小球一
2、定有作用力
解析 在最高點(diǎn),由于外管或內(nèi)管都可以對小球產(chǎn)生彈力作用,當(dāng)小球的速度等于0時,內(nèi)管對小球產(chǎn)生彈力,大小為mg,故最小速度為0,故A錯誤,B錯誤;小球在水平線ab以下管道運(yùn)動時,由于沿半徑方向的合力提供小球做圓周運(yùn)動的向心力,所以外側(cè)管壁對小球一定有作用力,而內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力,故C正確;小球在水平線ab以上管道運(yùn)動時,由于沿半徑方向的合力提供小球做圓周運(yùn)動的向心力,可能外側(cè)壁對小球有作用力,也可能內(nèi)側(cè)壁對小球有作用力,故D錯誤。
答案 C
15.(2021·安徽江南十校聯(lián)考)鈾核(U)經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變變成鉛核(Pb),關(guān)于該過程,以下說法中正確的選項(xiàng)是(
3、)
A.m=5,n=4
B.鈾核(U)的比結(jié)合能比鉛核(Pb)的比結(jié)合能小
C.衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和小于鈾核(U)的結(jié)合能
D.鈾核(U)衰變過程的半衰期與溫度和壓強(qiáng)有關(guān)
解析 原子核衰變時質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒,235=4m+207,92=82+2m-n,兩式聯(lián)立解得:m=7,n=4,A項(xiàng)錯誤;比結(jié)合能越大,原子核結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定,所以鈾核的比結(jié)合能比鉛核的比結(jié)合能小,故B正確;衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和大于鈾核(U)的結(jié)合能,C錯誤;半衰期由原子核內(nèi)部自身的因素決定,與溫度和壓強(qiáng)無關(guān),D項(xiàng)錯誤。
答案 B
16.(2021·山東淄博模擬)如圖甲所示,水平地面上固定一傾斜角
4、為30°的外表粗糙的斜劈,一質(zhì)量為m的小物塊能沿著斜劈的外表勻速下滑?,F(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F,使它沿該斜劈外表勻速上滑。如圖乙所示,那么F大小應(yīng)為( )
A.mg B.mg
C.mg D.mg
解析 小物塊能沿著斜劈的外表勻速下滑,那么有mgsin30°=μmgcos30°,可得小物塊與斜劈外表間的動摩擦因數(shù)μ=tan30°,由小物塊能沿著斜劈外表勻速上滑,受力分析如下列圖:
根據(jù)平衡條件:
沿斜面方向:
Fcos30°-f-mgsin30°=0
垂直斜面方向:
N=mgcos30°+Fsin30°
又f=μN(yùn),
聯(lián)立可得:F=mg,故A正確,B、C
5、、D錯誤。
答案 A
17.(2021·河北張家口三模)如圖,半徑為R=2 m的四分之一圓軌道和直徑為2 m的半圓軌道水平相切于d點(diǎn),兩圓軌道均光滑且在豎直平面內(nèi),可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從d點(diǎn)以某一初速度向左進(jìn)入半圓軌道,剛好能通過半圓軌道的最高點(diǎn)a,從a點(diǎn)飛出后落在四分之一圓軌道上的b點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2。那么b點(diǎn)與d點(diǎn)的豎直高度差為( )
A.3 m B.(3-)m
C.5 m D.(3+)m
解析 小球剛好通過a點(diǎn),那么在a點(diǎn)重力提供向心力,那么有mg=m,r=R,解得v=,從a點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動,那么水平方向的位移x=vt,豎直方向的位移h=gt2,根據(jù)幾
6、何關(guān)系有x2+h2=R2,解得h=(-1)R,那么b點(diǎn)與d點(diǎn)的豎直高度差為(3-)R,即(3-)m,B項(xiàng)正確。
答案 B
18.(2021·廣東汕頭第二次模擬)如下列圖,虛線MN將平面分成Ⅰ和Ⅱ兩個區(qū)域,兩個區(qū)域分別存在著與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場。一帶電粒子僅在磁場力作用下由Ⅰ區(qū)運(yùn)動到Ⅱ區(qū)。曲線aPb為運(yùn)動過程中的一段軌跡,其中弧aP、弧Pb的弧長之比為2∶1,且粒子經(jīng)過a、b點(diǎn)時的速度方向均水平向右,以下判斷正確的選項(xiàng)是( )
A.Ⅰ、Ⅱ區(qū)域兩個磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反,大小之比為2∶1
B.粒子在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域兩個磁場中的運(yùn)動半徑之比為2∶1
C.粒子通過aP、Pb兩段弧的時間之比
7、為1∶1
D.弧aP與弧Pb對應(yīng)的圓心角之比為2∶1
解析 粒子在磁場中運(yùn)動,洛倫茲力不做功,所以在兩個區(qū)域內(nèi)粒子的速率相等。由兩弧長之比為2∶1,速率相等,可知時間之比為2∶1,故C錯誤;由于粒子經(jīng)過a、b點(diǎn)時的速度方向均水平向右,可知粒子在磁場中運(yùn)動的圓心角相等,故D錯誤;根據(jù)θ=ωt知角速度之比為1∶2,由v=ωr可知半徑之比為2∶1,故B正確;根據(jù)qvB=m得,r=,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為1∶2,且根據(jù)運(yùn)動方向可知兩個磁場的方向相反,故A錯誤。
答案 B
19.(2021·河南中原名校六模)2021年我國發(fā)射3顆海洋衛(wèi)星,它們在地球上方約500 km高度的軌道上運(yùn)行,軌道高度
8、比地球同步衛(wèi)星軌道低。該軌道經(jīng)過地球兩極上空,所以又稱為極軌道。以下說法中正確的選項(xiàng)是( )
A.海洋衛(wèi)星的軌道平面與地球同步衛(wèi)星軌道平面垂直
B.海洋衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的周期一定小于24 h
C.海洋衛(wèi)星的動能一定大于地球同步衛(wèi)星的動能
D.海洋衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的半徑的三次方與周期二次方的比等于地球繞太陽運(yùn)動的半徑的三次方與周期二次方的比
解析 海洋衛(wèi)星經(jīng)過地球兩極上空,而地球的同步衛(wèi)星軌道在地球赤道平面內(nèi),所以兩軌道平面相互垂直,A正確;海洋衛(wèi)星的高度小于地球同步衛(wèi)星的高度,由G=m2r可知,半徑越小,周期越小,所以海洋衛(wèi)星的周期小于地球同步衛(wèi)星的周期,即小于24 h,B正確;由G=
9、m,得v=,所以衛(wèi)星的軌道半徑越大,速度越小,由于兩衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系未知,所以無法比較兩者的動能,C錯誤;行星的軌道半徑的三次方與周期二次方的比值與中心天體有關(guān),由于海洋衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動,而地球繞太陽轉(zhuǎn)動,所以兩者的比值不同,D錯誤。應(yīng)選A、B。
答案 AB
20.(2021·福建廈門質(zhì)檢)如下列圖,在傾角為θ的光滑斜面上,存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直斜面向上,磁場的寬度為2L。一邊長為L的正方形導(dǎo)體線圈,由靜止開始沿斜面下滑,當(dāng)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場瞬間和剛越過MN穿出磁場瞬間速度剛好相等。從ab邊剛越過GH處開始計(jì)時,規(guī)定沿斜面向上為安培力的正方向,那么線框運(yùn)動的速
10、率v與線框所受安培力F隨時間變化的圖線中,可能正確的選項(xiàng)是( )
解析 根據(jù)楞次定律可得線框進(jìn)入磁場的過程中電流方向?yàn)轫槙r針;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動勢E=BLv,根據(jù)電流I=;產(chǎn)生的安培力大小為F=BIL=,隨速度變化而變化,ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場瞬間和剛越過MN穿出磁場瞬間速度剛好相等,那么進(jìn)磁場過程做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動,在磁場中做勻加速運(yùn)動,出磁場過程做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動,結(jié)合圖像知A正確,B錯誤;根據(jù)左手定那么可得線框進(jìn)入磁場的過程中安培力方向向上為正,且F=BIL=;線框完全進(jìn)入磁場后,安培力為零;出磁場的過程中安培力方向向上,且等于進(jìn)入磁場時
11、的安培力,所以C正確,D錯誤。應(yīng)選A、C。
答案 AC
21.如下列圖,無限長水平直導(dǎo)線中通有向右的恒定電流I,導(dǎo)線正下方固定一正方形線框。線框中通有順時針方向的恒定電流I,線框邊長為L,線框上邊與直導(dǎo)線平行,且到直導(dǎo)線的距離也為L。在長直導(dǎo)線的磁場中距離長直導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=,線框質(zhì)量為m,那么釋放線框的瞬間,線框的加速度可能為(重力加速度為g)( )
A.0 B.-g
C.-g D.g-
解析 線框上邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=k,由安培定那么可判斷出磁場方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铮渌馨才嗔Φ拇笮镕1=B1IL=kI2,由左手定那么可判斷出安培力方向向上;線框下邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=k,所受安培力的大小為F2=B2IL=kI2,由左手定那么可判斷出安培力方向向下;假設(shè)F1=F2+mg,那么加速度為零,選項(xiàng)A正確;假設(shè)F1>F2+mg,那么加速度方向向上,由F1-(F2+mg)=ma,解得a=-g,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)B錯誤;假設(shè)F1<F2+mg,那么加速度方向向下,由(F2+mg)-F1=ma,解得a=g-,選項(xiàng)D錯誤。
答案 AC
6