高考物理阶段检测题(五)

高考物理阶段检测题((五))一、选择题(本题共 10 小题，在每小题给出的四个选项中，第 1～6 题只有一项符合题目要求，第 7～10 题有多项符合题目要求。)1．如图所示，质量为 m 的物体 A 静止在倾角为 θ＝30°、质量为M 的斜面体 B 上。现用水平力 F 推物体 A，在 F 由零增大至 3mg再逐渐减为零的过程中，A 和 B 始终保持静止。对此过程下列说法正确的是()A．地面对 B 的支持力大于(M＋m)g B．A 对 B 的压力的最小值为32mg，最大值为 3 34mg C．A 受到摩擦力的最小值为 0，最大值为 14 mg D．A 受到摩擦力的最小值为 0，最大值为 mg 2．如图甲所示，小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下。下滑位移 x 时的速度为v，其 x－v 2 图象如图乙所示，取 g＝10 m/s 2，则斜面倾角 θ 为()A．30° B．45° C．60° D．75° 3．信息技术的高速发展，网络购物已经普及到人们的生活中。在某物流公司的货物传送中，常常用到如图所示装置，两根完全相同、轴线在同一水平面内的平行长圆柱上放一均匀木板，木板的重心与两圆柱等距，其中圆柱的半径 r＝2 cm，木板质量 m＝5 kg，木板与圆柱间的动摩擦因数 μ＝0.2，两圆柱以角速度 ω 绕轴线做相反方向的转动。现施加一过木板重心且平行圆柱轴线的拉力 F 于木板上，使其以速度 v＝0.6 m/s 沿圆柱表面做匀速运动。取 g＝10 m/s 2。下列说法中正确的是()A．若 ω＝0，则水平拉力 F＝20 N B．若 ω＝40 rad/s，则水平拉力 F＝6 N C．若 ω＝40 rad/s，木板移动距离 x＝0.5 m，则拉力所做的功为 4 J D．不论 ω 为多大，所需水平拉力恒为 10 N 4．从星球表面发射的物体能脱离星球的引力束缚不再绕星球运行所需的最小速度称为第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度 v 2 与第一宇宙速度 v 1 的关系是 v 2 ＝ 2v 1。已知某星球的半径为 r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度 g 的 16。不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为()A.16 gr B.13 gr C.12 gr D.gr 5．图甲所示的变压器原、副线圈匝数比为 3∶1，图乙是该变压器 cd 输入端交变电压 u 的图象，L 1、L 2、L 3、L 4 为四只规格均为“9 V，6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表。以下说法正确的是()A．ab 输入端电压的瞬时值表达式为 U ab ＝27 2sin(100πt)V B．ab 输入端输入功率 P ab ＝18 W C．电流表的示数为 2 A，且四只灯泡均能正常发光 D．断开 K，电压表的读数将变小 6．如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为 O 1，乙的圆心为 O 2，O 1、O 2 两环圆心的连线上有 a、b、c 三点，其中 aO 1 ＝O 1 b＝bO 2 ＝O 2 c，此时 a 点的磁感强度为 B 1，b 点的磁感强度为 B 2，那么当把环形电流乙撤去后()A．c 点的磁感强度大小为 B 1 － B 22、方向向左 B．c 点的磁感强度大小为 B 1 － B 22、方向向右 C．c 点的磁感强度大小为 B 1 －B 2、方向向左 D．c 点的磁感强度大小为 B 1 －B 2、方向向右 7．如图所示，一质量为 m 的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端与小球相连，另一端固定于 O 点。将小球由 A 点静止释放后，就沿竖直杆运动到 B 点，已知 OA 长度小于 OB 长度，弹簧处于 OA、OB 两位置时弹力大小相等。则小球由 A 运动到 B 的过程中，下列说法正确的是()A．在 B 点的速度可能为零 B．加速度等于重力加速度 g 的位置有两个 C．机械能先减小，后增大 D．弹簧弹力对小球做的正功等于小球克服弹簧弹力做的功 8．两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，顶端接阻值为R的定值电阻。长度也为 L、质量为 m、电阻为 r 的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直，如图所示，不计导轨的电阻，重力加速度为g，则()A．金属棒的最大速度为 mg（R＋r）BL B．金属棒在磁场中运动时，流过定值电阻的电流方向为 a→b C．金属棒的速度为 v 时，金属棒所受的安培力大小为 B2 L 2 vR＋r D．金属棒以稳定的速度下滑时，定值电阻的热功率为(mgBL)2 R

9．动车组是由几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢组成的，带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车。每节动车与拖车质量都相等，每节动车的额定功率都相等。动车组运行过程中总阻力来自两部分：一部分是车轮与铁轨之间摩擦产生的机械阻力，阻力大小与动车组的质量成正比；另一部分来自于空气阻力，阻力大小与动车组速度的平方成正比。一列 12 节车厢的动车组，有 3 节动车时最大速度为 160 km/h，此时空气阻力是总阻力的0.5倍。若要使12节车厢的动车组的最大速度达到240 km/h，则动车的节数至少为()A．7 节 B．8 节 C．9 节 D．10 节 10．如图所示，在矩形区域 EFGH 内有平行于 HE 边的匀强电场，以 A 点为圆心的半圆与 EF、FG、HE 分别相切于 B、G、H 点，C点是 BG 的中点，一个带正电的粒子(不计重力)从 H 点沿 HG 方向射入电场后恰好从 B 点射出，若将粒子的初速度增加为原来的 2倍，则下列说法正确的是()A．粒子恰好由 F 点射出矩形 EFGH 区域 B．粒子会由 BF 之间的某点射出矩形 EFGH 区域 C．粒子的运动轨迹一定经过 C 点 D．粒子的运动轨迹一定经过 B、C 两点连线之间的某点 二、实验题(本题共 2 小题，按题目要求作答。)11．某同学为了测定木块与小车之间的动摩擦因数，设计了如下的实验：

①用弹簧秤测量带凹槽的木块重力，记为 F N1 ； ②将力传感器 A 固定在水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与木块相连，木块放在较长的平板小车上。另一水平轻质细绳跨过定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，不断地缓慢向沙桶里倒入细沙，直到小车运动起来，待传感器示数稳定后，记录此时数据 F 1 ； ③向凹槽中依次添加重力为 0.5 N 的砝码，改变木块与小车之间的压力 F N，重复操作②，数据记录如表：

压力 F N1 F N2 F N3 F N4 F N5 F N6 F N7 F N8 F N /N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 传感器数据 F 1 F 2 F 3 F 4 F 5 F 6 F 7 F 8 F/N 0.59 0.83 0.99 1.22 1.42 1.61 1.79 2.01 试完成：

(1)在实验过程中，是否要求平板小车必须做匀速直线运动？________(填“是”或“否”)。

(2)为了充分测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：Δf 1 ＝F 5 －F 1 ＝0.83 N，Δf 2 ＝F 6 －F 2 ＝0.78 N，Δf 3 ＝F 7 －F 3 ＝0.80 N，请你给出第四个差值：Δf 4 ＝________＝________。

(3)根据以上差值，可以求出每增加 0.50 N 砝码时摩擦力增加 Δf。Δf 用 Δf 1、Δf 2、Δf 3、Δf 4表示的式子为：Δf＝______________，代入数据解得 Δf＝________N。

(4)木块与平板小车间的动摩擦因数 μ＝________。

12．如图甲是某研究小组设计的一个实验电路，R 为阻值可调节的电阻箱，R 0 为定值电阻，K 为单刀双掷开关，电流表量程适当、内阻忽略不计，用该实验电路测量直流电源的电动势 E 和内阻 r。

(1)读出图乙中电阻箱的阻值 R＝________Ω。

(2)根据图甲实验电路，用笔画线代表导线将图乙仪器连接好。

(3)将单刀双掷开关K分别拨到左侧a、竖起空置两种状态下并保持电阻箱阻值(已知)不变，闭合开关 K 1 时电流表的读数分别为 I a、I 0，则直流电源的电动势 E＝________(用符号表示)。

三、计算题(本题共 2 小题。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。)13．某新式可调火炮，水平射出的炮弹可视为平抛运动。如图，目标是一个剖面为90°的扇形山崖 OAB，半径为 R(R 为已知)，重力加速度为 g。

(1)若以初速度v 0(v 0 为已知)射出，恰好垂直打在圆弧的中点C，求炮弹到达C点所用时间；(2)若在同一高地 P 先后以不同速度射出两发炮弹，击中 A 点的炮弹运行的时间是击中 B 点的两倍，OABP 在同一竖直平面内，求高地 P 离 A 的竖直高度。

14．如图所示，直角坐标系 xOy 位于竖直平面内，在－ 3 m≤x≤0 的区域内有磁感应强度大小 B＝4.0×10－ 2 T、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其左边界与 x 轴交于 P 点；在 x＞0 的某区域内有电场强度大小 E＝3.2×10 4 N/C、方向沿 y 轴正方向的有界匀强电场，其宽度 d＝2 m。一质量 m＝4.0×10－ 25 kg、电荷量 q＝－2.0×10－ 17 C 的带电粒子从 P 点以速度 v＝4.0×10 6 m/s，沿与 x轴正方向成 α＝60°角射入磁场，经过磁场后垂直进入电场，经电场偏转最终通过 x 轴上的Q 点(图中未标出)，不计粒子重力。求：

(1)带电粒子在磁场中运动的半径和时间；(2)当电场左边界与 y 轴重合时 Q 点的横坐标；(3)若只改变上述电场强度的大小，要求带电粒子仍能通过 Q 点，试讨论电场强度的大小 E′与电场左边界的横坐标 x′的函数关系。

四、选考题(请考生从给出的 3 道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一个题目计分。)15．(1)以下说法正确的是________。(填正确答案标号)A．气体扩散现象表明气体分子间只存在斥力 B．高压气体的体积很难被压缩，表明高压气体分子间无间隙 C．热量总是自发地从分子平均动能较大的物体传递到分子平均动能较小的物体 D．液晶具有流动性，其光学性质表现为各向异性 E．液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面存在表面张力(2)型号是 LWH159－10.0－15 的医用氧气瓶，容积是 10 L，内装有 1.80 kg 的氧气。使用前，瓶内氧气压强为 1.4×10 7 Pa，温度为 37 ℃。当用这个氧气瓶给患者输氧后，发现瓶内氧气压强变为 7.0×10 6 Pa，温度降为 27 ℃，试求患者消耗的氧气的质量。

16．(1)如图为一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波在 t＝0 时的波形图，当 Q 点在 t＝0 时的振动状态传到 P 点时，则________。(填正确答案标号)A．0 cm＜x＜2 cm 范围内的质点正在向 y 轴的正方向运动 B．Q 处的质点此时的加速度沿 y 轴的正方向 C．Q 处的质点此时正在波谷位置 D．Q 处的质点此时运动到 P 处 E．Q 处的质点此时的速度沿 y 轴正方向(2)如图所示为安全防盗门上观察孔(俗称“猫眼”)，直径为 d，为了扩大向外观察的范围，在孔中完全嵌入折射率为 n＝ 3的玻璃，玻璃由圆柱体和顶角为 60°的球冠组成，猫眼的平面部分正好和安全门内表面平齐，球冠的边缘恰好和防盗门外表面平齐。若要让房间里的人能看到门外全部的景象，门的厚度不能超过多少？ 17．(1)1932 年查德威克用 α 粒子去轰击铍核 9 4 Be，发现了中子，并产生一个碳核 12 6 C，已知α 粒子质量为 m α，铍核的质量为 m p，中子的质量为 m n，碳核的质量为 m C。该核反应方程为________________________，核反应过程的质量亏损为________________。

(2)如图，用细线拴住质量分别为 m 1、m 2 的小球 a、b 并悬挂在天花板下，平衡时两球心在同一水平面上且距天花板的距离为 L。将 a拉至水平位置后由静止释放，在最低位置时与 b 发生弹性正碰，若碰后两球上升的最大高度相同。重力加速度为g。求：m 1 与m 2 的比值及碰后两球各自的速度大小。

参考答案 1．D [对 A、B 整体应用平衡条件可得地面对 B 的支持力等于(M＋m)g，A 项错；对 A 受力分析如图所示，当 F＝0 时，A 对 B 的压力最小，如图(1)为 F N1 ＝mgcos θ＝32mg，当 F＝ 3mg，A 对 B 的压力最大，如图(2)，为 F N2 ＝mgcos 30°＋ 3mgsin 30°＝ 3mg，B 项错；当 Fcos 30°＝mgsin 30°，即 F＝33mg(在 0～ 3mg之间)时，A受的静摩擦力为零，当F＝ 3mg时，如图(2)，由平衡条件得：摩擦力F f ＝Fcos 30°－mgsin 30°＝mg，最大，故 C 项错，D 项正确。] 2．A [由 x－v 2 图象可知小物块的加速度 a＝5 m/s 2，根据牛顿第二定律得，小物块的加速度 a＝gsin θ，所以 θ＝30°，A 正确，B、C、D 错误。] 3．B [以右半部分木板为研究对象，由于圆柱的转动，右半部分木板相对圆柱运动的速度方向偏向左前方，则其受到圆柱的滑动摩擦力方向偏向右后方，f＝μF N ＝μ mg2，F＝2fsin θ，又 sin θ＝vv 2 ＋（ωr）2，则当 ω＝40 rad/s 时，可计算得到 F＝6 N，B 正确，运用相关知识易知 A、C、D 错误。] 4．B [由 G Mmr 2＝m v2r，G Mmr 2＝ mg6联立解得星球的第一宇宙速度 v 1 ＝16 gr，星球的第二宇宙速度 v 2 ＝2v 1 ＝ 216 gr＝13 gr，选项 B 正确。] 5．C [由 cd 输入端交变电压 u 的图象，可求出有效值 U cd ＝27 V，则副线圈电压为 U 2 ＝ n 2n 1 U 1 ＝9 V，副线圈三只灯泡均能正常发光，电流表的读数为 I 2 ＝3× 69 A＝2 A，原线圈电流为 I 1 ＝n 2n 1 I 2 ＝13 ×2 A＝23 A，所以原线圈的灯泡也能正常发光，ab 输入端电压的瞬时值表达式为 U ab ＝36 2sin(100πt)V，故 A 错误，C正确；ab输入端输入功率 P ab ＝U ab I 1 ＝36× 23 W＝24 W，故 B错误；断开 K，副线圈中电阻变大，电流 I 2 ′变小，I 1 ′变小，灯泡 L 1 两端的电压变小，所以电压表的读数增大，故 D 错误。] 6．A [甲电流在 a、b 两点和乙电流在 b、c 两点产生的磁感应强度大小均相同，设为 B 0，方向均向左，由对称性知甲电流在 c 点、乙电流在 a 点产生的磁感应强度也相同，设为 B 0 ′，方向均向左。两电流同时存在时，由题意可得，B 1 ＝B 0 ＋B 0 ′，B 2 ＝2B 0，B c ＝B 0 ＋B 0 ′，撤去电流乙后，B c ′＝B 0 ′，解以上各式得 B c ′＝B 1 － B 22，方向向左，A 项正确，B、C、D 项错。] 7．BD [根据题述，轻质弹簧处于 OA、OB 两位置时弹力大小相等，可知其形变量相等，弹簧的弹性势能相等。在小球由 A 运动到 B 的过程中，机械能守恒，到达 B 点时动能一定不为零，在 B 点的速度不可能为零，选项 A、C 错误；小球在 A 点，所受弹簧弹力倾斜向上，向下运动到弹簧与杆垂直时，小球所受弹簧弹力等于竖直杆的弹力，小球只受重力，此时小球加速度为 g。继续向下运动，小球所受弹簧弹力方向先倾斜向左下后倾斜向右上，一定有弹簧弹力为零的时刻，即一定有只受重力，小球加速度为 g 的位置，所以加速度等于重力加速度 g 的位置有两个，选项 B 正确；由于 A、B 两位置，弹簧的弹性势能相

等，所以弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功，选项 D 正确。] 8．CD [根据右手定则可知，金属棒在磁场中运动时，流过定值电阻的电流方向为 b→a，B 项错误；金属棒切割磁感线产生的感应电动势 E＝BLv，回路中的电流 I＝ER＋r，金属棒所受安培力 F＝BIL，解三式可知，金属棒速度为 v 时，安培力 F＝ B2 L 2 vR＋r，C 项正确；当安培力与重力相等时，金属棒速度最大，B 2 L 2 v maxR＋r＝mg，解得 v max ＝ mg（R＋r）B 2 L 2，A 项错误；由热功率定义式得，P＝I 2 max R＝(mgBL)2 R，D 项正确。] 9．B [由题意可知空气阻力 F＝kv 2(k 为常数)，车轮与铁轨之间的摩擦力为 F f，每节动车的额定功率为P，当动车组达最大速度时由平衡条件得：3P＝(F f ＋kv 2 1)v 1，nP＝(F f ＋kv 2 2)v 2，解以上各式得 n＝7.3 节＝8节，B 项正确。] 10．AD [该粒子在电场内做偏转运动，加速度为 a，圆的半径为 R。在 HE 方向做匀加速直线运动，当初速度为 v 0 时，运动时间为 t，则 R＝ 12 at2，水平方向 R＝v 0 t。当初速度为 2v 0 时，若从 EF 边射出运动时间不变，则水平位移 x＝2v 0 t＝2R，即从 F 点射出，故 A 项正确，B 项错；由几何知识知 C 所在的竖直线到 HE 的距离为 32 R，粒子运动到该竖直线上的时间为 t 1 ＝32 R2v 0 ＝3R4v 0，则粒子在平行与 HE 方向的位移 y＝12at 2 1，解以上各式得 y＝916 R>R2，故粒子的运动轨迹一定经过 BC 连线之间的某点，C 项错，D 项正确。] 11．解析(1)测定木块和平板小车间的动摩擦因数，只需木块与小车间相对滑动，木块与小车间的摩擦力就是滑动摩擦力，所以不需要小车匀速运动。(2)ΔF 4 ＝F 8 －F 4 ＝0.79 N。(3)Δf＝Δf 14＋ Δf 24＋ Δf 34＋ Δf 444＝Δf 1 ＋Δf 2 ＋Δf 3 ＋Δf 416＝0.20 N。(4)根据 Δf＝μΔN，又 ΔN＝0.5 N，解得 μ＝0.4。

答案(1)否(2)F 8 －F 4 0.79 N(3)Δf1 ＋Δf 2 ＋Δf 3 ＋Δf 416 0.2(4)0.4 12．解析(1)电阻箱的读数 R＝1×100 Ω＋1×10 Ω＝110 Ω。

(2)实物连线如图所示。

(3)由闭合电路欧姆定律 K 接 a 时得 I a ＝ERR 0R＋R 0 ＋r ① K 在竖直位置时 I 0 ＝ER＋r ② 联立①②式解得 E＝I a I 0I a －I 0 ·R 2R＋R 0 答案(1)110(2)如图(3)I a I 0I a －I 0 ·R 2R＋R 0

13．解析(1)炮弹做平抛运动，恰好垂直打在圆弧的中点 C 时水平和竖直分速度相等 即有 v y ＝v 0 又 v y ＝gt 解得 t＝ v0g(2)设 P 离 A 的竖直高度为 h 则有 h＝ 12 g(2t)2，h－R＝ 12 gt2 联立解得 h＝ 43 R 答案(1)v0g(2)43 R 14．解析(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律 有 qvB＝ mv2r 图 1 代入数据解得：r＝2 m 如图 1 所示轨迹交 y 轴于 C 点，过 P 点作 v 的垂线交 y 轴于 O 1 点，由几何关系得 O 1 为粒子运动轨迹的圆心，且圆心角为 60°。在磁场中运动时间 t＝ T6 ＝16 ×2πmqB 代入数据解得：

t＝ π6 ×10－ 6 s＝5.23×10 － 7 s(2)带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动，设带电粒子离开电场时的速度偏向角为 θ，如图 1 则：tan θ＝ vyv ＝qEdmv 2 ＝15 设 Q 点的横坐标为 x，则：

tan θ＝1x－1 由以上两式解得：x＝6 m。

图 2(3)电场左边界的横坐标为 x′。

①当 0

E′＝165－x′ ×104 N/C ②当 4 m≤x′≤6 m 时，如图 3，图 3 有 y＝ 12 at2 ＝ E′q（6－x′）22mv 2 将 y＝1 m 及各数据代入上式解得：

E′＝64（6－x′）2 ×104 N/C(其它方法只要正确都给分)答案(1)2 m 5.23×10－ 7 s(2)6 m(3)①当 0

(2)以氧气瓶中原有气体为研究对象，开始时：T 1 ＝310 K，输氧后：T 2 ＝300 K 依据一定质量理想气体状态方程 p 1 V 1T 1＝ p 2 V 2T 2 输氧后瓶中气体实际体积是 V 1，故瓶中剩余氧气质量 m 0 与原有氧气质量 m 之比等于体积之比，即 m 0m ＝V 1V 2

患者消耗氧气 Δm＝m－m 0 解得 Δm＝0.87 kg 答案(1)CDE(2)0.87 kg 16．解析(1)Q 点在 t＝0 时刻的振动状态传到 P 点时，波形图如图中的虚线所示。

在 0

(2)若要让房间里的人能看到门外全部的景象，则沿平行门方向射向 C 处的光线能够折射经过 A 点即可。光路如图所示 根据光的折射定律 sin 60°sin i＝n 可得 i＝30° 有几何关系知∠CAB＝30° 则门的厚度最大为 BC＝ABtan 30°＝33d 答案(1)ABC(2)33d 17．解析(1)由核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒得 42 He＋ 9 4 Be→ 12 6 C＋ 1 0 n 质量亏损为 Δm＝(m α ＋m p)－(m n ＋m C)(2)设 m 1 与 m 2 碰前的速度为 v 0，由机械能守恒定律得 m 1 gL＝ 12 m 1 v20 设 m 1 与 m 2 碰后的速度分别为 v 1、v 2，选水平向右为正方向，由于弹性正碰，有：

m 1 v 0 ＝m 1 v 1 ＋m 2 v 2 12 m 1 v20 ＝ 12 m 1 v21 ＋ 12 m 2 v22 依题意有：v 2 ＝－v 1 联立可得：m 1 ∶m 2 ＝1∶3 两球碰后的速度大小为：v 2 ＝－v 1 ＝ 122gL 答案(1)4 2 He＋ 9 4 Be→ 12 6 C＋ 1 0 n(m α ＋m p)－(m n ＋m C)(2)1∶3 122gL 122gL

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阶段检测题一