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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中,第14~18題只有一項符合題目要求,第19~21題有多項符合題目要求。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是( )
A.小球通過最高點時的最小速度vmin=
B.小球通過最高點時的最小速度vmin=
C.小球在水平線ab以下的管道中運動時,內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力
D.小球在水平線ab以上的管道中運動時,外側(cè)管壁對小球一
2、定有作用力
解析 在最高點,由于外管或內(nèi)管都可以對小球產(chǎn)生彈力作用,當小球的速度等于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以下管道運動時,由于沿半徑方向的合力提供小球做圓周運動的向心力,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以上管道運動時,由于沿半徑方向的合力提供小球做圓周運動的向心力,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,與溫度和壓強無關(guān),D項錯誤。
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。現(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,
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,兩圓軌道均光滑且在豎直平面內(nèi),可視為質(zhì)點的小球從d點以某一初速度向左進入半圓軌道,剛好能通過半圓軌道的最高點a,從a點飛出后落在四分之一圓軌道上的b點,不計空氣阻力,g取10 m/s2。那么b點與d點的豎直高度差為( )
A.3 m B.(3-)m
C.5 m D.(3+)m
解析 小球剛好通過a點,那么在a點重力提供向心力,那么有mg=m,r=R,解得v=,從a點拋出后做平拋運動,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點與d點的豎直高度差為(3-)R,即(3-)m,B項正確。
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磁場。一帶電粒子僅在磁場力作用下由Ⅰ區(qū)運動到Ⅱ區(qū)。曲線aPb為運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點時的速度方向均水平向右,以下判斷正確的選項是( )
A.Ⅰ、Ⅱ區(qū)域兩個磁場的磁感應強度方向相反,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對應的圓心角之比為2∶1
解析 粒子在磁場中運動,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點時的速度方向均水平向右,可知粒子在磁場中運動的圓心角相等,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=,所以磁感應強度大小之比為1∶2,且根據(jù)運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)星繞地球運動的半徑的三次方與周期二次方的比等于地球繞太陽運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,存在著磁感應強度大小均為B的勻強磁場,磁場方向垂直斜面向上,磁場的寬度為2L。一邊長為L的正方形導體線圈,由靜止開始沿斜面下滑,當ab邊剛越過GH進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處開始計時,規(guī)定沿斜面向上為安培力的正方向,那么線框運動的速
10、率v與線框所受安培力F隨時間變化的圖線中,可能正確的選項是( )
解析 根據(jù)楞次定律可得線框進入磁場的過程中電流方向為順時針;根據(jù)法拉第電磁感應定律可得感應電動勢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,那么進磁場過程做加速度逐漸減小的減速運動,在磁場中做勻加速運動,出磁場過程做加速度逐漸減小的減速運動,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入磁場的過程中安培力方向向上為正,且F=BIL=;線框完全進入磁場后,安培力為零;出磁場的過程中安培力方向向上,且等于進入磁場時
11、的安培力,所以C正確,D錯誤。應選A、C。
答案 AC
21.如下列圖,無限長水平直導線中通有向右的恒定電流I,導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,線框上邊與直導線平行,且到直導線的距離也為L。在長直導線的磁場中距離長直導線r處的磁感應強度大小為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強度大小為B1=k,由安培定那么可判斷出磁場方向為垂直紙面向里,其所受安培力的大小為F1=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強度大小為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F1=F2+mg,那么加速度為零,選項A正確;假設F1>F2+mg,那么加速度方向向上,由F1-(F2+mg)=ma,解得a=-g,選項C正確,選項B錯誤;假設F1<F2+mg,那么加速度方向向下,由(F2+mg)-F1=ma,解得a=g-,選項D錯誤。
答案 AC
6