高考物理模拟试题(五)参考答案与提示

1.C 提示:衰变过程中,在形成新核的同时,会有能量放出,因此反应前的能量大于反应后的能量,选项A 错误。衰变前,铀238核的动量为零,根据动量守恒定律可知,衰变后钍234核与α粒子的动量大小相等,方向相反,即二者动量不同,选项B 错误。铀238核衰变的过程中,存在质量亏损,导致衰变后钍234核的质量与α粒子的质量之和小于衰变前铀238核的质量,选项C 正确。少量放射性元素的衰变是一个随机事件,对于100个放射性元素而言,无法准确预测其中发生衰变的个数,选项D 错误。

2.C 提示:当列车做匀速直线运动时,硬币直立在列车窗台上,说明硬币处于平衡状态,此时硬币受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力作用,二者是一对平衡力;当列车做加速运动时,硬币还会受到与列车行驶方向相同的摩擦力;当列车做减速运动时,硬币还会受到与列车行驶方向相反的摩擦力。

3.B 提示:利用特殊值法分析。假设a1=a2=a,则汽车加速和减速运动过程完全对称,有,解得,将a1=a2=a代入各选项验证,只有选项B 与之相符。

4.A 提示:根据机械能守恒定律可知,箭从抛出到刚落入壶中的过程中做平抛运动,只有重力做功,重力势能转化成动能,而总的机械能保持不变,选项A 正确。根据平抛运动规律可得,每支箭落入壶中前瞬间的竖直分速度,重力的功率P=,因此所有箭落入壶中前瞬间的重力的功率相同,选项B 错误。当箭恰好从壶的左边缘落入壶中时,有v0min=,当箭恰好从壶的右边缘落入壶中时,有,因此选项C 错误。箭刚落入壶中时,最大速率与最小速率之比选项D 错误。

6.ACD 提示:运动员从A点到B点做匀减速直线运动,到达B点时的速度刚好减为零,根据运动学公式得,解得a1=2.5 m/s2。根据牛顿第二定律得f=ma1,解得f=150 N,选项A 正确。根据f=μN,N=mg,解得μ=0.25,选项B 错误。运动员在斜面BC上运动时,根据牛顿第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma,根据运动学公式得,解得a=4 m/s2,x2=2 m,选项C、D 正确。

7.BD 提示:闭合灯泡所在支路的开关后,灯泡两端的电压,选项A 错误。变压器不改变频率,升压变压器输入的交变电流的频率,选项B正确。设升压变压器的输出电压为U2,输送电流为I2,接通的灯泡获得的总功率,闭合降压变压器负载上的开关数越多,接通的灯泡的总电阻越小,接通的灯泡的总功率有可能先增大后减小,也有可能一直减小,选项C错误。依次闭合开关S1、S2、S3、……,接通的灯泡的总电阻逐渐减小,降压变压器的输送电流逐渐增大,并联灯泡两端的电压逐渐减小,灯泡L1越来越暗,选项D 正确。

9.(1)ACD (2)4.00 BC (3)BD

10.(1)A C (2)如图1所示 (3)＞

图1

11.(1)弹丸从A点发射做平抛运动,在竖直方向上有),根据几何关系得解得vy=3 m/s,v0=4 m/s。(2)根据平抛运动规律可得,弹丸在B点时的速度vB=。弹丸从B点运动到C点,根据动能定理得,解得弹丸从C(D)点进入半圆形挡板墙后,设转过圆弧长为L,根据几何关系得L=θR,根据动能定理得,根据牛顿第二定律得,解得F=13.6-0.24θ(N)。(3)弹丸恰好运动不到D点时,根据动能定理得,解得x1=2.83 m;弹丸恰好飞到E点时,根据动能定理得-F2(x2,解得x2=1.26 m。因此长度x应满足x＜1.26 m 或x＞2.83 m。

12.(1)作出微粒在坐标系xOy中的运动轨迹如图2所示。微粒沿PQ连线做直线运动,根据平衡条件得qE1=mg,解得。微粒从Q点运动到O点做匀速圆周运动,根据几何关系得轨迹半径解得。(2)微粒从O点垂直于虚线射入第三象限,因为E2=E1,沿x轴方向微粒的初速度,沿x轴方向微粒仅受向右的静电力qE2=mg,所以微粒从O点运动到N点所用的时间tON=,微粒到达N点时沿x轴正方向的速度;沿y轴方向微粒的初速度,沿y轴方向微粒仅受重力mg,所以微粒到达N点时沿y轴负方向的速度点的纵轴坐标,设vN与x轴正方向间的夹角为θ,则,则点的坐标为。(3)根据可知,微粒从P点运动到N点所用的时间。

图2

(2)(ⅰ)选航天服内密闭气体为研究对象,初状态下气体压强p1=1.0×105Pa,体积V1=2 L,温度T1=(273+27)K=300 K,末状态下气体体积V2=2.5 L,温度T2=(273-3)K=270 K,根据理想气体状态方程得,解得p2=0.72×105Pa。(ⅱ)气体缓慢放出的过程中气体的温度不变,设需要放出的气体体积为ΔV,根据玻意耳定律得p2V2=p3(V3+ΔV),解得ΔV=1.5 L。因此需要放出的气体与航天服内原有气体的质量之比。

14.(1)ABE 提示:根据题图可知,a光在下表面发生了全反射,b光没有发生全反射,即a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角,根据可知,na＞nb,选项D 错误。根据可知,va＜vb,选项A 正确。根据可知,当θ1相等时,b光的折射角较大,选项B 正确。因为na＞nb,所以νa＞νb,根据c=νλ可知,λa＜λb,选项C 错误。当b光以入射点为轴沿逆时针方向转动时,b光在玻璃砖下表面的入射角会增大,当它大于b光的临界角时,b光就会发生全反射,选项E 正确。

(2)(ⅰ)若波沿x轴正方向传播,则Δt=0.005 s 时间内波形传播的最小距离,波传播的可能距离x=x0+nλ=8n+2(m)(n=0,1,2,…),则这列波可能的波速0,1,2,…);若波沿x轴负方向传播,则Δt=0.005 s时间内波形传播的最小距离6 m,波传播的可能距离x=x0+nλ=8n+6(m)(n=0,1,2,…),则这列波可能的波速2,…)。(ⅱ)当2T＞t2-t1＞T时,根据波动与振动的对应性知2λ＞x＞λ,这时波速的通解表达式中n=1。若波沿x轴正方向传播,则波速v=2 000 m/s;若波沿x轴负方向传播,则波速v=2 800 m/s。(ⅲ)当T＜t2-t1,波速v=3 600 m/s时,根据波动与振动的对应性知x＞λ,解得x=vΔt=18 m。因为波长λ=8 m,所以波向前传播了个波长,即波是沿x轴正方向传播的。