2021年新高考物理小卷40分钟抢分练(5)

1、小卷40分钟抢分练、单项选择题1.（2019 广东湛江市一中调研）如图 1,质量为 1 kg 的小物块从倾角为 30长为 2m的光滑固定斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零势能点，重力加速度取 10 m/s2,贝尼滑到斜面中点时具有的机械能和动能分别是A.5 J, 5 JC.0, 5 J解析 对物块进行受力分析可知，物块受到重力和支持力，下滑的过程中支持力 不做功，只有重力做功，符合机械能守恒的条件，物块在中点时的机械能等于在 斜面顶端时的机械能，故机械能等于 0。物块在中点时的重力势能EP= mg sin 30= 5 J,由机械能守恒知，动能为 5 J,选项 C 正确。答案 C2.（20

2、19 广东佛山市一诊）一个静止的铀核 密出质量为 232.037 2 u）放出一个a粒子（质量为 4.002 6 u）后衰变成钍核228）Th（质量为 228.028 7 u）。已知 1 u 相当于 931MeV 的能量。下列说法正确的是（）A. 该核衰变反应方程为232U 228Th +4HeB. 该核衰变反应中释放出的核能为 0.059 MeVC. 该反应产生的钍核和a粒子的动量相同D. 假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和a粒子的动能，则钍核获得的动能约为 0.017 MeV解析 由题意可知，该核衰变反应方程为228Th + He,选项 A 正确；质量亏损 如=0.005 9 u ,释

3、放出的核能 AE =AmX931 MeV = 0.005 9X931 MeV5.49MeV，选项 B 错误；由该核衰变反应过程中系统动量守恒，可知反 应后的钍核和a粒D.0, 10 J子的动量大小相等、方向相反，即 pTh= pa, EkTh= 2聽，Ekpama4=示 7，EkTh+ Eka=圧，所以钍核获得的动能 EkTh=AE=X5.492mama+ mTh4+ 228MeV0.095 MeV，选项 C、D 错误。答案 A3.为了加快高速公路的通行，许多省市的ETC 联网正式启动运行，ETC 是电子不停车收费系统的简称。假设减速带离收费站口的距离为50 m，收费站总长度为 40 m，如图

4、 2 所示。汽车以大小为 72 km/h 的速度经过减速带后，需要在收费 站中心线前 10 m 处正好匀减速至 36 km/h，然后匀速通过中心线即可完成缴费， 匀速过中心线 10 m 后再以相同大小的加速度匀加速至 72 km/h，然后正常行驶。 下列关于汽车运动的速度一时间图象正确的是（）v2 V0400 100解析 根据题述，汽车做匀减速运动的加速度大小为a= 2x=2X60 m/s2=2.5 m/s2，根据运动学公式 v = v0 at 可知，经过 4 s 汽车速度减小到 36 km/h=10 m/s,然后匀速运动到中心线缴费。汽车从开始匀速运动到通过中心线 10 m后所用的时间为 2

5、0 s= 2 s，随后汽车开始匀加速，根据运动学公式可得，再经过 4 s,汽车加速至 72 km/h= 20 m/s,然后正常行驶，综上所述，选项 A 正确，B、C、D 错误。答案 A4.（2019 安徽芜湖市一模）2018 年 3 月 17 日15 时 10 分，我国在酒泉卫星发射中 心用长征二号丁运载火箭，成功将陆地勘查卫星四号发射升空，卫星进入预定轨 道。观测可知陆地勘查卫星四号经时间 t 通过的弧长为 L,转过的角度为9,已知引力常量为 G，地球表面的重力加速度为 g。则下列说法正确的是（）2 n_A.陆地勘查卫星四号的环绕速度大小为nB.陆地勘查卫星四号的环绕周期为稲C.地球的质量为

6、 G9D.地球的半径为9解析由线速度的定义式可知，陆地勘查卫星四号的线速度大小即环绕速度大小 为 v =半，选项 A 错误；由角速度的定义可得陆地勘查卫星四号的角速度大小为92n2n|3=；，则其环绕周期为 T =9，选项 B 错误；由 v = 可解得 r = _g,对陆3地勘查卫星四号分析可得 G = mw2r，解得 M =吉和面的物体分析，有GRT= mg，解得地球的半径为 R=答案 C5.如图 3 所示，梯形 abdc 位于某匀强电场所在平面内，两底角分别为 60 30 cd= 2ab = 4 cm。已知 a、b 两点的电势分别为 4 V、0，将电荷量 q= 1.6x103C 的正电荷由

7、 a 点移动到 c 点，克服电场力做功 6.4x10_3J。下列关于电场强度的说法正确的是（）cd选项 C 正确；对地球表話9选项 D 错误。图 3A. 垂直 ab 向上，大小为 400 V/mB. 垂直 bd 斜向上，大小为 400 V/mC. 平行 ca 斜向上，大小为 200 V/mD. 平行 bd 斜向上，大小为 200 V/mW6.4X103解析 由 W= qU 知 Uac= =丁 V = 一 4 V，而 加=4 V，所以 血=8 V，qi.6x10一3过 b 点作 be/ ac 交 cd 于 e 点，因在匀强电场中，任意两条平行线上距离相等的两点间电势差相等，所以 Uab= Uce

8、，即加=4 V，又因 cd= 2ab，所以 Ucd= 2Uab，即俎=0，所以 bd 为一条等势线，又由几何关系知eb 丄 bd，由电场线与等势线Ueb4的关系知电场强度方向必垂直 bd 斜向上，大小为 E =ed sin 30=2V/med sin 301x10-2400 V/m， B 项正确。hJ答案 B、多项选择题6.如图 4 所示是一玻璃球体，其半径为 R，O 为球心，AB 为水平直径。M点是 玻璃球的最高点，来自 B 点的光线 BD 从 D 点射出，出射光线平行于 AB，已知A.此玻璃的折射率为 3/ ABD= 30,)图 4B.该玻璃球的临界角应小于 60C. 光从 B 到 D 需

9、用时D. 若增大/ ABD,光线不可能在 DM 段发生全反射现象解析 由题图可知光线在 D 点的入射角为 i = 30折射角为 r = 60由折射率 的定义得n = 聲，解得门=；3,故选项 A 正确；光在玻璃中的传播速度为v=半aBD3R=-3c,由题图知 BD= 3R,所以光从 B 到 D 需用时 t = ，故选项 C 正3VC确；若增大/ ABD,则光线射向 DM 段时入射角增大，射向M点时入射角为 45 而临界角满足 sin C = = 2三sin 45，即光线可以在 DM 段发生全反射现象，故选项 B、D 错误 答案 AC7.（2019 河北邯郸市模拟）手摇发电机产生的正弦交流电经变

10、压器给灯泡供电， 其 电路如图 5 所示，当发电机线圈以角速度 匀速转动时，电压表示数为 U，灯 泡正常发光。已知发电机线圈的电阻为 r，灯泡正常发光时的电阻为 R,其他电 阻可忽略，变压器原线圈与副线圈的匝数比为 k,变压器视为理想变压器。则图 5A.灯泡的额定电压为匚B.灯泡的额定功率为誓C. 发电机线圈中产生的电动势最大值为 嗥产 UD. 从发电机线圈位于中性面开始计时，原线圈输入电压的瞬时值表达式为 u= 2Usi n3t解析 电压表测量的是原线圈的电压有效值， 因为此时灯泡正常发光，则灯泡的 额定电压等于此时副线圈的电压，则由UL= k,得灯泡的额定电压UL=U，选项2 2A 正确；

11、灯泡的额定功率PL二URL二拓，选项 B 错误；副线圈的电流丄=*=磊， 因原、副线圈的电流之比曙二 1 故原线圈的电流|仁诰，因此发电机线圈中产 生的电动势的有效值 E= U+ Iir，最大值 Em=：2E=：2U1+ kR ，选项 C 错误;原线圈输入电压最大值为.2U，则从发电机线圈位于中性面开始计时，原线圈输 入电压的瞬时值表达式为 u = /2Usinw t选项 D 正确答案 AD8.如图6所示为水平放置足够长的光滑平行导轨，电阻不计、间距为L,左端连接的电源电动势为 E、内阻为 r，质量为 m、长为 L 的金属杆垂直静置在导轨上， 金属杆的电阻为 R。整个装置处在磁感应强度大小为

12、B、方向竖直向下的匀强磁场中，闭合开关，金属杆沿导轨做变加速运动直至达到最大速度,确的是（）解析 闭合开关后电路中有电流，金属杆在安培力的作用下向右运动，金属杆切 割磁感线产生感应电动势，方向与电源电动势方向相反，当两者大小相等时，电则下列说法正A.金属杆的最大速度大小为EBLB.此过程mE2B2L2C.此过程中电源提供的电能为mE2B2L2D.此过程中金属杆产生的热量为mE2B2L2X M M X X图 6流为 0,金属杆达到最大速度，此时 E= BLVm,得 Vm= BL，选项 A 正确；对金属杆应用动量定理有 BLit = mvm,又 q = it，得 q= B,选项 B 错误；电源提供

13、m2的电能 E电=qE =选项 C 正确；根据能量守恒定律，E电=Ek+ Q热，Ek1卜2=mvm,可得 Q热=E电一 Ek=召22, Q热为电源内阻和金属杆上产生的总热量,选项 D 错误 答案 AC三、实验题9.(2019 上海崇明区模拟)频闪仪是指控制光源发光，以特定频率快速闪动的光学 测量仪器。某实验小组的同学做力学有关实验时，借助频闪仪成功拍摄了小球的 运动情况。(1) 甲同学利用小球从一定高处落下过程中拍得的一段频闪照片来验证机械能守恒定律。如图 7 甲所示，频闪的频率为 f，图中背景方格的实际长度均为 L。则 小球落到 A 处的速度大小为 _。已知当地的重力加速度为 g，只要满足_

14、件，就说明小球从 A 处下落到 B 处的过程中机械能守恒。(用题中所 给物理量的符号表示)(2) 乙同学研究平抛运动的照片如图乙所示，若照片中小方格的边长表示的实际长度为 I，频闪仪的闪光频率为 f，则小球的平抛速度 V0=_小球经 B点时的速度大小VB=_ ，当地重力加速度 g =_ 。.4a解析(1)小球在 A 位置的速度VA=芽=*，小球在B 位置的速度13LVB二云二小球从 A 位置下落到 B 位置的过程中，重力势能的减少量为 18mgL,动能的增加量为mvB 2mvA= 18mL1 2，如果机械能守恒，则重力势能的减少量等于 动能的增加量，联立解得 g = f2L。（2）根据频闪照片

15、，水平方向有 voT= 31，得 vo= 3lf。B点为 A、C 过程的时间中2lf，故VB= . vo2+ vy2= 13lf。由Ay= gT2，得答案（1）5- g = f2L3lf 13lf 2lf2四、计算题10.（2019 河南洛阳市模拟）如图 8 甲所示，在城郊路的某处安装了一台500 万像素的固定雷达测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度。一辆汽车正从A点迎面驶向测速仪B,若测速仪与汽车相距355 m,此时测速仪发出 超声波，同时车由于紧急情况而急刹车，汽车运动到C 处与超声波相遇，当测速仪接收到反射回来的超声波信号时，汽车恰好停止于D 点，且此时汽车与测速仪相距

16、335 m,忽略测速仪安装高度的影响，可简化为如图乙所示分析（已知超声波速度为 340 m/s）。1 求汽车刹车过程中的加速度大小 a;2 此路段有 80 km/h 的限速标志，分析该汽车刹车前的行驶速度是否超速?解析（1）设超声波往返的时间为 2t，汽车在 2t 时间内，刹车的位移为X1+ x2= *a(2t)2I + 31点，其竖直分速度 Vy= 2图 812当超声波与汽车相遇后，汽车继续前进的时间为t，位移为 X2=5 m则超声波在 2t 内的路程为 s= 2X(335+ 5) m= 680 m,超声波速度为 340 m/s，由 s= v声2t，得 t= 1 s解得汽车的加速度大小为 a

17、= 10 m/s22由汽车刹车过程中的位移 x=2a解得刹车前的速度 v0= 20 m/s= 72 km/h所以车速在规定范围内，不超速。答案(1)10 m/s2见解析11.(2019 北京丰台区调研)如图 9 所示，上下放置的两带电金属板，相距为3l，板间有竖直向下的匀强电场，电场强度为E。距上板 l 处有一带电荷量为+ q 的小球 B，在 B 上方有带电荷量为6q 的小球 A，它们的质量均为 m，用长度为 l 的绝缘轻杆相连。已知 E=四。让两小球从静止释放，小球可以通过上板的小孔q进入电场中(不计空气阻力，重力加速度为 g)。求：图 9(1)B 球刚进入电场时的速度 vi大小；(2) A 球刚进入电场时的速度 V2大小；(3) B 球是否能碰到下金属板？如能，求刚碰到时的速度 过计算说明理由。解析(1)B 进入电场前，两小球不受电场力作用，只受重力作用，做自由落体运 动，则v1= 2gl， 解得 vi= . 2gl。V3大小。如不能，请通答案(1) ,2gl5gl(3)不能，理由见解析(2)