保分测3
一、单项选择题
1.(2025·鞍山联考)在阻值R=10 Ω的定值电阻两端接一交流电压,电压表达式为U(t)=10sin V,则该电阻在电压的一个周期内产生的电热为( )
A.20 J B.20 J
C.10 J D.40 J
2.(2025·锦州模拟)幽门螺杆菌可产生高活性的尿素酶,当病人服用碳14标记的尿素后,胃中的尿素酶可将尿素分解为氨和碳14标记的CO2,通过分析呼气中标记的CO2的含量即可判断患者胃中幽门螺杆菌的存在。半衰期是5 730年,而且大部分是β衰变(),其衰变方程为X+β。下列说法正确的是( )
A.原子核X为
B.β粒子来自于原子核X
C.X和的中子数相同
D.含的化合物比单质衰变得可能慢些
3.(2025·泰安模拟)如图所示,半径为R的圆盘边缘有一钉子B,在水平光线下,圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P,以O为原点在竖直方向上建立x坐标系。t=0时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘,角速度为ω,则P做简谐运动的表达式为( )
A.x=Rsin B.x=Rsin
C.x=2Rsin D.x=2Rsin
4.(2025·漯河模拟)图中EF、GH为平行的金属导轨其电阻可不计,R为电阻器(其阻值可根据需要进行调节,有限制电流等作用),C为电容器;AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆,其电阻可不计;有匀强磁场垂直于导轨平面。若用I1、I2分别表示图中该处导线中的电流,则在横杆AB在轨道上向右匀减速运动过程中,下列描述正确的是( )
A.I1沿GE方向 B.I2沿MN方向
C.电流I2大小不变 D.电流I2不断减小
5.(2025·宿州质检)如图为竖直转轴过圆心O的水平圆盘,轻质弹簧一端固定在O点,另一端连接一质量为m的小物块。圆盘静止时物块恰好在P点静止,此时弹簧的伸长量为L。已知弹簧的劲度系数为k,原长为L。圆盘的角速度ω由0缓慢增大至小物块相对圆盘滑动的过程中( )
A.弹簧对小物块的弹力一直增大
B.圆盘对小物块的摩擦力逐渐减小
C.当ω=时,小物块恰好不受摩擦力
D.当ω=时,小物块相对圆盘恰好开始滑动
6.(2025·泰安模拟)利用双缝干涉装置可以测量液体的折射率。如图所示,用一束单色光照射单缝S0,当双缝与屏之间的介质为空气时,荧光屏上的干涉条纹间距为0.68 mm,已知该单色光在空气中的折射率n=1。当介质换为待测液体时,干涉条纹间距变为0.50 mm,则待测液体的折射率为( )
A.1.50 B.1.40 C.1.30 D.1.36
7.(2025·昆明模拟)机场行李传送带的示意图如图所示,传送带左右两端的距离为L,传送带以恒定的速度顺时针运行。一个质量为m的行李箱(视为质点)以传送带速度的三分之一滑上传送带左端,行李箱由传送带的左端运动到右端的过程中,前一半时间做匀加速直线运动,后一半时间做匀速直线运动,行李箱与传送带之间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。在整个传送过程中,行李箱与传送带之间因摩擦产生的热量为( )
A. B.
C. D.μmgL
二、多项选择题
8.(2025·深圳模拟)有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的油滴,从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直电场射入,落到极板A、B、C处,如图所示,则( )
A.落在A、B、C处的油滴电性依次为带正电、不带电、带负电
B.三个油滴在电场中运动时间相等
C.三个油滴在电场中运动的加速度aA
D.三个油滴到达极板时动能EkA=EkB=EkC
9.(2025·佛山联考)我国北斗卫星导航系统定位精度可达米级。如图P点是北纬37°(即θ=37°)地球表面上一颗等待发射的卫星,质量相同的北斗导航卫星A、B均绕地心O做匀速圆周运动,卫星B是地球静止轨道卫星(同步地球卫星)。某时刻P、A、B、O在同一平面内,其中O、P、A在一条直线上,且OA垂直AB,则( )
A.三颗卫星中角速度最大的是A卫星
B.三颗卫星中线速度最大的是B卫星
C.卫星A、B的加速度之比25∶16
D.卫星A、B的动能之比25∶16
10.(2025·漯河模拟)如图所示,质量为0.3 kg的滑块套在水平固定的光滑轨道上,质量为0.2 kg的小球(视为质点)通过长为0.75 m的轻杆与滑块上的光滑轴O连接,可绕O点在竖直平面内自由转动。初始时滑块静止,轻杆处于水平状态。小球以3 m/s竖直向下的初速度v0开始运动,g取10 m/s2,则( )
A.小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中,滑块向右移动了0.30 m
B.小球第一次到达最低点时,滑块的速度大小为2 m/s
C.小球第一次到达最低点时,轻杆对小球的拉力为5.84 N
D.小球相对于初始位置可以上升的最大高度为0.45 m
保分测3
1.A 解析 由电压表达式可知,交流电压有效值为U有效== V=5 V,交流电的周期为T== s=4 s,该电阻在电压的一个周期内产生的电热Q=T=20 J,A项正确。
2.A 解析 原子核X的质量数为14,电荷数为7,为N,A项正确;β粒子来自于原子核C中的中子转化为质子时放出的电子,B项错误;X的中子数为7,C的中子数为8,则中子数不相同,C项错误;衰变速率仅由原子核本身决定,与化学状态无关,则含C的化合物与单质C衰变的速度相同,D项错误。
3.A 解析 由题图可知,影子P做简谐运动的振幅为R,以向上为正方向,设P的振动方程为x=Rsin(ωt+φ0),由题图可知,当t=0时,P的位移为-R,代入振动方程解得φ0=-,则P做简谐运动的表达式为x=Rsin,A项正确。
4.C 解析 根据题意可知,AB杆向右运动,根据右手定则可知,杆中的电流方向为B到A,所以I1沿EG方向,A项错误;由于AB杆做减速运动,根据公式E=BLv可知,所产生的电动势减小,所以电容器的电压变小,根据公式Q=CU可知,电容器电荷量减小,进行放电,又上极板带正电,所以I2沿NM方向,B项错误;由于AB杆向右匀减速运动,根据公式E=BLv可知,所产生的电动势均匀减小,电容器两端的电压均匀减小,电荷量均匀放出,所以会形成稳定的电流,所以电流I2大小不变,C项错误,D项正确。
5.D 解析 角速度较小时,根据牛顿第二定律可得kL-f=mω2·2L,当圆盘的角速度ω由0缓慢增大至小物块相对圆盘滑动的过程中,弹簧弹力不变,摩擦力先减小后反向增大,A、B两项错误;小物块恰好不受摩擦力时,有kL=mω2·2L,解得ω=,C项错误;小物块相对圆盘恰好开始滑动时,有kL+f=mω2·2L,kL=f,联立解得ω=,D项正确。
6.D 解析 双缝干涉条纹间距为Δx=λ,设光在真空中的波长为λ0,则光在介质中的波长与折射率的关系为λ=,所以有Δx=,有=,解得n液体=1.36,D项正确。
7.A 解析 设传送带运行的速度大小为v,行李箱加速运动的时间为t,由位移与时间的关系有x1=t,对行李箱匀速运动过程,有x2=vt,且L=x1+x2,行李箱在加速运动过程中,与传送带的相对位移大小Δx=vt-x1,由功能关系可知行李箱与传送带之间因摩擦产生的热量Q=μmgΔx,联立解得Q=,A项正确。
8.AC 解析 三个油滴在水平方向上做匀速直线运动,根据t=可知,三个油滴在电场中运动的时间tA>tB>tC,竖直方向上做匀加速直线运动,偏转的位移相等,则有y=at2,解得a=,三个油滴的加速度aAEkB>EkA,D项错误。
9.AC 解析 P点卫星自转和卫星B公转都做圆周运动,其角速度大小相等,卫星A、B均绕地心O做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,有=ma=m=mω2r,比较卫星的运动参量可知ωP=ωB<ωA,vP10.AD 解析 小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中,设滑块在水平轨道上向右移动的距离为x,小球的质量为m,滑块的质量为M,取向左为正方向,根据水平方向动量守恒有m-M=0,解得x=0.3 m,A项正确;小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中,小球和滑块系统水平方向动量守恒,取水平向左为正方向,设小球到最低点时的瞬时速度为v1,滑块的速度为v2,则有mv1-Mv2=0,根据能量守恒定律则有mgL+m=m+M,联立解得v1= m/s,v2= m/s,此时小球相对于地面的速度v相=v1+v2=2 m/s,根据牛顿第二定律,有F-mg=,代入解得小球受到杆的拉力为F=12.67 N,B、C两项错误;设小球相对于初始位置可以上升的最大高度为h,此时竖直方向速度为0,水平方向根据动量守恒定律得(M+m)v=0,根据能量守恒定律可得m=mgh+(M+m)v2,解得h=0.45 m,D项正确。(共24张PPT)
保分测3
一、单项选择题
1.(2025·鞍山联考)在阻值R=10 Ω的定值电阻两端接一交流电压,电压表达式为U(t)=10sin V,则该电阻在电压的一个周期内产生的电热为( )
A.20 J B.20 J
C.10 J D.40 J
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由电压表达式可知,交流电压有效值为U有效== V=5 V,交流电的周期为T== s=4 s,该电阻在电压的一个周期内产生的电热Q=T=20 J,A项正确。
解析
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2.(2025·锦州模拟)幽门螺杆菌可产生高活性的尿素酶,当病人服用碳14标记的尿素后,胃中的尿素酶可将尿素分解为氨和碳14标记的CO2,通过分析呼气中标记的CO2的含量即可判断患者胃中幽门螺杆菌的存在。C半衰期是5 730年,而且大部分是β衰变e),其衰变方程为C X+β。下列说法正确的是( )
A.原子核X为N
B.β粒子来自于原子核X
C.X和C的中子数相同
D.含C的化合物比单质C衰变得可能慢些
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原子核X的质量数为14,电荷数为7,为N,A项正确;β粒子来自于原子核C中的中子转化为质子时放出的电子,B项错误;X的中子数为7,C的中子数为8,则中子数不相同,C项错误;衰变速率仅由原子核本身决定,与化学状态无关,则含C的化合物与单质C衰变的速度相同,D项错误。
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3.(2025·泰安模拟)如图所示,半径为R的圆盘边
缘有一钉子B,在水平光线下,圆盘的转轴A和
钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P,以O为原点
在竖直方向上建立x坐标系。t=0时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘,角速度为ω,则P做简谐运动的表达式为( )
A.x=Rsin B.x=Rsin
C.x=2Rsin D.x=2Rsin
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由题图可知,影子P做简谐运动的振幅为R,以向上为正方向,设P的振动方程为x=Rsin(ωt+φ0),由题图可知,当t=0时,P的位移为-R,代入振动方程解得φ0=-,则P做简谐运动的表达式为x=Rsin,A项正确。
解析
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4.(2025·漯河模拟)图中EF、GH为平行的金
属导轨其电阻可不计,R为电阻器(其阻值可
根据需要进行调节,有限制电流等作用),C
为电容器;AB为可在EF和GH上滑动的导体
横杆,其电阻可不计;有匀强磁场垂直于导轨平面。若用I1、I2分别表示图中该处导线中的电流,则在横杆AB在轨道上向右匀减速运动过程中,下列描述正确的是( )
A.I1沿GE方向 B.I2沿MN方向
C.电流I2大小不变 D.电流I2不断减小
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根据题意可知,AB杆向右运动,根据右手定则可知,杆中的电流方向为B到A,所以I1沿EG方向,A项错误;由于AB杆做减速运动,根据公式E=BLv可知,所产生的电动势减小,所以电容器的电压变小,根据公式Q=CU可知,电容器电荷量减小,进行放电,又上极板带正电,所以I2沿NM方向,B项错误;由于AB杆向右匀减速运动,根据公式E=BLv可知,所产生的电动势均匀减小,电容器两端的电压均匀减小,电荷量均匀放出,所以会形成稳定的电流,所以电流I2大小不变,C项错误,D项正确。
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5.(2025·宿州质检)如图为竖直转轴过圆心O的水平圆盘,轻质弹簧一端固定在O点,另一端连接一质量为m的小物块。圆盘静止时物块恰好在P点静止,此时弹簧的伸长量为L。已知弹簧的劲度系数为k,原长为L。圆盘的角速度ω由0缓慢增大至小物块相对圆盘滑动的过程中( )
A.弹簧对小物块的弹力一直增大
B.圆盘对小物块的摩擦力逐渐减小
C.当ω=时,小物块恰好不受摩擦力
D.当ω=时,小物块相对圆盘恰好开始滑动
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角速度较小时,根据牛顿第二定律可得kL-f=mω2·2L,当圆盘的角速度ω由0缓慢增大至小物块相对圆盘滑动的过程中,弹簧弹力不变,摩擦力先减小后反向增大,A、B两项错误;小物块恰好不受摩擦力时,有kL=mω2·2L,解得ω=,C项错误;小物块相对圆盘恰好开始滑动时,有kL+f=mω2·2L,kL=f,联立解得ω=,D项正确。
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6.(2025·泰安模拟)利用双缝干涉装置可
以测量液体的折射率。如图所示,用一束
单色光照射单缝S0,当双缝与屏之间的介
质为空气时,荧光屏上的干涉条纹间距为
0.68 mm,已知该单色光在空气中的折射
率n=1。当介质换为待测液体时,干涉条纹间距变为0.50 mm,则待测液体的折射率为( )
A.1.50 B.1.40 C.1.30 D.1.36
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双缝干涉条纹间距为Δx=λ,设光在真空中的波长为λ0,则光在介质中的波长与折射率的关系为λ=,所以有Δx=,有=
,解得n液体=1.36,D项正确。
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7.(2025·昆明模拟)机场行李传送带的示意图如
图所示,传送带左右两端的距离为L,传送带以
恒定的速度顺时针运行。一个质量为m的行李箱
(视为质点)以传送带速度的三分之一滑上传送带左端,行李箱由传送带的左端运动到右端的过程中,前一半时间做匀加速直线运动,后一半时间做匀速直线运动,行李箱与传送带之间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。在整个传送过程中,行李箱与传送带之间因摩擦产生的热量为( )
A. B. C. D.μmgL
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设传送带运行的速度大小为v,行李箱加速运动的时间为t,由位移与时间的关系有x1=t,对行李箱匀速运动过程,有x2=vt,且L=x1+x2,行李箱在加速运动过程中,与传送带的相对位移大小Δx=vt-x1,由功能关系可知行李箱与传送带之间因摩擦产生的热量Q=μmgΔx,联立解得Q=,A项正确。
解析
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二、多项选择题
8.(2025·深圳模拟)有三个质量相等,分别带正
电、负电和不带电的油滴,从极板左侧中央以
相同的水平初速度v先后垂直电场射入,落到极
板A、B、C处,如图所示,则( )
A.落在A、B、C处的油滴电性依次为带正电、不带电、带负电
B.三个油滴在电场中运动时间相等
C.三个油滴在电场中运动的加速度aAD.三个油滴到达极板时动能EkA=EkB=EkC
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三个油滴在水平方向上做匀速直线运动,根据t=可知,三个油滴在电场中运动的时间tA>tB>tC,竖直方向上做匀加速直线运动,偏转的位移相等,则有y=at2,解得a=,三个油滴的加速度aA解析
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的合外力最小,落在A处的油滴带正电,落在B处的油滴不带电,A项正确;根据动能定理可知,重力与电场力所做的功等于其动能的变化量,三个油滴的初动能相等,重力做功相等,电场力对落在A处的油滴做负功,对落在C处的油滴做正功,对落在B处的油滴不做功,故三个油滴到达极板的动能大小为EkC>EkB>EkA,D项错误。
解析
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9.(2025·佛山联考)我国北斗卫星导航系统定位精度可达米级。如图P点是北纬37°(即θ=37°)地球表面上一颗等待发射的卫星,质量相同的北斗导航卫星A、B均绕地心O做匀速圆周运动,卫星B是地球静止轨道卫星(同步地球卫星)。某时刻P、A、B、O在同一平面内,其中O、P、A在一条直线上,且OA垂直AB,则( )
A.三颗卫星中角速度最大的是A卫星
B.三颗卫星中线速度最大的是B卫星
C.卫星A、B的加速度之比25∶16
D.卫星A、B的动能之比25∶16
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P点卫星自转和卫星B公转都做圆周运动,其角速度大小相等,卫星A、B均绕地心O做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,有=ma=m=mω2r,比较卫星的运动参量可知ωP=ωB<ωA,vP<
vB=∶,卫星A、B的动能之比EkA∶EkB=5∶4,D项错误。
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10.(2025·漯河模拟)如图所示,质量为0.3 kg的滑块套在水平固定的光滑轨道上,质量为0.2 kg的小球(视为质点)通过长为0.75 m的轻杆与滑块上的光滑轴O连接,可绕O点在竖直平面内自由转动。初始时滑块静止,轻杆处于水平状态。小球以3 m/s竖直向下的初速度v0开始运动,g取10 m/s2,则( )
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A.小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中,滑块向右移动了0.30 m
B.小球第一次到达最低点时,滑块的速度大小为2 m/s
C.小球第一次到达最低点时,轻杆对小球的拉力为5.84 N
D.小球相对于初始位置可以上升的最大高度为0.45 m
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小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中,设滑块在水平轨道上向右移动的距离为x,小球的质量为m,滑块的质量为M,取向左为正方向,根据水平方向动量守恒有m-M=0,解得x=0.3 m,A项正确;小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中,小球和滑块系统水平方向动量守恒,取水平向左为正方向,设小球到最低点时的瞬时速度为v1,滑块的速度为v2,则有mv1-Mv2=0,根据能量守恒定律则有mgL+m=m+M,联立解得v1=
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m/s,v2= m/s,此时小球相对于地面的速度v相=v1+v2=
2 m/s,根据牛顿第二定律,有F-mg=,代入解得小球受到杆的拉力为F=12.67 N,B、C两项错误;设小球相对于初始位置可以上升的最大高度为h,此时竖直方向速度为0,水平方向根据动量守恒定律得(M+m)v=0,根据能量守恒定律可得m=mgh
+(M+m)v2,解得h=0.45 m,D项正确。
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