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高考标准仿真卷·仿真卷6
1．C　[根据电荷数守恒得，新原子核X的电荷数是3，则新原子核X带正电，故A错误；根据电荷数和质量数守恒得，新原子核X的电荷数是3，核子数是7，新原子核与铍核相比，电荷数少一个而核子数相同，所以是质子数少一个，中子数多一个，故B、D错误，C正确。故选C。]
2．C　[从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为Δx＝2d，即光程差为薄膜厚度的2倍，当光程差Δx＝nλ(n＝1，2，3…)时，此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的薄膜的厚度差为λ，在题图中相邻亮条纹(或暗条纹)之间的距离先是保持不变，然后突然变宽，再保持不变，则厚度变化率先不变再突然变小再保持不变。故选C。]
3．D　[在A、B两点分别固定电荷量为＋q、－q的两个点电荷，则通过AB的中垂面是一等势面，C、D、E处在同一等势面上，C、D、E三点的电势相等，C、D两点的场强方向都与AB平行，方向指向B的一侧，即方向相同，根据对称性可知场强的大小相等，故C、D两点的场强相同，选项B、C错误；由于C、D、E处在同一等势面上，故将另一带负电的检验电荷从C点沿直线CD移动到D点，电场力对它不做功，选项D正确；假设AB连线的中点为O，由等量异种电荷电场分布特点可知，在通过AB的中垂面上，离AB连线的中点O越近，场强越大，离O越远，场强越小，根据题图中几何关系可知OE垂直于CD，故CO的距离大于EO的距离，C点的场强比E点的小，选项A错误。故选D。]
4．C　[仅使滑片M下移，副线圈匝数减小，根据理想变压器＝，知副线圈电压减小，副线圈电路电阻不变，所以电流减小，故A错误；仅使滑片M下移，副线圈电压、电流均减小，所以副线圈功率减小，根据理想变压器特点U1I1＝U2I2，知原线圈中电流变小，故B错误；仅使滑片N自变阻器a端向b端移动，并联部分电路电压(副线圈电压)不变，L2所在支路电阻逐渐减小，根据并联分流特点可知，L2中电流一直增大，故C正确；仅使滑片N自变阻器a端向b端移动，则并联部分电阻先增大后减小，副线圈总电阻先增大后减小，副线圈电压不变，所以副线圈总电流(电流表示数)先减小后增大，故D错误。故选C。]
5．B　[整体分析，根据水平方向平衡FACsin 30°＝FBCsin 60°，单独分析左右两部分FBCcos 60°＝mBCg，FACcos 30°＝mACg，解得导线AC部分与BC部分的质量之比为3∶1。故选B。]
6．D　[导体棒甲刚开始运动时两棒受到的安培力大小相等，则加速度也相等，运动过程中动量守恒，最终两棒均做匀速运动，速度大小满足v甲＝v乙＝，系统产生的总热量为系统损失的动能，即Q总＝，甲棒中产生的焦耳热为Q甲＝Q总＝，故D正确。]
7．D　[开始时物块在传送带的作用下动能不断增大，根据动能定理有x＝Ek－0，在5 m后动能不变，可知物块与传送带相对静止，即v＝2.0 m/s，带入动能表达式可得μ＝0.8，A错误；由动能定理可知，整个过程中合外力对物块做的功等于动能的变化量，则有W合＝ΔEk＝mv2＝2 J，B错误；由功能关系可知，整个过程中摩擦力对物块做的功等于物块机械能的增加量，即Wf ＝＋mgLABsin θ＝62 J，C错误，D正确。故选D。]
8．BD　[根据万有引力提供向心力可得＝m，解得v＝∝，可得B和C的线速度之比为＝＝
由于A与B的轨道半径相等，所以A与B的线速度大小相等，A错误，D正确；根据万有引力提供向心力可得＝mω2r
解得ω＝∝，由于A的轨道半径大于C的轨道半径，所以A的角速度比C的小，B正确；根据万有引力提供向心力可得＝mr，解得T＝∝
可得B和C的周期之比为＝＝，C错误。故选B、D。]
9．AC　[画出粒子的运动轨迹如图所示，
由几何图形可知轨迹的半径R＝＝2a，由qvB＝m，解得粒子的速度大小v＝，A正确，B错误；在磁场中的运动时间由圆心角决定，所以与y轴正方向成120°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长，C正确，D错误。]
10．ACD　[绳子绷紧前，B、C已经达到共同速度，设B、C达到的共同速度大小为v1，根据动量守恒定律可得m3v0＝(m2＋m3)v1，解得v1＝1.0 m/s，A正确；绳子刚绷紧后的瞬间，A、B具有相同的速度v2，A、B组成的系统满足动量守恒，则有，m2v1＝(m1＋m2)v2，解得v2＝0.5 m/s，B错误，C正确；A、B、C三者最终有共同的速度v3，A、B、C组成的系统满足动量守恒，则有m3v0＝(m1＋m2＋m3)v3，解得v3＝m/s，D正确；故选A、C、D。]
11．解析：(1)刻度尺的分度值为1 mm，所以其读数为20.00 cm。
(2)根据描点法得出弹簧的伸长量x与钩码质量m的关系图像如图。
(3)由图可知，当没有挂钩码时，弹簧的伸长量为1.00 cm，可得由于弹簧自重而引起的弹簧的伸长量为1.00 cm。
答案：(1) 20.00　 (2)见解析图 (3)1.00
12．解析：(1)题图中虚线框内的电表应选A2，因为虚线框在干路上，选择量程大的电流表。蓄电池的电动势为2 V，改装后电压表量程为2 V。所以串联电阻R＝－RA1＝9 200 Ω，故选R2。
(2)根据I1(R2＋RA1)＝E－(I1＋I2)·(R1＋r)
整理得I1＝－(I1＋I2)·
所以＝190×10-6A，
＝
解得E＝1.9 V，r＝1.0 Ω。
(3)因为考虑到电表内阻，所以没有误差。电动势的测量值等于真实值，内阻测量值等于真实值。
答案：(1)A2　R2　(2)1.9　1.0　(3)等于　等于
13．解析：(1)由玻意耳定律得p0(V0－ΔV)＝
解得ΔV＝V0。
(2)设第二次抽气后气体压强为p2，p0(V0－ΔV)＝p2
设剩余气体压强为p0时体积为V，则p0V＝－ΔV)
剩余气体与原气体的质量比＝
解得＝。
答案：(1)V0　(2)196∶225
14．解析：(1)当带电粒子运动半径为半圆金属盒的半径R时，粒子的速度达到最大值vm，
由牛顿第二定律得qBvm＝
粒子离开加速器时获得的最大动能Ekm＝
解得Ekm＝。
(2)第N次加速后，由动能定理得NqU＝
根据牛顿第二定律得qBvN＝
可解得第N次加速后
rN＝
可推得第(N－1)次加速后
rN－1＝
相邻轨迹间距Δd＝2(rN－rN－1)＝()
由此可知相邻轨迹间距逐渐减小，丙同学的判断是合理的。
(3)粒子在电场中被加速n次，由动能定理得nqU＝Ekm，解得n＝
粒子在加速器中运动的时间可以看成两部分时间之和，即在金属盒内旋转圈的时间t1和通过金属盒间隙n次所需的时间t2之和，粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力充当向心力。
由牛顿第二定律得qBv＝m
运动周期T＝＝
粒子在磁场中运动时间
t1＝T＝
粒子在电场中运动时，由匀变速直线运动规律得nd＝t2
解得t2＝
粒子在磁场中运动时间与在电场中运动时间之比＝≈1.6×103。
答案：(1)　(2)见解析　(3)1.6×103
15．解析：(1)过程1：当爸爸施加向左的力F1时，对木块由牛顿第二定律得
a1＝＝2.5 m/s2
对材料板由牛顿第二定律得
a＝＝2.5 m/s2
可知两者一起加速运动，不发生相对滑动，经过t0＝2 s，木块的速度v1＝a1t0＝5 m/s。
(2)过程2：撤去F1，当女儿施加竖直向上的力F2时，对木块
F2＝mg
N＝0，f ＝0
故木块以5 m/s做匀速直线运动，对材料板有
a2＝＝μ2g＝2.5 m/s2
经过t1＝2 s，速度v2＝v1－a2t1＝0
木块在材料板上滑行的距离
x＝v1t1－t1＝5 m
过程3：撤去F2时，木块刚好运动到光滑的BC段，水平方向不受力，继续做匀速运动，材料板水平方向不受力，故静止不动，木块在材料板上的相对运动时间t2＝＝1 s
过程4：木块运动到粗糙的CD段，木块与材料板发生相对滑动：
木块减速a3＝μ1g＝7.5 m/s2
材料板加速a4＝a＝2.5 m/s2
设经过t3共速，根据v1－a3t3＝a4t3
解得t3＝0.5 s
过程5：因为μ1大于μ2，故共速后，木块与材料板一起减速运动，
木块与材料板不再发生相对滑动；
综上木块相对材料板运动的时间t＝t1＋t2＋t3＝3.5 s。
(3)过程1：材料板与木块一起加速运动的位移s1＝＝5 m
过程2：材料板减速的位移
s2＝t1＝5 m
过程3：材料板不动，s3＝0；
过程4：材料板加速到与木块共速的位移s4＝＝×2.5×0.52 m＝0.3125 m
过程5：木块和材料板一起减速到速度为0
a5＝μ2g＝2.5 m/s2
v3＝a4t3＝1.25 m/s
s5＝＝0.3125 m
所以总位移s＝s1＋s2＋s3＋s4＋s5＝10.625 m。
答案：(1)5 m/s　(2)3.5 s (3)10.625 m
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(满分100分)
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．有些元素的原子核有可能从很靠近它的核外电子中“俘获”一个电子形成一个新原子核，从离原子核最近的K层电子中俘获电子，叫“K俘获”。现有一个铍原子核发生了“K俘获”，生成一个新的原子核，并放出一个不带电的、质量接近于零的中微子(ve)，核反应方程为X＋ve。关于铍原子核的“K俘获”的过程，下列说法正确的是(　　)
[A]新原子核带负电
[B]新原子核比原来的铍原子核少一个中子
[C]新原子核比原来的铍原子核少一个质子
[D]新原子核与原来的铍原子核的核子数不同
2．用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度变化率d随坐标x的变化图像，可能正确的是(　　)
[A]　　　[B]　　　[C]　　　　[D]
3．如图所示，A、B、C、D是真空中正四面体的四个顶点，E点为CD的中点。现在A、B两点分别固定电荷量为＋q、－q的两个点电荷。下列说法正确的是(　　)
[A]C点的场强比E点的大
[B]C点的电势比E点的高
[C]C、D两点的场强不相同
[D]将另一带负电的检验电荷从C点沿直线CD移动到D点，电场力对它不做功
4．如图所示电路中，理想变压器原线圈两接线柱间的交流电压的有效值不变，两灯泡L1、L2规格完全相同，电流表为理想电表，在以下各种操作中各电路元件都没有损坏，下列说法正确的是(　　)
[A]仅使滑片M下移，电流表示数变大
[B]仅使滑片M下移，变压器原线圈中的电流变大
[C]仅使滑片N自变阻器a端向b端移动，灯泡L2中的电流一直增大
[D]仅使滑片N自变阻器a端向b端移动，电流表示数一直增大
5．如图所示，山坡上两相邻高压线塔之间架有粗细均匀的导线，静止时导线呈曲线形下垂，最低点在C处。左塔A处对导线拉力的方向与竖直方向的夹角为30°，右塔B处对导线拉力的方向与竖直方向的夹角为60°，则导线AC部分与BC部分的质量之比为(　　)
[A]2∶1 [B]3∶1
[C]4∶ ∶1
6．如图所示，宽度为2d与宽度为d的两部分金属导轨衔接良好，固定在绝缘的水平面上，空间存在竖直向下的匀强磁场，导轨左、右侧磁场的磁感应强度大小分别为B、2B。两完全相同的导体棒甲和乙按如图的方式置于左、右侧的导轨上，已知两导体棒的质量均为m、两导体棒单位长度的电阻均为r，现给导体棒甲一水平向右的初速度v0。假设导轨的电阻忽略不计，导体棒与导轨之间的摩擦忽略不计，且两部分导轨足够长，金属棒甲始终未滑过图中的虚线位置。则下列说法正确的是(　　)
[A]当导体棒甲开始运动瞬间，甲、乙两棒的加速度大小满足a甲＝2a乙
[B]运动足够长的时间后，最终两棒以相同的加速度做匀加速运动
[C]最终两棒均做匀速运动，速度大小满足v甲＝v乙
[D]最终两棒以相同的速度匀速运动，该过程甲棒中产生的焦耳热为
7．如图(a)所示，倾角为37°的传送带以v＝2.0 m/s的速度顺时针匀速转动，传送带的长度LAB＝10.0 m。一个可视为质点的质量m＝1.0 kg的物块，自A点无初速度地放在传送带底端，其被传送至B端的过程中，动能Ek与位移x的关系(Ek x)图像如图(b)所示。重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。下列说法正确的是(　　)
(a)　　　　　　　　　(b)
[A]物块与传送带之间的动摩擦因数为0.25
[B]整个过程中合外力对物块做的功为4.0 J
[C]整个过程中摩擦力对物块做的功为64.0 J
[D]整个过程中摩擦力对物块做的功等于物块机械能的增加量
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．我国北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段由若干地球静止轨道卫星A、倾斜地球同步轨道卫星B和中圆地球轨道卫星C组成，如图所示。设三类卫星都绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径关系为2rA＝2rB＝3rC。下列说法正确的是(　　)
[A]A的线速度比B的小 [B]A的角速度比C的小
[C]B和C的周期之比为 [D]B和C的线速度之比为
9．如图所示，O点有一粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，它们的速度大小相等、速度方向均在xOy平面内。在直线x＝a与x＝2a之间存在垂直于xOy平面向外的、磁感应强度为B的匀强磁场，与y轴正方向成60°角发射的粒子恰好垂直于磁场右边界射出。不计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动，下列说法正确的是(　　)
[A]粒子的速度大小为
[B]粒子的速度大小为
[C]与y轴正方向成120°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长
[D]与y轴正方向成90°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长
10．足够大的光滑水平面上，一根不可伸长的细绳一端连接着质量为m1＝1.0 kg的物块A，另一端连接质量为m2＝1.0 kg的木板B，绳子开始是松弛的。质量为m3＝1.0 kg的物块C放在长木板B的右端，C与木板B间的滑动摩擦力的大小等于最大静摩擦力大小。现在给物块C水平向左的瞬时初速度v0＝2.0 m/s，物块C立即在长木板上运动。已知绳子绷紧前，B、C已经达到共同速度；绳子绷紧后，A、B总是具有相同的速度；物块C始终未从长木板B上滑落。下列说法正确的是(　　)
[A]绳子绷紧前，B、C达到的共同速度大小为1.0 m/s
[B]绳子刚绷紧后的瞬间，A、B的速度大小均为1.0 m/s
[C]绳子刚绷紧后的瞬间，A、B的速度大小均为0.5 m/s
[D]最终A、B、C三者将以大小为 m/s的共同速度一直运动下去
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．(6分)某学习小组的同学用图甲所示装置做“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验，测量弹簧原长时，为了方便测量，他们把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，弹簧顶端与刻度尺零刻线对齐，用刻度尺测出弹簧的原长如图乙所示。然后把弹簧悬挂在铁架台上，仍使顶端的同一位置对齐刻度尺的零刻线，将6个完全相同的钩码逐个加挂在弹簧的下端，测出每次弹簧的长度，结合图乙测得的原长，得出对应的伸长量x，测量数据见下表。
甲　　　　　　　　乙
丙
钩码质量m/g 10 20 30 40 50 60
弹簧伸长量x/cm 3.00 5.00 7.00 9.00 11.00 13.00
(1)由图乙可知，弹簧的原长为________cm。
(2)在图丙给出的坐标图上作出弹簧的伸长量x与钩码质量m的关系图像。
(3)由于测量弹簧原长时没有考虑弹簧自重，使得到的图像不过坐标原点0。那么，由于弹簧自重而引起的弹簧的伸长量为________ cm。
12．(8分)某实验小组要测定一节蓄电池的电动势及内阻，要求测量结果尽量准确，实验器材如下：
电流表A1(量程200 μA，内阻为800 Ω)；
电流表A2(量程300 mA，内阻约为0.3 Ω)；
定值电阻R1(阻值为4 Ω)；
定值电阻R2(阻值为9 200 Ω)；
滑动变阻器R(最大阻值50 Ω)；
待测蓄电池一节(电动势约为2 V)；
开关S一个，导线若干。
(1)实验小组连接的实物电路如图甲所示，图中虚线框内的电表应选______(选填“A1”或“A2”)，图中虚线框内的定值电阻应选________(选填“R1”或“R2”)；
甲　　　　　　　　　　　　乙
(2)电流表A1示数用I1表示，电流表A2示数用I2表示，该小组多次改变滑动变阻器触头位置，得到了多组I1、I2数据，并作出I1 (I1＋I2)图像，如图乙所示。根据图像可知，被测蓄电池的电动势为________V，内阻为________ Ω。(结果均保留两位有效数字)
(3)从实验设计原理来看，该蓄电池电动势的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值，内阻的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
13．(10分)为防止文物展出时因氧化而受损，需抽出存放文物的展柜中的空气，充入惰性气体，形成低氧环境。如图所示，为用活塞式抽气筒从存放青铜鼎的展柜内抽出空气的示意图。已知展柜容积为V0，开始时展柜内空气压强为p0，抽气筒每次抽出空气的体积为，抽气一次后，展柜内压强传感器显示内部压强为p0，不考虑抽气引起的温度变化。求：
(1)青铜鼎材料的总体积；
(2)抽气两次后，展柜内剩余空气与开始时空气的质量之比。
14．(14分)加速器在核物理和粒子物理研究中发挥着巨大的作用，回旋加速器是其中的一种。如图所示是某回旋加速器的结构示意图，D1和D2是两个中空的、半径为R的半圆形金属盒，两盒之间窄缝的宽度为d，它们之间有一定的电势差U。两个金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。D1盒的中央A处的粒子源可以产生质量为m、电荷量为＋q的粒子，粒子每次经过窄缝都会被电场加速，之后进入磁场做匀速圆周运动，经过若干次加速后，粒子从金属盒D1边缘离开，忽略粒子的初速度、粒子的重力、粒子间的相互作用及相对论效应。
(1)求粒子离开加速器时获得的最大动能Ekm；
(2)在分析带电粒子的运动轨迹时，用Δd表示任意两条相邻轨迹间距，甲同学认为Δd不变，乙同学认为Δd逐渐变大，丙同学认为Δd逐渐减小，请通过计算分析哪位同学的判断是合理的；
(3)若该回旋加速器金属盒的半径R＝1 m，窄缝的宽度d＝0.1 cm，求粒子从A点开始运动到离开加速器的过程中，其在磁场中运动的时间与在电场中运动的时间之比。(结果保留两位有效数字)
15．(16分)某家庭利用新型材料设计了一项户外“亲子游戏”，装置如图所示。新型材料板放置在水平地面上，质量m＝1 kg 的木块位于材料板的最右端。新型材料板质量M＝1 kg，长L＝15 m，上表面平均分为三段，BC段光滑，AB、CD段与木块间的动摩擦因数均为μ1＝0.75，材料板与地面间动摩擦因数μ2＝0.25，此时材料板和木块均静止。家庭成员两人一组，在相等时间内施加外力拉动木块，比较哪组能使木块在材料板上滑行得更远。某次游戏中，爸爸用F1＝10 N 的水平力向左拉木块，作用2 s 后撤去，紧接着女儿用竖直向上的力F2＝10 N 作用在木块上，2 s 后再撤去。将木块视为质点，重力加速度g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
(1)撤掉F1时木块的速度大小v1；
(2)木块在材料板上发生相对滑动的时间t；
(3)整个过程中，材料板在地面上滑行的总距离s。
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