备战2022年高考物理【名校地市好题必刷】全真模拟卷(湖南专用)
第一模拟
一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2021·湖南永州·模拟预测)如图所示,有界匀强磁场的宽度为L,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里正方形abcd是粗细均匀的导体框,总电阻为4R,边长为L,该导体框处于纸面内。导体框在外力作用下沿对角线ac(垂直于磁场边界)由I位置匀速运动到Ⅲ位置,速度大小为v,则()
A.导体框由I位置到Ⅲ位置过程中感应电流的方向保持不变
B.导体框由Ⅰ位置到Ⅱ位置过程中最大感应电流为
C.导体框由I位置到Ⅲ位置过程中通过的电荷量为
D.导体框由I位置到Ⅱ位置过程中外力的最大功率为
【答案】D
【解析】
A.导体框由I位置到Ⅱ位置过程中磁通量增加,根据右手定则可知图中电流方向为逆时针,导体框由Ⅱ位置到Ⅲ位置过程中磁通量减小,根据右手定则可知图中电流方向为顺时针,A错误;
B.导体框由Ⅰ位置到Ⅱ位置过程中当bd位于磁场两边界上时,导体框切割磁场的有效切割长度的最长的,为L,则产生的最大电动势为
根据闭合电路欧姆定律知最大电流
故最大感应电流为
I=
B错误;
C.导体框由I位置运动到Ⅱ位置过程中平均感应电动势为
则平均感应电流为
通过的电荷量
同理导体框由Ⅱ位置到Ⅲ位置过程中,平均感应电动势为
则平均感应电流为
通过的电荷量
则导体框由I位置到Ⅲ位置过程中通过的电荷量为
C错误;
D.导体框由I位置到Ⅱ位置过程中,bd位于磁场左边界上时,感应电流最大为,安培力最大为
因为匀速,合力为零,则最大外力
外力的最大功率
P=Fv
联立,可得
P=
D正确。
故选D。
2.(2021·湖南株洲·二模)如图所示,A、O、B为一点电荷的电场中电势相等的三个点,它们正好是直角三角形的三个顶点,a、b分别是所在边的中点。已知a点的最大场强为E0,则b点的最大场强为()
A. B.E0 C. D.3E0
【答案】D
【解析】
因为A、O、B为一点电荷的电场中电势相等的三个点,所以A、O、B三点在点电荷的同一个等势面上,根据点电荷电势的公式可知,该点电荷应该在AB的中点上。令AB的中点为c,AO的距离为L,则
,
a点的最大场强为
所以b点的最大场强为
故选D。
3.(2021·湖南·益阳市箴言中学模拟预测)2021年5月,基于俗称“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜的观测,国家天文台李菂、朱炜玮研究团组姚菊枚博士等首次研究发现脉冲星三维速度与自转轴共线的证据。之前的2020年3月,我国天文学家通过,在武仙座球状星团中发现一个脉冲双星系统。如图所示,假设在太空中有恒星A、B双星系统绕点做顺时针匀速圆周运动,运动周期为,它们的轨道半径分别为,,C为B的卫星,绕B做逆时针匀速圆周运动,周期为,忽略A与C之间的引力,万引力常量为,则以下说法正确的是()
A.若知道C的轨道半径,则可求出C的质量
B.若A也有一颗运动周期为的卫星,则其轨道半径大于C的轨道半径
C.恒星B的质量为
D.设A、B、C三星由图示位置到再次共线的时间为,则
【答案】B
【解析】
A.C绕B做匀速圆周运动,满足
故无法求出C的质量,A错误;
B.因为A、B为双星系统,满足
又因为,所以,设A卫星质量为m,根据
可知,的卫星轨道半径大于C的轨道半径,B正确;
C.因为A、B为双星系统,所以相互之间的引力提供运动所需的向心力,即
可得
C错误;
D.A、B、C三星由图示位置到再次共线应满足
解得
D错误。
故选B。
4.(2021·湖南·株洲市第八中学高三期中)如图所示,汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A。汽车匀速向右运动,在物块A到达滑轮之前,关于物块A,下列说法正确的是()
A.速度比小车速度大
B.处于超重状态
C.沿竖直向上做匀速运动
D.沿竖直向上先加速后减速
【答案】B
【解析】
ABC.对汽车的速度v沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行正交分解,如图所示
物块A上升的速度大小等于v2,根据三角形关系有
显然,A的速度比小车速度小;汽车匀速向右运动,θ角变小,所以v2增大,物块向上做加速运动,加速度向上,物块处于超重状态,故B正确,AC错误;
D.汽车向右匀速运动的过程中,角度θ逐渐减小,由
得知,物块向上做加速运动,不会出现减速的情况,故D错误。
故选B。
5.(2021·湖南怀化·一模)水平路面上匀速行驶的汽车,因紧急情况而刹车,刹车过程中汽车做匀减速直线运动,v-t图像如图所示。已知汽车开始刹车后,第2秒内的位移为4m,2秒后的位移为0.5m。汽车刹车过程的加速度大小为()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
设经过时间t后汽车停止运动