2022-2023学年高考冲刺押题物理试题试卷
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、真空中某静电场电场线的分布如图所示,图中P、Q两点关于点电荷q1水平对称。P、Q两点电场强度的大小分别为、,电势分别为、。一个带电粒子沿虚线轨迹从M移动至N。以下选项正确的有( )
A.
B.
C.此带电粒子带正电,它的电势能先变大后变小
D.此带电粒子带负电,它的电势能先变大后变小
2、在边长为L的正方形abcd的部分区域内存在着方向垂直纸面的匀强磁场,a点处有离子源,可以向正方形abcd所在区域的任意方向发射速率均为v的相同的正离子,且所有离子均垂直b边射出,下列说法正确的是( )
A.磁场区域的最小面积为
B.离子在磁场中做圆周运动的半径为
C.磁场区域的最大面积为
D.离子在磁场中运动的最长时间为
3、为了探测某星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1,总质量为m1,环绕速度为v1。随后登陆舱脱离飞船,变轨到离该星球更近的半径为r2的圆轨道上运动环绕速度为v2,周期为T2,登陆舱的质量为m2,引力常量为G,则( )
A.该星球的质量为
B.该星球表面的重力加速度为
C.
D.
4、三个相同的建筑管材(可看作圆柱体)静止叠放于水平地面上,其截面示意图如图所示,每个管材的质量均为m。各管材间接触,设管材间光滑、管材与地面间粗糙。对此下列说法中正确的是( )
A.管材与地面接触处的压力大小为 B.上下管材接触处的压力大小为
C.管材与地面接触处没有摩擦力 D.下方两管材之间一定有弹力
5、北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS),建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星.对于其中的5颗同步卫星,下列说法中正确的是
A.它们运行的线速度一定大于第一宇宙速度 B.地球对它们的吸引力一定相同
C.一定位于赤道上空同一轨道上 D.它们运行的速度一定完全相同
6、如图所示,纸面为竖直面,MN为竖直线段,空间存在平行于纸面的足够宽广的水平方向匀强电场,其大小和方向未知,图中未画出,一带正电的小球从M点在纸面内以 的速度水平向左开始运动,以后恰好以大小为 的速度通过N点.已知重力加速度g,不计空气阻力.则下列正确的是( )
A.小球从M到N的过程经历的时间
B.可以判断出电场强度的方向水平向左
C.从M点到N点的过程中小球的机械能先增大后减小
D.从M到N的运动过程中速度大小一直增大
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、如图所示,两条平行导轨MN、PQ的间距为L,水平导轨的左端与两条竖直固定、半径为r的光滑圆弧导轨相切,水平导轨的右端连接阻值为R的定值电阻,从水平导轨左端起宽度为d的区域内存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。现将一金属杆从圆弧导轨的最高处由静止释放,金属杆滑到磁场右边界时恰好停止。已知金属杆的质量为m、电阻也为R,且与水平导轨间的动摩擦因数为μ,金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,导轨的电阻不计,重力加速度大小为g,则( )
A.金属杆到达圆弧导轨的最低点前瞬间对导轨的压力大小为3mg
B.金属杆在磁场中运动的最大加速度为
C.整个过程中,通过金属杆横截面的电荷量为
D.整个过程中,定值电阻上产生的焦耳热为mg(r-μd)
8、如图所示,在水平面上固定一个半圆弧轨道,轨道是光滑的,O点为半圆弧的圆心,一根轻绳跨过半圆弧的A点(O、A等高,不计A处摩擦),轻绳一端系在竖直杆上的B点,另一端连接一个小球P。现将另一个小球Q用光滑轻质挂钩挂在轻绳上的AB之间,已知整个装置处于静止状态时,α=30°,β=45°则( )
A.将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力不变
B.将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时半圆弧中的小球P位置下移
C.静止时剪断A处轻绳瞬间,小球P的加速度为g
D.小球P与小球Q的质量之比为
9、如图所示,小滑块P、Q通过轻质定滑轮和细线连接,Q套在光滑水平杆上,P、Q由静止开始运动,P下降最大高度为。不计一切摩擦,P不会与杆碰撞,重力加速度大小为g。下面分析不正确的是( )
A.P下落过程中,绳子拉力对Q做功的功率一直增大
B.Q的最大速度为
C.当P速度最大时,Q的加速度为零
D.当P速度最大时,水平杆给Q的弹力等于2mg
10、关于机械波与电磁波,下列说法中正确的是
A.机械波在介质中传播时,介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动,是受迫振动
B.弹簧振子在四分之一个周期里运动的路程一定等于一个振幅
C.有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去
D.电磁波衍射能力由强到弱的顺序是无线电波、可见光、红外线、γ射线
E.在真空中传播的电磁波频率不同,传播的速度相同
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)重物带动纸带自由下落,测本地重力加速度。用6V。50Hz的打点计时器打出的一条纸带如图甲所示,O为重物下落的起点,选取纸带上连续打出的A、B、C、D、E、F为测量点,各测量点到O点的距离h已标在测量点下面。打点计时器打C点时,重物下落的速度__________m/s;分别求出打其他各点时的速度v,作关系图像如图乙所示,根据该图线,测得本地的重力加速度__________。(结果保留三位有效数字)
12.(12分)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点, OB与OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果面出的图.
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是____________________.
(2)该实验用到的实验器材除了方木板、白纸、橡皮条、细绳套(两个)、图钉(几个)等,还需要的实验器材有______
A.刻度尺 B.量角器 C.弹簧测力计
(3)有关该实验,下列说法正确的是______
A.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计水平放置并调零,之后互钩对拉,若两只弹簧测力计读数相同,则可选:若读数不同,应调整或另换,直至相同为止.
B.在同一次实验中,只用一个弹簧测力计通过绳套拉橡皮条,使橡皮条的伸长量与用两个弹簧测力计拉时相同即可.
C.用两只弹簧测力计钩住绳套,互成角度地拉橡皮条时,夹角应取合适角度,以便算出合力大小.
D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持橡皮条结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可.
E.在用弹簧测力计拉橡皮条时,应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行.
(4)在该实验中,如果将OB与OC细绳也换成橡皮条,那么对实验结果___________影响.(选填“有"或“没有”)
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示,一直角三角形ABC处于匀强电场中(电场未画出),,,三角形三点的电势分别为,(,为已知量)。有一电荷量为、质量为的带电粒子(重力不计)从A点以与AB成角的初速度向左下方射出,求:
(1)求电场强度E;
(2)设粒子的运动轨迹与的角平分线的交点为G,求粒子从A点运动到G点的时间t。
14.(16分)如图所示,导热性能良好的气缸静止于水平地面上,缸内用横截面积为S,质量为m的活塞封闭着一定质量的理想气体。在活塞上放一砝码,稳定后气体温度与环境温度相同均为T1.若气体温度为T1时,气柱的高度为H。当环境温度缓慢下降到T2时,活塞下降一定的高度;现取走砝码,稳定后活塞恰好回到原来高度。已知外界大气压强保持不变,重力加速度为g,不计活塞与气缸之间的摩擦,T1、T2均为热力学温度,求:
(1)气体温度为时,气柱的高度;
(2)砝码的质量。
15.(12分)如图所示,圆心为O、半径为r的圆形区域外存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外,磁感应强度大小为B。P是圆外一点,OP=3r,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从P点在纸面内沿着与OP成60°方向射出(不计重力),求:
(1)若粒子运动轨迹经过圆心O,求粒子运动速度的大小;
(2)若要求粒子不能进入圆形区域,求粒子运动速度应满足的条件。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、D
【解析】
A.由图P点电场线密,电场强度大,则
EP>EQ
故A错误;
B.沿电场线的方向电势降低,电场线越密的电势降落越快,反之逆着电场线的方向电势升高,电场线越密的电势升高越快,则
故B错误;
CD.根据运动轨迹判定粒子受到斥力作用,q1为负电荷,所以此带电粒子也带负电,电场能先增大后减,故D正确。
故选D。
2、C
【解析】
A B.由题可知,离子垂直bc边射出,沿ad方向射出的粒子的轨迹即为磁场区域的边界,其半径与离子做圆周运动的半径相同,所以离子在磁场中做圆周运动的半径为R=L;磁场区域的最小面积为
故AB错误;
CD.磁场的最大区域是四分之一圆,面积
离子运动的最长时间
故C正确,D错误。
故选C。
3、D
【解析】
由和
A.该星球的质量为
选项A错误;
B.由
星球的半径R未知,不能求解其表面的重力加速度,选项B错误;
C.由表达式可知
选项C错误;
D.由表达式可知
选项D正确。
故选D。
4、B
【解析】
A.由对称性知,上面管材的受力情况左右对称,下面两个管材的受力情况相同。整体分析三个管材竖直方向受力平衡,有
则
即管材与地面接触处的压力大小为,选项A错误;
B.隔离上面管材,其受力如图所示,则
选项B正确;
CD.隔离下面左管材。若左右两管材间不挤压,则下方两管材之间没有弹力,左管材受力如图所示,地面对其有静摩擦力。若左右两管材间挤压,则两管之间有弹力,地面对其的静摩擦力更大,选项CD错误。
故选B.
5、C
【解析】
第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,即是卫星环绕地球圆周运动的最大速度.而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径,所以它们运行的线速度一定小于7.9km/s,故A错误.5颗同步卫星的质量不一定相同,则地球对它们的吸引力不一定相同,选项B错误;同步卫星的角速度与地球的自转角速度,所以它们的角速度相同,故C正确.5颗卫星在相同的轨道上运行,速度的大小相同,方向不同,选项D错误;故选C.
点睛:地球的质量一定、自转角速度和周期一定,同步卫星要与地球的自转实现同步,就必须要角速度与地球自转角速度相等,这就决定了它有确定的轨道高度和固定的速度大小.
6、A
【解析】
小球受水平方向的电场力作用向左先减速后反向加速,竖直方向做自由落体运动,结合运动公式和动能定理解答.
【详解】
水平方向,小球受水平方向的电场力作用向左先减速后反向加速,到达N点时,水平速度仍为v0,则竖直速度;因小球竖直方向在重力作用下做自由落体运动,则由vy=gt可知小球从M到N的过程经历的时间,选项A正确;带正电的小球所受的电场力水平向右,可以判断出电场强度的方向水平向右,选项B错误;从M点到N点的过程中,电场力先做负功后做正功,可知小球的机械能先减小后增大,选项C错误;因电场力水平向右,重力竖直向下,可知电场力和重力的合力方向斜向右下方,则从M到N的运动过程中,合力先做负功,后做正功,则动能先减小后增加,即速度先减小后增加,选项D错误;故选A.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、AC
【解析】
A.金属杆沿圆弧导轨下滑过程中机械能守恒,
mgr=mv2
在到达最低点前瞬间
F-mg=m
解得
F=3mg
故A正确;
B.金属杆刚进入磁场时,所受安培力最大,加速度最大,对金属杆受力分析,由牛顿第二定律有
+μmg=mam
解得
am=+μg
故B错误;
C.根据q=可知,整个过程中通过金属杆横截面的电荷量为
q=
故C正确;
D.根据能量的转化和守恒可知,整个过程中系统产生的热量
Q总=mgr-μmgd
定值电阻上产生的焦耳热
Q焦=mg(r-μd)
故D错误。
故选AC。
8、ACD
【解析】
A.绳子 B端向上移动一小段距离,根据受力分析可知P球没有发生位移,因此AQP变成了晾衣架问题,绳长不会变化,A到右边板的距离不变,因此角度不会发生变化,即绳子的张力也不会变化;选项A正确。
B.如果 P向下移动一段距离,绳子AP拉力变小,绳长AP变长,而 AB之间的绳子长度变短,则角度 变大,绳子 AB之间的张力变大,AP的张力也变大,产生矛盾;B错误。
C.剪断 A处细绳,拉力突变为零,小球 P只受重力的分力,所以加速度为;C正确。
D.根据受力分析,分别对两个小球做受力分析,因为是活结所以绳子的张力都是相同, 则 ,又由于.由两式可得;故 D正确。
故选ACD。
9、ACD
【解析】
A.下落过程中,绳子拉力始终对做正功,动能增大,当在滑轮正下方时,速度最大,拉力和速度垂直,拉力功率为0,所以功率不可能一直增大,故A错误;
B.当速度最大时,根据牵连速度,速度为零,、为系统机械能守恒,
所以的最大速度:
故B正确;
CD.先加速后减速,当加速度为零时,速度最大,此时绳子拉力等于,右侧绳子与竖直方向夹角小于90°,继续加速,对Q受力分析知,水平杆给Q的弹力不等于2mg,故CD错误。
本题选择不正确答案,故选:ACD。
10、ACE
【解析】
A.机械波在介质中传播时,介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动,是受迫振动,选项A正确;
B.弹簧振子只有从平衡位置或者离平衡位置最远处开始振动计时,在四分之一个周期里运动的路程才等于一个振幅,选项B错误;
C.有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去,这是根据多普勒效应,选项C正确;
D.波长越大的衍射能量越强,则电磁波衍射能力由强到弱的顺序是无线电波、红外线、可见光、γ射线,选项D错误;
E.在真空中传播的电磁波频率不同,传播的速度相同,选项E正确;
故选ACE.
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、1.56 9.70~9.90
【解析】
[1].由可知
[2].根据v2=2gh,由图象求斜率得2g,所以
。
12、F′ AC AE 没有
【解析】
(1)[1].F是通过作图的方法得到合力的理论值,而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点,使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同,测量出的合力.故方向一定沿AO方向的是F′,由于误差的存在F和F′方向并不在重合;
(2)[2].该实验用到的实验器材除了方木板、白纸、橡皮条、细绳套(两个)、图钉(几个)等,还需要的实验器材有刻度尺和弹簧测力计,故选AC.
(3)[3].A.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计水平放置并调零,之后互钩对拉,若两只弹簧测力计读数相同,则可选;若读数不同,应调整或另换,直至相同为止.故A正确.
B.在同一次实验中,只用一个弹簧测力计通过绳套拉橡皮条,使橡皮条的结点与用两个弹簧测力计拉时拉到同一位置O,故B错误.
C.用两只弹簧测力计钩住绳套,互成角度地拉橡皮条时,夹角没有严格要求,故C错误.
D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持橡皮条结点位置不变,需调整另一只弹簧测力计拉力的大小和方向,故D错误.
E.在用弹簧测力计拉橡皮条时,应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行,故E正确.
(4)[4].由于用一个弹簧测力计和用两个弹簧测力计拉橡皮条结点,只需要效果相同,所以将两个细绳套换成两根橡皮条,不会影响实验结果.
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、(1);(2)。
【解析】
(1)如图所示,由题意可知,AC边的中点D与B点的电势相等,且AC=2BC=2L,故BCD构成正三角形,则BD是电场中的一条等势线,电场方向与CB成角斜向上。
由几何关系可得
(2)分析可知,粒子的初速度方向与电场方向垂直,故粒子沿初速度的方向做匀速直线运动,则有
沿垂直于初速度的方向做匀加速运动,故有
且
联立解得
14、 (1);(2)
【解析】
(1)设气体温度为时,气柱的高度为,环境温度缓慢下降到的过程是等压変化,根据盖—吕萨克定律有
解得
(2)设砝码的质量为,取走砝码后的过程是等温变化
,
,
由玻意耳定律得
联立解得
15、 (1);(2)或
【解析】
(1)设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R,圆心为,依图题意作出轨迹图如图所示:
由几何知识可得:
解得
根据牛顿第二定律可得
解得
(2)若速度较小,如图甲所示:
根据余弦定理可得
解得
若速度较大,如图乙所示:
根据余弦定理可得
解得
根据
得
,
若要求粒子不能进入圆形区域,粒子运动速度应满足的条件是
或2022-2023学年高考冲刺物理试题试卷
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、下列现象中,与原子核内部变化有关的是( )
A.天然放射现象 B.光电效应现象
C.原子发光现象 D.α粒子散射现象
2、在“油膜法估测分子的直径”实验中将油酸分子看成是球形的,所采用的方法是( )
A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想模型法 D.比值定义法
3、一物体在竖直方向运动的v—t图象如图所示。以下判断正确的是(规定向上方向为正)( )
A.第5s内与第6s内的加速度方向不同
B.第4s末~第6s末物体处于失重状态
C.前2s内物体克服重力做功的平均功率大于第6s内物体重力做功的平均功率
D.第2s末~第4s末的过程中,该物体的机械能守恒
4、如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,途经A、B、C三点,其中A、B之间的距离l1=3 m,B、C之间的距离l2=4 m.若物体通过l1、l2这两段位移的时间相等,则O、A之间的距离l等于( )
A. m B. m
C. m D. m
5、下列说法正确的是( )
A.组成原子核的核子越多,原子核的结合能越大,原子核越稳定
B.核反应方程,X为,该反应为α衰变
C.阴极射线可以在电场和磁场中偏转的现象,表明其本质是一种带电粒子流
D.用紫光照射某金属板能产生光电子,则用红光照射该金属板也一定能产生光电子
6、医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度.电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的.使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示.由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差.在达到平衡时,血管内部的电场可看做是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零.在某次监测中,两触点间的距离为3.00mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160 pV,磁感应强度的大小0.040T.则血流的速度的近似值和电极a、b的正负为
A.1.3m/s,a负、b正
B.2.7m/s,a 正、b负
C.1.3m/s,a 正、b负
D.2.7m/s,a 负、b正
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、下列说法中正确的是_________。
A.浸润液体在细管中上升的现象属于毛细现象
B.液晶既有液体的流动性,又具有光学各向异性
C.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
D.热量可以自发从高温传到低温,可以自发从低温传到高温
E.干湿泡湿度计中两个温度计读数相差越大,空气的相对湿度越大
8、下列说法正确的是( )
A.布朗运动就是液体分子的热运动
B.物体温度升高,并不表示物体内所有分子的动能都增大
C.内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化
D.分子间距等于分子间平衡距离时,分子势能最小
E.一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行
9、一竖直放置的轻弹簧,一端固定于地面,一端与质量为3kg的B固定在一起,质量为1kg的A放于B上。现在A和B正在一起竖直向上运动,如图所示。当A、B分离后,A上升0.2m到达最高点,此时B速度方向向下,弹簧为原长,则从A、B分离起至A到达最高点的这一过程中,下列说法正确的是(g取10m/s2)
A.A、B分离时B的加速度为g
B.弹簧的弹力对B做功为零
C.弹簧的弹力对B的冲量大小为6N·s
D.B的动量变化量为零
10、如图水平且平行等距的虚线表示某电场三个等势面,电势值分别为-U、O、U,实线是电荷量为-q的带电粒子的运动轨迹,a、b、c为轨迹上的三点,且都位于等势面上,不计重力。下列说法正确的( )
A.若粒子在a点的动能为2eV,则在c点的动能可能为0
B.粒子在b点所受电场力方向水平向右
C.粒子在三点的电势能大小为
D.粒子从a到c过程中电场力对它做的功为qU
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流.现有如下器材:
直流电源(电动势1.2V,内阻不计)
电流表A1(量程1A,内阻约2.1Ω)
电流表A2(量程622mA,内阻约5Ω)
电压表V1(量程1V,内阻约1kΩ)
电压表V2(量程15V,内阻约222kΩ)
滑动变阻器R1(阻值2~12Ω,额定电流1A)
滑动变阻器R2(阻值2~1kΩ,额定电流122mA)
(1)在该实验中,电流表应选择______(填“A1”或“A2”),电压表应选择______(填“V1”或“V2”),滑动变阻器应选择 ________(填“R1”或“R2”).
(2)某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路,请在乙图方框中完成实验的电路图________________.
(1)该同学连接电路后检查所有元器件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好.但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表示数不能调为零,则断路的导线为___________.
(4)如图是学习小组在实验中根据测出的数据,在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线.若将该灯泡与一个6.2Ω的定值电阻串联,直接接在题中提供的电源两端,请估算该小灯泡的实际功率P=______W(保留两位有效数字).(若需作图,可直接画在图中)
12.(12分)如图所示是研究电源电动势和电路内、外电压关系的实验装置。电池的两极A、B与电压表V2相连,位于两个电极内侧的探针a、b与电压表V1相连,R是滑动变阻器,电流表A测量通过滑动变阻器的电流,置于电池内的挡板向上移动可以使内阻减小。当电阻R的滑臂向左移动时,电压表V2的示数_______________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。若保持滑动变阻器R的阻值不变,将挡板向上移动,则电压表V1的示数变化量ΔU1与电流表示数变化量ΔI的比值_______________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示,两根平行的光滑金属导轨ab、cd与水平面成θ=固定,导轨间距离为L=1m,电阻不计,一个阻值为R=0.3Ω的定值电阻接在两金属导轨的上端。在导轨平面上边长为L的正方形区域内,有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B=1T。两根完全相同金属杆M和N用长度为l=0.5m的轻质绝缘硬杆相连,在磁场上方某位置垂直于导轨放置且与导轨良好接触,金属杆长度均为L、质量均为m=0.5kg、电阻均为r=0.6Ω,将两杆由静止释放,当杆M进入磁场后,两杆恰好匀速下滑,取g=10 m/s2。求:
(1)杆M进入磁场时杆的速度;
(2)杆N进入磁场时杆的加速度大小;
(3)杆M出磁场时,杆已匀速运动,求此时电阻R上已经产生的热量。
14.(16分)如图所示,在同一水平面上的两根光滑绝缘轨道,左侧间距为2l,右侧间距为l,有界匀强磁场仅存在于两轨道间,磁场的左右边界(图中虚线)均与轨道垂直。矩形金属线框abcd平放在轨道上,ab边长为l,bc边长为2l。开始时,bc边与磁场左边界的距离为2l,现给金属线框施加一个水平向右的恒定拉力,金属线框由静止开始沿着两根绝缘轨道向右运动,且bc边始终与轨道垂直,从bc边进入磁场直到ad边进入磁场前,线框做匀速运动,从bc边进入右侧窄磁场区域直到ad边完全离开磁场之前,线框又做匀速运动。线框从开始运动到完全离开磁场前的整个过程中产生的热量为Q。问:
(1)线框ad边刚离开磁场时的速度大小是bc边刚进入磁场时的几倍?
(2)磁场左右边界间的距离是多少?
(3)线框从开始运动到完全离开磁场前的最大动能是多少?
15.(12分)如图,导热性能良好的水平放置的圆筒形气缸与一装有水银的U形管相连,U形管左侧上端封闭一段长度为15cm的空气柱,U形管右侧用活塞封闭一定质量的理想气体.开始时U形管两臂中水银面齐平,活塞处于静止状态,此时U形管右侧用活塞封闭的气体体积为490mL,若用力F缓慢向左推动活塞,使活塞从A位置移动到B位置,此时U形管两臂中的液面高度差为10cm,已知外界大气压强为75cmHg,不计活塞与气缸内壁间的摩擦,求活塞移动到B位置时U形管右侧用活塞封闭的气体体积.
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、A
【解析】
A.天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子,从而发生α衰变或β衰变,反应的过程中核内核子数,质子数,中子数发生变化,故A正确;
B.光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出,没有涉及到原子核的变化,故B错误;
C.原子发光是原子跃迁形成的,即电子从高能级向低能级跃迁,释放的能量以光子形式辐射出去,没有涉及到原子核的变化,故C错误;
D.α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核,并没有涉及到核内部的变化,故D错误。
故选A。
2、C
【解析】
在“油膜法估测分子的直径” 实验中将油酸分子看成是球形的,所采用的方法是理想模型法,故C项正确,ABD三项错误。
3、B
【解析】
A.v—t图象图线的斜率表示运动的加速度,第5s内与第6s内的斜率相同,则加速度方向相同,故A错误;
B.第4s末~第6s末图线斜率为负,则加速度为负值,即加速度的方向向下,物体处于失重状态,故B正确;
C.v—t图象图线与坐标轴所围面积表示物体的位移,由图线可知,前2s内物体物体的位移大小为
第6s内物体的位移大小为
则前2s内克服重力做功的平均功率为
第6s内物体重力做功的平均功率为
所以前2s内克服重力做功的平均功率等于第6s内物体重力做功的平均功率,故C错误;
D.第2s末~第4s末的过程中,物体匀速运动,动能不变,但物体升高,所以该物体的机械能增加,故D错误。
故选B。
4、D
【解析】
设物体运动的加速度为a,通过O、A之间的距离l的时间为t,通过l1、l2每段位移的时间都是T,根据匀变速直线运动规律,
l=at2
l+l1=a(t+T)2
l+l1+l2=a(t+2T)2
l2-l1=aT2
联立解得
l=m.
A. m,选项A不符合题意;
B. m,选项B不符合题意;
C. m,选项C不符合题意;
D. m,选项D符合题意;
5、C
【解析】
A.原子核的比结合能越大,原子核越稳定,选项A错误;
B.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知,核反应方程,X为,该反应为原子核的人工转变方程,选项B错误;
C.阴极射线可以在电场和磁场中偏转的现象,表明其本质是一种带电粒子流,选项C正确;
D.用紫光照射某金属板能产生光电子,因红光的频率小于紫外线,则用红光照射该金属板不一定能产生光电子,选项D错误;
故选C.
6、C
【解析】
血液中正负离子流动时,根据左手定则,正离子受到向上的洛伦兹力,负离子受到向下的洛伦兹力,所以正离子向上偏,负离子向下偏,则a带正电,b带负电.最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零,则有:,代入数据解得:v=1.3m/s,故C正确,ABD错误.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、ABC
【解析】
A. 浸润液体在细管中上升的现象属于毛细现象,选项A正确;
B.液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向异性;选项B正确;
C.根据热力学第二定律可知,一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。选项C正确;
D.热量可以自发从高温传到低温,但不能自发从低温传到高温。选项D错误;
E.干泡温度计显示空气温度,湿泡温度计显示的是浸水纱布的温度,空气相对湿度越小(越干燥),则湿泡处水挥发越快,温度越低,两个温度计差值就越大,选项E错误。
故选ABC。
8、BDE
【解析】
A.布朗运动是固体小微粒的运动,不是分子的运动,A错误;
B.温度升高,平均动能增大,但不是物体内所有分子的动能都增大,B正确;
C.根据热力学第二定律,内能可以不全部转化为机械能而不引起其他变化,理想热机的效率也不能达到100%,C错误;
D.根据分子势能和分子之间距离关系可知,当分子间距离等于分子间平衡距离时,分子势能最小,D正确;
E.一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行,E正确。
故选BDE。
9、ABC
【解析】
A、由分离的条件可知,A、B物体分离时二者的速度、加速度相等,二者之间的相互作用力为0,对A分析可知,A的加速度,所以B的加速度为g,故A正确;
B、 A、B物体分离时弹簧恢复原长,A到最高点弹簧恢复原长,从A、B分离起至A到达最高点的这一过程中弹簧的弹性势能变化为零,所以弹簧对B做的功为零,故B正确;
CD、A、B物体分离后A做竖直上抛运动,可知竖直上抛的初速度,上升到最高点所需的时间:,由运动的对称性可知此时B的速度为2m/s,方向竖直向下,对B在此过程内用动量定理(规定向下为正方向)得:,解得弹簧的弹力对B的冲量大小为:,B的动量变化量为,故C正确,D错误;
故选ABC。
10、CD
【解析】
A.由题意可知,a点的电势低于c点电势,带负电的粒子在a点的电势能大于c点的电势能,由能量守恒可知,粒子在a点的动能小于在c点的动能,故A错误;
B.因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的,由此可判断电场是匀强电场,根据电场线与等势面垂直,电场线竖直向上,结合轨迹的弯曲方向知粒子在b点的电场力竖直向下,故B错误;
C.由题可知
根据负电荷在电势高处电势能小可知
故C正确;
D.粒子由a到c过程中电场力做正功,则有
故D正确。
故选CD。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、A2 V1 R1 h 2.17W(2.15W~2.18W)
【解析】
(1)[1]灯泡额定电流
I=P/U=1.5/1A=2.5A,
电流表选A2(量程622mA,内阻约5Ω);
[2]灯泡额定电压为1V,如果选择15V量程则误差太大,故电压表只能选V1(量程1V,内阻约1kΩ);
[1]描述小灯泡的伏安特性曲线,要求电流从零开始变化,需采用分压电路.为保证电路安全,方便实验操作,滑动变阻器应选:R1(阻值2 12Ω,额定电流1A);
(2)[4]由实物电路图可知,滑动变阻器采用分压接法,电流表采用外接法.根据实物电路图作出电路图,如图所示:
[5]小灯泡的亮度可以发生变化,但电压表、电流表无法调为零,说明分压电路变成限流电路,导线h断路;
(4)[6]电动势为1V的电源与6.2Ω的定值电阻串联组成等效电源,在灯泡伏安特性曲线中作出等效电源的U I图象,如图所示:
两图象的交点坐标值为:
U=1.2V,I=2.1A,
灯泡功率为:
P=UI=1.2V×2.1A≈2.16W.
12、变小 不变
【解析】
[1]根据题意,电压表测量是电源的内电压,电压表测量是路端电压,由闭合电路欧姆定律:
可知,当电阻的滑臂向左移动时外电阻减小,总电流增大,由:
可知内电压变大,故电压表2的示数变小;
[2]因电源电动势等于电源内外电路之和,故电压表1和电压表2的示数之和不变;若保持滑动变阻器的阻值不变,将挡板向上移动,则电源的内电阻将减小,根据
结合数学推理可知:
所以电压表1的示数变化量与电流表示数变化量的比值大小等于电源的内阻,由于挡板向上运动时,液体的横截面积变大,根据电阻定律:
可知内电阻减小,故比值变小。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)4m/s(2)1.67m/s2(3)3.42J
【解析】
(1)杆M进入磁场时,根据平衡条件
2mgsinθ=I1LB
电路中总电阻
R1=+r=0.8Ω
由闭合电路欧姆定律I1=,由法拉第电磁感应定律E1=BLv1,由以上各式可得
v1=4m/s
(2)杆N进入磁场时杆的速度为v1=4m/s,此时电路中总电阻
R2=+R=0.6Ω
根据牛顿第二定律
2mgsinθ-I2LB=2ma
I2=
解得
a=-m/s2≈-1.67m/s2
杆N进入磁场时杆的加速度大小为1.67m/s2。
(3)从杆M进入磁场到杆N进入磁场的过程中,电阻R上的电流
IR=I1=A
此过程产生的热量Q1=Rt,t=
解得
Q1=J
杆M出磁场时,根据平衡条件
2mgsinθ=I2LB
I2=
E2=BLv2
解得
v2=3m/s
从杆N进入磁场到杆M出磁场时,系统减少的机械能转化为焦耳热
ΔE=2mg(L-l)sin θ+×2mv-×2mv=6 J
此过程电阻R上产生的热量Q2=3J,全过程电阻R上已产生的热量
Q1+Q2≈3.42J
14、 (1)线框ad边刚离开磁场时的速度大小是bc边刚进入磁场时速度的4倍;(2)磁场左右边界间的距离是32l;(3)线框从开始运动到完全离开磁场前的最大动能是Q。
【解析】
(1)设磁感强度为B,设线框总电阻为R,线框受的拉力为F,bc边刚进磁场时的速度为v1,则感应电动势为:
E1=2Blv1
感应电流为:
线框所受安培力为:
F1=2BI1l
线框做匀速运动,其受力平衡,即:F1=F,联立各式得:
设ad边离开磁场之前,线框做匀速运动的速度为v2,同理可得:
所以:
v2=4v1;
(2)bc边进入磁场前,线框做匀加速运动,设加速度为a,bc边到达磁场左边界时,线框的速度为
从ad边进入磁场到bc边刚好进入右侧窄磁场区域的过程中线框的加速度仍为a,由题意可知bc边刚进入右侧窄磁场区域时的速度为:
v2=4v1,
从线框全部进入磁场开始,直到bc边进入右侧窄磁场前,线框做匀加速运动,设位移为s1,则:
将,代入得:
s1=30l
磁场左右边界间的距离为:
s=l+s1+l=32l;
(3)整个过程中,只有拉力F和安培力对线框做功,线框离开磁场之前,动能最大,设最大动能为Ek,由动能定理有:
WF+W安=Ek-0
由:
WF=F(2l+s+l)=35Fl
W安=-F×3l
及
Q=-W安
可知:
线框的最大动能为:
。
15、300mL
【解析】
对左侧密闭气体,设管横截面积为S,初态:P1=P0=75cmHg,
由等温变化可得:P1V1= P′1V′1
对右侧气体,末态:P′2= P′1+10
由等温变化可得:P2V2= P′2V′2
解得:V′2=300mL2023年高三考前冲刺模拟预测题物理试题试卷
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、某实验小组模拟远距离输电的原理图如图所示,A、B为理想变压器,R为输电线路的电阻,灯泡L1、L2规格相同,保持变压器A的输入电压不变,开关S断开时,灯泡L1正常发光,则( )
A.仅将滑片P上移,A的输入功率不变 B.仅将滑片P上移,L1变暗
C.仅闭合S,L1、L2均正常发光 D.仅闭合S,A的输入功率不变
2、一定质量的乙醚液体全部蒸发,变为同温度的乙醚气体,在这一过程中( )
A.分子引力减小,分子斥力减小 B.分子势能减小
C.乙醚的内能不变 D.分子间作用力增大
3、如图,一两端封闭的玻璃管在竖直平面内倾斜放置,与水平面间的夹角为θ,一段水银柱将管内一定质量气体分割成两部分。在下列各种情况中,能使管中水银柱相对玻璃管向a端移动的情况是( )
A.降低环境温度 B.在竖直平面内以b点为轴逆时针缓慢转动玻璃管
C.保持θ角不变,使玻璃管减速上升 D.使玻璃管垂直纸面向外做加速运动
4、图中ae为珠港澳大桥上四段l10m的等跨钢箱连续梁桥,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t,则通过ce段的时间为
A.t B.t C.(2-)t D.(2+) t
5、如图所示,在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈,上线圈两端u=51sin314tV的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是
A.2.0V B.9.0V
C.12.7V D.144.0V
6、下列说法正确的是( )
A.图甲中,有些火星的轨迹不是直线,说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的
B.图乙中,两个影子在x、y轴上的运动就是物体的两个分运动
C.图丙中,小锤用较大的力去打击弹性金属片,A、B两球可以不同时落地
D.图丁中,做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力大于所需要的向心力
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、关于简谐运动,以下说法正确的是______。
A.在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式中,F为振动物体所受的合外力,k为弹簧的劲度系数
B.物体的速度再次相同时,所经历的时间一定是一个周期
C.位移的方向总跟加速度的方向相反,跟速度的方向相同
D.水平弹簧振子在简谐振动中动能和势能的和是不变的
E.物体运动方向指向平衡位置时,速度的方向与位移的方向相反;背离平衡位置时,速度方向与位移方向相同
8、小滑块以100J的初动能从倾角为37°的固定斜面底端O上滑,小滑块沿斜面上滑、下滑过程中的动能Ek随离开O点的位移x变化的图线如图中Ⅰ、Ⅱ所示。已知sin37°=0.6,重力加速度取10m/s2,则( )
A.小滑块的质量为2kg B.小滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C.x=1m时小滑块的动能为60J D.小滑块的最大位移为5m
9、无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比,与导线到这一点的距离成反比,即(式中k为常数)。如图所示,两根相距L的无限长直导线MN通有大小相等、方向相反的电流,a点在两根导线连线的中点,b点在a点正上方且距两根直导线的距离均为L,下列说法正确的是( )
A.a点和b点的磁感应强度方向相同
B.a点和b点的磁感应强度方向相反
C.a点和b点的磁感应强度大小之比为
D.a点和b点的磁感应强度大小之比为
10、把光电管接成如图所示的电路,用以研究光电效应。用一定频率的可见光照射光电管的阴极,电流表中有电流通过,则( )
A.用紫外线照射,电流表中一定有电流通过
B.用红外线照射,电流表中一定无电流通过
C.保持照射光不变,当滑动变阻器的滑片向端滑动时,电流表示数可能不变
D.将电路中电池的正负极反转连接,电流表中一定没有电流通过
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)某研究性学习小组从一个数码设备中拆下了一个旧电池,已知该电池的电动势约为12V内阻约为2Ω,该小组的同学为了测定电池的电动势和内阻,从实验室借来了如下实验器材:
A.电压表(量程为0~3V,内阻为2kΩ) B.电流表(量程为0~3A,内阻约为0.1Ω)
C.定值电阻4kΩ D.定值电阻8kΩ E.定值电阻1Ω F.定值电阻3Ω
G.滑动变阻器0~20Ω H.滑动变阻器0~2kΩ I.开关一个,导线若干
(1)该小组的同学设计了如图甲所示的实验电路,电阻R1应选____________,电阻R2应选__________,滑动变阻器应选__________。(选填相应器材前面的字母)
(2)开关闭合以前,应将滑动变阻器的滑片调至__________(填“最左端”或“最右端”),闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,可得到多组电压表和电流表的读数U和I,利用得到的实验数据作出U-I图像如图乙所示,根据图像可知该电池的电动势E=__________ V,内阻r=__________Ω。(计算结果保留三位有效数字)
12.(12分)甲实验小组利用图(a)装置探究机械能守恒定律.将小钢球从轨道的不同高度h处静止释放,斜槽轨道水平末端离落点的高度为H,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.(g取10 m/s2)
(1)若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足s2=______(用H、h表示).
(2)图(b)中图线①为根据实验测量结果,描点作出的s2–h关系图线;图线②为根据理论计算得到的s2–h关系图线.对比实验结果,发现自同一高度静止释放的钢球,实际水平抛出的速率______(选填“小于”或“大于”)理论值.造成这种偏差的可能原因是______________________.乙实验小组利用同样的装置“通过频闪照相探究平抛运动中的机械能守恒”.将质量为0.1 kg的小钢球A由斜槽某位置静止释放,由频闪照相得到如图(c)所示的小球位置示意图,O点为小球的水平抛出点.
(3)根据小球位置示意图可以判断闪光间隔为______s.
(4)以O点为零势能点,小球A在O点的机械能为______J;小球A在C点时的重力势能为______J,动能为______J,机械能为______J.
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示,空间存在一方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电场强度的大小为E,磁感应强度的大小为B,电场和磁场的分界面为水平面,用图中虚线表示。界面上O点是电场中P点的垂足,M点位于O点的右侧,OM=d,且与磁场方向垂直。一个质量为加、电荷量为g的带负电的粒子,从P点以适当的速度水平向右射出。恰好能经过M点,然后历经磁场一次回到P点。不计粒子的重力。求:
(1)P点离O点的高度h;
(2)该粒子从P点射岀时的速度大小v0。
14.(16分)如图甲所示,水平台面AB与水平地面间的高度差,一质量的小钢球静止在台面右角B处。一小钢块在水平向右的推力F作用下从A点由静止开始做向右直线运动,力F的大小随时间变化的规律如图乙所示,当时立即撤去力F,此时钢块恰好与钢球发生弹性正碰,碰后钢块和钢球水平飞离台面,分别落到地面上的C点和D点。已知B、D两点间的水平距离是B、C两点间的水平距离的3倍,钢块与台面间的动摩擦因数,取。求:
(1)钢块的质量m1;
(2)B、C两点间的水平距离x1。
15.(12分)如图所示为一个带有阀门K、容积为2dm3的容器(容积不可改变)。先打开阀门让其与大气连通,再用打气筒向里面打气,打气筒活塞每次可以打进1×105Pa、200cm3的空气,忽略打气和用气时气体的温度变化(设外界大气的压强po=1×105Pa)
(i)若要使气体压强增大到5.0×105Pa,应打多少次气
(ii)若上述容器中装的是5.0×105Pa的氧气,现用它给容积为0.7dm3的真空瓶充气,使瓶中的气压最终达到符合标准的2.0×105Pa,则可充多少瓶
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
AB.仅将滑片P上移,则升压变压器的副线圈匝数变小,所以输出电压变小,相应的B变压器的输入电压降低,输出电压也降低,所以L1两端电压变小。输出功率变小,则A变压器的输入功率也变小,故A错误,B正确;
CD.仅闭合S,则B变压器的负载电阻变小,输出总电流变大,输出功率变大,则升压变压器A的输入功率也变大。相应的输电线上的电流变大,输电线上损失的电压变大,B变压器的输入电压变小,输出电压也变小,即灯泡两端的电压变小,灯泡不能正常发光,故CD错误。
故选B。
2、A
【解析】
A. 乙醚液体蒸发过程,分子间的距离变大,分子间的引力和斥力都会减小,故A正确;
B. 蒸发过程中乙醚分子要克服分子间的引力做功,分子势能增加,故B错误;
C. 一定质量的乙醚液体全部蒸发,变为同温度的乙醚气体过程中,要从外界吸收热量,由于温度不变,故分子平均动能不变,而蒸发过程中乙醚分子要克服分子间的引力做功,分子势能增加,故内能增加,故C错误;
D. 由于乙醚液体蒸发过程,分子间的距离变大,分子之间的作用力从0开始,先增大后减小,故D错误。
故选:A。
3、C
【解析】
A. 假定两段空气柱的体积不变,即V1,V2不变,初始温度为T,当温度降低△T时,空气柱1的压强由p1减至p′1,△p1=p1 p′1,空气柱2的压强由p2减至p′2,△p2=p2 p′2,
由查理定律得:
,
,
因为p2=p1+h>p1,所以△p1<△p2,即水银柱应向b移动。故A错误;
B. 在竖直平面内以b点为轴逆时针缓慢转动玻璃管,使θ角变大,若水银柱相对玻璃管不动,则增大了水银柱对下部气体的压力,水银柱向b端移动,故B错误;
C. 玻璃管竖直向上减速运动,加速度向下,水银柱失重,若水银柱相对玻璃管不动,水银柱对下部气体压力减小,水银柱向a端移动,故C正确;
D. 使玻璃管垂直纸面向外做加速运动不会影响水银柱竖直方向上的受力,水银柱的位置不变,故D错误。
4、C
【解析】
设汽车的加速度为a,经历bc段、ce段的时间分别为t1、t2,根据匀变速直线运动的位移时间公式有:, ,,解得:,故C正确,A、B、D错误;
故选C。
5、A
【解析】
由得,其中,得,因此题中两线圈并非处于理想状态,会出现漏磁,所以交流电压表的读数小于9.0 V,故选项A正确.
6、B
【解析】
A.题图甲中炽热微粒是沿砂轮的切线方向飞出的,但是由于重力及其他微粒的碰撞而改变了方向,故A错误;
B.题图乙中沿y轴的平行光照射时,在x轴上的影子就是x轴方向的分运动,同理沿x轴的平行光照射时,在y轴上的影子就是y轴方向的分运动,故B正确;
C.无论小锤用多大的力去打击弹性金属片,只会使得小球A的水平速度发生变化,而两小球落地的时间是由两球离地面的高度决定的,所以A、B两球总是同时落地,故C错误;
D.做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力等于所需要的向心力,故D错误。
故选B。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、ADE
【解析】
A.简谐运动的回复力表达式为,对于弹簧振子而言,F为振动物体所受的合外力,k为弹簧的劲度系数,故A正确;
B.一个周期内有两次速度大小和方向完全相同,故质点速度再次与零时刻速度相同时,时间可能为一个周期,也可能小于一个周期,故B错误;
C.位移方向总跟加速度方向相反,而质点经过同一位置,位移方向总是由平衡位置指向质点所在位置,而速度方向两种,可能与位移方向相同,也可能与位移方向相反,故C错误;
D.水平弹簧振子在简谐振动时,只有弹簧的弹力做功,系统的机械能守恒,则动能和势能的和是不变,故D正确;
E.回复力与位移方向相反,故加速度和位移方向相反;但速度可以与位移相同,也可以相反;物体运动方向指向平衡位置时,速度的方向与位移的方向相反;背离平衡位置时,速度方向与位移方向相同;故E正确。
故选ADE。
8、ABD
【解析】
AB.设小滑块的质量为m,小滑块与斜面间的动摩擦因数为,小滑块沿斜面上滑x=3m过程中,根据动能定理,有
小滑块沿斜面下滑x=3m过程中,根据动能定理,有
解得:m=2kg,=0.5,故AB正确;
C.由图像可知,小滑块上滑和下滑经过x=1m位置时,小滑块的动能为80J或16J,故C错误;
D.将图线延长,与x轴的交点横坐标为5m,此时动能为零,即小滑块的最大住移为5m,故D正确。
故选ABD。
9、AD
【解析】
设通电导线在距离L处产的磁感应强度大小为,两导线MN在b点产生的磁感应强度方向成120°角,磁感应强度的矢量合为,方向垂直MN向下;两导线MN在a点产生的磁感应强度大小均为,磁感应强度的矢量合为,方向垂直MN向下;所以a点和b点的磁感应强度方向相同,大小之比为,故AD正确,BC错误。
故选AD。
10、AC
【解析】
A.紫外线的频率高于可见光,照射时能发生光电效应,电流表中一定有电流通过。所以A正确;
B.红外线的频率低于可见光,其光子能量更小。红外线的频率有可能大于阴极的截止频率,则可能发生光电效应,电流表中可能有电流通过。所以B错误;
C.当滑片向端滑动时,光电管两端电压增大,其阳极吸收光电子的能力增强。但若在滑动前电流已经达到饱和光电流,则增大电压光电流也不会增大。所以C正确;
D.将电路中电池的正负极反接,光电子处在反向电压下,若光电子的动能足够大,电流表中可能有电流通过。所以D错误。
故选AC。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、D F G 最右端 12.5 1.69
【解析】
(1)[1][2][3].电压表量程为0~3V,内阻为2kΩ,则要要使此电压表的量程扩大到12V左右,则需串联一个 8kΩ的电阻,故定值电阻选择D;电源内阻为2Ω左右,R2做为保护电阻,则应该选择与内阻阻值相当的F即可;滑动变阻器选择与内阻阻值差不多的G即可;
(2)[4].开关闭合以前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大的最右端;
(3)[5][6].根据图像可知外电路电流为0时电压表读数为2.5V,则此时路段电压为5×2.5V=12.5V,即电源电动势为E=12.5V,内阻
12、(1)4Hh (2)小于 轨道与小球间存在摩擦或小球的体积过大 (3)0.1 (4)0.112 5 –0.8 0.912 5 0.112 5
【解析】
(1)对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动,运用动能定理研究得:
mgh=mv2
解得:
对于平抛运动,运用平抛运动的规律得出:在竖直方向:H=gt2
则有: --------①
在水平方向:s=vt-------------②
由①②得: 所以:s2=4Hh
(2)对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线中发现:自同一高度静止释放的钢球,也就是h为某一具体数值时,理论的s2数值大于实验的s2数值,根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定,所以实验中水平抛出的速率小于理论值.从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著,认为造成上述偏差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力,或小球的体积过大造成的阻力过大;由于摩擦阻力做功损失了部分机械能,所以造成实验中水平抛出的速率小于理论值.
(3)根据△y=gT2得:,
(4)设O点下一个点为B点,根据运动学公式得 ,水平初速度 ,所以小球A在O点的速度v0=1.5m/s,
小球A在C点时的速度
小球A在O点的机械能E0=0+×0.1×(1.5)2=0.1125 J
因O点为小球的水平抛出点,且以O点为零势能点,则小球A在C点时的重力势能为EP=mgh=-0.8J;在C点的动能:EkC=mvc2=0.9125J;
小球A在C点时的机械能EC=×m×vc2+(-mgh0C)=0.9125-0.8=0.1125J
点睛:本题从新的角度考查了对机械能守恒实定律的理解,有一定的创新性,很好的考查了学生的创新思维,掌握平抛运动的处理方法,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动.
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、(1);(2)
【解析】
(1)分析如图所示
P到M做类平抛运动,进入磁场B中做匀速圆周运动,设在M点的速度v的方向与水平方向夹角为θ,在磁场中做匀速圆周运动的半径为r,有
Eq=ma
解得
(2)在电场中,有
d=v0t
vy=at
解得
14、 (1)0.3kg;(2)0.6m
【解析】
(1)设碰前钢块的速度大小为v,碰后,钢块、钢球的速度大小分别为和,钢块、钢球均做平抛运动,根据水平位移关系可知
钢块与钢球发生弹性正碰,由动量守恒可知
由机械能守恒可知
联立解得
(2)根据图乙图像,图线与t轴所包围的面积表示冲量,则时间内,推力冲量大小为
根据动量定理
解得
在根据第一问碰撞过程,可以求得
碰撞后,钢块做平抛运动,则
解得
15、(1)40次 (2)4瓶
【解析】
(1)设需要打气n次,因每次打入的气体相同,故可视n次打入的气体一次性打入,
则气体的初状态:,
末状态:,
其中:
由玻意尔定律:
代入数据解得:;
(2)设气压为时气体的体积为,则
由玻意尔定律有:
代入数据解得:
真空瓶的容积为
因:
故可充4瓶。2023届高三考前冲刺测试卷物理试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、、两车在同一车道以的速度同向匀速直线行驶,车在前,车在后,两车相距,某时刻()车突然发现前面有一路障,其后车运动的速度,时间图象如图所示,后车立即刹车,若两车不发生碰撞,则加速度为( )
A. B. C. D.
2、两辆汽车a、b在两条平行的直道上行驶。t=0时两车并排在同一位置,之后它们运动的v-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.汽车a在10s末向反方向运动
B.汽车b一直在物体a的前面
C.5s到10s两车的平均速度相等
D.10s末两车相距最近
3、新型冠状病毒在显微镜下的形状如图所示,他的大小在纳米的数量级下,根据我们高中所学内容,下列单位属于国际基本单位的是( )
A.长度 B.m C.nm D.m/s
4、几位同学利用课余时间测一干涸的半球形蓄水池的直径。身高为1.80m的小张同学站在池边从头顶高处水平向池中投掷小石子,石子刚好落到池底的正中央,小李同学用手机的秒表记录的小石子运动时间为1.6s。不计空气阻力,重力加速度取10m/s2。可知水池的直径为( )
A.3.6m B.11m C.12.8m D.22m
5、如图所示,箱子中固定有一根轻弹簧,弹簧上端连着一个重物,重物顶在箱子顶部,且弹簧处于压缩状态。设弹簧的弹力大小为F,重物与箱子顶部的弹力大小为FN。当箱子做竖直上抛运动时( )
A.F=FN=0 B.F=FN≠0 C.F≠0,FN=0 D.F=0,FN≠0
6、一额定电压U额=150V的电动机接在电压U1=5V的直流电源上时未转动,测得此时流过电动机的电流I1=0.5A。现将该电动机接入如图所示的电路,用以提升质量m=50kg的重物,当电源供电电压恒为U2=200V时,电动机正常工作,保护电阻R=10Ω,不计一切摩擦,g=10m/s2电动机正常工作时,下列说法正确的是( )
A.电动机线圈的直流电阻r=30Ω
B.电动机的铭牌应标有“150V,10A"字样
C.重物匀速上升的速度大小v=2m/s
D.若重物被匀速提升h=60m的高度,整个电路消耗的电能为E总=6×104J
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、如图所示,质量为 m 的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦。a 态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,b 态是气缸从容器中移出后,在室温(27 °C)中达到的平衡状态。气体从 a 态变化到 b 态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能,下列说法中正确的是( )
A.与 b 态相比,a 态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多
B.与 a 态相比,b 态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大
C.在相同时间内,a、b 两态的气体分子对活塞的冲量相等
D.从 a 态到 b 态,气体的内能增加,外界对气体做功,气体向外界释放了热量
E.从 a 态到 b 态,气体的内能增加,气体对外界做功,气体向外界吸收了热量
8、如图所示,小车质量为,小车顶端为半径为的四分之一光滑圆弧,质量为的小球从圆弧顶端由静止释放,对此运动过程的分析,下列说法中正确的是(g为当地重力加速度)( )
A.若地面粗糙且小车能够静止不动,则地面对小车的静摩擦力最大为
B.若地面粗糙且小车能够静止不动,则地面对小车的静摩擦力最大为
C.若地面光滑,当小球滑到圆弧最低点时,小车速度为
D.若地面光滑,当小球滑到圆弧最低点时,小车速度为
9、如图所示为回旋加速器的原理图,两个D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中,两D形盒间接入一高频交流电源,用回旋加速器给A、B两个不同粒子分别加速,A粒子的电荷量为q1、质量为m1,加速后获得的最大动能为,最大速度为;B粒子的电荷量为q2、质量为m2,加速后获得的最大动能为,最大速度为,已知两次加速过程中所接入的高频交流电源频率相等,所加的匀强磁场也相同,则下列关系一定正确的是
A., B.
C. D.
10、一物体静止在粗糙水平地面上,受到一恒力F作用开始运动,经时间t0,其速度变为v;若物体由静止开始受恒力2F作用,经时间t0,其速度可能变为( )
A.v B.2v C.3v D.4v
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)某实验小组利用如下器材设计电路先测量未知电阻阻值,再测量电源的电动势及内阻。实验电路图如甲图所示,实验室提供的器材有:
电源E(电动势约4.5V,内阻为r)
电流表A1(量程0~15mA,内阻为r1=10Ω)
电流表A2(量程0~100mA,内阻为r2=1.5Ω)
定值电阻R1(阻值R1=90Ω)
定值电阻R2(阻值R2=190Ω)
滑动变阻器R3(阻值范围0~30Ω)
电阻箱R4(阻值范围0~99.99Ω)
待测电阻Rx(电阻约55Ω)
开关S,导线若干
(1)图甲中电阻A应选____,电阻B应选___(填符号);
(2)实验小组通过处理实验数据,作出了两电流表示数之间的关系,如图乙所示,则待测电阻电阻Rx的阻值为____;
(3)测电源电动势和内阻时,某实验小组通过处理实验数据,作出了电阻B阻值R与电流表A2电流倒数之间的关系,如图丙所示,则待测电源的电动势为____,内阻为____(结果保留两位有效数字)。
12.(12分)某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的仪表——欧姆表.
(1)先用如图a所示电路测量该电压表的内阻,图中电源内阻可忽略不计,闭合开关,将电阻箱阻值调到3kΩ时,电压表恰好满偏;将电阻箱阻值调到12 kΩ时,电压表指针指在如图b所示位置,则电压表的读数为____V.由以上数据可得电压表的内阻RV=____kΩ.
(2)将图a的电路稍作改变,在电压表两端接上两个表笔,就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表,如图c所示,为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度,进行了如下操作:闭合开关,将两表笔断开,调节电阻箱,使指针指在“3.0V”处,此处刻度应标阻值为____(填“0”或“∞”);再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度,则“1 V”处对应的电阻刻度为____kΩ.
(3)若该欧姆表使用一段时间后,电池内阻不能忽略且变大,电动势不变,但将两表笔断开时调节电阻箱,指针仍能满偏,按正确使用方法再进行测量,其测量结果将____.
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.无法确定
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示,弯成四分之三圆弧的细杆竖直固定在天花板上的点,细杆上的两点与圆心在同一水平线上,圆弧半径为0.8m。质量为0.1kg的有孔小球(可视为质点)穿在圆弧细杆上,小球通过轻质细绳与质量也为0.1kg小球相连,细绳绕过固定在处的轻质小定滑轮。将小球由圆弧细杆上某处由静止释放,则小球沿圆弧杆下滑,同时带动小球运动,当小球下滑到点时其速度为4m/s,此时细绳与水平方向的夹角为37°,已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,cos16°=0.1.问:
(1)小球下滑到点时,若细绳的张力,则圆弧杆对小球的弹力是多大?
(2)小球下滑到点时,小球的速度是多大?方向向哪?
(3)如果最初释放小球的某处恰好是点,请通过计算判断圆弧杆段是否光滑。
14.(16分)质量为的小型无人机下面悬挂着一个质量为的小物块,正以的速度匀速下降,某时刻悬绳断裂小物块竖直下落,小物块经过落地,已知无人机运动中受到的空气阻力大小始终为其自身重力的0.1倍,无人机的升力始终恒定,不计小物块受到的空气阻力,重力加速度为,求当小物块刚要落地时:
(1)无人机的速度;
(2)无人机离地面的高度。
15.(12分)如图所示,一列简谐横波沿轴正方向以的速度传播,当波传播到坐标原点时开始计时,点处质点的振动方程为,轴上的点横坐标,求:
(1)点处的质点第二次到达波谷的时刻;
(2)当点处的质点运动的路程为1m时,点处的质点运动的路程。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、D
【解析】
假设两车在速度减为零时恰好没有相撞,则两车运动的速度—时间图象如图所示,由“面积法”可知,在该过程中位移分别为:
,
,
则有:
,
假设成立,由图象可知,车的加速度大小:
,
故D符合题意,ABC不符合题意。
2、B
【解析】
A.汽车a的速度一直为正值,则10s末没有反方向运动,选项A错误;
B.因v-t图像的面积等于位移,由图可知,b的位移一直大于a,即汽车b一直在物体a的前面,选项B正确;
C.由图像可知,5s到10s两车的位移不相等,则平均速度不相等,选项C错误;
D.由图像可知8-12s时间内,a的速度大于b,两车逐渐靠近,则12s末两车相距最近,选项D错误;
故选B。
3、B
【解析】
国际单位制规定了七个基本物理量,分别为长度(m)、质量(kg)、时间(s)、热力学温度(K)、电流(A)、发光强度(cd)、物质的量(mol),它们的国际单位是基本单位,而由物理量之间的关系式推导出来的单位叫做导出单位,A项的长度是基本物理量,B项的m是国际制基本单位,C项的nm是非国际制基本单位,D项的m/s是导出单位,故B正确,ACD错误。
故选B。
4、D
【解析】
设水池的半径为R,人身高为h,根据平抛运动的规律,在竖直方向,有
代入数据解得R=11m,则直径为22m,故ABC错误,D正确。
故选D。
5、B
【解析】
刚开始时,对重物受力分析,根据受力平衡有,,弹簧的弹力大于重力;当箱子做竖直上抛运动时,重物处于完全失重状态,弹簧仍然处于压缩状态,弹簧的弹力F与箱子顶部的弹力FN大小相等,故B正确,ACD错误。
故选B。
6、D
【解析】
A.电动机不转动时的电阻即线圈的直流电阻,由欧姆定律知,
故A错误;
B.电动机的额定电流
电动机的铭牌应标有“150V,5A”字样,故B错误;
C.由
得,重物匀速上升的速度大小
故C错误;
D.因重物上升60m的时间
由得
故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、ACE
【解析】
A.因压强不变,而由a到b时气体的温度升高,故可知气体的体积应变大,故单位体积内的分子个数减少,故a状态中单位时间内撞击活塞的个数较多,故A正确;
BC.因压强不变,故气体分子在单位时间内撞击器壁的冲力不变,故冲量不变,故B错误,C正确;
DE.因从a到b,气体的温度升高,故内能增加;因气体体积增大,故气体对外做功,则由热力学第一定律可知气体应吸热,故D错误,E正确;
故选ACE。
8、BC
【解析】
AB.若地面粗糙且小车能够静止不动,设圆弧半径为R,当小球运动到半径与竖直方向的夹角为θ时,速度为v.
根据机械能守恒定律有:
mv2=mgRcosθ
由牛顿第二定律有:
N-mgcosθ=m
解得小球对小车的压力为:
N=3mgcosθ
其水平分量为
Nx=3mgcosθsinθ=mgsin2θ
根据平衡条件知,地面对小车的静摩擦力水平向右,大小为:
f=Nx=mgsin2θ
可以看出:当sin2θ=1,即θ=45°时,地面对车的静摩擦力最大,其值为fmax=mg.
故A错误,B正确.
CD.若地面光滑,当小球滑到圆弧最低点时,小车的速度设为v′,小球的速度设为v.小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mv-Mv′=0;
系统的机械能守恒,则得:
mgR=mv2+Mv′2,
解得:
v′=.
故C正确,D错误.
故选BC.
【点睛】
本题中地面光滑时,小车与小球组成的系统在水平方向所受合外力为零,系统在水平方向动量守恒,但系统的总动量并不守恒.
9、BC
【解析】
AC.由于两个粒子在同一加速器中都能被加速,则两个粒子在磁场中做圆周运动的周期相等,由可知,两粒子的比荷一定相等,即,选项A错误,选项C正确;
B.粒子最终获得的速度,由于两粒子的比荷相等,因此最终获得的速度大小相等,选项B正确;
D.粒子最后获得的最大动能
由于粒子的比荷相等,因此
选项D错误;
故选BC.
10、CD
【解析】
设恒力与水平方向夹角为,物体质量为m,动摩擦力因数为,由牛顿第二定律有
得
同理当拉力变为2F时,有
由速度公式可知,速度将大于原来的2倍,故AB错误,CD正确。
故选CD。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、 50 4.2 0.50
【解析】
(1)[1][2].因待测电源的电动势为4.5V,则电流表A1与电阻R2串联,相当于量程为的电压表,可知图甲中电阻A应选R2;电阻B应选阻值能改变且能够读数的电阻箱R4;
(2)[3].由图可知,当I1=12mA时I2=60mA,可得
(3)[4][5].由电路图可知,电流表A1,电阻A以及Rx三部分的等效电阻为R′=40Ω,由闭合电路的欧姆定律
即
由图像可知
解得
r=0.5Ω
12、1.50 6 ∞ 1 C
【解析】
(1)[1][2]由图(b)所示电压表表盘可知,其分度值为0.1 V,示数为1.50 V;电源内阻不计,由图a所示电路图可知,电源电动势:
E=U+IR=U+R
由题意可知:
E=3+×3 000
E=1.5+×12 000
解得RV=6 000 Ω=6kΩ,E=4.5V
(2)两表笔断开,处于断路情况,相当于两表笔之间的电阻无穷大,故此处刻度应标阻值为∞,当指针指向3V时,电路中的电流为:
Ig=A=0.000 5 A
此时滑动变阻器的阻值:
R=Ω=3 kΩ
当电压表示数为1 V时,有:
1=
解得Rx=1 kΩ.
(3)[5][6]根据闭合电路欧姆定律可知电池新时有:
Ig==,
测量电阻时电压表示数为:
U=
欧姆表用一段时间调零时有:
Ig=,
测量电阻时:
U=
比较可知:
r+R=r′+R′
所以若电流相同则R′x=Rx,即测量结果不变,故选C。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)FN=(2.1-0.8x)N;(2)2.4m/s,竖直向下;(3) 光滑
【解析】
(1)当球A运动到D点时,设圆弧杆对小球A的弹力为FN,由牛顿第二定律有
解得
FN=(2.1-0.8x)N
(2)小球A在D点时,小球B的速度
方向竖直向下。
(3)由几何关系有
若圆弧杆不光滑,则在小球A从P点滑到D点的过程中,必有摩擦力对小球A做功。设摩擦力对小球A做功为Wf,对A、B两小球由功能关系得
代入数据解得
Wf=0
所以圆弧杆PD段是光滑的。
14、(1);方向竖直向.上(2)27.44 m
【解析】
(1)设无人机的升力为,则
求得
悬绳断开后,无人机先向下做匀减速运动,设加速度大小为,则
求得
运动到速度为零时,需要的时间
然后无人机向上做加速运动,设加速度大小为,
根据牛顿第二定律有
求得
再经过无人机的速度
方向竖直向上
(2)小物块从无人机上刚脱落时,
离地的高度
小物块脱落后,无人机下落的高度
后又在内上升的高度
因此当小物块落地时,无人机离地面的高度
15、 (1);(2)0.8m
【解析】
(1)由题意可知该波的周期
则波长
从开始,波传到点的时间
质点从开始振动到第二次到达波谷的时间
则点处的质点第二次到达波谷的时刻
。
(2)当点处质点运动路程为时,其运动时间为
而、两点间的距离恰好等于半个波长,即点比点先振动半个周期,所以点振动了2个周期,则点运动的路程为2022-2023学年高考考前冲刺必刷卷物理试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、下列说法正确的是( )
A.中子与质子结合成氘核时吸收能量
B.卢瑟福的粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的
C.入射光照射到某金属表面发生光电效应,若仅减弱该光的强度,则不可能发生光电效应
D.根据玻尔理论,氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道,原子的能量减少,电子的动能增加
2、如图所示,两个小球用长为1 m的细线连接,用手拿着球,球竖直悬挂,且A、B两球均静止。现由静止释放球,测得两球落地的时间差为0.2 s,不计空气阻力,重力加速度,则球释放时离地面的高度为
A.1.25 m
B.1.80 m
C.3.60 m
D.6.25m
3、如图,长为L、倾角的传送带始终以2.5m/s的速率顺时针方向运行,小物块以4.5m/s的速度从传送带底端A沿传送带上滑,恰能到达传送带顶端B,已知物块与斜面间的动摩擦因数为,取,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,则下列图像中能正确反映物块在传送带上运动的速度v随时间t变化规律的是( )
A. B. C. D.
4、如图所示,一根轻弹簧竖直直立在水平地面上,下端固定,在弹簧的正上方有一个物块。物块从高处自由下落到弹簧上端O,将弹簧压缩,当弹簧被压缩了x0时,物块的速度变为零。从物块与弹簧接触开始,物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图象可能是( )
A. B. C. D.
5、甲乙两车在相邻的平行车道同向行驶,做直线运动,v-t图像如图所示,二者最终停在同一斑马线处,则( )
A.甲车的加速度小于乙车的加速度
B.前3s内甲车始终在乙车后边
C.t=0时乙车在甲车前方9.4m处
D.t=3s时甲车在乙车前方0.6m处
6、如图所示,四根等长的缆绳一端悬于起重机的吊钩上,另一端分别系在一个正方形的框架上,框架下面悬吊着重物,起重机将重物以的速度沿竖直方向匀速向上吊起.若起重机的输出功率为,每根缆绳与竖直方向的夹角均为,忽略吊钩、框架及绳的重力,不计一切摩擦, ,.则悬于吊钩的每根缆绳的拉力大小为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、假设何雯娜质量为m=40kg,在某次蹦床比赛中,她从最低点以一定的初速度v0竖直向上跳起,取运动过程的最低点为重力零势能面,她的机械能和重力势能随离开最低点的高度h的变化规律如图所示,在整个运动过程中,可将她视为质点,空气阻力不可忽略并且大小恒定,取g=10m/s2,则( )
A.初速度v0=11m/s
B.下降加速度为7m/s2
C.落回最低点的动能1480J
D.上升运动时间为
8、如图(a)所示,质量为2m、长为L的木块静止在光滑水平面上,质量为m的子弹(可视为质点)以初速度水平向右射向木块,穿出木块时速度减为。若再将另一相同木块固定在传送带上(如图(b)所示),使木块随传送带以的速度水平向左运动,相同的子弹仍以初速度水平向右射向木块,木块的速度始终不变.已知木块对子弹的阻力恒定.下列说法正确的是( )
A.第一次子弹穿过木块过程中,木块的位移大小为
B.第一次子弹穿过木块过程中,子弹克服阻力做的功为
C.子弹前后两次穿过木块的时间之比为
D.第二次子弹穿出木块时的速度为
9、如图所示,半径为r、电阻为R的单匝圆形线框静止于绝缘水平面上,以圆形线框的一条直径为界,其左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场,以垂直纸面向里的磁场为正,两部分磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律分别如图乙所示。 则0~t0时间内,下列说法正确的是( )
A.时刻线框中磁通量为零
B.线框中电流方向为顺时针方向
C.线框中的感应电流大小为
D.线框受到地面向右的摩擦力为
10、如图所示,足够长的光滑导轨倾斜放置,其上端接有电阻R,匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,始终垂直导轨的导体棒EF接入电路的有效电阻为r,导轨和导线电阻不计,在导体棒EF沿着导轨下滑的过程中,下列判断正确的是( )
A.感应电流在导体棒EF中方向从F到E
B.导体棒受到的安培力方向沿斜面向下,大小保持恒定
C.导体棒的机械能一直减小
D.导体棒克服安培力做的功等于电阻R消耗的电能
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)实验小组采用如图甲所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数μ,提供的器材有:带定滑轮的长木板,有凹槽的木块,质量为20 g的钩码若干,打点计时器,电源,纸带,细线等.实验中将部分钩码悬挂在细线下,剩余的钩码放在木块的凹槽中,保持长木板水平,利用打出的纸带测量木块的加速度.
(1) 正确进行实验操作,得到一条纸带,从某个清晰的打点开始,依次标注0、1、2、3、4、5、6,分别测出位置0到位置3、位置6间的距离,如图乙所示.已知打点周期T=0.02 s,则木块的加速度a=________m/s2.
(2) 将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端,改变悬挂钩码的总质量m,测得相应的加速度a,作出a-m图象如图丙所示.已知当地重力加速度g=9.8 m/s2,则木块与木板间动摩擦因数μ=________(保留两位有效数字);μ的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值,原因是________________________(写出一个即可).
(3) 实验中________(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量.
12.(12分)某同学用“插针法”测一玻璃砖的折射率。
①在木板上平铺一张白纸,并把玻璃砖放在白纸上,在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针P1、P2,透过玻璃砖观察,在玻璃砖另一侧竖直插大头针P3时,应使P3________,用同样的方法插上大头针P4。
②在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作一半径为5. 00 cm的圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图所示。测得AC=4.00 cm,BD=2.80 cm,则玻璃的折射率n=_____________。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图,在x0y平面坐标系的第Ⅰ象限内有沿x轴负方向的匀强电场,它的场强大小为 E=4×105V/m,第Ⅱ象限有垂直平面向里的匀强磁场—个带正电粒子以速度大小v0=2×107m/s 从上A点沿y轴正方向射人电场,并从C点进入磁场.已知A点坐标为(0.2m,0),该粒子的比荷=2.5×109C/kg,不计粒子的重力.
(1)求C点的坐标;
(2)求粒子刚进入磁场时的速度;
(3)若要使粒子不能进入第Ⅲ象限,求磁感应强度B的大小.
14.(16分)如图所示,轻弹簧一端固定在与斜面垂直的挡板上,另一端点在O位置.质量为m的物块A(可视为质点)以初速度v0从斜面的顶端P点沿斜面向下运动,与弹簧接触后压缩弹簧,将弹簧右端压到O′点位置后,A又被弹簧弹回。物块A离开弹簧后,恰好回到P点.已知OP的距离为x0,物块A与斜面间的动摩擦因数为μ,斜面倾角为θ。求:
(1)O点和O′点间的距离x1;
(2)弹簧在最低点O′处的弹性势能;
(3)设B的质量为βm,μ=tanθ,v0=3.在P点处放置一个弹性挡板,将A与另一个与A材料相同的物块B(可视为质点与弹簧右端不拴接)并排一起,使两根弹簧仍压缩到O′点位置,然后从静止释放,若A离开B后给A外加恒力,沿斜面向上,若A不会与B发生碰撞,求β需满足的条件?
15.(12分)如图所示,半径 R =3.6 m 的光滑绝缘圆弧轨道,位于竖直平面内,与长L=5 m的绝缘水平传送带平滑连接,传送带以v =5 m/s的速度顺时针转动,传送带右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=20 N/C,磁感应强度B=2.0 T,方向垂直纸面向外.a为m1=1.0×10-3 kg的不带电的绝缘物块,b为m2=2.0×10-3kg、q=1.0×10-3C带正电的物块.b静止于圆弧轨道最低点,将a物块从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到最低点与b发生弹性碰撞(碰后b的电量不发生变化).碰后b先在传送带上运动,后离开传送带飞入复合场中,最后以与水平面成60°角落在地面上的P点(如图),已知b物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1.( g 取10 m/s2,a、b 均可看做质点)求:
(1)物块 a 运动到圆弧轨道最低点时的速度及对轨道的压力;
(2)传送带上表面距离水平地面的高度;
(3)从b开始运动到落地前瞬间, b运动的时间及其机械能的变化量.
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、D
【解析】
A.中子与质子结合成氘核的过程中有质量亏损,释放能量,故A错误;
B.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型,故B错误;
C.根据光电效应方程知
入射光的频率不变,若仅减弱该光的强度,则仍一定能发生光电效应,故C错误;
D.电子由外层轨道跃迁到内层轨道时,放出光子,总能量减小;根据
可知半径越小,动能越大,故D正确。
故选D。
2、B
【解析】
设释放时A球离地高度为h,则,求得,。
A. 1.25 m与上述计算结果不相符,故A错误;
B. 1.80 m与上述计算结果相符,故B正确;
C. 3.60 m与上述计算结果不相符,故C错误;
D. 6.25m与上述计算结果不相符,故D错误。
3、B
【解析】
ABCD.开始阶段,物块的速度比传送带的大,相对于传送带向上运动,受到的滑动摩擦力沿传送带向下,根据牛顿第二定律得
解得
方向沿传送带向下,当物块与传送带共速时,因
所以物块与传送带不能保持相对静止,根据牛顿第二定律得
解得
方向沿传送带向下,所以物块继续做加速度较小的匀减速运动,直到速度为零,ACD错误B正确。
故选B。
4、D
【解析】
物块接触弹簧后,在开始阶段,物块的重力大于弹簧的弹力,合力向下,加速度向下,根据牛顿第二定律得:
mg-kx=ma
得到
a与x是线性关系,当x增大时,a减小;
当弹力等于重力时,物块的合力为零,加速度a=0;
当弹力大于重力后,物块的合力向上,加速度向上,根据牛顿第二定律得
kx-mg=ma
得到
a与x是线性关系,当x增大时,a增大;
若物块接触弹簧时无初速度,根据简谐运动的对称性,可知物块运动到最低点时加速度大小等于g,方向竖直向上,当小球以一定的初速度压缩弹簧后,物块到达最低点时,弹簧的压缩增大,加速度增大,大于g;
A.该图与结论不相符,选项A错误;
B.该图与结论不相符,选项B错误;
C.该图与结论不相符,选项C错误;
D.该图与结论相符,选项D正确;
故选D。
5、D
【解析】
A.根据v-t图的斜率大小表示加速度大小,斜率绝对值越大加速度越大,则知甲车的加速度大于乙车的加速度,故A错误;
BCD.设甲运动的总时间为t,根据几何关系可得
解得
在0-3.6s内,甲的位移
0-4s内,乙的位移
因二者最终停在同一斑马线处,所以,t=0时乙车在甲车前方
0-3s内,甲、乙位移之差
因t=0时乙车在甲车前方8.4m处,所以t=3s时甲车在乙车前方0.6m处,由此可知,前3s内甲车先在乙车后边,后在乙车的前边,故BC错误,D正确。
故选D。
6、C
【解析】
由可知,故重物的重力.设每跟缆绳的拉力大小为T根据共点力平衡条件可得,解得,故C正确.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、AD
【解析】
A.运动员的机械能由动能和重力势能构成,当h=0m时,重力势能为零,动能为Ek0=2420J,根据:
则v0=11m/s,A正确;
B.空气阻力做功改变机械能,所以E机-h的斜率大小为空气阻力,即:
根据牛顿第二定律,下降加速度为:
B错误;
C.由于存在空气阻力,上升过程和下降过程损失的机械能均为420J,故回到最低点时动能为:
Ek=2420J -840J =1580J
C错误;
D.上升加速度为:
上升时间为:
D正确。
故选AD。
8、AC
【解析】
AB.第一次子弹穿过木块过程中动量守恒
解得
对物块由动能定理
对子弹
即子弹克服阻力做的功为;
联立解得
选项A正确 ,B错误;
CD. 第一次,对物块由动量定理
解得
第二次,子弹在木块没做匀减速运动,加速度为
子弹穿过木块时满足
解得
则子弹前后两次穿过木块的时间之比为
第二次子弹穿出木块时的速度为
选项C正确,D错误。
故选AC。
9、ACD
【解析】
A.时刻,两部分磁场的磁感应强度大小相等、方向相反,线框中的磁通量为零,A正确。
B.根据楞次定律可知,左侧的导线框的感应电流是逆时针,而右侧的导线框的感应电流也是逆时针,则整个导线框的感应电流方向为逆时针,B错误。
C.由法拉第电磁感应定律,因磁场的变化,导致导线框内产生感应电动势,结合题意可知整个导线框产生感应电动势为左、右两侧电动势之和,即
由闭合电路欧姆定律,得感应电流大小
故C正确。
D.由左手定则可知,左、右两侧的导线框均受到向左的安培力,则所受地面的摩擦力方向向右、大小与线框所受的安培力大小相等,即
故D正确。
故选ACD。
10、AC
【解析】
根据右手定则知,感应电流的方向为F到E,故A正确.下滑过程中,根据左手定则知,安培力的方向沿斜面向上,由于导体棒下滑的过程中速度增大,则感应电动势增大,电流增大,安培力增大,故B错误.导体棒向下运动的过程中,除重力做功外,安培力做负功,则导体棒的机械能一直减小,故C正确.根据功能关系知,克服安培力做功等于整个回路产生的电能,故D错误.故选AC.
点睛:解决这类导体棒切割磁感线产生感应电流问题的关键时分析导体棒受力,进一步确定其运动性质,并明确判断过程中的能量转化及功能关系如安培力做负功量度了电能的产生,克服安培力做什么功,就有多少电能产生.
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、 (1) 3.33 (2) 0.32~0.36 大于 滑轮与轴承、细线间有摩擦,纸带与打点计时器间有摩擦等 (3) 不需要
【解析】
(1)已知打点周期T=0.02 s,根据逐差法可得木块的加速度为:.
(2)设木块的质量为M,根据牛顿第二定律有,,,联立可解得加速度为:,由丙图可知,当m=0时,a==3.3 ,则木块与木板间动摩擦因数μ=0.34 ,因滑轮与轴承、细线间有摩擦,纸带与打点计时器间有摩擦,所以测量值大于真实值.
(3)实验中没有采用细线拉力等于重力,所以不需要满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量.
12、挡住P2、P1的像 1.43
【解析】
①[1].在木板上平铺一张白纸,并把玻璃砖放在白纸上,在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针P1、P2,透过玻璃砖观察,在玻璃砖另一侧竖直插大头针P3时,应使P3挡住P2、P1的像,用同样的方法插上大头针P4。
②[2].玻璃的折射率
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、(l)(0,0.4m);(2),与y轴的夹角为;(3).
【解析】
试题分析:(1)粒子在第一象限内做类平抛运动,即沿y轴正方向做匀速直线运动,沿x轴负方向做匀加速直线运动,由类平抛运动规律可以求出水平位移.(2)在第一问手基础上,求出类平抛运动的末速度即为进入磁场的初速度.(3)粒子进入第二象限后做匀速圆周运动,若要使粒子不进入第三象限,则当粒子的运动轨迹恰与x轴相切时,是粒子的最大的半径,对应最小的磁感应强度.
(l)粒子在第I象限内的运动类似平抛运动,轨迹如图
沿x轴负方向做匀加速运动,则有:,
沿y轴正方向做匀速运动,则有:
联立解得:y=0.4m
故粒子经过y轴时的坐标为(0,0.4m)
(2)设粒子进入磁场时的速度为v
则x轴方向的速度为,y轴方向的速度为
由,解得:
设速度v的方向与y轴的夹角为
则有:
解得:,即速度v的方向与y轴的夹角为
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动,其最大半径为R的圆弧
在运动轨迹图中,由几何关系得:,
又
联立解得:磁感应强度最小值为
则第 II象限内的磁场磁感应强度
【点睛】本题是带电粒子在组合的匀强电场和匀强磁场中做类平抛运动和匀速圆周运动的综合题,需要考虑的是带电粒子在匀强磁场中运动的极端情况,要使粒子不进入第三象限,则带电粒子最大的运动半径恰恰与x轴相切,由几何关系求出最大半径,再由洛仑兹力提供向心力从而求出最小的磁感应强度.
14、(1);(2);(3)
【解析】
(1)从A到O′,由动能定理可得
①
物块A离开弹簧后回到P点的过程,由动能定理得
②
解得
(2)将带入②式可得,弹簧弹力做功为
即弹簧的弹性势能为
(3)两物体分离的瞬间有,两物体之间的弹力为0,由牛顿第二定律可得
解得,即弹簧恢复原长的瞬间,两物体分离。
设分离瞬间,两物体的速度为,由能量守恒可得
将,,带入解得
由于,,故分离后两物体的加速大小分别为
由此可知,分离后两物体均做减速运动,且B的加速度大于A,故在A物体上升阶段,两物体不会碰撞;B速度减为0后,由于,故B物体会保持静止状态,B物体上升的位移为
若A物体与挡板碰撞前速度就减为0,则此后A物体保持静止状态,两物体一定不会碰撞;若A物体能与挡板相碰,当物体A与挡板碰撞后,继续以加速度向下做减速运动, 直到速度减为0,保持静止;
A物体速度减为0的总路程为
若A物体不与挡板碰撞,则
解得
若A物体能与挡板碰撞,则两物体不相撞的条件为A物体速度减为0时不与B物体相撞,即
且
解得
由于,故
综上所述,的取值范围为
15、 (1) , 方向竖直向下 (2) (3)
【解析】
(1)根据机械能守恒定律求解物块 a 运动到圆弧轨道最低点时的速度;根据牛顿第二定律求解对最低点时对轨道的压力;
(2)a于b碰撞时满足动量和能量守恒,列式求解b碰后的速度;根据牛顿第二定律结合运动公式求解b离开传送带时的速度;进入复合场后做匀速圆周运动,结合圆周运动的知识求解半径,从而求解传送带距离地面的高度;
(3)根据功能关系求解b的机械能减少;结合圆周运动的知识求解b运动的时间.
【详解】
(1)a物块从释放运动到圆弧轨道最低点C时,机械能守恒,
得:v C=6 m/s
在C点,由牛顿第二定律:
解得:
由牛顿第三定律,a物块对圆弧轨道压力: ,方向竖直向下.
(2)a、b碰撞动量守
a、b碰撞能量守恒
解得(,方向水平向左.可不考虑)
b在传送带上假设能与传送带达到共速时经过的位移为s,
得: 加速1s后,匀速运动0.1s,在传送带上运动,所以b离开传送带时与其共速为
进入复合场后,,所以做匀速圆周运动
由
得:r==5m
由几何知识解得传送带与水平地面的高度:
(3)b的机械能减少为
b在磁场中运动的
b在传送带上运动;b运动的时间为
【点睛】
本题涉及到的物理过程较多,物理过程较复杂,关键是弄懂题意,选择合适的物理规律和公式进行研究,边分析边解答.2023届高三考前冲刺模拟物理试题试卷
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、生活中常见的手机支架,其表面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬性物体时,会牢牢吸附在物体上。如图是一款放置在高铁水平桌面上的手机支架,支架能够吸附手机,小明有一次搭乘高铁时将手机放在该支架上看电影,若手机受到的重力为G,手机所在平面与水平面间的夹角为,则下列说法正确的是( )
A.当高铁未启动时,支架对手机的作用力大小等于
B.当高铁未启动时,支架受到桌面的摩擦力方向与高铁前进方向相反
C.高铁减速行驶时,手机可能受到3个力作用
D.高铁匀速行驶时,手机可能受到5个力作用
2、电磁波与机械波具有的共同性质是( )
A.都是横波 B.都能传输能量
C.都能在真空中传播 D.都具有恒定的波速
3、在xoy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为2m/s.M、N是平衡位置相距2m的两个质点,如图所示.在t=0时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于其平衡位置上方最大位移处.已知该波的周期大于1s,则下列说法中正确的是( )
A.该波的周期为s
B.在t=s时,N的速度一定为2m/s
C.从t=0到t=1s,M向右移动了2m
D.从t=s到t=s,M的动能逐渐增大
4、已知地球质量为月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的4倍.若在月球和地球表面同样高度处,以相同的初速度水平抛出物体,抛出点与落地点间的水平距离分别为和,则 :约为
A.9:4 B.6:1 C.3:2 D.1:1
5、对以下几位物理学家所做的科学贡献,叙述正确的是( )
A.德布罗意认为任何一个运动的物体,小到电子、质子、中子,大到行星、太阳都有一种波与之相对应,这种波叫物质波
B.爱因斯坦通过对黑体辐射现象的研究,提出了量子说
C.卢瑟福通过a粒子散射实验,发现了质子和中子,提出了原子的核式结构模型
D.贝克勒尔通过对氢原子光谱的分析,发现了天然放射现象
6、如图,A代表一个静止在地球赤道上的物体、B代表一颗绕地心做匀速圆周运动的近地卫星,C代表一颗地球同步轨道卫星。比较A、B、C绕地心的运动,说法正确的是( )
A.运行速度最大的一定是B B.运行周期最长的一定是B
C.向心加速度最小的一定是C D.受到万有引力最小的一定是A
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、夏天,从湖底形成的一个气泡,在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。若越接近水面,湖内水的温度越高,大气压强没有变化,将气泡内看做理想气体。则上升过程中,以下说法正确的是_______________。
A.气泡内气体对外界做功
B.气泡内气体分子平均动能增大
C.气泡内气体温度升高导致放热
D.气泡内气体的压强可能不变
E.气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小。
8、如图所示,x轴在水平面内,y轴在竖直方向。图中画出了沿x轴正方向抛出的两个小球P、Q的运动轨迹,它们在空中某一点相遇。若不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.球P先抛出 B.两球同时抛出 C.球P的初速度大 D.球Q的初速度大
9、一列沿x轴正向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图所示,波速大小为v=0.6m/s,此时波刚好传到0.24m的位置,P为0.60m处的质点。下列说法中正确的是( )
A.经过0.6s传播到P点
B.刚传播到P点时P点由平衡位置向上振动
C.从t=0时刻到刚传播到P点过程中O点的路程为30cm
D.0.18m处的质点的振动方程为y=5sin(5πt)cm
10、下列说法正确的是( )
A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动
B.理想气体温度升高时,分子动能一定增大
C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D.当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大
E.可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功,而不产生其他变化
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。
(1)安装好实验装置后,先用游标卡尺测量摆球直径d,测量的示数如图所示,则摆球直径d=______cm,再测量摆线长l,则单摆摆长L=______(用d、l表示);
(2)摆球摆动稳定后,当它到达________(填“最低点”或“最高点”)时启动秒表开始计时,并记录此后摆球再次经过最低点的次数n(n=1、2、3……),当n=60时刚好停表。停止计时的秒表如图所示,其读数为________s,该单摆的周期为T=________s(周期要求保留三位有效数字);
(3)计算重力加速度测量值的表达式为g=___________(用T、L表示),如果测量值小于真实值,可能原因是___________;
A.将摆球经过最低点的次数n计少了
B.计时开始时,秒表启动稍晚
C.将摆线长当成了摆长
D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长
(4)正确测量不同摆L及相应的单摆周期T,并在坐标纸上画出T2与L的关系图线,如图所示。由图线算出重力加速度的大小g___________m/s2(保留3位有效数字,计算时π2取9.86)。
12.(12分)某同学设计了一个如图甲所示的装置来测定滑块与木板间的动摩擦因数,其中A为滑块,B和C处是钩码,不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦.实验中该同学保持在B和C处钩码总个数不变的条件下,改变C处钩码个数,测出C处不同个数钩码的总质量m及对应加速度a,然后通过对实验数据的分析求出滑块与木板间的动摩擦因数.
(1)该同学手中有电火花计时器、纸带、10个质量均为100克的钩码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线,为了完成本实验,得到所要测量的物理量,还需要________.
A.秒表 B.毫米刻度尺 C.天平 D.弹簧测力计
(2)在实验数据处理中,该同学以C处钩码的总质量m为横轴,以加速度a为纵轴,绘制了如图乙所示的实验图线,可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=________.(g取10m/s2)
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)一轻质弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与质量为m的小物块P接触但不连接。AB是水平轨道,质量也为m的小物块Q静止在B点,B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD竖直,物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5。初始时PB间距为4l,弹簧处于压缩状态。释放P,P开始运动,脱离弹簧后在B点与Q碰撞后粘在一起沿轨道运动,恰能经过最高点D,己知重力加速度g,求:
(1)粘合体在B点的速度;
(2)初始时弹簧的弹性势能。
14.(16分)如图所示,质量m1=1kg的木板静止在倾角为θ=30°足够长的、固定的光滑斜面上,木板下端上表而与半径R=m的固定的光滑圆弧轨道相切圆弧轨道最高点B与圆心O等高。一质量m2=2kg、可视为质点的小滑块以v0=15m/s的初速度从长木板顶端沿木板滑下已知滑块与木板之间的动摩擦因数u=,木板每次撞击圆弧轨道时都会立即停下而不反弹,最终滑未从木板上端滑出,取重力加速度g=10m/s2。求
(1)滑块离开圆弧轨道B点后上升的最大高度;
(2)木板的最小长度;
(3)木板与圆弧轨道第二次碰撞时损失的机械能。
15.(12分)如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管,下部有长L1=66cm的水银柱,中间封有长L2=6.6cm的空气柱,上部有长L3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐.已知大气压强为P0=76cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度.(封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气.)
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】
A.高铁未启动时,手机处于静止状态,受重力和支架对手机的作用力,根据平衡条件可知,支架对手机的作用力与重力大小相等,方向相反,故A错误;
B.高铁未启动时,以手机和支架整体为研究对象,受重力和桌面的支持力,不受桌面摩擦力,故B错误;
C.高铁匀减速行驶时,手机具有与前进方向相反的加速度,可能只受重力、纳米材料的吸引力和支架的支持力,共三个力的作用,故C正确;
D.高铁匀速行驶时,手机受重力、纳米材料的吸引力、支架的支持力和摩擦力,共四个力的作用,故D错误;
故选C。
2、B
【解析】
试题分析:电磁波是横波,机械波有横波也有纵波,故A错误.两种波都能传输能量,故B正确.电磁波能在真空中传播,而机械波不能在真空中传播,故C错误.两种波的波速都与介质的性质有关,波速并不恒定,只有真空中电磁波的速度才恒定.
考点:考查了电磁波与机械波
3、D
【解析】
A.波速为2m/s,波的周期大于1s,则波长大于2m,M、N的平衡位置相距2m,M、N的平衡位置间距小于波长;t=0时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于其平衡位置上方最大位移处,波沿x轴正方向传播,则t=0时,波形图如图所示,所以
该波的周期:
解得:该波的周期为,故A项错误;
B.,t=0时,N位于其平衡位置上方最大位移处,则在t=s时,N位于其平衡位置向y轴负方向运动,由于振幅未知,所以振动的速度未知,故B项错误;
C.波传播过程中质点不随波迁移,质点在自身平衡位置附近振动,故C项错误;
D.在t=0时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,因,则t=s时,M位于其平衡位置上方最大位移处,t=s时,M通过其平衡位置沿y轴负方向运动,t=s到t=s,M的动能逐渐增大,故D项正确。
4、A
【解析】
设月球质量为,半径为,地球质量为M,半径为R.
已知,,
根据万有引力等于重力得:
则有:
因此…①
由题意从同样高度抛出,…②
联立①、②解得:
在地球上的水平位移
在月球上的;
因此得到:,故A正确,BCD错误.
点睛:根据万有引力等于重力,求出月球表面重力加速度和地球表面重力加速度关系,运用平抛运动规律求出两星球上水平抛出的射程之比.
5、A
【解析】
A.德布罗意认为任何一个运动的物体,小到电子、质子、中子,大到行星、太阳都有一种波与之相对应,这种波叫物质波,故A正确;
B.普朗克通过对黑体辐射现象的研究,提出了量子说,故B错误;
C.卢瑟福通过a粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型,该实验没有发现质子和中子,故C错误;
D.贝克勒尔发现了天然放射现象,但并不是通过对氢原子光谱的分析发现的,故D错误。
故选A。
6、A
【解析】
A.因AC的角速度相同,则由v=ωr可知,vC>vA;对BC卫星,由可知,vB>vC,可知vB>vC >vA,选项A正确;
B.因AC周期相同;而对BC卫星,根据可知,C的周期大于B,可知运行周期最长的是AC,选项B错误;
C.因AC的角速度相同,则由a=ω2r可知,aC>aA;对BC卫星,由可知,aB>aC,可知aB>aC >aA,向心加速度最小的一定是A,选项C错误;
D.三个物体的质量关系不确定,不能比较受到万有引力的关系,选项D错误。
故选A。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、ABE
【解析】
AD.气泡内气体压强p=p0+ρgh,气泡升高过程中,其压强减小,温度升高,根据理想气体状态方程,体积一定增大,故气泡内气体对外界做功,故A正确,D错误。
B.温度是分子平均动能的标志,温度升高,泡内气体分子平均动能增大,故B正确。
C.温度升高,气泡内气体内能增大,即△U>0,体积增大,即W<0,根据热力学第一定律△U=W+Q,可得Q>0,故气泡内的气体吸热,故C错误。
E.根据气体压强定义及其微观意义,气泡内气体压强减小,气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小,故E正确。
故选ABE。
8、BC
【解析】
AB.两球均做平抛运动,竖直方向为自由落体运动。在空中某处相遇则竖直位移y相同。由知二者运动时间t相同,则同时抛出,选项A错误,B正确。
CD.由题图知两球运动至相遇点时,球P的水平位移x大,由知球P的初速度大,选项C正确,D错误;
故选BC。
9、AC
【解析】
A.简谐横波传播到点的时间为
故A正确;
B.根据同侧法可知,时刻0.24m的位置的质点由平衡位置向下振动,波源开始振动的方向是向下,所以刚传播到点时点由平衡位置向下振动,故B错误;
C.由图可知波长为
简谐横波的周期为
所以有
从时刻到刚传播到点过程中点的路程为
故C正确;
D.由图可知振幅为
角速度为
时刻0.18m处的质点的位移为-5cm,所以0.18m处的质点的振动方程为
故D错误;
故选AC。
10、ACD
【解析】
A.布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动是由于液体分子对花粉颗粒的无规则撞击形成的,所以布朗运动反映了水分子的热运动;故A正确;
B.理想气体的分子动能与分子的数目、温度有关,理想气体温度升高时,分子平均动能增大,但分子数目的情况不清楚,故分子动能的变化情况不清楚,故B错误;
C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点,故C正确;
D.当分子力表现为引力时,距离增大时,分子力做负功,故分子势能增大,故D正确;
E.根据热力学第二定律可知,不可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功,从而不产生其他变化,故E错误。
故选ACD。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、1.84cm 最低点 67.5s 2.25s A C 9.86m/s2
【解析】
(1)[1][2].摆球直径d=1.8cm+0.1mm×4=1.84cm;
单摆摆长L=;
(2)[3][4][5].摆球摆动稳定后,当它到达最低点时启动秒表开始计时,并记录此后摆球再次经过最低点的次数n(n=1、2、3……),当n=60时刚好停表。停止计时的秒表读数为67.5s,该单摆的周期为
;
(3)[6].根据可得计算重力加速度测量值的表达式为
A.将摆球经过最低点的次数n计少了,则计算周期T偏大,则g测量值较小,选项A正确;
B.计时开始时,秒表启动稍晚,则周期测量值偏小,则g测量值偏大,选项B错误;
C.将摆线长当成了摆长,则L偏小,则g测量值偏小,选项C正确;
D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长,则L偏大,则g测量值偏大,选项D错误;
故选AC。
(4) [7].根据可得
由图像可知
解得
g=9.86m/s2
12、 (1)B (2)0.3
【解析】
第一空. 打点计时器通过打点即可知道时间,故不需要秒表,故A错误.本实验不需要测滑块的质量,钩码质量已知,故不需要天平,故B错误.实验需要测量两点之间的距离,需要毫米刻度尺,故C正确.滑块受到的拉力等于钩码的重力,不需要弹簧测力计测拉力,故D错误.故选C;
第二空.对ABC系统应用牛顿第二定律可得:,其中m+m'=m0;所以a-m图象中,纵轴的截距为-μg,故-μg=-3,μ=0.3.
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、(1) ;(2)12mgl
【解析】
(1)恰好能够到达D点时,由重力提供向心力,由牛顿第二定律有
可得
从B到D,由机械能守恒定律得
4mgl+
得
(2)P与Q碰撞的过程时间短,水平方向的动量守恒,选取向右为正方向,设碰撞前P的速度为v,则
P从开始释放到到达Q的过程中,弹簧的弹力对P做正功,地面的摩擦力对P做负功,由功能关系得
联立得
14、 (1)9.75m; (2)7.5m; (3)
【解析】
(1)由滑块与木板之间的动摩擦因数可知,滑块在木板上匀速下滑,即滑块到达A点时速度大小依然为v0=15m/s,设滑块离开圆弧轨道B点后上升的最大高度为h,则由机械能守恒定律可得
解得
h=9.75m
(2) 由机械能守恒定律可得滑块回到木板底端时速度大小为v0=15m/s,
滑上木板后,木板的加速的为a1,由牛顿第二定律可知
滑块的加速度为a2,由牛顿第二定律可知
设经过t1时间后两者共速,共同速度为v1,由运动学公式可知
该过程中木板走过的位移
滑块走过的位移
之后一起匀减速运动至最高点,若滑块最终未从木板上端滑出,则木板的最小长度
L=x2-x1
联立解得
L=7.5m;
(3) 滑块和木板一起匀减速运动至最高点,然后一起滑下,加速度均为a3,由牛顿第二定律可知
一起匀减速向上运动的位移
木板从最高点再次滑至A点时的速度为v2,由运动学公式可知
滑块第三次、第四次到达A点时的速度大小均为v2,第二次冲上木板,设又经过时间t2两者共速,共同速度为v3,由运动学公式可知
v3=v2-a2t2=a1t2
该过程中木板走过的位移
一起匀减速向上运动的位移
设木板第二次滑至A点时的速度为v4,由运动学公式可知
木板与圆弧轨道第二次碰撞时损失的机械能为
联立各式得
15、在开口向下管中空气柱的长度为12cm,到原来位置时管中空气柱的长度是9.2cm.
【解析】
设玻璃管开口向上时,空气柱压强为
①
(式中ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度.)
玻璃管开口向下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空.设此时开口端剩下的水银柱长度为x,则
②
(P2管内空气柱的压强.)由玻意耳定律得
③
(式中,h是此时空气柱的长度,S为玻璃管的横截面积.)
由①②③式和题给条件得
h=12cm ④
从开始转动一周后,设空气柱的压强为P3,则
⑤
由玻意耳定律得
⑥
(式中,h′是此时空气柱的长度.由①②③⑤⑥解得:
h′≈9.2cm2023届联盟高三冲刺模拟物理试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示,一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为2L的某矩形区域内(宽度足够大),该区域的上下边界MN、PS是水平的.有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域.已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动(以此时开始计时),以MN处为坐标原点,取如图坐标轴x,并规定逆时针方向为感应电流的正方向,则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是
A. B.
C. D.
2、甲、乙两汽车在同一平直公路上做直线运动,其速度时间(v-t)图像分别如图中a、b两条图线所示,其中a图线是直线,b图线是抛物线的一部分,两车在t1时刻并排行驶。下列关于两车的运动情况,判断正确的是( )
A.甲车做负方向的匀速运动
B.乙车的速度先减小后增大
C.乙车的加速度先减小后增大
D.在t2时刻两车也可能并排行驶
3、如图所示,B、M、N分别为竖直光滑圆轨道的右端点,最低点和左端点,B点和圆心等高,N点和圆心O的连线与竖直方向的夹角为。现从B点的正上方某处A点由静止释放一个小球,经圆轨道飞出后以水平上的v通过C点,已知圆轨道半径为R,,重力加速度为g,则一下结论正确的是
A.C、N的水平距离为R B.C、N的水平距离为2R
C.小球在M点对轨道的压力为6mg D.小球在M点对轨道的压力为4mg
4、对以下几位物理学家所做的科学贡献,叙述正确的是( )
A.德布罗意认为任何一个运动的物体,小到电子、质子、中子,大到行星、太阳都有一种波与之相对应,这种波叫物质波
B.爱因斯坦通过对黑体辐射现象的研究,提出了量子说
C.卢瑟福通过a粒子散射实验,发现了质子和中子,提出了原子的核式结构模型
D.贝克勒尔通过对氢原子光谱的分析,发现了天然放射现象
5、互成角度的两个共点力,其中一个力保持恒定,另一个力从零开始逐渐增大且两力的夹角不变,则其合力( )
A.若两力的夹角小于90°,则合力一定增大
B.若两力的夹角大于90°,则合力一定增大
C.若两力的夹角大于90°,则合力一定减小
D.无论两力夹角多大,合力一定变大
6、在离地高h处,同时自由下落和竖直向上抛出各一个小球,其中竖直上抛的小球初速度大小为v,不计空气阻力,重力加速度为g,两球落地的时间差为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、如图,内壁光滑圆筒竖直固定在地面上,筒内有质量分别为3m、m的刚性小球a、b,两球直径略小于圆筒内径,销子离地面的高度为h。拔掉销子,两球自由下落。若a球与地面间及a、b两球之间均为弹性碰撞,碰撞时间极短,下列说法正确的是( )
A.两球下落过程中,b对a有竖直向下的压力
B.a与b碰后,a的速度为0
C.落地弹起后,a能上升的最大高度为h
D.落地弹起后,b能上升的最大高度为4h
8、以下说法中正确的是________。
A.全息照相利用了光的衍射现象
B.如果两个波源振动情况完全相同,在介质中能形成稳定的干涉图样
C.声源远离观察者时,听到的声音变得低沉,是因为声源发出的声音的频率变低了
D.人们所见到的“海市蜃楼”现象,是由于光的全反射造成的
E.摄像机的光学镜头上涂一层“增透膜”后,可减少光的反射,从而提高成像质量
9、如图,理想变压器上接有3个完全相同的灯泡,其中1个灯泡与原线圈串联,另外2个灯泡并联后接在副线圈两端。已知交流电源的电压usin100t(V),3个灯泡均正常发光,忽略导线电阻,则变压器( )
A.副线圈电压的频率为100Hz
B.原线圈两端的电压为12V
C.原副线圈的电流比为2︰1
D.原副线圈的匝数比为2︰1
10、如图,倾角为30°的粗糙绝缘斜面固定在水平面上,在斜面的底端A和顶端B分别固定等量的同种负电荷。质量为m、带电荷量为的物块从斜面上的P点由静止释放,物块向下运动的过程中经过斜面中点O时速度达到最大值,运动的最低点为Q(图中没有标出),则下列说法正确的是( )
A.P,Q两点场强相同
B.
C.P到Q的过程中,物体先做加速度减小的加速,再做加速度增加的减速运动
D.物块和斜面间的动摩擦因数
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)寒假期间,某课外活动小组用苹果自制了一水果电池组.现在要测量该电池组的电动势和内阻(电动势约为2V,内阻在1kΩ~2kΩ之间),实验室现有如下器材各一个
多用电表:欧姆挡(×1,×11,×111,×1k)
直流电流挡(1~1.5mA,1~1mA,1~11mA,1~111mA)
直流电压挡(1~1.5V,1~2.5V,1~11V,1~51V,1~251V,1~511V)
电压表:(1~3V,1~15V)
电流表:(1~1.6A,1~3A)
滑动变阻器:R1(1~11Ω),R2 (1~2111Ω)
开关及导线若干.
(1)该小组同学先用多用电表直流电压“1~2.5 V”挡,粗测了电池组的电动势,指针稳定时如图甲所示,其示数为________V(结果保留两位有效数字);
(2)为了更精确地测量该电池组的电动势和内阻,采用伏安法测量,应选________测电压,选_______测电流(填电表名称和所选量程);滑动变阻器应选______(填电阻符号);
(3)请设计实验电路,并用线段代替导线将图乙中相关器材连成实物电路图.
12.(12分)某同学用如图甲所示的电路测量一段总阻值约为10Ω的均匀电阻丝的电阻率ρ。在刻度尺两端的接线柱a和b之间接入该电阻丝,金属夹P夹在电阻丝上,沿电阻丝移动金属夹,从而可改变接入电路的电阻丝长度。实验提供的器材有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);
电流表A1(量程0~0.6A);
电流表A2(量程0~100mA);
电阻箱R(0~99.99Ω);
开关、导线若干。
实验操作步骤如下:
①用螺旋测微器测出电阻丝的直径D;
②根据所提供的实验器材,设计如图甲所示的实验电路;
③调节电阻箱使其接入电路中的电阻值最大,将金属夹夹在电阻丝某位置上;
④闭合开关,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
⑤改变P的位置,调整________,使电流表再次满偏;
⑥重复多次,记录每一次的R和L数据;
(1)电流表应选择________(选填“A1”或“A2”);
(2)步骤⑤中应完善的内容是_______;
(3)用记录的多组R和L的数据,绘出了如图乙所示图线,截距分别为r和l,则电阻丝的电阻率表达式ρ=_____(用给定的字母表示);
(4)电流表的内阻对本实验结果__________(填“有”或“无”)影响。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示,三棱镜ABC三个顶角度数分别为∠A=75°、∠B=60°、∠C=45°,一束频率为5.3×1014 Hz的单色细光束从AB面某点入射,进入棱镜的光线在AC面上发生全反射,离开棱镜BC面时恰好与BC面垂直,已知光在真空中的速度c=3×108 m/s,玻璃的折射率n=1.5,求:
①这束入射光线的入射角的正弦值。
②光在棱镜中的波长。
14.(16分)如图所示,一平行玻璃砖的截面是一个矩形,玻璃砖的厚度为d,DC面涂有反光材料。一束极窄的光线从A点以θ=的入射角射入玻璃砖,AB间的距离为,已知A点的折射光线恰好射到D点,CD间的距离为,已知光在真空中的传播速度为c。求:
①玻璃砖的折射率;
②光线从A点进入玻璃到第一次射出玻璃砖所经历的时间。
15.(12分)如图所示的直角坐标系xOy,在其第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场和沿y轴负方向的匀强电场。虚线OA位于第一象限,与y轴正半轴的夹角θ=60°,在此角范围内有垂直纸面向外的匀强磁场;OA与y轴负半轴所夹空间里存在与OA平行的匀强电场,电场强度大小E=10N/C。一比荷q=1×106C/kg的带电粒子从第二象限内M点以速度v=2.0×103m/s沿x轴正方向射出,M点到x轴距离d=1.0m,粒子在第二象限内做直线运动;粒子进入第一象限后从直线OA上的P点(P点图中未画出)离开磁场,且OP=d。不计粒子重力。
(1)求第二象限中电场强度和磁感应强度的比值;
(2)求第一象限内磁场的磁感应强度大小B;
(3)粒子离开磁场后在电场中运动是否通过x轴?如果通过x轴,求其坐标;如果不通过x轴,求粒子到x轴的最小距离。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、D
【解析】
A.由于ab边向下运动,由右手定则可以判断出,线框在进入磁场时,其感应电流的方向为abcd,沿逆时针方向,故在图像中,的这段距离内,电流是正的;线框完全进入磁场后,穿过线框的磁通量没有变化,故其感应电流为0;当线框的ab边从磁场的下边出来时,由于其速度要比ab边刚入磁场时的速度大,故其感应电流要比大,感应电流的方向与ab边刚入磁场时相反;由于ab边穿出磁场时其速度较大,产生的感应电流较大,且其电流与线框的速度成正比,即线框受到的安培力与线框的速度也成正比,与刚入磁场时线框受到的平衡力做对比,发现线框受到的合外力方向是向上的,即阻碍线框的下落,且合外力是变化的,故线框做的是变减速直线运动,产生的电流也是非均匀变化的,故AB错误;
C.再就整体而言,线框穿出磁场时的动能要大于穿入磁场时的动能,故穿出时的电流要大于,所以C错误,D正确.
2、C
【解析】
A.甲车向正方向做匀减速运动,选项A错误;
B.由图像可知,乙车的速度先增大后减小,选项B错误;
C.图像的斜率等于加速度,可知乙车的加速度先减小后增大,选项C正确;
D.因t1到t2时间内乙的位移大于甲的位移,可知在t2时刻两车不可能并排行驶,选项D错误。
故选C。
3、C
【解析】
AB.小球从N到C的过程可看作逆过来的平抛,则
解得:
故A、B项错误。
CD.小球从M到N的过程应用动能定理可得:
对小球在M点时受力分析,由牛顿第二定律可得:
解得:
根据牛顿第三定律可得:小球在M点对轨道的压力为6mg。故C项正确,D项错误。
故选C。
4、A
【解析】
A.德布罗意认为任何一个运动的物体,小到电子、质子、中子,大到行星、太阳都有一种波与之相对应,这种波叫物质波,故A正确;
B.普朗克通过对黑体辐射现象的研究,提出了量子说,故B错误;
C.卢瑟福通过a粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型,该实验没有发现质子和中子,故C错误;
D.贝克勒尔发现了天然放射现象,但并不是通过对氢原子光谱的分析发现的,故D错误。
故选A。
5、A
【解析】
A.若两力的夹角小于90°,如左图,则合力一定增大,选项A正确;
BCD.若两力的夹角大于90°,如右图,则合力可能先减小后变大,选项BCD错误;
故选A。
6、D
【解析】
自由下落的小球,有
得
对于竖直上抛的小球,由机械能守恒得:
则得落地时速度大小为
对于竖直上抛的小球,将其运动看成一种匀减速直线运动,取竖直向上为正方向,加速度为,则运动时间为:
故时间之差为
A.,与结论不相符,选项A错误;
B.,与结论不相符,选项B错误;
C.,与结论不相符,选项C错误;
D.,与结论相符,选项D正确;
故选D.
点睛:本题关键要明确小球运动中机械能守恒,要理清过程中的速度关系,写出相应的公式,分析运动时间的关系.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、BD
【解析】
A.两球下落过程中,两球都处于完全失重状态,则b对a没有压力,选项A错误;
BCD.设两球落地时速度均为
方向竖直向下,则a与地面相碰后反弹,速度变为竖直向上的v,则ab碰撞时,设向上为正方向,由动量守恒
由能量关系
解得
则落地弹起后,a能上升的最大高度为零,b能上升的最大高度为
选项C错误,BD正确。
故选BD。
8、BDE
【解析】
A.全息照相利用了激光的干涉原理,可以记录光的强弱、频率和相位,故A错误;
B.当频率相同与振幅完全相同时,则会形成稳定的干涉图样,故B正确;
C.若声源远离观察者,观察者会感到声音的频率变低,是接收频率变小,而发射频率不变,故C错误;
D.海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于光在密度不均匀的物质中传播时,发生折射而引起的,属于全反射,故D正确;
E.当薄膜的厚度为入射光在增透膜中波长的时,从薄膜前后表面的反射光相互抵消,从而减少了反射,增加了透射,故E正确。
故选BDE。
9、BD
【解析】
A.根据交流电源的电压usin100t(V),可知角速度为:rad/s,则频率为:
50Hz
A错误;
CD.设每只灯的额定电流为I,额定电压为U,因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光,所以副线圈中的总电流为2I,原副线圈电流之比为1:2,根据原副线圈中电流之比与匝数成反比
得原、副线圈的匝数之比为:
故C错误,D正确;
B.根据电压与匝数成正比:
得原线圈两端电压为:
根据闭合电路欧姆定律得交流电源电压为:
该交流电的最大值为V,则有效值为18V,所以
3U=18V
则灯泡的额定电压为6V,原线圈两端得电压等于2U=12V,B正确;
故选BD。
10、CD
【解析】
ABD.物块在斜面上运动到O点时的速度最大,加速度为零,又电场强度为零,所以有
所以物块和斜面间的动摩擦因数,由于运动过程中
所以物块从P点运动到Q点的过程中受到的合外力为电场力,因此最低点Q与释放点P关于O点对称,则有
根据等量的异种点电荷产生的电场特征可知,P、Q两点的场强大小相等,方向相反,故AB错误,D正确;
C.根据点电荷的电场特点和电场的叠加原理可知,沿斜面从P到Q电场强度先减小后增大,中点O的电场强度为零。设物块下滑过程中的加速度为a,根据牛顿第二定律有,物块下滑的过程中电场力qE先方向沿斜面向下逐渐减少后沿斜面向上逐渐增加,所以物块的加速度大小先减小后增大,所以P到O电荷先做加速度减小的加速运动,O到Q电荷做加速度增加的减速运动,故C正确。
故选CD。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、(1)1.8V;(2)电压表,1-3V;多用电表直流电流档1mA;R2;(3)连线图见解析;
【解析】
试题分析:(1)万用表读数为1.8V;(2)用伏安法测量电源的电动势及内阻,应选用1-3V的电压表测量电压,因为通过水果电池的最大电流不超过1mA,故选择多用电表直流电流1mA档;因为电池内阻在1kΩ-2 kΩ之间,所以滑动变阻器选择R2;
(3)实物连线如图所示.
考点:测量电源的电动势及内阻;
12、A2 电阻箱R的阻值 无
【解析】
(1)[1].当电流表A1接入电路,电流表满偏时电路中的总电阻为;而当电流表A2接入电路,电流表满偏时电路中的总电阻为,可知电流表应选择A2;
(2)[2].步骤⑤中应完善的内容是:改变P的位置,调整电阻箱R的阻值,使电流表再次满偏;
(3)[3].当每次都是电流表满偏时,外电路的总电阻是恒定值,设为R0,则
即
由图像可知
即
(4)[4].若考虑电流表的内阻,则表达式变为
因R-L的斜率不变,则测量值不变,即电流表的内阻对实验结果无影响。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、①0.75②3.77×10-7 m
【解析】
(1)根据光的折射定律,结合几何关系,即可求解;
(2)根据,求得光在介质中传播速度,再根据v=λf,求得波长,最后根据折射率与临界角的关系,及光路可逆,即可求解。
【详解】
(1)由光离开棱镜的BC面时恰好与BC面垂直可知,从AB面射到AC面的光线与BC边平行,
设光在AB面的入射角、折射角分别为θ1、θ2,如图所示,
根据几何关系可知θ2=30°
根据折射定律,
得sinθ1=nsinθ2=0.75;
(2)根据且v=λf
解得:。
【点睛】
本题中当光线从玻璃射向空气时,要根据入射角与临界角的关系,判断能否发生全反射,而入射角可以根据几何知识求出,同时掌握光的折射定律应用。
14、①;②
【解析】
①如图所示光路图
由几何关系有
由折射定律
解得。
②设在玻璃砖中的全反射临界角为C,由折射定律有
在BC面上的入射角为β,由几何关系知道
β=60°>C
所以在BC面上发生全反射,直到玻璃砖的上表面F点,才开始有光线从中射出。
由折射定律有
此过程经历的时间为t,有
解得
15、 (1);(2);(3)不会通过,0.2m
【解析】
(1)由题意可知,粒子在第二象限内做匀速直线运动,根据力的平衡有
解得
(2)粒子在第二象限的磁场中做匀速圆周运动,由题意可知圆周运动半径
根据洛伦兹力提供向心力有
解得磁感应强度大小
(3)粒子离开磁场时速度方向与直线OA垂直,粒子在匀强电场中做曲线运动,粒子沿y轴负方向做匀减速直线运动,粒子在P点沿y轴负方向的速度大小
粒子在电场中沿y轴方向的加速度大小
设经过时间,粒子沿y轴方向的速度大小为零,根据运动学公式有
时间内,粒子沿y轴方向通过的位移大小
联立解得
由于
故带电粒子离开磁场后不会通过x轴,带电粒子到x轴的最小距离
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