2023届高三下学期5月高考全国甲卷物理考前适应性模拟试题(四)
一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共8分。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 下列说法中正确的是( )
A. 原子核发生衰变时都遵守电荷守恒、质量守恒、能量守恒
B. 为核衰变方程
C. 光电效应说明了光具有粒子性
D. 康普顿散射实验说明了光具有波动性
2. 质点所受的合外力F方向始终在同一直线上,大小随时间变化的情况如图所示,已知t=0时刻质点的速度为零。在图示的t=1s、2s、3s、4s各时刻中,质点动能最小的时刻是( )
A. 1s B. 2s C. 3s D. 4s
3. 2020年7月23日,我国在中国文昌航天发射场,成功发射首次火星探测任务天问一号探测器,目前系统状态良好,将于2021年2月抵达火星。已知火星半径约为地球半径的二分之一,质量约为地球质量的十分之一,近地卫星绕地球运行速度大小为v。若天问一号探测器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动,其速度大小约为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,图中虚线为某静电场中的等差等势线,实线为某带电粒子在该静电场中的运动轨迹,a、b、c为粒子的运动轨迹和等势线的交点,粒子只受电场力作用,以下说法正确的是( )
A. a点的电场强度大于b点的电场强度
B. 粒子在a点的动能比在b点的动能小
C. 粒子在a点和c点的速度相同
D. 粒子在b点的电势能比在c点的电势能大
5. 如图所示,间距的光滑U形金属导轨固定在绝缘斜面上,斜面倾角。区域Ⅰ、Ⅱ分别以、为边界,均存在垂直于斜面向上的磁场,Ⅰ区中磁感应强度从0开始随时间均匀增加,Ⅱ区中为匀强磁场,磁感应强度,与之间为无磁场区域。质量、电阻的导体棒垂直于导轨放置,从两磁场之间的无磁场区域由静止释放,经过进入Ⅱ区恰好匀速下滑。运动中棒与导轨始终保持良好接触,导轨足够长且电阻不计。重力加速度,。则下列说法错误的是( )
A. 进入Ⅱ区后,导体棒中的电流
B. 无磁场区域的面积至少为
C. 前导体棒产生的焦耳热
D. 若Ⅰ区磁场面积为,则Ⅰ区的磁感应强度随时间变化的表达式为
6. 如图所示,理想变压器原副线圈分别与电阻R连接,原线圈匝数通过移动滑片P来改变、副线圈匝数固定,当滑片P滑到原线圈最高点时。已知电压表和电流表均为理想电表,交流电源电压瞬时值表达式为。下列说法中正确的是( )
A. 当时,电压表的示数为110V
B. 当时,电压表的示数为110V
C. 当滑片P从最高点向下移动时,电压表的示数将先变大后变小
D. 当滑片P从最高点向下移动时,电压表的示数将一直变大
7. 如图所示,质量为的长木板放在光滑的水平面上,质量为的滑块(可视为质点)放在长木板的左端,两者之间的动摩擦因数为。某时刻用的水平恒力作用在长木板上,经后撤去力,最终滑块恰好没有滑离长木板。重力加速度,则下列说法正确的是( )
A. 撤去力时长木板的速度为
B. 撤去力时滑块的速度为
C. 滑块最终的速度为
D. 长木板的长度为
8. 如图所示,在 xOy平面的第一象限内存在磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀 强磁场.两个相同的带电粒子,先后从 y轴上的 P点(0,a)) 和 Q点(纵坐标 b未知),以相同的速度v0 沿x轴正方向射入磁场,在 x轴上的 M 点(c,0)相遇. 不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,由题中信息可以确定( )
A. Q点的纵坐标 b
B. 带电粒子的电荷量
C. 两个带电粒子在磁场中运动的半径
D. 两个带电粒子在磁场中运动的时间
二、非选择题:第9~12题为必考题,每个试题考生都必须作答。第13~16题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题
9. 某同学设计如图甲的装置来验证机械能守恒定律的实验。
实验器材:铁架台、力传感器(含数据采集器及配套软件、计算机,图中未画出)、量角器、轻质细绳、小球和刻度尺。
实验步骤如下:
①小球静止在位置I时,力传感器的示数为F0,测得细绳悬点O到小球球心的长度为L;
②将小球拉至与竖直方向夹角为θ处静止释放;
③通过软件描绘出细绳拉力随时间变化如图乙;
④改变静止释放时细绳与竖直方向夹角θ值,重复实验,得到多组数据。
(1)本实验中,小球的重力大小为_____;
(2)如图丙,以cosθ为横轴,以F为纵轴描点绘图,当图像斜率k=______,纵轴截距b=______时,即可验证小球的机械能守恒。(用题中所给物理量符号表示)
10. 图甲为一个简易欧姆表的电路图,图乙为其表盘的标度,已知表盘中间的刻度值为“15”,单位为欧姆,图中所用器材如下∶
A.干电池(电动势E=1.5V,内阻r=1Ω)
B.电流表G (满偏电流Ig=lmA,内阻Rg=180Ω)
C.电阻箱R0(最大阻值999.9Ω)
D.滑动变阻器R (最大阻值为2000Ω)
E.开关一个,导线若干
根据实验电路和实验器材,完成以下问题∶
(1)开关S断开时,将a、b表笔短接进行欧姆调零,此时滑动变阻器R接入电路的阻值为_____Ω,此时该欧姆表的倍率为_____ ( 选填“×1”“×10”“×100”或“×1000”);
(2)现在(1)中倍率情况下进行欧姆调零后测某一电阻阻值,指针正好指在“30”刻度线上如图乙所示,由于欧姆表使用了一段时间,电池电动势变为1.45V,内阻变大,则该待测电阻的实际阻值为_________Ω
(3)闭合开关S,适当调整电阻箱R0的阻值,该欧姆表的倍率将_______(选填“变大”或“变小”)。
11. 电磁刹车是一种新的刹车形式,某实验小组利用遥控小车模型探究电磁刹车的效果.在遥控小车底面安装与小车底面长、宽均相同的N匝矩形导线框abcd,其总电阻为R,其平面与水平地面平行,如图所示,小车在磁场外以恒定功率P做直线运动,受到地面阻力恒为f,进入磁场前已达到最大速度,车头(ab边)刚要进入磁场时牵引力立即变为零,车尾(cd边)刚出磁场时速度恰好为零。已知小车总质量为m,小车底面长为d,宽为L,有界匀强磁场宽度也为d,磁感应强度为B,方向竖直向下,若不考虑其他阻力的影响。求:
(1)小车车头刚进入磁场时,线框产生的感应电动势大小E和线框所受安培力F安;
(2)电磁刹车过程中产生的焦耳热Q。
12. 如图所示,质量m1=1kg的木板静止在倾角θ=30°足够长的、固定的光滑斜面上,木板下端上表面与半径R=m的固定光滑圆弧轨道在A点相切,圆弧的轨道最高点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,已知滑块和木板之间的动摩擦因数μ=,滑块刚好不从木板上端滑出,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h
(2)木板的长度L
(3)木板沿斜面上滑的最大距离x
(二)选考题:
[物理——选修3-3]
13. 一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程:从a到b,b到c,c到a回到原状态,其中V-T图像如图所示.用pa、Pb、pc分别表示状态a、b、c的压强,下列说法正确的是_____
A. pa<pc=pb
B. 由a到b的过程中,气体一定吸热
C. 由b到c的过程中,气体放出的热量一定等于外界对气体做的功
D. 由b到c的过程中,每一个气体分子的速率都减小
E. 由c到a的过程中,气体分子的平均动能不变
14. 如图所示,左侧玻璃管中用长的水银柱将一定量气体封装在一球形容器中,玻璃管足够长,玻璃管横截面积为,球形容器的容积为。气体初始时温度为,在距玻璃管下端处开有小孔(忽略孔的粗细),小孔通过一段软管连接右侧封闭有一段气柱的玻璃管,右侧玻璃管横截面积和左侧玻璃管横截面积相等,气柱长为,气柱温度保持不变。刚开始时,右侧玻璃管封闭气体的水银面刚好与小孔位置相平。当球形容器中温度上升后,球形容器中气体使封装水银面升高至小孔处。已知大气压强为。求此时右侧玻璃管中水银面上升的高度以及此时球形容器中气体的温度。
[物理——选修3-4]
15. 波速大小相同的两列简谐横波振幅均为。实线波沿轴正方向传播,周期为,虚线波沿x轴负方向传播,某时刻两列波在图示区域相遇。
①两列波的波速大小为v=______;②实线波和虚线波的频率之比f实:f虚=______;③从图示时刻起,至少经t=______s出现位移的质点。
16. 如图所示,AOB为半径为R的扇形玻璃砖,一细光束照射到AO面上的C点,入射角为60°,折射光线平行于BO边,C点到BO面的距离为,AD⊥BO,∠DAO=30°,光在空气中的传播速度为c,求:
(1)玻璃砖的折射率;
(2)光在玻璃砖中传播的时间。
参考答案
1.C 2.D 3.D 4.B 5.B 6.BC 7.BC 8.ACD
9.①. F0 ②. -2F0 ③. 3F0
10.①. 1319 ②. ×100 ③. 2900 ④. 变小
11.(1)小车刚进入磁场时的速度设为,根据功率与速度关系可得
产生的感应电动势大小为
感应电流的大小为
车头刚进入磁场时,安培力大小为
解得
安培力方向向左;
(2)根据动能定理可得
解得
12.(1)滑块重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力满足
则滑块在木板上匀速下滑,到A点时的速度仍为
滑块离开B点后上升的最大高度为h,由机械能守恒定律得
解得h=9.75m
(2)由机械能守恒定律可知滑块回到木板底端时的速度大小仍为15m/s,滑块在木板上向上滑动时,设木板的加速度为,滑块的加速度为,由牛顿第二定律得
设经过时间后两者共速,共同速度为,由运动学公式得
该过程中木板上滑的位移
滑块上滑的位移
滑块刚好未滑出木板,则木板的长度
联立解得L=7.5m
(3)滑块和木板达共同速度时,可判断得出两者将一起向上匀减速运动,设滑块和木板的加速度为,由牛顿第二定律得
一起匀减速运动的位移
木板沿斜面向上运动的最大距离
联立解得x=5m
13.ABE
14.设右侧玻璃管中水银面上升的高度为y,球形容器内气体最终的温度为,以球形容器内气体为研究对象,初态压强
初态体积和温度为,
末态时压强
末态体积为
由理想气体状态方程得
以右侧玻璃管中气柱为研究对象,初态压强和体积
末态时压强和末态体积为
由玻意耳定律得
得,
15.①. 2 ②. 3:2 ③. (或0.375)
16.(1)光路如图所示
由几何知识可知,在AO面上光线的折射角为30°,所以玻璃砖的折射率
(2)由于折射光线CE平行于BO,光线在圆弧面上的入射点E到BO的距离也为,即
所以α满足
解得
由几何关系可知
又光在玻璃中的速度
故光在玻璃砖中传播的时间
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