2023年高三下学期5月山东省高考物理考前猜题卷六
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题
1.用中子轰击静止的锂核,核反应方程为。已知光子的波长为,锂核的比结合能为,氦核的比结合能为,氚核的比结合能,普朗克常量为h,真空中光速为c,下列说法中正确的是( )
A.该核反应放出的核能 B.该核反应放出的核能
C.该核反应放出的核能 D.该核反应放出的核能
2.如图所示,质量分别为m1、m2的A、B两小球分别连在弹簧两端,B小球用细绳固定在倾角为30°的光滑斜面上,若不计弹簧质量且细绳和弹簧与斜面平行,在细绳被剪断的瞬间,A、B两小球的加速度分别为( )
A.都等于 B.0和
C.和0 D.0和
3.一辆小汽车A以的速度行驶在长直高速公路上,突然发现正前方处另一辆小汽车B以的速度沿同方向匀速行驶。为了避免相撞,小汽车A紧急刹车。两车的图象如图所示,A车前内为直线,内为曲线。图示运动过程中,下列说法正确的是( )
A.在时两车发生追尾 B.两车不会发生追尾现象
C.时两车间距为 D.两车最近距离为
4.如图所示,在方向竖直向下的匀强电场中,两个质量相同、带电量分别为和的小球a、b固定于绝缘轻杆的两端,轻杆可绕中点O处的固定轴在竖直面内无摩擦转动。已知O点电势为0,不考虑带电小球间的相互作用力,杆从静止开始由水平位置顺时针转动180°的过程中( )
A.小球a、b总动能一直增加 B.小球a、b系统机械能始终不变
C.小球a、b系统电势能始终不变 D.小球a、b任一时刻的电势能相等
5.2021年6月17日,神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功对接,对接过程如图所示,天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ;神舟十二号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ,当经过点时,通过变轨操作后,沿椭圆轨道Ⅱ运动到处与核心舱对接,则神舟十二号飞船( )
A.沿轨道Ⅰ运行的速度小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的速度
B.在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期
C.神舟十二号飞船在飞向核心舱的过程中,引力势能增大,动能减小,机械能守恒
D.在轨道Ⅰ上运动经过点的加速度小于在轨道Ⅱ上运动经过点的加速度
6.如图所示,是一只理想二极管,电流只能从流向,而不能从流向,平行板电容器的、B两极板间有一电荷,在点处于静止状态。以表示电容器储存的电荷量,表示两极板间的电压,表示电荷在点的电势能。若保持极板不动,将极板稍向上平移,则下列说法中正确的是( )
A.不变 B.减少
C.变小 D.电荷仍保持静止
7.一定质量的理想气体从状态a开始,经过如图所示的三个过程回到初始状态a,下列判断正确的是( )
A.在过程中气体对外做的功等于在过程中气体对外做的功
B.在过程中气体从外界吸收的热量小于在过程中气体向外界放出的热量
C.在过程中外界对气体做的功大于气体向外界放出的热量
D.在过程中气体内能的增加量小于过程中气体内能的减少量
8.如图所示,在倾角为α的斜面顶端固定一摆长为L的单摆,单摆在斜面上做小角度摆动,摆球经过平衡位置时的速度为v,则以下判断正确的是( )
A.单摆在斜面上摆动的周期
B.摆球经过平衡位置时受到的回复力大小为
C.若小球带正电,并加一沿斜面向下的匀强电场,则单摆的振动周期将减小
D.若小球带正电,并加一垂直斜面向下的匀强磁场,则单摆的振动周期将发生变化
二、多选题
9.一水平放置的圆筒,截面图如图所示,O为转轴。现让圆筒绕中心轴沿顺时针方向高速旋转,某时刻把一小物块轻轻放在圆筒轴线正下方的A点,物块在圆筒的带动下随之运动,物块运动到最高点C后又会滑下来,最终停留在B点。已知,,各处动摩擦因数相同。下列说法正确的是( )
A.物块在A点受到的摩擦力小于停留在B点时受到的摩擦力
B.物块在A、C两点加速度大小之比为
C.若增大圆筒转速,则物块最终仍会停留在B点
D.若增大动摩擦因数,物块有可能一直加速
10.2022年北京冬奥会深刻体现了“绿色环保”的理念。我国张北地区有丰富的风力资源,张北可再生能源示范项目将风能转化为清洁电力,并入冀北电网,再输向北京、延庆、张家口三个赛区。现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1000个额定电压为、额定功率为的LED灯供电。当发电机输出如图乙所示的电压时,赛区的LED灯全部可以正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的,输电导线的等效电阻为。则下列说法正确的是( )
A.风力发电机的转速为
B.风力发电机内输出的电能为
C.升压变压器原、副线圈匝数比为
D.若关掉部分LED灯,将变大
11.煤矿中瓦斯爆炸危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率,于是,他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器,原理如图所示。在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B,容器A与干净的空气相通,在容器B中通入矿井中的气体,观察屏上的干涉条纹,就能够监测瓦斯浓度。下列说法正确的是( )
A.若屏的正中央仍是亮纹,说明B中的气体与A中的空气成分相同,不含瓦斯
B.若屏的正中央是暗纹,说明B中的气体与A中的空气成分不相同,可能含有瓦斯
C.如果屏上干涉条纹不停地移动,说明B中的气体瓦斯含量不稳定
D.用频率更大的单色光照射单缝时,屏上出现的干涉条纹间距变大
12.利用如图甲所示装置可以研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化,螺线管的电阻值r=40Ω,初始时滑动变阻器(最大阻值为40Ω)的滑片位于正中间,打开传感器,将质量为m的磁铁从螺线管正上方由静止释放,磁铁下端为N极。磁铁下落中受到的电磁阻力一直明显小于磁铁重力,且不发生转动,穿过螺线管后掉落到海绵垫上立即静止,释放点到海绵垫的高度为h。电压、电流传感器的示数分别为U、I,计算机屏幕上显示出如图乙所示的UI—t曲线,图像中明出现两个峰值。下列说法正确的是( )
A.磁铁穿过螺线管的过程中,产生第一峰值时线圈中的感应电动势约为0.3V
B.在磁铁下降h的过程中,可估算由机械能转化的电能约为6.2×10-4J
C.如果仅将滑动变阻器的滑片从中间向左移动,坐标系中的两个峰值都会增大
D.如果仅略减小h,两个峰值都会减小
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
三、实验题
13.小明同学用如图甲所示装置测量当地的重力加速度,光电门A、B与光电计时器相连。
(1)让小球紧靠固定挡板,由静止释放,光电计时器记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间、,测出两光电门间的高度差,小球直径为,则测得小球经过光电门A时的速度为________,测得的重力加速度________(用测得的物理量的符号表示);
(2)将光电计时器记录小球通过光电门的时间改为记录小球从光电门A运动到光电门B所用的时间。保持光电门A的位置不变,多次改变光电门B的位置,每次均让小球从紧靠固定挡板由静止释放,记录每次两光电门间的高度差及小球从光电门A运动到光电门B所用的时间,求出每次的,作出图像如图乙所示,若图像斜率为,纵坐标截距为,则小球经过光电门A时的速度为________,当地的重力加速度大小为_____。
14.某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:
A.A1内阻Rg= 100Ω,满偏电流Ig= 3mA
B.A2内阻约为0.4Ω,量程为0.6A
C.定值电阻R0= 900Ω
D.滑动变阻器R(5Ω,2A)
E.干电池组(6V,0.05Ω)
F.一个开关和导线若干
G.螺旋测微器,游标卡尺
(1)如图1,用螺旋测微器测金属棒直径为______mm;如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为______cm。
(2)用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“ × 10Ω”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用______挡(填“ × 1Ω”或“ × 100Ω”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图3所示,则金属棒的阻值约为______Ω。
(3)请根据提供的器材,设计一个实验电路,尽可能精确测量金属棒的阻值______。
(4)若实验测得电流表A1示数为I1,电流表A2示数为I2,则金属棒电阻的表达式为R = ______。用I1,I2,R0,Rg表示
四、解答题
15.如图所示,在固定的汽缸A和B中分别用活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞面积之比,两活塞以穿过B的底部的刚性细杆(细杆处不漏气)相连,可沿水平方向无摩擦滑动,两个汽缸都不漏气。初始时A、B中气体的体积均为,A、B中气体温度皆为,A中气体压强,(是汽缸外的大气压强)。现对A加热,使其中气体压强升到,同时保持B中的温度不变,求:
(1)求初始时B气体的压强
(2)求加热后A气体温度。
16.一轻弹簧的一端固定在倾角为37°的固定光滑斜面的底部,另一端和质量为1kg的小物块a相连,如图所示。质量为0.4kg的小物块b紧靠a静止在斜面上,此时弹簧的压缩量为20cm,从t=0时开始,对b施加沿斜面向上的外力,使b始终做匀加速直线运动。经过一段时间后,物块a、b分离;再经过同样长的时间,b距其出发点的距离恰好也为20cm。弹簧的形变始终在弹性限度内,重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)物块b加速度的大小;
(3)在物块a、b分离前,外力大小随时间变化的关系式。
17.如图所示,真空室内有离子源、间距为d的中间有小孔的两平行金属板M、N和边长为L的立方体,其右端面称为P。以金属板N的中心O为坐标原点,垂直立方体侧面和金属板建立x、y和z坐标轴。M、N板之间存在场强为E、方向沿z轴正方向的匀强电场;氙离子()束从离子源小孔S射出,沿z方向匀速运动到M板,经电场加速进入立方体区域,立方体内存在磁场,其磁感应强度大小和方向可调。测得离子经电场加速后在金属板N中心点O处的速度为v0。已知单个离子的质量为m、电荷量为2e,忽略离子间的相互作用。
(1)求离子从小孔S射出时的速度大小v;
(2)调节B0的方向沿x轴负方向,求B0值多大时离子恰从面P的下边缘中点射出;
(3)调节磁场的方向使其沿x轴正方向和y轴正方向都为大小B0的磁场,既合磁场垂直于过坐标原点O的面QRHK,求B0值多大时时离子恰从面P边缘交点Q射出。
18.如图甲所示,两根足够长的平行金属导轨固定在水平面内,导轨间距,左端连接阻值的电阻。匀强磁场磁感应强度,方向垂直导轨所在平面向下。质量、电阻的金属杆置于导轨上,杆与导轨之间的动摩擦因数。时对杆施加一平行于导轨方向的水平外力F,杆运动的图像如图乙所示。运动过程中杆与导轨始终保持垂直且接触良好,其余电阻不计,重力加速度大小g取。
(1)求时水平外力的大小;
(2)求前3s内流过电阻R的电荷量;
(3)若改变外力F的作用规律,使杆的运动速度v与位移x满足,求杆从静止开始到的过程中,外力F所做的功。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A B.光子的能量
不等于该核反应释放的核能。AB错误;
C D.因为锂核的结合能为,氦核的结合能为,核的结合能,则该核反应放出的核能
C错误,D正确。
故选D。
2.B
【详解】细绳被剪断的前,以A为研究对象,可求出弹簧的拉力大小
,
细绳被剪断的瞬间,弹簧弹力大小瞬间不变,故A物体该瞬间合力仍为零,加速度大小为零,取B受力分析,由牛顿定二定律可得
,
联立可求得
。
故ACD错误,B正确。
故选择B。
3.B
【详解】AB.由小汽车A的v-t图像可知,0~6s时间内小汽车A的位移sA满足
小汽车B的位移大小为
故t=6s时,两汽车的最近距离d满足
因此不会发生追尾现象,故A错误,B正确;
C.t=2s时,两车的间距为
故C错误;
D.两车最近距离为t=6s时,由于不知道小汽车A在后续的具体运动情况,题中所给条件不足,无法求出,故D错误。
故选B。
4.D
【详解】ABC.电场力对a球先做正功再做负功,对b球也是先做正功再做负功,所以杆从静止开始由水平位置顺时针转动90°的过程中小球a、b与轻杆组成的系统电势能先减小,总动能增加,机械能增加;杆从90°转到180°的过程中,系统电势能增大,总动能减小,机械能减小,最后与初始位置的电势能相等,机械能也相等,总动能为零,故A、B、C错误;
D.由于O点处电势为零,由
在匀强电场中
因为两小球运动过程中竖直方向上的位移大小相同,所以小球a、b任一时刻的电势能相等,D正确。
故选D。
5.C
【详解】A.由万有引力提供向心力有
得
可知,运行速度大小与环绕物体的质量无关,r越小,运行速度越大,高轨低速,即:沿轨道Ⅰ运行的速度大于沿轨道Ⅲ运行的速度,故A错误;
B.由开普勒第三定律可知,高轨长周期,在轨道Ⅰ上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期,故B错误;
C.在神舟十二号飞向核心舱的过程中,在椭圆轨道上只受引力作用,万有引力做负功,引力势能增大,动能减小,机械能守恒,故C正确;
D.由万有引力提供向心力有
得
可知与地球距离相等的位置,加速度大小相同,故D错误。
故选C。
6.D
【详解】AC.保持极板B不动,将极板A稍向上平移,板间距离d增大,根据可知,电容减小。若电容器上的电压不变,根据可知电荷量要减小,即电容器要放电,但是二极管具有单向导电,所以电容器无法放电,即电量不变,根据可知电压增大,选项AC错误;
D.根据及、可得
所以场强不变,电荷仍静止,选定D正确;
B.因为P点与B极板距离不变,则其电势差不变,所以P点的电势不变,电荷的电势能也不变。选项B错误。
故选D。
7.B
【详解】A.由气体做功的表达式
可知,p-V图线和横轴体积围成面积即为做功大小,所以气体在过程中气体对外做的功小于在过程中气体对外做的功,故A错误;
B.气体在过程中,由
可得
故为等温变化,由热力学第一定律可知,由于,,故
气体从过程中发生等压变化,根据盖-吕萨克定律可得
解得
由热力学第一定律可得
因为
,
可得
则有
即在过程中外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量,由图可知
则可得
即在过程中气体从外界吸收的热量小于在过程中气体向外界放出的热量,故B正确,C错误;
D.由于b和c温度相同,则在过程中气体内能的增加量等于过程中气体内能的减少量,故D错误。
故选B。
8.C
【详解】A.单摆在平衡位置时,等效重力加速度为
所以单摆在斜面上摆动的周期
故A错误;
B.回复力大小与偏离平衡位置位移大小成正比,故摆球经过平衡位置时受到的回复力大小为0,故B错误;
C.若小球带正电,并加一沿斜面向下的匀强电场,单摆在平衡位置时,等效重力加速度为
所以单摆在斜面上摆动的周期
减小,故C正确;
D.若小球带正电,并加一垂直斜面向下的匀强磁场,则小球摆动过程中洛伦兹力始终垂直速度,不产生回复力的效果,故周期不变,故D错误。
故选C。
9.BC
【详解】A.物块在各点受到的摩擦力均为滑动摩擦力,由
得物块在A、B、C处所受摩擦力分别为
故A错误;
B.物块在A点的加速度
物块最终停留在B点可知
在C点,有
可解得
故B正确;
C.物块所受摩擦力与转筒的速度无关,若增大圆筒转速,则物块最终仍会停留在B点,物块所能达到的最大高度仍为C点;故C正确。
D.若增大动摩擦因数,物块有可能脱离圆筒,也有可能加速到与圆筒共速,故D错误。
故选BC。
10.ACD
【详解】A.由图乙可知,交流电的频率为
因此风力发电机的转速
故A正确;
B.1000个额定功率为的LED灯正常工作时,电功率
而输电线上损失的功率
所以风力发电机的功率为,因此风力发电机输出的电能
故B错误;
C.输电线路损失的功率,根据
可得,输电线上电流即升压变压器次级电流为
升压变压器原线圈电流
因此升压变压器原、副线圈匝数比
选项C正确;
D.若关掉部分LED灯,则降压变压器次级功率减小,初级功率减小,导线上的电流减小,导线上功率电压损失减小,降压变压器初级电压变大,则次级电压将变大,选项D正确。故选ACD。
11.BC
【详解】A.如果容器A、B中气体相同,则折射率相同,到屏的中央光程相同,所以中央为亮纹,若含有瓦斯,但是到屏的中央光程恰好相差波长的整数倍,也为亮纹,故中央为亮纹,B中可能含瓦斯,也可能不含,选项A错;
B.如果中央为暗纹,则A、B中折射率一定不同,故选项B正确;
C.条纹不停的移动,则B中气体的折射率在变化即瓦斯含量不稳定,选项C正确;
D.用频率更大的单色光照射单缝时,波长变短,条纹间距变小,选项D错。
故选BC。
12.BD
【详解】A.由 UI t 曲线可知 , 产生第一峰值时滑动变阻器功率为
P滑=0.0045w
线圈输出功率表达式为
P 出 =I2R外
根据闭合电路欧姆定律得
E=I(R内+R外)
联立将 R内=40Ω、R外=20Ω 代入,得 E=0.9V,故A错误;
B.根据图象物理意义可知:图象与横轴围成面积大小等于下落过程中电源的输出电能,由图象可得 , 在磁铁下降 h的过程中机械能转化为电能约为 6.2×10 4J,故B正确;
C.根据闭合电路欧姆定律可知,当外电阻等于内电阻时,电源的输出功率最大,本题中滑动变阻器的最大阻值与内阻相等,因此如果滑片从中间向左移动时,减小滑动变阻器阻值,坐标系中的两个峰值一定都会减小,故C错误;
D.当 h 减小时,磁铁进入线框的速度减小,导致线框中磁通量的变化率减小,因此两个峰值都会减小,故D正确。
故选BD。
13.
【详解】(1)[1]测得小球经过光电门A时的速度为
[2]根据运动学公式有
解得
(2)[3][4]由于小球释放的位置离光电门A的位置恒定,因此每次通过光电门A的速度一定,则有
整理可得
根据图像可得,则小球经过光电门A时的速度为
当地的重力加速度大小为
14. 6.125 10.230 × 1Ω 10.0
【详解】(1)[1]根据螺旋测微器的读数规律,该读数为
6mm+0.01 × 12.5mm = 6.125mm
[2]根据游标卡尺的读数规律,该读数为
102mm+0.05 × 6mm = 102.30mm = 10.230cm
[3][4]由于用“”挡时发现指针偏转角度过大,表明通过表头的电流过大,即待测电阻过小,为了减小误差,应该换用小倍率,即选择“”挡,根据欧姆表的读数规律,该读数为
10.0 × 1Ω = 10.0Ω
(2)[5]由于电源电动势为6V,为了测电压的安全,应该将A1改装为电压表,即串联一个定值电阻R0,当采用电流表A2外接时,能够进行精确测量,控制电路为了使得测量范围广泛一些,采用滑动变阻器的分压式接法,设计电路如图所示
(3)[6]根据欧姆定律,有
15.(1);(2)562.5K
【详解】(1)初始时活塞平衡,对活塞,由平衡条件得
又已知
解得
故初始时B中气体的压强为;
(2)末状态活塞平衡,由平衡条件得
又因为
解得
B中气体初、末态温度相等,气体发生等温变化,由玻意耳定律得
即
解得
设A中气体末态的体积为,因为两活塞移动的距离相等,故有
解得
对A中气体,由理想气体状方程得
即
解得
16.(1);(2);(3)()
【详解】(1)对整体分析,根据平衡条件可知,沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力平衡,则有
解得
(2)由题意可知,b经两段相等的时间位移为x0;由匀变速直线运动相邻相等时间内位移关系的规律可知
说明当形变量为
时二者分离;对a分析,因分离时ab间没有弹力,则根据牛顿第二定律可知
联立解得
(3)设时间为t,则经时间t时,ab前进的位移
则形变量变为
对整体分析可知,由牛顿第二定律有
解得
因分离时位移,由
解得
故应保证
F表达式才能成立。
17.(1);(2);(3)
【详解】(1)离子从小孔S射出运动到金属板N中心点O处,根据动能定理有
解得离子从小孔S射出时相对推进器的速度大小
(2)当磁场仅有沿x方向的分量取最大值时,离子从喷口P的下边缘中点射出,根据几何关系有
根据洛伦兹力提供向心力有
联立解得
(3)当磁场在x和y方向的分量同取最大值时,离子从喷口P边缘交点射出,根据几何关系有
此时
根据洛伦兹力提供向心力有
联立解得
18.(1);(2);(3)
【详解】(1)从图像可以看出
当
时,速度
感应电动势
电路中的电流
金属杆受到的安培力
由牛顿第二定律知
联立解得
(2)电荷量
由欧姆定律,知
由法拉第电磁感应定律
金属棒匀加速运动的位移
联立,解得
(3)由前面推导知
由已知
知
当
时
则克服安培力做的功
由动能定理
联立解得