高考最后一次冲刺模拟考试物理试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、一颗子弹沿水平方向射向一个木块,第一次木块被固定在水平地面上,第二次木块静止放在光滑的水平地面上,两次子弹都能射穿木块而继续飞行,这两次相比较( )
A.第一次系统产生的热量较多
B.第一次子弹的动量的变化量较小
C.两次子弹的动量的变化量相等
D.两次子弹和木块构成的系统动量都守恒
2、如图所示,三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面,电势分别为10V、20V、30V,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,下列说法正确的是( )
A.粒子在三点所受的电场力不相等
B.粒子必先过a,再到b,然后到c
C.粒子在三点所具有的动能大小关系为Ekb>Eka>Ekc
D.粒子在三点的电势能大小关系为Epc<Epa<Epb
3、如图所示,质量相同的两物体a、b,用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的 轻质定滑轮两侧,a在水平桌面的上方,b在水平粗糙桌面上.初始时用力压住b使a、b静止,撤去此压力后,a开始运动,在a下降的过程中,b始终未离开桌面.在此过程中
A.a的动能一定小于b的动能
B.两物体机械能的变化量相等
C.a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量
D.绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为正
4、短跑运动员在训练中从起跑开始的一段时间内可看成先做匀加速直线运动再做匀速直线运动。已知总位移为s,匀速阶段的速度为v、时间为t,则匀加速阶段的时间为( )
A. B. C. D.
5、航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环,铝环和铜环的形状、大小相同,已知铜的电阻率较小,则合上开关 S的瞬间( )
A.两个金属环都向左运动
B.两个金属环都向右运动
C.从左侧向右看,铝环中感应电流沿顺时针方向
D.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力
6、如图所示,在O点处放正点电荷,以水平线上的某点O′为圆心,画一个圆与电场线分别相交于a、b、c、d、e.则下列说法正确的是 ( )
A.b、e两点的电场强度相同
B.b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差
C.a点电势高于c点电势
D.负电子在d点的电势能大于在b点的电势能
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,理想变压器的原线圈接在稳压交流电源上,R1、R2、R3是阻值相等的定值电阻,电表A为理想电流表,调节滑片P可以改变原线圈匝数。初始时,开关K处于断开状态,下列说法正确的是( )
A.只把滑片P向上滑动,电流表示数将增大
B.只把滑片P向下滑动,电阻R1消耗的功率将增大
C.只闭合开关K,电阻R2消耗的功率将增大
D.只闭合开关K,电流表示数将变大
8、如图,在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd,阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连.质量为m、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动.整个装置放于匀强磁场中,磁场的方向竖直向上,磁感应强度的大小为B.导体棒的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与一个质量也为m的物块相连,绳处于拉直状态.现若从静止开始释放物块,用h表示物块下落的高度(物块不会触地),g表示重力加速度,其他电阻不计,则( )
A.电阻R中的感应电流方向由a到c
B.物体下落的最大加速度为
C.若h足够大,物体下落的最大速度为
D.通过电阻R的电量为
9、为了研究某种透明新材料的光学性质,将其压制成半圆柱形,如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成θ角射人。CD为光学传感器,可以探测光的强度。从AB面反射回来的光强随角θ变化的情况如图乙所示。现在将这种新材料制成的一根光导纤维束弯成半圆形,暴露于空气中(假设空气中的折射率与真空相同),设半圆形外半径为R,光导纤维束的半径为r。则下列说法正确的是
A.该新材料的折射率n> 1
B.该新材料的折射率n<1
C.图甲中若减小入射角θ,则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小
D.用同种激光垂直于光导纤维束端面EF射入,如图丙。若该束激光不从光导纤维束侧面外泄,则弯成的半圆形半径R与纤维束半径r应满足的关系为
10、关于气体的性质及热力学定律,下列说法正确的是( )
A.气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B.气体的温度越高,分子热运动就越剧烈,所有分子的速率都增大
C.一定质量的理想气体,压强不变,温度升高时,分子间的平均距离一定增大
D.气体的扩散现象说明涉及热现象的宏观过程具有方向性
E.外界对气体做正功,气体的内能一定增加
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)物理社找到一根拉力敏感电阻丝,其阻值随拉力F变化的图像如图甲所示,社员们按图乙所示电路制作了一个简易“吊杆”。电路中电源电动势E=3V,内阻r=1Ω;灵敏毫安表的量程为10mA,内阻Rg=5Ω;R1是可变电阻。A,B两接线柱等高且固定。现将这两根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘杆,将其两端接在A,B接线柱上。通过光滑绝缘杆可将重物吊起。不计敏感电阻丝的重力,现完成下列操作步骤:
步骤a:滑环下不吊重物时,闭合开关,调节可变电阻R1使毫安表指针满偏;
步骤b:滑杆下吊上已知重力的重物,测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ;
步骤c:保持可变电阻R1接入电路阻值不变,读出此时毫安表示数I;
步骤d:换用不同已知重力的物理,挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值;
步骤e:将毫安表刻度盘改装为重力刻度盘
(1)写出敏感电阻丝上的拉力F与重物G的关系:F=___________。
(2)设R-F图像斜率为k,写出毫安表示数I与待测重物重力G关系的表达式:I=___________。(用E,r,R1,Rg,R0,k,θ表示)
(3)若R-F图像中R0=50Ω,k=0.2Ω/N。测得θ=45°,毫安表指针半偏,则待测重物的重力G=________N。
(4)关于改装后的重力刻度盘,下列说法正确的是________。
A.重力零刻度线在毫安表满刻度处,刻度线均匀
B.重力零刻度线在毫安表零刻度处,刻度线不均匀
C.重力零刻度线在毫安表满刻度处,刻度线不均匀
D.重力零刻度线在毫安表零刻度处,刻度线均匀
(5)若电源电动势不变,内阻变大,其他条件不变,用这台简易“吊秤”称重前,进行了步骤a操作,则测量结果________。(填“偏大”“偏小”或“不变”)
12.(12分)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度如图甲所示,用游标卡尺测一金属块的长度如图乙所示。图甲所示读数为_________,图乙所示读数为_______。
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,用一块长的木板在墙和桌面间架设斜面,桌子高,长。斜面与水平桌面间的倾角。一个质量为的小滑块放在桌面最右端,现将质量为的小滑块A从斜面顶端由静止释放,滑块与斜面间的动摩擦因数,滑块与水平桌面间的动摩擦因数,忽略滑块在斜面与桌面交接处的能量损失,滑块A与滑块B发生正碰,碰后滑块A最终停在离桌面右端处。滑块与木板及桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、B均可视为质点,重力加速度,,。求:
(1)与B相碰前瞬间小滑块A的速度大小;
(2)小滑块B的落地点距桌面最右端的水平距离。
14.(16分)如图甲所示,一列简谐波沿x轴传播,A、B为平衡位置相距4m的两个质点,它们的振动图像如图乙所示。求该波的波速。
15.(12分)在竖直平面内,一根长为L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端拴着质量为m、电荷量为+q的小球。小球始终处在场强大小为、方向竖直向上的匀强电场中,现将小球拉到与O点等高处,且细线处于拉直状态,由静止释放小球,当小球的速度沿水平方向时,细线被拉断,之后小球继续运动并经过P点,P点与O点间的水平距离为L。重力加速度为g,不计空气阻力,求
(1)细线被拉断前瞬间,细线的拉力大小;
(2)O、P两点间的电势差。
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】
ABC.因为第一次木块固定,所以子弹减少的能量全部转化成内能,而第二次木块不固定,根据动量守恒,子弹射穿后,木块具有动能,所以子弹减少的能量转化成内能和木块的动能,因为产热
即两次产热相同,所以第二次子弹剩余动能更小,速度更小,而动量变化量等于
所以第一次速度变化小,动量变化小,故AC错误,B正确;
D.第一次木块被固定在地面上,系统动量不守恒,故D错误。
故选B。
2、D
【解析】
A.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,所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等。选项A错误。
B.由题中的图可知,电场的方向是向上的,带负电的粒子将受到向下的电场力作用,带负电的粒子无论是依次沿a、b、c运动,还是依次沿c、b、a运动,都会的到如图的轨迹。选项B错误。
CD.带负电的粒子在电场中运动时,存在电势能与动能之间的互化,由题意和图可知,在b点时的电势能最大,在c点的电势能最小,可判断在c点的动能最大,在b点的动能最小。选项C错误,D正确。
3、A
【解析】
A.轻绳两端沿绳方向的速度分量大小相等,故可知a的速度等于b的速度沿绳方向的分量,a的动能比b的动能小,A正确;
BC.因为b与地面有摩擦力,运动时有热量产生,所以该系统机械能减少,而B、C 两项的说法均为系统机械能守恒的表现,故B、C错误;
D.轻绳不可伸长,两端分别对a、b做功大小相等,一负一正,D错误.
故选A。
4、D
【解析】
匀速阶段的位移为
在匀加速直线运动过程,根据平均速度公式可得
根据题意则有
解得匀加速阶段的时间
故A、B、C错误,D正确。
故选D。
5、C
【解析】
AB.若环放在线圈两边,根据“来拒去留”可得,合上开关S的瞬间,环为阻碍磁通量增大,则环将向两边运动,故AB错误;
C.线圈中电流为右侧流入,磁场方向为向左,在闭合开关的过程中,磁场变强,则由楞次定律可知,电流由左侧向右看为顺时针,故C正确;
D.由于铜环的电阻较小,故铜环中感应电流较大,则铜环受到的安培力要大于铝环受到的安培力,故D错误。
故选C。
6、B
【解析】
b、e两点到点电荷O的距离相等,根据可知两点处的电场强度大小相等,但是方向不同,故电场强度不同,A错误;b、e两点到点电荷O的距离相等,即两点在同一等势面上,电势相等,c、d两点到点电荷O的距离相等,即两点在同一等势面上,电势相等,故b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差,B正确;在正电荷产生的电场中,距离点电荷越近,电势越高,故a点的电势低于c点的电势,b点电势低于d点电势,而负电荷在低电势处电势能大,故负电子在d点的电势能小于在b点的电势能,CD错误;
【点睛】
本题的关键是掌握点电荷电场规律:①距离正点电荷越近,电势越高,电场强度越大,②在与点电荷等距的点处的电势相等,③负点电荷在低电势处电势能大.
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、BD
【解析】
A. 只把滑片P向上滑动,原线圈匝数增大,根据 可知,副线圈两端电压 变小,根据欧姆定律可知,副线圈电流变小,副线圈功率 变小,则输入功率变小,输入电压不变,则原线圈电流变小,电流表示数将变小,故A错误;
B. 只把滑片P向下滑动,原线圈匝数变小,副线圈两端电压 变大,根据欧姆定律可知,副线圈电流变大, ,则电阻R1消耗的功率将增大,故B正确;
CD. 只闭合开关K,副线圈电阻变小,匝数比和输入电压不变,则输出电压不变,根据欧姆定律可知,副线圈干路电流变大,R1分压变大,则R2两端电压变小,消耗的功率将减小;副线圈干路电流变大,输出功率变大,则输入功率变大,输入电压不变,则原线圈电流变大,电流表示数将变大,故C错误D正确。
故选BD。
8、BCD
【解析】
从静止开始释放物块,导体棒切割磁感线产生感应电流,由右手定则可知,电阻R中的感应电流方向由c到a,故A错误;设导体棒所受的安培力大小为F,根据牛顿第二定律得:物块的加速度,当F=0,即刚释放导体棒时,a最大,最大值为,故B正确;物块和滑杆先做加速运动,后做匀速运动,此时速度最大,则有mg=F,而F=BIl,,解得物体下落的最大速度为: ,故C正确;通过电阻R的电量:,故D正确。
9、AD
【解析】
AB.由题图乙知,当时发生全反射,则有:
故选项A符合题意,B不符合题意;
C.图甲中若减小入射角,根据反射定律和折射定律可知反射角和折射角都减小,则反射光线和折射光线之间的夹角也将变大,故选项C不符合题意;
D.激光不从光导纤维束侧面外泄的临界条件是入射光在外侧面处发生全反射,临界光路如图所示,可得:
解得:,所以该束激光不从光导纤维束侧面外泄,则弯成的半圆形半径与纤维束半径应满足的关系为,故选项D符合题意。
10、ACD
【解析】
A.气体压强是由大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的作用,所以其本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力,所以A正确;
B.物体的温度越高,分子的平均动能就越大。分子的平均动能大,并不是每个分子动能都增大,也有个别分子的动能减小,所以B错误;
C.根据理想气体状态方程
可知,一定质量的理想气体,压强不变时,温度升高时,体积增加,故分子间的平均距离一定增大,所以C正确;
D.气体的扩散现象说明涉及热现象的宏观过程具有方向性,所以D正确;
E.外界对气体做功
由于不知道气体是吸热还是放热,根据热力学第一定律
无法确定气体的内能增加还是减小,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、 C 不变
【解析】
(1)[1]对重物,可得
即;
(2)[2]不挂重物时,由闭合电路欧姆定律可得
挂重物后,
由图中关系可知
整理得
(3)[3]将数据带入[2]中表达式可得
(4)[4]由(2)中分析可知,不挂重物时,电表满偏,此时应该为重力的0刻线,由可知,不成线性关系,故刻度为不均匀的,故C正确,A、B、D错误;
故选B。
(5)[5]由于称重前现将电表调满偏,当电源内阻变化时,满偏时总电阻不变,故电源内阻变化对测量结果无影响。
12、6.869(6.868~6870均可) 9.60
【解析】
[1]螺旋测微器固定刻度部分读数为,可动刻度部分读数为
,所以金属板厚度测量值为,由于误差6.868mm~6870mm均可
[2]游标卡尺主尺部分读数为,游标尺部分读数为,所以金属块长度测量值为
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)2m/s;(2)0.64m
【解析】
(1)在斜面上,对A分析,根据牛顿第二定律有
又
则滑块在斜面底端的速度
在水平桌面上,对A分析,斜面底部到滑块的距离
设碰前瞬间A的速度为,根据动能定理有
得
(2)设碰撞后A返回的距离为,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有
根据动能定理有
碰后B做平抛运动,则有
,
联立解得滑块B的落地点距桌面右端的水平距离为
14、
【解析】
根据图乙知,该列波周期:
T=0.4s
由A、B振动图像可知,若简谐波沿x轴正方向传播,振动由质点A传播到质点B所需的时间为
(n=1,2,3……)
根据波速定义式有:
联立解得:
(n=0,1,2,3)
由A、B振动图像可知,若简谐波沿x轴负方向传播,振动由质点B传播到质点A所需的时间为
(n=0,1,2,3)
根据波速定义式有:
联立解得:
(n=0,1,2,3)
15、(1)1.5mg (2)
【解析】
(1)小球受到竖直向上的电场力:
F = qE = 1.5mg>mg
所以小球被释放后将向上绕O点做圆周运动,到达圆周最高点时速度沿水平方向,设此时速度为v,由动能定理:
设细线被拉断前瞬间的拉力为FT,由牛顿第二定律:
联立解得: FT = 1.5mg
(2)细线断裂后小球做类平抛运动,加速度a竖直向上,由牛顿第二定律
F mg = ma
设细线断裂后小球经时间t到达P点,则有:
L = vt
小球在竖直方向上的位移为:
解得:
O、P两点沿电场方向(竖直方向)的距离为:
d = L + y
O、P两点间的电势差:
UOP = Ed
联立解得:高三最后一次模拟考试物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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、我国计划在2030年之前制造出可水平起飞、水平着陆并且可以多次重复使用的空天飞机。假设一航天员乘坐空天飞机着陆某星球后,由该星球表面以大小为v0的速度竖直向上抛出一物体,经时间t后物体落回抛出点。已知该星球的半径为R,该星球没有大气层,也不自转。则该星球的第一宇宙速度大小为( )
A. B. C. D.
2、如图所示,空间有一正三棱锥P-ABC,D点是BC边上的中点,点是底面ABC的中心,现在顶点P点固定一正的点电荷,则下列说法正确的是( )
A.ABC三点的电场强度相同
B.底面ABC为等势面
C.将一正的试探电荷从B点沿直线BC经过D点移到C点,静电力对该试探电荷先做负功后做正功
D.若B、C、D三点的电势为,则有
3、科学家对物理学的发展做出了重大贡献,下列描述中符合历史事实的是( )
A.伽利略通过理想斜面实验,否定了“力是维持物体运动的原因”,并得出了惯性定律
B.牛顿通过月一地检验证明了行星和太阳间作用力的规律与月球和地球间作用力的规律是相同的
C.安培在研究电磁现象的过程中提出了分子电流假说,发现了安培定则和右手定则,并发明了电流计
D.法拉第在研究电磁现象的过程中引入了电场线和磁感线,并得出了法拉第电磁感应定律
4、如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行,在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动.下列说法正确的是: ( )
A.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的速度都相同
B.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的加速度都相同
C.卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度
D.卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量(动量P=mv,v为瞬时速度)
5、如图所示,是一个质点在时间内的v-t图象,在这段时间内,质点沿正方向运动的平均速度大小为v1沿负方向运动的平均速度大小为v2则下列判断正确的是( )
A.v1>v2 B.v1
6、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
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、关于热力学的一些现象和规律,以下叙述正确的是( )
A.热量不能自发地从低温物体传到高温物体
B.液体的表面张力使液面绷紧,所以液滴呈球形
C.高原地区水的沸点较低,是高原地区温度较低的缘故
D.一些昆虫可以停在水面上,是由于表面层的水分子比内部的水分子更密集
E.一定质量的理想气体在状态改变过程中,既不吸热也不放热,内能也有可能发生变化
8、如图所示,电路中均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器的极板水平放置。闭合开关,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动,如果仅满足下列各选项中的条件,油滴仍可能静止不动的是( )
A.增大的阻值,增大的阻值
B.增大的阻值,减小的阻值
C.减小的阻值,增大的阻值
D.减小的阻值,减小的阻值
9、 “嫦娥二号”的任务之一是利用经技术改进的γ射线谱仪探测月球表面多种元素的含量与分布特征。月球表面一些元素(如钍、铀)本身就有放射性,发出γ射线;另外一些元素(如硅、镁、铝)在宇宙射线轰击下会发出γ射线。而γ射线谱仪可以探测到这些射线,从而证明某种元素的存在。下列关于γ射线的说法正确的是( )
A.γ射线经常伴随α射线和β射线产生
B.γ射线来自原子核
C.如果元素以单质存在其有放射性,那么元素以化合物形式存在不一定其有放射性
D.γ射线的穿透能力比α射线、β射线都要强
10、如图甲、乙所示,分别用恒力F1、F2先后将质量为m的物体,由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉到顶端,两次到达顶端的速度相同,第一次力F1沿斜面向上,第二次F2水平向右。则两个过程中( )
A.物体机械能变化量相同
B.物体与斜面摩擦生热相同
C.F1做的功与F2做的功相同
D.F1做功的功率比F2做功的功率小
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)要测绘一个标有“2.5V 2W”小灯泡的伏安特性曲线.己选用的器材有:
直流电源(3V.内阻不计)
电流表A1量程为0.6 A,内阻为0.6n)
电流表A2(量程为300mA.内阻未知)
电压表V(量程0—3V,内阻约3kQ)
滑动变阻器R(0—5Ω,允许最大电流3A)
开关、导线若干.
其实验步骤如下:
①由于电流表A1的里程偏小.小组成员把A1、A2并联后在接入电路,请按此要求用笔画线代表导线在实物图中完成余下导线的连接.
(____)
(2)正确连接好电路,并将滑动变阻器滑片滑至最_______端,闭合开关S,调节滑片.发现当A1示数为0.50A时,A2的示数为200mA,由此可知A2的内阻为_______.
③若将并联后的两个电流表当作一个新电表,则该新电表的量程为_______A;为使其量程达到最大,可将图中_______(选填,“I”、“II”)处断开后再串联接入一个阻值合适的电阻.
12.(12分)如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA的电流表、标识不清电源,以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,上排刻度线对应数值还没有及时标出。
(1)其中电阻R2=_____Ω。
(2)选择开关接“1”时,两表笔接入待测电路,若指针指在图乙所示位置,其读数为________mA。
(3)兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱,利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验:
①将选择开关接“2”,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;
②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度线的标注值应为____。
③用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间,表盘指针依旧指在图乙所示位置,则计算可知待测电阻约为Rx=____Ω。 (保留三位有效数字)
④小组成员拿来一块电压表,将两表笔分别触碰电压表的两接线柱,其中______表笔(填“红”或“黑”)接电压表的正接线柱,该电压表示数为1.45V,可以推知该电压表的内阻为________Ω。
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,柴油打桩机的重锤质量,重锤在桩之上高度处由静止开始自由落下,与质量为的桩碰撞。碰撞同时,碰撞处的柴油燃烧产生猛烈爆炸,在极短的时间内使锤和桩上下分离。之后,锤向上反弹上升的高度,桩在泥土中向下移动的距离。忽略空气阻力,重力加速度取。
(1)求重锤下落至刚接触桩时的速度大小;
(2)若桩向下运动过程受泥土的阻力大小恒定,求此力的大小。
14.(16分)如图甲所示,内壁光滑、导热良好、质量为的汽缸开口向上竖直放置在水平地面上,上部分的横截面积为S,下部分的横截面积为2S,下部分汽缸高L,汽缸内有两个质量忽略不计、厚度不计的活塞A、B封闭了Ⅰ、Ⅱ两部分理想气体,A活塞正好处在汽缸上下两部分的分界处,B活塞处在下部分汽缸的正中间位置处。现将该装置挂起来,气缸脱离地面稳定后如图乙所示。A活塞始终未与汽缸脱离,已知重力加速度为g,外界温度为T,大气压强为P0。
①若环境温度保持不变,求乙图中A活塞向上移动的距离;
②若环境温度缓慢升高,B活塞恰能升到下部分汽缸的顶部,求此时的环境温度?
15.(12分)如图所示,水平轨道AB和CD分别与水平传送带左侧和右侧理想连接,竖直光滑圆形轨道与CD相切于点E,一轻质弹簧原长,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为的小物块P由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为。现将该弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与小物块P接触但不连接。弹簧原长小于光滑轨道AB的长度,轨道靠近B处放置一质量为的小物块Q。传送带长,沿顺时针方向以速率匀速转动,轨道CE长为。物块与传送及轨道CE之间的动摩擦因数均为。现用小物块P将弹簧压缩至长度为,然后释放,P与Q弹性碰撞后立即拿走物块P,Q恰好可以到达与光滑圆形轨道圆心等高的F点,取。
(1)求P与Q碰撞后Q的速度;
(2)求光滑圆形轨道的半径R。
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】
根据小球做竖直上抛运动的速度时间关系可知
t=
所以星球表面的重力加速度
g=
星球表面重力与万有引力相等,
mg=
近地卫星的轨道半径为R,由万有引力提供圆周运动向心力有:
联立解得该星球的第一宇宙速度
v=
故A正确,BCD错误。
故选A。
2、C
【解析】
AB.A、B、C三点到P点的距离相等,根据点电荷的场强公式分析可知,A、B、C三点的电场强度大小相等,但方向不同;A、B、C的三个点到场源电荷的距离相等,在同一等势面,但其它点到场源电荷的距离与A、B、C三点到场源电荷的距离不等,故底面ABC所在平面不是等势面,故A、B错误;
C.将一正的试探电荷从B点沿直线BC经过D点移到C点,电势先升高后降低,电势能先增大后减小,则静电力对该试探电荷先做负功后做正功,故C正确;
D.由于B、C的两个点到场源电荷的距离相等,在同一等势面, 即,则有,故D错误;
3、B
【解析】
A.伽利略通过理想斜面实验,说明了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,牛顿得出了惯性定律,A错误;
B.牛顿通过月一地检验证明了行星和太阳之间作用力的规律与月球和地球之间作用力的规律是相同的,B正确;
C.安培在研究电磁现象的过程中提出了分子电流假说,发现了安培定则,并发明了电流计,但右手定则不是安培发现的,C错误;
D.法拉第在研究电磁现象的过程中引入了电场线和磁感线,纽曼和韦伯总结出了法拉第电磁感应定律,D错误。
故选B。
4、B
【解析】
从轨道1变轨到轨道2,需要加速逃逸,故A错误;根据公式可得:,故只要到地心距离相同,加速度就相同,卫星在椭圆轨道1绕地球E运行,到地心距离变化,运动过程中的加速度在变化,B正确C错误;卫星在轨道2做匀速圆周运动,运动过程中的速度方向时刻在变,所以动量方向不同,D错误.
5、B
【解析】
由图象可知,正向运动时,物体的位移小于物体做匀减速运动的位移,可知平均速度大小,同理反向运动时位移大于匀加速运动的位移,平均速度大小,因此有v1<v2;
A. v1>v2,与结论不相符,选项A错误;
B. v1
D. 以上三种情况均有可能,与结论不相符,选项D错误。
6、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。
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】
A.根据热力学第二定律,热量不能自发地从低温物体传到高温物体,需要外界干预,故A正确;
BD.液体表面张力是由于表面层的水分子比液体内部的水分子更稀疏,分子间表现出引力,使液面绷紧,液滴呈球形,故B正确,D错误;
C.高原地区水的沸点较低,这是因为高原地区大气压较低的缘故,故C错误;
E.根据热力学第一定律,一定质量的理想气体在状态改变过程中,既不吸热也不放热,通过做功内能也有可能发生变化,故E正确。
故选ABE。
8、AD
【解析】
A.电路稳定时,电容器的电压等于可变电阻R2的电压,当增大R1、R2阻值时,可导致总电流减小,根据欧姆定律,电阻R2两端电压可能不变,则极板间电压不变,电场强度不变,油滴受到的电场力不变,则油滴静止不动,故A符合题意;
B.电路稳定时,当增大R1的阻值,减小R2的阻值,则根据闭合电路欧姆定律可知,电阻R2两端的电压减小,极板间电场强度减小,油滴受到的电场力减小,则油滴向下运动,故B不符合题意;
C.电路稳定时,当减小R1的阻值,增大R2的阻值,则根据闭合电路欧姆定律可知,电阻R2两端的电压增大,极板间电场强度增大,油滴受到的电场力增大,则油滴向上运动,故C不符合题意;
D.电路稳定后,当减小R1的阻值,减小R2的阻值,可能导致总电流增大,根据欧姆定律,电阻R2两端电压可能不变,则极板间电压不变,电场强度不变,油滴受到的电场力不变,则油滴静止不动,故D符合题意。
故选AD。
9、ABD
【解析】
AB.γ射线是原子核发生变化时伴随α射线和β射线放出来的,故AB正确;
C.元素的放射性与其为单质还是化合物无关,故C错误;
D. γ射线本质是高速光子流,穿透能力比α射线、β射线都要强,故D正确。
故选ABD。
10、AD
【解析】
A.两个过程中,物体的末速度相同,动能相同,则动能的变化量相同,物体上升相同的高度,重力势能变化量相同,所以物体的机械能变化量相同,故A正确;
B.由图分析可知,第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力,故两物体克服摩擦力做功不同,故物体与斜面的摩擦力产热不相同,故B错误;
C.根据动能定理得
解得
第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力,故两物体克服摩擦力做功不同,重力做功相同,则F1做的功比F2做的少,故C错误;
D.根据
知x、v相同,则t相同,而F1做的功小于F2做的功,根据
可知F1做功的功率比F2做功的功率小,故D正确。
故选AD。
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、 右 1.5 0.84 I
【解析】
(1)由于小灯泡的电阻相对于电压表内阻来说很小很小,电流表采用外接法,连接实物图如图所示:
(2)开关闭合前,滑动变阻器应调至使电流表和电压表的示数为零的位置,故应调至右端;根据欧姆定律得:
(3)由于Ug1=0.6×0.6V=0.36V,Ug2=0.3×1.5V=0.45V,由于Ug1<Ug2,故两电流表两段允许所加最大电压为0.36V,新电流表量程为:,由于A2未达到最大量程,要使其达到最大量程,要增大电压,此时电流表A1会烧毁,为了保护该电流表,应给其串联一电阻分压,故应在Ⅰ区再串联接入一个阻值合适的电阻.
12、24990 6.9 150Ω 67.4 黑 4350
【解析】
(1)[1].根据闭合电路欧姆定律得
(2)[2].由图甲所示电路图可知,选择开关接1时电表测量电流,其量程为10mA,由图示表盘可知,其分度值为0.2mA,示数为6.9mA;
(3)②[3].由图丙所示电阻箱可知,电阻箱示数为:0×1000Ω+1×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=150Ω,此时指针指在中央,此为中值电阻等于欧姆表内阻都等于此时电阻箱阻值,即RΩ=150Ω;
③[4].根据闭合电路欧姆定律有 满偏电流时
当电流表示数为
联立解得
E=1.5V
Rx=67.4Ω
④[5][6].根据电流方向“黑出红进”的规律知,黑表笔接电压表正接线柱,根据闭合电路欧姆定律得 电压表的示数
解得电压表内阻
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)6.3m/s;(2)
【解析】
(1)重锤自由下落过程有
解得
①
(2)碰撞后桩的速度为,重锤速度为,重锤上升过程有
②
取向下为正方向,系统动量守恒有
③
桩下降过程中,由功能关系得
④
解①②③④式得
14、①L②
【解析】
①以两部分气体为一个整体为研究对象,状态1
再次平衡为状态2
根据玻意耳定律可得,解得
乙图中A活塞向上移动的距离
②以Ⅱ为研究对象,状态1:
状态2:
根据理想气体的状态方程可得,解得
15、(1)4m/s(2)1m
【解析】
(1)将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为的小物块P由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为,则此时弹簧具有的弹性势能为
弹簧水平放置时,小物块P将弹簧压缩至长度为,然后释放,可知此时弹簧具有的弹性势能仍为EP=18J,则物体P脱离弹簧后的速度满足
解得
v0=6m/s
物块P与Q碰撞满足动量守恒的能量守恒,则:
解得
v1=4m/s
(2)物块滑上传送带上时的加速度
加速到共速时的距离为
可知物块Q将以6m/s的速度滑离传送带,即到达C点的速度
vC=6m/s
则由C点到F点由动能定理:
解得
R=1m2023届高三最后一次模拟试卷物理试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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,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.高铁匀速行驶时,手机可能受到5个力作用
D.高铁减速行驶时,手机可能受到3个力作用
2、如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为和的两滑块,它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与不拴连),由于被一根细绳拉着而处于静止状态.当剪断细绳,在两滑块脱离弹簧之后,下述说法正确的是( )
A.两滑块的动量大小之比
B.两滑块的速度大小之比
C.两滑块的动能之比
D.弹簧对两滑块做功之比
3、如图所示,两同心圆环A、B置于同一光滑水平桌面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环,若A环以图示的顺时针方向,绕圆心由静止转动起来,则( )
A.B环将顺时针转动起来
B.B环对桌面的压力将增大
C.B环将有沿半径方向扩张的趋势
D.B环中将有顺时针方向的电流
4、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
5、关于天然放射现象,下列说法正确的是( )
A.放出的各种射线中,粒子动能最大,因此贯穿其他物质的本领最强
B.原子的核外具有较高能量的电子离开原子时,表现为放射出粒子
C.原子核发生衰变后生成的新核辐射出射线
D.原子核内的核子有一半发生衰变时,所需的时间就是半衰期
6、如图所示,两个内壁光滑的圆形管道竖直固定,左侧管道的半径大于右侧管道半径。两个相同小球A、B分别位于左、右管道上的最高点,两球的半径都略小于管道横截面的半径。由于微小的扰动,两个小球由静止开始自由滑下,当它们通过各自管道最低点时,下列说法正确的是( )
A.A球的速率等于B球的速率
B.A球的动能等于B球的动能
C.A球的角速度大于B球的角速度
D.A球、B球对轨道的压力大小相等
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、宇宙中,两颗靠得比较近的恒星,只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转,称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动,如图所示。若AO>OB,则
A.恒星A的质量大于恒星B的质量
B.恒星A的动能大于恒星B的动能
C.恒星A的动量与恒星B的动量大小相等
D.恒星A的向心加速度大小小于恒星B的向心加速度大小
8、如图甲所示,一木块沿固定斜面由静止开始下滑,下滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.在位移从0增大到的过程中,木块的重力势能减少了
B.在位移从0增大到的过程中,木块的重力势能减少了
C.图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小
D.图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小
9、如图所示,质量为M=2kg足够长的小车以v0=2.5m/s的速度沿光滑的水平面运动,在小车正上方h=1.25m处有一质量为m=0.5kg的可视为质点的物块静止释放,经过一段时间刚好落在小车上无反弹,作用时间很短,随后二者一起沿水平面向右运动。已知物块与小车上表面之间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度为g=10m/s2,忽略空气阻力。则下列说法正确的是( )
A.物块落在小车的过程中,物块和小车的动量守恒
B.物块落上小车后的最终速度大小为3m/s
C.物块在小车的上表面滑动的距离为0.5m
D.物块落在小车的整个过程中,系统损失的能量为7.5J
10、如图所示,光滑水平面放置一个静止的质量为2m的带有半圆形轨道的滑块a,半圆形轨道的半径为R。一个质量为m的小球b从半圆轨道的左侧最高点处由静止释放,b到达半圆轨道最低点P时速度大小,然后进入右侧最高可到点Q,OQ连线与OP间的夹角=,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.滑块a向左滑行的最大距离为0.6R
B.小球b从释放到滑到Q点的过程中,克服摩擦力做的功为0.4mgR
C.小球b第一次到达P点时对轨道的压力为1.8mg
D.小球b第一次返回到P点时的速度大于
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)某兴趣小组在实验室用圆锥摆演示仪来测定当地的重力加速度。图甲是演示仪的简化示意图,细线下面悬挂一个小钢球(直径忽略不计),细线上端固定在电动机转盘上,利用电动机带动钢球做圆锥摆运动。用转速测定仪测定电动机的转速,调节刻度板的位置,使刻度板水平且恰好与小钢球接触,但无相互作用力,用竖直放置的刻度尺测定细线悬点到刻度板的竖直距离,不计悬点到转轴间的距离。
(1)开动转轴上的电动机,让摆球转动起来形成圆锥摆。调节转速,当越大时,越__________(选填“大”或“小”)。
(2)图乙为某次实验中的测量结果,其示数为__________cm。
(3)用直接测量的物理量的符号表示重力加速度,其表达式为__________。
12.(12分)图甲为“验证动量守恒定律”的实验装置,轨道由斜槽和水平槽组成,A、B两小球大小相同,质量mA=20.0g、mB=10.0g。实验步骤如下:
a.固定轨道,使水平槽末端的切线水平,将记录纸铺在水平地面上,并记下水平槽末端重垂线所指的位置O;
b.让A球从斜槽C处由静止释放,落到记录纸上留下痕迹,重复操作多次;
c.把B球放在水平槽末端,A球仍从C处静止释放后与B球正碰,A、B分别落到记录纸上,留下各自的痕迹,重复操作多次;
d.确定三个落点各自的平均位置P、M、N,用刻度尺测出它们到O点的距离分别为xOP、xOM、xON;
(1)确定P、M、N三点时,可用圆规画一个尽可能小的圆,把所有有效落点圈在里面,圆心即为落点的平均位置,这样做可以减小_______(填“系统”或“偶然”)误差;
(2)如图乙,xOM、xOP读数分别为10.20cm、30.65cm,xON读数为________cm;
(3)数据处理时,小球离开水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示,由小球质量及(2)中数据可算出碰前系统总的mx值是________kg m(保留3位有效数字),把该值与系统碰撞后的值进行比较,就可验证动量是否守恒。
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,在平面直角坐标系内,第I象限的等腰三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m带电荷量为q的带电粒子从电场中Q(-2h,-h)点以速度v0水平向右射出,经坐标原点O射入第I象限,最后垂直于PM的方向射出磁场。已知MN平行于x轴,NP垂直于x轴,N点的坐标为(2h,2h),不计粒子的重力,求:
(1)电场强度的大小;
(2)最小的磁感应强度的大小;
(3)粒子在最小磁场中的运动时间。
14.(16分)光滑水平面上放着质量mA=1 kg的物块A与质量mB=2 kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能Ep=49 J.在A、B间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示.放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R=0.5 m,B恰能到达最高点C.g取10 m/s2,求:
(1)绳拉断后B的速度vB的大小;
(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小;
(3)绳拉断过程绳对A所做的功W.
15.(12分)如图所示,在离地面高 h=5m 处固定一水平传送带,传送带以v0=2m/s 顺时针转动。长为 L的薄木板甲和小物块乙(乙可视为质点),质量均为m=2kg,甲的上表面光滑,下表面与传送带之间的动摩擦因数μ1=0.1.乙与传送带之间的动摩擦因数μ2=0.2.某一时刻, 甲的右端与传送带右端 N 的距离 d=3m,甲以初速度 v0=2m/s 向左运动的同时,乙以v1=6m/s 冲上甲的左端,乙在甲上运动时受到水平向左拉力F=4N,g 取 10m/s2.试问:
(1)当甲速度为零时,其左端刚好与传送带左端M相齐,乙也恰与甲分离,求 MN的长度LMN;
(2)当乙与甲分离时立即撤去 F,乙将从 N 点水平离开传送带,求乙落地时距甲右端的水平距离。
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.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,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二力平衡,不受桌面摩擦力,B错误;
C.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4个力作用,C错误;
D.高铁减速行驶时,手机具有与高铁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3个力作用,D正确。
故选D。
2、C
【解析】
在两滑块刚好脱离弹簧时运用动量守恒得:,得,两滑块速度大小之比为:;两滑块的动能之比,B错误C正确;两滑块的动量大小之比,A错误;弹簧对两滑块做功之比等于两滑块动能之比为:1:2,D错误.
3、C
【解析】
略考点:导体切割磁感线时的感应电动势;楞次定律.
分析:因带电绝缘环A的运动,相当于电荷定向移动,从而产生电流,导致圆环B中的磁通量发生变化,产生感应电流.使得处于磁场中的B圆环受到力的作用.
解答:解:A、A环以图示的顺时针方向,绕圆心由静止转动起来,设绝缘环带正电,所以产生顺时针方向的电流,使得B环中的磁通量变大,由楞次定律可得感应电流方向是逆时针的,两环的电流方向相反,则具有沿半径扩张趋势.若绝缘环带负电,所以产生逆时针方向的电流,使得B环中的磁通量仍变大,由楞次定律可得感应电流方向是顺时针的,两环的电流方向仍相反,则仍具有沿半径扩张趋势.
由上可知,B环不会转动,同时对桌面的压力不变.
故选C
点评:由楞次定律来确定感应电流方向,同时当电流方向相同时,两者相吸引;而当电流方向相反时,两者相排斥.
4、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。
5、C
【解析】
A.在三种放射线中,粒子动能虽然很大,但贯穿其他物质的本领最弱,选项A错误。
B. 衰变射出的电子来源于原子核内部,不是核外电子,选项B错误。
C.原子核发生衰变后产生的新核处于激发态,向外辐射出射线,选项C正确。
D.半衰期是放射性原子核总数有半数发生衰变,而不是原子核内的核子衰变,选项D错误;
故选C。
6、D
【解析】
AB.对于任意一球,根据机械能守恒得
解得
由于左侧管道的半径大于右侧管道半径,所以A球的速率大于B球的速率,A球的动能大于B球的动能,故A、B错误;
C.根据可得
则有
即A球的角速度小于B球的角速度,故C错误;
D.在最低点,根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可得A球、B球对轨道的压力大小相等,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、BC
【解析】
A.根据万有引力提供向心力有
可得
因为,所以有
即A的质量一定小于B的质量,故A错误;
B.双星系统中,恒星的动能为
因为,所以有
恒星A的动能大于恒星B的动能,故B正确;
C.双星系统中,恒星的动量大小为
所以有
恒星A的动量大小等于恒星B的动量大小,故C正确;
D.双星系统中,恒星的加速度大小为
因为,所以有
恒星A的向心加速度大小大于恒星B的向心加速度大小,故D错误;
故选BC。
8、BD
【解析】
AB.木块沿斜面下滑过程中,动能增大,则图线为木块的动能随位移变化的关系。由机械能的变化量等于动能的变化量与重力势能变化量之和,有
得,即木块的重力势能减少了,故A错误,B正确;
C.由功能关系可知图线斜率的绝对值表示木块所受的除重力之外的合力大小,故C错误;
D.由功能关系可知图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小,故D正确。
故选BD。
9、CD
【解析】
A.物块落在小车的过程中,物块与小车组成的系统在水平方向的动量守恒,但竖直方向的动量不守恒,故A错误;
B.物块与小车组成的系统水平方向不受外力,则系统在水平方向的动量守恒,选取向右为正方向,则有:
Mv0=(M+m)v
所以共同速度为:
故B错误;
C.物块落上小车到二者共速的过程中,因摩擦损失的机械能为:
代入数据解得:
ΔE1=1.25J
由功能关系:
ΔE1=μmg·Δx
解得:
Δx =0.5m
故C正确;
D.在整个的过程中,系统损失的机械能等于物块减少的重力势能与二者损失的动能之和,由能量守恒定律得:
代入数据可得:
ΔE=7.5J
故D正确。
故选CD。
10、AD
【解析】
A.滑块a和小球b相互作用的过程,系统水平方向合外力为零,系统水平方向动量守恒,小球b到达Q点时,根据动量守恒定律得滑块a和小球b的速度均为零,有
2msa=msb
sa+sb=R+Rsin
解得
sa=0.6R
故A正确;
B.根据功能关系得小球b从释放到滑到Q点的过程中,克服摩擦力做的功为
故B错误;
C.当b第一次到达半圆轨道最低点P时,根据动量守恒定律有
2mva=mvb
解得
由牛顿运动定律得
解得
对轨道的压力
故C错误;
D.小球从P点到Q点,根据功能关系可得克服摩擦力做的功为
由功能关系结合圆周运动的知识,得小球b第一次返回到P点的过程中克服摩擦力做的功
W′<0.2mgR
故小球b第一次返回到P点时系统的总动能
解得
故D正确。
故选AD。
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、小 18.50
【解析】
(1)[1]越大,细线与竖直方向夹角越大,则h越小。
(2)[2]悬点处的刻度为,水平标尺的刻度为,则示数为
所以示数为。
(3)[3]假设细线与竖直方向夹角为,由牛顿第二定律得
又
解得
12、偶然 40.80(40.78~40.2) 6.13×10-3
【解析】
(1)[1]确定P、M、N三点时,可用圆规画一个尽可能小的圆,把所有有效落点圈在里面,圆心即为落点的平均位置,这样做可以减小偶然误差;
(2)[2]由图可知,xON读数为40.80cm;
(3)[3]碰前系统总的mx值是
0.02kg×0.3065m=6.13×10-3kg m
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) ;(3)
【解析】
(1)由几何关系可知粒子的水平位移为2h,竖直位移为h,由类平抛运动规律得
由牛顿第二定律可知
联立解得
(2)粒子到达O点,沿y铀正方向的分速度
则速度与x轴正方向的夹角α满足
即
粒子从MP的中点垂直于MP进入磁场,由洛伦兹力提供向心力
解得
粒子运动轨迹越大,磁感应强度越小,由几何关系分析可得,粒子运动轨迹与PN相切时,垂直于PM的方向射出磁场垂直于MP射出磁场,则
轨道半径
粒子在磁场中的速度
解得
(3)带电粒子在磁场中圆周运动的周期
带电粒子在磁场中转过的角度为,故运动时间
14、(1)vB=5m/s(2)4N s(3) 8J
【解析】
试题分析:(1)设B在绳被拉断后瞬时的速率为vB,到达C点的速率为vC,
根据B恰能到达最高点C有:-----①
对绳断后到B运动到最高点C这一过程应用动能定理:-2mBgR=mBvc2-mBvB2---------②
由①②解得:vB=5m/s.
(2)设弹簧恢复到自然长度时B的速率为v1,取向右为正方向,
弹簧的弹性势能转化给B的动能,Ep=mBv12------③
根据动量定理有:I=mBvB-mBv1 -----------------④
由③④解得:I="-4" N s,其大小为4N s
(3)设绳断后A的速率为vA,取向右为正方向,
根据动量守恒定律有:mBv1=mBvB+mAvA-----⑤
根据动能定理有:W=mAvA2------⑥
由⑤⑥解得:W=8J
考点:动能定理;动量守恒定律;动量定理
【名师点睛】
该题考查了多个知识点.我们首先要清楚物体的运动过程,要从题目中已知条件出发去求解问题.其中应用动能定理时必须清楚研究过程和过程中各力做的功.应用动量定理和动量守恒定律时要规定正方向,要注意矢量的问题.
15、(1)10m;(2)3m。
【解析】
(1)选水平向右为正方向,设甲的加速度为,对甲,由牛顿第二定律
设甲速度由减到0过程通过的位移为,经历的时间为
由得
由得
设乙从开始到与甲分离的加速度为,末速度为,通过的位移为,由牛顿第二定律
得
又得
m/s
m
由几何关系知
m
(2)当乙滑下甲后,由于,所以乙开始做匀减速直线运动,设乙的加速度为,当速度减为时经历的时间为t3,通过的位移为。
由牛顿第二定律得
由
m
s
乙达到与传送带共速后将匀速运动到其右端,设此过程经历时间为,
s
乙物块将从传送带右端以做平抛运动,设此过程经历时间为,水平位移为,由
得
s
m
当甲与乙分离后,甲开始向右由静止做匀加速直线运动,设此过程甲的加速度为,经历的时间为,通过的位移为,由牛顿第二定律得
m/s2
m
甲做匀速直线运动的位移为
m=1m
乙落地时距甲右端的水平距离
m2023届高三高考5月最后一次适应性考试物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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、一试探电荷在电场中自A点由静止释放后,仅在电场力的作用下能经过B点。若、分別表示A、B两点的电势,EA、EB分别表示试探电荷在A、B两点的电势能,则下列说法正确的是( )
A.> B.EA > EB
C.电势降低的方向就是场强的方向 D.电荷在电势越低的位置其电勢能也越小
2、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,从此刻起横坐标位于x=6m处的质点P在最短时间内到达波峰历时0.6s。图中质点M的横坐标x=2.25m。下列说法正确的是( )
A.该波的波速为7.5m/s
B.0~0.6s内质点P的路程为4.5m
C.0.4s末质点M的振动方向沿y轴正方向
D.0~0.2s内质点M的路程为10cm
3、人类在对自然界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用。下列有关说法中不正确的是( )
A.伽利略将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动
B.法国科学家笛卡尔指出:如果物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动
C.海王星是在万有引力定律发现之前通过观测发现的
D.密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值
4、图为2020年深圳春节期间路灯上悬挂的灯笼,三个灯笼由轻绳连接起来挂在灯柱上,O为结点,轻绳OA、OB、OC长度相等,无风时三根绳拉力分别为FA、FB、FC。其中OB、OC两绳的夹角为,灯笼总质量为3m,重力加速度为g。下列表述正确的是( )
A.FB一定小于mg B.FB与FC是一对平衡力
C.FA与FC大小相等 D.FB与FC合力大小等于3mg
5、如图所示,两个可视为质点的小球A、B通过固定在O点的光滑滑轮用轻绳相连,小球A置于光滑半圆柱上,小球B用水平轻绳拉着,水平轻绳另一端系于竖直板上,两球均处于静止状态。已知O点在半圆柱横截面圆心O1的正上方,OA与竖直方向成30°角、其长度与半圆柱横截面的半径相等,OB与竖直方向成60°角,则( )
A.轻绳对球A的拉力与球A所受弹力的合力大小相等
B.轻绳对球A的拉力与半网柱对球A的弹力大小不相等
C.轻绳AOB对球A的拉力与对球B的拉力大小之比为:
D.球A与球B的质量之比为2:1
6、我国相继成功发射的“实践卫星二十号”和“通信技术试验卫星五号”都属于地球静止轨道卫星,它们均绕地球做匀速圆周运动。则两颗卫星在轨运行的( )
A.线速度等于第-宇宙速度 B.动能一定相等
C.向心力大小一定相等 D.向心加速度大小一定相等
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、如图所示是一玻璃球体,O为球心,cO水平,入射光线ab与cO平行,入射光线ab包含a、b两种单色光,经玻璃球折射后色散为a、b两束单色光.下列说法正确的是( )
A.a光在玻璃球体内的波长大于b光在玻璃球体内的波长
B.上下平移入射光线ab,当入射点恰当时,折射光线a或b光可能在球界面发生全反射
C.a光在玻璃球内的传播速度大于b光在玻璃球内的传播速度
D.在同一双缝干涉实验中,仅把a光照射换用b光,观察到的条纹间距变大
8、如图所示,在纸面内有一个半径为r、电阻为R的线圈,线圈处于足够大的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,线圈与磁场右边界相切与P点。现使线圈绕过P点且平行于磁场方向的轴以角速度ω顺时针方向匀速转过90°,到达图中虚线位置,则下列说法正确的是( )
A.线圈中产生沿逆时针方向的感应电流
B.线圈受到的安培力逐渐增大
C.线圈经过虚线位置时的感应电动势为2Br2ω
D.流过线圈某点的电荷量为
9、如图所示,在xoy平面的第Ⅰ象限内存在垂直xoy平面向里的匀强磁场,两个相同的带正电粒子以相同的速率从x轴上坐标(,0)的C点沿不同方向射入磁场,分别到达y轴上坐标为(0,3L)的A点和B点(坐标未知),到达时速度方向均垂直y轴,不计粒子重力及其相互作用。根据题设条件下列说法正确的是( )
A.可以确定带电粒子在磁场中运动的半径
B.若磁感应强度B已知可以求出带电粒子的比荷
C.因磁感应强度B未知故无法求出带电粒子在磁场中运动时间之比
D.可以确定B点的位置坐标
10、在科幻电影《流浪地球》中,流浪了2500年的地球终于围绕质量约为太阳质量的比邻星做匀速圆周运动,进入了“新太阳时代”。若“新太阳时代”地球公转周期与现在绕太阳的公转周期相同,将“新太阳时代”的地球与现在相比较,下列说法正确的是
A.所受引力之比为1:8
B.公转半径之比为1:2
C.公转加速度之比为1:2
D.公转速率之比为1:4
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)某科技小组想测定弹簧托盘秤内部弹簧的劲度系数k,拆开发现其内部简易结构如图(a)所示,托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起,齿轮D与齿条C啮合,在齿轮上固定指示示数的指针E,两根完全相同的弹簧将横杆吊在秤的外壳I上。托盘中不放物品时,指针E恰好指在竖直向上的位置。指针随齿轮转动一周后刻度盘的示数为P0=5 kg。
科技小组设计了下列操作:
A.在托盘中放上一物品,读出托盘秤的示数P1,并测出此时弹簧的长度l1;
B.用游标卡尺测出齿轮D的直径d;
C.托盘中不放物品,测出此时弹簧的长度l0;
D.根据测量结果、题给条件及胡克定律计算弹簧的劲度系数k;
E.在托盘中增加一相同的物品,读出托盘秤的示数P2,并测出此时弹簧的长度l2;
F.再次在托盘中增加一相同的物品,读出托盘秤的示数P3,并测出此时弹簧的长度l3;
G.数出齿轮的齿数n;
H.数出齿条的齿数N并测出齿条的长度l。
(1)小组同学经过讨论得出一种方案的操作顺序,即a方案:采用BD步骤。
①用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k,则k=________。
②某同学在实验中只测得齿轮直径,如图(b)所示,并查资料得知当地的重力加速度g=9.80 m/s2,则弹簧的劲度系数k=________。(结果保留三位有效数字)
(2)请你根据科技小组提供的操作,设计b方案:采用:________步骤;用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k,则k=________。
12.(12分)利用图示装置可以做力学中的许多实验.
(1)以下说法正确的是____________.
A.利用此装置“研究匀变速直线运动” 时,须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B.利用此装置探究 “小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时,如果画出的a-M关系图象不是直线,就可确定加速度与质量成反比
C.利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时,应将木板带打点计时器的一端适当垫高,这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响
(2).小华在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时,因为不断增加所挂钩码的个数,导致钩码的质量远远大于小车的质量,则小车加速度a的值随钧码个数的增加将趋近于__________的值.
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)一个长方形透明物体横截面如图所示,底面AB镀银,(厚度可忽略不计),一束光线在横截面内从M点的入射,经过AB面反射后从N点射出,已知光线在M点的入射角α=53°,长方形厚度h=2cm,M、N之间距离s=3cm。求:
(1)画出光路图,并求透明物体的折射率;
(2)若光速为c=3.0×108 m/s,求光在透明物体中传播时间。
14.(16分)如图所示,在竖直平面内,第二象限存在方向竖直向下的匀强电场(未画出),第一象限内某区域存在一边界为矩形、磁感应强度B0=0.1 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场(未画出),A(m,0)处在磁场的边界上,现有比荷=108 C/kg的离子束在纸面内沿与x轴正方向成θ=60°角的方向从A点射入磁场,初速度范围为×106 m/s≤v0≤106 m/s,所有离子经磁场偏转后均垂直穿过y轴正半轴,进入电场区域。x轴负半轴上放置长为L的荧光屏MN,取π2=10,不计离子重力和离子间的相互作用。
(1)求矩形磁场区域的最小面积和y轴上有离子穿过的区域长度;
(2)若速度最小的离子在电场中运动的时间与在磁场中运动的时间相等,求电场强度E的大小(结果可用分数表示);
(3)在第(2)问的条件下,欲使所有离子均能打在荧光屏MN上,求荧光屏的最小长度及M点的坐标。
15.(12分)湖面上有甲、乙两个浮标,此时由于湖面吹风而使湖面吹起了波浪,两浮标在水面上开始上下有规律地振动起来。当甲浮标偏离平衡位置最高时,乙浮标刚好不偏离平衡位置,以该时刻为计时的零时刻。在4s后发现甲浮标偏离平衡位置最低、而乙浮标还是处于平衡位置。如果甲、乙两浮标之间的距离为s=10m,试分析下列问题:
(i)推导出该湖面上水波波长的表达式;
(ii)试求该湖面上水波的最小频率。
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】
A.当试探电荷带正电时,,当试探电荷带负电时,由于试探电荷所带电荷性质未知,故A错误;
B.因试探电荷由静止释放,只在电场力作用下能从A运动到B,故无论带何种电荷,电场力总对电荷做正功,电荷的电势能一定减小,故B正确;
C.电势降落最快的方向是场强的方向,故C错误;
D.负电荷在电势越低的位置电势能越高,故D错误。
故选B。
2、A
【解析】
A.由图象知波长λ=6m,根据波动与振动方向间的关系知,质点P在t=0时刻沿y轴负方向振动,经过T第一次到达波峰,即
,
解得:
,
由得波速
,
A正确;
B.由图象知振幅A=10cm,0~0.6s内质点P的路程
L=3A=30cm,
B错误;
C.t=0时刻质点M沿y轴正方向振动,经过0.4s即,质点M在x轴的下方且沿y轴负方向振动,C错误;
D.0~0.2s内质点M先沿y轴正方向运动到达波峰后沿y轴负方向运动,因质点在靠近波峰位置时速度较小,故其路程小于A即10cm,D错误。
故选A。
3、C
【解析】
伽利略在斜面实验中得出物体沿斜面下落时的位移和时间的平方成正比,然后利用这一结论合理外推,间接证明了自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动,故A正确;
法国科学家笛卡尔指出:如果物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向;故B正确;
海王星是在万有引力定律发现之后通过观测发现的,故C不正确;
密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值,任何电荷的电荷量都应是基本电荷的整数倍;故D正确;
4、D
【解析】
A.因OB=OC可知FB=FC,由平衡知识可知
解得
FB一定大于mg,选项A错误;
B .FB与FC不共线,不是一对平衡力,选项B错误;
C.因FA=3mg>FC,则选项C错误;
D.由平衡知识可知,FB与FC合力大小等于3mg,选项D正确。
故选D。
5、D
【解析】
设轻绳中拉力为T,球A受力如图
A.所受弹力为绳对A的拉力和半圆对球A的弹力的合力,与重力等大反向,大于T,故A错误;
B.受力分析可得
解得
故B错误;
C.细线对A的拉力与对球B的拉力都等于T,故C错误;
D.对球B
解得
故D正确。
故选D。
6、D
【解析】
A.由于两颗卫星属于地球静止轨道卫星,其轨道半径一定大于地球半径,由公式
得
由于第一宇宙速度即为半径为地球半径的卫星的线速度,则这两颗卫星在轨运行的线速度一定小于第一宇宙速度,故A错误;
B.由于不清楚两颗卫星的质量,则无法比较两颗卫星的动能,故B错误;
C.由于不清楚两颗卫星的质量,则无法比较两颗卫星的向心力,故C错误;
D.由于两颗卫星属于地球静止轨道卫星,则两颗卫星的轨道半径一定相等,由公式
得
则加速度大小一定相等,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、AC
【解析】
A.由图可知,b光的折射程度比a光大,可知玻璃对b光的折射率比a光大,b光的频率较大,则b光的波长较小,选项A正确;
B.因光线ab从玻璃球中出射时的入射角等于进入玻璃球中的折射角,可知此角总小于临界角,则折射光线a或b光不可能在球界面发生全反射,选项B错误;
C.根据v=c/n可知,因为玻璃对b光的折射率比a光大,则a光在玻璃球内的传播速度大于b光在玻璃球内的传播速度,选项C正确;
D.根据可知,因b光的波长较小,则在同一双缝干涉实验中,仅把a光照射换用b光,观察到的条纹间距变小,选项D错误.
8、BC
【解析】
A.线圈顺时针方向匀速转动时,穿过线圈的磁通量向里减小,根据楞次定律可知,线圈中产生沿顺时针方向的感应电流,选项A错误;
B.线圈顺时针方向匀速转动时,切割磁感线的有效长度逐渐变大,感应电流逐渐变大,根据F=BIL可知,线圈受到的安培力逐渐增大,选项B正确;
C.线圈经过虚线位置时的感应电动势为
选项C正确;
D.流过线圈某点的电荷量为
选项D错误。
故选BC。
9、AD
【解析】
A.已知粒子的入射点及出射方向,同时已知圆上的两点,根据出射点速度相互垂直的方向及AC连线的中垂线的交点即可明确粒子运动圆的圆心位置,由几何关系可知AC长为
且有
则
因两粒子的速率相同,且是同种粒子,则可知,它们的半径相同,即两粒子的半径均可求出,故A正确;
B.由公式
得
由于不知道粒子的运动速率,则无法求出带电粒子的比荷,故B错误;
C.根据几何关系可知从A射出的粒子对应的圆心角为,B对应的圆心角为;即可确定对应的圆心角,由公式
由于两粒子是同种粒子,则周期相同,所以可以求出带电粒子在磁场中运动时间之比,故C错误;
D.由几何关系可求得B点对应的坐标,故D正确。
故选AD。
10、BC
【解析】
AB.地球绕行中心天体做匀速圆周运动,万有引力提供向心力:
解得:,“新太阳时代”的地球的轨道半径与现在的轨道半径之比:
万有引力:
所以“新太阳时代”的地球所受万有引力与现在地球所受万有引力之比:
A错误,B正确;
C.万有引力提供加速度:
所以“新太阳时代”的地球公转加速度与现在地球加速度力之比:
C正确;
D.万有引力提供向心力:
所以“新太阳时代”的地球公转速率与现在地球公转速率力之比:
D错误。
故选BC。
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、 7.96×102 N/m CAEFD
【解析】
(1)[1]①弹簧的伸长量与齿条下降的距离相等,而齿条下降的距离与齿轮转过的角度对应的弧长相等,齿轮转动一周对应的弧长即为齿轮周长,即托盘中物品质量为P0=5 kg时弹簧的伸长量:
Δx=πd
因此只要测出齿轮的直径d即可计算其周长,然后由胡克定律得:
2kΔx=P0g
解得k=;
[2]②游标卡尺读数为0.980 cm,代入:
k=
得k=7.96×102 N/m;
(2)[3]直接测出不同示数下弹簧的伸长量也可以进行实验,即按CAEFD进行操作,实验不需要测量齿轮和齿条的齿数,GH是多余的;
[4]求解形变量
Δx1=l1-l0
Δx2=l2-l0
Δx3=l3-l0
则:
k1=
k2=
k3=
则:
k=
联立解得:k=。
12、(1)C (2)g
【解析】
(1)A.此装置可以用来研究匀变速直线运动,但不需要平衡摩擦力,所以A不准确;
B.曲线的种类有双曲线、抛物线、三角函数曲线等多种,所以若a﹣M图象是曲线,不能断定曲线是双曲线,即不能断定加速度与质量成反比,应画出a﹣图象,故B错误;
C.探究“功与速度变化的关系”实验时,需要平衡摩擦力,方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高,这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响,从而小车受到的合力即为绳子的拉力,故C正确.
(2)设小车质量为m,钩码质量为M,则对小车有:
对钩码有:
联立解得:
将上式变形为:
可见当Mm时,加速度a趋近于g.
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】
光路图如图所示
由几何知识可得:
故可得
根据折射定律
可得
(2)根据 ,可得
由几何知识可得
故光在透明物体中传播时间为
14、 (1) m2 ,m,(2)×104 V/m,(3),(-m,0)。
【解析】
(1)由洛伦兹力提供向心力,得
qvB=
rmax==0.1 m
根据几何关系可知,速度最大的离子在磁场中做圆周运动的圆心恰好在y轴B(0,m)点,如图甲所示,离子从C点垂直穿过y轴。根据题意,所有离子均垂直穿过y轴,即速度偏向角相等,AC连线是磁场的边界。速度最小的离子在磁场中做圆周运动的半径:
rmin==m
甲 乙
速度最小的离子从磁场离开后,匀速前进一段距离,垂直y轴进入电场,根据几何知识,离子恰好从B点进入电场,如图乙所示,故y轴上B点至C点区域有离子穿过,且
BC=m
满足题意的矩形磁场应为图乙中所示,由几何关系可知矩形长m,宽m,面积:
S=m2;
(2)速度最小的离子从B点进入电场,离子在磁场中运动的时间:
t1=T=·
离子在电场中运动的时间为t2,则:
BO=··
又因:
t1=t2
解得:E=×104 V/m;
(3)离子进入电场后做类平抛运动:
BO=··
水平位移大小:
x1=vB·t′1
同理:
CO=··
水平位移大小:
x2=vC·t′2
得:x1=m,x2=m
荧光屏的最小长度:
Lmin=x2-x1=m
M点坐标为(-m,0)。
15、 (i) (n=0,1,2,3,……)或(n=0,1,2,3,……);(ii)0.125Hz
【解析】
(i)当波长与两浮标之间的距离满足下列关系时
(n=0,1,2,3……)
解得
m(n=0,1,2,3……)
当波长与两浮标之间的距离满足下列关系时
(n=0,1,2,3……)
解得:
m(n=0,1,2,3……)
(ii)由经过4s,由甲浮标偏离平衡位置最低可得
解得周期
(k=0,1,2,3……)
则波的可能周期为
8s、 、、……
最小频率是高三下学期考前最后一次模拟物理试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、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、一蹦床运动员竖直向上跳起,从离开蹦床算起,上升到最大高度一半所用的时间为,速度减为离开蹦床时速度一半所用的时间为,若不计空气阻力,则与的大小关系为( )
A. B.
C. D.不能确定
2、如图所示,固定在水平面上的光滑半球,球心正上方固定一个小定滑轮,细绳一端拴一小球(可视为质点),小球置于半球面上的点,另一端绕过定滑轮。今缓慢拉绳使小球从点滑向半球顶点未到顶点),在此过程中,小球对半球的压力大小及细绳的拉力大小的变化情况是( )
A.不变,变小 B.变小,不变 C.变大,变大 D.变大,变小
3、如图所示,在一个粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止。在物块的运动过程中,下列表述正确的是
A.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力 B.库仑力对两物块做的功相等
C.最终,两个物块的电势能总和不变 D.最终,系统产生的内能等于库仑力做的总功
4、如图所示,竖直放置的两端开口的U形管,一段空气柱被水银柱a和水银柱b封闭在右管内,水银柱b的两个水银面的高度差为h。现将U形管放入热水槽中,则系统再度达到平衡的过程中(水银没有溢出,外界大气压保持不变)( )
A.空气柱的压强变大
B.空气柱的长度不变
C.水银柱b左边液面要上升
D.水银柱b的两个水银面的高度差h不变
5、下列关于物理学史、物理学研究方法的叙述中,正确的是( )
A.库仑提出一种观点,认为在电荷周围存在着由它产生的电场
B.伽利略通过观察发现了行星运动的规律
C.牛顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因
D.卡文迪许通过扭秤实验,测定出了万有引力常量
6、空间内有一水平向右的电场E,现有一带电量为q的小球以初速度为v0向右上抛出,已知,求小球落地点距离抛出点的最远距离( )
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、如图所示为电磁抽水泵模型,泵体是一个长方体,ab边长为L1,左右两侧面是边长为L2的正方形,在泵体内加入导电剂后,液体的电阻率为ρ,泵体所在处于方向垂直纸面向外的匀强磁场B。工作时,泵体的上下两表面接电压为U的电源(内阻不计)上。若电磁泵和水面高度差为h,理想电流表示数为I,不计水在流动中和管壁之间的阻力,重力加速度为g。在抽水泵正常工作过程中,下列说法正确的是( )
A.泵体上表面应接电源正极
B.电磁泵不加导电剂也能抽取纯水
C.电源提供总的功率为
D.若t时间内抽取水的质量为m,这部分水离开电磁泵时的动能为UIt-mgh-t
8、对于物质固体、液体、气体的认识,下列说法正确的是( )
A.液晶具有晶体的光学各向异性
B.绝对湿度的单位是Pa,相对湿度没有单位
C.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的
E.液体的饱和汽压与温度有关,温度越高饱和汽压越大,但饱和汽压与饱和汽的体积无关
9、在光滑水平面上,小球A、B(可视为质点)沿同一直线相向运动,A球质量为1 kg,B球质量大于A球质量。如果两球间距离小于L时,两球之间会产生大小恒定的斥力,大于L时作用力消失。两球运动的速度一时间关系如图所示,下列说法正确的是
A.B球质量为2 kg
B.两球之间的斥力大小为0. 15 N
C.t=30 s时,两球发生非弹性碰撞
D.最终B球速度为零
10、如图1所示,矩形线圈放在光滑绝缘水平面上,一部分处于竖直向下的匀强磁场中,线圈用绝缘直杆连接在竖直墙上.当磁场的磁感应强度B随时间t按如图2所示的规律变化时,则在0-t时间内
A.杆对线圈的作用力一直是拉力 B.轩对线圈的作用力先是拉力后是推力
C.杆对线的作用力大小恒定 D.杆对线圈的作用力先减小后増大
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)在研究“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,提供有以下器材:
A.电压表V1(0~5V)
B.电压表V2(0~15V)
C.电流表A1(0~50mA)
D.电流表A2(0~500mA)
E.滑动变阻器R1(0~60Ω)
F.滑动变阻器R2(0~2kΩ)
G.直流电源E
H.开关S及导线若干
I.小灯泡(U额=5V)
某组同学连接完电路后,闭合电键,将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端,移动过程中发现小灯未曾烧坏,记录多组小灯两端电压U和通过小灯的电流I数据(包括滑片处于两个端点时U、I数据),根据记录的全部数据做出的U﹣I关系图象如图甲所示:
(1)根据实验结果在图乙虚线框内画出该组同学的实验电路图____;
(2)根据实验结果判断得出实验中选用:电压表__(选填器材代号“A”或“B”),电流表__(选填器材代号“C”或“D”),滑动变阻器__(选填器材代号“E”或“F”);
(3)根据图甲信息得出器材G中的直流电源电动势为__V,内阻为__Ω;
(4)将两个该型号小灯泡串联后直接与器材G中的直流电源E相连,则每个小灯消耗的实际功率为__W。
12.(12分)利用图示装置可以做力学中的许多实验.
(1)以下说法正确的是____________.
A.利用此装置“研究匀变速直线运动” 时,须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B.利用此装置探究 “小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时,如果画出的a-M关系图象不是直线,就可确定加速度与质量成反比
C.利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时,应将木板带打点计时器的一端适当垫高,这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响
(2).小华在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时,因为不断增加所挂钩码的个数,导致钩码的质量远远大于小车的质量,则小车加速度a的值随钧码个数的增加将趋近于__________的值.
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)半径为R的玻璃半圆柱体,横截面如图所示,圆心为O,两条平行单色红光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,光线1的入射点A为圆柱面的顶点,光线2的入射点为B,∠AOB=60°,已知该玻璃对红光的折射率为n=.
①求红光在玻璃中的传播速度为多大?
②求两条光线经圆柱面和底面折射后的交点与O点的距离d;
14.(16分)质量为的物块,以同一大小的初速度沿不同倾角的斜面向上滑动,物块与斜面间的动摩擦因数恒定,当斜面与水平面所夹倾角不同时,物块沿斜面上滑至速度为0时的位移也不同,其关系如图所示。取,求:
(1)物块运动初速度的大小;
(2)物块与斜面间的动摩擦因数及最小上滑位移对应的斜面倾角(可用反三角函数表示)。
15.(12分)如图,从离子源A发出的初速度为零、带电荷量为质量为的正离子,被电压为的电场加速后,沿中心轴线射入带电的平行板电容器。电容器的板长为、板间距离为,板间电压为。离子射出电场一段时间后又进入一个环状区域的匀强磁场,磁场的外半径为,宽度,磁场方向垂直于纸面向里,磁场的圆心与平行板电容器的中心重合,求:
(1)该离子进入偏转电场时速度的大小;
(2)为使该离子不能从磁场外边缘射出,磁场的磁感应强度的最小值;
(3)为保证该离子不从磁场外边缘射出,离子在磁场中运动的最长时间。
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】
根据速度位移公式得,设上升到最大高度一半的速度为v,则有:
联立解得:
则运动的时间为:
速度减为初速一半所用的时间为t1:
。
则:
t1<t1.
A.,与结论相符,选项A正确;
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.不能确定,与结论不相符,选项D错误;
故选A。
2、A
【解析】
小球受重力支持力和拉力作用,将三力平移可构成首尾连接的三角形,其中重力与过点竖直线平行,支持力沿半球面半径方向且
拉力沿绳方向,力的三角形与小球、滑轮构成的三角形相似,设小球与滑轮间的绳长为,滑轮到点的距离为,半球面半径为,则有:
小球从点滑向半球顶点过程中,小球到点距离为不变,不变,减小,所以不变,变小
故选A。
3、D
【解析】
A.开始阶段,库仑力大于物块的摩擦力,物块做加速运动;当库仑力小于摩擦力后,物块做减速运动,故A错误;
B.物体之间的库仑力都做正功,且它们的库仑力大小相等,质量较小的物体所受摩擦力也较小,所以质量小的物体位移较大,则库仑力做功较多一些,故B错误。
C.在运动过程中,电场力对两带电体做正功,两物体的电势能减小,故C错误;
D.两物块之间存在库仑斥力,对物块做正功,而摩擦阻力做负功,由于从静止到停止,根据动能定理可知,受到的库仑力做的功等于摩擦生热。故D正确。
故选D。
4、D
【解析】
AB.外界大气压不变,被封闭气体压强始终不变,气体做等压变化,温度升高,则气体体积增大,故AB错误;
CD.被封闭气体压强始终不变,水银柱b两液面高度差h不变,则液面位置也不会发生变化,故C错误,D正确。
故选D。
5、D
【解析】
A. 法拉第提出一种观点,认为在电荷的周围存在着由它产生的电场,故A错误;
B. 开普勒通过分析第谷观测的天文数据,发现了行星运动的规律,故B错误;
C. 伽利略通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持,故C错误;
D. 卡文迪许通过扭秤实验,测定出了万有引力常量,故D正确。
故选D。
6、C
【解析】
设与水平方向发射角,落地点y=0,故竖直方向上有
解得
在水平方向有
又因为
,
所以最远射程为
故C正确,ABD错误。
故选C。
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.当泵体上表面接电源的正极时,电流从上向下流过泵体,这时受到的磁场力水平向左,拉动液体;故A正确;
B.电磁泵不加导电剂,不能抽取不导电的纯水,故B错误;
C.根据电阻定律,泵体内液体的电阻
那么液体消耗的电功率为
而电源提供的电功率为UI,故C错误;
D.若t时间内抽取水的质量为m,根据能量守恒定律,则这部分水离开泵时的动能为
故D正确;
故选AD。
8、ABE
【解析】
A.液晶既有液体的流动性,又有光学的各向异性,故A正确;
B.绝对湿度指大气中水蒸汽的实际压强,空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示,单位是Pa;而空气的相对湿度是空气中水蒸气的绝对湿度与同温度水的饱和汽压的比值,所以空气的相对湿度没有单位,故B正确;
C.液体表面张力产生在液体表面层,它的方向与液体表面相切而使得表面有收缩的趋势,同时跟液面分界线垂直,故C错误;
D.单晶体物理性质是各向异性的,非晶体和多晶体是各向同性的;故D错误;
E.饱和汽压是物质的一个重要性质,它的大小取决于物质的本性和温度,而与体积无关;一定温度下饱和汽压的分子数密度是一定值,温度越高饱和汽压越大,故E正确。
故选ABE.
9、BD
【解析】
当两球间距小于L时,两球均做匀减速运动,因B球质量大于A球质量可知B球加速度小于A球的加速度,由v-t图像可知:;;由牛顿第二定律:,解得mB=3mA=3kg,F=0.15N,选项A错误,B正确; 由图像可知,AB在30s时刻碰前速度:vA=0,vB=2m/s;碰后:v'A=3m/s,v'B=1m/s,因可知t=30 s时,两球发生弹性碰撞,选项C错误;由图像可知,两部分阴影部分的面积应该相等且都等于L,可知最终B球速度为零,选项D正确.
10、BD
【解析】
AB.磁通量先减小后增大,根据楞次定律可知,杆对线圈的作用力先是拉力后是推力, A错误,B正确;
CD.由于磁场均匀变化,根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势恒定,感应电流恒定,由于磁感应强度先变小后变大,由F =BIL可知,杆对线圈的作服力先减小后增大,C错误,D正确.
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、 B D E 8 10 0.56
【解析】
(1) 从图甲可知,将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端过程中电表的示数不是从0开始的,因此滑动变阻器采用的不是分压接法,而是限流接法;从图甲可知,小灯泡的电阻为10Ω~30Ω,阻值较小,因此电流表采用外接法,作出的实验电路图如图所示:
(2)从图甲可知,记录的全部数据中小灯两端电压U最大为6V,因此电压表的量程需要选择15V,故电压表选B;通过小灯的电流I最大为:0.2A=200mA,故电流表的量程需要选择500mA,故电流表选D;电路采用滑动变阻器限流接法,为了便于实验操作,滑动变阻器应选小阻值的,故滑动变阻器选E;
(3)从图甲可知,当滑动变阻器接入电阻为0时,小灯两端电压U1最大为6V,通过小灯的电流I1最大为0.2A,则此时小灯电阻
RL==30Ω
由闭合电路欧姆定律有
当滑动变阻器接入电阻为R2=60Ω时,小灯两端电压U2最小为1V,通过小灯的电流I2最小为0.1A,则此时小灯电阻
RL==10Ω
由闭合电路欧姆定律有
解得电源电动势E=8V,内阻r=10Ω;
(4)将两个该型号小灯泡串联后直接与器材G中的直流电源E相连,根据闭合电路欧姆定律,有
E=2U+Ir
解得
U=4﹣5I
作出此时的U﹣I图象如图所示:
图中交点I=0.18A,U=3.1V,即通过每个灯泡的电流为0.18A,每个灯泡的电压为3.1V,故每个小灯消耗的实际功率
P=0.18A3.1V≈0.56W
(由于交点读数存在误差,因此在0.55W~0.59W范围内均对)
12、(1)C (2)g
【解析】
(1)A.此装置可以用来研究匀变速直线运动,但不需要平衡摩擦力,所以A不准确;
B.曲线的种类有双曲线、抛物线、三角函数曲线等多种,所以若a﹣M图象是曲线,不能断定曲线是双曲线,即不能断定加速度与质量成反比,应画出a﹣图象,故B错误;
C.探究“功与速度变化的关系”实验时,需要平衡摩擦力,方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高,这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响,从而小车受到的合力即为绳子的拉力,故C正确.
(2)设小车质量为m,钩码质量为M,则对小车有:
对钩码有:
联立解得:
将上式变形为:
可见当Mm时,加速度a趋近于g.
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、①1.73×108m/s②
【解析】
①由得v=×108m/s=1.73×108m/s
②如图所示,光线1不偏折.光线2入射角i=60°.
由光折射公式可得:,
由几何关系可得i=300
由光折射公式可得:
由正弦定理,得
则
14、 (1);(2),
【解析】
(1)物块沿斜面向上滑动时,由牛顿第二定律得
垂直斜面方向,由平衡条件得
又
三式联立解得物块的加速度大小为
由
解得
设
则
当
时,x有最小值,且
由关系图象可知
时
则
当时
二式联立解得物块与斜面间的动摩擦因数
同时解得物块初速度的大小为
(2)当
时
且
则最小上滑位移对应的斜面倾角为
15、 (1) ;(2) ;(3)
【解析】
(1)电场中加速,有
解得
(2)电场中类平抛,如图:
竖直方向有
水平位移
又有
解得
在最小磁场中做圆周运动,有
由几何关系得
解得
解得
(3)在磁场中运动速度一定,磁场不同,运动时间不同。图示为最长时间。圆周运动周期
由几何关系得
则
圆周运动时间
解得