2023届高三考前冲刺模拟预测题物理试题试卷
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、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
2、对于一定质量的理想气体,下列叙述中正确的是( )
A.当分子间的平均距离变大时,气体压强一定变小
B.当分子热运动变剧烈时,气体压强一定变大
C.当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时,气体压强一定变大
D.当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时,气体压强一定变大
3、光滑斜面长为L,物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,当物体的速度是到达斜面底端速度的时,它沿斜面下滑的距离是
A.L B.L C.L D.L
4、如图甲所示的充电电路中,R表示电阻,E表示电源(忽略内阻)。通过改变电路中的元件参数对同一电容器进行两次充电,对应的电荷量q随着时间t变化的曲线如图乙中的a、b所示。曲线形状由a变化为b,是由于( )
A.电阻R变大
B.电阻R减小
C.电源电动势E变大
D.电源电动势E减小
5、下列说法正确的是( )
A.肥皂泡膜在阳光的照射下呈现彩色是光的色散现象
B.机械波和电磁波本质上相同,都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
C.拍摄玻璃橱窗内的物体时,为了提高成像质量,往往在镜头前贴上增透膜
D.在光的单缝衍射实验中,缝越宽,衍射现象越不明显
6、静止在水平地面上的木块,受到小锤斜向下瞬间敲击后,只获得水平方向初速度,沿地面滑行一段距离后停下。若已知木块的质最和初速度,敲击瞬间忽略地面摩擦力的作用,由此可求得( )
A.木块滑行的时间 B.木块滑行的距离
C.小锤对木块做的功 D.小锤对木块的冲量
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、下列说法正确的是( )
A.一定质量的理想气体,当温度升高时,内能增加,压强增大
B.饱和蒸汽在等温变化的过程中,当其体积减小时压强不变
C.液体表面层分子间距离较其内部分子间距离小,表面层分子间表现为斥力
D.一定质量的理想气体放出热量,分子平均动能可能减少
E.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
8、美国物理学家阿瑟·阿什金因利用光的力量来操纵细胞获得2018年诺贝尔物理学奖,原来光在接触物体后,会对其产生力的作用,这个来自光的微小作用可以让微小的物体(如细胞)发生无损移动,这就是光镊技术.在光镊系统中,光路的精细控制非常重要。对此下列说法正确的是( )
A.光镊技术利用光的粒子性
B.光镊技术利用光的波动性
C.红色激光光子能量大于绿色激光光子能量
D.红色激光光子能量小于绿色激光光子能量
9、将一小球竖直向上抛出,取竖直向上为正方向,设小球在抛出点的重力势能为零,小球所受空气阻力大小恒定。从抛出到落回抛出点的过程中,小球的加速度a、速度v、机械能E、动能Ek与其离开抛出点高度h之间的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
10、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
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)图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下:
A.易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑。
B.取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量m1以及小车质量m2。
C.撤去细绳和易拉罐后,换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出),O为打下的第一点。己知打点计时器的打点时间间隔为T,重力加速度为g。
(1)步骤C中小车所受的合外力大小为___
(2)为验证从O—C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系,测出BD间的距离为,OC间距离为,则C点速度大小为___,需要验证的关系式为____ (用所测物理量的符号表示)。
12.(12分)某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交流电源,可以使用的频率有220Hz、30Hz和40Hz,打出纸带的一部分如图(b)所示。
该同学在实验中没有记录交流电的频率f,需要用实验数据和其他条件进行推算。
(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落,利用f和图(b)中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B点时,重物下落的速度大小为________,重物下落的加速度的大小为________。
(2)已测得s1=8.89cm,s2=9.50cm,s3=10.10cm;当重力加速度大小为9.80m/s2,实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f为_________Hz。
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,水平面AB光滑,质量为m=1.0kg的物体处于静止状态。当其瞬间受到水平冲量I=10N·s的作用后向右运动,倾角为θ=37°的斜面与水平面在B点用极小的光滑圆弧相连,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.5,经B点后再经过1.5s物体到达C点。g取10m/s ,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求BC两点间的距离。
14.(16分)如图所示,左端封闭右端开口、直径相同的U形细玻璃管竖直放置,左管中封闭有长的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长,已知大气压强。现将下端阀门打开,缓慢流出部分水银,然后关闭阀门,左管水银面下降的高度。
(1)求右管水银面下降的高度;
(2)若再将右端封闭,同时对左管缓慢加热,并保持右管内气体的温度不变,使右管的水银面回到最初高度,求此时左管内气体的压强。
15.(12分)如图,一厚度均匀的圆形玻璃管内径为16cm,外径为24cm,长度为L1=80cm,一条光线AB从玻璃管壁中点入射,与直径MN在同一竖直面内,调整入射角,使得光线AB在玻璃中传播的时间最长,最长时间为4.0×10-9s,真空中光速3.0×108m/s,求:
(1)玻璃管的折射率n
(2)光线经玻璃管内壁折射后,从另一侧下端射出玻璃管,求玻璃管的长度
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】
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.
2、C
【解析】
气体压强在微观上与分子的平均动能和分子密集程度有关。当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时,气体压强可能变大、可能不变、也可能变小;当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时,气体压强一定变大。
故选C。
3、A
【解析】
设物体沿斜面下滑的加速度为a,物体到达斜面底端时的速度为v,则有:
v2=2aL
=2aL′
联立两式可得:L′=L,A正确,BCD错误。
故选A。
4、A
【解析】
由图象可以看出,最终电容器所带电荷量没有发生变化,只是充电时间发生了变化,说明电容器两端电压没有发生变化,即电源的电动势不变,而是电路中电阻的阻值发生了变化。图象b比图象a的时间变长了,说明充电电流变小了,即电阻变大了,故A正确,BCD错误。
故选A。
5、D
【解析】
A.肥皂泡膜在阳光的照射下呈现彩色是光的干涉现象,故A错误;
B.电磁波的传播不需要介质,在真空中也能传播,而机械波的传播需要介质,真空中不传播,机械波和电磁波本质上不相同,故B错误;
C.拍摄玻璃橱窗内的物体时,为减少反射光的干扰,通过偏振片来阻碍反射光进入镜头,故C错误;
D.光的单缝衍射实验中,缝越宽,和光波长差距越大,衍射现象越不明显,故D正确。
故选D。
6、C
【解析】
A.木块运动过程中,由动量定理
物块所受的摩擦力f未知,则不能求解木块的运动时间,故A错误,不符合题意;
B.由动能定理
物块所受的摩擦力f未知,则不能求解木块滑行的距离,故B错误,不符合题意;
C.小锤对木块做的功等于木块得到的动能,即
故C正确,符合题意;
D.只能求解小锤对木块冲量的水平分量
故D错误,不符合题意。
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、BDE
【解析】
A.由理想气体状态方程可知,当温度升高时,内能增加,乘积增大,但压强不一定大,故A错误;
B.饱和蒸汽压仅仅与温度有关,饱和蒸汽在等温变化的过程中,体积减小时压强不变,故B正确;
C.液体表面层分子间距离较其内部分子间距离大,表面层分子间表现为引力,故C错误;
D.一定质量的理想气体放出热量,根据热力学第一定律知分子内能可能减小,分子平均动能可能减少,故D正确;
E.根据熵增原理可知,一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行,故E正确;
故选BDE。
8、AD
【解析】
AB.光在接触物体后,会对其产生力的作用,则光镊技术利用光的粒子性,选项A正确,B错误;
CD.红光的频率小于绿光,根据可知,红色激光光子能量小于绿色激光光子能量,选项C错误,D正确。
故选AD。
9、AD
【解析】
A.小球所受空气阻力大小恒定,上升阶段是匀减速直线运动,取向上为正方向,根据牛顿第二定律有
a1大小恒定,方向向下,小球所受空气阻力大小恒定,下降阶段是匀加速直线运动,取向上为正方向,根据牛顿第二定律有
a2大小恒定,方向向上,且有
故A正确;
B.上升阶段是匀减速直线运动,取向上为正方向,有
非一次线性函数,同理可知,下降过程的图像也非一次线性函数,故B错误;
C.上升过程机械能E与小球离抛出点高度h的关系为
下降过程机械能E与小球离抛出点高度h的关系为
由图像可知,故C错误;
D.上升过程动能Ek与小球离抛出点高度h的关系为
下降过程动能Ek与小球离抛出点高度h的关系为
且落回出发点的动能小于抛出时的动能,故D正确。
故选AD。
10、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.
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)m1g; (2),
【解析】
(1)[1] 小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和轻绳的拉力,合力为零;撤去拉力后,其余力不变,故合力等于撤去轻绳的拉力,而轻绳的拉力等于易拉罐和细沙的重力,所以小车所受的合外力为m1g;
(2)[2]匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度,故
;
[3]动能增量为:
,
合力的功为:
,
需要验证的关系式为:
12、 40
【解析】
(1)[1][2] 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得:
由速度公式
vC=vB+aT
可得:
a=
(2)[3] 由牛顿第二定律可得:
mg-0.01mg=ma
所以
a=0.99g
结合(1)解出的加速度表达式,代入数据可得
f=40HZ
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、4.75m
【解析】
根据动量定理有
解得
沿斜面上滑
速度减少为零时,有
解得
最高点距点的距离
物体下滑
从最高点到点的距离
两点间的距离
14、 (1)14.5cm;(2)200.25cmHg
【解析】
(1)左管水银面下降过程,封闭气体做等温变化,则有
解得
设平衡时左管水银面比右管水银面高,有
解得
所以右管水银面下降的高度为
(2)要使右管水银面回到原来高度,则左管水银面要再下降,则右管水银面比左管的高
右管水银面上升过程右管内封闭气体做等温变化,则有
解得
此时左管内封闭气体的压强
15、①②
【解析】
①当光在管内壁处恰好发生全反射,时间最长,光通过的路程为,
另有,解得
②光在两个界面上入射角和折射角分别是,根据折射定律可得,解得
,由几何知识有,解得
玻璃管的长度为
【点睛】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律、临界角公式、光速公式,运用几何知识结合解决这类问题.