2022-2023学年重庆市巴蜀中学高三下学期适应性月考卷物理模拟试题(六)
展开重庆市巴蜀中学高2023届高三下学期高考适应性月考卷(六)
物理模拟试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本大题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 航天员在空间站进行太空授课时,用细绳系住小瓶并使小瓶绕细绳一端做圆周运动,做成一个“人工离心机”成功将瓶中混合的水和食用油分离.水和油分离后,小瓶经过如图两个位置时,下列判断正确的是( )
A. a、d部分是油 B. a、d部分是水 C. b、d部分是油 D. b、d部分是水
【答案】D
【解析】
【详解】水的密度大,单位体积水的质量大,瓶子中的油和水做匀速圆周运动的角速度相同,根据
可知水做圆周运动所需要的向心力大,当合力F不足以提供向心力时,水先做离心运动,所以油和水分离后,油在水的内侧,故b、d部分是水。
故选D。
2. 如图,置于水平地面的家用小型书桌,由一对轻质叉形支架对称竖直支撑质量为m的均匀桌面,每个叉形轻质支架的两根支架顶端张角为θ,重力加速度为g,则与桌面连接的每根支架承受的压力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】杆的压力大小垂直接触面竖直向上,根据对称性可知每个的压力为。
故选A。
3. 如图所示,凹槽静止在光滑的水平地面上,内表面为光滑圆柱面,在其左侧有一固定在地面上的木桩,现将可视为质点的小球从距A点正上方H高处由静止释放,然后由A点经半圆形轨道从点冲出,运动过程中不计空气阻力,则小球从释放到第一次运动到点的过程,凹槽和小球组成的系统( )
A. 机械能守恒,水平方向动量守恒 B. 机械能守恒,水平方向动量不守恒
C. 机械能不守恒,水平方向动量守恒 D. 机械能不守恒,水平方向动量不守恒
【答案】B
【解析】
【详解】小球从释放到第一次运动到点的过程,凹槽和小球组成的系统只有动能与重力势能相互转化,故系统机械能守恒;小球从A点运动到凹槽最低点过程中,木桩对凹槽有水平方向的力,故凹槽和小球组成的系统水平方向动量不守恒。
故选B。
4. 某小型发电站给如图甲所示的电路供电,此小型发电站输出稳定的正弦交流电,如图乙所示。理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,所有电表都是理想交流电表,二极管D的正向电阻为零,反向电阻无穷大,灯泡L的阻值恒定。下列说法正确的是( )
A. 电压表V的读数为24V
B. 灯泡L两端电压的有效值为
C. 当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时,电流表的示数增大,电流表的示数减小
D. 此发电站输出电压的瞬时值表达式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙可知理想变压器原线圈输入电压的有效值为220V,根据
可得副线圈的输出电压
电压表V的示数为有效值,即为22V,故A错误;
B.通过二极管D后,灯泡L两端的电压波形如图所示
设灯泡L两端电压的有效值为U′,灯泡的阻值为r,交变电流的周期为T,根据交变电流有效值的定义有
解得
故B正确;
C.当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时,滑动变阻器R接入电路的阻值减小,则由欧姆定律可知电流表的示数增大,因为理想变压器输入功率与输出功率相等,所以电流表的示数也增大,故C错误;
D.根据
可知此发电站的输出电压的瞬时值表达式为
故D错误。
故选B。
5. 某种除颤器的简化电路,由低压直流电源经过电压变换器变成高压电,然后整流成几千伏的直流高压电,对电容器充电,如图甲所示。除颤时,经过电感等元件将脉冲电流(如图乙所示)作用于心脏,实施电击治疗,使心脏恢复窦性心律。某次除颤过程中将电容为的电容器充电至,电容器在时间内放电至两极板间的电压为0。其他条件不变时,下列说法正确的是( )
A. 线圈的自感系数L越大,放电脉冲电流的峰值越小
B. 线圈的自感系数L越小,放电脉冲电流的放电时间越长
C. 电容器的电容C越小,电容器的放电时间越长
D. 在该次除颤过程中,流经人体的电荷量约为
【答案】A
【解析】
【详解】A.线圈的自感系数L越大,阻碍电流的感抗越大,则放电电流越小,放电脉冲电流的峰值也越小,故A正确;
BC.振荡电路的振荡的振荡周期为
电容器在时间内放电至两极板间的电压为0,即
则线圈的自感系数L越大,放电脉冲电流的放电时间越长;电容器的电容C越大,放电脉冲电流的放电时间越长,故BC错误;
D.电容为的电容器充电至,则电容器储存的电量为
故在该次除颤过程中,流经人体的电荷量约为,故D错误;
故选A。
6. 脉冲星是科学家不会放过的“天然太空实验室”,它是快速旋转的中子星,属于大质量恒星死亡后留下的残骸,也是宇宙中密度最高的天体之一。某颗星的自转周期为(实际测量为,距离地球1.6万光年)。假设该星球恰好能维持自转不瓦解,令该星球的密度与自转周期的相关量为为,同时假设地球同步卫星离地面的高度为地球半径的6倍,地球的密度与自转周期的相关量为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由,可得周期越小,物体需要的向心力越大,物体对星球表面的压力越小,当周期小到一定值时,压力为零,此时万有引力充当向心力,即
又
联立解得
地球的同步卫星的轨道是地球的半径的7倍,对地球的同步卫星
又
联立解得
所以
故选D。
7. 如图所示,小球沿竖直光滑圆轨道内侧运动到最高点时,小球的机械能E、重力势能(取圆轨道的最低点重力势能为零)和动能的大小关系,可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.小球能够沿竖直光滑圆轨道内侧运动到最高点,说明在最高点时速度大于零,动能大于零,而机械能为重力势能和动能之和,故在最高点时,机械能大于重力势能,故AB错误;
CD.小球能够沿竖直光滑圆轨道内侧运动到最高点,在最高点时,有
运动到最低点时
解得,最低点动能
圆轨道的最低点重力势能为零,则
则
故C错误,D正确。
故选D。
8. 如图,定点投篮训练时,篮球两次从出手到进筐在空中的运动轨迹对应a、b两段曲线,不计空气阻力,比较这两次投篮,篮球沿a曲线( )
A. 进筐时重力的瞬时功率较小 B. 进筐时重力的瞬时功率较大
C. 克服重力做功的平均功率较小 D. 克服重力做功的平均功率较大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由图可知,篮球沿a曲线运动时,最大高度较大,抛出时的竖直速度较大。落到篮筐中的竖直速度也较大,根据
PG=G v y
可知,进筐时重力的瞬时功率较大,选项A错误,B正确;
CD.因篮球沿a曲线运动时抛出时的竖直速度较大,根据
可知,在空中运动的时间较长,而两次篮球的初末位置都相同,则克服重力做功相同,根据
可知,篮球沿a曲线运动时克服重力做功的平均功率较小,选项C正确,D错误。
故选BC。
9. 规定无限远处的电势为0,则距离点电荷Q为r的位置的电势,其中k为静电力常量,以正电荷Q为坐标原点,以某一根电场线为坐标轴x,则x轴上各点的电场强度E与x-2的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 距离点电荷1m处的各点的电场强度相同
B. 距离点电荷1m处的各点的电势相同
C. 电子从x1=lm点移动到x2=2m点的过程中电势能增加45eV
D. x1=1m与x2=2m处的电势差小于x2=2m与x3=3m处的电势差
【答案】BC
【解析】
【详解】A.点电荷为圆心,为半径的球面上,各点的电场强度大小相同,但方向不同,故A错误;
B.以点电荷为球心的球面是一个等势面,即各点的电势相等,故B正确;
C.由点电荷场强公式可知
结合E与x-2的图像可知
由题意知Q为正电荷,所以x1=lm和x2=2m处的电势分别为
所以电子从x1=lm点移动到x2=2m点的过程中电势能的变化为
即电势能增加,故C正确;
D.x1=1m与x2=2m处电势差为
x2=2m与x3=3m处的电势差为
所以x1=1m与x2=2m处的电势差大于x2=2m与x3=3m处的电势差,故D错误。
故选BC。
10. 如图a所示,水平面内固定有宽L=0.2m的两根光滑平行金属长导轨,质量m=0.01kg、不计电阻的金属杆ab垂直导轨水平放置。定值电阻阻值R=0.5Ω,不计导轨的电阻。磁感应强度B=0.5T的有界匀强磁场垂直于导轨平面,现用水平恒力F从静止起向右拉动金属杆,金属杆初始时距离磁场边界的距离为d。当d=0时,金属杆进入磁场后的速度变化如图b的图线1;当d=1m时,金属杆进入磁场后的速度变化如图b的图线2,两次运动均在进入磁场t=2.0s后匀速运动,速度大小为v=1m/s。( )(从图中读取数据时,精确到0.1)
A. 达到匀速状态时,电路中无感应电流
B. 水平恒力F=0.02N
C. 若d=0.04m,可使得金属杆进入磁场后经过t=1.8s时间变为匀速运动
D. 若d=0.2m,可使得金属杆进入磁场后经过t=1.4s时间变为匀速运动
【答案】BC
【解析】
【详解】A.达到匀速状态时,拉力F与安培力平衡,电路中有感应电流,故A错误;
B.根据题意可知,金属杆匀速时,对金属杆分析,水平方向受恒力F和安培力,由于金属杆切割磁感线,感应电动势
又有
可得
金属杆匀速时
根据平衡条件有
代入数据解得
故B正确;
C.根据题意,金属杆以一定速度进入磁场,进入磁场后的运动规律与图线中相同速度之后的运动规律相同,要使金属杆进入磁场后经过时间变为匀速运动,由图可得金属杆进入磁场时的速度为或,金属杆未进入磁场前做匀加速直线运动,根据
代入数据解得
或
故C正确;
D.要使金属杆进入磁场后经过时间变为匀速运动,由图可得,金属杆进入磁场时的速度为或,同理可得金属杆未进入磁场前做匀加速直线运动,根据
代入数据解得
或
故D错误。
故选BC。
二、非选择题:共5小题,共57分。
11. 小王利用如图甲所示的装置探究弹簧的弹性势能。在粗糙水平桌面上固定好轻质弹簧和光电门,将光电门与数字计时器(图甲中未画出)连接。实验开始时,弹簧在光电门的左侧,且处于原长状态。小滑块与弹簧不拴接,不计空气阻力。
(1)用外力将滑块向左缓慢推至滑块上的遮光条(宽度为d)距离光电门为x处,撤去外力,数字计时器记录的遮光条通过光电门的时间为t。滑块通过光电门时的速度大小为_________。
(2)多次改变滑块的质量m,重复(1)中操作,得出多组m与t的值,以为横坐标、为纵坐标作出的图像如图乙所示(图中的a、b均为已知量),则撤去外力瞬间弹簧的弹性势能_________;已知当地的重力加速度大小为g,则滑块与桌面间的动摩擦因数_________。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]由于通过光电门的时间极短,可以将通过光电门的平均速度看做瞬时速度,为
(2)[2][3]根据动能定理得
代入速度得
整理得
则结合图像得
图像的斜率
解得
12. 利用电流传感器可以测量电容器的电容。让充电后的电容器通过大电阻R放电,电流传感器A与计算机连接,记录放电电流随时间变化的图像如图甲所示,图像与坐标轴围成的面积,数值上等于电容器的带电量Q(可用系统软件计算),Q与充电电压U的比值即为电容器的电容C。
(1)图乙、图丙为放电法测量电容的两种电路原理图,先使开关S与1端相连,充电结束后,读出电压表的示数。然后把开关掷向2端,记录-图像,测量出电容器的带电量Q。在乙、丙两图中,实验误差较大的是_____________,原因是_____________对实验的影响,使电容测量值_________(选填“偏大”或“偏小”)。
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
10.8 | 13.7 | 16.8 | 20.0 | 238 | 27.0 | |
| 0.92 | 1.20 | 1.22 | 1.70 | 2.08 | 2.41 |
(2)某同学选择了正确的实验电路图,经过实验操作获得了多组数据,如上表所示:在测量第6组数据时电容器放电过程中电流最大值为,则大电阻R的阻值为_____________;请根据以上数据,在丁图中作出图像__________,由图像可得该电容器的电容是_____________(结果均保留两位有效数字)。
(3)该同学是通过滑动变阻器来改变电容器的充电电压的,请在下面的方框内补全电路原理图_________。
【答案】 ①. 丙图 ②. 电压表的分流 ③. 偏小 ④. 3.0 ⑤. ⑥. 8.6##8.7##8.8##8.9##9.0 ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]将开关掷向2端时,由于丙图中电压表中也有电流通过,电压表分流,故误差较大的是丙图,导致电流传感器的电流值偏小,图线与坐标轴围成的面积偏小,使电容测量值偏小;
(2)[4]由表格直到,最大电压27V,则大电阻R的阻值为
[5]在丁图中描点,并将个点连线,偏离较多的点舍弃,作出图象如图所示
[6]图像中图线的斜率即为电容器的电容
(3)[7]因本实验要作出图像,为使电压从零开始变化,使电压变化范围更大,滑动变阻器应分压接入回路。
13. 如图甲所示,足够长的斜面与水平面的夹角为,质量分别为和材料不同的A、B两个小物块,用一根细线相连,A、B之间有一仅与A拴接的被压缩的微型轻弹簧。某时刻将A、B从P点由静止释放,运动至Q点时,细线突然断裂,弹簧使A、B瞬间分离,从分离时开始计时,A、B短时间内运动的速度图像如图乙所示,重力加速度取。求:
(1)物块B与斜面间的动摩擦因数;
(2)细绳未断裂前微型弹簧储存的弹性势能;
(3)从A、B分离至再次相遇前的最远距离,系统损失的机械能。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由图乙可知,A、B分离后,B沿斜面向下做匀速直线运动,A沿斜面向上做匀减速运动,根据平衡条件
解得
(2)细线断裂前后瞬间,AB组成的系统动量守恒
根据能量守恒
解得
(3)加速度大小为
由牛顿第二定律得
解得
当A、B速度相等时,两者相距最远,设运动的时间为t
解得
系统损失的机械能等于此过程B减小的重力势能
14. 在一次表演中某同学用他的拳头向下打断了一块木板。如图,拳头的质量为m1,木板的质量为m2。木板向下偏离距离d时木板将折断。木板向下弯曲至木板折断时,其弹性可视为劲度系数为k的弹簧。为了简化问题的研究,假设碰撞是指包括拳头和木板的瞬间作用,碰撞后拳头随木板的弯曲一起向下运动,直到木板折断。碰撞后拳头、木板、地球组成的系统,机械能是守恒的。
(1)画出木板折断前,弹力F的大小随木板向下偏离距离x的图像,并据此证明,折断前木板的弹性势能:;
(2)拳头和木板向下运动所对应的重力势能变化可忽略不计。求:
①使木板折断所需要拳头的最小速率v;
②若将图中木板换为水泥板,并用①的速率对其打击,水泥板向下偏移的距离为时将会折断,水泥板的弹性对应的劲度系数以及水泥板的质量均为木板的10倍,此种情况下是否能让水泥板折断,试说明理由。
【答案】(1),证明过程见解析;(2)①;②能,理由见解析
【解析】
【详解】(1)根据胡克定律可知
作出F-x图像如图所示。
F-x图像与坐标轴所围的面积表示弹力F的功,根据功能关系可知折断前木板的弹性势能为
(2)①拳头与木板接触的一瞬间,拳头与木板组成的系统内力远大于外力,可视为动量守恒,之后拳头和木板达到共同速度v1,假设木板折断时,拳头和木板向下的速度恰好为零,则此时对应出拳的速率最小。根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
联立以上两式解得
②根据①题结论可求得让水泥板折断的最小出拳速率为
所以用①的速率对水泥板打击,能让水泥板折断。
15. 如图甲所示,长方形MNPQ区域(MN=PQ=3d),MQ与NP边足够长)存在垂直纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为5d、厚度不计的荧光屏ab,其上下两表面均涂有荧光粉,ab与NP边平行,相距为d,且左端a与MN相距也为d。电子枪一个一个连续地发射出电子(已知电子质量为m、电荷量为e、初速度可视为零),经电场加速后,沿MN边进入磁场区域,电子打到荧光屏就会发光(忽略电子间的相互作用)。
(1)若加速电压为U,求:电子进入磁场时的速度;
(2)改变加速电压,使电子不断打到荧光屏上,求:荧光屏能发光区域的总长度;
(3)若加速电压按如图乙所示的图像变化,求:从t=0开始一个周期内,打在荧光屏上的电子数相对总电子数的比例。(电子经加速电场的时间远小于周期T)
【答案】(1);(2)d;(3)
【解析】
【详解】(1)电子在加速场中,根据动能定理有
解得电子刚进入磁场的速度大小为
(2)打在荧光屏点的电子,根据几何关系得
解得
①若减小粒子的速度,粒子打在荧光屏的下表面,临界条件是轨迹相切于点,是粒子的最小速度,如图所示
根据几何关系可得,对应粒子做圆周运动的半径为
因此,下表面区域长度是
②若增大粒子速度,粒子打在荧光屏上表面,临界条件是粒子运动轨迹与相切,由几何关系得
所以ag的长度为
由于
那么上表面区域长度是
发光区域的总长度为
(3)由第(2)步可知,粒子半径在的区间内,粒子能打在荧光屏上,结合
得
可求得:当时,粒子能打在荧光屏上,因此
2022-2023学年重庆市巴蜀中学高三下学期适应性月考卷物理模拟试题(六)含解析: 这是一份2022-2023学年重庆市巴蜀中学高三下学期适应性月考卷物理模拟试题(六)含解析,共25页。试卷主要包含了作答时,务必将答案写在答题卡上,考试结束后,将答题卡交回等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年重庆市巴蜀中学高三下学期适应性月考卷(十)物理模拟试题(PDF版): 这是一份2022-2023学年重庆市巴蜀中学高三下学期适应性月考卷(十)物理模拟试题(PDF版),共10页。
2022-2023学年重庆市巴蜀中学高三下学期适应性月考卷(十)物理模拟试题(PDF版): 这是一份2022-2023学年重庆市巴蜀中学高三下学期适应性月考卷(十)物理模拟试题(PDF版),共10页。