2022-2023学年辽宁省沈阳市第三十学高考物理试题原创模拟卷(十)
展开2022-2023学年辽宁省沈阳市第三十一中学高考物理试题原创模拟卷(十)
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、如图所示,质量为2kg的物体A静止于动摩擦因数为0.25的足够长的水平桌而上,左边通过劲度系数为100N/m的轻质弹簧与固定的竖直板P拴接,右边物体A由细线绕过光滑的定滑轮与质量为2.5kg物体B相连。开始时用手托住B,让细线恰好伸直,弹簧处于原长,然后放开手静止释放B,直至B获得最大速度已知弹簧的惮性势能为(其中x为弹簧的形变量)、重力加速度g=10m/s2.下列说法正确的是( )
A.A、B和弹簧构成的系统机械能守恒
B.物体B机械能的减少量等于它所受的重力与拉力的合力做的功
C.当物体B获得最大速度时,弹簧伸长了25cm
D.当物体B获得最大速度时,物体B速度为m/s
2、某同学按如图1所示连接电路,利用电流传感器研究电容器的放电过程。先使开关S接1,电容器充电完毕后将开关掷向2,可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线,如图2所示。定值电阻R已知,且从图中可读出最大放电电流I0,以及图线与坐标轴围成的面积S,但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知,根据题目所给的信息,下列物理量不能求出的是( )
A.电容器放出的总电荷量 B.电阻R两端的最大电压
C.电容器的电容 D.电源的内电阻
3、已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的( )
A.波长 B.频率 C.能量 D.动量
4、如图,一列沿x轴正方向传播的简谐横波,振幅为10cm,在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.7m(小于一个波长)。当质点a在波峰位置时,质点b在x轴上方与x轴相距5cm的位置。则该波波长( )
A.λ=0.8m或λ=5.6m B.0.8m<λ<5.6m
C.λ<0.8m或λ>5.6m D.无法确定
5、如图所示,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角,其中MN与PQ平行且间距为L,N、Q间接有阻值为R的电阻,匀强磁场垂直导轨平面,磁感应强度为B,导轨电阻不计。质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的电阻为r,当金属棒ab下滑距离x时达到最大速度v,重力加速度为g,则在这一过程中( )
A.金属棒做匀加速直线运动
B.当金属棒速度为时,金属棒的加速度大小为0.5g
C.电阻R上产生的焦耳热为
D.通过金属棒某一横截面的电量为
6、下列说法正确的是( )
A.普朗克提出了微观世界量子化的观念,并获得诺贝尔奖
B.爱因斯坦最早发现光电效应现象,并提出了光电效应方程
C.德布罗意提出并通过实验证实了实物粒子具有波动性
D.卢瑟福等人通过粒子散射实验,提出了原子具有核式结构
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、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波,实线为s时刻的波形图,虚线为t=0.8s时的波形图,波的周期,则( )
A.波速为
B.A比B先回到平衡位置
C.在s时,B点到达波峰位置
D.经过0.4s,B点经过的路程为0.4m
E.在s时,A点沿y轴负方向运动
9、下列关于热学现象的说法,正确的是 。
A.在水中撒入适量花椒粉,加热发现花椒粉在翻滚,说明温度越高,布朗运动越剧烈
B.为了把地下的水分引上来,采用磙子将地面压紧,是利用了毛细现象
C.将与水面接触的干净玻璃板提离水面,实验时发现拉力大于玻璃板重力,主要原因是玻璃板受大气压力
D.密闭容器内的液体经很长时间液面也不会降低,但容器内仍有液体分子飞离液面
E.同等温度下,干湿泡湿度计温度差越大,表明该环境相对湿度越小
10、如图甲所示,在倾角为θ的光滑斜面上分布着垂直于斜面的匀强磁场,以垂直于斜面向上为磁感应强度正方向,其磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。一质量为m、电阻为R的矩形金属框从t=0时刻由静止释放,t3时刻的速度为v,移动的距离为L,重力加速度为g,线框面积为S,t1=t0、t2=2t0、t3=3t0,在金属框下滑的过程中,下列说法正确的是( )
A.t1~t3时间内金属框中的电流先沿逆时针后顺时针
B.0~t3时间内金属框做匀加速直线运动
C.0~t3时间内金属框做加速度逐渐减小的直线运动
D.0~t3时间内金属框中产生的焦耳热为
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)温度传感器的核心部分是一个热敏电阻。某课外活动小组的同学在学习了伏安法测电阻之后,利用所学知识来测量由某种金属制成的热敏电阻的阻值。可供选择的实验器材如下:
A.直流电源,电动势E=6V,内阻不计;
B.毫安表A1,量程为600mA,内阻约为0.5;
C.毫安表A2,量程为10mA,内阻RA=100;
D.定值电阻R0=400;
E.滑动变阻器R=5;
F.被测热敏电阻Rt,开关、导线若干。
(1)实验要求能够在0~5V范围内,比较准确地对热敏电阻的阻值Rt进行测量,请在图甲的方框中设计实验电路______。
(2)某次测量中,闭合开关S,记下毫安表A1的示数I1和毫安表A2的示数I2,则计算热敏电阻阻值的表达式为Rt=______(用题给的物理量符号表示)。
(3)该小组的同学利用图甲电路,按照正确的实验操作步骤,作出的I2-I1图象如图乙所示,由图可知,该热敏电阻的阻值随毫安表A2的示数的增大而____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)该小组的同学通过查阅资料得知该热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图丙所示。将该热敏电阻接入如图丁所示电路,电路中电源电压恒为9V,内阻不计,理想电流表示数为0.7A,定值电阻R1=30,则由以上信息可求出定值电阻R2的阻值为______,此时该金属热敏电阻的温度为______℃。
12.(12分)某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置,在抛出点O的正前方,竖直放置一块毛玻璃.他们利用不同的频闪光源,在小球抛出后的运动过程中光源闪光,会在毛玻璃上出现小球的投影点,在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光,拍摄小球在毛玻璃上的投影照片如图1,小明在O点左侧用水平的平行光源照射,得到的照片如图3;如图2,小红将一个点光源放在O点照射重新实验,得到的照片如图4已知光源的闪光频率均为31Hz,光源到玻璃的距离L=1.2m,两次实验小球抛出时的初速度相等.根据上述实验可求出:(结果
均保留两位小数)
(1)重力加速度的大小为___________m/s2,投影点经过图3中M位置时的速度大小为___________ m/s
(2)小球平抛时的初速度大小为_____________ m/s
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,左边圆柱形容器的横截面积为S,上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为m的活塞;右边圆柱形容器上端封闭高为H,横截面积为。两容器由装有阀门的极细管道相连,容器、活塞和细管都是绝热的。开始时阀门关闭,左边容器中装有理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为H,右边容器内为真空。现将阀门打开,活塞缓慢下降,直至系统达到新的平衡,此时气体的热力学温度增加到原来热力学温度的1.3倍。已知外界大气压强为p,求:
(i)系统达到新的平衡时活塞到容器底的距离r;
(ii)此过程中容器内的气体内能的增加量∆U。
14.(16分)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播,波速均为v=20cm/s。两列波在t=0时的波形曲线如图所示。求:
(i)t=0开始,乙的波谷到达x=0处的最短时间;
(ii)t=0~10s内,x=0处的质点到达正向最大位移处的次数。
15.(12分)如图所示,光滑水平面上有一被压缩的轻质弹簧,左端固定,质量为的滑块A紧靠弹簧右端(不拴接),弹簧的弹性势能为。质量为的槽B静止放在水平面上,内壁间距为,槽内放有质量为的滑块C(可视为质点),C到左侧壁的距离为,槽与滑块C之间的动摩擦因数。现释放弹簧,滑块A离开弹簧后与槽B发生正碰并粘连在一起。已知槽与滑块C发生的碰撞为弹性碰撞。()求:
(1)滑块A与槽碰撞前、后瞬间的速度大小;
(2)槽与滑块C最终的速度大小及滑块C与槽的左侧壁碰撞的次数;
(3)从槽开始运动到槽和滑块C相对静止时各自对地的位移大小。
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.由于在物体B下落的过程中摩擦力做负功,所以系统的机械能不守恒,故A错误;
B.对物体B分析,受到重力和拉力作用,W拉力=△E机,物体B机械能的减少量等于所受拉力做的功,故B错误;
C.A与B为连接体,物体B速度达到最大时,物体A速度也最大,此时A和B的加速度为零,所受合力也为零,对物体B受力分析,绳子的拉力
对物体A受力分析
弹簧弹力
则弹簧伸长了
故C错误;
D.以A和B整体为研究对象,从静止到A和B速度达到最大的过程中,由功能关系可得
代入数据可得
故D正确。
故选D。
2、D
【解析】
A.根据可知图像与两坐标轴围成的面积表示电容器放出的总电荷量,即,故选项A可求;
B.电阻两端的最大电压即为电容器刚开始放电的时候,则最大电压,故选项B可求;
C.根据可知电容器的电容为,故选项C可求;
D.电源的内电阻在右面的充电电路中,根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压,也就是刚开始放电时的电压,即,但内电阻没法求出,故选项D不可求。
3、A
【解析】
解:根据爱因斯坦光电效应方程得:
Ek=hγ﹣W0,
又 W0=hγc
联立得:Ek=hγ﹣hγc,
据题:钙的截止频率比钾的截止频率大,由上式可知:从钙表面逸出的光电子最大初动能较小,由P=,可知该光电子的动量较小,根据λ=可知,波长较大,则频率较小.故A正确,BCD错误.
故选A.
【点评】解决本题的关键要掌握光电效应方程,明确光电子的动量与动能的关系、物质波的波长与动量的关系λ=.
4、B
【解析】
如图有两种情况:
ab 为 ,波长:
;
ab 为 ,波长:
。
A. λ=0.8m或λ=5.6m。与上述结论不符,故A错误;
B. 0.8m<λ<5.6m。与上述结论相符,故B正确;
C. λ<0.8m或λ>5.6m。与上述结论不符,故C错误;
D. 无法确定。与上述结论不符,故D错误。
5、D
【解析】
A.对金属棒,根据牛顿第二定律可得:
可得:
当速度增大时,安培力增大,加速度减小,所以金属棒开始做加速度逐渐减小的变加速运动,不是匀加速直线运动,故A错误;
B.金属棒匀速下滑时,则有:
即有:
当金属棒速度为时,金属棒的加速度大小为:
故B错误;
C.对金属棒,根据动能定理可得:
解得产生的焦耳热为:
电阻上产生的焦耳热为:
故C错误;
D.通过金属棒某一横截面的电量为:
故D正确;
故选D。
6、D
【解析】
A.普朗克最先提出能量子的概念,爱因斯坦提出了微观世界量子化的观念,A错误;
B.最早发现光电效应现象的是赫兹,B错误;
C.德布罗意只是提出了实物粒子具有波动性的假设,并没有通过实验验证,C错误;
D.卢瑟福等人通过粒子散射实验,提出了原子具有核式结构,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、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、ACD
【解析】
A.横波沿x轴正方向传播,由于波的周期T>0.6s,经过0.6s,传播距离6m,则波速
m/s
故A正确;
B.t=0.2s时,质点A由波峰向平衡位置振动,质点B沿y轴正方向向平衡位置振动,故B比A先回到平衡位置,故B错误;
C.由图可知,波长8m,则传播距离
6m=
则传播时间为
0.6s=0.75T
解得T=0.8s,在t=0.5s时,B振动了,波传播了=3m,根据波形平移可知,B点到达波峰位置,故C正确;
D.经过0.4s=0.5T,则B点振动了2A=0.4m,故D正确;
E.t=1.0s时,质点A振动了0.8s=T,则A点回到波峰位置,速度为零,故E错误。
故选ACD。
9、BDE
【解析】
A.在加热时发现花椒粉在翻滚,该运动是由水的翻滚引起的,不是布朗运动,故A错误;
B.为了把地下的水分引上来,采用磙子将地面压紧,是利用了毛细现象,故B正确;
C.将与水面接触的干净玻璃板提离水面,实验时发现拉力大于玻璃板重力,主要原因是因为玻璃板受到水分子的分子引力,故C错误;
D.密闭容器内的液体经很长时间液面也不会降低,但容器内仍有液体分子飞离液面,只是飞离液面的分子数与进入液面的分子数相等,故D正确;
E.干泡温度计和湿泡温度计组成,由于蒸发吸热,湿泡所示的温度 小于干泡所示的温度。干湿泡温度计温差的大小与空气湿度有关,温度相差越大,表明该环境相对湿度越小,空气越干燥。故E正确。
故选BDE。
10、BD
【解析】
A.根据B-t图象可知,t1~t3时间内B-t线的斜率不变,由公式
则金属框中的感应电动势大小方向不变,则电流方向不变,故A错误;
BC.0~t1时间内,线圈中磁通量不变,则无电流产生,t1~t3时间内电流不变,由左手定则可知,金属框所受安培力的合力为零,则线圈向下做匀加速直线运动,故B正确,C错误;
D.线圈中的感应电动势为
由于0~t1时间内,线圈中磁通量不变,则无电流产生,也无焦耳热产生,则0~t3时间内金属框中产生的焦耳热为
故D正确。
故选BD。
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、 增大 17.5 55
【解析】
(1)[1].题目中没有电压表,可用已知内阻的电流表A2与定值电阻R0串联构成量程为的电压表;滑动变阻器用分压电路,电路如图:
(2)[2].由电流可知
(3)[3].根据可得
则该热敏电阻的阻值随毫安表A2的示数的增大,斜率 变大,可知Rt变大。
(4)[4][5].通过R1的电流
则通过R2和Rt的电流为0.4A;由I2-I1图像可知,I2=4mA,此时Rt两端电压为2V,则R2两端电压为7V,则
根据Rt-t图像可知
解得
t=55℃
12、9.61 0.62 9.30
【解析】
(1)若用平行光照射,则球在毛玻璃上的投影即为小球竖直方向上的位移,由 得:
投影点经过图3中M位置时的速度大小
(2)设小球在毛玻璃上的投影NB=Y
则经过时间t后小球运动的水平位移为 ;竖直位移为 ,由相似三角形得:
则:
结合图4可得:
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、 (i)(ii)
【解析】
(i)设阀门打开前气体的热力学温度为T,由盖-吕萨克定律有:
解得:
(ii)设容器内的气体压强为p,取活塞为研究对象,有:
外界对气体所做的功为:
由系统绝热有:
Q=0
由热力学第一定律有:ΔU=W,解得:
14、(i)0.5s;(ii)2次
【解析】
(i)乙向左传播,其最靠近x=0处的波谷位置的x坐标为
乙的波谷到达x=0处的最短时间为
(ii)质点运动到正向最大位移时
y=y1+y2=20cm
即两列波的波峰同时到达x=0位置,从图线可知,甲、乙两列波的波长分别为λ1=40cm,λ2=60cm,由可得甲、乙两列波的周期分别为
T1=2s,T2=3s
甲的波峰到达x=0位置所需时间
其中(k=1,2,3……)
乙的波峰到达x=0位置所需时间
其中(n=0,1,2……)
甲、乙两列波的传播时间相同,可知
t1=t2
可得
即
当k=1且n=0时,x=0处的质点运动到正向最大位移处,t1=2s;当k=4且n=2时,x=0处的质点运动到正向最大位移处,t2=8s;即t=0~10s内,x=0处的质点运动到正向最大位移处共有2次。
15、 (1),;(2),;(3),
【解析】
(1)设滑块与槽碰撞前后的速度分别为v0、v1。
弹簧将A弹开,由机械能守恒定律得
①
解得
②
A与B发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得:
③
解得
④
(2)最终滑块C与槽共速,设为v2,由动量守恒定律得
⑤
解得
⑥
设滑块C与槽的相对运动路程为s,由能量守恒定律得
⑦
解得
s=4m⑧
设C与槽的左侧壁碰撞次数为n,则有
⑨
解得
n=4.25
取n=4 ⑩
(3)设槽和滑块A碰后加速度大小为a1,滑块C的加速度大小为a2,由牛顿第二定律得
⑪
⑫
解得
⑬
⑭
槽(含滑块A)和滑块C的质量相等,发生弹性碰撞后互换速度,最终以共同速度一起运动。
设从碰后到一起运动的时间为t,则
⑮
解得
t=2s⑯
槽B的位移
⑰
代入数据的得
⑱
滑块C的位移
⑲
代入数据的得
⑳
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