河北省唐山市乐亭2023年高考全真模拟考卷物理试题
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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、某行星的自转周期为T,赤道半径为R.研究发现,当该行星的自转角速度变为原来的2倍时会导致该行星赤道上的物体恰好对行星表面没有压力,已知引力常量为G.则
A.该行星的质量为
B.该行星的同步卫星轨道半径为
C.质量为m的物体对行星赤道地面的压力为
D.环绕该行星做匀速圆周运动的卫星的最大线速度为7.9km/s
2、如图所示,斜面体B放置在粗糙的水平地面上,在水平向左的推力F作用下,物体A和斜面体B均保持靜止。若减小推力F,物体A仍然静止在斜面体B上,则( )
A.物体A受斜面体B的作用力一定减小
B.物体A所受摩擦力一定减小
C.斜面体B所受合力一定减小
D.斜面体B所受地面的摩擦力可能增大
3、一平行板电容器的电容为C,A极板材料发生光电效应的极限波长为,整个装置处于真空中,如图所示。现用一波长为(<)的单色光持续照射电容器的A极板,B极板接地。若产生的光电子均不会飞出两极板间,则下列说法正确的是( )(已知真空中的光速为c,普朗克常量为h,光电子的电量为e)
A.光电子的最大初动能为
B.光电子的最大初动能为
C.平行板电容器可带的电荷量最多为
D.平行板电容器可带的电荷量最多为
4、下列各力中按照力的效果命名的是( )
A.支持力 B.电场力 C.分子力 D.摩擦力
5、超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船,如图是电磁船的简化原理图,AB和CD是与电源相连的导体板,AB与CD之间部分区域浸没在海水中并有垂直纸面向内的匀强磁场(磁场由固定在船上的超导线圈产生,其独立电路部分未画出),以下说法正确的是
A.使船前进的力,是磁场对海水中电流的安培力
B.要使船前进,海水中的电流方向从CD板指向AB板
C.同时改变磁场的方向和电源正负极,推进力方向将与原方向相反
D.若接入电路的海水电阻为R,其两端的电压为U,则船在海水中前进时,AB与CD间海水中的电流强度小于
6、如图所示,在平行有界匀强磁场的正上方有一等边闭合的三角形导体框,磁场的宽度大于三角形的高度,导体框由静止释放,穿过该磁场区城,在下落过程中BC边始终与匀强磁场的边界平行,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.导体框进入磁场过程中感应电流为逆时针方向
B.导体框进、出磁场过程,通过导体框横截面的电荷量大小不相同
C.导体框进入磁场的过程中可能做先加速后匀速的直线运动
D.导体框出磁场的过程中可能做先加速后减速的直线运动
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、2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京举行,跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一.如图所示为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图,运动员从O点由静止开始,在不借助其他外力的情况下,自由滑过一段圆心角为60°的光滑圆弧轨道后从A点水平飞出,然后落到斜坡上的B点.已知A点是斜坡的起点,光滑圆弧轨道半径为40 m,斜坡与水平面的夹角θ=30°,运动员的质量m=50 kg,重力加速度g=10 m/s2,忽略空气阻力.下列说法正确的是( )
A.运动员从O点运动到B点的整个过程中机械能守恒
B.运动员到达A点时的速度为20 m/s
C.运动员到达B点时的动能为10 kJ
D.运动员从A点飞出到落到B点所用的时间为s
8、如图两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ′倾斜放置,匀强磁场垂直于导轨平面向上,导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连,板间距离足够大,板间有一带电微粒,金属棒ab水平跨放在导轨上,下滑过程中与导轨接触良好.现在同时由静止释放带电微粒和金属棒ab,则( )
A.金属棒ab一直加速下滑
B.金属棒ab最终可能匀速下滑
C.金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势
D.带电微粒可能先向N板运动后向M板运动
9、在匀强磁场中,一矩形金属线圈共100匝,绕垂直于磁场的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图像如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.时,线圈在中性面
B.线圈产生的交变电动势的频率为100Hz
C.若不计线圈电阻,在线圈中接入定值电阻,则该电阻消耗的功率为
D.线圈磁通量随时间的变化率的最大值为
10、如图所示,在光滑的水平桌面上有体积相同的两个小球A、B,质量分别为m=0.1kg和M=0.3kg,两球中间夹着一根压缩的轻弹簧,原来处于静止状态,同时放开A、B球和弹簧,已知A球脱离弹簧的速度为6m/s,接着A球进入与水平面相切,半径为0.5m的竖直面内的光滑半圆形轨道运动,PQ为半圆形轨道竖直的直径,,下列说法正确的是
A.弹簧弹开过程,弹力对A的冲量大于对B的冲量
B.A球脱离弹簧时B球获得的速度大小为2m/s
C.A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1N·s
D.若半圆轨道半径改为0.9m,则A球不能到达Q点
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)某同学欲测量一阻值大约为,粗细均匀的漆包金属线的电阻率。
(1)该同学用螺旋测微器测量金属线的直径,该螺旋测微器校零时的示数如图(a)所示,然后测量金属线的直径时示数如图(b)所示,则该金属线的直径应该为________mm。
该同学拿来一块多用电表,表盘如图(c)所示。若将多用电表的开关拨到欧姆档的×1K档,则欧姆表的内阻为________Ω。若用此多用电表的欧姆档测量待测金属线的电阻R,测量之前,应该将多用电表的开关拨到欧姆档的________(填×10或×100)档位。
(2)若用欧姆表的红表笔接触金属线的左端点M,黑表笔接触金属线的右端点N,流经金属线的电流(____)
A.由M到N B.由N到M
(3)若该同学在测量金属线直径时,没有完全去除漆包线表面的绝缘漆,这会使实验测得该金属线的电阻率与真实值相比________(填“偏大”或“偏小”)。
12.(12分)小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时,为防止电流过大而损坏器材,电路中加了一个保护电阻R0,根据如图所示电路图进行实验时,
(1)电流表量程应选择___________(填“0.6A”或“3A”),保护电阻应选用_______(填“A”或“B”);
A、定值电阻(阻值10.0Ω,额定功率10w)
B、定值电阻(阻值2.0Ω,额定功率5w)
(2)在一次测量中电压表的指针位置如图2所示,则此时电压为________V
(3)根据实验测得的5组数据画出的U-I图线如图3所示,则干电池的电动势E=______V,内阻r=_____Ω(小数点后保留两位)
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,一长木板在水平地面上向右运动,速度v0=7m/s时,在其最右端轻轻放上一与木板质量相同的小铁块。已知小铁块与木板间的动摩擦因数,木板与地面间的动摩擦因数,整个过程小铁块没有从长木板上掉下来,重力加速度g取10m/s2。
求∶
(1)小铁块能达到的最大速度vm;
(2)小铁块与长木板都停止运动后,小铁块离长木板最右端的距离x。
14.(16分)如图所示,粗细均匀的U型玻璃管竖直放置,其中左侧管开口,且足够长,右侧管封闭。DE段是水银柱,AD段是理想气体,其中AB=75cm,BC=CD=DE=25cm。已知大气压强p0=75cmHg, 开始时封闭气体的温度为1000K。则:
(1)缓慢降低环境温度,使水银柱全部到达BC段,则此时环境温度为多少?
(2)保持环境温度1000K不变,向左侧管中逐渐滴入水银,使水银柱充满BC段,则加入水银的长度为多少?
15.(12分)如图所示,在平面第一象限内存在沿y轴负向的匀强电场,在第四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为+q的粒子从y轴上P点以初速度v0沿轴正向射入匀强电场,经过轴上Q点(图中未画出)进入匀强磁场。已知OP=L,匀强电场的电场强度,匀强磁场的磁感应强度,不计粒子重力。求:
(1)粒子到达Q点的速度的大小v以及速度与轴正方向间的夹角;
(2)粒子从第四象限离开磁场的纵坐标。
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】
该行星自转角速度变为原来两倍,则周期将变为T,由题意可知此时: ,解得:,故A错误;同步卫星的周期等于该星球的自转周期,由万有引力提供向心力可得:,又,解得:r=R,故B正确;行星地面物体的重力和支持力的合力提供向心力:,又:,解得:,由牛顿第三定律可知质量为m的物体对行星赤道地面的压力为,故C错误;7.9km/s是地球的第一宇宙速度,由于不知道该星球的质量以及半径与地球质量和半径的关系,故无法得到该星球的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度的关系,故无法确环绕该行星作匀速圆周运动的卫星线速度是不是必不大于7.9km/s,故D错误;故选B.
点睛:重点知识:行星自转的时候,地面物体万有引力等于重力没错,但是不是重力全部用来提供向心力,而是重力和支持力的合力提供向心力;“星球赤道上物体恰好对行星表面没有压力”时重力独自充当向心力.
2、A
【解析】
A.物体A始终处于平衡状态,所以物体A受到的重力、推力和物体A受斜面体B的作用力,根据平衡条件可知物体A受斜面体B的作用力为
减小推力,物体A受斜面体B的作用力一定减小,故A正确;
B.物体A始终处于平衡状态,所以物体A受到的重力、推力、斜面体B对物体A的支持力和摩擦力,设斜面的夹角为,若斜面体B对物体A的摩擦力方向沿斜面向上,根据平衡条件在沿斜面方向则有
当减小时,物体A所受摩擦力增大;
若斜面体B对物体A的摩擦力方向沿斜面向下,根据平衡条件在沿斜面方向则有
当减小时,则物体A所受摩擦力减小,故B错误;
C.斜面体B始终处于平衡状态,所以受到的合外力始终等于0,不变,故C错误;
D.视物体A和斜面体B为整体,在水平方向受到推力和地面对斜面体B的摩擦力,根据平衡条件可知水平方向受到推力大小等于地面对斜面体B的摩擦力,当减小时,地面对斜面体B的摩擦力也减小,故D错误;
故选A。
3、C
【解析】
AB.根据光电效应方程可知
选项AB错误;
CD.随着电子的不断积聚,两板电压逐渐变大,设最大电压为U,则
且
Q=CU
解得
选项C正确,D错误。
故选C。
4、A
【解析】
A.支持力是按照力的效果命名的,支持力实际上是物体之间的弹力,故A正确.
BCD.电场力、分子力摩擦力都是按照力的性质命名的,故BCD错误。
故选A。
5、D
【解析】
A、B项:当CD接直流电源的负极时,海水中电流方向由AB指向CD,是海水受到的安培力向左,根据牛顿第三定律可知,船体受到向右的作用力,故使船体向前运动,故A、B错误;
C项:同时改变磁场的方向和电源正负极,磁场方向反向,电流方向反向,所以推进力方向将与原方向相同,故C错误;
D项:因船在海水中前进时,AB与CD间海水切割磁感线产生电流,使接入电路的海水两端电压小于U,所以电流强度小于,故D正确.
点晴:利用左手定则判断出海水受到的安培力,根据牛顿第三定律即可判断出船体的受力,即可判断运动方向,注意与右手定则的区别.
6、D
【解析】
A.导体框进入磁场过程中,磁通量增大,根据楞次定律可知,感应电流为顺时针方向,故A错误;
B.导体框进、出磁场过程,磁通量变化相同,由感应电量公式
则通过导体框横截面的电荷量大小相同,故B错误;
C.导体框进入磁场的过程中因为导体框的加速度
其中L有效是变化的,所以导体框的加速度一直在变化,故C错误;
D.导体框出磁场的过程中因为导体框的加速度
其中L有效是变化的,则mg与大小关系不确定,而L有效在变大,所以a可能先变小再反向变大,故D正确。
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、AB
【解析】
运动员在光滑的圆轨道上的运动和随后的平抛运动的过程中只受有重力做功,机械能守恒.故A正确;运动员在光滑的圆轨道上的运动的过程中机械能守恒,所以:
mvA2=mgh=mgR(1-cos60°)所以:
,故B正确;设运动员做平抛运动的时间为t,则:x=vAt;y=gt2
由几何关系: ,联立得:,
运动员从A到B的过程中机械能守恒,所以在B点的动能:EkB=mgy+mvA2,代入数据得:EkB=×105J.故C D错误.故选AB.
点睛:本题是常规题,关键要抓住斜面的倾角反映位移的方向,知道平抛运动水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,难度适中.
8、ACD
【解析】
根据牛顿第二定律有,而,,联立解得,因而金属棒将做匀加速运动,选项A正确B错误;ab棒切割磁感线,相当于电源,a端相当于电源正极,因而M板带正电,N板带负电,C正确;若带电粒子带负电,在重力和电场力的作用下,先向下运动然后再反向向上运动,D正确.
9、ACD
【解析】
A.t=0.01s时,感应电动势为零,穿过线圈的磁通量最大,线圈在中性面位置,故A正确。
B.由图可知周期为0.02s,则频率为f=50Hz,故B错误。
C.线圈产生的交变电动势有效值为
电阻消耗的功率
故C正确。
D.t=0.005s电动势最大为311V,则磁通量随时间的变化率为
故D正确。
故选ACD。
10、BCD
【解析】
弹簧弹开两小球的过程,弹力相等,作用时间相同,根据冲量定义可知,弹力对A的冲量大小等于B的冲量大小,故A错误;由动量守恒定律,解得A球脱离弹簧时B球获得的速度大小为,故B正确;设A球运动到Q点时速率为v,对A球从P点运动到Q点的过程,由机械能守恒定律可得,解得:v=4m/s,根据动量定理,即A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1N·s,故C正确;若半圆轨道半径改为0.9m,小球到达Q点的临界速度,对A球从P点运动到Q点的过程,由机械能守恒定律,解得,小于小球到达Q点的临界速度,则A球不能达到Q点,故D正确。
故选BCD。
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、1.762 15000(或) ×10 B 偏大
【解析】
(1)[1][2][3]螺旋测微器的读数为固定刻度的毫米数与可动刻度的的和,由图示螺旋测微器可知,其直径为
(相减的是图a的1格);欧姆表盘的中值电阻就是欧姆表的内内阻,所以欧姆表的内阻为3000Ω;由于待测电阻大约只有100Ω,要使指针偏在中央左右,则倍率选。
(2)[4]欧姆表的红表笔接的是内接电源的负极,所以当欧姆表的红表笔接触金属线的左端点M ,黑表辖接触金属线的右端点N,流经金属线是从N到M,故选B。
(3)[5]若该同学在测量金属线直径时,没有完全去漆包线袤面的绝缘漆,这样导致直径测量值偏大,截面积偏大,根据电阻定律
得到
所以电阻率的测量也偏大。
12、0.6A B 1.21±0.01 1.45±0.01 0.50±0.05
【解析】
试题分析:根据题中所给器材的特点,大致计算下电流的大小,选择合适的电流表,对于选择的保护电阻,一定要注意保护电阻的连入,能使得电流表的读数误差小点;图像的斜率表示,纵截距表示电源电动势,据此分析计算.
(1)因一节干电池电动势只有1.5V,而内阻也就是几欧姆左右,提供的保护电阻最小为2Ω,故电路中产生的电流较小,因此电流表应选择0.6A量程;电流表的最大量程为0.16A,若选用10欧姆的,则电流不超过0.15A,所以量程没有过半,所以选择B较为合适.
(2)电压表应选择3V量程的测量,故读数为1.20V.
(3)图像与纵坐标的交点表示电源电动势,故E=1.45V;图像的斜率表示,故,故r=0.5Ω.
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)1m/s;(2)3.125m
【解析】
(1)设铁块与木板开始时的加速度大小分别为、, 由牛顿第二定律得
解得
,
当二者速度相等时,铁块的速度最大,根据速度公式可得
解得
,
(2)铁块从开始运动到最大速度发生的位移
木板从开始减速到发生的位移
设木板从停止运动过程中的加速度大小为,根据牛顿第二定律可得
解得
铁块从最大速度到停止运动发生的位移
木板从停止运动过程中发生的位移为
最终铁块离木板右端的距离
14、 (1)450K;(2)
【解析】
(1)初状态气体压强p1=100cmHg,末状态p2=75cmHg,根据理想气体状态方程
解得
T2=450K
(2)初状态气体压强p1=100cmHg,末状态p3,根据玻意耳定律得
p1LADS=p3LABS
可知
添加水银的长度为
15、(1);45°;(2)。
【解析】
(1)带电粒子在电场中偏转,y轴方向上
根据牛顿第二定律有:
qE=ma
则粒子到达Q点的速度大小
夹角θ=45°
(2)进入磁场时,Q点的横坐标
粒子进入磁场后,由牛顿第二定律
综上可知粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心在y轴上处,
故粒子离开磁场的纵坐标
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