2023云南省高三下学期5月冲刺物理试题(8份资料含答案解析)
2022-2023学年云南省高三下学期5月热身物理试题
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、地球半径为R,在距球心r处(rR)有一颗同步卫星,另有一半径为2R的星球A,在距其球心2r处也有一颗同步卫星,它的周期是72h,那么,A星球的平均密度与地球平均密度的比值是( )
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶9 D.9∶1
2、如图所示,一人用钳碗夹住圆柱形茶杯,在手竖直向上的力F作用下,夹子和茶杯相对静止,并一起向上运动。夹子和茶杯的质量分别为m、M假设夹子与茶杯两侧间的静摩擦力在竖方向上,夹子与茶杯两侧间的弹力在水平方向上,最大静摩擦力均为f,则下列说法正确的是( )
A.人加大夹紧钳碗夹的力,使茶杯向上匀速运动,则夹子与茶杯间的摩擦力增大
B.当夹紧茶杯的夹子往下稍微移动一段距离,使夹子的顶角张大,但仍使茶杯匀速上升,人的作用力F将变小
C.当人加速向上提茶杯时,作用力下可以达到的最大值是
D.无论人提着茶杯向上向下做怎样的运动,若茶杯与夹子间不移动,则人的作用力F=(M+m)g
3、如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ,设先、后两次穿过金属框的磁通量变化分别为和,则()
A. B. C. D.不能判断
4、如图所示,真空中孤立导体球均匀带电,电荷量为+Q。试探电荷从P点由静止释放,只在电场力作用下运动到无限远处,电场力做功为W,若导体球电荷量变为+2Q,则该试探电荷从P点运动至无限远的过程中电场力做功为( )
A.2W B.4W C. W D.W
5、马路施工处警示灯是红色的,除了因为红色光容易引起视觉注意以外,还因为红色光比其它可见光传播范围更广,这是由于红色光()
A.更容易发生衍射 B.光子的能量大
C.更容易发生干涉 D.更容易发生光电效应
6、某静电场的电场线与x轴平行,x轴上各点的电势情况如图所示,若将一带电粒子从坐标原点O由静止释放,该粒子仅在电场力的作用下,沿着x轴正方向运动,已知电场中M、N两点的x坐标分别为5mm、15mm,则下列说法正确的是( )
A.在x轴上M、N两点间的电场方向先沿x轴正方向后沿x轴负方向
B.该带电粒子一定带负电荷
C.在x=10mm的位置,电场强度大小为1000V/m
D.该粒子沿x轴从M点运动到N点的过程中,电势能一直增大
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、如图所示,劲度数为的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变.用水平力F缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了,此时物体静止.撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4.物体与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度为.则( )
A.撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动
B.撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为
C.物体做匀减速运动的时间为
D.物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为
8、从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点,该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2。由图中数据可得( )
A.物体的质量为1kg
B.物体受到的空气阻力是5N
C.h=2 m时,物体的动能Ek=60 J
D.物体从地面上升到最高点用时0.8s
9、图甲为一简谐横波在时的波形图,是平衡位置在处的质点,是平衡位置在处的质点,图乙为质点的振动图象。下列说法正确的是________。
A.这列波沿轴正方向传播
B.这列波的传播速度为
C.时,质点位于波谷位置
D.在到时间内,质点通过的路程为
E.时,质点的加速度沿轴负方向
10、下列说法中正确的是( )
A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大
B.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的碱小而增大
C.对于一定质量的理想气体,保持压强不变,体积减小,那么它一定从外界吸热
D.电冰箱的工作过程表明,热量可以自发地从低温物体向高温物体传递
E.液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势
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)如图甲所示为测量电动机转速的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动,在圆形卡纸的旁边垂直安装了一个改装了的电火花计时器,时间间隔为T的电火花可在卡纸上留下痕迹。
(1)请将下列实验步骤按先后排序____。
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
②接通电火花计时器的电源,使它工作起来
③启动电动机,使圆形卡纸转动起来
④关闭电火花计时器,关闭电动机;研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值
(2)要得到ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是____
A.秒表 B.毫米刻度尺 C.圆规 D.量角器
(3)写出角速度ω的表达式ω=___,并指出表达式中各个物理量的意义____。
12.(12分)某同学用如图甲所示装置做验证机械能守恒定律的实验。所用打点计时器为电火花打点计时器。
(1)实验室除了提供图甲中的器材,还备有下列器材可供选择:
A.220 V交流电源 B.天平 C.秒表 D.导线 E.墨粉纸盘。其中不必要的器材是________ (填对应的字母),缺少的器材是____________。
(2)对于实验要点,下列说法正确的是____________。
A.应选用体积较小且质量较小的重锤
B.安装器材时必须保证打点计时器竖直,以便减少限位孔与纸带间的摩擦
C.重锤下落过程中,应用手提着纸带,保持纸带始终竖直
D.根据打出的纸带,用△x=gT2求出重力加速度再验证机械能守恒
(3)该同学选取了一条纸带,取点迹清晰的一段如图乙所示,将打出的计时点分别标号为1、2、3、4、5、6,计时点1、3,2、5和4、6之间的距离分别为x1,x2,x3。巳知当地的重力加速度为g,使用的交流电频率为f,则从打计时点2到打计时点5的过程中,为了验证机械能守恒定律,需检验的表达式为____________________________。
(4)由于阻力的作用,使测得的重锤重力势能的减小量总是大于重锤动能的增加量。若重锤的质量为m,根据(3)中纸带所测数据可求得该实验中存在的平均阻力大小F=__________(结果用m、g、x1、x2、x3)表示)。
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,宽L=2m、足够长的金属导轨MN和M′N′放在倾角为θ=30°的斜面上,在N和N′之间连接一个R=2.0Ω的定值电阻,在AA′处放置一根与导轨垂直、质量m=0.8kg、电阻r=2.0Ω的金属杆,杆和导轨间的动摩擦因数,导轨电阻不计,导轨处于磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中.用轻绳通过定滑轮将电动小车与杆的中点相连,滑轮与杆之间的连线平行于斜面,开始时小车位于滑轮正下方水平面上的P处(小车可视为质点),滑轮离小车的高度H=4.0m.启动电动小车,使之沿PS方向以v=5.0m/s的速度匀速前进,当杆滑到OO′位置时的加速度a=3.2m/s2,AA′与OO′之间的距离d=1m,求:
(1)该过程中,通过电阻R的电量q;
(2)杆通过OO′时的速度大小;
(3)杆在OO′时,轻绳的拉力大小;
(4)上述过程中,若拉力对杆所做的功为13J,求电阻R上的平均电功率.
14.(16分)如图,三棱镜的横截面为直角三角形 ABC, ∠A=30°, ∠B=60°, BC 边长度为 L,一束垂直于 AB 边的光线自 AB 边的 P 点射入三棱镜, AP 长度 d<L,光线在 AC 边同时发生反射和折射,反射光线和折射光线恰好相互垂直,已知光在真空中的速度为 c.求:
(1)三棱镜的折射率;
(2)光从 P 点射入到第二次射出三棱镜经过的时间.
15.(12分)某日清晨,中国海监船在执行东海定期维权巡航执法过程中,发现从事非法调查作业活动的某船只位于图甲中的A处,预计在80秒的时间内将到达图甲的C处,我国海监执法人员立即调整好航向,沿直线BC从静止出发恰好在运动了80秒时到达C处,而此时该非法船只也恰好到达C处,我国海监部门立即对非法船只进行了驱赶.非法船只一直做匀速直线运动且AC与BC距离相等,我国海监船运动的v-t图象如图乙所示。
(1)求非法船只的速度大小;
(2)若海监船加速与减速过程的加速度大小不变,海监船从B处由静止开始若以最短时间准确停在C点,需要加速的时间为多少?
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、C
【解析】
万有引力提供向心力
密度
因为星球A的同步卫星和地球的同步卫星的轨道半径比为2:1,地球和星球A的半径比为2:1,两同步卫星的周期比3:1.所以A星球和地球的密度比为1:2.故C正确,ACD错误。
故选C。
2、C
【解析】
AB.无论人手夹紧还是夹子下移使夹子顶角变化,茶杯向上匀速运动时,茶杯处于平衡状态,合力为零。故
摩擦力不变,故AB错误;
C.当向上加速时,茶杯所受的摩擦力达到最大静摩擦力时,力F的值最大,则有
联立解得,故C正确;
D.当茶杯的运动状态改变,如向上匀加速运动时,F大于(M+m)g,故D错误。
故选C。
3、C
【解析】
第一次将金属框由位置I平移到位置Ⅱ,磁感线穿过金属框的方向没有改变,磁通量变化量等于在这两个位置时的磁通量的差值;第二次将金属框绕边翻转到位置Ⅱ,磁感.线穿过金属框的方向发生改变,磁通量变化量等于两个位置时的磁通量绝对值之和,所以,选项C正确.ABD错
故选C
4、A
【解析】
根据点电荷产生的电场的电势分布特点
可知,当导体球电荷量变为+2Q时,除无穷远处电势仍为0外,其它点的电势变为原来的两倍,则P点与无穷远处的电势差变为原来的两倍,根据
可知试探电荷仍从P点运动至无限远的过程中电场力做功为
故A正确,BCD错误。
故选A。
5、A
【解析】
A.红色光的波长较长,而频率较小,所以比其他可见光更容易发生衍射,A正确.
B.由 知红光比其他可见光的光子能量更小,B错误.
C.发生干涉的条件是两束光同频、同向、同相位,与光的颜色无关,故C错误.
D.发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,红色光的频率小,不容易发生光电效应,故D错误.
故选A.
【点睛】
本题是物理知识在生活中的应用,考查了光的波长、频率和衍射、光电效应的关系.要知道红色光在可见光中的频率最小,波长最长.
6、C
【解析】
A.由φ-x图像知从M点到N点电势降低,根据沿着电场线方向电势降低可知在x轴上M、N两点间的电场方向沿x轴正方向,A项错误;
B.粒子受力方向和电场方向相同,故粒子带正电荷,B项错误;
C.在φ- x图像中,图线斜率表示电场强度的大小,电场强度大小为
1000V/m
C项正确;
D.粒子沿x轴从M点运动到N点的过程中,电场力一直做正功,电势能一直减小,D项错误。
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、BD
【解析】
A.撤去F后,物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小,弹力先大于滑动摩擦力,后小于滑动摩擦力,则物体向左先做加速运动后做减速运动,随着弹力的减小,合外力先减小后增大,则加速度先减小后增大,故物体先做变加速运动,再做变减速运动,最后物体离开弹簧后做匀减速运动,A错误;
B.刚开始时,由牛顿第二定律有:
解得:
B正确;
C.由题意知,物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0,由牛顿第二定律得:
将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动,则:
联立解得:,C错误;
D.当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时,速度速度最大时合力为零,则有
解得,所以物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为:
D正确。
故选BD。
8、BD
【解析】
A.由图知,h=4m时Ep=80J,由Ep=mgh得m=2kg,故A错误。
B.上升h=4m的过程中机械能减少△E=20J,根据功能关系可得
fh=△E
解得f=5N,故B正确;
C.h=2m时,Ep=40J,E总=90J,则物体的动能为
Ek=E总-Ep=50J
故C错误。
D.物体的初速度
从地面至h=4m用时间
故D正确。
9、BCE
【解析】
A.分析振动图像,由乙图读出,在t=0.10s时Q点的速度方向沿y轴负方向,根据波动规律结合图甲可知,该波沿x轴负方向的传播,故A错误;
B.由甲图读出波长为λ=4m,由乙图读出周期为T=0.2s,则波速为
故B正确;
C.由乙图可知时,质点位于波谷位置。故C正确;
D.在t=0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处,所以从t=0.10s到t=0.15s,质点P通过的路程s≠A=10cm,故D错误;
E.从t=0.10s到t=0.15s,质点P振动了,根据波动规律可知,t=0.15s时,质点P位于平衡位置上方,则加速度方向沿y轴负方向,故E正确。
故选BCE。
10、ABE
【解析】
A.温度高的物体内能不一定大,内能还与质量有关,但分子平均动能一定大,因为温度是平均动能的标志,故A正确;
B.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小克服分子力做功,分子势能增大,故B正确;
C.对于一定质量的理想气体,保持压强不变,体积减小,外界对气体做功,根据可知温度降低,内能减少,根据热力学第一定律可知它一定对外界放热,故C错误;
D.电冰箱需要消耗电能,才能使热量从低温物体向高温物体传递,并不是自发的,故D错误。
E.液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。故E正确。
故选ABE。
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、①③②④ D θ为n个点对应的圆心角
【解析】
(1)[1]该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触,先使卡片转动,再打点,最后取出卡片进行数据处理.故次序为①③②④;
(2)[2]要测出角速度,需要测量点跟点间的角度,需要的器材是量角器,故选D;
(3)[3]根据,则
,
[4]θ是n个点对应的圆心角,T是电火花计时器的打点时间间隔。
12、BC 刻度尺 B
【解析】
(1)[1][2] 本实验的实验目的是验证
的正确性,因此可以不测量物体的质量,即可不用天平。打点计时器应接220V的交流电源,打点计时器用来记录物体的运动时间,秒表不必要,不必要的器材为BC,还缺少的器材是处理纸带时用到的刻度尺;
(2)[3] A.应选用体积较小且质量较大的重锤,以减小阻力带来的误差,选项A错误;
B.由于纸带和打点计时器之间存在阻力,因此为了减小摩擦力所做的功,应使限位孔竖直,选项B正确;
C.让重锤拖着纸带做自由落体运动,选项C错误;
D.重力加速度应取当地的自由落体加速度,而不能用△h=gT2去求,选项D错误;
(3)[4] 打计时点2时的速度
打计时点5时的速度
则要验证的机械能量守恒的表达式为:
(4)[5] 根据动能定理有:
解得:
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、(1)0.5C(2)3m/s(3)12.56N(4)2.0W
【解析】
(1)平均感应电动势
代入数据,可得:
(2)几何关系:解得:
杆的速度等于小车速度沿绳方向的分量:
(3)杆受的摩擦力
杆受的安培力代入数据,可得
根据牛顿第二定律:
解得:
(4)根据动能定理:
解出,电路产生总的电热
那么,R上的电热
此过程所用的时间
R上的平均电功率
【点睛】
本题是一道电磁感应与力学、电学相结合的综合体,考查了求加速度、电阻产生的热量,分析清楚滑杆的运动过程,应用运动的合成与分解、E=BLv、欧姆定律、安培力公式、牛顿第二定律、平衡条件、能量守恒定律即可正确解题;求R产生的热量时要注意,系统产生的总热量为R与r产生的热量之和.
14、(1)(2)
【解析】
(1)光线到达AC边的O点,入射角为i,折射角为r.
由题意可得:i+r=90
i=30
所以r=60
可得三棱镜的折射率n=
(2)光线反射到AB边的M点,入射角为i′=60
因为sini′=>=sinC,得i′>C,所以光线在M点发生全反射,不会射出三棱镜.
PQ=dtan30 =
QM=2PQ
MN=( 2d)cos30 =(L d)
光在三棱镜中传播速度为:v=c/n
光从P从P点射入到第二次射出三棱镜经过的时间为:t=(PQ+QM+MN)/v
联立解得:t=
答:(1)三棱镜的折射率是;
(2)光从P点射入到第二次射出三棱镜经过的时间是.
【点睛】
(1)光线射到AC边上的O点,由折射定律和几何关系求三棱镜的折射率;
(2)光线反射到AB边上,由几何关系求出入射角,与临界角比较,能发生全反射.再反射从BC边射出.由v=c/n求出光在棱镜中传播的速度,由几何关系求出传播的距离,再求传播时间.
15、 (1)15m/s(2)30s
【解析】
(1)结合图乙可知海监船运行的位移即为v-t图线与横坐标轴所围的面积:
由运动学公式x=vt,代入数据可求得:
v=15m/s
(2)由加速度定义式:代入数据可求加速与减速过程中加速度大小分别为:
a1=m/s2=m/s2
a2=m/s2=2m/s2
设加速时间为t1,减速时间为t2,要使时间最短有
解得
t1=30s2022-2023学年云南省高三5月仿真模拟联考试题物理试题试卷
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、如图所示,两金属板平行放置,在时刻将电子从板附近由静止释放(电子的重力忽略不计)。分别在两板间加上下列哪一种电压时,有可能使电子到不了B板( )
A. B.
C. D.
2、如图甲所示,线圈ab中通有如图乙所示的电流,电流从a到b为正方向,那么在0~t0这段时间内,用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流,则( )
A.从左向右看感应电流的方向为顺时针
B.从左向石看感应电流的方向为先顺时针后逆时针
C.感应电流的大小先减小后增加
D.铝环与线圈之间一直有磁场力的作用,作用力先向左后向右
3、下列关于原子物理知识的叙述正确的是( )
A.衰变的实质是核内的中子转化为一个质子和一个电子
B.结合能越大,原子核内核子结合得越牢固,原子核越稳定
C.两个轻核结合成一个中等质量的核,核子数不变质量不亏损
D.对于一个特定的氡原子,知道了半衰期,就能准确的预言它在何时衰变
4、如图所示,小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上,小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上,两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连,两球均处于静止状态,已知B球质量为m,O点在半圆柱体圆心O1的正上方,OA与竖直方向成30°角,OA长度与半圆柱体半径相等,OB与竖直方向成45°角,则下列叙述正确的是
A.小球A、B受到的拉力TOA与TOB相等,且TOA=TOB=
B.弹簧弹力大小
C.A球质量为
D.光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg
5、如图所示,图甲为质点a和b做直线运动的位移一时间图象,图乙为质点c和d做直线运的速度一时间图象,由图可知( )
A.若t1时刻a、b两质点第一次相遇,则t2时刻两质点第二次相遇
B.若t1时刻c、d两质点第一次相遇,则t2时刻两质点第二次相遇
C.t1到t2时间内,b和d两个质点的运动方向发生了改变
D.t1到t2时间内,a和d两个质点的速率先减小后增大
6、图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为t=0时刻的波形图,虚线为t=0.6s时的波形图,波的周期T>0.6s,则( )
A.波的周期为2.4s
B.波速为m/s
C.在t=0.9s时,P点沿y轴正方向运动
D.在t=0.2s时,Q点经过的路程小于0.2m
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、关于伽利略的两个斜面实验,下面说法中正确的是( )
A.伽利略仅在图(a)中使用了光滑斜面进行实验
B.伽利略仅在图(b)中使用了光滑斜面进行实验
C.伽利略从图(a)中得出:自由落体运动是匀加速直线运动
D.伽利略从图(b)中得出:力不是维持物体运动的原因
8、如图所示,A、B两带电小球的质量均为m,电荷量的大小均为Q(未知)。小球A系在长为L的绝缘轻绳下端,小球B固定于悬挂点的正下方,平衡时,小球A、B位于同一高度,轻绳与竖直方向成角。已知重力加速度为g,静电力常量为k,则以下说法正确的是( )
A.小球A、B带异种电荷
B.小球A所受静电力大小为
C.小球A、B所带电荷量
D.若小球A的电荷量缓慢减小,则小球A的重力势能减小,电势能增大
9、如图所示,用跨过光滑滑轮的轻质细绳将小船沿直线拖向岸边,已知拖动细绳的电动机功率恒为P,电动机卷绕绳子的轮子的半径,轮子边缘的向心加速度与时间满足,小船的质量,小船受到阻力大小恒为,小船经过A点时速度大小,滑轮与水面竖直高度,则( )
A.小船过B点时速度为4m/s
B.小船从A点到B点的时间为
C.电动机功率
D.小船过B点时的加速度为
10、一定质量的理想气体的状态变化图像如图所示,它由状态a经过状态b到状态c。关于这一过程的说法,正确的是
A.理想气体的体积先增大后保持不变
B.理想气体的体积一直增加
C.理想气体的内能先增大后保持不变
D.理想气体对外做功,吸收热量
E.外界对理想气体做功,理想气体放出热量
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)某实验小组成员要测量一节干电池的电动势和内阻,已知该干电池的电动势约为1.5V,内阻约为0.50Ω;实验室提供了电压表V(量程为3V,内阻约3kΩ)、电流表A(量程0.6A,内阻为0.70Ω)、滑动变阻器R(10Ω,2A)、电键和导线若干。
(1)为了尽可能减小实验误差,请在图1方框中画出实验电路图______________。
(2)在图2中按原理图完善实物图的连接_______________。
(3)通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,利用这些数据在图3中画出了U-I图线。由图线可以得出此干电池的电动势E=________V(保留3位有效数字),内阻r=______ Ω(保留2位有效数字)。
(4)实验过程中,发现电流表发生了故障,于是小组成员又找来一个电压表和一个定值电阻,组成了如图4所示的电路,移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出图象如图5所示,图线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势E=________,内阻r=_______ (用k、a、R0表示)。
12.(12分)为了测量某金属丝的电阻率:
(1)如图a所示,先用多用电表“×1 Ω”挡粗测其电阻为_______Ω,然后用图b的螺旋测微器测其直径为______mm,再用图c的毫米刻度尺测其长度为________cm.
(2)为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V(量程3 V,内阻约为15 kΩ;量程15 V,内阻约为75 kΩ)
B.电流表A(量程0.6 A,内阻约为1 Ω;量程3 A,内阻约为0.2 Ω)
C.滑动变阻器R1(0~5 Ω,1 A)
D.滑动变阻器R2(0~2000 Ω,0.1 A)
E.1.5 V的干电池两节,内阻不计
F.电阻箱
G.开关S,导线若干
为了测多组实验数据,则滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”);请在方框内设计最合理的电路图________并完成图d中的实物连线________.
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,竖直放置的粗细均匀的U形管左端封闭,右端开口。左管内用水银封闭一段长L1=20cm的空气柱,左右两管水银面差为h=15cm。已知外界温度为27℃,大气压为75cmHg。
(i)如果缓慢向右管内注入水银,直到左右水银面相平(原来右管水银没有全部进入水平部分),求在右管注入的水银柱长度
(ii)在左右管水银面相平后,缓慢升高左管内封闭气体的温度,使封闭空气柱长度变为20cm,求此时左端空气柱的温度。
14.(16分)平行金属导轨竖直固定放置,顶端接一阻值为R的电阻,平行边界MN和PQ相距x,内有磁感应强度为B的匀强磁场,一质量为m的导体棒从边界处MN由静止释放,到边界PQ时,加速度恰好为零,已知平行金属导轨宽为L,重力加速度为g,导体棒始终与导轨保持良好接触,不计导体棒和导轨电阻。求:
(1)导体棒到边界PQ时速度的大小;
(2)导体棒穿过磁场的过程中通过电阻的电荷量;
(3)导体棒穿过磁场所用的时间。
15.(12分)如图所示,在坐标系中,在的区域内分布由指向y轴正方向的匀强电场,在的区域内分布有垂直于平面向里的匀强磁场,MN为电场和磁场的边界,在处放置一垂直于y轴的足够大金属挡板ab,带电粒子打到板上即被吸收(设轨迹圆与挡板ab相切的粒子刚好不会被吸收),一质量为m.电量为的粒子以初速度由坐标原点O处沿x轴正方向射入电场,已知电场强度大小为,粒子的重力不计.
(1)要使粒子不打到挡板上,磁感应强度应满足什么条件?
(2)通过调节磁感应强度的大小,可让粒子刚好通过点(图中未画出),求磁感应强度的大小.
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、B
【解析】
加A图电压,电子从板开始向板做匀加速直线运动;加B图电压,电子开始向板做匀加速运动,再做加速度大小相同的匀减速运动,速度减为零后做反向匀加速运动及匀减速运动,由电压变化的对称性可知,电子将做周期性往复运动,所以电子有可能到不了板;加C图电压,电子先匀加速,再匀减速到静止,完成一个周期,电子一直向板运动,即电子一定能到达板;加D图电压,电子的运动与C图情形相同,只是加速度是变化的,所以电子也一直向板运动,即电子一定能到达板,综上所述可知选项B正确。
2、A
【解析】
AB.根据题意可知,由于电流从a到b为正方向,当电流是从a流向b,由右手螺旋定则可知,铝环M的磁场水平向右,由于电流的减小,所以磁通量变小,根据楞次定律可得,铝环M的感应电流顺时针(从左向右看)。
当电流是从b流向a,由右手螺旋定则可知,铝环M的磁场水平向左,当电流增大,则磁通量变大,根据楞次定律可得,所以感应电流顺时针(从左向右看)。故电流方向不变,故A正确,B错误;
C.由图乙可知,ab内的电流的变化率不变,则产生的磁场的变化率不变,根据法拉第电磁感应定律可知,铝环M产生的电动势的大小不变,所以感应电流的大小也不变。故C错误;
D.当线圈中电流为零时,铝环M和线圈之间无磁场力作用,选项D错误;
故选A。
3、A
【解析】
A.β衰变所释放的电子,是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的,故A正确;
B.比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,结合能大,原子核不一定越稳定,故B错误;
C.两个轻核结合成一个中等质量的核,会释放一定的能量,根据爱因斯坦质能方程可知存在质量亏损,故C错误;
D.半衰期是统计规律,对于一个特定的衰变原子,我们只知道它发生衰变的概率,并不知道它将何时发生衰变,发生多少衰变,故D错误。
故选A。
4、C
【解析】
A、B、隔离对B分析,根据共点力平衡得:
水平方向有:TOBsin45°=F
竖直方向有:TOBcos45°=mg,
则,弹簧弹力 F=mg,
根据定滑轮的特性知:TOA与TOB相等;故A,B错误.
C、D、对A分析,如图所示:
由几何关系可知拉力TOA和支持力N与水平方向的夹角相等,夹角为60°,则N和T相等,有:2TOAsin60°=mAg,
解得:,由对称性可得:,故C正确,D错误.
故选C.
【点睛】
解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解.本题采用隔离法研究比较简便.
5、A
【解析】
在位移-时间图象中,两图线的交点表示两质点位置相同而相遇,由甲图可知,t1时刻a、b两质点第一次相遇,则t2时刻两质点第二次相遇,故A正确;t1到t2时间内,根据v-t图像的面积表示位移知c的位移大于d的位移,若t1时刻c、d两质点第一次相遇,则t2时刻两质点没有相遇。故B错误;两质点中只有b运动方向改变,a、c、d质点的方向未发生改变,故C错误;根据x-t图象的斜率表示速度,知t1到t2时间内,a质点的速度不变。由v-t图象知:d的速率先减小后增大,故D错误。
6、D
【解析】
A.波的周期T>0.6s,说明波的传播时间小于一个周期,波在t=0.6s内传播的距离不到一个波长,则由图知
解得
故A错误;
B.由图可知,波长为8m,波速为
故B错误;
C.由于波沿x轴负方向传播,故t=0时P点沿y轴负方向运动,故
t=0.8s=1T
时P点沿y轴负方向运动,再过0.1s即0.9s时P点沿y轴负方向运动,故C错误;
D.由
可知,由于Q点在t=0时刻从靠近最大位移处向最大位移处运动,则经过四分之一周期小于振幅A即0.2m,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、CD
【解析】
AB.伽利略在图(a)和图(b)中都使用了光滑斜面进行实验,故AB错误;
C.伽利略从图(a)中将斜面实验的结论外推到斜面倾角90°的情形,从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运动;故C正确;
D.伽利略理想斜面实验图(b)中,由于空气阻力和摩擦力的作用,小球在图(b)中斜面运动能到达的高度,一定会略小于它开始运动时的高度,只有在斜面绝对光滑的理想条件下,小球滚上的高度才与释放的高度相同.所以可以设想,在伽利略斜面实验中,若斜面光滑,并且使斜面变成水平面,则可以使小球沿水平面运动到无穷远处,得出力不是维持物体运动的原因;故D正确。
故选CD。
8、BD
【解析】
AB.带电的小球A处于平衡状态,A受到库仑力F、重力mg以及绳子的拉力T的作用,其合力为零,则有
解得
由图可知,AB间库仑力为排斥力,即AB为同种电荷,故A错误,B正确;
C.根据库仑定律有,而
解得
故C错误;
D.若小球A的电荷量缓慢减小,AB间的库仑力减小,小球A下摆,则小球A的重力势能减小,库仑力做负功,电势能增大,故D正确。
故选BD。
9、AD
【解析】
AB.由得,沿绳子方向上的速度为:
小船经过A点时沿绳方向上的速度为:
小船经过A点时沿绳方向上的速度为:
作出沿绳速度的v-t图象,直线的斜率为:
A到B图象与横轴所夹面积即为沿绳的位移:
联立可解得:;
选项A正确,B错误;
C.小船从A点运动到B点,由动能定理有:
由几何知识可知:
联立可解得:
选项C错误;
D.小船在B处,由牛顿第二定律得:
解得:
选项D正确。
故选AD。
10、BCD
【解析】
AB.由理想气体状态方程,由状态a经过状态b,压强不变,温度升高,体积增大。态b到状态c,温度不变,压强减小,体积增大。所以体积一直增大。故A错误。B正确。
C.一定量理想气体的内能由温度决定,状态a经过状态b到状态c,温度向增大,后不变。所以内能先增大后保持不变。故C正确。
DE.状态a经过状态b到状态c,体积一直增大,所以理想气体对外做功。又内能先增大后保持不变,总体相对于初始增大。由热力学第一定律,内能增大且对外做功,必须吸收热量。所以D正确,E错误。
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、 ; ; 1.45; 0.60; ; ;
【解析】(1)电路直接采用串联即可,电压表并联在电源两端,由于电流表内阻已知,则应采用电流表相对电源的内接法;电路图如图所示。
(2)对照电路图,实物图完善后如下图。
(3)根据以及图象可知,电源的电动势为V,内阻为,故;
(4)由闭合电路欧姆定律可知:,变形得:,
当时,,则有:、。解得:,。
12、8.0(或者8); 2.095(2.095~2.098均可) 10.14(10.13~10.15均可) R1
【解析】
第一空.由图示多用电表可知,待测电阻阻值是8×1Ω=8Ω;
第二空.由图示螺旋测微器可知,的固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为0.01×9.5mm=0.095mm,其读数为:2mm+9.5×0.01mm=2.095mm;
第三空.毫米刻度尺测其长度为10.14cm
第四空.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)的阻值比待测金属丝阻值8Ω大得太多,为保证电路安全,方便实验操作,滑动变阻器应选R1,最大阻值5Ω;
第五空.为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,由于被测电阻阻值较小,则电流表应采用外接法,实验电路图如图所示;
第六空.根据实验电路图连接实物电路图,如图所示;
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)K
【解析】
(i)设封闭气体原来压强为,后来压强为,气体做等温变化:
解得
,
(ii)空气柱的长度变为20cm时,左管水银面下降
右管水银面会上升4cm,此时空气柱的压强
,
由查理定律,解得
K
14、(1);(2);(3)。
【解析】
(1)导体棒到PQ时加速度为0,设此时运动时速度为
由法拉第电磁感应定律得电动势
由欧婦定律得回路电流
导体棒受力平衡
联立解得
(2)设导体棒穿过磁场时间为
回路平均电流
通过电阻的电荷量
联立解得
(3)导体棒从到,设向下为正方向,由动量定理
解得
15、 (1) (2)
【解析】
(1)粒子先在电场中做类平抛运动,,,其中,得到:
速度与x轴夹角,,进入磁场速度
粒子刚好不打到挡板上,轨迹与板相切;设粒子在磁场中运动半径为R,洛伦兹力提供向心力:
由几何关系:,得到:
得到:,故要使粒子不打到挡板上,;
(2)粒子再次回到x轴上,沿x轴前进的距离
调节磁场,所以
粒子通过P点,回旋次数,所以
N为整数,只能取、、
时,,此时磁场
时,,此时磁场
时,,此时磁场
点睛:本题的难点在于第二问,由于改变磁感应强度则粒子做匀速圆周运动的半径随之改变,粒子返回MN的位置也将变化,回到电场中做斜抛运动到达x轴的位置也将发生相应的变化,那么就要找到回旋次数N与每回旋一次向前移动距离s之间的关系.2022-2023学年云南省高三5月联合模拟物理试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、下列说法正确的是( )
A.一束光照射到某种金属表面上不能发生光电效应,如果增加光照强度,则有可能发生光电效应
B.β射线的本质是电子流,所以β衰变是核外的一个电子脱离原子而形成的
C.由玻尔理论可知一群处于能级的氢原子向较低能级跃迁时可以辐射3种不同频率的光子
D.放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态有关
2、下列关于衰变与核反应的说法正确的是( )
A.衰变为,经过3次衰变,2次β衰变
B.β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
C.核聚变反应方程中,X表示质子
D.高速粒子轰击氮核可从氮核中打出中子,核反应方程为
3、2018年12月8日“嫦娥四号”发射升空,它是探月工程计划中第四颗人造探月卫星.已知万有引力常量为G,月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,嫦娥四号绕月球做圆周运动的轨道半径为r,绕月周期为T.则下列说法中正确的是
A.“嫦娥四号”绕月运行的速度大小为
B.月球的第一宇宙速度大小为
C.嫦娥四号绕行的向心加速度大于月球表面的重力加速度g
D.月球的平均密度为ρ=
4、如图所示,真空中等边三角形OMN的边长为L=2.0m,在M、N两点分别固定电荷量均为的点电荷,已知静电力常量,则两点电荷间的库仑力的大小和O点的电场强度的大小分别为( )
A. B.
C. D.
5、氢原子的能级如图,大量氢原子处于n=4能级上。当氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级时,辐射光的波长为1884nm,已知可见光光子的能量在1.61eV~3.10eV范围内,下列判断正确的是( )
A.氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级,辐射的光子是可见光光子
B.从高能级向低能级跃迁时,氢原子要吸收能量
C.氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时,辐射光的波长大于1884nm
D.用氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射的光照射W逸=6.34eV的铂,能发生光电效应
6、如图所示,在光滑绝缘水平面上有A、B两个带正电的小球,,。开始时B球静止,A球以初速度v水平向右运动,在相互作用的过程中A、B始终沿同一直线运动,以初速度v的方向为正方向,则( )
A.A、B的动量变化量相同 B.A、B组成的系统总动量守恒
C.A、B的动量变化率相同 D.A、B组成的系统机械能守恒
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,一定质量的理想气体,由A状态经历两个不同的变化过程到C状态(A→C.A→B→C)且A.C处于同一条等温线上,以下说法正确的是( )
A.气体在A→C的过程中吸收的热量大于对外做的功
B.气体在A→C的过程中,气体分子的平均动能不变,分子密集程度减小,因此压强减小
C.气体在A→C过程吸收的热量小于在A→B→C过程吸收的热量
D.气体在B→C过程中,压强减小的原因是气体分子平均动能减小
8、在研究光电效应现象时,用到了下面的装置和图像。以下描述正确的是( )
A.图甲中,弧光灯照射锌板,验电器的锡箔张开,由此说明锌板带正电
B.图乙中,向右移动滑片,微安表读数变小,可以测量遏止电压
C.图乙中,可以研究单位时间发射的光电子数与照射光的强度的关系
D.图丙中,强、弱黄光的图像交于U轴同一点,说明光电子最大初动能与光的强度无关
9、有四个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中,如图所示。若开关接在位置1时,四个灯泡发光亮度相同;若将开关接在位置2时,灯泡均未烧坏。下列说法正确的是( )
A.该变压器是降压变压器,原、副线圈匝数之比为3∶1
B.该变压器是升压变压器,原、副线圈匝数之比为1∶3
C.开关接在位置2时,副线圈中的灯泡发光亮度均减弱
D.开关接在位置2时,副线圈中的灯泡发光亮度均加强
10、如图甲所示,物块A与木板B叠放在粗糙水平面上,其中A的质量为m,B的质量为2m,且B足够长,A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。对木板B施加一水平变力F,F随t变化的关系如图乙所示,A与B、B与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A.在0~t1时间内,A、B间的摩擦力为零
B.在t1~t2时间内,A受到的摩擦力方向水平向左
C.在t2时刻,A、B间的摩擦力大小为0.5μmg
D.在t3时刻以后,A、B间的摩擦力大小为μmg
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)为了测量某金属丝的电阻率:
(1)如图a所示,先用多用电表“×1 Ω”挡粗测其电阻为_______Ω,然后用图b的螺旋测微器测其直径为______mm,再用图c的毫米刻度尺测其长度为________cm.
(2)为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V(量程3 V,内阻约为15 kΩ;量程15 V,内阻约为75 kΩ)
B.电流表A(量程0.6 A,内阻约为1 Ω;量程3 A,内阻约为0.2 Ω)
C.滑动变阻器R1(0~5 Ω,1 A)
D.滑动变阻器R2(0~2000 Ω,0.1 A)
E.1.5 V的干电池两节,内阻不计
F.电阻箱
G.开关S,导线若干
为了测多组实验数据,则滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”);请在方框内设计最合理的电路图________并完成图d中的实物连线________.
12.(12分)某同学利用下列器材测量两节干电池的总电动势和总电阻。
A.待测干电池两节;
B.电压表、,量程均为,内阻很大;
C.定值电阻(阻值未知);
D.电阻箱;
E.导线若干和开关。
(1)根据如图甲所示的电路图,在实物图乙中补全相应的电路图_________。
(2)实验之前,需要利用该电路测出定值电阻。先把电阻箱调到某一阻值,再闭合开关,读出电压表和的示数分别为、,则_______(用、、表示)。
(3)实验中调节电阻箱,读出电压表和的多组相应数据、。若测得,根据实验描绘出图象如图内所示,则两节干电池的总电动势_______、总电阻________。(结果均保留两位有效数字)
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,空间存在一个半径为R0的圆形匀强磁场区域,磁场的方向垂直于纸面向里、磁感应强度的大小为B。有一个粒子源在纸面内沿各个方向以一定速率发射大量粒子,粒子的质量为m、电荷量为+q。将粒子源置于圆心,则所有粒子刚好都不离开磁场,不考虑粒子之间的相互作用。
(1)求带电粒子的速率;
(2)若粒子源可置于磁场中任意位置,且磁场的磁感应强度大小变为,求粒子在磁场中最长的运动时间t。
14.(16分)热等静压设备广泛用于材料加工中.该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理,改部其性能.一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中.已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2 m3,使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa,使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa;室温温度为27 ℃.氩气可视为理想气体.
(1)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强;
(2)将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃,求此时炉腔中气体的压强.
15.(12分)现有由同一种材料制成的一个透明工艺品,其切面形状图如图所示。其中,顶部为矩形形状,高,边长,底部为等边三角形。现让一束单色光线从部分边的中点表面处沿竖直方向射入,光线进入后发现折射光线恰好与部分的平行且经过,最后从部分的边上某点处射出,光在真空中的传播速度为。求:
(1)光在工艺品中传播的速度;
(2)光在工艺品中传播的时间。
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、C
【解析】
A.能否发生光电效应与光的强度无关,一束光照射到某种金属表面上不能发生光电效应,如果增加光照的强度,也不能发生光电效应,A选项错误;
B.β射线的本质是电子流,β衰变是核内的某个中子转化为质子时放出的电子,B选项错误;
C.由玻尔理论可知一群处于能级的氢原子向较低能级跃迁时可以辐射种频率的光子,C选项正确;
D.放射性元素的半衰期只与元素自身结构有关,与其它因素无关,所以D选项错误。
故选C。
2、A
【解析】
A.设发生n次衰变,m次β衰变,根据电荷数和质量数守恒,则有
解得n=3,m=2,故A正确;
B.衰变所释放的电子是原子核内一个中子转变成一个质子和一个电子,故B错误;
C.根据质量数守恒和电荷数守恒可知,聚变反应方程中,X的质量数为
电荷数为
可知X表示中子,故C错误;
D.高速粒子轰击氮核可从氮核中打出质子,不是中子,核反应方程为
故D错误。
故选A。
3、D
【解析】
根据月球表面万有引力等于重力可求月球质量,进而可求月球的平均密度.根据月球对“嫦娥四号”的万有引力提供向心力可求“嫦娥四号”的绕行速度.根据重力提供向心力,可求月球的第一宇宙速度.
【详解】
A.根据万有引力提供向心力,得,又因为月球表面的物体受到的重力等于万有引力,得GM=gR2,所以v=.故A错误;
B.月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度,所以重力提供向心力mg=,得v=.故B错误;
C. 根据万有引力提供向心力,嫦娥四号绕行的向心加速度,月球表面的重力加速度g=.嫦娥四号绕行的向心加速度小于月球表面的重力加速度.故C错误;
D. 根据万有引力提供向心力,,得月球的质量M=,所以月球的密度ρ=M/V=.故D正确;
故选D
4、A
【解析】
根据库仑定律,M、N两点电荷间的库仑力大小为,代入数据得
M、N两点电荷在O点产生的场强大小相等,均为,M、N两点电荷形成的电场在O点的合场强大小为
联立并代入数据得
A. 与分析相符,故A正确;
B. 与分析不符,故B错误;
C. 与分析不符,故C错误;
D. 与分析不符,故D错误;
故选:A。
5、D
【解析】
A.氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级,辐射的光子的能量为
此能量比可见光光子的能量小,不可能是可见光光子,故A错误;
B.从高能级向低能级跃迁时,氢原子一定向外放出能量,故B错误;
C.氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级辐射的光子能量小于从n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光子能量,根据
可知从n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光子波长小于1884nm,故C错误;
D.氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射的光子的能量值
故用该光照射的铂,能发生光电效应,故D正确。
故选D。
6、B
【解析】
AB.两球相互作用过程中A、B组成的系统的合外力为零,系统的总动量守恒,则A、B动量变化量大小相等、方向相反,动量变化量不同,故A错误,B正确;
C.由动量定理
可知,动量的变化率等于物体所受的合外力,A、B两球各自所受的合外力大小相等、方向相反,所受的合外力不同,则动量的变化率不同,故C错误;
D.两球间斥力对两球做功,电势能在变化,总机械能在变化,故D错误。
故选B。
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、CD
【解析】
A.气体在A→C的过程中,由热力学第一定律,由于A、C处于同一条等温线上,,由A到C体积增大,故,,此过程中吸收的热量等于对外做的功,A错误;
B.气体在A→C的过程中,温度先升高后降低,气体分子的平均动能先增大后减小,B错误;
C.气体在A→B→C过程,,,由p-V图像下方的面积代表功知|WABC|>|WAC│,得到QABC>QAC。C正确;
D.根据影响气体压强的微观因素,气体在B→C过程中,体积不变,气体分子密集程度不变,温度降低,气体分子平均动能减小,因此压强减小,D正确。
故选CD。
8、BD
【解析】
A.弧光灯照射锌板,验电器的锡箔张开,仅仅能说明验电器带电,无法判断电性,故A错误;
B.滑动变阻器滑片向右移动时,光电管所加反向电压变大,光电流变小,可测量遏止电压,故B正确;
C.光电管加反向电压,无法判定光电子数与光的强度关系,故C错误;
D.图丙中,强黄光和弱黄光的图像交于U轴同一点,说明遏止电压与光的强度无关,根据
因此也说明光电子最大初动能与光的强度无关,故D正确。
故选BD。
9、AD
【解析】
AB.四个灯泡发光程度相同,所以原线圈电流与副线圈电流之比为1:3,根据
可知该变压器是降压变压器,原副线圈匝数比为3:1,故A正确,B错误;
CD.接到2位置,原线圈电压变大,根据电压与匝数的关系可知副线圈电压变大,所以副线圈中的灯泡的电流变大,发光亮度均加强,故D正确,C错误。
故选AD。
10、AD
【解析】
A.AB间的滑动摩擦力fAB=μmg,B与地面间的摩擦力f=3μmg,故在0~t1时间内,推力小于木板与地面间的滑动摩擦力,故B静止,此时AB无相对滑动,故AB间摩擦力为零,故A正确;
B.A在木板上产生的最大加速度为
此时对B分析可知
F-4μmg=2ma
解得
F=6μmg,
故在在t1~t2时间内,AB一起向右做加速运动,对A可知,A受到的摩擦力水平向右,故B错误;
C.在t2时刻,AB将要发生滑动,到达最大静摩擦力,故A、B间的摩擦力大小为μmg,故C错误;
D.在t3时刻以后,AB发生滑动,故A、B间的摩擦力大小为μmg,故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、8.0(或者8); 2.095(2.095~2.098均可) 10.14(10.13~10.15均可) R1
【解析】
第一空.由图示多用电表可知,待测电阻阻值是8×1Ω=8Ω;
第二空.由图示螺旋测微器可知,的固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为0.01×9.5mm=0.095mm,其读数为:2mm+9.5×0.01mm=2.095mm;
第三空.毫米刻度尺测其长度为10.14cm
第四空.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)的阻值比待测金属丝阻值8Ω大得太多,为保证电路安全,方便实验操作,滑动变阻器应选R1,最大阻值5Ω;
第五空.为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,由于被测电阻阻值较小,则电流表应采用外接法,实验电路图如图所示;
第六空.根据实验电路图连接实物电路图,如图所示;
12、 3.0 2.4
【解析】
(1)[1]
(2)[2] 闭合开关后,根据串并联电路规律可知,两端电压,电流为,根据欧姆定律
(3)[3] 根据闭合电路欧姆定律可知
变形可得
由图象可知,当时,,则有
图象的斜率为
联立解得,。
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、(1);(2)
【解析】
(1)根据洛伦兹力提供向心力有
根据几何关系有
R0=2r
解得
(2)磁场的大小变为后,粒子的轨道半径为2R0,根据几何关系可以得到,当弦最长时,运动的时间最长,弦为2R0时最长,圆心角为60°,时间为
14、(1) (2)
【解析】
(1)设初始时每瓶气体的体积为,压强为;使用后气瓶中剩余气体的压强为,假设体积为,压强为的气体压强变为时,其体积膨胀为,由玻意耳定律得:
被压入进炉腔的气体在室温和条件下的体积为:
设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为,体积为,由玻意耳定律得:
联立方程并代入数据得:
(2)设加热前炉腔的温度为,加热后炉腔的温度为,气体压强为,由查理定律得:
联立方程并代入数据得:
15、(1) (2)
【解析】
(1)光路图如图所示。
根据题图知,光进入介质B的入射角为 α=60°,折射角为 β=30°
则工艺品的折射率为
在介质中的光速:
(2)由几何关系得光在工艺品中传播的路程
光在工艺品中传播的速度
则光在工艺品中传播的时间
联立解得
。2023届云南省高三5月质量检测试题试卷物理试题
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、 “嫦娥四号”实现了人类首次月背登陆,为实现“嫦娥四号”与地球间通信,我国还发射了“鹊桥”中继卫星,“鹊桥”绕月球拉格朗日点的Halo轨道做圆周运动,已知点距月球约6.5万千米,“鹊桥”距月球约8万千米,“鹊桥”距点约6.7万千米,月球绕地球做圆周运动的周期约为27天,地球半径为6400km,地球表面重力加速度为,电磁波传播速度为。下列最接近“嫦娥四号”发出信号通过“鹊桥”传播到地面接收站的时间的是( )
A. B. C. D.
2、某同学设计了如图所示的电路来研究光电效应现象,结点Q位于滑动变阻器的中点,初始状态时,滑动触头P也恰好位于滑动变阻器的中点.实验过程中,当该同学用绿光照射光电管时,灵敏电流计有示数,下列说法正确的是
A.若换用紫光照射光电管,则电流计的示数一定增大
B.若增大绿光的光照强度,则电流计的示数一定增大
C.若将滑动触头P向右滑动,则电流计的示数一定不断增大
D.若将滑动触头P向左滑动,则电流计的示数一定能减小为0
3、如图所示为两条长直平行导线的横截面图,两导线中均通有垂直纸面向外、强度大小相等的电流,图中的水平虚线为两导线连线的垂直平分线,A、B两点关于交点O对称,已知A点与其中一根导线的连线与垂直平分线的夹角为θ=30°,且其中任意一根导线在A点所产生的磁场的磁感应强度大小为B。则下列说法正确的是( )
A.根据对称性可知A、B两点的磁感应强度方向相同
B.A、B两点磁感应强度大小均为
C.A、B两点磁感应强度大小均为B
D.在连线的中垂线上所有点的磁感应强度一定不为零
4、如图所示,现有六条完全相同的垂直于纸面的长直导线,横截面分别位于一正六边形的六个顶点上,穿过a、b、c、e四点的直导线通有方向垂直于纸面向里、大小为的恒定电流,穿过d、f两点的直导线通有方向垂直纸面向外、大小为的恒定电流,已知通电长直导线周围距离为处磁场的磁感应强度大小为,式中常量,I为电流大小,忽略电流间的相互作用,若电流在正六边形的中心处产生的磁感应强度大小为B,则O点处实际的磁感应强度的大小、方向分别是( )
A.,方向由O点指向b点
B.3B,方向由O点指向cd中点
C.,方向由O点指向e点
D.3B,方向由O点指向中点
5、一颗人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速率为v,角速度为ω,加速度为g,周期为T.另一颗人造地球卫星在离地面高度为地球半径的轨道上做匀速圆周运动, 则( )
A.它的速率为 B.它的加速度为
C.它的运动周期为T D.它的角速度也为ω
6、关于恒星,下列说法正确的是( )
A.质量越大的恒星,寿命越短
B.体积越大的恒星,亮度越大
C.红色恒星的温度比蓝色恒星的温度高
D.恒星发光、发热主要来自于恒星内部的化学反应
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、从水平面上方O点水平抛出一个初速度大小为v0的小球,小球与水平面发生一次碰撞后恰能击中竖直墙壁上与O等高的A点,小球与水平面碰撞前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,不计空气阻力。若只改变初速度大小,使小球仍能击中A点,则初速度大小可能为( )
A.2v0 B.3v0 C. D.
8、如图,条形磁铁放在光滑斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉住处于静止状态。图中圆圈为垂直纸面放置的直导线的横截面,当导线中无电流时,磁铁对斜面的压力为FN1;当导线中有电流通过时,磁铁对斜面的压力为FN2,下列说法正确的是( )
A.若导线位于图中1位置且电流方向向外,则FN1>FN2
B.若导线位于图中1位置且电流方向向里,则弹簧伸长量增大
C.若导线位于图中2位置且弹簧伸长量增大,则导线中电流方向向里
D.若导线位于图中2位置且弹簧伸长量增大,则FN1>FN2
9、在一电梯的地板上有一压力传感器,其上放一物块,如图甲所示,当电梯运行时,传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙所示,根据图象分析得出的结论中正确的是( )
A.从时刻t1到t2,物块处于失重状态
B.从时刻t3到t4,物块处于失重状态
C.电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层
D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层
10、密闭的导热容器中盛有部分水,长时间静置后,液面与空气、容器壁的接触情形如图所示。则 ( )
A.水对容器壁是浸润的
B.水的表面层分子间作用力表现为斥力
C.水面上方的水蒸汽为饱和汽
D.环境温度改变时水的饱和气压不变
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“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,实验室提供了如下器材:
A.小灯泡(3V,1.8W)
B.电压表(量程3V,内阻约为22kΩ)
C.电流表(量程2.6A,内阻约为2.2Ω)
D.滑动变阻器(2~12Ω,2A)
E.电源(电动势3V,内阻不计)
F.开关及导线若干,坐标纸
实验中要求小灯泡上的电压从零开始测量尽可能准确,调节测量多组对应的U、I值。如图甲所示,一组同学已经完成导线的连接。
(1)如图甲连接好电路,不闭合电键,滑动变阻器滑动头在图示中间位置时电压表示数_______________(填“为零”“不为零”)。
(2)在图甲中闭合电键滑动变阻器滑动头从右端滑到左端的过程中灯泡亮度变化情况是____________。
(3)指出图甲中该组同学连接错误的两条导线_______________(填导线编号)。
(4)图乙中a图线是改正后描出的灯泡U—I图线,图乙中b图线是另一个电源路端电压U与电源电流I的图线。如果将这样的一个灯泡与该电源连成闭合电路,该灯泡消耗电功率为____________W;如果将这样的两个灯泡串联接在该电源上,则每个灯泡消耗电功率为____________W。(结果均保留两位小数)
12.(12分)如图所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况.利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验.
(1)打点计时器使用的电源是_________(选填选项前的字母).
A.直流电源 B.交流电源
(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力.正确操作方法是_______(选填选项前的字母).
A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量
(3)在不挂重物且______(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响.
A.计时器不打点 B.计时器打点
(4)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O.在纸带上依次去A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T.测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……,如图所示.
实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg,从打O点打B点的过程中,拉力对小车做的功W=_______,打B点时小车的速度v=________.
(5)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作如图所示的v2–W图象.由此图象可得v2随W变化的表达式为_________________.根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是_________.
(6)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图中正确反映v2–W关系的是______________.
A. B. C. D.
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,半径R=1.0 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C为轨道的最低点.C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=1 kg,上表面与C点等高.质量为m=1 kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0=1.1 m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道.取g=10 m/s1.求:
(1)物块经过B点时的速度vB.
(1)物块经过C点时对木板的压力大小.
(3)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q.
14.(16分)受控核聚变是当前研究的热点。我国的“东方超环”世界领先,将氘氚燃料用特殊的加热方法加热到聚变反应温区(即1亿度以上)以点燃氘氚反应[一个氘核()和一个氚核()发生聚变核反应,生成一个氦核(),放出一个中子],利用特殊设计的“笼子”将它们稳定地约束在该真空容器内。使聚变反应能够稳定进行,其中一种方法是磁约束,围绕这种"磁笼子"的设计和建道,人类已经走过了半个多世纪艰苦的历程。某校的研究小组进行了以下的设计,如图所示,矩形abcd的ab边长为2L,ab与ac夹角为,矩形对角线ac上下方分别分布着磁感应强度大小为B的匀强磁场,一个氚核()从ab边中点P处以某一速度垂直ab边进入下方磁场恰好不从对角线ac边射出,一个氘核()从c点以某一速度水平向左进入上方磁场并与氚核()在对角线ac上相遇并发生聚变反应,生成一个氦核(),放出一个中子,生成的氢核()速度方向竖直向下。已知一个核子的质量为m,质子的电量为q,求:
(1)氘核()与氚核()射入磁场时的速度大小之比;
(2)先后释放氚核()与氘核()的时间差;
(3)生成的氢核()速度v应满足的条件。使之偏转后恰好到达矩形的a点。
15.(12分)如图所示,圆柱形油桶中装满折射率n=的某种透明液体,油桶的高度为H,半径为H,桶的底部装有一块平面镜,在油桶底面中心正上方高度为d处有一点光源P,要使人从液体表面上方任意位置处都能够观察到此液体内点光源P发出的光,d应该满足什么条件
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】
根据地球对月球的万有引力提供月球绕地球圆周运动的向心力,有
忽略地球自转,在地球表面附近
可计算地月间距
万千米
所以到地球距离为44.5万千米,根据勾股定理可计算地球到“鹊桥”距离约为45万千米,所以“嫦娥四号”到地球表面通讯距离为53万千米,即m,因此通信时间
最接近2s,故A正确,BCD错误。
故选:A。
2、B
【解析】
用绿光照射光电管时,灵敏电流计有示数,说明绿光的频率大于该光电管的极限频率,若换用紫光照射,则一定可产生光电效应,但光电流大小与光强有关,所以光电流大小变化情况不能确定,选项A错误;增大绿光的光照强度,则单位时间内从阴极逸出的光电子的数量一定增多,光电流变大,电流计的示数一定变大,选项B正确;此时加在光电管两端的电压为零,若将滑动触头P向右移动,加在光电管两端的电压为正向电压,则在电场力的作用下,到达阳极的光电子数会增多,而达到饱和光电流后,光电流的大小不会随着正向电压的增大而增大,选项C错误;若将滑动触头P向左滑动,加在光电管两端的电压为反向电压,则在电场力作用下,到达阳极的光电子数会减小,电流计的示数不断减小,若最大反向电压小于遏止电压,则电流计的示数不能减为零,选项D错误;故选B.
【点睛】
发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,根据光电效应的条件判断能否发生光电效应,从而判断是否有光电流;知道饱和光电流是由光强决定的.
3、B
【解析】
A.根据安培定则判断得知,两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向,由于对称,两根通电导线在A、B两点产生的磁感应强度大小相等,根据平行四边形进行合成得到,A、B两点的磁感应强度大小相等,A点磁场向下,B点磁场向上,方向相反,A错误;
BC.两根导线在A点产生的磁感应强度的方向如图所示
根据平行四边形定则进行合成,得到A点的磁感应强度大小为
同理,B点的磁感应强度大小也为
B正确、C错误;
D.只有当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时,合磁感应强度才为零,则知O点的磁感应强度为零,D错误。
故选B。
4、D
【解析】
电流、在点处产生的磁感应强度大小相等、方向相反,其矢量和为零;电流、在点处产生的磁感应强度大小分别为B、2B,方向均由O点指向ef中点,可得电流、在点处总的磁感应强度大小为3B,方向由点指向ef中点;同理,电流、在点处总的磁感应强度大小为3B。方向由点指向ab中点,根据平行四边形定则,容易得到点处实际的磁感应强度的大小为3B,方向由点指向af中点。
A. ,方向由O点指向b点,与分析不符,故A错误;
B. 3B,方向由O点指向cd中点,与分析不符,故B错误;
C. ,方向由O点指向e点,与分析不符,故C错误;
D. 3B,方向由O点指向中点,与分析相符,故D正确;
故选:D。
5、B
【解析】
A、研究地面附近的卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力:,R为地球半径,M为地球质量,v为卫星的速率.研究另一个卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力:,联立解得:v′=v,故A错误;
B、忽略地球自转的影响,根据万有引力等于重力:mg,可得:g=,即:g′=,故B正确;
C、研究地面附近的卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力:,解得:T=2π,另一个卫星的周期:T′=2π≠T,故C错误;
D、地面附近的卫星的周期与另一个卫星的周期不等,根据ω=得它们的角速度也不等,故D错误。
故选B。
6、A
【解析】
A.根据宇宙规律可知,质量越大的恒星,寿命越短,A正确;
B.恒星的亮度与恒星的体积和温度及它与地球的距离有关,温度越高,体积越大,距离越近,亮度越亮,故体积大的恒星,其亮度不一定大,B错误;
C.恒星的颜色是由温度决定的,温度越低,颜色越偏红,温度越高,颜色越偏蓝,故红色恒星的温度比蓝色恒星的温度低,C错误;
D.恒星发光、发热主要来自于恒星内部的核聚变,D错误.
故选A。
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、CD
【解析】
设竖直高度为h,小球以v0平抛时与地面碰撞一次,反弹后与A点碰撞,在竖直方向先加速后减速,在水平方向一直匀速,根据运动的对称性原理,可知该过程运动的时间为平抛运动时间的两倍,则有
水平方向的位移
设当平抛速度为时,经与地面n次碰撞,反弹后仍与A点碰撞,则运动的时间为
水平方向的位移不变,则有
解得
(n=1,2,3…..)
故当n=2时;当n=3时;故AB错误,CD正确。
故选CD。
8、AC
【解析】
A.条形磁铁的外部磁场方向是由极指极,由1位置的磁场方向沿斜面向下,2位置的磁场方向斜向左上方,若导线位于图中1位置且电流方向向外,根据左手定则可得导线所受安培力的方向为垂直斜面向下,由牛顿第三定律可得导线对磁铁的反作用力垂直于斜面向上,可知磁铁对斜面的压力减小,则有
故A正确;
B.若导线位于图中1位置且电流方向向里,根据左手定则可得导线所受安培力的方向为垂直斜面向上,由牛顿第三定律可得导线对磁铁的反作用力垂直于斜面向下,但弹簧的弹力仍等于磁铁重力沿斜面方向的分力,大小不变,则弹簧的伸长量不变,故B错误;
CD.若导线位于图中2位置且弹簧的伸长量增大,可知导线对磁铁的反作用力沿斜面方向的分力沿斜面向下,垂直于斜面方向的分力垂直斜面向下,从而才会使弹簧的弹力增大,也使磁铁对斜面的压力增大,故有
所以导线所受的安培力方向斜向右上方,由左手定则可得导线中的电流方向向里,故C正确,D错误;
故选AC。
9、BC
【解析】
由F-t图象可以看出,0~t1
F=mg
物块可能处于静止状态或匀速运动状态,t1~t2
F>mg
电梯具有向上的加速度,物块处于超重状态,可能加速向上或减速向下运动,t2~t3
F=mg
物块可能静止或匀速运动,t3~t4
F
故选BC。
10、AC
【解析】
AB.由图可知,水润湿容器壁并依附在容器壁上面,属于浸润现象,此时附着层内分子间的距离小于液体内部分子的距离,附着层分子之间的作用力表现为斥力,附着层有扩展趋势,故A正确,B错误;
C.密闭的导热容器中盛有部分水,长时间静置后,水蒸气与水达到动态平衡,故水面上方的水蒸汽为饱和汽,故C正确,
D.水的饱和气压随温度的变化而变化,故D错误。
故选AC。
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、不为零 先变暗再变亮 5、6 1.24 2.44
【解析】
(1)由实物电路图可知,开关不能控制分压电路的闭合和断开,比如闭合电建,滑动变阻器滑动头在图示中间位置时电压表示数不为零。
(2)由实物电路图可知,闭合电键滑动变阻器滑动头从右端滑到左端的过程滑动变阻器接入电路的阻值增大,流过灯泡的电流减小,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗,当滑片到达左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,灯泡两端电压增大,灯泡实际功率增大,灯泡变亮,
(3)描绘灯泡伏安特性曲线实验滑动变阻器应采用分压接法,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,所以连线5、6接法错误;
(4)由图乙所示数据可知,灯泡两端电压为2.1V,流过灯泡的电流为2.5A,灯泡实际功率为:(1.23V-1.26V)由图乙所示图线可知电源电动势为,电源内阻为: 当两灯泡串联,设每个灯泡两端的电压为U,流过每一个灯泡的电流为I则,在灯泡U-I图象坐标系内阻作出如图所示:
由图可知此时灯泡两端电压为1.2V,通过灯泡的电流为2.37A,则灯泡的功率为
故本题答案是:(1). 不为零 (2). 先变暗再变亮 (3). 5、6 (4). 1.24 (5). 2.44
12、B A B mgx2 质量 A
【解析】
(1)[1]打点计时器均使用交流电源;
A.直流电源与分析不符,故A错误;
B.交流电源与分析相符,故B正确;
(2)[2]平衡摩擦和其他阻力,是通过垫高木板右端,构成斜面,使重力沿斜面向下的分力跟它们平衡;
A.与分析相符,故A正确;
B.与分析不符,故B错误;
(3)[3]平衡摩擦力时需要让打点计时器工作,纸带跟打点计时器限位孔间会有摩擦力,且可以通过纸带上打出的点迹判断小车的运动是否为匀速直线运动;
A.与分析不符,故A错误;
B.与分析相符,故B正确;
(4)[4]小车拖动纸带移动的距离等于重物下落的距离,又小车所受拉力约等于重物重力,因此拉力对小车做的功:
[5]小车做匀变速直线运动,因此打B点时小车的速度为打AC段的平均速度,则有:
(5)[6] 由图示图线可知:
纵截距为:
则随变化的表达式为:
[7]功是能量转化的量度,所以功和能的单位是相同的,斜率设为,则
代入单位后,的单位为,所以与该斜率有关的物理量为质量;
(6)[8] 若重物质量不满足远小于小车质量,则绳子对小车的拉力实际不等于重物的重力,由和可得:
由动能定理得:
而:
则实际图线的斜率:,重物质量与小车质量不变,速度虽然增大,但斜率不变;
A.与分析相符,故A正确;
B.与分析不符,故B错误;
C.与分析不符,故C正确;
B.与分析不符,故D错误.
【名师点睛】
实验总存在一定的误差,数据处理过程中,图象读数一样存在误差,因此所写函数表达式的比例系数在一定范围内即可;第(6)问有一定的迷惑性,应明确写出函数关系,再进行判断.
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) (1) (3)Q=9 J.
【解析】
设物块在B点的速度为vB,在C点的速度为vC,从A到B物块做平抛运动,有
解得:
(1)从B到C,根据动能定理有
mgR(1+sin θ)=
解得vC=6 m/s
在C点,由牛顿第二定律列式,有
解得:
再根据牛顿第三定律得,物块对木板的压力大小
(3)根据动量守恒定律得:(m+M)v=m
根据能量守恒定律有
(m+M)v1+Q=
联立解得Q=9 J.
14、(1);(2);(3)
【解析】
(1)从P点射入的氚核()轨迹如图甲所示
由几何关系知圆心在b处,轨迹半径
从c点射入的氘核(),轨迹半径
解得
(2)从P点射入的氟核(),运动周期
从c点射入的氘核(),运动周期
(3)氘核()和氚核()在e点相遇有
氦核的运动轨迹如图乙所示
解得
15、H>d≥H/2
【解析】
要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源P发出的光,点光源发出的光必须全部能折射进入空气中,根据对称性,作出点光源经平面镜所成的像.当光射向水面时,入射角应不大于临界角,光线才能射入空气中.由几何知识求出d应满足的条件.
【详解】
点光源P通过平面镜所成像为P',如图所示.
要使人从液体表面上方任意位置处能够观察到点光源P发出的光,即相当于像P'发出的光,则入射角i≤, 为全反射临界角,有:
而
且
联立解得:d≥H/2
又有:H>d
解得:H>d≥H/2云南省2023年下学期高三物理试题5月月考考试试卷
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、下列关于温度及内能的说法中正确的是( )
A.温度是分子平均动能的标志,所以两个动能不同的分子相比,动能大的温度高
B.两个不同的物体,只要温度和体积相同,内能就相同
C.质量和温度相同的冰和水,内能是相同的
D.一定质量的某种物质,即使温度不变,内能也可能发生变化
2、如图所示,图甲为质点a和b做直线运动的位移一时间图象,图乙为质点c和d做直线运的速度一时间图象,由图可知( )
A.若t1时刻a、b两质点第一次相遇,则t2时刻两质点第二次相遇
B.若t1时刻c、d两质点第一次相遇,则t2时刻两质点第二次相遇
C.t1到t2时间内,b和d两个质点的运动方向发生了改变
D.t1到t2时间内,a和d两个质点的速率先减小后增大
3、若用假想的引力场线描绘质量相等的两星球之间的引力场分布,使其他星球在该引力场中任意一点所受引力的方向沿该点引力场线的切线上并指向箭头方向.则描述该引力场的引力场线分布图是( )
A. B.
C. D.
4、如图,、两盏电灯完全相同.当滑动变阻器的滑动头向右移动时,则( )
A.灯变亮,灯变亮 B.灯变暗,灯变亮
C.灯变暗,灯变暗 D.灯变亮,灯变暗
5、如图所示, 理想变压器的原副线圈的匝数比为10:1, 在原线圈接入u=30sin(100πt) V的正弦交变电压。若闭合开关后灯泡L正常发光,且灯泡L正常发光时的电阻为1.5Ω,电压表和电流表均为理想交流电表,则下列说法正确的是( )
A.副线圈中交变电流的频率为5Hz B.电压表的示数为3V
C.电流表的示数为20A D.灯泡L的額定功率为3W
6、如图所示,平行金属导轨MN、PQ固定在水平面上,两根相同的金属棒a、b相隔一定距离垂直放置在导轨上,且与导轨保持良好接触。一条形磁铁向着回路中心竖直下落,a、b棒在此过程中始终静止不动,下列说法正确的是( )
A.a、b棒上无感应电流
B.b受到的安培力方向向右
C.a受到的摩擦力方向向左
D.条形磁铁N极朝下下落过程中,b受到的安培力方向将与原来的相反
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、从水平面上方O点水平抛出一个初速度大小为v0的小球,小球与水平面发生一次碰撞后恰能击中竖直墙壁上与O等高的A点,小球与水平面碰撞前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,不计空气阻力。若只改变初速度大小,使小球仍能击中A点,则初速度大小可能为( )
A.2v0 B.3v0 C. D.
8、下列说法中正确的是 ( )
A.随着科技的不断进步,绝对零度可能达到
B.分子势能随着分子间距的增大,可能先减小后增大
C.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
D.一定质量的理想气体在等压压缩的过程中内能一定减小
E.当卫星中的物体处于完全失重时,若一个固定的容器装有浸润其器壁的液体置于卫星内,则必须用盖子盖紧,否则容器中的液体一定会沿器壁流散
9、如图所示,边长为L、匝数为N、电阻不计的正方形线圈abcd,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′以角速度ω匀速转动,轴OO′'垂直于磁感线,制成一台交流发电机,它与理想变压器的原线圈连接,变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2,二极管的正向电阻为零,反向电阻无穷大,从正方形线圈处于图示位置开始计时,下列判断正确的是( )
A.交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBωL2cos ωt
B.变压器的输入功率与输出功率之比为2∶1
C.电压表V示数为NBωL2
D.若将滑动变阻器的滑片向下滑动,电流表和电压表示数均变小
10、一列简谐橫波沿轴正方向传播,已知时的波形如图所示,波上有P、Q两点,其纵坐标分别为下列说法中正确的是
A.P点的振动形式传到Q点需要
B.P、Q在振动的过程中的任一时刻,位移的大小总相同
C.在内,P点通过的路程为20cm
D.经过,Q点回到平衡位置
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)某高一同学寒假时,在教材中查到木质材料与金属材料间的动摩擦因数为0.2,为了准确验证这个数据,他设计了一个实验方案,如图甲所示,图中长铝合金板水平固定。
(1)下列哪些操作是必要的_____
A.调整定滑轮高度,使细绳与水平铝合金板平行
B.将铝合金板垫起一个角度
C.选尽量光滑的滑轮
D.砝码的质量远小于木块的质量
(2)如图乙所示为木块在水平铝合金板上带动纸带运动时打出的一条纸带,测量数据如图乙所示,则木块加速度大小a=_____m/s2(电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源,结果保留2位有效数字)。
(3)该同学在实验报告中,将测量原理写为:根据mg﹣μMg=Ma,得
.其中M为木块的质量,m为砝码盘和砝码的总质量,a为木块的加速度,重力加速度为g。判断该同学的做法是否正确,如不正确,请写出μ的正确表达式:_____。
(4)若m=70g,M=100g,则可测得μ=_____(g取9.8m/s2,保留2位有效数字)。
12.(12分)测定某种特殊电池的电动势和内阻。其电动势E约为8V,内阻r约为。实验室提供的器材:
A、量程为200mA.内阻未知的电流表G;
B、电阻箱;
C、滑动变阻器;
D、滑动变阻器;
E、开关3只,导线若干。
(1)先用如图所示的电路来测定电流表G内阻。补充完成实验:
①为确保实验仪器安全,滑动变阻器应该选取__________(选填“”或“”);
②连接好电路,断开、,将的滑片滑到__________(选填“a”或“b”)端;
③闭合,调节,使电流表G满偏;
④保持不变,再闭合,调节电阻箱电阻时,电流表G的读数为100mA;
⑤调节电阻箱时,干路上电流几乎不变,则测定的电流表G内阻__________;
(2)再用如图甲所示的电路,测定该特殊电池的电动势和内阻。由于电流表G内阻较小,在电路中串联了合适的定值电阻作为保护电阻。按电路图连接好电路,然后闭合开关S,调整电阻箱的阻值为R,读取电流表的示数,记录多组数据(R,I),建立坐标系,描点作图得到了如图乙所示的图线,则电池的电动势__________V,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.(10分)如图所示,质量为m=1kg的物块放在倾角为=37°的斜面底端A点,在沿斜面向上、大小为20N的恒力F1的作用下,从静止开始沿斜面向上运动,运动到B点时撤去拉力F1,当物块运动到C点时速度恰为零,物块向上加速的时间与减速的时间均为2s。物块运动到C点后,再对物块施加一平行于斜面的拉力F2,使物块从C点运动到A点的时间与从A点运动到C点的时间相等。已知斜面足够长,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)物块与斜面间的动摩擦因数;
(2)拉力F2的大小和方向。
14.(16分)如图所示,两个固定的导热良好的水平气缸A、B,由水平硬杆相连的活塞面积分别为SA=100 cm2, SB=20 cm2。两气缸通过一带阀门K的细管连通,最初阀门关闭,A内有理想气体,B内为真空。两活塞分别与各自气缸底相距a=b=50 cm,活塞静止。设环境温度保持不变,不计摩擦,大气压强保持p0 =76 cmHg不变,细管体积可忽略不计,求:
(1)阀门K关闭未打开时,气缸A中气体的压强;
(2)将阀门K打开,足够长时间后,左侧活塞停在距A气缸底多远处。
15.(12分)如图所示,在矩形区域ABCD内存在竖直向上的匀强电场,在BC右侧Ⅰ、Ⅱ两区域存在匀强磁场,L1、L2、L3是磁场的边界(BC与L1重合),宽度相同,方向如图所示,区域Ⅰ的磁感强度大小为B1.一电荷量为q、质量为m(重力不计)的带正电点电荷从AD边中点以初速度v0沿水平向右方向进入电场,点电荷恰好从B点进入磁场,经区域Ⅰ后又恰好从与B点同一水平高度处进入区域Ⅱ.已知AB长度是BC长度的倍.
(1)求带电粒子到达B点时的速度大小;
(2)求磁场的宽度L;
(3)要使点电荷在整个磁场中运动的时间最长,求区域Ⅱ的磁感应强度B2的最小值.
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】
试题分析:影响内能大小的因素:质量、体积、温度和状态,温度是分子平均动能的标志,温度高平均动能大,但不一定每个分子的动能都大.
温度是分子平均动能的标志,温度高平均动能大,但不一定每个分子的动能都大,A错误;影响内能大小的因素:质量、体积、温度和状态,B错误;一定质量的冰融化成相同温度的水需要从外界吸热,故质量和温度相同的冰和水,内能是不相同的,C错误;一定质量的某种物质,即使温度不变,内能也可能发生变化,比如零摄氏度的冰化为零摄氏度的水,内能增加,D正确.
2、A
【解析】
在位移-时间图象中,两图线的交点表示两质点位置相同而相遇,由甲图可知,t1时刻a、b两质点第一次相遇,则t2时刻两质点第二次相遇,故A正确;t1到t2时间内,根据v-t图像的面积表示位移知c的位移大于d的位移,若t1时刻c、d两质点第一次相遇,则t2时刻两质点没有相遇。故B错误;两质点中只有b运动方向改变,a、c、d质点的方向未发生改变,故C错误;根据x-t图象的斜率表示速度,知t1到t2时间内,a质点的速度不变。由v-t图象知:d的速率先减小后增大,故D错误。
3、B
【解析】
根据题意,其他星球受到中心天体的引力指向中心天体,所以引力场线应该终止于中心天体,故AD错误;其他星球在该引力场中每一点的场力应该等于两星球单独存在时场力的矢量和,所以除了两星球连线上其他各处的合力并不指向这两个星球,所以引力场线应该是曲线,故C错误,B正确。
故选B。
4、D
【解析】
当滑出向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻增大,所以外电路电阻增大,路端电压增大,总电流减小,即B中的电流减小,所以B变暗,B两端的电压减小,而路端电压是增大的,所以并联电路两端的电压增大,即A两端的电压增大,所以A变亮,D正确.
5、B
【解析】
A.根据可得该交变电流的频率f=50Hz,变压器不改变频率,所以副线圈中交变电流的频率为50 Hz,A项错误;
B.原线圈所接的交变电压最大值为V,则有效值为30V,根据,代入数值解得U=3V,即电压表的示数为3V,B项正确;
C.灯泡L正常发光时,副线圈中的电流为
A=2 A
C项错误;
D.灯泡L的额定功率
P=I2R=6W
D项错误。
故选B。
6、C
【解析】
A.磁铁竖直向下运动,通过回路磁通量增加,会产生感应电流,A错误;
BCD.感应电流受到的安培力有使得回路面积缩小的趋势,跟磁铁的磁极没有关系,b受到的安培力方向向左,a受到的安培力向右,摩擦力方向向左,所以BD错误,C正确.
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、CD
【解析】
设竖直高度为h,小球以v0平抛时与地面碰撞一次,反弹后与A点碰撞,在竖直方向先加速后减速,在水平方向一直匀速,根据运动的对称性原理,可知该过程运动的时间为平抛运动时间的两倍,则有
水平方向的位移
设当平抛速度为时,经与地面n次碰撞,反弹后仍与A点碰撞,则运动的时间为
水平方向的位移不变,则有
解得
(n=1,2,3…..)
故当n=2时;当n=3时;故AB错误,CD正确。
故选CD。
8、BDE
【解析】
A.绝对零度是不能达到。故A错误;
B.两个分子之间的距离从无穷远到无限靠近的过程中,分子之间的作用力先是吸引力,后是排斥力,所以分子力先做正功,后做负功;同理,分子间距从无限靠近到无穷远的过程中,分子力也是先做正功,后做负功;所以可知分子势能随着分子间距的增大,可能先减小后增大。故B正确;
C.布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动,由于花粉是由花粉颗粒组成的,所以布朗运动反映的是花粉颗粒的运动,不是花粉分子的热运动,是液体分子的热运动的反应,故C错误;
D.根据理想气体得状态方程可知,一定质量的理想气体在等压压缩的过程中气体的温度一定降低,而一定量的理想气体得内能仅仅与温度有关,温度降低气体的内能减小,所以一定质量的理想气体在等压压缩的过程中内能一定减小。故D正确;
E.当卫星中的物体处于完全失重时,若一个固定的容器装有浸润其器壁的液体置于卫星内,根据浸润的特点可知必须用盖子盖紧,否则容器中的液体一定会沿器壁流散。故E正确;
故选BDE.
9、AC
【解析】
A.从垂直于中性面时开始时,矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
e=NBL2ωcosωt
故A正确;
B.变压器的输入与输出功率之比为1:1,故B错误;
C.交流电在一个周期内有半个周期通过二极管,次级交流电压的最大值等于
U2m=2NBωL2
根据电流的热效应可得
解得
U=NBωL2
故C正确;
D.当P位置向下移动,R增大,根据理想变压器的变压原理知输出电压即电压表V的示数不变,电阻消耗的功率变小,故电流表示数变小,故D错误。
故选AC.
10、AB
【解析】
由图看出,P、Q两点平衡位置间的距离等于半个波长,因简谐波传播过程中,在一个周期内传播一个波长,所以振动形式从P传到Q需要半个周期,故A正确;P、Q的振动情况总是相反,所以在振动过程中,它们的位移大小总是相等,故B正确;若图示时刻P在平衡位置或最大位移处,在内,P点通过的路程为: ,而实际上图示时刻,P点不在平衡位置或最大位移处, 在内,P点通过的路程不等于20cm,故C错误;图示时刻,Q点向下运动,速度减小,所以从图示位置运动到波谷的时间大于,再从波谷运动到平衡位置的时间为,所以经过,Q点没有回到平衡位置.故D错误.故选AB
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、⑴AC ⑵3.0 ⑶ ⑷0.18
【解析】
(1)实验过程中,电火花计时器应接在频率为50Hz的交流电源上,调整定滑轮高度,使细线与长木板平行,同时选尽量光滑的滑轮,这样摩擦阻力只有木块与木板之间的摩擦力,故AC是必要;本实验测动摩擦因数,不需要平衡摩擦力,B项不必要;本实验没要求砝码的重力大小为木块受到的拉力大小,D项不必要。选AC.(2)由纸带可知,两个计数点的时间,根据推论公式,得.(3)对M、m组成的系统,由牛顿第二定律得:,解得,(4)将,,代入,解得:.
【点睛】依据实验原理,结合实际操作,即可判定求解;根据逐差法,运用相邻相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小;对系统研究,运用牛顿第二定律求出动摩擦因数的表达式,代入数据求出其大小.
12、R2 a 2 10 48
【解析】
(1)①[1].由题意可知,电源电动势约为8V,而电流表量程为200mA,则电流表达满偏时需要的电流为
故为了安全和准确,滑动变阻器应选择R2;
②[2].为了让电路中电流由最小开始调节,滑动变阻器开始时接入电阻应最大,故滑片应滑至a端;
⑤[3].由实验步骤可知,本实验采用了半偏法,由于电流表示数减为原来的一半,则说明电流表内阻与电阻箱电阻相等,即Rg=2Ω;
(2)[4].根据实验电路以及闭合电路欧姆定律可知:
变形可得
则由图象可知图象的斜率
解得
E=10V
[5].图象与纵轴的交点为5,则可知
解得
r=48Ω
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)μ=0.5 (2) F2=3N,方向平行斜面向下
【解析】
(1)设物块向上做加速运动的加速度大小为a1,
根据牛顿第二定律有:F1-mgsin-μmgcos=ma1
撤去拉力F1后,物块做匀减速运动,设运动的加速度大小为a2
根据牛顿第二定律有:μmgcos+mgsin=ma2
由于加速的时间与减速的时间相等,即:a1t=a2t
联立解得:
μ=0.5
(2)物块向上运动时,a1=a2=10m/s2 ,物块从A到C运动的距离:
x=2×=40m
设拉力的方向沿斜面向下,则根裾牛顿第二定律有:F2+mgsin-μmgcos=ma3
由题意可知:x=
解得:
a3=5m/s2
F2=3N
F2方向平行斜面向下
14、 (1) ;(2)
【解析】
(1)阀门K关闭未打开时,取两活塞和杆整体为研究对象,由平衡状态得
解得
(2)打开阀门K稳定后,设气体压强为,取两活塞和杆为整体,由平衡状态得
解得
设左侧大活塞停在距A气缸底处,对封闭气体由玻意耳定律得
代入数据解得
则左侧大活塞停在距A气缸底处。
15、【小题1】
【小题2】
【小题3】B2≥1.5B1
【解析】
粒子在匀强电场中做类平抛运动,将运动沿水平方向与竖直方向分解,根据动为学规律即可求解;当粒子进入磁场时,做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可确定运动的半径.最后由几何关系可得出磁场的宽度L;根据几何关系确定离开磁场的半径范围,再由半径公式可确定磁感应强度.
【小题1】设点电荷进入磁场时的速度大小为v,与水平方向成θ角,由类平抛运动的速度方向与位移方向的关系有:tanθ=
则θ=30°
根据速度关系有:v=
【小题2】设点电荷在区域Ⅰ中的轨道半径为r1,由牛顿第二定律得: ,轨迹如图:
由几何关系得:L=r1
解得:L=
【小题3】当点电荷不从区域Ⅱ右边界离开磁场时,点电荷在磁场中运动的时间最长.设区域Ⅱ中最小磁感应强度为B,对应的轨迹半径为r2,轨迹如图:
同理得:
根据几何关系有:L=r2(1+sinθ)
解得:B=1.5B1
【点睛】
本题考查了粒子在电场与磁场中的运动,粒子在电场中做类平抛运动,在磁场中做圆周运动,本题涉及了类平抛运动、匀速圆周运动,学会处理这两运动的规律:类平抛运动强调运动的分解,匀速圆周运动强调几何关系确定半径与已知长度的关系.云南省高三5月阶段性诊断考试物理试题
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、如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块、B接触面竖直,此时A恰好不滑动,B刚好不下滑已知A与B间的动摩擦因数为,A与地面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力与B的质量之比为
A.
B.
C.
D.
2、静电现象在自然界中普遍存在,下列不属于静电现象的是( )
A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引
C.小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流
D.从干燥的地毯走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉
3、如图所示,水平传送带A、B两端相距s=2m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1.工件滑上A端瞬时速度vA=5m/s,达到B端的瞬时速度设为vB,则( )
A.若传送带以1m/s顺时针转动,则vB=3m/s
B.若传送带逆时针匀速转动,则vB<3m/s
C.若传送带以2m/s顺时针匀速转动,则vB=3m/s
D.若传送带以某一速度顺时针匀速转动,则一定vB>3m/s
4、光电效应实验,得到光电子最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示。普朗克常量、金属材料的逸出功分别为( )
A., B., C., D.,
5、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
6、a、b是两种单色光,其频率分别为va、vb,且,则下列说法不正确的是( )
A.a、b光子动量之比为
B.若a、b光射到同一干涉装置上,则相邻条纹的间距之比为
C.若a、b都能使某种金属发生光电效应,则光子的最大初动能之差
D.若a、b是处于同一激发态的原子跃迁到A态和B态产生的,则A、B两态的能级之差
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,绝缘细线相连接的A、B两带电小球处于在竖直向下的匀强电场中,在外力F作用下沿竖直方向匀速向上运动,A、B两球质量均为m,均带正+q(q>0)的电荷,场强大小E=,某时刻突然撤去外力F,则下列说法正确的是( )
A.F的大小为4mg
B.F撤去的瞬间,A球的加速度小于2g
C.F撤去的瞬间,B球的加速度等于2g
D.F撤去的瞬间,球A、B之间的绳子拉力为零
8、关于对分子动理论、气体和晶体等知识的理解,下列说法正确的是____
A.温度高的物体,其分子的平均动能一定大
B.液体的分子势能与体积无关
C.晶体在物理性质上可能表现为各向同性
D.温度升高,气体的压强一定变大
E.热量可以从低温物体传给高温物体
9、如图所示,在竖直平面内有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行.一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速V0进入该正方形区域.当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为( )
A.可能等于零
B.可能等于
C.可能等于mv02+qEL-mgL
D.可能等于mv02+qEL+mgL
10、如图所示,匀强电场中有一个与电场线平行的平面,平面中有一个直角三角形MNQ,其中,,QM的长度为L。已知电子电荷量的大小为e,把电子从M点移动至Q点,电场力做正功,大小为eU。把电子从Q点移动至N点,电场力做负功,大小为。则该电场的电场强度( )
A.方向由M向Q B.大小为 C.方向由Q向N D.大小为
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)在探究弹力和弹簧伸长的关系时,某同学先按图1对弹簧甲进行探究,然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图2进行探究.在弹性限度内,将质量为的钩码逐个挂在弹簧下端,分别测得图甲、图乙中弹簧的长度、如下表所示.
钩码个数 1 2 3 4
/cm 30.00 31.04 32.02 33.02
/cm 29.33 29.65 29.97 30.30
已知重力加速度m/s2,要求尽可能多地利用测量数据,计算弹簧甲的劲度系数k=_____N/m(结果保留两位有效数字).由表中数据______(填“能”或“不能”)计算出弹簧乙的劲度系数.
12.(12分)某兴趣小组用如图所示的装置验证动能定理.
(1)有两种工作频率均为50 Hz的打点计时器供实验选用:
A.电磁打点计时器 B.电火花打点计时器
为使纸带在运动时受到的阻力较小,应选择_______(选填“A”或“B”).
(2)保持长木板水平,将纸带固定在小车后端,纸带穿过打点计时器的限位孔.实验中,为消除摩擦力的影响,在砝码盘中慢慢加入沙子,直到小车开始运动.同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除.同学乙认为还应从盘中取出适量沙子,直至轻推小车观察到小车做匀速运动.看法正确的同学是_____(选填“甲”或“乙”).
(3)测出小车的质量为M,再测出纸带上起点到A点的距离为L.小车动能的变化量可用 ΔEk= 算出.砝码盘中砝码的质量为m,重力加速度为g;实验中,小车的质量应_________(选填“远大于”“远小于”或“接近”)砝码、砝码盘和沙子的总质量,小车所受合力做的功可用W=mgL算出.多次测量,若W与ΔEk均基本相等则验证了动能定理.
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,两条足够长的光滑导电轨道倾斜放置,倾角,轨道足够长,轨道间距离,轨道下端连接的电阻,轨道其他部分电阻不计,匀强磁场垂直于轨道平面向上,磁感应强度,一质量为,电阻的导体棒ab在平行于轨道的恒定的拉力F作用下由静止开始向上运动,时速度达到最大,最大速度。这时撤去拉力F,导体棒继续运动到达最高点,全过程中流过电阻R的电荷量,,取,求:
(1)导体棒达到最大速度时导体棒两端的电势差;
(2)导体棒ab在恒定的拉力F作用下速度为时的加速度大小;
(3)向上运动的全过程中电阻R上产生的热量。
14.(16分)如图所示,光滑轨道OABC是由水平直轨道OB与一段半径R=62.5m的圆弧BC在B点相切而成。m=1kg的物块P在F=20N的水平推力作用下,紧靠在固定于墙面的轻弹簧右侧A处保持静止,A点与B点相距=16m。己知物块可视为质点,弹簧的劲度系数。取重力加速度g=10m/s2,cos5°=0.996。现突然撤去力F,求:
(1)物块P第一次向右运动的过程中,弹簧对物块的冲量大小;
(2)从物块P离开弹簧到再次接触弹簧经过的时间。(结果保留两位小数)
15.(12分)如图所示,宽度为的区域被平均分为区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其中Ⅰ、Ⅲ有匀强磁场,它们的磁感应强度大小相等,方向垂直纸面且相反,长为,宽为的矩形abcd紧邻磁场下方,与磁场边界对齐,O为dc边的中点,P为dc边中垂线上的一点,OP=3L.矩形内有匀强电场,电场强度大小为E,方向由a指向O.电荷量为q、质量为m、重力不计的带电粒子由a点静止释放,经电场加速后进入磁场,运动轨迹刚好与区域Ⅲ的右边界相切.
(1)求该粒子经过O点时速度大小v0;
(2)求匀强磁场的磁感强度大小B;
(3)若在aO之间距O点x处静止释放该粒子,粒子在磁场区域中共偏转n次到达P点,求x满足的条件及n的可能取值.
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】
试题分析:对A、B整体分析,受重力、支持力、推力和最大静摩擦力,根据平衡条件,有:
F=μ2(m1+m2)g ①
再对物体B分析,受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力,根据平衡条件,有:
水平方向:F=N
竖直方向:m2g=f
其中:f=μ1N
联立有:m2g=μ1F ②
联立①②解得:
故选B.
【考点定位】
物体的平衡
【点睛】
本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象,受力分析后根据平衡条件列式求解,注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力.
2、C
【解析】
梳子与头发摩擦会产生静电,吸起纸屑,是静电现象,不符合题意.故A错误;带电小球移至不带电金属附近,两者相互吸引属于静电感应现象,是静电现象,不符合题意.故B错误;小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流属于电磁感应现象,不属于静电现象.故C正确.从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉是由于摩擦会产生静电,也是静电现象,不符合题意.故D错误;本题选不属于静电现象的,故选C.
点睛:静电是因为摩擦使物体带电的现象,平时所见到的摩擦起电现象都是一种静电现象.如:塑料的梳子梳理干燥的头发的时候,头发和梳子会粘在一起,而且会产生噼啪的响声;玻璃棒和丝绸摩擦,用玻璃棒可以吸引碎纸片玻璃棒带正电,丝绸带负电;毛皮和橡胶棒摩擦也产生静电,现象和上面一样橡胶棒带负电,毛皮带正电;注意闪电不属于静电,静电积累到一定程度,正负电子引诱,而产生的放电现象.
3、C
【解析】
A.物体在传送带上做加速或减速运动的加速度为
a=μg=1m/s2
若传送带以1m/s顺时针转动,则物体开始时做减速运动,当速度减为1m/s时的位移为
然后物体随传送带匀速运动,故达到B端的瞬时速度为1m/s,故A 错误;
B.若传送带逆时针匀速转动,则物体在传送带上做减速运动,到达B端时的速度为
故B错误;
C.若传送带以2m/s顺时针匀速转动时,物体做减速运动,由B选项可知因为到达B端的速度为vB=3m/s,故最后物体到达B端的速度为vB=3m/s,故C 正确;
D.因为当传送带以某一速度顺时针匀速转动时,若物体一直减速,则到达B端的速度为3m/s只有当传送带的速度大于3m/s时到达右端的速度才可能是vB>3m/s,故D 错误.
故选C.
4、A
【解析】
根据得纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功,等于b,图线的斜率
故A正确,BCD错误;
故选A。
5、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。
6、B
【解析】
A.光子的能量,所以两种光子能量分别为和,且
则:
光子的动量为,所以
A正确;
B.光子的波长,双缝干涉装置上相邻亮条纹的间距为,所以
B错误;
C.根据光电效应方程可知,光电子的最大初动能为,其中W为金属的逸出功;则有
C正确;
D.若a、b是由处于同一激发态的原子跃迁到A态和B态时产生的,设初始激发态的能量为E0,则有
所以
同理
则
D正确。
本题选不正确的,故选B。
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、ACD
【解析】
A.对整体进行分析:
F=2mg+2Eq
且
E=
解得
F=4mg
故A正确;
BC.F撤去的瞬间,对整体进行分析
2mg+2Eq=2maAB
且
E=
解得
aAB=2g
故B错,C正确;
D.F撤去的瞬间,由于aAB=2g,可知球A、B之间的绳子拉力为零,故D正确。
故选ACD。
8、ACE
【解析】
A.温度是分子平均动能的标志,温度升高时,分子的平均动能增大,故A正确;
B.液体分子之间的距离不同,液体分子之间的分子力大小就不同,所以分子力做功不同,则分子势能就不同,所以液体的分子势能与体积有关,故B错误;
C.单晶体因排列规则其物理性质为各向异性,而多晶体因排列不规则表现为各向同性,故C正确;
D.根据理想气体得状态方程
可知温度升高,气体的压强不一定增大,还要看体积变化,故D错误;
E.热量不能自发的从低温物体传给高温物体,但在引起其它变化的情况下可以由低温物体传给高温物体,故E正确。
故选ACE。
9、BCD
【解析】
要考虑电场方向的可能性,可能平行于AB向左或向右,也可能平行于AC向上或向下.分析重力和电场力做功情况,然后根据动能定理求解.
【详解】
令正方形的四个顶点分别为ABCD,如图所示
若电场方向平行于AC:
①电场力向上,且大于重力,小球向上偏转,电场力做功为qEL,重力做功为-mg,根据动能定理得:Ek mv1=qEL mgL,即Ek=mv1+qEL mgL
②电场力向上,且等于重力,小球不偏转,做匀速直线运动,则Ek=mv1.
若电场方向平行于AC,电场力向下,小球向下偏转,电场力做功为qEL,重力做功为mgL,根据动能定理得:Ek mv1=qEL+mgL,即Ek=mv1+qEL+mgL.
由上分析可知,电场方向平行于AC,粒子离开电场时的动能不可能为2.
若电场方向平行于AB:
若电场力向右,水平方向和竖直方向上都加速,粒子离开电场时的动能大于2.若电场力向右,小球从D点离开电场时,有 Ek mv1=qEL+mgL则得Ek=mv1+qEL+mgL
若电场力向左,水平方向减速,竖直方向上加速,粒子离开电场时的动能也大于2.故粒子离开电场时的动能都不可能为2.故BCD正确,A错误.故选BCD.
【点睛】
解决本题的关键分析电场力可能的方向,判断电场力与重力做功情况,再根据动能定理求解动能.
10、CD
【解析】
如图所示,电势差之比有
由几何关系得
。
匀强电场中任意平行方向上的电势差与距离成正比。则
则连线MP为等势线。所以PQ是一条电场线,电场强度方向由Q向N。
由几何关系得
则电场强度大小为
故选CD。
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、49 能
【解析】
第一空.分析图1中,钩码数量和弹簧常量的关系为钩码每增加一个,弹簧长度伸长,所以弹簧劲度系数.
第二空.分析图2可得,每增加一个钩码,弹簧长度伸长约,即,根据弹簧甲的劲度系数可以求出弹簧乙的劲度系数.
12、B 乙 远大于
【解析】
(1)[1]电磁打点计时器是通过机械振动打点的,而电火花打点计时器是通过电火花来打点,用电火花打点计时器能使纸带在运动时受到的阻力较小。故A不符合题意,B符合题意。
(2)[2]同学乙的做法正确。只有让小车做匀速直线运动才能够判断摩擦力与沙子和盘的重力大小相等,才能够消除摩擦力的影响。对于甲同学,小车开始运动时,沙子和盘的重力等于最大静摩擦力,而最大静摩擦力要略大于滑动摩擦力。
(3)[3]对于砝码、砝码盘和沙子,根据牛顿第二定律:mg-F=ma,只有当小车的质量远大于砝码、砝码盘和沙子总质量时,绳子的拉力 F 才近似等于砝码、砝码盘和沙子中重力 mg。
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)0.8J
【解析】
(1)导体棒达到最大速度时
根据右手定则知导体棒中的感应电流由a到b
解得
(2)导体棒达到最大速度时有
解得
导体棒ab在恒定的拉力F作用下速度为时
解得
(3)全过程
根据能量守恒得
解得
14、 (1)2N·s;(2)23.65s
【解析】
(1)设弹簧在A处保持静止时压缩量为x,有
F=kx
若物块离开弹簧时速度为v,根据动能定理
物块P向右运动的过程中,弹簧对物块的冲量
I=mv
解得
I=2N·s
(2)物块离开弹簧到B之间做匀速直线运动,设时间为,则有
设物块沿着圆弧轨道上升到D点,B、D间的高度为h,则有
设过D点的半径与竖直方向的夹角为,则
即
物块从B点到D点再返回B点的过程中,可以看做单摆,单摆周期
,
可得从物块P离开弹簧到再次接触弹簧经过的时间
代入数据得
t=23.65s
15、(1)
(2)
(3),其中n=2、3、4、5、6、7、8
【解析】
试题分析:(1)由题意可知aO=L,粒子在aO加速过程中有
由动能定理:
解得粒子经过O点时速度大小:
(2)粒子在磁场区域Ⅲ中的运动轨迹如图,设粒子轨迹圆半径为R0,
由几何关系可得:
由洛伦兹力提供向心力得:
联立以上解得:
(3)若粒子在磁场中一共经历n次偏转到达P,设粒子轨迹圆半径为R,
由几何关系可得:
依题意得:
联立解得:,且n取正整数
设粒子在磁场中的运动速率为v,则有:
在电场中的加速过程,由动能定理:
联立解得:,其中n=2、3、4、5、6、7、8
考点:带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动
【名师点睛】本题主要考查了带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动.电场对粒子做正功,由动能定理求出粒子经过O点时速度大小;作出粒子运动轨迹,找到圆心、找出半径与磁场宽度的关系即可解题.云南省高三5月第一次单元测试-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、电动平衡车因为其炫酷的操作,被年轻人所喜欢,变成了日常通勤的交通工具。平衡车依靠人体重心的改变,来实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。下表所示为某款电动平衡车的部分参数,若平衡车以最大速度行驶时,电机恰好达到额定功率,则下列说法中正确的是( )
电池输出电压 36 V 电池总容量 50000 mA·h
电机额定功率 900 W 最大速度 15 km/h
充电时间 2~3小时 百公里标准耗电量 6 kW·h
A.电池最多输出的电能约为1800 J
B.充满电的平衡车以额定功率行驶的最长时间约为2 h
C.该平衡车以最大速度行驶时牵引力约为60 N
D.该平衡车在标准情况下能骑行的最大里程约为3 km
2、如图所示,a、b、c为三颗人造地球卫星,其中a为地球同步卫星,b、c在同一轨道上,三颗卫星的轨道均可视为圆轨道.以下判断正确的是( )
A.卫星a的运行周期大于卫星b的运行周期
B.卫星b的运行速度可能大于
C.卫星b加速即可追上前面的卫星c
D.卫星a在运行时有可能经过宜昌市的正上方
3、如图所示,在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器,板间距离为d,电容为C,上板B接地。现有大量质量均为m、带电量均为q的小油滴,以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入,第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点。如果能落到A板的油滴仅有N滴,且第滴油滴刚好能飞离电场,假定落到A板的油滴的电量能被板全部吸收,而使A板带电,同时B板因感应而带上等量异号电荷,不考虑油滴间的相互作用,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.落到A板的油滴数
B.落到A板的油滴数
C.第滴油滴通过电场的整个过程所增加的电势能等于
D.第滴油滴通过电场的整个过程所减少的机械能等于
4、如图所示,一根长为L的金属细杆通有电流时,在竖直绝缘挡板作用下静止在倾角为的光滑绝缘固定斜面上。斜面处在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。若电流的方向和磁场的方向均保持不变,金属细杆的电流大小由I变为0.5I,磁感应强度大小由B变为4B,金属细杆仍然保持静止,则( )
A.金属细杆中电流方向一定垂直纸面向外 B.金属细杆受到的安培力增大了
C.金属细杆对斜面的压力可能增大了BIL D.金属细杆对竖直挡板的压力可能增大了BIL
5、如图所示,一个钢球放在倾角为的固定斜面上,用一竖直的挡板挡住,处于静止状态。各个接触面均光滑。关于球的重力大小G、球对斜面的压力大小FN1、球对挡板的压力大小FN2间的关系,正确的是( )
A.FN1>G
B.FN2>G
C.FN2=G
D.FN1
A.该波的振幅为0.5m,频率为2Hz
B.此时P点向y轴负方向运动
C.再经0.9s,Q点有沿y轴正方向的最大加速度
D.再经1.05s,质点P沿波传播方向迁移了10.5m
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、在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距为L,导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.有两根质量均为m的金属棒a、b,先将a棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b也垂直导轨放置,a、c此刻起做匀速运动,b棒刚好能静止在导轨上.a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨电接触良好,导轨电阻不计.则( )
A.物块c的质量是2msinθ
B.b棒放上导轨前,物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能
C.b棒放上导轨后,物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能
D.b棒放上导轨后,a棒中电流大小是
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、如图所示,电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值,开关S闭合,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2、△U3,理想电流表示数变化量的绝对值为△I,下列说法止确的是( )
A.理想电压表V2的示数增大 B.△U3>△U1>△U2
C.电源的输出功率减小 D.△U3与△Ⅰ的比值不变
10、如图所示,两个光滑挡板之间夹了一个质量一定的小球,右侧挡板竖直,左侧挡板与竖直方向夹角为θ。若θ减小,小球始终保持静止,下列说法正确的是( )
A.左侧挡板对小球的作用力将增大
B.右侧挡板对小球的作用力不变
C.小球受到的合力不变,两挡板对小球的作用力的合力不变
D.若将左侧挡板撤走,小球在右侧挡板作用下做平拋运动
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)某同学用如图所示装置做“探究加速度与合力关系”的实验。测得小车(带遮光片)的质量为,当地的重力加速度为。
(1)实验前,用游标卡尺测出遮光片的宽度,示数如图所示,则遮光片的宽度为____。
(2)为了使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力,必须__________。
A.将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力
B.砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
C.减小遮光片的宽度
(3)调节好装置,将小车由静止释放,与光电门连接的计时器显示小车通过光电门时遮光片的遮光时间,要测量小车运动的加速度,还需要测量__________(填写需要测量的物理量名称),若该物理量用表示,则小车运动的加速度大小为_______(用测得的物理量符号表示)。
(4)保持小车每次释放的位置不变,光电门的位置不变,改变砂和砂桶的总质量,重复实验,测得多组小车通过光电门的遮光时间及砂和砂桶的总质量,为了使图像能直观地反映物理量之间的关系,应该作出______(填“”、“”、“”或“”)图像,当图像为过原点的一条倾斜的直线,表明质量一定时,加速度与合力成正比。
12.(12分)我们可以用图(a)所示装置探究合外力做功与动能改变的关系。将光电门固定在水平轨道的B点,平衡摩擦力后,用小桶通过细线拉小车,小车上安装遮光条并放有若干钩码。现将小车上的钩码逐次移至小桶中,并使小车每次都从同一位置A点由静止释放。
(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度,记录光电门的示数,从而算出小车通过B点的速度。其中游标卡尺测量情况如图(b)所示,则d=___________cm。
(2)测小桶质量,以小桶和桶内钩码质量之和m为横坐标,小车经过B点时相应的速度平方为纵坐标,则v2-m图线应该为下图中___________。
A、 B、
C、 D、
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)有一个推矿泉水瓶的游戏节目,规则是:选手们从起点开始用力推瓶一段时间后,放手让瓶向前滑动,若瓶最后停在桌上有效区域内,视为成功;若瓶最后末停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下,均视为失败。其简化模型如图所示,AC是长度为L1=5m的水平桌面,选手们可将瓶子放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶,BC为有效区域。已知BC长度L2=1m,瓶子质量m=1kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.2.某选手作用在瓶子上的水平推力F=10N,瓶子沿AC做直线运动,假设瓶子可视为质点,滑行过程中未倒下,g取10m/s2,那么该选手要想游戏获得成功,试问:
(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少?
(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少?
14.(16分)如图所示,质量为1kg的长木板A放在光滑的水平面上,质量为0.5kg的物块B放在长木板上表面的右端,现对长木板施加大小为6 N的水平恒力F,使长木板A和物块B一起由静止开始向左做加速运动,物块B相对于长木板A恰好不滑动,重力加速度为g=10 m/s2,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)物块B与长木板A间的动摩擦因数;
(2)若F作用2s时,立即将F水平反向,大小增大为原来的2倍,结果当物块B的速度为零时,刚好从木板的左端滑离,求长木板的长度。
15.(12分)如图所示,两个固定的导热良好的水平气缸A、B,由水平硬杆相连的活塞面积分别为SA=100 cm2, SB=20 cm2。两气缸通过一带阀门K的细管连通,最初阀门关闭,A内有理想气体,B内为真空。两活塞分别与各自气缸底相距a=b=50 cm,活塞静止。设环境温度保持不变,不计摩擦,大气压强保持p0 =76 cmHg不变,细管体积可忽略不计,求:
(1)阀门K关闭未打开时,气缸A中气体的压强;
(2)将阀门K打开,足够长时间后,左侧活塞停在距A气缸底多远处。
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.电池最多储存的电能为
故A错误;
B.由储存的电能除以额定功率可求得时间为
故B正确;
C.根据功率公式则有
故C错误;
D.由电池总电量除以百公里标准耗电量即可求出
故D错误。
故选B。
2、A
【解析】
A、根据万有引力提供向心力,则有,轨道半径越大,周期越大,可知a的运行周期大于卫星b的运行周期,故选项A正确;
B、根据,轨道半径越小,速度越大,当轨道半径等于地球半径时,速度最大等于第一宇宙速度,故b的速度小于第一宇宙速度7.9km/s,故选项B错误;
C、卫星b加速后需要的向心力增大,大于万有引力,所以卫星将做离心运动,所以不能追上前面的卫星c,故选项C错误;
D、a为地球同步卫星,在赤道的正上方,不可能经过宜昌市的正上方,故选项D错误.
3、A
【解析】
AB.对于第一滴油,则有:
联立解得:
最多能有个落到下极板上,则第个粒子的加速度为,由牛顿运动定律得:
其中:
可得:
第粒子做匀变速曲线运动,有:
第粒子不落到极板上,则有关系:
联立以上公式得:
故选项A符合题意,B不符合题意;
C.第滴油滴通过电场的整个过程所增加的电势能为:
故选项C不符合题意;
D.第粒子运动过程中电场力做的负功等于粒子减少的机械能:
电
故选项D不符合题意。
4、D
【解析】
A.金属细杆受到重力、斜面的支持力、挡板的支持力和安培力作用,根据力的平衡条件可知,金属细杆中电流方向可能垂直纸面向外,也可能垂直纸面向里,故A错误;
B.由于磁场与电流方向垂直,开始安培力为,后来的安培力为
则金属细杆受到的安培力增大了
故B错误;
C.金属细杆受到重力、斜面的支持力、挡板的支持力和安培力作用,根据力的平衡条件可知,将斜面的支持力分解成水平方向和竖直方向,则水平方向和竖直方向的合力均为零,由于金属细杆的重力不变,故斜面的支持力不变,由牛顿第三定律可知,金属细杆对斜面的压力不变,故C错误;
D.由于金属细杆受到斜面的支持力不变,故安培力的大小变化量与挡板的支持力的大小变化量相等;如果金属细杆中电流方向垂直纸面向里,安培力方向水平向右,当安培力增大,则金属细杆对挡板的压力增大,由于安培力增大BIL,所以金属细杆对竖直挡板的压力增大了BIL;如果金属细杆中电流方向垂直纸面向外,安培力方向水平向左,当安培力增大BIL,则金属细杆对挡板的压力减小BIL,故金属细杆对竖直挡板的压力可能增大了BIL,D正确。
故选D。
5、A
【解析】
以球为研究对象,球受重力、斜面和挡板对球体的支持力F1和F2,由平衡条件知,F1和FN2的合力与G等大、反向、共线,作出力图如图所示,根据平衡条件,有
根据牛顿第三定律可知,球对斜面的压力大小
球对挡板的压力大小
则
故A正确,BCD错误。
故选A。
6、C
【解析】
A.从图中可以看出振幅为0.5m,波长为4m,所以周期为
则频率为
故A错误;
B.因为波沿x轴正向传播,所以P点下一步会成为波峰,应该向y轴正方向运动,故B错误;
C.因为周期是0.4s,简谐横波沿x轴正向传播,所以经过0.9s后,相当于Q点经过0.1s到达波谷,此时加速度最大,并且沿着y轴正方向,故C正确;
D.质点P只会上下振动,不会沿波传播方向迁移,故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、AD
【解析】
b棒静止说明b棒受力平衡,即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡,a棒匀速向上运动,说明a棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡,c匀速下降则c所受重力和绳的拉力大小平衡.由b平衡可知,安培力大小F安=mgsinθ,由a平衡可知F绳=F安+mgsinθ=2mgsinθ,由c平衡可知F绳=mcg;因为绳中拉力大小相等,故2mgsinθ=mcg,即物块c的质量为2msinθ,故A正确;b放上之前,根据能量守恒知a增加的重力势能也是由于c减小的重力势能,故B错误;a匀速上升重力势能在增加,故根据能量守恒知C错误;根据b棒的平衡可知F安=mgsinθ又因为F安=BIL,故,故D正确;故选AD.
考点:物体的平衡;安培力.
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、BD
【解析】
A.理想电压表内阻无穷大,相当于断路。理想电流表内阻为零,相当短路,所以定值电阻R与变阻器串联,电压表V1、V2、V3分别测量R的电压、路端电压和变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,电路中电流增大,内电压增大,路端电压减小,则V2的示数减小,故A错误;
C.当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,故当滑动变阻器滑片向下滑动时,外电阻越来越接近内阻,故电源的输出功率在增大;故C错误;
BD.根据闭合电路欧姆定律得
U2=E-Ir
则得
而
据题:R>r,则得
△U1>△U2
同理
U3=E-I(R+r)
则得
保持不变,同时得到
△U3>△U1>△U2
故BD正确;
故选BD。
10、AC
【解析】
AB.对小球受力分析,如图
共点力平衡
N1=N2cosθ,mg=N2sinθ
随着θ减小,根据公式可知N1、N2都在增大,A正确,B错误;
C.根据共点力平衡可知,两挡板对小球的作用力的合力始终不变,大小等于小球的重力,所以作用力的合力不变,C正确;
D.若将左侧挡板撤走,右侧挡板对小球的作用力也为零,小球做自由落体运动,D错误。
故选AC。
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、0.670 B 释放小车时遮光片到光电门的距离
【解析】
(1)[1]游标卡尺主尺读数为,游标尺上第14条刻度与主尺上某一刻度对齐,则游标读数为
所以最终读数为
(2)[2]A.将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力,是为了使细线的拉力等于小车受到的合外力,故A错误;
B.砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,可以使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力,故B正确;
C.减小遮光片的宽度,能提高测量小车速度和加速度的精度,故C错误。
故选B;
(3)[3][4]还需要测量释放小车时遮光片到光电门的距离,小车的加速度
(4)[5]由
得
为了使图像能直观地反映物理量之间的关系,应该作出图像,当图像为过原点的一条倾斜直线时,表明质量一定时,加速度与合力成正比。
12、0.925 B
【解析】
根据题中“现将小车上的钩码逐次移至小桶中…v2-m图线应该为”可知,本题考察机械能守恒的问题,应用机械能守恒、游标卡尺读数法则等知识分析求解。
【详解】
(1)游标卡尺读数为
(2)设小车、小桶、钩码的总质量为,小车从A运动到B的位移为,则,整理得:,所以v2-m图线是过原点的直线。故B项正确,ACD三项错误。
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)0.5s;(2)0.8m
【解析】
(1)要想获得游戏成功,瓶滑到C点速度正好为0,力作用时间最长,设最长作用时间为t1,有力作用时瓶的加速度为a1,t1时刻瓶的速度为v,力停止后加速度为a2,由牛顿第二定律得
加速运动过程中的位移
减速运动过程中的位移
位移关系满足
由以上各式解得
(2)要想游戏获得成功,瓶滑到B 点速度正好为零,力作用距离最小,设最小距离为d,
联立解得
14、(1)0.4 (2)12m
【解析】
(1) 设在F作用下,A、B一起运动的加速度大小为a1,根据牛顿第二定律有
对物块B研究有:
解得:
μ=0.4
(2) A、B一起加速的加速度大小为a1=4m/s2 ,F作用2s时,AB一起运动的速度大小
v=a1t1=8m/s
将F水平反向,设A做减速运动的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律有:
设B做减速运动的加速度大小为a3
当B速度减为零时的运动时间:
2s内A运动的距离:
B运动的距离:
由此知木板的长度为12m。
15、 (1) ;(2)
【解析】
(1)阀门K关闭未打开时,取两活塞和杆整体为研究对象,由平衡状态得
解得
(2)打开阀门K稳定后,设气体压强为,取两活塞和杆为整体,由平衡状态得
解得
设左侧大活塞停在距A气缸底处,对封闭气体由玻意耳定律得
代入数据解得
则左侧大活塞停在距A气缸底处。2022-2023学年云南省高三5月考试物理试题
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、图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图甲中质点Q运动到负向最大位移处时,质点P刚好经过平衡位置。图乙为质点P从此时刻开始的振动图像。下列判断正确的是( )
A.该波的波速为40m/s
B.质点P的振幅为0
C.该波沿x轴负方向传播
D.Q质点在0.1s时的速度最大
2、如图所示,质量均为的物块A、B压在置于地面上的竖直轻弹簧上,上端弹簧弹性系数为1,下端弹簧的弹性系数为,弹簧与地面、弹簧与物块间均没有栓接,A、B处于静止状态,现给A一个竖直向上的拉力,的大小自0开始缓慢增大,物块B自初始位置能上升的最大高度为( )
A. B. C. D.
3、2019年2月15日,一群中国学生拍摄的地月同框照,被外媒评价为迄今为止最好的地月合影之一。如图所示,把地球和月球看做绕同一圆心做匀速圆周运动的双星系统,质量分别为M、m,相距为L,周期为T,若有间距也为L的双星P、Q,P、Q的质量分别为2M、2m,则( )
A.地、月运动的轨道半径之比为 B.地、月运动的加速度之比为
C.P运动的速率与地球的相等 D.P、Q运动的周期均为
4、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
5、下列说法正确的是( )
A.爱因斯坦在1900年首次把能量子的概念引入物理学
B.单色光照射金属表面发生光电效应时,入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多
C.一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子
D.玻尔的原子理论能够解释氦原子的光谱
6、图示装置为阅读时使用的角度可调支架,现将一本书放在倾斜支架上,书始终保持静止。关于该书受力情况,下列说法正确的是( )
A.可能受两个力
B.可能受三个力
C.一定受摩擦力
D.支架下边缘对书一定有弹力
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、一质量为0.5kg的物块沿直线运动的速度-时间()图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.0.25s时的速度方向与1.25s时的速度方向相反
B.1.5s末受到的合力大小为2N
C.0~0.5s内合力做的功为1J
D.前2s的平均速度大小为0.75m/s
8、平静的水池表面有两个振源A、B,固有振动周期均为T。某时刻A开始向下振动,相隔半周期B开始向下振动,二者振动的振幅相同,某时刻在水面上形成如图所示的水波图。其中O是振源连线的中点,OH为中垂线,交叉点G、H的中点为D,C点位于波峰和波谷的正中间,实线代表波峰,虚线代表波谷。下列说法中正确的是________。
A.如果在E点有一个小的漂浮物,经半个周期将向左漂到F点
B.两列波叠加后,O点的振动始终减弱
C.图中G、H两点振幅为零,D点的振幅也为零
D.当B引起的波传到E点后,E点的振动始终处于加强状态
E.C点此时振动的速度为零
9、如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈的中心抽头,图中电表均为理想的交流电表,定值电阻R=10Ω,其余电阻均不计。从某时刻开始在c、d两端加上如图乙所示的交变电压。则下列说法中正确的有( )
A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22V
B.当单刀双掷开关与b连接时,在t=0.01s时刻,电流表示数为4.4A
C.当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压的频率变为25Hz
D.当单刀双掷开关由a拨向b时,原线圈的输入功率变小
10、以下说法正确的是( )
A.某物质的密度为ρ,其分子的体积为,分子的质量为m,则
B.在油膜法粗测分子直径的实验中,把油分子看成球形,是物理学中的一个理想化模型,因为分子并不真的是球形
C.在装满水的玻璃杯内,可以不断地轻轻投放一定数量的大头针,水也不会流出,这是由于大头针填充了水分子间的空隙
D.物质是由大量分子组成的,在这里的分子是组成物质的分子、原子、离子的统称
E.玻璃管裂口放在火上烧熔,它的尖锐处就变圆滑,是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面要收缩到最小的缘故
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)某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”.现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应,已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:
A.电源E(电动势3 V,内阻约为1 Ω)
B.电流表A1(0~0.6 A,内阻r1=5 Ω)
C.电流表A2(0~0.6 A,内阻r2≈1 Ω)
D.开关S,定值电阻R0=5 Ω
(1)为了比较准确地测量电阻Rx的阻值,请完成虚线框内电路图的设计______.
(2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向),闭合开关S,记下电表读数,A1的读数为I1,A2的读数为I2,得Rx=________.(用字母表示)
(3)改变力的大小,得到不同的Rx值,然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的Rx值.最后绘成的图象如图所示,除观察到电阻Rx的阻值随压力F的增大而均匀减小外,还可以得到的结论是________________________.当F竖直向下时,可得Fx与所受压力F的数值关系是Rx=________.
12.(12分)某同学研究小车的匀变速直线运动,某次实验得到的纸带如图所示,其中计数点3污损,只测得以下数据,,,,。图中相邻两计数点间有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率为50Hz,(计算结果均保留两位有效数字)。
(1)利用所测数据求得小车的加速度大小________。
(2)打点计时器在打计数点3时小车的速度大小_________m/s。
(3)如果在测定匀变速直线运动的加速度时,工作电压的频率变小了,但该同学不知道,这样计算出的加速度值与真实值相比_________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
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,间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ,导轨光滑且电阻忽略不计。场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为d1,间距为d2。两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上,并与导轨垂直。 (设重力加速度为g)
(1)若a进入第2个磁场区域时,b以与a同样的速度进入第1个磁场区域,求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△Ek。
(2)若a进入第2个磁场区域时,b恰好离开第1个磁场区域;此后a离开第2个磁场区域时,b又恰好进入第2个磁场区域。且a、b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相同。求b穿过第2个磁场区域过程中,两导体棒产生的总焦耳热Q。
(3)对于第(2)问所述的运动情况,求a穿出第k个磁场区域时的速率。
14.(16分)如图所示,一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑,长度为,容器右端中心处开有一圆孔。一定质量的理想气体被活塞封闭在容器内,器壁导热性良好,活塞可沿容器内壁自由滑动,其厚度不计。开始时气体温度为,活塞与容器底部相距。现对容器内气体缓慢加热,已知外界大气压强为。求:
(1)气体温度为时,容器内气体的压强;
(2)气体温度为时,容器内气体的压强。
15.(12分)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x=0 和x=0.6 m处的两个质点A、B的振动图象如图所示.已知该波的波长大于0.6 m,求其波速和波长
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、C
【解析】
AC.根据题意可知,图乙为质点P从此时开始的振动图像,得出质点向下振动,则可确定波的传播方向为x轴负方向传播,再由振动图像与波动图像可知,波速
故A错误,C正确;
B.振幅为质点离开平衡位置的最大距离,由图乙可知,质点P的振幅为20cm,故B错误;
D.周期为0.2s,经过0.1s即半周期,质点Q振动到波峰位置即速度为0,故D错误。
故选C。
2、B
【解析】
开始弹簧压缩量
当A离开弹簧,弹簧的压缩量
所以B上升的最大高度
故B正确,ACD错误。
故选:B。
3、D
【解析】
双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度和周期,对两颗星分别运用牛顿第二定律和万有引力定律列式,进行求解即可。
【详解】
A.对于地、月系统,两者具有相同的角速度和周期,万有引力提供向心力
则地、月系统,两者运动的轨道半径之比为
故A错误;
B.对于地、月系统,根据牛顿第二定律,得
故B错误;
D.同理,P、Q系统,万有引力提供向心力
P、Q系统的轨道半径
运行周期
同理,对于地、月系统,运行周期
联立解得
故D正确;
C.根据
得:
地球的运动速率
同理可得P运动速率
联立解得
故C错误。
故选D。
4、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。
5、B
【解析】
A.普朗克在1900年把能量子引入物理学,破除了“能量连续变化”的传统观念,故A错误;
B.单色光照射金属表面发生光电效应时,入射光越强,则入射光子的数目越多,所以单位时间内发射的光电子数越多,故B正确;
C.根据玻尔理论,一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射2 种不同频率的光子,故C错误;
D.玻尔第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,很好地解释了氢光谱,但不能够解释氦原子的光谱,故D错误。
故选B。
6、B
【解析】
AB.由题意可知,书受到重力和弹力作用,由于有书沿斜面向下的分力作用,所以物体必然受到一个沿斜面向上的力,以维持平衡,这个力为摩擦力,也可以是支架下边缘对书的弹力,也可以是摩擦力和支架下边缘对书弹力的合力,故可能受三个力,四个力作用,故A错误,B正确;
C.由于当书沿斜面向下的分力作用与支架下边缘对书弹力相等时,此时摩擦力不存在,故C错误;
D.由于当书沿斜面向下的分力作用,与向上的摩擦力相等时,则支架下边缘对书弹力不存在,故D错误。
故选B。
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、BCD
【解析】
A.由图象知,0.25s时的速度方向与1.25s时的速度方向都为正方向,方向相同,故A错误。
B.由图象知,1.5s末的加速度
所以合力
F=ma=2N
故B正确。
C.由动能定理知,0~0.5s内合力做的功
故C正确。
D.由图象的面积表示位移知,前2s的位移
前2s的平均速度
故D正确。
故选BCD。
8、BCE
【解析】
A.波在传播过程中,介质中的质点只在平衡位置附近振动,不会随着波的传播向前移动,A错误;
BC.点是振源的中点,波的传播路程差等于零,由于相位恰好相反,所以点以及中垂线上所有质点的振动均为叠加减弱,所以B、C正确;
D.由图可以看出,B引起的振动传到E点时与A引起的振动相位相反,为叠加减弱位置,D错误;
E.B引起的振动此时在C点使得质点具有向上的速度,而A刚好传到C点,具有向下的速度,叠加后速度为零.选项E正确。
故选BCE。
9、AB
【解析】
A.当单刀双掷开关与a连接时,变压器原副线圈的匝数比为10∶1,输入电压
=220 V
故根据变压比公式
可得输出电压为22 V,电压表的示数为22V,故A正确;
B.当单刀双掷开关与b连接时,变压器原副线圈的匝数比为5∶1,输入电压U1=220 V,故根据变压比公式,输出电压为44 V,根据欧姆定律,电流表的示数即为输出电流的有效值
故B正确;
C.由图象可知,交流电的周期为,所以交流电的频率为
当单刀双掷开关由a拨向b时,变压器不会改变电流的频率,所以副线圈输出电压的频率为50 Hz。故C错误;
D.当单刀双掷开关由a拨向b时,根据变压比公式,输出电压增加,故输出电流增加,故输入电流也增加,则原线圈的输入功率变大,故D错误。
故选AB。
10、BDE
【解析】
A.物质密度是宏观的质量与体积的比值,而分子体积、分子质量是微观量,A选项错误;
B.实际上,分子有着复杂的结构和形状,并不是理想的球形,B选项正确;
C.在装满水的玻璃杯内,可以轻轻投放一定数量的大头针,而水不会流出是由于表面张力的作用,C选项错误;
D.物理学中的分子是指分子、原子、离子等的统称,D选项正确;
E.玻璃管裂口放在火焰上烧熔后,成了液态,由于表面张力使得它的尖端变圆,E项正确。
故选BDE。
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、 压力方向改变,其阻值不变
【解析】
(1)由于题目中没有电压表,为了比较准确测量电阻,知道电流表 的阻值,所以用电流表作为电压表使用,电流表 连在干路上,即可求出电阻的阻值,电路图的设计:
(2)根据串并联和欧姆定律得:,得到:.
(3)从图象上可以看出压力方向改变,其阻值不变,其电阻与压力关系为一次函数,由图象可得:.
12、0.80 0.56 偏大
【解析】
(1)[1].由
或
求得
(2)[2].由
或
求得
。
(3)[3].根据,电源的频率为50Hz,,若工作电压的频率变小了,,但该同学不知道,仍然代入了,使得结果与真实值相比偏大。
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】
⑴a和b不受安培力作用,由机械能守恒知:
⑵设导体棒刚进入无磁场区域时的速度为,刚离开无磁场区域时的速度为,由能量守恒知
在磁场区域中:
在无磁场区域中:
解得:
⑶有磁场区域,棒a受到合力:
感应电动势:
感应电流:
解得:
根据牛顿第二定律,在t到时间内:
则有:
解得:
又在无磁场区域,根据匀变速直线运动规律有:
且平均速度:
联立解得:
由题意知:
14、 (1) ;(2)
【解析】
(1)活塞移动时气体做等压变化,当刚至最右端时,;;由盖萨克定律可知
解得
说明活塞正好到最右端。故气体温度为时,容器内气体的压强为。
(2)活塞至最右端后,气体做等容变化,;;。由查理定律有
解得
气体温度为时,容器内气体的压强为。
15、v=2 m/s ; λ=0.8 m
【解析】
由图象可知,周期T=0.4 s
由于波长大于0.6 m,由图象可知,波从A到B的传播时间Δt=0.3 s
波速,代入数据得v=2 m/s 波长λ=vT,代入数据得λ=0.8 m