内容正文:
周末真题试做卷(二)
2023年江苏省高考物理原卷
(时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1.电梯上升过程中,某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系,如图所示。电梯加速上升的时段是( )
A.从20.0 s到30.0 s B.从30.0 s到40.0 s
C.从40.0 s到50.0 s D.从50.0 s到60.0 s
2.如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I, 放置在磁场中。已知ab边长为2l,与磁场方向垂直,bc边长为l,与磁场方向平行。该导线受到的安培力为( )
A.0 B.BIl C.2BIl D.BIl
3.如图所示,密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中( )
A.气体分子的数密度增大
B.气体分子的平均动能增大
C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小
D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小
4.设想将来发射一颗人造卫星,能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行,该轨道可视为圆轨道。该卫星与月球相比,一定相等的是( )
A.质量 B.向心力大小
C.向心加速度大小 D.受到地球的万有引力大小
5.地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大,太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是( )
A B C D
6.用某种单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示,改变双缝间的距离后,干涉条纹如图乙所示,图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的( )
A. B. C.2倍 D.3倍
7.如图所示,“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m,四条腿与竖直方向的夹角均为θ,月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。每条腿对月球表面压力的大小为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,OC导体棒的O端位于圆心,棒的中点A位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕O点在纸面内逆时针转动,O、A、C点电势分别为φO、φA、φC,则( )
A.φO>φC B.φC>φA
C.φO=φA D.φO-φA=φA-φC
9.在“探究气体等温变化的规律”的实验中,实验装置如图所示。利用注射器选取一段空气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操作正确的是( )
A.把柱塞快速地向下压
B.把柱塞缓慢地向上拉
C.在橡胶套处接另一注射器,快速推动该注射器柱塞
D.在橡胶套处接另一注射器,缓慢推动该注射器柱塞
10.达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验:一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动,沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力,则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形的是( )
A B C D
11.滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑,到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄,频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比,图甲中滑块( )
A.受到的合力较小
B.经过A点的动能较小
C.在A、B之间的运动时间较短
D.在A、B之间克服摩擦力做的功较小
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12.(15分)小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响。所用器材有:干电池(电动势约1.5 V,内阻不计)2节;两量程电压表(量程0~3 V,内阻约3 kΩ;量程0~15 V,内阻约15 kΩ)1个;滑动变阻器(最大阻值50 Ω)1个;定值电阻(阻值50 Ω)21个;开关1个及导线若干。实验电路如图1所示。
图1
(1)电压表量程应选用________(选填“3 V”或“15 V”)。
(2)图2为该实验的实物电路(右侧未拍全)。先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置,然后用导线将电池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱________(选填“B”“C”或“D”)连接,再闭合开关,开始实验。
图2
(3)将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变,依次测量电路中O与1,2,…,21之间的电压。某次测量时,电压表指针位置如图3所示,其示数为________V。根据测量数据作出电压U与被测电阻的阻值R的关系图线,如图4中实线所示。
图3 图4
(4)在图1所示的电路中,若电源电动势为E,电压表视为理想电压表,滑动变阻器接入的阻值为R1,定值电阻的总阻值为R2,当被测电阻的阻值为R时,其两端的电压U=________(用E、R1、R2、R表示),据此作出UR理论图线如图4中虚线所示。小明发现被测电阻较小或较大时,电压的实测值与理论值相差较小。
(5)分析可知,当R较小时,U的实测值与理论值相差较小,是因为电压表的分流小,电压表内阻对测量结果影响较小。小明认为,当R较大时,U的实测值与理论值相差较小,也是因为相同的原因。你是否同意他的观点?请简要说明理由:_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
13.(6分)“转碟”是传统的杂技项目,如图所示,质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘,杂技演员用杆顶住碟子中心,使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动。当角速度为ω0时,碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小v0和受到的静摩擦力大小f。
14.(8分)“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子,设波长为λ。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线,卫星探测仪镜头正对着太阳,每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S,卫星离太阳中心的距离为R,普朗克常量为h,光速为c,求:
(1)每个光子的动量p和能量E;
(2)太阳辐射硬X射线的总功率P。
15.(12分)如图所示,滑雪道AB由坡道和水平道组成,且平滑连接,坡道倾角均为45°。平台BC与缓冲坡CD相连。若滑雪者从P点由静止开始下滑,恰好到达B点。滑雪者现从A点由静止开始下滑,从B点飞出。已知A、P间的距离为d,滑雪者与滑道间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)求滑雪者运动到P点的时间t;
(2)求滑雪者从B点飞出的速度大小v;
(3)若滑雪者能着陆在缓冲坡CD上,求平台BC的最大长度L。
16.(15分)霍尔推进器某局部区域可抽象成如图所示的模型。xOy平面内存在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。质量为m、电荷量为e的电子从O点沿x轴正方向水平入射。入射速度为v0时,电子沿x轴做直线运动;入射速度小于v0时,电子的运动轨迹如图中的虚线所示,且在最高点与在最低点所受的合力大小相等。不计重力及电子间相互作用。
(1)求电场强度的大小E;
(2)若电子入射速度为,求运动到速度为时位置的纵坐标y1;
(3)若电子入射速度在0<v<v0范围内均匀分布,求能到达纵坐标y2= 位置的电子数N占总电子数N0的百分比。
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周末真题试做卷(二)
1.A [由题意知,电梯处于上升状态,则电梯速度向上,若电梯加速上升,则其加速度也向上,题图所示速度为正且图线斜率也为正的时段为电梯加速上升的时段,A正确。]
2.C [由题意可知,bc边电流与磁场平行,则bc边不受安培力,整个导线所受安培力为ab边导线受到的安培力,为2BIl,C正确。]
3.B [由公式=C整理得p=T,又p -T图像为一条过原点的倾斜直线,则密闭容器内气体的体积保持不变,即理想气体由状态A变化到状态B的过程中,气体的体积不变,则气体分子的数密度不变,A错误;由状态A变化到状态B,气体的温度升高,又温度是一定质量的理想气体的分子平均动能的唯一标志,则由状态A变化到状态B的过程中气体分子的平均动能增大,B正确;气体的压强由气体分子的数密度以及气体分子的平均速率决定,由于气体分子数密度不变,气体分子的平均速率增大,则单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力变大,C错误;由状态A变化到状态B的过程中气体的温度升高,分子的热运动加剧,则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增多,D错误。]
4.C [该人造卫星的质量不能确定,A错误;该卫星和月球环绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,由F=G可知,该卫星及月球受到地球的万有引力大小不确定,所以二者的向心力大小也不能确定,B、D错误;由牛顿第二定律得G=ma,解得a=G,因为该卫星与月球的轨道半径相等,所以二者向心加速度大小相等,C正确。]
5.A [光由光疏介质射入光密介质时,折射角小于入射角,又由题意可知,地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大,则太阳光应向下弯曲,A正确,B、C、D错误。]
6.B [由题图可知,改变双缝间的距离后,两相邻亮条纹之间的距离变为原来的2倍,由公式Δx=λ可知,双缝之间的距离d变为原来的,B正确。]
7.D [“嫦娥五号”受重力、月球表面对“嫦娥五号”的支持力,设每条腿所受的支持力大小为FN,则由平衡条件得4FN=G,G=mg,解得FN=,D正确。]
8.A [OA在磁场中逆时针转动切割磁感线,由右手定则知φO>φA,AC在磁场外,不产生电动势,φA=φC,综上可得φO>φA=φC,A正确,B、C、D错误。]
9.B [本题探究的是一定质量的气体的等温变化的规律,若快速地压缩气体或者快速地使气体膨胀,气体的温度会升高或者降低,应该缓慢向下压或者向上拉柱塞,让气体有足够的时间交换热量从而使气体的温度不变,故B正确,A错误;C、D选项中气体的质量发生变化,不符合题意,故C、D错误。]
10.D [设罐子的初速度为v0,在空中水平向右的加速度为a,在某一时刻t,对于t之前的任一时刻t0漏出的沙子,其在t时间内水平方向的位移大小x=v0t0+a+(v0+at0)(t-t0)=v0t+at0t-a=-a(t-t0)2+at2+v0t,其在t时间内竖直方向的位移大小y=g(t-t0)2,可得=(t-t0)2,联立解得y=-x+gt2+(对于t时刻,t为定值),则沙子的几何图形应为D。]
11.C [设斜面的倾角为θ,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,对滑块进行受力分析,当滑块向上滑动时,摩擦力的方向沿斜面向下,加速度的大小a1=gsin θ+μgcos θ,当滑块向下滑动时,摩擦力的方向沿斜面向上,加速度的大小a2=gsin θ-μgcos θ,所以a1>a2,由题图甲可知,滑块的运动时间为三个单位的频闪时间,由题图乙可知,滑块的运动时间为四个单位的频闪时间,t甲<t乙,两过程位移大小相同,所以题图甲是滑块上滑过程,题图乙是滑块下滑过程,所以题图甲中的滑块所受合力较大,A错误;题图甲中滑块从A到B的过程可以看成初速度为零的B到A的过程,根据匀变速直线运动规律有-0=2a1xAB,得题图甲中滑块在A点的速度大小v甲=,同理得v乙=,得v甲>v乙,由Ek=mv2可知,题图甲中的滑块经过A点的动能较大,B错误;根据匀变速直线运动规律有xAB=a1t'2甲,则滑块从A到B的运动时间t'甲=,同理得t'乙=,因为a1>a2,所以t'甲<t'乙,C正确;在A、B之间,滑块上滑和下滑两个过程的位移大小相同,摩擦力的大小相同,所以克服摩擦力做的功相同,D错误。]
12.解析:(1)由于电源的电动势为3 V,为了减小实验误差,电压表应选择较小量程,所以电压表的量程应选用3 V。
(2)为使滑动变阻器接入电路的阻值最大,则电池盒上接线柱A应与滑动变阻器的接线柱C相连接。
(3)由电压表的读数规则可知该电压表的示数为1.50 V。
(4)由题意可知电路的总电流I=,根据闭合电路欧姆定律,被测电阻R两端的电压U=IR=。
(5)不同意。当R较小时,电压表的内阻大,分流小;当R较大时,和电压表并联以外的电阻分压很小,电压表是否理想对电压表读数的影响不大。
答案:(1)3 V (2)C (3)1.50 (4) (5)见解析
13.解析:发光物体的速度v0=ω0r
发光物体做匀速圆周运动,则静摩擦力充当做圆周运动的向心力,则静摩擦力大小为f=mr。
答案:ω0r mr
14.解析:(1)每个光子的动量p=
每个光子的能量E=h。
(2)设每秒太阳发出的光子个数为n
则N=n,得n=
则太阳辐射硬X射线的总功率
P=nE=。
答案:(1) h (2)
15.解析:(1)对滑雪者从A点到P点的过程,根据牛顿第二定律有
mgsin 45°-μmgcos 45°=ma
解得滑雪者的加速度大小a=g(1-μ)
由运动学规律可得d=at2
解得滑雪者运动到P点的时间t=。
(2)滑雪者从P点由静止开始下滑,恰好到达B点,根据动能定理可得合力做功W=0,W=mv2-m
由运动学规律可得滑雪者从A点由静止下滑到P点的速度vP=at=
联立解得v=。
(3)若滑雪者能着陆在缓冲坡CD上,则平台BC长度最大时滑雪者恰好落在C点。
滑雪者在空中运动的时间
t'=
则平台BC的最大长度
L=vcos 45°·t'=d(1-μ)。
答案:(1) (2)(3)d(1-μ)
16.解析:(1)根据电子在复合场中做直线运动,有eE=ev0B
解得E=v0B。
(2)电子在复合场运动过程中,洛伦兹力不做功,只有静电力做功,根据动能定理,有
eEy1=mm
解得y1=。
(3)由分析可知,电子在最高点速度最大,设能到达的最大高度为y2的电子的入射速度为v,在最大高度处的速度为vm
由题意有eE-evB=evmB-eE
根据动能定理有eEy2=mmv2
解得v=v0
则入射速度在0<v≤v0范围内的电子都能到达纵坐标y2位置。
其电子数N占总电子数N0的百分比为
×100%=90%。
答案:(1)v0B (2) (3)90%
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