2023届辽宁盘锦高考物理模拟试卷(三)
一、单选题
1.如图所示,两小球A、B固定在一轻质细杆的两端,其质量分别为 和 ,将其放入光滑的半圆形碗中,当细杆保持静止时,圆的半径OA、OB与竖直方向夹角分别为30°和45°,则 和 的比值为( )
A. ∶1 B. ∶1 C.2∶1 D. ∶1
2.发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点.轨道2、3相切于P点(如图),则当卫星分别在1,2,3,轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
3.某研究性学习小组学习电学知识后进行对电工穿的高压作业服进行研究,发现高压作业服是用铜丝编织的,下列各同学的理由正确的是( )
A.甲认为铜丝编织的衣服不易拉破,所以用铜丝编织
B.乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用+
C.丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用
D.丁认为铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用
4.如图所示,MM/是两种介质的界面,A是入射光线,B是反射光线,C是折射光线,O是入射光线的入射点,MN/是法线,i是入射角,r是折射角,且i>r。则下列判断正确的是( )
A.i逐渐增大时r也逐渐增大,有可能发生全反射现象
B.i逐渐减小时r也逐渐减小,有可能发生全反射现象
C.i逐渐增大时r将逐渐减小,有可能发生全反射现象
D.i逐渐增大时r也逐渐增大,但不可能发生全反射现象
5.从水平地面上某处以相同速率v0用不同抛射角斜向上抛出两小球A、B,两小球的水平射程相同,已知小球A的抛射角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g,则( )
A.球的水平射程为
B.小球B的抛射角一定为 -θ
C.两小球A,B在空中运行时间的比值为
D.两小球A,B上升的最大高度的比值为 =tanθ
6.一只皮球被竖直向上抛出,皮球运动时受到的空气阻力的大小与速度的大小成正比。下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,长度为2 m、质量为1 kg的木板静止在光滑水平面上,一木块质量也为1 kg(可视为质点),与木板之间的动摩擦因数为0.2.要使木块在木板上从左端滑向右端而不至滑落,则木块的初速度不能超过( )
A.1 m/s B.2 m/s C.4 m/s D.8 m/s
二、多选题
8.下列说法正确的有( )
A.普朗克曾经大胆假设:振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍,这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子
B.α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转,这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一
C.由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要辐射一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能增大
D.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此,光子散射后波长变短
9.如图所示,在竖直向下的 y 轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场,磁感应强度均随位置坐标按 B=B0+ky(k为正常数)的规律变化。两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与 y 轴垂直,甲的初始位置高于乙的初始位置,两线框平面均与磁场垂直。现同时分别给两个线框一个竖直向下的初速度 vl 和 v2,设磁场的范围足够大,当线框完全在磁场中运动时,不考虑两线框的相互作用,下列说法正确的是( )
A.运动中两线框所受磁场的作用力方向相反
B.若 v1=v2,则开始时甲所受磁场力等于乙所受磁场力
C.若 v1>v2,则开始时甲中的感应电流一定大于乙中的感应电流
D.若 v1<v2,则最终稳定状态时甲的速度可能大于乙的速度
10.如图为氢原子的能级图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当它们自发地跃迁到较低能级时( )
A.能辐射出6种不同频率的光子
B.能辐射出4种不同频率的光子
C.由n=4跃迁到n=1时辐射出的光子的频率最小
D.由n=4跃迁到n=2时辐射出的光子可使逸出功为2.25eV的金属钾发生光电效应
三、实验题
11.某同学用下面的方法做“探究功与速度变化的关系”的实验.将木板固定在水平的桌面上,在木板虚线PP′上钉两个钉子,木块上钉一个钉子,橡皮筋两端分别固定在木板的钉子上.现将木块拉至虚线OO′处,释放木块,设其前端到达PP′时速度为v,木块离开橡皮筋后滑行的距离为s.
(1)如果用一根橡皮筋将木块拉到OO′处,释放木块,橡皮筋对木块做的功为W,那么,当把三根相同的橡皮筋并起来将木块拉到OO′处,释放木块,橡皮筋对物体所做的功为 ;(图中两虚线间距离很小,摩擦不计)
(2)用1,2,3,4,5根橡皮筋分别对木块做功,测得木块离开橡皮筋后滑行的距离为s1,s2,s3,s4,s5.以橡皮筋对木块做的功W为纵坐标,以滑行的距离s为横坐标,作出W﹣s图象是过原点的直线,那么W与v的关系是 .
12.刘同学做“测电源的电动势和内阻”实验。
(1)刘同学采用两节干电池串联作为电源,电流表选择0.6A量程,电压表选择3V量程。经过正确的实验操作,得到某次测量的电流表示数如图所示,则该示数为 A。
(2)刘同学经过正确操作,得到多组U、I数据,作出U-I图像如图所示,则该电源的电动势为 V,内阻为 Ω。(结果均保留两位有效数字)
四、解答题
13.如图所示,在上端开口的绝热汽缸内有两个质量均为 EMBED Equation.DSMT4 的绝热活塞(厚度不计) EMBED Equation.DSMT4 、 EMBED Equation.DSMT4 , EMBED Equation.DSMT4 、 EMBED Equation.DSMT4 之间为真空并压缩一劲度系数 EMBED Equation.DSMT4 的轻质弹簧, EMBED Equation.DSMT4 、 EMBED Equation.DSMT4 与汽缸无摩擦,活塞 EMBED Equation.DSMT4 下方封闭有温度为 EMBED Equation.DSMT4 的理想气体。稳定时,活塞 EMBED Equation.DSMT4 、 EMBED Equation.DSMT4 将汽缸等分成三等分。已知活塞的横截面积均为 EMBED Equation.DSMT4 , EMBED Equation.DSMT4 ,大气压强 EMBED Equation.DSMT4 ,重力加速度 EMBED Equation.DSMT4 取 EMBED Equation.DSMT4 。
(1)现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热,当活塞 EMBED Equation.DSMT4 刚好上升到气缸的顶部时,求封闭气体的温度;
(2)在保持第(1)问的温度不变的条件下,在活塞 EMBED Equation.DSMT4 上施加一竖直向下的力 EMBED Equation.DSMT4 ,稳定后活塞 EMBED Equation.DSMT4 回到加热前的位置,求稳定后力 EMBED Equation.DSMT4 的大小和活塞 EMBED Equation.DSMT4 、 EMBED Equation.DSMT4 间的距离。
14.如图所示在光滑的水平面上静止放置A、B两物块,两物块间有较远的距离,B物块与轻质弹簧左端相连,弹簧右端固定在竖直墙壁上,弹簧处于原长状态,A物块的质量为 EMBED Equation.DSMT4 ,B物块的质量为 EMBED Equation.DSMT4 。用一个大小为 EMBED Equation.DSMT4 的水平向右恒力作用在A物块上,使A物块从静止开始运动 EMBED Equation.DSMT4 时撤去外力,A物块继续运动并与B物块相碰粘合在一起,求:
(1)A、B两物块相碰粘合在一起的速度大小;
(2)弹簧被压缩后的最大弹性势能大小。
15.如图所示,水平方向的匀强电场的场强为E,场区宽度为L,紧挨着电场的是垂直纸面向外的两个匀强磁场区域,其磁感应强度分别为B和2B,三个场的竖直方向均足够长。一个质量为m,电量为q的带正电粒子,其重力不计,从电场的边界MN上的a点由静止释放,经电场加速后进入磁场,穿过中间磁场所用的时间 EMBED Equation.DSMT4 ,进入右边磁场后能按某一路径再返回到电场的边界MN上的某一点b,途中虚线为场区的分界面。求:
(1)中间场区的宽度d;
(2)粒子从a点到b点所经历的时间t;
(3)当粒子第n次返回电场的MN边界时与出发点之间的距离Sn。
答案
1.A
【解答】由于轻杆受两个球的弹力而平衡,故根据牛顿第三定律,杆对两球的弹力等大、反向,设大小为F,对两个球分别受力分析,如图所示: 根据平衡条件并结合正弦定理,有: EMBED Equation.DSMT4 , EMBED Equation.DSMT4 ,联立解得: EMBED Equation.DSMT4 ,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】利用两个小球的平衡方程结合正弦定律可以求出两个小球的质量之比。
2.D
【解答】解:万星做圆周运动时万有引力提供圆周运动的向心力有: EMBED Equation.DSMT4 =ma
A、因为 EMBED Equation.DSMT4 知,在轨道1上卫星的速率大于轨道3上的速率,故A错误;
B、因为ω= EMBED Equation.DSMT4 知,在轨道1上的角速度大于在轨道3上的角速度,故B错误;
C、因为a= EMBED Equation.DSMT4 知,在轨道1上经过Q点和轨道2上经过Q点的加速度大小相等,故C错误;
D、因为a= EMBED Equation.DSMT4 知,在轨道2上经过P点和轨道3上经过P点的加速度大小相等,故D正确;
故选D.
【分析】卫星做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力,据此可以分析不同半径上圆周运动的速度大小、角速度大小和加速度大小.
3.C
【分析】屏蔽服作用是在穿用后,使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面,从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害.等电位说明电势相等而不是等于0,等电势时电势差为0,电场强度为0。所以C正确,ABD错误。【点评】处在高压电场中的人体,会有危险电流流过,危及人身安全,因而所有进入高电场的工作人员,都应穿全套屏蔽服. 带电作业屏蔽服又叫等电位均压服,是采用均匀的导体材料和纤维材料制成的服装.其作用是在穿用后,使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽 面,从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害. 成套的屏蔽服装应包括上衣、裤子、帽子、袜子、手套、鞋及其相应的连接线和连接头.要求同学们能用物理知识解释生活中的现象,难度不大,属于基础题。
4.D
【分析】光从一种介质进入另一种介质叫光的折射,当光照射在两种介质的界面上时,会发生光的反射.要发生全反射,则必须光从光密介质进入光疏介质且入射角大于临界角。如图所示,A、入射角i逐渐增大时折射角r也逐渐增大,但不可能发生全反射现象,因为它是光疏进入光密的.故A错误;B、i逐渐减小时r也逐渐减小,也不可能发生全反射现象.因为它是光疏进入光密的.故B错误;C、i逐渐增大时r不会逐渐减小,也不可能发生全反射现象.故C错误;D、入射角i逐渐增大时折射角r也逐渐增大,但不可能发生全反射现象.故D正确;故选D。【点评】有光的折射时一定有光的反射,而有光的反射时不一定有光的折射。
5.B
【解答】将小球A的运动沿着水平方向和竖直方向正交分解,竖直分运动是竖直上抛运动,水平分运动是匀速直线运动,根据分运动公式,有:竖直分运动:-v0sinθ=v0sinθ-gt;水平分运动:x=v0cosθt;联立解得:x= EMBED Equation.DSMT4 ;A不符合题意;水平射程表达式为: EMBED Equation.DSMT4 ;由于两小球的水平射程相同,故两个小球的抛射角的两倍之和等于π,即两个小球的抛射角互余,故小球B的抛射角一定为 EMBED Equation.DSMT4 -θ,B符合题意;小球A运动时间为:tA= EMBED Equation.DSMT4 ;同理小球B运动时间为:tB= EMBED Equation.DSMT4 ;故两小球A、B在空中运行时间的比值为: EMBED Equation.DSMT4 ;C不符合题意;竖直分运动是竖直上抛运动,根据速度位移关系公式,有: EMBED Equation.DSMT4 ;故两小球A、B上升的最大高度的比值为: EMBED Equation.DSMT4 ;D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】利用小球A的抛射角和速率,求出小球A的水平初速度和竖直初速度,通过平抛运动的竖直方向计算出运动时间,再通过水平速度计算水平位移,利用A、B两小球的水平射程相同条件分析B小球的运动即可。
6.A
【解答】皮球竖直向上抛出,受到重力和向下的空气阻力,根据牛顿第二定律,有 EMBED Equation.DSMT4
根据题意,空气阻力的大小与速度的大小成正比,即 EMBED Equation.DSMT4
联立解得 EMBED Equation.DSMT4
由于速度不断减小,故加速度不断减小,到最高点速度为零,阻力为零,加速度为g,不为零。根据 EMBED Equation.DSMT4
有 EMBED Equation.DSMT4
由于加速度减小,则 EMBED Equation.DSMT4 也减小, EMBED Equation.DSMT4 也减小,即a-t图象的斜率不断减小。
故答案为:A。
【分析】皮球上升过程,利用牛顿第二定律结合阻力的变化可以判别加速度不断变化,利用加速度的变化可以判别速度变化量的变化进而判别图象斜率的变化。
7.C
【解答】使木块在木板上从左端滑向右端时,物块做减速运动,加速度 EMBED Equation.DSMT4
木板做加速运动,加速度是 EMBED Equation.DSMT4
当物块运动到木板最右端时恰好共速,则v0-at=a’t
由位移关系可知 EMBED Equation.DSMT4
联立解得:v0=4m/s。
故答案为:C。
【分析】利用牛顿第二定律可以求出物块和木板加速度的大小,结合共速的速度公式可以求出木块初速度的大小。
8.A,B
【解答】普朗克曾经大胆假设:振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍,这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子,A符合题意; α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转,这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一,B符合题意;由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要辐射一定频率的光子,同时电子的动能增大