《2023年高考物理(全国甲卷)模拟试卷(共10份)学生版+解析版.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023年高考物理(全国甲卷)模拟试卷(共10份)学生版+解析版.pdf(291页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2023年高考(全国甲卷)物理模拟试卷(一)注意事项:i .本试卷分第I卷(选择题)和第n卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答第I卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。3.回答第n卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。第I卷二、选择题:本题共8小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第1418题只有一项符合题目要求,第1921题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0
2、分。14.实验小组通过实验研究汽车在晴天干燥路面和雨天湿滑路面上的制动效果。在晴天干燥路面测试的初速度为3 0 m/s,从发出刹车指令到汽车停下的过程的v-x图像如图所示。在雨天湿滑路面测试的初速度为2 4 m/s,假设人的反应时间不变,从发出刹车指令到汽车停下的过程经过的位移与晴天干燥路面时相同。根据v-x图像及所给数据可以推断两种情况下汽车刹车的加速度大小之比。千:猴 为()A.5:4 B.5:3 C.4:3 D.3:215.2022年2月7日,我国运动员任子威、李文龙在北京冬奥会短道速滑男子1000米决赛中分获冠、亚军。如图所示为短道速滑比赛场地示意图,比赛场地周长约为111.12m,其
3、中直道长度为28.85m,弯道半径为8m。若一名质量为50kg的运动员在弯道紧邻黑色标志块做匀速圆周运动,转弯时冰刀与冰面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,运动员可看作质点,重力加速度g取lO m/s?,则()A.该运动员在弯道转弯时不发生侧滑的最大速度为4m/sB.该运动员在弯道转弯时不发生侧滑的最大速度为8nVsC.运动员受到冰面的作用力最大为100ND.运动员受到冰面的作用力最大为500N16.顿牟缀芥 是东汉王充在 论衡乱龙篇中记载的摩擦起电现象,意指摩擦后的带电琥珀能吸引轻小物体。现做如下简化:在某处固定一个电荷量为。的带正电的点电荷,在其正下方处有一个原子。在点电
4、荷的电场的作用下原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离点电荷与原子之间产生作用力你可能不会求解F,但是你可以通过物理分析进行判断,关于F的表达式,可能正确的是(式中改为静电力常量)()hA.F=0C.F2kQqh2B.1睾DD-八F-2丁kQql17.2021年2月1 0日,我国首次火星探测任务 天问一号 火星探测卫星顺利实施近火制动,完成火星捕获,正式踏入环绕火星轨道。假设火星可视为半径为R的均匀球体,探测卫星沿椭圆轨道绕火星运动,如图所示。椭圆轨道的 近火点 尸离火星表面的距离为2 R,远火点。离火星表面的距离为4 R,万有引力常量为G o下列说法正确的是()卫星A.若已知 天问一号
5、 在椭圆轨道运行的周期为T,火星的质量为与GT2B.若已知 天问一号 在椭圆轨道运行的周期为T,火星的第一宇宙速度 为 竿C.天问一号 在 近火点 尸和 远火点Q的加速度大小之比为2507D.天问一号 在 近火点P和 远火点。的速率之比为20118.一质量为?的小球用细线悬挂静止在空中(图甲),某时刻剪断细线,小球开始在空中下降,已知小球所受空气阻力与速度的大小成正比,通过传感器得到小球的加速度随下降速度变化的图像如图乙所示,已知重力加速度为g,下列说法臂堡的是()A.小球刚开始运动时的加速度4 =gB.小球下降的速度将会一直增大C.小球下降过程所受空气阻力/=吗 D.小球下降过程机械能的减少
6、等于克服空气阻力所做功1 9.皮带输送机普遍应用于交通、物流、食品等各行各业,完成物品的传输、装卸工作(如图甲),极大地提高了工作效率。如图乙,水平传送带在电动机带动下以恒定速率v运行,某时刻一个质量为,的快递包裹(可视为质点)以初速度加(vov)从传送带左端滑上传送带。若从包裹滑上传送带开始计时,为时刻物体的速度达到V,快递包裹与传送带间的动摩擦因数为。则该快递包裹在传送带上运动的过程中()甲A.物体先受到滑动摩擦力的作用,后受到静摩擦力的作用B.0切时间内,物体所受摩擦力对物体做功的功率越来越大C.若仅增大物体的初速度v0(vo仍小于V),则物体被传送的整个过程中传送带对物体所做的功也一定
7、增加D.电动机因传送该包裹而多消耗的电能为mgWo2 0.如图甲所示,自耦变压器的原线圈与N匝、半径为x的圆形线圈(图中未画全)相连,副线圈与定值电阻R构成回路,图示位置副线圈的匝数为原线圈匝数的;。线圈内有垂直线圈平面向里的磁场,磁感应强度按图乙所示规律变化。不考虑电阻随温度的变化以及线圈的电阻,下列说法正确的是()甲乙A.图示位置,定值电阻两端的最大电压为迈上M3TB.图示位置,定值电阻消耗的电功率为比可筑9T2 RC.若磁感应强度的变化周期减小,则变压器的输出功率将增大D.若自耦变压器的滑片尸顺时针转动,则通过原线圈的电流增大2 1.如图所示,水平粗糙地面上有两磁场区域,左右两磁场区域内
8、的匀强磁场宽度均为乙,磁感应强度大小分别为B和2 8,左磁场区磁场方向竖直向下,右磁场区磁场方向竖直向上,两磁场间距为2心 一个质量为匝数为、电阻为R、边长为L的正方形金属线框以速度vO水平向右进入左磁场区域,当金属线框刚离开右磁场区域时速度为匕,金属线框离开右磁场区运动一段距离后停下、金属线框与水平面间的动摩擦因数为“。关于金属线框的运动下列判断正确的是()2B%A一 /7 /7 /7L口B/,/2L 2 TA.金属线框穿过右磁场区域过程中通过金属线框的电荷量为0B.金属线框从刚进入左磁场时到最终停止的过程中一直做匀减速直线运动C.金属线框通过两个磁场区域全过程中产生的焦耳热为g/w:D.若
9、金属线框从刚进入左磁场区域到刚好完全进入左磁场区域过程所用时间为f,则金属线框刚好完全进入 左 磁 场 区 域 时 的 速 度 为%-2三mR第n卷三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第2225题为必考题,每个试题考生都必须作答。第3334题为选考题,考生根据要求作答。(-)必 考 题(共4 7分)22.(6分)某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款加速度测量仪,如图甲所示。轻弹簧的右端固定,左端与一小车固定,小车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小车上固定一指针,装置静止时,小车的指针恰好指在刻度尺正中间,图中刻度尺每一小格的长度为1cm。测定弹簧弹力与形变量的关系图线如图乙所
10、示:用弹簧测力计测定小车的质量,读数如图丙所示。重力加速度g取10m/s,(1)根据弹簧测力计的读数可知小车质量机=kg。(保留两位有效数字)(2)根据弹簧弹力与形变量的关系图线可知,弹簧的劲度系数上 N/m。(保留两位有效数字)(3)利用符号在图甲中刻度尺上方标出小车获得向右的、大小为lOm/sZ的加速度时指针所指的刻度位置。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)若将小车换为一个质量更大的小车,其他条件均不变,那么该加速度测量仪的量程将 o (选填 增大 或 减小)(5)加速度测量仪制作完成后,将刻度尺不同刻度对应的加速度大小标在尺上。在测量某次运动的过程中,该同学观察到指针由读数较大
11、的位置逐渐变小到读数几乎为0。图中可能表示该装置在这段时间内运动的V 7图像的是。23.(6分)某学习小组研究 不同的电阻测量方案对误差的影响。现有器材为:电源、电流表(量程0.6A)、电 压 表(量程3V)、待测定值电阻、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、开关、导线若干。实验步骤如下:用图甲和图乙电路分别测量待测电阻的阻值,请在图丙中按图甲用笔画线代替导线将电路补充完整将图丙中滑动变阻器的滑片P滑到 端(填e或 ),闭合开关,调节滑动变阻器,记录测量数据;根据测量数据在U-/坐标系中描点作图,得到图丁中的图线。和 从 则 线 对 应 的 测 量 值 是“线 是 采 用 图 (选填 甲 或
12、乙)电路测得的结果,理 由 是(要求论述有依据)为提高测量精度,在图甲电路中,用电流传感器代替电流表,电压传感器代替电压表,对同一电阻再次进行测量。得到对应的U-/图线c,拟合直线及表达式见图戊,认为其测量值等于真实值。相对误差反映测量的可信程度,相对误差公式为5=测量值-真实值真实值xlOO%。由步骤和可得图线a的相对误差为3=%(保留三位有效数字)。24.(14分)避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图竖直平面内,制动坡床视为水平面夹角为8(小角度)的斜面。一辆长L=12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为n/=23m/s时,车尾位于制动
13、坡床的底端,货物开始在车厢内向车头滑动。当货物在车厢内滑动了 s=4m时,车头距制动坡床顶端d=38m。再过一段时间,货车停止。己知空货车质量M是货物质量m的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数=0.4;货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。货物与货车分别视为小滑块和平板,取cos0=l,sin6=0.1,g=10m/s2。(1)求货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向;(2)请画出当货物在车厢内滑动时货车的受力示意图,并求出货车此时的的加速度的大小和方向;(3)求出制动坡床的长度。25.(18分)一种质谱仪的结构可简化为如图所示,粒子源释放出初速度可忽略不计的;H和:H
14、,粒子经直线加速器加速后由通道入口的中缝进入磁场区。该通道的上下表面是内半径为R、外半径为3R的半圆环。该通道置于竖直向上的匀强磁场中,正对着通道出口处放置一块照相底片,能记录粒子从出口射出时的位置。当直线加速器的加速电压为U。,;H沿 左 侧 通 道 中 心 线 射 入 磁 场 区,且恰好能击中照相底片的正中间位置,已知;H比荷为巨,则m(1)匀强磁场的磁感应强度以(2)照相底片上;H和;H所击中位置间的距离;(3)考虑加速电压有波动,在到(Uo+dU)之间变化,若要;H和:H在底片上没有重叠区域,求AU满足的条件。(-)选考题:共 1 5 分。请考生从2 道物理题中任选一题作答。如果多做,
15、则按所做的第一题计分。3 3.物理选修3-3 (1 5 分)(1)(6分)如图所示,一定质量的理想气体经历A 玲B、B 玲C、C 玲A三个变化过程,则:八 p/atm,B0 22.4 44.8(1)C 玲A过程中气体(选填 吸收 或 放出)热量,(选填 外界对气体”或 气体对外界”)做功。(2)已知理想气体在状态A时的温度是2 7 团,求气体在状态C时的温度 K o(2)(9分)如图所示的装置中,三支内径相等的玻璃管A,8和 C用细管连通。A、B两管上端等高,A管上端封闭,B管上端与大气相通,管内装有水银且A、8两管内的水银面等高,C管中的活塞可滑动且密封良好。4、B和 C竖直且整个装置平衡,
16、4、B管中的空气柱长度均为1 8 c m,C管中的水银柱足够长。现在将 C管中的活塞缓慢向上推,直到8管中的水银上升到管口。A管中封闭的气体可视为理想气体,活塞移动过程中整个装置的温度保持不变。已知大气压强P 0=7 5 c m H g,求:(1)2管中的水银上升到管口时,A管中气体的压强;(2)整个过程C管中的活塞向上移动的距离。34.物理选修3T (15分)(1)(6分)1834年,洛埃利用单面镜得到了光的干涉结果(称洛埃镜实验),光路原理如图所示,S为单色光源,M为一平面镜。S发出的光直接照射到光屏上与通过M反射的光叠加产生干涉条纹,当入射光波长变长,干涉条纹间距(选填 变大 变小 或
17、不变);如果光源S到平面镜的垂直距离与到光屏的垂直距离分别为a和L,光的波长为2,在光屏上形成干涉条纹间距离加:=。(2)(9分)如图所示,P、Q是在x轴上的两个波源,其横坐标分别为与=-4m,%=8 m。1=0时刻波源P开始沿着y轴正方向起振,波源Q开始沿着y轴负方向起振,两波源都一直做简谐运动,产生的两列简谐横波沿x轴相向传播。己知两波源振动周期均为T=2 s,波速均为v=2 m/s,振幅均为A=lm。求:(1)在03.5s时间内,位于x=3 m处的质点C通过的路程。(2)P、。之 间(不含P、Q)振动减弱点的个数及每个减弱点的横坐标。-I 及x E 19Gt z Z I 0 1-Z-2-
18、T l l l l l l l l l l T-d d-1lu/zf v2023年高考(全国甲卷)物理模拟试卷(一)注意事项:i .本试卷分第I 卷(选择题)和第n 卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答第I 卷时,选出每小题答案后,用 2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。3.回答第n 卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。第I 卷二、选择题:本题共8 小题,每小题6 分。在每小题给出的四个选项中,第 1418题只有一项符合题目要求
19、,第 1921题有多项符合题目要求。全部选对的得6 分,选对但不全的得3 分,有选错或不答的得0分。1 4.实验小组通过实验研究汽车在晴天干燥路面和雨天湿滑路面上的制动效果。在晴天干燥路面测试的初速度为3 0 m/s,从发出刹车指令到汽车停下的过程的v-x 图像如图所示。在雨天湿滑路面测试的初速度为2 4 m/s,假设人的反应时间不变,从发出刹车指令到汽车停下的过程经过的位移与晴天干燥路面时相同。根据v-x 图像及所给数据可以推断两种情况下汽车刹车的加速度大小之比。千:。海 为()A.5:4【答案】BB.5:3C.4:3D.3:2【详解】由图像可知在人的反应时间内,汽车在做匀速运动,位移为3
20、0 m,可得人的反应时间为f=2=lsV汽车刹车距离为*=其 由图可知在晴天干燥路面刹车距离为90m,刹车加速度大小为。干=郎 焉m/s2=5m/s2在雨天湿滑路面匀速和匀减速的总位移仍为1 2 0 m,则有乙=应+/二其中L=120m,M=24m/s,f=Is解得aa=3m/s2则两种情况下汽车刹车的加速度大小之比为心:.=5:3故选B.15.2022年2月7日,我国运动员任子威、李文龙在北京冬奥会短道速滑男子1000米决赛中分获冠、亚军。如图所示为短道速滑比赛场地示意图,比赛场地周长约为111.12m,其中直道长度为28.85m,弯道半径为8m。若一名质量为50kg的运动员在弯道紧邻黑色标
21、志块做匀速圆周运动,转弯时冰刀与冰面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,运动员可看作质点,重力加速度g取lOm/s?,则()A.该运动员在弯道转弯时不发生侧滑的最大速度为4m/sB.该运动员在弯道转弯时不发生侧滑的最大速度为8m/sC.运动员受到冰面的作用力最大为100ND.运动员受到冰面的作用力最大为500N【答案】A【详解】A B.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,运动员在弯道转弯时不发生侧滑的最大速度为丫,静摩擦力提2 _供向心力有j u m g=机上解得丫 =4m/s故B错误A正确:RCD.运动员在水平面内做匀速圆周运动需要的向心力为工=%L =100N竖1t方向受力平 衡
22、风=%=500NR所以运动员受到冰面的作用力F=/F:+F;a 5 ION故 CD错误。故选A.16.顿牟缀芥 是东汉王充在 论衡乱龙篇中记载的摩擦起电现象,意指摩擦后的带电琥珀能吸引轻小物体。现做如下简化:在某处固定一个电荷量为。的带正电的点电荷,在其正下方八处有一个原子。在点电荷的电场的作用下原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离/。点电荷与原子之间产生作用力厂。你可能不会求解F,但是你可以通过物理分析进行判断,关于F 的表达式,可能正确的是(式中火为静电力常量)()h i小AA.r户 一=Uo Rb.Fr-kQzq cC.rF -_-2k-Q-q-nD.r-2-:/l2h2 外【答
23、案】D【详解】由图可知负电荷中心比正电荷中心更靠近。,则。对负电荷中心的引力略大于对正电荷中心的斥力,即合力F 不为零;当/趋于零时,合力F 趋于零;当人趋于无限大时,合力F 也趋于零,考察四个选项中表达式满足上述条件的只有D项。故选D。17.2021年 2 月 1 0 日,我国首次火星探测任务 天问一号 火星探测卫星顺利实施近火制动,完成火星捕获,正式踏入环绕火星轨道。假设火星可视为半径为R 的均匀球体,探测卫星沿椭圆轨道绕火星运动,如图所示。椭圆轨道的 近火点 尸离火星表面的距离为2 R,远火点。离火星表面的距离为4 R,万有引力常量为G o 下列说法正确的是()A.若已知“天问一号 在椭
24、圆轨道运行的周期为T,火星的质量为叵G T2B.若已知 天问一号 在椭圆轨道运行的周期为T,火星的第一宇宙速度 为 竿C.天问一号 在 近火点P和 远火点”。的加速度大小之比为25:7D.天问一号 在 近火点P和 远火点Q的速率之比为2:1【答案】BI详解:1A.设绕火星表面附近运行的卫星周期 为 根据开普勒第三定律有修解得1宁 8设火星质量为M,根据牛顿第二定律有G华=M=专产故A错误;2nR 16?tRB.火星的第一宇宙速度为匕=彳=下=故B正确;MmC.根据牛顿第二定律有Gf =.所 以“天问一号 在 近火点P和 远火点Q的加速度大小之比为狞舞音故c错误;D.对了 天问一号 在 近火点
25、尸和 远火点Q附近很小一段时间A t内的运动,根据开普勒第二定律有g 3 3 R加=g力2 A f所以 天问一号 在 近火点P和 远火点”0的速率之比为=故D错误。故选Bo18.一质量为根的小球用细线悬挂静止在空中(图甲),某时刻剪断细线,小球开始在空中下降,已知小球所受空气阻力与速度的大小成正比,通过传感器得到小球的加速度随下降速度变化的图像如图乙所示,已知重力加速度为g,下列说法塔送的是()A.小球刚开始运动时的加速度4 =gB.小球下降的速度将会一直增大C.小球下降过程所受空气阻力/=?空%D.小球下降过程机械能的减少等于克服空气阻力所做功【答案】B【详解】A.某时刻剪断细线,小球只受重
26、力,则小球刚开始运动时的加速度/=g ,故A正确,不符合题,i*r.忌;B.当小球下降的速度使小球受到的空气阻力与重力相等时,合力为零,加速度为零,速度达到最大,之后以最大速度做匀速下降,故小球下降的速度不会一直增大,故B错误,符合题意;C.根据牛顿第二定律可得力g-/=改 由 图 乙可知-&v又4 =8联立解得/=我 故C正确,不符%合题意;D.根据功能关系可知,小球下降过程机械能的减少等于克服空气阻力所做的功,故D正确,不符合题意。故选B1 9.皮带输送机普遍应用于交通、物流、食品等各行各业,完成物品的传输、装卸工作(如图甲),极大地提高了工作效率。如图乙,水平传送带在电动机带动下以恒定速
27、率v运行,某时刻一个质量为,的快递包裹(可视为质点)以初速度vo(vov)从传送带左端滑上传送带。若从包裹滑上传送带开始计时,。时刻物体的速度达到V,快递包裹与传送带间的动摩擦因数为。则该快递包裹在传送带上运动的过程中()甲A.物体先受到滑动摩擦力的作用,后受到静摩擦力的作用B.0山时间内,物体所受摩擦力对物体做功的功率越来越大C.若仅增大物体的初速度%(vo仍小于v),则物体被传送的整个过程中传送带对物体所做的功也一定增加D.电动机因传送该包裹而多消耗的电能为mgW。【答案】BD【详解】A.由题意可知,物体先受向右滑动摩擦力做加速运动,速度与传送带相同后做匀速运动,匀速运动阶段不受摩擦力,故
28、 A 错误:B.0加时间内,物体所受摩擦力恒定为 吆,物体速度越来越大,摩擦力做功功率为P*可知摩擦力对物体做功的功率越来越大,故 B 正确;C.由动能定理知,整个过程中传送带对物体所做的功等于物体动能的增量,所以W增大,而木速度不变,动能增量减小,传送带对物体做的功减小,故 C 错误;D.电动机因传送该包裹而多消耗的电能等于传送带克服物体摩擦力所做的功。在 0切时间内,传送带的位移为x=%克服摩擦力所做的功为W =,f x =p m gv tQ故 D 正确。故选BD。2 0.如图甲所示,自耦变压器的原线圈与N 匝、半径为x 的圆形线圈(图中未画全)相连,副线圈与定值电阻R 构成回路,图示位置
29、副线圈的匝数为原线圈匝数的;。线圈内有垂直线圈平面向里的磁场,磁感应强度按图乙所示规律变化。不考虑电阻随温度的变化以及线圈的电阻,下列说法正确的是()A.图示位置,定值电阻两端的最大电压为逑泮B.图示位置,定 值 电 阻 消 耗 的 电 功 率 为 唱 翳C.若磁感应强度的变化周期减小,则变压器的输出功率将增大D.若自耦变压器的滑片P顺时针转动,则通过原线圈的电流增大【答案】BC【详解】A.由图乙可得磁感应强度为B=80sin学r由法拉笫电磁感应定律得圆形线圈中产生的感应电动势为:=N仃2=生幽cos型,所 以原线圈两端的最大电压为511m=22由%=%”得定2 T T T n n2值电阻两端
30、的最大电压为U2nm=H 厂 叫,A错误;B.定值电阻消耗的电功率 为.二/T J 8 M N假,B正确;-R 9T次C.若磁感应强度的变化周期减小,则感应电动势的最大值增大,有效值增大,副线圈两端的电压增大,定值电阻消耗的电功率即变压器的输出功率将增大,C正确;D.自耦变压器的滑片P顺时针转动,副线圈的匝数减小,副线圈两端的电压减小,通过副线圈的电流减小,山/可知通过原线圈的电流减小,D错 误.故 选BC。2 1.如图所示,水平粗糙地面上有两磁场区域,左右两磁场区域内的匀强磁场宽度均为3磁感应强度大小分别为B和2 8,左磁场区磁场方向竖直向下,右磁场区磁场方向竖直向上,两磁场间距为2&一个质
31、量为八匝数为,八 电阻为R、边长为心的正方形金属线框以速度丫0水平向右进入左磁场区域,当金属线框刚离开右磁场区域时速度为匕,金属线框离开右磁场区运动一段距离后停下、金属线框与水平面间的动摩擦因数为。关于金属线框的运动下列判断正确的是()2L 4*-乙司A.金属线框穿过右磁场区域过程中通过金属线框的电荷量为0B.金属线框从刚进入左磁场时到最终停止的过程中一直做匀减速直线运动C.金属线框通过两个磁场区域全过程中产生的焦耳热为阴;-J机V;-5川也D.若金属线框从刚进入左磁场区域到刚好完全进入左磁场区域过程所用时间为f,则金属线框刚好完全进入左磁场区域时的速度为%g r-必 兰tnR【答案】ACD【
32、详解】A.由法拉第电磁感应定律可知,平均感应电动势后=”由闭合电路欧姆定律可知,平均感应电流/=与 通过金属线框的电荷量g=/加 联立得4=等 金 属线框穿过右磁场区域过程中通过金属线框的磁R R通量变化量A中=0则金属线框穿过右磁场区域过程中通过金属线框的电荷量为0,故A正确;B.金属线框穿过磁场区域时,由于速度减小,则产生的感应电动势减小,导致安培力减小,做加速度减小的变减速直线运动,故B错误;C.设金属线框通过两个磁场区域全过程中产生的焦耳热为Q,金属线框从开始运动到离开右磁场区域过程,由能量守恒定律得g mv=/nmg(L+2L+L+L)+mvf+Q 解得 Q=g-g mv-5pmgL
33、 故 C 正确;D.金属线框进入左侧磁场过程中穿过金属线框的磁通量AO=BIS通过金属线框的电荷量q=吧?=旭设金属线框刚好完全进入左侧磁场区域时的速度大小为v,该过程,对金属线框,由动量定理得._;R2/3-BILt-pim gt=mv-机%其中 =q解得u=%-处-故D正确。故选ACDotnR第II卷三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第2225题为必考题,每个试题考生都必须作答。第3334题为选考题,考生根据要求作答。(-)必 考 题(共47分)22.(6分)某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款加速度测量仪,如图甲所示。轻弹簧的右端固定,左端与一小车固定,小车与测量仪底板之间的
34、摩擦阻力可忽略不计。在小车上固定一指针,装置静止时,小车的指针恰好指在刻度尺正中间,图中刻度尺每一小格的长度为1cm0测定弹簧弹力与形变量的关系图线如图乙所示:用弹簧测力计测定小车的质量,读数如图丙所示。重力加速度g取lOm/s。(1)根据弹簧测力计的读数可知小车质量,=kg。(保留两位有效数字)(2)根据弹簧弹力与形变量的关系图线可知,弹簧的劲度系数旌 N/m。(保留两位有效数字)(3)利用符号在图甲中刻度尺上方标出小车获得向右的、大小为10m/的加速度时指针所指的刻度位置。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)若将小车换为一个质量更大的小车,其他条件均不变,那么该加速度测量仪的量程将
35、 o (选填 增大 或 减小)(5)加速度测量仪制作完成后,将刻度尺不同刻度对应的加速度大小标在尺上。在测量某次运动的过程中,该同学观察到指针由读数较大的位置逐渐变小到读数几乎为0。图中可能表示该装置在这段时间内运动的v-t图像的是。【答案】0.20 40 减小 CD【详解】(1)1由图丙可得弹簧测力计的示数 为 弓=2.0 N,由二力平衡与广 mg解得小车质量m=kg=0.20kgg 10F 4(2)2由胡克定律尸=fcc可知弹簧的劲度系数k=;7rK y N/m =40N/mx 10 x10(3)3小车获得方向向右的4=10m/s2加速度时,可知弹簧处于伸长状态,设伸长量为巧,根据牛顿第二
36、定律冗=9 乂=例 联立解得 =5cm故小车获得向右的、大小为lOm/s?的加速度时指针所指的刻度位置如图所示甲2kx(4)设弹簧的最大形变量为%,根据牛顿第二定律何“=徵/解得可测量的最大加速度/=丝比可知若m将小车换为一个质量更大的小车,其他条件均不变,那么该加速度测量仪的量程将减小;(5)指针由读数较大的位置逐渐变小到读数几乎为0,说明小车的加速度逐渐减小到几乎为0,即小车可能做加速度逐渐减小的加速运动,最后做匀速运动,也可能做加速度逐渐减小的减速运动,最后静止或匀速运动,而y-f 图象的斜率绝对值表示加速度大小,故该装置在这段时间内运动的V 图像可能选项CD。23.(6 分)某学习小组
37、研究 不同的电阻测量方案对误差的影响。现有器材为:电源、电流表(量程0.6A)、电 压 表(量程3V)、待测定值电阻、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、开关、导线若干。实验步骤如下:用图甲和图乙电路分别测量待测电阻的阻值,请在图丙中按图甲用笔画线代替导线将电路补充完整将图丙中滑动变阻器的滑片P滑到 端(填e或 ),闭合开关,调节滑动变阻器,记录测量数据;根据测量数据在U-/坐标系中描点作图,得到图丁中的图线。和从则线对应的测量值是 C,“线 是 采 用 图 (选填甲或乙)电路测得的结果,理 由 是(要求论述有依据)。T戊为提高测量精度,在图甲电路中,用电流传感器代替电流表,电压传感器代替电压
38、表,对同一电阻再次进行测量。得到对应的U-/图线c,拟合直线及表达式见图戊,认为其测量值等于真实值。相对误差反映测量的可信程度,相对误差公式为5=测量值-真实值真实值xlOO%。由步骤和可得图线a的相对误差为6=%(保留三位有效数字)。【答案】接法 24.36.25 甲。线对应的测量值大于b 线对应的测量值,测量结果偏大,采用电流表内【详解】(1)卬由于电压表量程3 V,所以接线柱接3 V 量程,电流表与待测电阻串联与电压表并联,则电压表 3 V 接线柱接在待测电阻右侧接线柱上,滑动变阻器采用限流接法,因下端已经连接电路,则待测电阻右侧接线柱接在滑动变阻器的e 端或/端,补充完整线路如图所示。
39、(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P 滑到接入电路阻值最大处,即滑动变阻器的滑片P 滑到e 端;由图示图象可知,线对应的待测电阻测量值是。=箸=*=6.25 C选择电流表的外接法,由于电压表的分流作用,电流表测量值大于流经段的电流值,测量结果偏小;选择电流表的内接法,由于电流表的分压作用,电压表测量值大于以两端的电压值,测量结果偏大;。线对应的测量值大于匕线对应的测量值,所以线是采用电流表内接法,线是采用图甲电路测得的结果;结合图戊的U-/关系式可知待测电阻的真实值凡,=5.0 3。图线的相对误差为86.25-5.0 35.0 3x 1 0 0%=24.3%24.(1 4 分)避险车道是
40、避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图竖直平面内,制动坡床视为水平面夹角为6 (小角度)的斜面。一辆长L=1 2 m 的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为v/=23 m/s 时,车尾位于制动坡床的底端,货物开始在车厢内向车头滑动。当货物在车厢内滑动了 s=4 m 时,车头距制动坡床顶端d=3 8 m。再过一段时间,货车停止。已知空货车质量M是货物质量用的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数=0.4;货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。货物与货车分别视为小滑块和平板,取cose=l,sin6=0.1,g=10m/s2。(1)求货物
41、在车厢内滑动时加速度的大小和方向;(2)请画出当货物在车厢内滑动时货车的受力示意图,并求出货车此时的的加速度的大小和方向;(3)求出制动坡床的长度。【答案】(1)5m/s2,方向沿制动坡床向下;(2)示意图见解析,5.5m/s2,方向沿制动坡床向下:(3)【详解】(1)以货物为研究对象,由于货物相对车箱向前滑行,所受摩擦力向后,根据牛顿第二定律m g sin+喋cos=也解得a=5m/s2方向沿制动坡床向下。(2)货车受力示意图,如图所示98m根据牛顿第二定律M gsind+(M+ni)gcos0-p m gcos0 =Ma可得货车的加速度a,=5.5m/s2方向沿制动坡床向下。(3)根据位移
42、与时间的关系vot-at2-(vot-a t2)=s解得r=4s这段时间内,货车的位移s 货=卬-g a r =48m制动坡床的长度为s货+d +乙=98m25.(18分)一种质谱仪的结构可简化为如图所示,粒子源释放出初速度可忽略不计的;H和;H,粒子经直线加速器加速后由通道入口的中缝MN进入磁场区。该通道的上下表面是内半径为R、外半径为3 R 的半圆环。该通道置于竖直向上的匀强磁场中,正对着通道出口处放置一块照相底片,能记录粒子从出口射出时的位置。当直线加速器的加速电压为U。,;H沿左侧通道中心线MN射入磁场区,且恰好能击中照相底片的正中间位置,已知;H比荷为且,则m(1)匀强磁场的磁感应强
43、度8;(2)照相底片上;H和:H所击中位置间的距离;(3)考虑加速电压有波动,在(U 2 U)到(仇+A U)之间变化,若要;H和;H在底片上没有重叠区域,求 A U 满足的条件。【答案】制坐4 出小吟【详解】(1)由题意可知当质子恰好能击中照相底片的正中间位置时,其运动半径为r=R+R=2 R1设质子经过加速后获得的速度大小为也根据动能定理有Wo=耳 的2根据牛顿第二定律有8=若 联 立解得5$号(2)由于出 粒 子 的质量数是:H粒子的两倍,贝 H粒子的比荷为第一,设;H粒子和:H粒子经过加速后获2m得的速度大小分别为刃、也,根据动能定理有出。=;机片加。=,2 的;2 2根 据 牛 顿
44、笫 二 定 律 有=相二:稣 5 =2 加互联立解得=2/?,乃=2 及 H则照相底片上;H和;H所击中位置间的距离&c =2 4-2,i=4(a-1 次(3)由(2)问可知在相同的电压下:H粒子的偏转半径大于;H粒子的偏转半径,若要:H和;H在底片上没有重叠区域,则只 需 出 粒子的最小偏转距离大于:H粒子的最大偏转距离即可,则对于:H粒子有“。)=:2 加吃“;451 18 =2 加殳也整理有4 而1,=2&7?2公”对于;H粒子有q(UQ+A U)=gmv*=%整理有k =2R”片 则需要 2,而整理有公。华(-)选考题:共 1 5 分。请考生从2 道物理题中任选一题作答。如果多做,则按
45、所做的第一题计分。3 3.物 理选修3-3 (1 5 分)(1)(6分)如图所示,一定质量的理想气体经历A 玲 氏B 3 C、C 玲A三个变化过程,则:(1)C 玲A过程中气体(选填吸收或放出)热量,(选填外界对气体”或气体对外界”)做功。(2)已知理想气体在状态A时的温度是2 7 ,求气体在状态C时的温度 K。【答案】吸 收 气 体 对 外 界 1 5 0【详解】(1)囚C+4过程中气体压强不变,体积变大,则温度升高,气体对外做功,内能增加,则气体吸收热量;一 匕 从 A到 C由盖吕萨克定律可知苔=解得7 (-0.5 7;t=1 5 0KlA lC(2)(9分)如图所示的装置中,三支内径相等
46、的玻璃管4、8和C用细管连通。A、B两管上端等高,A管上端封闭,B管上端与大气相通,管内装有水银且A、B两管内的水银面等高,C管中的活塞可滑动且密封良好。4、B和C竖直且整个装置平衡,儿B管中的空气柱长度均为1 8 c m,C管中的水银柱足够长。现在将C管中的活塞缓慢向上推,直到B管中的水银上升到管口。A管中封闭的气体可视为理想气体,活塞移动过程中整个装置的温度保持不变。已知大气压强P0=7 5 c m H g,求:(1)B管中的水银上升到管口时,A管中气体的压强;(2)整个过程C管中的活塞向上移动的距离。【答案】(1)Pi=9 0c m H g;(2)L =2 1 c m【详解】(1)因为开
47、始时A、B管中的空气柱长度相等,所以A管中的压强p=7 5 cm H g设B管中的水银上升到管口时,4管中空气柱的长度为x,玻璃管的横截面积为S。8管中的水银上升到管口时,A管中气体的压强P i =(岛+x)cm H g理想气体的等温变化得“S=PW解得x =15 cm,pt=9 0 cm H g(2)4管中水银柱上升的高度九=川-孙B管中水银柱上升的高度也=/?A、8管中增加的水银都来源于C管,所以C管中活塞上升的距离等于A、8管上升的水银柱的高度之和,所以C管活塞上升距离L =%解得L =21cm34.物理选修3Y(15分)(1)(6分)1834年,洛埃利用单面镜得到了光的干涉结果(称洛埃
48、镜实验),光路原理如图所示,S为单色光源,M为一平面镜。S发出的光直接照射到光屏上与通过“反射的光叠加产生干涉条纹,当入射光波长变长,干涉条纹间距(选填 变大 变小 或 不变);如果光源S到平面镜的垂直距离与到光屏的垂直距离分别为和L,光的波长为2,在光屏上形成干涉条纹间距离叔=。【详解】根据双缝干涉相邻条纹之间的距离公式=当%增大,条纹间距增大。a2d =2相邻两条亮纹间距离心=当/1。2a(2)(9分)如图所示,P、Q是在x轴上的两个波源,其横坐标分别为少=-4m,%=8 m。时刻波源户开始沿着),轴正方向起振,波源Q开始沿着y轴负方向起振,两波源都一直做简谐运动,产生的两列简谐横波沿x轴
49、相向传播。已知两波源振动周期均为T=2 s,波速均为v=2 m/s,振幅均为A=lm。求:(1)在03.5s时间内,位于x=3 m处的质点C通过的路程。(2)P、。之 间(不含P、Q)振动减弱点的个数及每个减弱点的横坐标。【答案】(1)2m;(2)振动减弱点的个数是5。横坐标分别是-2m,0,2m,4m,6m【详解】(1)设波源尸、。产生的波分别经时间小灯传到C点,则公 生=3.5s;“变=2.5sV V波源。产生的波先传到质点C,从fQ=2.5s时刻开始振动,在03.5s时间内,波源尸产生的波没有传到质点C,经过的时间/=ls,刚好是半个周期。设通过路程为S/,则E=2A =2m(2)设波长
50、为九则2=uT=4 m lll于f=0时刻波源P开始沿着y轴正方向起振,波源。开始沿着),轴负方向起振,若x轴上某点到P、。的距离差是半波长的偶数倍,则该点振动减弱。设振动减弱点的横坐标为X,贝I(X。-x)-(x-Xp)(n=0,2,4,.);T m x 0,减速阶 段 电 梯 加 速 度 电 梯 下 行 时,先加速,再匀速,后减速,可知加速阶段电梯加速度4,0。A B.题图乙是加速度先小于零,再等于零,后大于零,故题图甲是电梯下行状态,B错误A正确;C D.题图丁是加速度先大于零,再等于零,后小于零,故题图丙是电梯上行状态,CD错误。故选A。1 5.内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐。如图,把