必刷卷05——【高考三轮冲刺】2023年高考物理考前20天冲刺必刷卷(辽宁专用)(原卷版+解析版)
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2023年高考物理考前信息必刷卷05
辽宁专用
辽宁高考物理考试题型为7(单选题,每题4分)+3(多选题,每题6分)+2(实验题,6+8分)+3(解答题,10+12+18分),辽宁作为新高考地区,物理学科自2021年开始自主命题。
近年的高考题,依据高中课程标准,“内容不超范围,深度不超要求”,为减少“机械刷题,死记硬背”的效益,试题回归课本,加强考教衔接。考察重点放在思维品质和综合应用所学知识,解决实际问题的能力上。
而实际教学过程中,很多同学的学习,重点放在“高频考点”上,因此对一些细节之处,掌握不够,甚至未掌握,将未答出、答错的题,认为是偏题,高考不考,这是很错误的想法。
该卷中,精选一些看起来并非是“高频考点”,却实实在在是教材中有,同时在考察范围内的试题。要求同学们能联系实际生活,并解决问题。
如本卷中的第3题,选出教材中出现的图片,对光学部分的知识点及应用进行考察;第4题,通过对关联速度的考察,同时要求同学们会判断超、失重;第8题,电容器的动态变化分析,既考察了静电场部分的知识点,同时考察了力与运动的关系;第9题,考察了与我们生活学习相关的远距离输电问题等等。
本卷的重点是,注重细节,查缺补漏,对所学知识点能正确应用。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分,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.磁吸无线充电宝本身具有磁性,手机可以直接吸附在充电上进行无线充电,手机不与桌面接触,手机和充电宝整体由图示位置缓慢转至竖直,两者始终保持相对静止。若充电宝与手机间的磁吸力大小保持恒定,则( )
A.手机始终受到三个力的作用
B.充电宝对手机的弹力不变
C.充电宝对手机的摩擦力逐渐减小
D.充电宝对手机的作用力不变
【答案】D
【详解】A.手机受重力、垂直于接触面的弹力和磁吸力、沿接触面向上的静摩擦力,手机和充电宝整体由图示位置缓慢转至竖直,两者始终保持相对静止,所以手机始终受到四个力的作用,故A错误;
BC.根据平衡条件有;;手机和充电宝整体由图示位置缓慢转至竖直,则逐渐增大,F吸不变,可知静摩擦力增大,充电宝对手机的弹力减小,故BC错误;
D.根据平衡条件可知,充电宝对手机的作用力始终与手机的重力平衡,所以充电宝对手机的作用力不变,故D正确。
2.如图所示,图甲为原子核的比结合能与质量数关系曲线,图乙为原子核的平均核子质量与原子序数的关系曲线,根据两曲线,下列说法正确的是( )
A.根据图甲可知,核的结合能约为7MeV
B.根据图甲可知,核的结合能比核的结合能更大
C.根据图乙可知,核D裂变成核E和F的过程中,比结合能减小
D.根据图乙可知,若A、B能结合成C,结合过程一定要吸收能量
【答案】B
【详解】A.图甲中核的比结合能约为7MeV,但图中不能看出核的比结合能,因此不能计算核的结合能,A错误;
B.根据图甲可知,核比核的比结合能略小,但核子数越多,结合能越大远大于,因此核的结合能比核的结合能大,B正确;
C.将D分裂成E、F,由图乙可知是平均核子质量较大的原子核分裂成平均核子质量较小的原子核,分裂过程存在质量亏损,释放能量,因此生成核的比结合能将增大,C错误;
D.若A、B能结合成C,由图乙可知是平均核子质量较大的原子核结合成平均核子质量较小的原子核,结合过程存在质量亏损,释放能量,D错误。
3.如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图均来自物理课本,下列说法正确的是( )
A.图甲为双缝干涉示意图,若换成频率更高的单色光照射双缝,则实验得到的条纹间距应该更大
B.图乙为光照到圆盘上得到的衍射图样
C.图丙为劈尖干涉的示意图,两玻璃片间垫有一些纸片,若从两玻璃片之间抽出部分纸片,则从上往下看可以观察到条纹间距变小
D.图丁所示为相机拍摄车前挡玻璃的照片,右图中能明显减弱汽车玻璃表面反射光是利用了薄膜干涉原理
【答案】B
【详解】A.根据,若改用频率较高的单色光照射,则波长变小,其他条件保持不变,则得到的干涉条纹间距将变小,故A错误;
B.图乙为光照到圆盘上得到的衍射图样,也叫泊松亮斑,故B正确;
C.抽去纸片后空气层的倾角变小,相当于减小了d,故相邻亮条纹(或暗条纹)之间的距离变大,干涉条纹间距变大,故C错误;
D.相机拍摄时减弱了玻璃表面的反射光,是在照相机镜头前增加偏振片过滤掉了反射的光,应用了偏振原理,故D错误;
4.质量为m的物体,在汽车的牵引下由静止开始运动,当汽车的速度为v时,细绳与水平面间的夹角为,则下列说法中正确的是( )
A.此时物体的速度大小为
B.此时物体的速度大小为
C.若汽车做匀速运动,则绳子上的拉力等于物体的重力
D.若汽车做匀速运动,则绳子上的拉力大于物体的重力
【答案】D
【详解】AB.小车的运动可以看成是两个分运动的合成,一个是沿绳子拉伸方向的分运动,另一个垂直绳子方向绕滑轮转动的分运动,将小车的速度分解成沿绳子方向的分速度和垂直于绳子的分速度,物体上升的速度等于小车沿绳子方向的分速度,故有;A B错误;
CD.若汽车做匀速运动,即汽车速度v保持不变,绳子与水平面的夹角减小,由;可知物体的速度增大,物体向上做加速运动,加速度方向向上,合力方向向上,绳子拉力大于物体重力,C错误,D正确。
5.如图甲所示,一定质量理想气体的状态沿1→2→3→1的顺序作循环变化。若改用乙图像表示这一循环,乙图中表示可能正确的选项是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】AB.根据,结合图像甲中关系可知的过程,体积不变,增加,增加。故AB错误;
CD.过程,等压降温,则体积减小,的过程为等温过程,则与成反比。故C错误,D正确。
6.北京时间2022年11月30日,“神舟十五号”载人飞船与“天和”核心舱成功对接,6名宇航员“胜利会师”。如图所示,对接前,飞船沿圆轨道I运行,核心舱在距地面约高度的轨道Ⅱ运行。飞船从I加速到达Ⅱ轨道与核心舱完成对接,对接后共同沿轨道Ⅱ运行。下面说法正确的是( )
A.对接前,飞船与地心的连线和核心舱与地心的连线在相同时间内扫过的面积相同
B.对接后航天员处于完全失重状态
C.对接后飞船的运行速度等于
D.飞船对接前机械能大于对接后机械能
【答案】B
【详解】A.对接前,飞船和和核心舱在不同的轨道上,所以它们与地心的连线在相同时间内扫过的面积不相同,故A错误;
B.对接后航天员随飞船及核心舱一起在万有引力作用下做匀速圆周运动,航天员仅受到地球的引力作用,处于完全失重状态,故B正确;
C.飞船绕地做匀速圆周运动时,有;可得;当r等于地球半径时,运行速度为7.9km/s,与核心舱对接后,r大于地球半径,所以运行速度小于7.9km/s,故C错误;
D.飞船从I到II轨道需要加速,所以机械能增加,则飞船对接前机械能小于对接后机械能,故D错误。
7.如图所示电路中,灯泡A,B的规格相同,电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略。下列说法正确的是( )
A.开关S由断开变为闭合时,A,B同时变亮,之后亮度都保持不变
B.开关S由断开变为闭合时,B先亮,A逐渐变亮,最后A,B一样亮
C.开关S由闭合变为断开时,A,B闪亮一下后熄灭
D.开关S由闭合变为断开时,A闪亮一下后熄灭,B立即熄灭
【答案】D
【详解】AB.开关S由断开变为闭合时,根据电感线圈的自感现象可知,A,B同时变亮,随着线圈上的电流逐渐增大,最终稳定时,线圈为可视为导线。则A灯逐渐变暗直至熄灭,电路中总电阻减小,则B灯逐渐变亮。故AB错误;
CD.开关S由闭合变为断开时,B立即熄灭,电感线圈电流不能突变为0,则会充当电源,回路中A灯变亮,之后线圈中电流减小,直至A灯熄灭。故C错误,D正确。
8.如图所示,平行板电容器经开关S与电池连接,S闭合后,板间a处有一带电的小液滴,液滴处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.S闭合后,将B板稍向下移,则液滴将向下加速运动
B.S闭合后,将B板稍向上移,则液滴仍将保持静止
C.将开关S断开后,将B板稍向左平移,则液滴将向上加速运动
D.将开关S断开后,将B板稍向右平移,则液滴仍将保持静止
【答案】AC
【详解】A.开关闭合后,A、B板间电势差不变,将B板稍向下移,由场强与电势差关系
场强变小,电场力变小,由于初始状态,带电的小液滴保持静止;电场力竖直向上,所以电场力变小后,液滴将向下加速运动,选项A正确;
B.开关闭合后,A、B板间电势差不变,将B板稍向上移,由场强与电势差关系;场强变大,电场力变大,由于初始状态,带电的小液滴保持静止;电场力竖直向上,所以电场力变大后,液滴将向上加速运动,选项B错误;
CD.充电后,将开关断开,电容器电荷量不变,由平行板电容器电容决定式和定义式;由场强与电势差关系可得;将B板稍向右平移或者向左平移,正对面面积减小,场强变大,电场力变大,液滴将向上加速运动,选项C正确,D错误。
9.如图所示是电能输送示意图,输电线总电阻为r,理想升压变压器原、副线圈匝数之比为n1:n2= 11:50,理想降压变压器原、副线圈匝数之比为n3:n4= 10:1。发电机的瞬时值表达式为,用电器的电压为90V,电流为5A。则( )
A.升压变压器副线圈电压为1000V
B.输电线上的电流为1A
C.输电线上的电阻为200Ω
D.升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率
【答案】AC
【详解】A.根据发电机的瞬时值表达式知,输入端电压的有效值为;由;得U2 = 1000V,A正确;
B.由;得输电线电流为I3 = 0.5A,B错误;
C.由;得U3 = 900V,输电线上的电阻为;C正确;
D.由于输电线电阻功率损失,升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率,D错误。
10.“碳中和”、“低碳化”、“绿色奥运”是北京冬奥会的几个标签。本次冬奥会运行超1000辆氢能源汽车,是全球最大的一次燃料电池汽车示范。某款质量为M的氢能源汽车(如图所示)在一次测试中,沿平直公路以恒定功率P从静止启动做直线运动,行驶路程x,恰好达到最大速度。已知该车所受阻力恒定。下列说法正确的是( )
A.车速从0增至的过程中,该车做变加速直线运动
B.启动过程中,牵引力对车做的功为
C.车速从0增至的加速时间为
D.车速为时,车的加速度大小为
【答案】AC
【详解】A.汽车以恒定功率P启动,根据;可知,启动过程中,速度增大,则牵引力减小,根据牛顿第二定律有;可知,加速度减小,则车做加速度减小的加速运动,A正确;
B.根据题意,可知汽车受到的阻力为;启动过程中,根据动能定理有;牵引力对车做的功为;B错误;
C.根据题意,可知汽车受到的阻力为;车速从0增至的过程中,根据动能定理有;联立解得;C正确;
D.车速为时,汽车的牵引力为;根据牛顿第二定律有;解得;D错误。
二.实验题(本大题共2小题,共14.0分。第一小题6分,第二小题8分)
11.一位同学用如图1所示的实验装置来探究恒力作用下物体速度v与位移x的关系,请你回答下列问题:
(1)关于该实验,下列说法中正确的是___________。
A.需要调节气垫导轨使其保持水平
B.需要保证檀码的质量远小于滑块的质量
C.实验中每次释放滑块时要确保滑块到光电门的距离保持不变
D.测量滑块的位移时,应测量固定在滑块上的遮光条释放点到光电门间的距离
(2)为了测量滑块到达光电门时的速度,需先测量遮光条的宽度。用游标卡尺测量测量遮光条宽度时的情景如图2所示,则该遮光条的宽度为d=___________mm。
(3)若某次测量,传感器显示遮光条通过光电门的时间,则遮光条通过光电门的速度为v=___________m/s(保留3位有效数字),将这一速度作为遮光条中线到达光电门时的瞬时速度,则理论上讲“测量值”较“真实值”___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】 D 3.15 1.23 偏小
【详解】(1)[1]AB.考查学生对实验原理的理解,本实验只需要保证“外力恒定”即可,不需要测量外力,故A、B错误;
C.实验目的是测“速度v随位移x变化的规律”,位移是“变量”,需要改变滑块释放时距离光电门的距离,故C错误;
D.该实验是借助遮光条来测滑块的速度的,故测位移时应测量遮光条到光电门的距离,故D正确。
(2)[2]由图2可知,实验所用为“20分度”的游标卡尺,其游标尺的最小分度值为
而图中显示“游标尺的第3个刻度”与“主尺6mm刻度线”对齐,所以,主尺与有标尺的零刻度线间的距离即两测量爪间的距离,亦即遮光条的宽度为
(3)[3]根据瞬时速度的定义可知,遮光条通过光电门的瞬时速度近似为
[4]因滑块做匀加速直线运动,根据推论<;所以理论上看,测量速度v小于遮光条中线到达光电门的速度,故填“偏小”。
12.物理兴趣小组的同学在测量待测电阻的阻值时,由于没有电压表,需先测量满偏电流为的电流计G的内阻,再将G改装成一量程为的电压表.实验室提供了如下的实验器材:
A.电流计G量阻,内阻R约为几百欧姆
B.量程的电流表A
C.最大电阻为的滑动变阻器
D.最大电阻为的滑动变阻器
E.电阻箱
F.电动势为的电源,内阻约为几欧姆
G.开关、导线若干
(1)利用如图(a)所示的电路按如下实验步骤测量电流计的内阻R;
①调节滑动变阻器的滑动触头P的位置最左端。断开、闭合,移动滑动触头P直到电流计的指针满偏;
②保持闭合及滑动变阻器的滑动触头P的位置不变,闭合;
③调节电阻箱的阻值直到电流计的指针指在满偏的处,此时电阻箱的读数为,则电流计G的内阻R=________。
(2)(a)电路图中,滑动变阻器应为________(填“”或“”)。
(3)将该电流计G与定值电阻串联可得量程为的电压表,则该定值电阻________。
(4)该实验小组的同学接着利用如图(b)所示的电路测量的阻值,通过调节图(b)中滑动变阻器的滑动触头,读出电流计G的读数为,电流表的读数为,则测得的阻值大小为________。
(5)由于电流计G内阻的测量存在系统误差,的测量值________真实值(填“大于”或“小于”或“等于”)。
【答案】 300 R2 9.7 485 小于
【详解】(1)③[1]根据;电流计G的内阻;R=
(2)[2]由“半偏法”测量电流表内阻的原理可知,当闭合开关时,认为电路中的总电流不变,这样必须要求滑动变阻器的阻值比电流计的内阻大得多,即滑动变阻器应该选择R2;
(3)[3]根据得9.7
(4)[4]根据;代入数据得485
(5)电压表改装时,当闭合开关时,实际上电路中的总电阻变小,总电流偏大,当电流计的指针指在满偏的处时,电阻箱的电流比偏大,所以电阻箱的电阻偏小,若用改装后的电压表测量某电路电压,电压表两端的电压偏小,即电压测量值小于真实值,的测量值小于真实值。
三.解答题(本大题共3小题,共40.0分。第一小题10分,第二小题12分,第三小题18分)
13.水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧,舞者的手有规律的振动传导至袖子上,给人一种“行云流水”的美感。如图(a),一列简谐横波沿x轴传播,实虚线分别为时刻和时刻的波形图,P、Q分别是平衡位置为和的两质点,图(b)为质点Q的振动图像求:
(1)波的传播方向和波速大小;
(2)的大小;
(3)从时刻起,质点P第一次到达位移最大处所需要的时间。
【答案】(1)波沿x轴正方向传播,40m/s;(2),(n=0、1、2、3.....);(3)0.175s
【详解】(1)由图(b)图像可知时刻,质点Q沿着y轴正向振动,根据平移法可知波沿x轴正方向传播,再由图可知,;
则波速为
(2)根据题意可知,(n=0、1、2、3…);
解得,(n=0、1、2、3......)
(3)波沿x轴正方向传播,根据平移法可知,质点P第一次到达位移最大处的时间即波传播的时间,则
14.如图所示,传送带以速度顺时针传动,P、Q间距离,紧挨传送带右侧放置一质量的木板B。一质量为的滑块(可看作质点)以的速度从传送带的左端滑上传送带,到达右端时,刚好与传送带共速。滑块滑出传送带时与木板B发生弹性碰撞,碰后滑块被反弹回传送带上,继续在传送带上运动,已知重力加速度,试求:
(1)滑块m第一次从传送带左端滑到右端的过程中,由于摩擦产生的热量;
(2)滑块m被反弹后在传送带上运动过程中相对传送带滑动的距离。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)从P运动到Q的过程中,对物体m只有到摩擦力做功,由动量定定理可得;
解得
则可知滑块在传送带上做减速运动的加速度大小为
则减速所用的时间为
可知滑块的对地位移为
传送带对地的位移为
可得相对位移为
则因摩擦产生的热量为
(2)由题意知滑块与木板发生弹性碰撞,则碰撞前后动量守恒,机械能守恒,有
,
解得反弹速度,方向水平向左
设碰撞后滑块向左运动直至速度减为零这一过程中运动的位移为,则根据运动学公式有
解得
在此过程中运动的时间为
在此时间内传送带向右移动的位移为
滑块速度减为零后开始反向做匀加速直线运动,可知滑块向右滑动速度会达到并恰好离开传送带,在此时间内传送第向右运动的位移为,故可得滑块m被反弹后在传送带上运动过程中相对传送带滑动的距离为
15.如图α粒子源可以每秒发射出个α粒子,其初速度均为,进入电压为的加速电场,从电场中射出后与静止在反应区A点的铍核发生核反应,两个反应产物垂直于边界EF飞入探测区,探测区有一圆形磁场和粒子探测器,圆形磁场半径为,其内存在磁感应强度为的匀强磁场,圆形磁场边界与EF相切,探测器与EF平行且距圆心距离为。实验中根据碰撞点的位置便可分析核反应的生成物。为简化模型,假设每个α粒子均可与铍核发生核反应,实验中探测器上有两个点(P点和Q点)持续受到撞击,点A、O、P在一直线上,且,打在P点粒子50%穿透探测器,50%被探测器吸收,其中穿透的粒子能量损失75%,打在Q点的粒子全部被吸收。已知质子和中子的质量均为,原子核的质量为核子的总质量,质子电量为,不计粒子间相互作用(核反应过程除外)求:
(1)α粒子射出加速电场后的速度大小;
(2)写出核反应方程,判断打在P、Q点的分别是什么粒子,计算其速度大小;
(3)探测器上P点每秒受到的撞击力大小。
【答案】(1);(2)见解析;(3)
【详解】(1)α粒子在电场中运动过程中,根据动能定理可得
解得
(2)由于打在P点的粒子在磁场中不偏转,故此粒子不带电,因此打在Q点的粒子为碳原子核,打在P点为中子,核反应方程为
对于碳核,在磁场中运动轨迹如图所示
出磁场时速度方向与OP的角度为θ,做圆周运动的轨道半径为R,由几何关系得
即;则
即;洛伦兹力提供碳核做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律有
解得
核反应过程中,根据动量守恒可得
解得
(3)P点,对于吸收的中子,由动量定理得;
对于穿透的中子,由动量定理得
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