内蒙古乌拉特前旗第六中学2023届高三5月热身考试物理试题
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这是一份内蒙古乌拉特前旗第六中学2023届高三5月热身考试物理试题,共15页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容,欢迎下载使用。
内蒙古乌拉特前旗第六中学2023届高三5月热身考试物理试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.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、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
2、一试探电荷在电场中自A点由静止释放后,仅在电场力的作用下能经过B点。若、分別表示A、B两点的电势,EA、EB分别表示试探电荷在A、B两点的电势能,则下列说法正确的是( )
A.> B.EA > EB
C.电势降低的方向就是场强的方向 D.电荷在电势越低的位置其电勢能也越小
3、在如图所示的变压器电路中,a、b端输入有效值为U的正弦式交变电压,原线圈电路中接有一个阻值为R0的定值电阻,副线圈电路中接有电阻箱R,变压器原副线圈的匝数比为1:3.若要使变压器的输出功率最大,则电阻箱的阻值为( )
A.9R0 B. C.3R0 D.
4、空间存在一静电场,x轴上各点电势随x变化的情况如图所示。若在-x0处由静止释放一带负电的粒子,该粒子仅在电场力的作用下运动到x0的过程中,下列关于带电粒子的a-t图线,v-t图线,Ek-t图线,Ep-t图线正确的是( )
A. B. C. D.
5、一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示,A、B两质点间距为8m,B、C两质点平衡位置的间距为3m,当t=1s时,质点C恰好通过平衡位置,该波的波速可能为( )
A.m/s B.3m/s
C.5m/s D.11m/s
6、如图所示,为某静电除尘装置的原理图,废气先经过机械过滤装置再进入静电除尘区、图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹,A、B两点是轨迹与电场线的交点,不考虑尘埃在迁移过程中的相作用和电荷量变化,则以下说法正确的是
A.A点电势高于B点电势
B.尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度
C.尘埃在迁移过程中做匀变速运动
D.尘埃在迁移过程中电势能始终在增大
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、下列说法正确的是( )
A.液体中的扩散现象是由分子间作用力造成的
B.理想气体吸收热量时,温度和内能都可能保持不变
C.当两分子间距从分子力为0(分子间引力与斥力大小相等,且均不为0)处减小时,其分子间的作用力表现为斥力
D.液体的饱和汽压不仅与液体的温度有关而且还与液体的表面积有关
E.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行的
8、在光滑水平面上,小球A、B(可视为质点)沿同一直线相向运动,A球质量为1 kg,B球质量大于A球质量。如果两球间距离小于L时,两球之间会产生大小恒定的斥力,大于L时作用力消失。两球运动的速度一时间关系如图所示,下列说法正确的是
A.B球质量为2 kg
B.两球之间的斥力大小为0. 15 N
C.t=30 s时,两球发生非弹性碰撞
D.最终B球速度为零
9、下列说法中正确的是( )
A.分子运动的平均速率可能为零,瞬时速度不可能为零
B.液体与大气相接触时,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引
C.空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示
D.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体
E.随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小
10、如图所示,一束红光从空气射向折射率n=种玻璃的表面,其中i为入射角,则下列说法正确的是( )
A.当i=45°时会发生全反射现象
B.无论入射角i为多大,折射角r都不会超过45°
C.当入射角的正切值tani=,反射光线与折射光线恰好相互垂直
D.光从空气射入玻璃,速度减小
E.若将入射光换成紫光,则在同样入射角i的情况下,折射角r将变大
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)某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材有一个电流表、一个电阻箱R、一个1Ω的定值电阻R0,一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验,测得的数据如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
R(Ω)
4.0
10.0
16.0
22.0
28.0
I(A)
1.00
0.50
0.34
0.25
0.20
(1)该同学为了用作图法来确定电池的电动势和内电阻,若将R作为直角坐标系的纵坐标,则应取____________作为横坐标。
(2)利用实验数据在给出的直角坐标系上画出正确的图象__________________。
(3)由图象可知,该电池的电动势E=_________V,内电阻r=_________Ω。
12.(12分)在探究加速度与力、质量的关系的实验中,某同学设计了如图所示的实验装置,通过加减小车中砝码改变小车和砝码的总质量M(含拉力传感器),加减砂桶中砂子改变砂桶和砂子的总质量m,用拉力传感器测出轻绳的拉力大小F。
(1)用此装置探究加速度与质量的关系时,___________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。
(2)用此装置探究加速度与力的关系时,___________(填“需要”或“不需要”)满足Mm。
(3)用此装置探究加速度与质量的关系,保持m不变,且已平衡摩擦力,当小车和砝码的总质量较小时,可能不满足Mm的情况,此时加速度a与的关系图像正确的是___________。
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,两根形状相同、足够长的光滑金属导轨固定,相互平行,间距为L,两连接点a、b连线垂直于所有导轨,左底端接有阻值为R的电阻。倾斜导轨所在平面与水平面夹角为,平面内有磁感应强度为、方向垂直于平面向上的匀强磁场;水平导轨在同一水平面,所在区域有磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场。阻值为R、质量为m的相同导体杆A、B,A在倾斜导轨上,B在水平导轨上,都垂直于导轨。开始时,A以初速度开始沿倾斜导轨向上滑行,B在外力作用下保持静止;A上滑通过距离x到达最高点时(此时A仍在倾斜导轨上),B瞬间获得一个水平初速度并在外力作用下以此速度做匀速直线运动(B始终在水平导轨上并保持与导轨垂直),A恰能静止在倾斜导轨上。求:
(1)在A上滑的过程中,电阻R上产生的热量;
(2)B做匀速运动速度的方向、大小;
(3)使B做匀速运动的外力的功率。
14.(16分)如图(a),木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,木板上有一质量为m=1kg的物块,始终受到平行于斜面、大小为8N的力F的作用。改变木板倾角,在不同倾角时,物块会产生不同的加速度a,如图(b)所示为加速度a与斜面倾角的关系图线。已知物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力。求:(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)图线与纵坐标交点a0的大小;
(2)图线与θ轴重合区间为[θ1,θ2],木板处于该两个角度时的摩擦力指向何方?在斜面倾角处于θ1和θ2之间时,物块的运动状态如何?
(3)如果木板长L=2m,倾角为37°,物块在F的作用下由O点开始运动,为保证物块不冲出木板顶端,力F最多作用多长时间?
15.(12分)间距为的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成,如图所示,倾角为θ的导轨处于大小为,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅰ中,水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3的“联动双杆”(由两根长为的金属杆,和,用长度为L的刚性绝缘杆连接而成),在“联动双杆”右侧存在大小为,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅱ,其长度大于L,质量为,长为的金属杆,从倾斜导轨上端释放,达到匀速后进入水平导轨(无能量损失),杆与“联动双杆”发生碰撞后杆和合在一起形成“联动三杆”,“联动三杆”继续沿水平导轨进入磁场区间Ⅱ并从中滑出,运动过程中,杆、和与导轨始终接触良好,且保持与导轨垂直。已知杆、和电阻均为。不计摩擦阻力和导轨电阻,忽略磁场边界效应。求:
(1)杆在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小;
(2)联动三杆进入磁场区间II前的速度大小;
(3)联动三杆滑过磁场区间II产生的焦耳热
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】
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。
2、B
【解析】
A.当试探电荷带正电时,,当试探电荷带负电时,由于试探电荷所带电荷性质未知,故A错误;
B.因试探电荷由静止释放,只在电场力作用下能从A运动到B,故无论带何种电荷,电场力总对电荷做正功,电荷的电势能一定减小,故B正确;
C.电势降落最快的方向是场强的方向,故C错误;
D.负电荷在电势越低的位置电势能越高,故D错误。
故选B。
3、A
【解析】
理想变压器原线圈接有电阻,可运用等效电阻法把副线圈的电阻箱搬到原线圈上,则
得
而等效的全电路要使外电阻R效的功率最大,需要
满足可变电阻的功率能取最大值,解得
故A正确,BCD错误。
故选A。
4、B
【解析】
AB、由图可知,图像的斜率表示电场强度,从到的过程中电场强度先减小后增大,受到沿x轴正方向的电场力先减小后增大,粒子的加速度也是先减小后增大,在位置加速度为零;粒子在运动过程中,粒子做加速度运动,速度越来越大,先增加得越来越慢,后增加得越来越快,故B正确,A错误;
C、粒子在运动过程中,受到沿x轴正方向的电场力先减小后增大,根据动能定理可知图像的斜率先变小再变大,在位置的斜率为零,故C错误;
D、由于粒子带负电,根据电势能可知,变化规律与变化规律相反,故D错误;
图线正确的是选B。
5、C
【解析】
由图读出波长λ=8m.波向右传播,质点C恰好通过平衡位置时,波传播的最短距离为1m,根据波形的平移法得:t=(n+1/8)T或(n+5/8)T,n=0,1,2…,,则波速v==(8n+1)m/s 或v=(8n+5)m/s;当n=0时:v=1m/s或5m/s,当n=1时:v=9m/s或13m/s,当n=2时:v=17m/s或21m/s,故选C.
【点睛】
本题的解题关键是运用波形平移法,得到时间与周期的关系式,得到波速的通项,再研究特殊值.
6、B
【解析】沿电场线方向电势降低,由图可知,B点的电势高于A点电势,故A错误;由图可知,A点电场线比B点密集,因此A点的场强大于B点场强,故A点的电场力大于B点的电场力, 则A点的加速度大于B点的加速度,故B正确;放电极与集尘极间建立非匀强电场,尘埃所受的电场力是变化的.故粒子不可能做匀变速运动,故C错误;由图可知,开始速度方向与电场力方向夹角为钝角,电场力做负功,电势能增大;后来变为锐角,电场力做正功,电势能减小;对于全过程而言,根据电势的变化可知,电势能减小,故D错误.故选B.
点睛:本题考查考查分析实际问题工作原理的能力,解题时要明确电场线的分布规律,并且能抓住尘埃的运动方向与电场力方向的关系是解题突破口.
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、BCE
【解析】
A.扩散现象是分子无规则热运动的表现,A错误;
B.理想气体吸收热量时,若同时对外做功,根据热力学第一定律可知温度和内能可能不变,B正确;
C.当两分子间距从分子力为0处减小时,分子引力和分子斥力均增大,由于斥力增大的快,其分子间作用力表现为斥力,C正确;
D.液体的饱和汽压与液体的表面积无关,D错误;
E.由热力学第二定律可知,一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行的,E正确。
故选BCE。
8、BD
【解析】
当两球间距小于L时,两球均做匀减速运动,因B球质量大于A球质量可知B球加速度小于A球的加速度,由v-t图像可知:;;由牛顿第二定律:,解得mB=3mA=3kg,F=0.15N,选项A错误,B正确; 由图像可知,AB在30s时刻碰前速度:vA=0,vB=2m/s;碰后:v'A=3m/s,v'B=1m/s,因可知t=30 s时,两球发生弹性碰撞,选项C错误;由图像可知,两部分阴影部分的面积应该相等且都等于L,可知最终B球速度为零,选项D正确.
9、BDE
【解析】
A.分子做永不停息的做无规则运动,其平均速率不可能为零,而瞬时速度可能为零,故A错误;
B.表面张力的微观解释为液体表面层的分子间距较大,表现为引力,故B正确;
C.空气绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示,故C错误;
D.晶体具有规则的几何形状,有一定的熔点,物理性质表现为各向异性,非晶体则没有规则的几何形状,没有一定的熔点,物理性质表现为各向同性,二者在一定的条件下可以相互转化,例如,天然水晶是晶体,而熔化以后再凝结的水晶(即石英玻璃)就是非晶体,故D正确;
E.随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,当分子距离小于r0时,分子力为斥力,距离增大时分子斥力做正功,分子势能减小;当分子距离大于r0时,分子力为引力,距离增大时分子引力做负功,分子势能增大,故E正确。
故选BDE。
10、BCD
【解析】
A.光线从空气进入玻璃中时,由光疏射向光密介质,不可能会发生全反射现象,选项A错误;
B.根据当i=90°时r=45°,可知无论入射角i为多大,折射角r都不会超过45°,选项B正确;
C.当反射光线与折射光线恰好相互垂直时,则
解得
选项C正确;
D.光从空气射入玻璃,由光疏射向光密介质,速度减小,选项D正确;
E.若将入射光换成紫光,则由于紫光的折射率大于红光,则在同样入射角i的情况下,折射角r将变小,选项E错误。
故选BCD。
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、I-1/A-1 6.0(5.8~6.2) 1.0(0.8.~1.2)
【解析】
(1)[1]根据闭合电路欧姆定律,有
公式变形,得到
所以若将R作为直角坐标系的纵坐标,则应取作为横坐标;
(2)[2]运用描点法作出图象:
(3)[3][4]对比一次函数y=kx+b,R相当于y,E相当于k,相当于x,(-r-R0)相当于b;故
E=k
-r-R0=b
解得:
E=k
r=-b-R0
所以由图象可知,该电池的电动势E=6.0V,内电阻r=1.0Ω。
12、需要 不需要 D
【解析】
(1)[1].在探究“加速度与力、质量关系”的实验中,用此装置探究“加速度与质量”的关系时,需要平衡摩擦力,否则绳子的拉力大小就不等于小车的合力;
(2)[2].用此装置探究“加速度与力”的关系时,不需要满足M≫m,因为绳子的拉力通过力传感器来测量的;
(3)[3].用此装置探究“加速度与质量”的关系,保持m不变,当小车和砝码的总质量较小时,但仍不满足M≫m的情况时,虽然控制F不变,但改变小车的质量过程中,绳子的拉力会明显减小的,因此a与的图象斜率减小,故ABC错误,D正确。
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),方向向右;(3)
【解析】
(1)当A上滑到最高点时,速度减为零,设电路中产生的总热为,由能量守恒
由于B与R并联后与A串联,设电阻R上产生的热量为Q,则
解得
(2)要使A静止在倾斜导轨上,受到的安培力沿倾斜导轨向上,根据右手定则、左手定则,B做匀速运动速度的方向向右。
设B杆匀速运动的速度大小为v,其中的感应电动势为E,流过A杆的电流为,流过B杆的电流为,则
解得
(3)使B做匀速运动的外力大小为F,做功的功率为P,则
解得
14、 (1)6m/s2 (2)θ1时,沿斜面向下,θ2时,沿斜面向上;静止 (3)3.1s
【解析】
(1)当木板水平放置时,物块的加速度为a0
此时滑动摩擦力
f = μN = μmg=0.2×1×10 N=2N
由牛顿第二定律
求得
m/s2=6m/s2;
(2)当木板倾角为θ1时,摩擦力沿斜面向下;当木板倾角为θ2时,摩擦力沿斜面向上;当θ角处于θ1和θ2之间时物块静止;
(3)力F作用时间最长时,撤去力后物块滑到斜面顶端时速度恰好减小到零。
设力F作用时物块的加速度为a1,由牛顿第二定律得:
撤去力F后物块的加速度大小为a2,由牛顿第二定律:
设物块不冲出木板顶端,力F最长作用时间为t
则撤去力F时的速度
v=a1t
由题意有:
由以上各式得:
15、 (1) (2) 1.5m/s (3)0.25J
【解析】
沿着斜面正交分解,最大速度时重力分力与安培力平衡
(1)感应电动势
电流
安培力
匀速运动条件
代入数据解得:
(2)由定量守恒定律
解得:
(3)进入B2磁场区域,设速度变化大小为,根据动量定理有
解得:
出B2磁场后“联动三杆”的速度为
根据能量守恒求得:
综上所述本题答案是:(1) (2) 1.5m/s (3)0.25J
【点睛】
本题比较复杂,根据动能定理求出ab棒下落到轨道低端时的速度,再利用动量守恒求出碰后三者的速度,结合动量定理求出进出磁场的初末速度之间的关系,并利用能量守恒求出系统内增加的热量。