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备战2023年高考物理押题卷07(辽宁卷)
展开一、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.为了测试某品牌新能源汽车的性能,在同一平直轨道上对该汽车进行了①②两次实验,其速度大小v随时间t的变化关系如图所示,第②次实验中变速阶段加速度的大小相同;两次实验中汽车所受阻力大小相等且恒定,汽车运动距离相等。则第①次与第②次实验中汽车运动的时间之比为( )。
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】根据v-t图像围成的面积表示位移,可得
解得;所以第①次与第②次实验中汽车运动的时间之比为2:3,故选B。
2.“超导托卡马克”(EAST)是我国自行研制的可控热核反应实验装置。设该实验反应前氘核()的质量为m1,氚核()的质量为m2,反应后氦核()的质量为m3,中子()的质量为m4,真空中光速为c。下列说法中不正确的是( )
A.这种装置中发生的核反应方程是
B.由核反应过程质量守恒可知m1+m2=m3+m4
C.核反应放出的能量等于(m1+m2-m3-m4)c2
D.这种装置与我国大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理不相同
【答案】B
【详解】A.根据质量数与电荷数守恒可知,可控热核反应装置中发生的核反应方程是;A正确;
B.核反应过程中质量数守恒,但核反应过程中存在质量亏损,即m1+m2>m3+m4;B错误;
C.核反应过程中的质量亏损为Δm=m1+m2-m3-m4;则释放的核能ΔE=(m1+m2-m3-m4)c2C正确;
D.这种装置的核反应是轻核聚变,我国大亚湾核电站所使用核装置的核反应是重核裂变,它们的核反应原理不同,D正确。
此题选择不正确的,故选B。
3.2022年2月15日,北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中,中国选手苏翊鸣最终夺冠。运动员重心的运动过程简化后如图所示,已知B、C两点间的水平距离为A、B两点间水平距离的n倍,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.B、C两点间的竖直高度是A、B两点间竖直高度的n倍
B.B、C两点间的竖直高度是A、B两点间竖直高度的倍
C.到达C点时水平速度的大小是在A点时水平速度大小的n倍
D.到达C点时竖直速度的大小是在A点时竖直速度大小的倍
【答案】B
【详解】AB.从A点到B点的斜抛运动可以看作从B点到A点的平抛运动的逆过程,而B点到C点的过程也可以看作平抛运动,二者初速度大小相等,已知B、C两点间的水平距离为A、B两点间水平距离的n倍,则根据;可得,B、C两点间运动时间为A、B两点间运动时间的n倍,根据平抛运动竖直位移时间关系式可得;故A错误,B正确;
水平方向做匀速直线运动,故到达C点时水平速度的大小与在A点时水平速度大小相等,C错误;
D.根据竖直速度与时间的关系可得故C正确,D错误。
4.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,时刻的波形如图中实线所示,时刻的波形如图中的虚线所示,则( )
A.时刻质点的运动方向向下B.波的周期可能为
C.波的频率可能为D.波的传播速度可能为
【答案】C
【详解】A.根据题意,由同侧法可知,时刻质点的运动方向向上,故A错误;
B.根据题意可知解得;可知,当时,周期为,时,周期为,由于为整数,则波的周期不可能为,故B错误;
C.由公式可得,波的频率为可知,当时,频率为,故C正确;
D.由图可知,该波的波长为,由公式可得,波的传播速度为;由于为整数,则波的传播速度不可能为,D错误。
5.如图所示,OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径,一束由a、b两种单色光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃,分别从B、C点射出。则( )
A.a光在玻璃中的传播速度大于b光
B.对于同一障碍物,a光衍射现象比b光明显
C.a光在玻璃中的传播时间小于b光
D.用同一装置做双缝干涉实验时,a光形成的干涉图样的条纹间距小于b光
【答案】D
【详解】A.根据折射定律;由光路图可知,a光的折射角小于b光的折射角,由于入射角相同,则玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率,即;根据;可知a光在玻璃中的传播速度小于b光的,故A错误;
B.由于玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率,可知a光的波长小于b光的波长,对于同一障碍物,波长越长,衍射现象越明显,则b光衍射现象比a光明显,故B错误;
D.根据;用同一装置做双缝干涉实验时,由于a光的波长小于b光的波长,可知a光形成的干涉图样的条纹间距小于b光的,故D正确;
C.设半圆柱体玻璃横截面的半径为,光的入射角为,折射角为,则有
根据几何关系可知光在玻璃中传播的距离为;光在玻璃中传播的速度为;联立可得光在玻璃中的传播时间为;由于入射角相同,可知a光在玻璃中的传播时间等于b光的,故C错误。
6.如图所示,将一个倾角为45°的光滑斜面固定在水平地面上,斜面上方固定一半径为的半圆形框架,框架由粗糙的细杆做成,细杆上套一个轻小圆环A,A上连一长度为的轻绳,轻绳另一端连小球(可视为质点),开始时轻绳与斜面平行。现给小圆环施加一始终沿半圆形细杆切线方向的拉力,使圆环缓慢移动,直到轻绳竖直,整个过程小球位置不变,圆环重力不计,则下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力逐渐变小B.小球对斜面的压力逐渐变大
C.半圆形杆对圆环A的摩擦力逐渐变大D.拉力逐渐变小
【答案】C
【详解】AB.对小球B进行受力分析
由受力分析结合牛顿第三定律,可知小球B对斜面的压力逐渐变小,细绳的拉力逐渐变大,故AB错误;
CD.对小圆环A进行受力分析则;;因为逐渐增大,,所以不断增大,即半圆形杆对A的弹力逐渐增大,所以摩擦力不断增大,所以拉力F逐渐变大,故C正确,D错误。故选C。
7.2020年5月5日,长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场成功首飞,将新一代载人飞船试验船送入太空,若试验船绕地球做匀速圆周运动,周期为T,离地高度为h,已知地球半径为R,万有引力常量为G,则( )
A.试验船的运行速度为
B.地球的第一宇宙速度为
C.地球的质量为
D.地球表面的重力加速度为
【答案】B
【详解】A.试验船的运行速度为,故A错误;
B.近地轨道卫星的速度等于第一宇宙速度,根据万有引力提供向心力有;根据试验船受到的万有引力提供向心力有;联立两式解得第一宇宙速度;故B正确;
C.根据试验船受到的万有引力提供向心力有;解得故C错误;
D.地球重力加速度等于近地轨道卫星向心加速度,根据万有引力提供向心力有;根据试验船受到的万有引力提供向心力有;联立两式解得重力加速度故D错误。
8.图中的虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面。两个带电粒子M、N(重力忽略不计)以平行于等势面的初速度射入电场,运动轨迹分别如图中和所示。已知M是带正电的粒子。则下列说法中正确的是( )
A.N一定也带正电
B.a点的电势高于b点的电势,a点的场强大于b点的场强
C.带电粒子M的动能增大、电势能减小
D.带电粒子N的动能增大、电势能减小
【答案】CD
【详解】A.根据偏转情况,带正电的M粒子向右偏,电场力向右,则电场线向右。N粒子向左偏,电场力向左,则N必带负电,故A错误;
B.电场线向右,a点的电势高于b点的电势,该电场是匀强电场,a点的场强等于b点的场强,故B错误;
CD.电场力对M、N粒子均做正功,两粒子都是电势能减小,动能增大,故C.D正确。
9.如图甲所示,正方形导线框固定在匀强磁场中,磁感线方向与导线框所在平面垂直,初始时刻磁场方向垂直纸面向里,且规定垂直纸面向里为正方向,匀强磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,已知导线框的边长为,总电阻为,下列说法正确的是( )
A.时间内,导线框中电流的方向始终为
B.时间内,导线框始终有扩张的趋势
C.时间内,边受到的安培力大小为
D.时间内,通过导线框的电荷量为
【答案】AD
【详解】AB.时间内,导线框中的磁通量先垂直纸面向里减小,后垂直纸面向外增大,根据楞次定律可知,导线框先有扩张后有缩小的趋势,结合安培定则可知,导线框中电流的方向始终为,选项A正确,B错误;
C.时间内,穿过导线框的磁通量变化率不变,即感应电流大小不变,由于匀强磁场的磁感应强度先变小后变大,因此边受到的安培力先变小后变大,选项C错误;
D.时间内,通过导线框的电荷量;选项D正确。
10.为了保证乘客的安全,通常情况下在进入火车站前应对旅客携带的物品安检,安检时将物品无初速度地放到沿水平方向向右传送的运输带一端,已知运输带以恒定的速度匀速传动,如图甲所示,整个过程中物品的速度随时间的变化规律如图乙所示。物品可视为质点,且质量为,运输带两端相距,经测量该物品在运输带上留下了一条长为的划痕,重力加速度g取。则下列说法正确的是( )
A.整个过程中,物品始终受到向右的摩擦力
B.物品与运输带间的动摩擦因数为0.25
C.运输带对物品摩擦力的冲量大小为
D.整个过程因传送该物品多消耗的电能为
【答案】BC
【详解】A.由图乙可知,物品在内做匀加速直线运动,则运输带对物品的摩擦力为滑动摩擦力,方向沿运输带水平向右;末物品与运输带具有相同的速度,则的时间内物品所受的摩擦力为零,故A错误;
B.在内物品加速的位移为;物品匀速的位移为在内运输带的位移为;又;;由以上可解得;
则物品加速时的加速度大小为;由牛顿第二定律得;代入数据解得;故B正确;
C.物体在运输带上加速时受摩擦力的作用,匀速时不受摩擦力,则运输带对物品摩擦力的冲量为;故C正确;
D.由能量守恒定律得因传送物品多消耗的电能为;故D错误。
故选BC。
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.某实验小组为改装一电子秤,选用器材如下:电动势为3V的电源(内阻不计)、量程为0~3V的理想电压表、阻值为5的定值电阻R0、阻值随长度均匀变化的电阻丝R(长度为0.05m,总阻值为25)、轻弹簧(电阻不计)、托盘、开关、导线等,实验原理如图甲所示;电阻丝的滑动端与轻弹簧上端相连,当托盘中没有放重物时,滑动触头恰好指在电阻丝的最上端,此时电压表示数为零,g取10m/s2。
(1)图甲中,定值电阻R0的主要作用是________;
(2)弹簧所受弹力F与其形变量L的关系如图乙所示,该弹簧的劲度系数为________N/m;若按图甲进行实验,则电压表示数U与被测重物质量m成________(选填“正比”或“反比”)关系;
(3)某同学利用相同的器材提出另一实验方案,如图丙所示,若按此方案进行实验,则U与被测重物质量m的关系式为_______(用m表示);
(4)对比甲与丙两种方案,你觉得哪个方案更优,并说出你的理由:__________。
【答案】 防止出现短路,保护电源 10000 正比 甲方案更优,因为电压表示数与重物质量成正比关系,电子秤的刻度可以在电压表上均匀标示出来
【详解】(1)[1]定值电阻R0的主要作用是:防止电路出现短路,避免电路中电流过大,烧坏电源,从而起到保护电源的作用;
(2)[2]由图像可得,图像的斜率表示弹簧的劲度系数,即
[3]对于图甲,设滑动变阻器总长度为L,当托盘中放入质量为m的重物时,此时有;则;则电压表的示数为;故电压表示数U与被测重物质量m成正比关系;
(3)[4]若按图丙方案进行实验,则电压表示数U与被测重物质量m的关系式为;;联立可得
(4)[5]对比甲与丙两种方案,显然甲方案更优,因为甲方案中电压表示数与重物质量成正比关系,电子秤的刻度可以在电压表上均匀标示出来。
12.图1是验证动量守恒定律的装置,气垫导轨上安装了1、2两个光电门,两滑块上均固定一竖直遮光条。
(1)小组成员甲先用螺旋测微器测量滑块A上的挡光片宽度dA如图2所示,小组成员乙用游标卡尺测量滑块B上遮光条dB的宽度如图3所示,则dA=___________mm,dB=___________mm;
(2)实验前,接通气源后,在导轨上轻放一个滑块,给滑块一初速度,使它从轨道右端向左运动,发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为使导轨水平,可调节Q使轨道右端___________(选填“升高”或“降低”)一些。
(3)测出滑块A和遮光条的总质量为mA,滑块B和遮光条的总质量为mB,将滑块B静置于两光电门之间,将滑块A静置干光中门1右侧,推动A,使其获得水平向左的速度,经过光电门1并与B发生碰撞且被弹回,再次经过光电门1。光电门1先后记录的挡光时间为、,光电门2记录的挡光时间为,则实验中两滑块的质量应满mA___________mB(选填“>”、“<”或“=”),滑块A、B碰撞过程动量守恒的表达式___________(请用题目中给出的已知量表示)。
【答案】 6.690#6.689#6.691 5.5 降低 <
【详解】(1)[1] 挡滑块A上的挡光片宽度
[2] 游标卡尺的读数是主尺读数(1mm的整数倍)加上游标尺的读数,图中的读数为
(2)[3] 滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间,说明通过光电门1的速度小于通过光电门2的速度,为使导轨水平,可调节Q使轨道右端降低一些。
(3)[4] 要使滑块A与滑块B碰撞后反弹,则应该满足mA<mB
[5] 取向左为正方向,碰撞前动量
碰撞后A动量
碰撞后B动量
滑块A、B碰撞过程动量守恒的表达式
即
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.如图,一圆柱形气缸固定在水平地面上,用质量m=1kg、横截面积S=1000cm2的活塞密封着一定质量的理想气体,跨过光滑定滑轮的轻绳两端分别连接着活塞和一质量M=12kg的重物,左、右侧的绳均竖直,活塞与气缸之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等且为10N,开始时缸内气体的温度为t=27℃,压强为p=0.9×105Pa,活塞与气缸底部的距离为H=50cm,重物与水平地面的距离为h=10cm,外界大气压为p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2,现对缸内气体缓慢加热,求:
(1)重物恰好开始下降时缸内气体的温度;
(2)重物刚与地面接触时缸内气体的温度。
【答案】(1)330K;(2)396K
【详解】(1)以气缸中的气体为研究对象,初态:温度,压强;
末态(重物恰好开始下降时):温度,设气缸中气体压强为;活塞处于平衡状态,由力的平衡条件有
解得;
气缸中的气体做等容变化,由查理定律有
解得
(2)活塞从开始运动至重物刚好与地面接触过程中,设末态温度为T2,气体做等压变化,初末状态的体积为,
由盖-吕萨克定律有
解得
14.如图1所示,“滑草”是最近几年比较流行的运动项目,为保证安全,现在有的滑草场修建如图2所示模型。斜面滑道CD与水平地面AB的夹角,在底端右侧有一半径的竖直圆弧轨道BE与AB相切,B为切点。其中CD的长度,DB之间距离。一个质量的游客(可视为质点)从C点由静止开始下滑,恰好到达E点。游客与倾斜直轨道和水平轨道的动摩擦因数均为,且经过D、B两点时速率不发生改变,忽略空气阻力,,,。求:
(1)游客到达斜面底端D时重力的瞬时功率;
(2)游客达B点时,对圆弧轨道的压力大小;
(3)从B到E的过程中,摩擦力对旅客做的功。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)游客从到过程,根据动能定理可得;
解得;
游客到达斜面底端D时重力的瞬时功率为;
(2)游客从到过程,根据动能定理可得;
解得;
游客达B点时,根据牛顿第二定律可得;
解得;
根据牛顿第三定律可知,游客达B点时,对圆弧轨道的压力大小为。
(3)从B到E的过程中,根据动能定理可得;
解得
15.如图所示,平行板器件中,电场强度和磁感应强度相互垂直;边长为的正方体区域内有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为,电量为的粒子(重力不计),从左端以某一速度沿虚线射入平行板器件后做直线运动。粒子自平行板器件出来后,从正方形的中心垂直进入磁场区域。求:
(1)粒子进入磁场区域时的速率;
(2)若粒子由正方形中心垂直飞出磁场区域,则粒子在正方体区域内运动的时间;
(3)若粒子能从正方形区域内飞出磁场区域,则磁感应强度大小的范围。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)粒子射入平行板器件后做直线运动则
解
(2)粒子由正方形中心垂直飞出磁场区域,根据题意分析,可得粒子在磁场中运动的轨道半径;
粒子在正方体区域内运动的时间为四分之一周期,即;
粒子在磁场中运动周期;
解得
(3)在磁场中运动时洛伦兹力提供了向心力;
若粒子能从正方形区域内飞出磁场区域,作出粒子的临界轨迹图如图所示,由几何关系可知粒子从正方形左侧离开磁场时运动的轨道半径;
对应匀强磁场;
粒子从正方形右侧离开磁场时;
解得;
对应匀强磁场;
若粒子能从正方形区域内飞出磁场区域,则磁感应强度大小的范围为;
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