安徽省定远中学2023届高三下学期高考押题卷(二)物理试卷(含答案)
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1、居室装修中常用的大理石等天然石材,若含有铀、钍等元素就会释放出放射性气体氡,氡会经呼吸道进入人体并停留在体内发生衰变,放射出α、β、γ射线,这些射线会导致细胞发生变异,引起疾病。一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为。以下说法正确的是( )
A.衰变后钍核的动能等于α粒子的动能
B.衰变后钍核的动量与α粒子的动量相同
C.衰变后α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量
D.铀核的比结合能大于其衰变后的钍核的比结合能
2、科学家经过深入观测研究,发现月球正逐渐离我们远去,并且将越来越暗。有地理学家观察了现存的几种鹦鹉螺化石,发现其贝壳上的波状螺纹具有树木年轮一样的功能,螺纹分许多隔,每隔上波状生长线在30条左右,与现代农历一个月的天数完全相同。观察发现,鹦鹉螺的波状生长线每天长一条,每月长一隔。研究显示,现代鹦鹉螺的贝壳上,每隔生长线是30条,中生代白垩纪是22条,侏罗纪是18条,奥陶纪是9条。已知地球表面的重力加速度为10m/s.地球半径为6400km,现代月球到地球的距离约为38万公里。始终将月球绕地球的运动视为圆周轨道,由以上条件可以估算奥陶纪月球到地球的距离约为( )
A. B. C. D.
3、如图所示,在倾角的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为和的可视为质点的小球a和b,两球之间用一根长为的轻杆相连,小球b距水平面的高度。两球由静止开始下滑到光滑水平面上,不计球与水平面碰撞时的机械能损失,取,下面对系统下滑的整个过程说法正确的是( )
A.a球机械能守恒 B.b球机械能守恒
C.a球机械能的增加量为0.667J D.b球机械能的增加量为0.667J
4、如图甲为手机及无线充电器,图乙为充电原理示意图。无线充电器能给手机充电正是因为两者内部有线圈存在,当电源的电流通过无线充电器的送电线圈会产生变化的磁场,手机端的受电线圈靠近该磁场就会产生电流,成功实现无线充电。下列说法中正确的是( )
A.受电线圈的匝数一定比送电线圈的多
B.cd间输出的是直流电
C.cd间输出的功率等于ab间输入的功率
D.若图乙所示的磁感应强度在增大,c点的电势高于d点
二、多选题
5、如图甲所示,在平静的水面下深h处有一个点光源s,它发出的两种不同颜色的a光和b光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域,该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光圆形区域周围为环状区域,且为a光的颜色(见图乙)设b光的折射率为,则下列说法正确的是( )
A.在水中,a光的波长比b光小
B.在水中,a光的传播速度比b光大
C.复色光圆形区域的面积为
D.在同一装置的杨氏双缝干涉实验中,a光的干涉条纹比b光窄
6、如图所示,在等边三角形三个顶点A、B、C处,分别固定三个点电荷,电荷量分别为、、。过点C作AB边的垂线,垂足为O,过点A作BC边的垂线,垂足为P,两垂线交于M点。取无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )
A.将一个正电荷从O点移到M点电势能减小
B.O点电势低于P点电势
C.M点电势低于P点电势
D.P点场强大小大于O点场强大小
7、“山河已无恙,英雄归故乡!”机场以“过水门”最高礼遇迎接第八批志愿军烈士遗骸回家,图甲中“水门”正前方的机场引导车沿直线从静止开始向前引导“运-20”穿过“水门”。若“运-20”和引导车过水门时所受合外力与时间图像如图乙所示,时间内,图中“运-20”图线与t轴所围成的面积与引导车图线与t轴所围成的面积之比为k,“运-20”和引导车在时间内的位移之比为n。则( )
A.在时刻,引导车加速度方向与“运-20”速度方向相同
B.在时刻,“运-20”和引导车所受合外力
C.在时间内,“运-20”和引导车的动量变化量之比为2k
D.在时间内,“运-20”和引导车所受合外力做的功之比为
8、如图为某一径向电场示意图,电场强度大小可表示为,a为常量。比荷相同的两粒子在半径r不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力,则( )
A.轨道半径r小的粒子角速度一定小
B.电荷量大的粒子的动能一定大
C.粒子的速度大小与轨道半径r一定无关
D.当加垂直纸面磁场时,粒子一定做离心运动
三、实验题
9、某同学用如图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。
(1)用细绳将沙和沙桶通过滑轮与小车连接,调节斜面的倾角θ,使小车能沿斜面向下做匀速直线运动,用天平测出沙和沙桶的总质量m;
(2)保持斜面倾角θ不变,取下沙和沙桶,接通电源,在靠近打点计时器处重新释放小车。
(3)图2是该同学实验中打出的一条纸带,打点计时器所用电源的频率为50Hz,相邻两计数点间还有4个计时点未画出。设上图自左到右的六组数据依次表示为、、、……,可以判断小车沿斜面向下做_________运动。若测得沙和沙桶的总质量为310g,则小车的质量为________(结果保留三位有效数字,重力加速度取)。
(4)在上述实验中,以下说法正确的是_________。(填正确答案标号)
A.小车的质量应远大于沙和沙桶的质量
B.连接小车、沙和沙桶的细绳与斜面应保持平行
C.打点计时器的电源应选取220V交流电
D.实验过程需用秒表计时
10、用以下器材尽可能准确地测量待测电阻的阻值。
A.待测电阻,阻值约为200Ω;
B.电源E,电动势约为3.0V,内阻可忽略不计;
C.电流表,量程为,内电阻;
D.电流表,量程为,内电阻约为;
E.定值电阻,阻值;
F.滑动变阻器,最大阻值为10Ω;
G.滑动变阻器,最大阻值为200Ω;
H.单刀单掷开关S,导线若干;
(1)为了尽可能准确地测量电阻的阻值,请你设计并在图虚线框内完成实验电路图________。
(2)滑动变阻器应该选________(选填器材前面的字母代号);在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于_________端(选填“a”或“b”);
(3)若某次测量中电流表的示数为,电流表的示数为,则的表达式为:=______。(用题中测得物理量的符号表示)
四、计算题
11、如图所示,两等高气缸A、B内壁光滑,且气缸A的直径为气缸B的2倍,下部由体积可忽略的细管连通;A上端与大气连通,B上端封闭;两气缸除B顶部导热外,其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞b把封闭着的理想气体分成两部分;当大气压为,外界和气缸内气体温度均为27°且平衡时,活塞a、b离气缸顶部的距离均为气缸高度的。
①现通过电热丝对a、b下方的气体缓慢加热,当活塞a恰升至顶部时,求活塞a、b间气体的温度;
②继续缓慢加热,使活塞b上升,当活塞b上升的距离是气缸高度的时,求活塞上方的气体压强。
12、如图(a)所示,水平面AB与斜面BC在B处平滑连接,质量的小球1以水平向右的初速度与静止的小球2在B处发生碰撞。碰后,小球1的速度大小为,方向水平向右,且之后不再与小球2发生碰撞。小球2在斜面上运动过程中的动能、重力势能、弹簧的弹性势能随小球的位移x变化的关系如图(b)中的曲线①、②、③所示(曲线②为直线,曲线①部分为直线),已知重力加速度大小,不计一切摩擦。求
(1)小球2的质量;
(2)斜面的倾角α
(3)图(b)中M点对应的能量值。
13、如图甲,光滑平行导轨MN、PQ水平放置,电阻不计。两导轨间距,导体棒ab、cd放在导轨上,并与导轨垂直。每根棒在导轨间部分的电阻均为。用长为的绝缘丝线将两棒系住。整个装置处在匀强磁场中,的时刻,磁场方向竖直向下,丝线刚好处于未被拉伸的自然状态。此后,磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示。不计感应电流磁场的影响,整个过程丝线未被拉断。求:
(1)的时间内,电路中感应电流的大小;
(2)的时刻丝线的拉力大小。
参考答案
1、答案:C
解析:AB.根据动量守恒得,系统总动量为零,则衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小,方向不同,由于两个粒子的质量不同,根据,则动能不同,AB错误;C.衰变的过程中有质量亏损,则衰变后α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量。C正确;D.铀核的比结合能小于其衰变后的钍核的比结合能。D错误。故选:C。
2、答案:B
解析:在地球表面的物体受到的重力等于万有引力,有,则有,又根据万有引力提供向心力为,联立解得,
代入数据得:
。故B正确,A、C、D错误。
3、答案:D
解析:A、在下滑的整个过程中,只有重力对系统做功,系统的机械能守恒,但在b在水平面滑行,而a在斜面滑行时,杆的弹力对a和b做功,所以a、b两球各自的机械能都不守恒。故AB错误;C、根据系统机械能守恒得:,代入解得:,系统下滑的整个过程中b球机械能的增加量为:,则a球机械能的减小量为0.667J。故C错误,D正确。故选:D。
4、答案:D
解析:A.受电线圈的匝数不一定比送电线圈的多,取决于手机充电时的实际需求,A错误;B.根据电磁感应原理可知,cd间输出的是交流电,B错误;C.理想状态下cd间输出的功率等于ab间输入的功率,实际情况是cd间输出的功率小于ab间输入的功率,C错误;D.若图乙所示的磁感应强度在增大,由楞次定律可知及安培定则可知,c点的电势高于d点,D正确。故选D。
5、答案:BC
解析:AB.a光在水面上形成的圆形亮斑面积较大,知a光的临界角较大,根据,知a光的折射率较小,则a光的频率小,可知,在水中,a光的波长比b光大,再由,a光的传播速度比b光大,故A错误,B正确;C.依据,结合几何关系,可知,,而复色光圆形区域的面积为,故C正确;D.a光的折射率小,波长长,根据双缝干涉条纹与波长成正比,可知相同条件下,a光干涉条纹比b光宽,故D错误。故选BC。
6、答案:AD
解析:A.OM线上的电场可以看作A与B两等量同号电荷产生的中垂线上沿OM指向M的场强,与C处负点电荷产生的沿OM指向M的场强的矢量和,OM线上的电场沿OM指向M,故将一个正电荷从O点移到M点电场力做正功,电势能减小,故A正确;BC.MP线上的电场为B与C两等量异号电荷的中垂线上的电场,与A处正点电荷产生的电场的矢量和,故MP线上电势从M到P点电势降低,,而OM线上的电场沿OM指向M,故从O到M点电势降低,,所以,故BC错误;D.P点场强等于B与C两等量异号电荷在中点的场强与A处正点电荷在P点产生的场强的矢量和,而O点场强等于C处点电荷在O点产生的场强,故P点的场强大小一定大于O点的场强大小,故D正确。
7、答案:AB
解析:A.根据图象和牛顿第二定律可知,在时间内“运-20”做加速度减小的减速运动,“运-20”的加速度方向和速度方向相反,引导车做匀加速直线运动,引导车的加速度方向与速度方向相同,所以引导车的加速度方向与“运-20”的速度方向相同,故A正确;C.图象与坐标轴围成的图形的面积表示动量的变化量,“运-20”和引导车的动量变化量之比为k,故C错误;B.由图可知“运-20”在时间内所受合外力与时间成线性关系,根据动量定理有,引导车做匀加速运动,根据动量定理有,,联立解得,故B正确;D.在时间内,引导车所受合外力做的功,“运-20”所受合外力做的功,但因为不是相对位移成线性关系的平均力,,故“运-20”和引导车所受合外力做的功之比不等于,故D错误。
8、答案:BC
解析:本题考查带电粒子在径向电场中的运动。由题意可知,比荷相同的两粒子在半径r不同的圆轨道运动。设粒子质量为m,电荷量为q,则根据牛顿第二定律有,代入,可得,运动的角速度,所以轨道半径r小的粒子角速度大,A项错误;粒子的动能,所以电荷量大的粒子的动能一定大,B项正确;由可知,粒子的速度大小与轨道半径r一定无关,C项正确;当加垂直纸面磁场时,但磁场方向未知。若粒子受到的洛伦兹力与电场力相同,做近心运动;若粒子受到的洛伦兹力与电场力相反,做离心运动,D项错误。
9、答案:(3)匀加速直线;1.53;
(4)BC
解析:(3)由纸带数据,可知,,即可判定小车做匀加速直线运动;调节斜面的倾角θ,使小车沿斜面向下做匀速直线运动,保持斜面倾角θ不变,取下沙和沙桶,小车做匀加速直线运动,其加速度大小;依据牛顿第二定律,则有:,解得:;
(4).依据实验原理,本实验不需要小车的质量应远大于沙和沙桶的质量,故A错误;B.实验时连接小车、沙和沙桶的细绳与斜面应保持平行,故B正确;C.电火花打点计时器的电源应选取220V交流电,故C正确;D.实验过程中打点计时器能算出时间,不需用秒表计时,故D错误;
故选BC。
10、答案:(1);
(2)F;b;
(3)
解析:(1)没有电压表,可以用已知内阻的电流表与定值电阻串联测电压,用电流表测电流,故虚线框内的电路图如图所示:
。
(2)滑动变阻器要采用分压接法,为方便实验操作和精确,要选择阻值较小的,故滑动变阻器应选择,即选F;滑动变阻器采用分压接法,为保护电路,闭合开关前滑片应置于b端。
(3)由图示电路图可知,待测电阻阻值为。
11、答案:①;②
解析:①活塞a升至顶部的过程中,活塞b不动,活塞a、b下方的气体经历等压过程,设气缸B的容积为,
由于两气缸直径的关系可知气缸A的体积是气缸B体积的4倍,所以气缸A体积为,
则活塞a、b下方的气体:
初态体积,温度,
末态体积,温度,
根据盖吕萨克定律可得:
解得:
②活塞a升至顶部后,由于继续缓慢加热,活塞b开始向上移动,直至活塞上升的距离是气缸高度的时,活塞b上方的气体经历等温过程,
活塞b上方的气体:初态体积为,压强为;末态体积为,压强为,
根据玻意耳定律可得:
解得:
12、答案:(1)(2)(3)
解析:(1)由图(b)中曲线①的纵截距可知碰后小球2的动能
碰撞过程中系统动量守恒
将代入,解得:;
(2)曲线②表示小球2的重力势能随位移x的关系,有
曲线②的斜率
由图可知:
联立解得:;
(3)小球2在内,机械能守恒
由图可知,,,可得:
故M点的能量值为。
13、答案:(1)(2)
解析:(1)从图象可知,
则
故电路中感应电流的大小为0.001A。
(2)导体棒在水平方向上受拉力和安培力平衡
故的时刻丝线的拉力大小
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