高考物理模擬試題（四）

2023-03-20 05:45:38山西省臨汾市第四中學張遠遠

中學生數理化(高中版.高考理化) 2023年3期

■山西省臨汾市第四中學張遠遠

一、選擇題(第1～5題為單選題,第6～8題為多選題)

1.下列判斷正確的有( )。

A.用某一頻率的光入射某一光電管時,遏止電壓的大小隨光強的增大而增大

B.處在n=5能級的一個氫原子向低能級躍遷時,輻射光子的頻率最多有10種

C.新發現的一種放射性元素X,它的氧化物X2O 的半衰期為8天,則放射性元素X的半衰期一定為8天

D.核反應31H+21H→42He+10n屬于α衰變

2.一曲柄壓榨機的示意圖如圖1所示,其中O為固定鉸鏈,桿OA與AB等長。不計桿和活塞的重力,當作用在鉸鏈A處的水平力為F,桿OA與鉛垂線OB間的夾角為α時,活塞作用在物體M上的壓力為( )。

圖1

3.兩顆衛星在同一平面內繞地球做勻速圓周運動。已知地球半徑為R,a衛星離地高度等于R,b衛星離地高度等于3R,a衛星的運行周期為Ta。若某時刻兩衛星正好同時通過地面同一點的正上方,則此后兩衛星相距最遠所需的時間為( )。

4.某課外探究小組設計了一個如圖2所示的電路,理想變壓器的原線圈匝數為n1,連接一理想電流表;副線圈接入電路的匝數n2可以通過滑動觸頭調節,副線圈中接有定值電阻R0和壓敏電阻R(R的阻值會隨壓力的增大而變小),物塊m置于壓敏電阻上。保持原線圈的輸入電壓不變,則( )。

圖2

A.原、副線圈中的電流之比為n1∶n2

B.只使n2增大,電流表示數變小

C.只增大物塊對壓敏電阻R的壓力,電流表示數變小

D.只增大物塊對壓敏電阻R的壓力,原線圈的輸入功率變大

5.如圖3所示,兩個電荷量相等的正點電荷連線的中點為O,c、d為兩點電荷連線中垂線上的兩點,a、b為兩點電荷連線上關于O點對稱的兩點,下列說法中正確的是( )。

圖3

A.將試探電荷-q從a點沿兩點電荷連線移動到b點,靜電力先做負功后做正功

B.將試探電荷-q從d點沿兩點電荷連線中垂線移動到c點,靜電力不做功

C.將試探電荷+q從a點沿兩點電荷連線移動到b點,靜電力先變大后變小

D.將試探電荷+q從d點沿兩點電荷連線中垂線移動到c點,靜電力先變小后變大

6.如圖4甲所示,一物塊在t=0時刻滑上一傾角為θ的固定斜面,其v-t圖像如圖4乙所示。若重力加速度g、斜面傾角θ和圖中的v0、v1、t1均為已知量,則下列求出的物理量中正確的是( )。

A.物塊與斜面之間的動摩擦因數μ=

7.如圖5所示,在水平桌面上放置兩根相距為l的平行光滑導軌ab與cd,阻值為R的電阻與導軌的a、c端相連。質量為m、電阻不計的導體棒垂直于導軌放置并可沿導軌自由滑動。整個裝置放在勻強磁場中,磁場方向豎直向上,磁感應強度為B(未畫出)。在導體棒的中點系一不可伸長的輕繩,輕繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后,與一個質量也為m的物塊相連,輕繩處于拉直狀態。現從靜止開始釋放物塊,用h表示物塊下落的高度(物塊不會觸地),重力加速度為g,其他電阻不計,則( )。

圖5

A.電阻R中的感應電流方向由c到a

B.物塊下落時的最大加速度為g

C.若h足夠大,則物塊下落時的最大速度為

D.通過電阻R的電荷量為

8.如圖6甲所示,在磁感應強度為B的勻強磁場中,有一匝數為n,面積為S,總電阻為r的矩形線圈abcd繞軸OO＇以角速度ω勻速轉動,矩形線圈在轉動中可以保持和外電路電阻R形成閉合電路,回路中接有一理想交流電流表。如圖6乙所示是線圈轉動過程中產生的感應電動勢e隨時間t變化的圖像,則下列說法中正確的是( )。

圖6

A.t1～t3時間內穿過線圈的磁通量的變化量為2nBS

B.t3～t4時間內通過電阻R的電荷量為

C.t3時刻穿過線圈的磁通量的變化率為nBSω

二、非選擇題

(一)必考題

9.某同學利用如圖7所示的實驗裝置探究系統機械能變化量與摩擦阻力做功的關系,所用器材有:一端帶光滑輕質滑輪且各處粗糙程度相同的長木板、輕細繩、50g的鉤碼若干、光電門2 個、數字計時器、帶遮光條的滑塊(總質量M=200 g,其上可放鉤碼)、刻度尺。已知當地重力加速度為9.8 m/s2,實驗操作步驟如下:①安裝器材,調整兩個光電門間的距離為50.0 cm,輕細繩下端懸掛5個鉤碼;②接通電源,釋放滑塊,分別記錄遮光條通過兩個光電門所用的時間,并計算出滑塊通過兩個光電門時的速度;③每次將輕細繩下端懸掛的鉤碼中去掉一個,并把它放在滑塊上,不斷重復上述步驟;④完成5次測量后,計算出每次實驗中滑塊及所載鉤碼的總質量M、系統(包含滑塊、滑塊所載鉤碼和輕細繩下端懸掛的鉤碼)總動能的增加量ΔEk及系統總機械能的減少量ΔE,結果如表1所示。

圖7

表1

回答下列問題:

(1)實驗中,當輕細繩下端懸掛1個鉤碼時,滑塊通過兩個光電門之間因摩擦而產生的熱量為____J。

(2)以M為橫軸,ΔE為縱軸,在如圖8所示的坐標圖中繪出ΔE-M圖像。

圖8

(3)根據你所繪出的ΔE-M圖像求得,滑塊與長木板之間的動摩擦因數為____。

10.某同學計劃在實驗室中測量電壓表V1的內阻。

(1)他先用多用電表的歐姆“×1 k”擋測量,表盤如圖9所示,其讀數為_____Ω;多用電表的黑表筆應與電壓表V1的____(選填“正”或“負”)接線柱相連。

圖9

(2)為了更準確地測量電壓表V1的內阻,實驗室提供的實驗器材如下:

A.待測電壓表V1(量程為0～3 V)

B.電壓表V2(量程為0～9 V,內阻約為9 kΩ)

C.滑動變阻器R1(最大阻值為20 Ω,額定電流為1 A)

D.定值電阻R3(阻值為6 kΩ)

E.電源(電動勢為9 V,內阻約為1 Ω)

F.開關一個,導線若干

①將如圖10所示的實物圖連接完整。

圖10

②某次實驗時電壓表V1和電壓表V2的讀數分別為U1和U2,移動滑動變阻器的滑片,多次測量,作出U2-U1圖像如圖11所示,已知圖像的斜率為k,則電壓表V1的內阻r1的表達式為_____(用R3和k表示)。

圖11

③若考慮電壓表V2的內阻,則該方法對實驗的測量結果____(選填“有”或“無”)影響。

11.如圖12所示,餐桌中心是一個半徑r=1.5 m 的圓盤,圓盤可繞中心軸轉動,近似認為圓盤與餐桌在同一水平面內且兩者之間的間隙可忽略不計。已知放置在圓盤邊緣的小物體與圓盤之間的動摩擦因數μ1=0.6,與餐桌之間的動摩擦因數μ2=0.225,餐桌離地高度h=0.8 m。設小物體與圓盤、餐桌之間的最大靜摩擦力都等于滑動摩擦力,小物體可以視為質點,取重力加速度g=10 m/s2。

圖12

(1)為使小物體不滑到餐桌上,圓盤的轉動角速度的最大值為多少?

(2)緩慢增大圓盤的角速度,小物體從圓盤上甩出,為使小物體不滑落到地面上,餐桌半徑的最小值為多大?

(3)若餐桌半徑R＇=2r,則在圓盤的角速度緩慢增大,小物體從圓盤上被甩出后,它滑落到地面上的位置到從圓盤上被甩出時的位置的水平距離為多少?

12.如圖13所示,MNPQ和M＇N＇P＇Q＇是兩條形狀相同且相互平行的金屬軌道,其中MN和M＇N＇、PQ和P＇Q＇兩段軌道分別水平且足夠長,NP和N＇P＇段是半徑為r的四分之一圓弧,軌道間距均為L,電阻不計,MN和M＇N＇段粗糙,其余段均光滑。電阻均為R,質量為m的金屬棒ab和cd分別放置在MN和M＇N＇軌道的兩端且與軌道垂直,整個裝置處于磁感應強度大小為B,方向豎直向上的勻強磁場中。現在外力作用下,使金屬棒ab從圓弧軌道的最高點NN＇位置開始以大小為v0的速度沿圓弧軌道做勻速圓周運動。已知金屬棒cd與軌道間的動摩擦因數μ=,假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,兩金屬棒在運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好,重力加速度為g。