山东省届高三第二次模拟考试物理试题新高考卷含答案解析Word格式文档下载.docx
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D.兀先增大后减小,心先减小后增大
4.为家用燃气灶点火装笛的电路原理图,转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电加在理想变压器的原线圈上,设变压器原、副线圈的匝数分别为”|、”2。
当两点火针间电压大于5000V就会产生电火花进而点燃燃气,闭合S,下列说法正确的足()
A・电压表的示数为5叭任V
B.当生>100时,才能点燃燃气刀I
C.当-=200时,点火针每个周期的放电时间为0.01s
D.在正常点燃燃气的情况下,两点火针间电压的有效值一定大于5000V
5.2020年12月8日,中国和尼泊尔共同宜布了珠穆朗玛峰海拔的最新测定数据:
8848.86米.这展示了我国测绘技术的发展成果,对于珠峰地区的生态环境保护等具有重大意义。
登山队员在攀登高峰的时候必须带上专业的登山装备,某队员戴了登山手表攀登珠穆朗玛峰,手农是密封的,农内温度27°
C时气体压强为1.0x10,Pa(常温下的大气压强值),当他登上峰顶时,蜂顶气压为4.0x10*Pa,表内温度为一23哎:
;
则此登山手表表面玻璃可以承受的内外压强差至少为()
A.8.3xio4PaB.8.3xl(TPaC.4.3xlO4PaD.1.23xio5Pa
6.图甲杲一波源的振动图像,图乙是某同学画出的某一时刻波动图像的一部分,该波沿x轴的正方向传播,P、Q是介质中的两个质点,戶0时刻“=0处质点开始振动。
下列说法正确的是()
A.该时刻这列波至少传播到x=10m处的质点
B.此刻之后,0比P先回到平衡位遥
C.x=2m与x=6m的质点在任何时候都保持相同的距离
D.从波源开始振动,在10s内传播方向上的质点振动经过的最氏路程是25cm
7.我们知道火星轨道在地球轨道的外侧,它们共同绕太阳运动,如图甲。
2020年7月23日,中国首颗火星探测器“天问一号”带着中华民族的重托踏上了火星探测之旅,可认为火星和地球在同一平面内绕太阳做同向圆周运动,且火星轨道半径为地球的1.5倍,示意图如图乙。
为节约能虽,“天问一号”沿椭圆轨道飞向火星,且出发时地球位汝和到达时火星位置分别是椭圆轨道的近日点和远日点,仅考堆太阳对“天问一号”的引力,则“天问一号气)
A.在飞向火星的过程中速度越来越大
B.到达火星前的加速度小于火星的加速度
C.到达火星前瞬间的速度小于火星的速度
D.运动周期大于火星的运动周期
8.在真空中某点电荷0的电场中,将带电荷量为q的正试探电荷分别遛于0(0,0.,)、b(r,0,0)两点时,试探电荷所受电场力的方向如图所示,几、凡分别在丿Oz和平面内,局与z轴负方向成60。
角,几与x轴负方向成60。
角。
己知试探电荷在a点受到的电场力大小为F尸F,静电力常量为仁下列说法正确的是()
A.点电荷0位于),轴正方向上距。
点"
处
B.点电荷0带正电
C.a、b、O三点电势关系为(pa=(ph<
-(po
D・点电荷0带电量为字kq
二、多项选择题:
本题共4小题,每小题4分,共16分。
在每小题给出的四个选项中,有多项
符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.如图所示,将波长为小的单色光a和波长为加的单色光b沿不同方向射向三棱镜,形成复合
光G将复合光C照射到荣金属上,打出的光电子的最大初动能是从,若该金属的极限波长为弘,则
A・单色光"
在三棱镜中传播速度大
B・A|<
2
C.单色光a—定能使该金属发生光电效应
D・£
k=A—-A—
10.如图所示,一篮球以水平初速度切碰撞篮板后水平弹回,速率变为原来的肛倍(A<
1),碰撞吋间忽略不计,弹回后篮球的中心恰好经过篮框的中心。
已知篮球的质量为加,半径为八篮框中
心距篮板的距离为厶碰撞点与篮框中心的高度差为力,不计摩擦和空气阻力,则()
A.碰撫过程中,篮球的机械能守恒
B.
篮板对篮球的冲呈大小为伙+1加询
D・若篮球气压不足,导致*减小,在“不变的情况下,要使篮球中心经过篮框中心,应使碰撞点更高
11•如图,正方形闭合导线框在边界水平的匀强磁场区域的上方,由不同高度静止释放,用你
/2分别表示线框ab边和cd边刚进入礒场的吋刻,用心沧分别农示线框ab边和刃边刚出磁场的吋刻。
线框下落过程中形状不变,"
边始终保持与磁场水平边界平行,线框平面与磁场方向垂直。
设磁场区域的宽度大于线框的边长,不计空气阻力的影响,则下列反映线框下落过程中速度y随时间r
变化规律的图象有可能的是()
12.如图甲所示,劲度系数为*的竖直轻弹簧下端固定在地而上,上端与物块3相连并处于静止状态。
…物块/在外力作用下豫止在弹簧正上方某高度处,取物块力狰止时的位置为原点O、竖直向下为正方向建立x轴。
某时刻撤去外力,物块力自由下落,与物块B碰撞后以相同的速度向下运动,碰换过程用时极短。
测得物块/!
的动能虽与其位置坐标兀的关系如图乙所示(弹簧始终处于弹性限度内),图中除0〜Q之间的图线为直线外,其余部分均为曲线。
己知物块/、〃均可视为质
点,重力加速度为g,则()
A.物块A、B的质量之比为1:
2
C・从R到X3的过程中,物块运动加速度的最大值为巴二乃一州
D.从“到X3的过程中,弹熒的弹性势能增加了9节跡瓦
3召
三、非选择题:
本遜共6小題,共60分。
按题目要求作答。
解答题应写出必要的文字说明.方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.
(5分)如图甲所示,在一个带喷水口的塑料瓶中装满水,用力挤压可使水从喷口射出。
利用所学的知识,设计方案,估测用手挤压瓶子时对瓶子所做的功。
请简述原因:
(1)能否直接用W=Fs求解用手挤压瓶子吋对瓶子所做的功?
(2)如图乙所示,将瓶子水平放宜,固定在铁架台上.缓慢挤压,尽虽使水落在相同位亘上。
此
时,假定从瓶子出来的水速度为常数。
本实验除了要测量实验前瓶子和水的总质握:
初,以及挤压后剩余的质量加2,还应测量的物理童是和。
(同时标上物理
量对应的字母)
(3)人对瓶子做的功表达式为o(用字母表示)
14.(10分)某同学利用实验室的器材研究一粗细均匀的导体棒(约为40)的电阻率。
电压表V(>程15.0V,内阻约lkH)
电流表A(量程0.6A,内阻Ra=0・4Q)
定值电阻&
(阻值心=20・0Q)
滑动变阻器凡(最大阻值1OQ)
学生电源E(电动势20V)
开关S和若干导线。
(1)如图甲,用螺旋测微器测得导体棒的直径为mm;
如图乙,用游标卡尺测得导体
棒的长度为cm,
10II
IJ,IIIIIIIIIIII1I
IIIIIIIIIII
0510
甲乙
(2)请根据提供的器材,在图丙所示的方框中设计一个实验电路,尽可能苗确地测量金属棒的阻值。
(3)实验时,调节滑动交阻器,使开关闭合后两电表的示数从零开始,根据实验数据选择合适标
度描点,在方格纸上作图(如图丁),通过分析可得导体棒的电阻/?
=Q(保留一位小数),
再根据电阻定律即可求得电阻率。
从系统误差的角度分析,电阻(填或“=“)
RRo
(4)若将该导体棒制作成一等边三角形工件P0M(不改变导体棒横截面积与总长度),与一电源(£
=9V,r=lQ).一电动机M(P践=6W・C/«
=6V)和开关S连成回路(如图戊九闭合开关S,则此吋电动机M(填“能”或“不能”)正常工作。
15.(9分)如图所示,底端封闭的粗细均匀的长玻璃管静止在倾角为。
的固定斜面上,玻璃内通过水银柱封闭了一段理想气体。
玻璃符的长度L=80cm,水银柱的长度/:
=25cm,气柱的长度q=37.5cm。
若把玻璃管开口竖直向上静止时,空气柱长度X2=33cm。
己知大气压强Po=75cmHg,环境温度保持不变。
求:
(1)斜面的倾角正眩值;
(2)当把玻璃管开口竖直向下静止时,空气柱的压强。
16・(9分)如图甲所示,在水平地面上固定两根平行光滑金属导轨,两导轨的间距为乙左端接一阻值为人的电阻,金属杆PQ静止在导轨上,电阻也为&
质虽为虚线0•的右边区域存在足够长的匀强磁场,方向垂宜于导轨平面向下,磁感应强度大小为氏给杆PQ施加…水平向右的恒定拉力,经过一段时间杆尸。
到达幼、位置,之后做匀速直线运动,导轨电阻不计°
(\)PQ从初始位置到0•所用的忖间为多少?
(2)如果杆P0到达位置0•后撤去拉力,此时刻之后,杆P0的速度V与位移x关系如图乙所示,则0〜X0与X0〜3X0两个过程中金朋杆PQ产生的热量之比为多少?
17.(11分)如图所示,竖直旗杆上下端各有一个光滑轻小滑轮/和B,滑轮间穿有绷紧的均匀闭合牵引绳,升旗时将旗帜侧面的小杆平行固定在牵引绳上并使小杆下端靠近滑轮戻用手牵拉牵引绳使小杆上端到达滑轮M后锁定牵引绳完成升旗。
已知两滑轮间距为"
,旗帜侧面的小杆长度为1,旗帜和小杆总质量为刃,牵引绳总质量为M,重力加速度为g,不计空气阻力,忽略旗帜飘动时重心的变化。
(1)升旗过程中升旗手至少需要做多少功?
(2)降旗时解除锁定使旗帜由静止下降,求旗帜降到底端前瞬间的速度V;
(3)降旗时解除锁定使旗帜由静止下降一段时间后,用手握住牵引绳给绳施加一恒定的滑动摩擦力f=3mg,旗帜降到底端速度刚好为零,求旗帜降落的总时间儿
18.
(16分)如图甲所示,在直角坐标系xOy的x轴下方有沿夕轴正向的匀强电场,在天轴上方有垂直坐标平而的匀强磁场,其磁感应强度B随时间变化如图乙所示(图中3、02未知)。
y轴上P(0,—〃)点处一个质量为加、带电量为q的带正电粒子以大小为UO的初速度沿x轴正向射入电场,
粒子从x轴上的0
。
)点进入磁场,并以比时刻为卄珈嘴小吋刻后的粒
以垂直坐标平面向里为磁场正方向。
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)匀强磁场磁感应强度5、血的大小。
(计算结果可用根式表示)
物理答案
1-【答案】C
【解析】根据质量数和电荷数守恒得W+MTne+h,故A正确;
此反应为核聚变反应,故B错课;
扫和羽的比结合能小于扌He的比结合能,故C正确:
所有核反应都满足动量守恒,故D错课。
2.【答案】D
【解析】在0〜6s内,a、b的速度均为正值,方向没有变化,均做直线运动,A错误:
速度一
时间图像小图线切线的斜率表示加速度,第3s末,a、方的加速度均为零,B错误;
在0〜3s内,a
的位移大于b的位移,由v于可知,“的平均速度大于b的平均速度,C错误;
速度-时间图像中
图线与f轴包围的面积农示位移,在3~6s内的位移小于¥
(6—3)x4m=6m,平均速度小于2m/s,
D正确。
3.【答案】A
【解析】合力大小不变,等Tmg,方向不变,两个分力的夹角不变,根据三角形法则作图,如图所示,由图可知,当%从水平位遇转到到竖直位宜的过程中,厲先增大后减小.几…直减小。
4.【答案】B
【解析】根据图乙得到原线圈电压的最大值为50V,则加在变压器原线圈上正弦交流电压的有效值为25迈V,故电压表的示数为50\/2V,A错课;
原、副线圈的电压关系为学=工由于原线圈U1力2
最大电压为50V,副线圈最大电压要大于5000V,所以空>100,故B正确;
若原、副线圈匝数比n\
为1:
200,副线圈输出电压最大值Okax=10000V,则一个周期内放电时间r=-x0,02s=0.013s,故3
C错误:
两点火针间的瞬时电压大于5000V即可产生电火花,所以有效值一定大于25O(n5V,不
一定大于5000V,故D错误。
5.【答案】C
【解析】取表内封闭气体为研究对象,初状态的压强为0=1・0"
()5Pa,温度为C=(273+27)K=300K,其末状态的压强为炖,温度为兀=(273-23)K=250K,根据查理定他有△二虽,解得p2=£
10sPa,所以此登山手表表面玻璃可以承受的内外压强差至少为
6
Ap=|xl05-4.0x104Pa=4.3x104Pa。
6.【答案】A
【解析】由振动图象知周期7=4s,波源起振的方向向上;
根据波形图知波长Z=8m,并且该部分的前面还有至少半个波长,所以该刻这列波至少传播到x=10m处的质点,故A正确;
该波沿x轴的正方向传播,结合波形图可知,0点振动的方向向下,而P点振动的方向向上,所以尸点比Q点先回到平衡位置,故B错误;
根据波形图知波长Z=8m,则*=2m与x=6m的质点的平衡位置之间的距离为半个波长,由于它们的步调总是相反,所以它们不可能在任何吋候都保持相同的距農.故C错误:
由振动图象知周期7=4s.则10s=2.5F,任何质点在一个周期内通过的路程是四个振幅,所以在2.5T内的路程都是10^=10x5cm=50cm,故D错误。
7.【答案】C
【解析】机械能守恒定律可知,“天问一号”在飞向火星过程中,引力势能增大,动能减小,速度变小,故A错误;
由“可知,到达火星前,“天问一号”到太阳的距离小于火星到
mr*
太阳的距离,贝旷天问一号”的加速度大于火星的加速度,故B错误;
火星绕太阳做圆周运动有空史・=曲犬么,若没有火星的存在,“天问一号”到达椭圆轨道远日点后,将做向心运动有广r
由上述两式得卩火>
禺,故C正确;
“天问一号”离开地球到达火星可近似认为做
椭圆运动,其椭圆的半长轴小于火星运动的轨道半径,由开普勒第三定律有得“天问一号“常T;
的运动战期小于火星的运动周期,故D鉛谋。
8.【答案】D
【解析】点电荷的电场中,试探电荷受到的电场力的方向沿着试探电荷与点电荷的连线:
由凡、几的方向可知该点电荷带负电,并且同时在Fa、Fb所在的平面内,即y轴正半轴上,设其到原点的距离为厶则L=7-tan60°
=^3r,故AB错误;
点电荷的等势面是一系列以点电荷为球心的球面,由于点电荷带负电,所以离点电荷越远的等势面,其电势越高,b两点到点电荷的距离相等,所以其电势相等,即%=弼:
0点到点电荷的距离小于a、b两点到点电荷的距离,所以其电势较低,即(pa=(pb>
(po,故C错误;
由库仑定律得黒=F,解得0=—,故D正确。
4厂kq
本题共4小题,每小題4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9・【答秦】AD
【解析】由图可知,单色光方的折射程度大,三棱镜对单色光力的折射率大,由》=£
可知,单n
色光a在三棱镜中传播速度大,A正确;
单色光b的频率高,波长短,因此有2A久2,B错误:
单色
光b的频率高,单色光b—定能使该金属发生光电效应,单色光样不能确定,C错误;
因此单色光b-定能使金属发生光电效应,打出的光电子最大初动能'
行-吩D正确。
10.【答案】BD
【解析】由题慙知,碰拯过程中速度减小,篮球的机械能减小,A错误;
以弹回的速度方向为
"
护,联立可得
正方向.据动虽:
定理可得,篮板对篮球的冲虽大小7=加・矶-(-加勺)=(1+灯血卩0」3正确;
篮球弹冋做平抛运动,由位移公式可得L-r=kvQl9若篮球气压不足,导致k减小,在V0不变的情况下,篮球弹回的速度匕0减小,结合C中分析可知,
要使篮球中心经过篮框中心,即水平位移不变,应延长吋间,故应使碰撞点更高,D正确。
11.【答案】BCD
【解析】线框先做自由落体运动,线框刚进入磁场时,若安培力大于重力,必边进入磁场先做减速运动,线框受到的安培力尸=誉,由于速度逐渐减小,安培力逐渐减小,因此线框的加速度应该是逐渐减小,“一『图象的斜率应逐渐减小,当线框受到的安培力与重力相等时,线框做匀速直线运动,速度不变:
线框完全进入磁场后,磁通虽不变,没有感应电流产生,线框只受重力,做加速度为g的匀加速直线运动:
线框离开磁场过程中安培力大于重力,线框做加速度减小的减少运动:
cd边离开磁场后,即巾时刻后线框以加速度g做匀加速直线运动,由以上分析可知,线框可能先做自由落体运动,然后做加速度减小的减速运动、匀速直线运动、匀加速直线运动、加速度减小的减速运动,线框离开磁场后做匀加速SL线运动,A错误,B正确;
如果"
边刚进入磁场时所受安培力小于重力,则线框傲加速运动,安墙力F=詈逐渐变大,加速度a逐渐减小,线框做加速度减小的加速运动:
当线框完全进入磁场后线框以加速度g做匀加速直线运动,当ab边离开磁场时安培力大于遠力,线框做加速度减小的减速运动,C正确:
如果砧边进入磁场时所受安培力等于霾力,则“边进入磁场后线框做匀速直线运动,线框完全进入磁场后受亟力作用而做匀加速直线运动,血边离开磁场时线框所受安培力大于重力,线框做加速度减小的减速运动,D正确。
12.【答案】AD
【解析】/下降XI,当/与3即将接触时有民=如"
2,由图乙可知/、B共速时有2民|=$“
292
Q由动暈守恒定律加川=(皿+呛)一,联立解得阳:
如=1:
2»
A正确;
设/的质量为加,则B的质量为2加,当/、E—起运动到忌位置时动能战大,此时弹力为3加g,从小到Q过程中弹力增加了加g,由胡克定律得/下落运动小中由动能定理得/^gxi=Fki,联立解得k=—如一,B错误:
在朗处物块加速度最大,由牛顿第二定律有2加g+Mx3F)T加g=3加叩
Kg—兀)
g,C错误;
A.〃碰掩后的总动能^=^i+|Ekl=^kn在从R到列的整个运动
3(X2―州)yJ5
本題共6小题,共60分。
按题目婆求作答。
解答题应写出必要的文字说明、方
程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(5分)
【答案】
(1)不能因为手对瓶子施加的力不是恒力以及瓶子产生的形变灵无法测量
(2)水
落下的竖直高度h(瓶口距离地面的竖直髙度A)水平距离x(3).(化-"
护:
【解析】
(I)由于手对瓶子施加的力不是恒力以及瓶子产生的形变最无法测量,所以不能用直接用炉=用求解用手挤压瓶子时对瓶子所做的功。
(2)耍求用手挤压瓶子时对瓶子所做的功,也就是求飞出去的水获得的动能,最终转化为求水从瓶口飞出去的初速度,水从瓶口出去以后,做平抛运动,我们需要知道水疼下的竖直高度仏以及水运动的水平距离x,就可以求解水获得的初动能。
(3)水做平抛运动h=新,x=vQt,所以V。
底,由动能定理可知,人对瓶子做的功为
14.(10分)
(1)4.620(4.619〜4.621)10.14
(2)见解析图(3)4.6=(4)不能
【解析】⑴螺旋测微器的读数等于4.5mm+0.01xl2.0mm=4.620mm(4.619-4.621);
游标卡尺为10分度,梢确度为0.1mm,游标上的第4格与主尺对齐,故读数为101mm+4x().1mm=10l,4mm=10.14CTHo
(2)要求尽可能精确地测员金属棒的阻值,而滑动变阻器的总阻值较小,则用分压式可以多测
Rx4
几组数摇;
电压表的最程为15V,则待测电阻的电流最大为/A=3.75A,贝IJ0.6A
的电流表晁程太小,不安全,而电流表内阻已知,且有定值电阻,则可以用电流表与定值电阻串联,定值电阻能分部分电压且能精踊的得到待测电阻阻值,而电流表选择内接法可以消除系统误差,电路图如图所示。
⑶根据伏安法可知&
+凡+1普=盎着"
沁解得心=25=4.6G,因电流表用内接法,且电流表的内阻和定值电阻的阻值己知,则两者分压的系统误差可以消除,则电阻的测虽值等于真实值。
(4)导体棒分成三段,并联后的阻值为«
1Q,导体棒与电源、电动机构成的电路,筹效电动势E=9V,^=r+^=2Q,则电源的输出功率为P^=EI-I\=9I-2I2,可知当电流为
99Q
一2x24
1=-一A=输岀功率达到最大值,即/<
-A时,随着电流的增大,输岀功率逐渐增大:
而电动机M(P»
=6W,U^=6V)正常工作,则电流为Z=-^-=lA,此时/^=9x1-12x2=7W,Uy
故当马卜严7=6W时,实际电流人V1A,故电动机不能工作.
15.(9分)
(1)取被封闭在玻璃管中的气体为研究对象,倾斜状态乩=巩+鹿讯3,
竖直状态p2=Po+h=1OOcmHg,V2-x2S
根据玻意耳定律有p^S=p2x2S
代入数据解得sin0=0.52。
(2)若玻璃管足够长,开口向下时,设空气柱长为X3,空气柱的压强为
Ps=Po_h=50cmHg
由玻意耳定律可知p、X\S=P3X3S
x3=66cm,x^+h>
80cm
有水银流出;
设流出水银后,水银柱长为加,由玻意耳定律可知
P"
S=(pQ_hJ(L_ho)S
解得%=20cm
故开口向下的竖EL位置时,管内气体压强必=p0-A0=55cmHg。
16.(9分)
(1)设拉力大小为F,杆的加速度为6进入磁场时的速度为“,则
F=ma9vo=M
杆在磁场中做匀速运动,则
F=F尸BIL,1=—,E=BLv0
2R
联立解得/=帑。
(2)撤去拉力后,由图乙可知,杆在x=xo处的速度大小为v=|內
由能鼠关系,在0~xo过程中,金属杆PQ产生的热虽0=丄(丄加
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