2023届新教材学业水平选择性考试模拟试题物理

2023届新教材学业水平选择性考试模拟试题物理一、选择题（每小题至少有一个选项符合题意，每小题4分，漏选得2分，错选不得分。共48分）1．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应B．乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的C．丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D．丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性2．如图所示，若x轴和y轴分别表示时间t和速度v，AB是做直线运动物体的速度随时间变化的图线，梯形OABC的面积可以代表该物体在该段时间内的位移。对一辆沿平直公路行驶的汽车，下列结论中错误的是（）A．若x轴和y轴分别表示时间t和汽车的加速度a，AB是汽车的加速度随时间变化的图线，那么梯形OABC的面积可以代表汽车的速度变化量B．若x轴和y轴分别表示汽车的速度v和汽车的牵引F，AB是汽车牵引力随速度变化的图线，那么梯形OABC的面积可以代表牵引力的功率C．若x轴和y轴分别表示时间t和汽车的功率P，AB是汽车的功率随时间变化的图线，那么梯形OABC的面积可以代表汽车牵引力做的功D．若x轴和y轴分别表示时间t和汽车所受的合外力F，AB是汽车所受合外力随时间变化的图线，那么梯形OABC的面积可以代表汽车的动量变化3．如图甲所示是利用圆锥形光学玻璃演示实验的现象，模型如图乙所示，一束白光从圆锥体玻璃（介质Ⅰ）底面垂直入射，圆锥体玻璃倒立在水平有机玻璃砖（介质Ⅱ）上表面，人眼在一侧进行观察，下列说法正确的是（）A．人眼观察到的色散现象是由于光的衍射而产生的B．人眼观察到介质Ⅰ中的色散的光经过介质Ⅱ表面反射回介质Ⅰ而产生的C．介质Ⅰ上表面的光均能经过一次介质Ⅰ折射和介质Ⅱ反射到人眼D．若用力将圆锥体向下挤压有机玻璃砖，产生的彩色条纹间距将不变4．一定质量理想气体的状态变化如图所示，该气体从状态a沿圆形线变化到状态b、c、d，最终回到状态a，则（）A．从状态a到状态b是等温变化过程B．从状态a到状态c是等压膨胀过程C．从状态a到状态c，气体放出热量、内能增大D．从状态a经b、c、d回到状态a，气体放出热量5．如图所示，卫星在半径为1r的圆轨道上运行速度为1，当其运动经过A点时点火加速，使卫星进入椭圆轨道运行，椭圆轨道的远地点B与地心的距离为2r，卫星经过B点的速度为B，若规定无穷远处引力势能为0，则引力势能的表达式pGMmEr，其中G为引力常量，M为中心天体质量，m为卫星的质量，r为两者质心间距，若卫星运动过程中仅受万有引力作用，则下列说法正确的是（）A．1bB．卫星在椭圆轨道上A点的加速度小于B点的加速度C．卫星在A点加速后的速度为212112ABGMrrD．卫星从A点运动至B点的最短时间为3121112rrtr6．位于0x处的波源O在介质中产生沿x轴正方向传播的机械波。如图所示，当0t时刻恰好传到12mx位置，P、Q分别是4mx、6mx位置处的两质点，下列说法正确的是（）A．波源O的起振方向为沿y轴负方向B．P、Q位移的大小和方向始终相同C．0t开始，当P第一次处于x轴上方4cm处时，Q处于x轴下方4cm处D．0t开始，当波刚传到14mx位置时，P、Q经过的路程分别为16cm和32cm7．如图所示，两个固定的半径均为r的细圆环同轴放置，O1、O2分别为两细圆环的圆心，且O1O2=2r，两环分别带有均匀分布的等量异种电荷+Q、-Q（Q0）。一带正电的粒子（重力不计）从O1处由静止释放，静电力常量为k，下列说法正确的是（）A．粒子在O2处动能最大B．粒子在O1O2中点处动能最大C．O1O2中点处的电场强度为22kQrD．O1O2中点处的电场强度为222kQr8．如图所示，电路中所有二极管均为理想二极管，R1=R2=R3=R4=R，图丙和图丁中的变压器为原、副线圈匝数相同的理想变压器，P为原线圈中央抽头，输入端接同一正弦交流电源，R1、R2、R3、R4四个电阻的功率分别为P1、P2、P3、P4下列关系式正确的是（）A．P1：P2=1：2B．P1：P3=1：4C．P3：P4=1：2D．P2：P4=1：169．“血沉”是指红细胞在一定条件下沉降的速度，在医学中具有重要意义。测量“血沉”可将经过处理后的血液放进血沉管内，由于重力作用，血液中的红细胞将会下沉。设血沉管竖直放置且足够深，红细胞的形状为球体。已知红细胞下落受到血液的粘滞阻力表达式为6frv，其中为血液的粘滞系数，r为红细胞半径，v为红细胞运动的速率。若某血样中半径为r的红细胞，由静止下沉直到匀速运动的速度为mv，红细胞密度为1，血液的密度为2。以下说法正确的是（）A．该红细胞先做匀加速运动，后做匀速运动B．该红细胞的半径可表示为1292mvrgC．若血样中红细胞的半径较小，则红细胞匀速运动的速度较大D．若采用国际单位制中的基本单位来表示的单位，则其单位为2kgms10．目前地球上消耗的能量绝大部分来自太阳内部核聚变时释放的核能。如图所示，太阳能路灯的额定功率为P，光电池系统的光电转换效率为η。用0P表示太阳辐射的总功率，太阳与地球的间距为r，地球半径为R，光在真空中传播的速度为c。太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，电池板接收太阳垂直照射的等效面积为S。在时间t内（）A．到达地球表面的太阳辐射总能量约为202740PtRrB．路灯正常工作所需日照时间约为2040π7RPtPSC．路灯正常工作消耗的太阳能约为ηPtD．因释放核能而带来的太阳质量变化约为02107Ptc11．超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示。在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为。一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜面间的距离100.0mmd，脉冲激光中包含不同频率的光1和光2，它们在棱镜中的折射率分别为12n和2314n。取3sin375，4cos375，51.8907。则下列说法正确的是（）A．上方光线为光1B．光1和光2通过相同的干涉装置后，光2对应的干涉条纹间距更大C．为使光1和光2都能从左侧第一个棱镜斜面射出，则45D．若37，则光1和光2通过整个展宽器的过程中在空气中的路程差约为14.4mm12．如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为m的小车，小车的半径0.7mR四分之一光滑圆弧轨道在最低点与水平轨道相切于A点。在水平轨道的右端固定一个轻弹簧，弹簧处于自然长度时左端位于水平轨道的B点正上方，B点右侧轨道光滑，A、B的距离为2.5mL，一个质量也为m的可视为质点的小物块从圆弧轨道最高点以06m/sv的速度开始滑下，则在以后的运动过程中（重力加速度为210m/sg，弹簧始终在弹性限度内，空气阻力不计。）（）A．若A、B间的轨道也光滑，小车的最大速度为5m/sB．若A、B间的轨道也光滑，物块运动到最高点时到水平轨道的距离为1.8mC．若物块与A、B间轨道的动摩擦因数为0.5，弹簧的最大弹性势能等于因摩擦产生的总热量D．若物块与A、B间轨道的动摩擦因数为0.5，小车运动的总位移大小为0.35m二、非选择题（共52分）13．（7分）探究向心力大小F与物体的质量m、角速度ω和轨道半径r的关系实验。（1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的__________；A．探究平抛运动的特点B．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系C．探究两个互成角度的力的合成规律D．探究加速度与物体受力、物体质量的关系（2）某同学用向心力演示器进行实验，实验情景如甲、乙、丙三图所示a.三个情境中，图______是探究向心力大小F与质量m关系（选填“甲”、“乙”、“丙”）。b.在甲情境中，若两钢球所受向心力的比值为1∶9，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为________。（3）某物理兴趣小组利用传感器进行探究，实验装置原理如图所示。装置中水平光滑直槽能随竖直转轴一起转动，将滑块套在水平直槽上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直槽一起匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。小组同学先让一个滑块做半径r为0.14m的圆周运动，得到图甲中①图线。然后保持滑块质量不变，再将运动的半径r分别调整为0.12m、0.10m、0.08m、0.06m，在同一坐标系中又分别得到图甲中②、③、④、⑤四条图线。a.对①图线的数据进行处理，获得了F-x图像，如图乙所示，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是________。b.对5条F-ω图线进行比较分析，得出ω一定时，F∝r的结论。请你简要说明得到结论的方法_______。14．（7分）某课外实验兴趣小组用图甲所示的电路对电流表进行改装，改装后的电流表有两个量程，分别为0.1A和0.6A，其中表头的满偏电流Ig=1mA，内阻rg=200Ω。请回答下面问题：(1)甲电路中，定值电阻R1=______Ω，定值电阻R2=______Ω；（结果保留2位有效数字）(2)该小组将改装后量程为0.1A的电流表接入图乙所示的电路中，电流表用A1表示，来测量某电池的电动势和内阻。当电阻箱R阻值为25.40Ω时，表头示数为0.50mA；当电阻箱R阻值为14.70Ω时，表头的示数为0.80mA，则该电池电动势E=______V，内阻r=______Ω；（结果保留2位有效数字）(3)该小组设计了图丙所示电路对改装后量程为0.1A的电流表A1进行校对，校对电路中使用了(2)中电池作为电源，电路中标准电流表A的量程为0.1A，内阻为6.0Ω，校对过程中标准电流表示数调节范围为0.02A~0.1A，则电路中定值电阻R0应选用______，R＇应选用最大阻值为______的滑动变阻器；（选填选项字母代号）A．5ΩB．10ΩC．30ΩD．100Ω(4)校对过程中发现，改装后的电流表A1、A2的示数都总小于标准电流表的示数，则应该采取的最佳措施是______。15．（7分）如图所示，一导热性能良好的球形容器内部不规则，某兴趣小组为了测量它的容积，在容器上竖直插入一根两端开口的长100cml的薄壁玻璃管，接口用蜡密封。玻璃管内部横截面积20.2cmS，管内一长14cmh的静止水银柱封闭着长度110cml的空气柱，此时外界温度127t℃。现把容器没在温度为277t℃的热水中，水银柱缓慢上升，当水银柱重新静止时下方空气柱长度260cml，实验过程中认为大气压没有变化，大气压P0相当于76cm高汞柱的压强。（0℃对应的热力学温度为273K，忽略水银柱与玻璃管壁之间的摩擦阻力）(1)求容器的容积；(2)在标准大气压下，这时对热水继续缓慢加热，能否让水银柱全部从上部离开玻璃管？16．（10分）一小型风洞实验室内水平桌面上放两根足够长的平行导轨，导轨间距为L，如图甲（俯视）所示。虚线MN左侧区域I有竖直向下的匀强磁场B1，虚线PQ右侧区域Ⅲ有竖直向下的匀强磁场B3，中间区域Ⅱ有水平向左的匀强磁场B2，B1=B2=B，B3=2B。中间区域处于一向上的风洞中，当棒经过此区域时会受到竖直向上的恒定风力F＝mg的作用。长度均为L的导体棒ab、cd与导轨接触良好，两棒质量均为m，棒ab电阻为2R，棒cd电阻为R，其余电阻不计。两棒最初静止，现给棒ab一个水平向右的瞬间冲量使得其获得初速度v0，已知棒cd到达MN前两棒不相碰且均已匀速。当棒cd刚进入区域Ⅱ时，对棒ab施加一水平向右的外力使棒ab向右做匀加速直线运动，外力随时间变化的图像如图乙所示。已知直线斜率为k，t0时刻棒cb恰好进入区域Ⅲ，棒cd进入区域Ⅲ后瞬间撤去棒ab上的外力。区域Ⅰ、Ⅲ导轨光滑，中间区域