2023年普通高等学校招生全国统一考试。
理科综合能力测试(北京卷)(物理)
第一部分 (选择题共120分)
本部分共20小题,每小题6分,共120分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
离δx减小,a错误;减小双缝屏到光屏的距离l,相邻条纹间距离δx减小,b错误;将绿光换为红光,使波长λ增大,相邻条纹间距离δx增大,c正确;将绿光换为紫光,使波长λ减小,相邻条纹间距离δx减小,d错误。
15.由于通讯和广播等方面的需要,许多国家发**地球同步轨道卫星,这些卫星的。
a.质量可以不同b.轨道半径可以不同。
c.轨道平面可以不同d.速率可以不同。
答案:a解析:地球同步轨道卫星轨道必须在赤道平面内,离地球高度相同的同一轨道上,角速度、线速度、周期一定,与卫星的质量无关。a正确,b、c、d错误。
16.介质中有一列简谐机械波传播,对于其中某个振动质点,a.它的振动速度等于波的传播速度。
18.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动,所受绳子拉力f的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g。
据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为。
a.g b.2g
c.3g d.4g
答案:b解析:由题图可知:
绳子拉力f的最大值为9f0/5,最终静止时绳子拉力为3f0/5=mg,根据牛顿第二定律得:9f0/5-3f0/5=ma,所以a=2g。b正确,a、c、d错误。
19.某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁心的线圈l、小灯泡a、开关s和电池组e,用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后,闭合开关s,小灯泡发光;再断开开关s,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因。
你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因是。
a.电源的内阻较大
b.小灯泡电阻偏大。
c.线圈电阻偏大
d.线圈的自感系数较大
本部分共11小题,共180分。
21.(18分)
1)用如图1所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关k和两个部件s、t。请根据下列步骤完成电阻测量:
旋动部件___使指针对准电流的"0"刻线。
将k旋转到电阻挡"×l00"的位置。
将插入"十"、"插孔的表笔短接,旋动部件___使指针对准电阻的填"0刻线"或"∞刻线")。
将两表笔分别与侍测电阻相接,发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按___的顺序避行操作,再完成读数测量。
a.将k旋转到电阻挡"×1k"的位置。
b.将k旋转到电阻挡"×10"的位置。
c.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两恨引线相接。
实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量___填选项前的符号),间接地解决这个问题。
a.小球开始释放高度h
b.小球抛出点距地面的高度h
c.小球做平抛运动的射程。
有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用中已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程on的最大值为___cm。
所以为14 2.9 1~1.01
当两个球发生完全弹性碰撞时,被碰小球m2平抛运动射程on的有最大值。弹性碰撞动量守恒,机械能守恒解得:,所以。被碰小球m2平抛运动射程on的最大值76.8cm。
22.(16分)
如图所示,长度为l的轻绳上端固定在o点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)。
1)在水平拉力f的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为α,小球保持静止。画出此时小球的受力图,并求力f的大小;
2)由图示位置无初速释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。
解析:(1)受力图见图。
根据平衡条件,的拉力大小f=mgtanα
2)运动中只有重力做功,系统机械能守恒。
则通过最低点时,小球的速度大小。
根据牛顿第二定律
解得轻绳对小球的拉力,方向竖直向上。
23.(18分)
利用电场和磁场,可以将比荷不同的离子分开,这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。
如图所示的矩形区域acdg(ac边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场,a处有一狭缝。离子源产生的离子,经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于ga边且垂直于磁场的方向射入磁场,运动到ga边,被相应的收集器收集。整个装置内部为真空。
已知被加速的两种正离子的质量分别是m1和m2(m1>m2),电荷量均为q。加速电场的电势差为u,离子进入电场时的初速度可以忽略。不计重力,也不考虑离子间的相互作用。
1)求质量为m1的离子进入磁场时的速率v1;
2)当磁感应强度的大小为b时,求两种离子在ga边落点的间距s;
3)在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响,实际装置中狭缝具有一定宽度。若狭缝过宽,可能使两束离子在ga边上的落点区域交叠,导致两种离子无法完全分离。
设磁感应强度大小可调,ga边长为定值l,狭缝宽度为d,狭缝右边缘在a处。离子可以从狭缝各处射入磁场,入射方向仍垂直于ga边且垂直于磁场。为保证上述两种离子能落在ga边上并被完全分离,求狭缝的最大宽度。
r1的最大值满足。
得。求得最大值。
24.(20分)
静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心,沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q,其动能与电势能之和为-a(0(1)粒子所受电场力的大小;
2)粒子的运动区间;
3)粒子的运动周期。
解析:(1)由图可知,0与d(或-d)两点间的电势差为φ0
3)考虑粒子从-x0处开始运动的四分之一周期。
根据牛顿第二定律,粒子的加速度
由匀加速直线运动
将代入,得
粒子运动周期。
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