2023年廣東省大灣區(qū)普通高中高考物理一模試卷1.  如圖甲所示，在問天實(shí)驗(yàn)艙中的變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜，可為科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供零重力到兩倍重力范圍的高精度模擬重力環(huán)境，用以研究不同重力環(huán)境下的科學(xué)現(xiàn)象。變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜的主要裝置是如圖乙所示的兩套離心機(jī)。離心機(jī)旋轉(zhuǎn)過程中，由于慣性作用，實(shí)驗(yàn)載荷會(huì)有沿著旋轉(zhuǎn)半徑向外飛出的趨勢(shì)，可以等效為物體在圓周運(yùn)動(dòng)中受到一個(gè)與向心力等大反向的“離心力”，而這個(gè)“離心力”就可以用來(lái)模擬物體受到的重力。某次實(shí)驗(yàn)中，需要給距離圓心450mm的實(shí)驗(yàn)載荷模擬2g的重力環(huán)境取，則離心機(jī)的轉(zhuǎn)速最接近以下哪個(gè)值(    )A.  B.  C.  D. 2.  美麗的彩虹是由于太陽(yáng)光照射在眾多微小的“水球”而發(fā)生的反射和折射現(xiàn)象。如圖所示是某一均勻介質(zhì)球的截面圖，AB、CD是該介質(zhì)球的兩條直徑，，一束激光以平行于AB的方向從C點(diǎn)射入介質(zhì)球，經(jīng)過一次折射打到B點(diǎn)。設(shè)光在空氣中的傳播速度為c，則(    )
 A. 該介質(zhì)球的折射率為
B. 光在該球中的速度為
C. 光線在B點(diǎn)離開介質(zhì)球的方向與直線AB夾角為
D. 光線經(jīng)介質(zhì)球反射和折射后，可能沿平行于AB的方向射出3.  水面救生無(wú)人船已經(jīng)成為水面救援的重要科技裝備。在某次測(cè)試中，一質(zhì)量為20kg的無(wú)人船在平靜水面上沿直線直奔目標(biāo)地點(diǎn)。無(wú)人船先從靜止出發(fā)，做勻加速運(yùn)動(dòng)10s后達(dá)到最大速度，接著立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，勻減速運(yùn)動(dòng)了16m的距離后速度變?yōu)榱恪Ｒ阎獰o(wú)人船運(yùn)行過程中受到水的阻力恒定且大小為4N，不計(jì)空氣阻力，g取。求：
在勻加速過程中，無(wú)人船發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力的大小；
在勻減速過程中，無(wú)人船發(fā)動(dòng)機(jī)提供的阻力的大小；
無(wú)人船在上述測(cè)試中，運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t及總位移大小x。
4.  室內(nèi)蹦床運(yùn)動(dòng)是近年來(lái)熱門的娛樂項(xiàng)目。蹦床運(yùn)動(dòng)情境可建立為如圖所示的物理模型：豎直放置的兩個(gè)完全相同的輕彈簧，一端固定于地面，另一端與質(zhì)量為的物體B固定在一起，質(zhì)量為的物體A置于B中央位置的正上方H處?，F(xiàn)讓A由靜止開始自由下落，隨后和B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰撞后兩物體粘在一起。已知A與B結(jié)合后經(jīng)過時(shí)間t下降至最低點(diǎn)，A、B始終在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：
與B碰后瞬間的速度大小v；
結(jié)合體從結(jié)合后至返回到碰撞點(diǎn)過程中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間以及該過程中彈簧對(duì)物體B沖量的大小。
5.  如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為，電荷量的帶電微粒，從靜止開始經(jīng)電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)又立即進(jìn)入左右有界、上下無(wú)界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的金屬板長(zhǎng)，兩板間距；該微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度方向與水平方向的夾角，不計(jì)微粒的重力，求：
微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度大小；
偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓；
已知該有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度也為D，若該微粒剛好不從磁場(chǎng)右邊射出，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小以及該微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。

答案和解析 1.【答案】B 【解析】解：根據(jù)向心加速度公式有：
代入數(shù)據(jù)解得：，接近；
故ACD錯(cuò)誤，B正確；
故選：B。
理解題意，根據(jù)向心加速度的公式解答。
本題考查向心加速度的運(yùn)用，解題關(guān)鍵掌握基本公式的應(yīng)用。
 2.【答案】ACD 【解析】解：A、由幾何關(guān)系可得，入射角為，折射角為，根據(jù)折射定律可得該介質(zhì)球的折射率為，故A正確；
B、由，可得光在該球中的速度為，故B錯(cuò)誤；
C.由光路可逆得，光線在B點(diǎn)離開介質(zhì)球的方向與直線AB夾角為，故C正確；
D.由光路可逆得，從B點(diǎn)平行于CD方向入射，沿平行于AB的方向射出，故D正確。
故選：ACD。
根據(jù)幾何關(guān)系找出入射角和折射角，再根據(jù)折射定律求出折射率；再根據(jù)光速與折射率的關(guān)系求出光在球中的傳播速度；根據(jù)光路可逆判斷光離開介質(zhì)球的方向。
本題考查光的折射，解決本題的關(guān)鍵是理解折射定律，熟練畫出光路圖。
 3.【答案】勻加速過程，由速度-時(shí)間公式得：
代入數(shù)據(jù)解得，勻加速階段的加速度
對(duì)無(wú)人船受力分析，由牛頓第二定律得：
代入數(shù)據(jù)解得：
勻減速階段，設(shè)加速度大小為，由位移-速度公式得：
代入數(shù)據(jù)解得：
由牛頓第二定律得：
代入數(shù)據(jù)解得：
勻減速過程的時(shí)間
運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間
勻加速過程的位移為
總位移大小
答：在勻加速過程中，無(wú)人船發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力的大小為12N；
在勻減速過程中，無(wú)人船發(fā)動(dòng)機(jī)提供的阻力的大小為6N；
無(wú)人船在上述測(cè)試中，運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t為18s，總位移大小x為36m。 【解析】由加速階段的運(yùn)動(dòng)情況求出無(wú)人船的加速度，再利用牛頓第二定律求發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力；
利用減速階段的運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出減速階段的加速度，再利用牛頓第二定律求出發(fā)動(dòng)機(jī)提供的阻力；
求出加速階段的位移與減速階段的時(shí)間，再把兩個(gè)階段位移與時(shí)間相加即可。
本題考查動(dòng)力學(xué)問題，解題關(guān)鍵是分析好無(wú)人船的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解加速度，再利用牛頓第二定律求解受力。
 4.【答案】解：設(shè)A和B碰前瞬間的速度大小為，A和B碰后瞬間的速度大小為v。
A自由下落過程，由機(jī)械能守恒定律得
 
解得：
A與B碰撞過程，取豎直向下為正方向，由動(dòng)量守恒定律有

聯(lián)立解得：
從碰后至返回到碰撞點(diǎn)的過程中，AB結(jié)合體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，可得運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

回到碰撞點(diǎn)時(shí)速度大小為，方向豎直向上。
取向上為正方向，由動(dòng)量定理得
  
解得：
答：與B碰后瞬間的速度大小v為；
結(jié)合體從結(jié)合后至返回到碰撞點(diǎn)過程中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2t，該過程中彈簧對(duì)物體B沖量的大小為。 【解析】自由下落的過程，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求出A與B碰撞前的速度，由動(dòng)量守恒定律求出碰撞后A、B的共同速度v。
從碰后至返回到碰撞點(diǎn)的過程中，AB結(jié)合體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性求解AB結(jié)合體從結(jié)合后至返回到碰撞點(diǎn)過程中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。對(duì)AB整體，由動(dòng)量定理求出彈簧對(duì)物體B的沖量大小。
本題要分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過程，把握每個(gè)過程的物理規(guī)律，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律與動(dòng)量守恒定律、動(dòng)量定理即可正確解題，解題時(shí)注意正方向的選擇。
 5.【答案】解：在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，根據(jù)動(dòng)能定理可得：

代入數(shù)據(jù)解得：
微粒在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得：

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：

根據(jù)幾何關(guān)系可得：

其中，
聯(lián)立解得：
微粒進(jìn)入磁場(chǎng)剛好不從右邊界射出的軌跡如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系可得：
在磁場(chǎng)中，洛倫茲力提供向心力，則

其中，
解得：
粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

代入數(shù)據(jù)解得：
答：微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度為；
偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓為；
磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為2T，該微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為。 【解析】根據(jù)動(dòng)能定理計(jì)算出微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度；
根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，結(jié)合幾何關(guān)系和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得出偏轉(zhuǎn)電壓的大?。?/span>
根據(jù)幾何關(guān)系得出半徑的大小，結(jié)合牛頓第二定律得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得出對(duì)應(yīng)的時(shí)間。
本題主要考查了帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，熟悉粒子的受力分析，結(jié)合幾何關(guān)系和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可完成解答。
 

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