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树德中学高2023级上学期物理一诊模拟试题
一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的)
1.图示为氢原子的能级图,当大量处在=4能级的氢原子向低能级跃迁时会辐射不
E/ev
同频率的光子,用这些光子照射逸出功为2.29V的金属钠,能发生光电效应的光子频
-9
率有()
3.40
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
1
-13.6
2.某同学制作了一个小型喷泉装置,如图甲所示两个瓶子均用瓶塞密闭,两瓶用弯管连通,左瓶插有两
端开口的直管。左瓶装满水,右瓶充满空气。用沸水浇右瓶时,左瓶直管有水喷出,如图乙所示,水喷
出的过程中,装置内的气体()
管
直管
A.内能比浇水前大
图
图乙
B.压强与浇水前相等
C.所有分子的动能都比浇水前大
D.对水做的功等于水重力势能的增量
3.图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置,装置中金属杠杆的一端接浮标
(浮标与杠杆绝缘),另一端的触点P接滑动变阻器R,油量表由电流表改装而成。
当汽车加油时,油箱内油面上升过程中,下列说法正确的是()
A.电路中电流减小
(A
B.
R两端电压减小
汕量表
油箱
C.整个电路消耗的功率增大
D.电源输出功率一定增大
4.如图,真空中两个等量异种点电荷P、Q关于O点对称分布,P带正电,A为P、Q连线上一点。保
持OA距离不变,增大P、Q之间的距离后再次静止(仍关于O点对称)。选无穷远为零电势点,则P、Q
距离增大后()
P⊕
A.O点的场强不变
B.O点的电势升高
C.A点的场强变小
D.A点的电势降低
5.在地球赤道平面内有一颗运动方向与地球自转方向相同的卫星,其轨道半径为地球半径的√2倍,在
赤道上某处建有一卫星监测站。若地球半径为,地球表面重力加速度大小为8,地球自转角速度为®,
则监测站能连续监测到该卫星的最长时间约为(
)
2
π
2
2
π/N2R
2
22R
-0
-一0
A
2V g
B.
2V
C.
D
N2V2
6.同一赛车分别在干燥路面及湿滑路面以恒定加速度Q干燥和Q滑启动达到最大速度。已知+燥>湿潘,
赛车两次启动过程中阻力大小相等且不变,能达到的额定功率相同。则赛车的速度随时间变化的图像
正确的是(图中OA、OB为直线)(
AV
A
干燥
干燥
B
干燥
二燥了A
B
B
湿滑
湿滑
·湿滑
人湿滑
A.
t B.
t C
D.
7.如图,竖直平面内有一光滑绝缘轨道,取竖直向上为y轴正方向,轨道形状满足曲线方程y=x。质量
为m、电荷量为q(9>0)的小圆环套在轨道上,空间有与x轴平行的匀强电
E-2mg
场,电场强度大小9,圆环恰能静止在坐标4,1)处,不计空气阻力,重
6
力加速度g大小取10m/s2。圆环由(3,9)处静止释放,则()
A.恰能运动到(-3,9)处
B.在(1,1)处加速度为零
2
C.在(0,0)处速率为10W3m/s
D.在(-1,1)处机械能最小
43201234x而
二、多项选择题本大题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题
目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图,轻杆中点及一端分别固定有两个完全相同的小球A和B,另一端与O点相
连。当轻杆绕竖直定轴O0,匀速转动时,A、B在水平面上做匀速圆周运动。下列说
法正确的是()
A.小球A、B的角速度大小之比为2:]
B.小球A、B的线速度大小之比为l:2
B
C.小球A、B的加速度大小之比为1:2
D.小球A、B受轻杆的作用力大小之比为1:2
9.一列简谐横波沿x轴传播在0时刻的波形如图中实线所示,仁0.5s时刻的波形如图中虚线所示,虚
线恰好过质点P的平衡位置。已经知质点P平衡位置的坐标x=0.5m。下列说法cm
正确的是()
10.
A.该简谐波传播的最小速度为1.0m/s
B.若波向x轴正方向传播,质点P比质点Q先回到平衡位置
0.6
1.8xm
C.若波向x轴负方向传播,质点P运动路程的最小值为5cm
5+12n
-10
πt
D.质点0的振动方程可能为y=10sinL3
Jcm(n=0,1,2,3..)
10.如图,原长为lo的轻弹簧竖直放置,一端固定于地面,另端连接厚度不计、质量为m,的水平木板
X。将质量为m2的物块Y放在X上,竖直下压Y,使X离地高度为1,此时弹
簧的弹性势能为E,由静止释放,所有物体沿竖直方向运动。则()
A.若X、Y恰能分离,则E,=(m+m)g(化-)
B.若X、Y恰能分离,则E,=(m+m)g
777777777777777777777
E。
+(0-0
C.若X、Y能分离,则Y的最大离地高度为m+m)g
E。
+
D.若X、Y能分离,则Y的最大离地高度为(m+m)8
三、实验题
11.(6分,每空2分)某同学用图(a)所示的装置测量木块与长木板间的动摩擦因数。长木板水平固定,
木块通过水平轻绳绕过轻质光滑定滑轮连接重物。
打点计时器
纸带
木块
轻绳
定滑轮
白M
B
固定的水平长木板
n
-X1
重物
-X2
图(a)
图(b)
(1)实验时
(选填①”或“②),得到加速阶段的部分纸带如图(b)所示,A、B、C、D、E为
打下的相邻的计数点,相邻计数点之间还有4个计时点未画出。
①先接通打点计时器电源,再由静止释放重物
②先由静止释放重物,再接通打点计时器电源
(2)测量得=5.40cm,名=14.72cm,木块质量为M=0.5kg,重物质量为m=0.2kg。已知打点计时器
的频率为5OH,重力加速度8=9.80m/s,忽略纸带与打点计时器限位孔之间的阻力。则打下B点时木
块的速度'=
ms,木块与长木板间的动摩擦因数约为=。(所有计算结果均保留2位
有效数字)
12.(9分,第一空1分,其余每空2分)物理兴趣小组的同学利用铜片和锌片平行插入柠檬中制作了一
个水果电池,经查阅资料了解到该水果电池的电动势小于1V,内阻约为2k2,为了尽可能准确地测量该
水果电池的电动势和内阻,要求电表读数要超过量程的三分之一。实验室能提供的器材规格如下:
电压表V(0~3V,内阻约为3k2):电流表A(00.6A,内阻约为0.052):
微安表G(0~300μA,内阻为1002):电阻箱R(099992):
滑动变阻器R。(0502);开关一个,导线若干。
同学们设计图(a)、图(b)、图(c)所示的三种实验方案并规范进行了实验操作。
/A1
10000
9000
8000
7000
●
6000
5000
4000
●
1000
2000
1000
0
50010001500200025003000*R/0
图(a)
图(b)
图(c)
图(d)
(1)用图(a)所示方案:闭合开关,电压表测得的电压
(填“小于”、“等于”或“大于”)水果电
池的电动势。
(2)用图(b)所示方案:闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电压表、电流表示数
(填“有”或
“无”)明显的偏转。
(3)用图(℃)所示方案:闭合开关,调节电阻箱阻值,记录下微安表和电阻箱示数如下表:
电阻箱阻值R
1002
5002
9002
13002
17002
21002
25002
微安表读数1
220μA
204μA
172μA
148μA
132μA
119μA
110μA
-R
=2.00R+4126
利用计算机软件描绘出!图像如图()中实线甲所示,其拟合出的函数关系式为I
则根据此函数关系式可计算出该柠檬电池的电动势为
V,内阻为
2。
(4)某同学又将铜片和锌片平行插入同一柠檬中的另一位置,用图(℃)所示方案重复实验操作,发现
得到的函数图像如图()中虚线乙所示,造成实验差异的主要原因可能为()
A.柠檬不同区域酸碱度不同导致电池电动势升高
B.铜片和锌片的间距不变但插入深度变深导致水果电池内阻减小
C.铜片和锌片的插入深度不变但间距变大导致水果电池内阻变大
四、解答题
13.(10分)如图,在第一象限0s≤2L区域内存在沿y轴
正方向的匀强电场E(未知),2L<4区域内存在沿x
轴正方向的匀强电场,(未知)。一个质量为m、电荷量
为q的带正电粒子,以速率6从坐标原点0沿x轴正方向
进入电场并依次通过4(2L,)和B(4L,2L)两点。不计粒
子的重力。已知L、m、g和6,求:
(1)(4分)粒子运动至A点的速度大小:
2L
(2)(6分)场强E2的大小。
14.(13分)如图所示,长木板A位于足够高的光滑水平台面上,右端用轻绳绕过光滑的轻质定滑轮与
物体C连接。当C从静止开始下落0.4m时,在A的最右端轻放一小铁块B(初速度为0,可视为质点),
最终B恰好未从A上滑落,已知A与C的质量均为1kg,B的质量为4kg,A、B间的动摩擦因数
4=0.25,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度8=10ms.求:
(1)(3分)铁块B放上前瞬间,轻绳中的
张力大小T及木板A的速度大小0:
A
(2)(4分)木板A的长度L:
足够长
(3)(6分)若当B轻放在A最右端的同时,
足
对B施加一水平向右、大小为70N的恒力F,
高
其他条件不变,则B滑出A时速度大小。
15.(16分)如图,用水平传送带向右运送货物,传送带左、右端点A、B间距为L=24.5,装货物的凹
形薄木箱质量为M=1kg、长度d=1.5m。现将质量m=2kg的货物放入静止的木箱,木箱左侧位于A端,货
物恰与木箱左侧壁接触。放入货物后,传送带由静止开始依次做匀加速运动、匀速运动和匀减速运动直
到静止,木箱在传送带匀速运动中的某时刻与传送带共速,且停止运动时其右侧刚好在B端,该过程中,
传送带减速段、加速段的加速度大小均为“,=4ms,最大速度=4ms。已知木箱与货物间的动摩擦因
数4=0.1,木箱与传送带间的动摩擦因数4=02,重力加速度大小g10ms2,货物可视为质点,货物
与木箱间的碰撞为时间不计的完全非弹性碰撞,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)(4分)传送带加速运动过程中,货物对木
L
箱侧壁的压力大小;
(2)(6分)传送带减速运动过程中,系统因摩
擦产生的热量;
mM
B
(3)(6分)传送带匀速运动的时间。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
D
B
C
BC
AD
AD
11.
①
0.27
0.26
【详解】(1)[1]使用打点计时器时应先接通电源,后释放纸带,故选①。
(2)[2]由于相邻计数点之间还有4个计时点未画出,所以相邻计数点之间的时间间隔为T=0.1s
x_5.40cm=0.27m/s
B点的速度为
Va=2T 0.2s
,=5,75_14,72cm,5.40cm-0.466ms
[3]D点的速度为
2T
0.2s
a=b-a=0.98m/s2
加速度
2T
根据牛顿第二定律,有mg-Mg=(M+m)a
解得4=0.26
12.(1)小于(2)无
(3)0.51963
(4)C
【详解】(1)闭合开关,电压表测得的电压为电源的路端电压,小于电源的电动势。
(2)滑动变阻器最大阻值为502,而水果电池的内阻约为2k2,则滑动变阻器起不到调节作用,所以闭
合开关,移动滑动变阻器滑片,电压表、电流表示数没有明显偏转。
(3)根据闭合电路欧姆定律可得E=(r+R。+R)
1=1R++R
1=2.00
r+R6=4126
所以IEE则E
E
代入数据解得
E=0.5V,r=19632
(4)由图可知,虚线与实线的斜率相同,纵截距偏大,由以上分析可知,电动势不变,而内阻变大,其
原因可能为铜片和锌片的插入深度不变但间距变大导致水果电池内阻变大。故选C。
2mv
13.(1)
V2:(2)9
【详解】(1)粒子在电场B中x方向做匀速直线运动,y方向做初速度为零的匀加速直线运动
x方向
2L=v1
y方向
在A点处的速度大小为
y4=+y,2=2
(2)粒子在电场B,中x方向做初速度不为零的匀加速直线运动,y方向做匀速直线运动,y方向
2L-L=V,42
x方向
1
4L-2L=v+5a
2
由牛顿第二定律有
gE,ma,
联立解得
2m6
gL
14.(1)T=5N:a=5m/s2,%=2m/s;(2)L=0.8m:(3)x=0.lm,%=5m/s
【详解】(1)B放上前,对C根据牛顿第二定律有
mg-T=ma
对A根据牛顿第二定律有
T=ma
解得
T=5N:a=5m/s2
根据速度一位移公式有
vi=2ax
解得
%=2m/s
(2)B相对A左滑,由于4Mg=mg,则可知A、C匀速,此时对B有
LMg Ma
AB相对滑动过程,则有
Yo=a'l
t
L=Vot--
2
解得
L=0.8m
(3)F作用时,B相对AA左滑,A、C匀速,此时对B有
F+uMg Ma
根据运动学规律有
%=a4
x=4-2
则
x=0.1m
A、B共速后,假设B相对A右滑,对B有
F-uMg=Ma2
对A、C,根据牛顿第二定律有
T'+uMg =mas
mg-T'=mas
解得
a2=15m/s2,a3=10m/s2
由于a,>a,假设成立,则有
=财+2
以+2a明
解得
t2=0.2s
根据速度一位移公式有
VB =Vo azt2
解得
VB =5m/s
15.(1)2N;(2)3J:(3)5s
【详解】(1)传送带启动后向右做匀加速运动,货物和木箱一起相对于传送带向左滑动
对于货物和木箱整体,由牛顿第二定律有
(m+M)=(m+M)a
代入数据得
a=2m/s2
对于货物,因
4=0.1
仅靠静摩擦力提供的最大加速度为lm/s2,所以木箱对货物的静摩擦力不仅达到最大值,且左侧壁对货物
还施加有压力F,对于货物,由牛顿第二定律有
umg+F=ma
代入数据得
F=2N
根据牛顿第三定律,货物对木箱侧壁的压力大小为
F'=F=2N
(2)传送带减速运动过程中,货物一定相对于木箱向右滑动,对货物,由牛顿第二定律有
umg ma
代入数据得
a =1m/s2
设木箱相对传送带滑动,则由牛顿第二定律有
(m+M)g-u mg Maz
代入数据得
a2=4m/s2
因
a2=4o
所以木箱相对传送带静止且一起做减速运动,由题意,木箱停止运动时右侧在B端,可知,此前传送带
速度已经减为零且货物与木箱已经发生了碰撞,设传送带速度由6减到零所用时间为,由运动学规律有
0-=-a24
代入数据得
t=1s
此过程中,设货物、木箱发生的位移分别为X、,由运动学规律有
x=W12a4月
1
X2=Vot
2
代入数据得
x=3.5m
x2=2m
△x=(x-x2)=1.5m
因
△x=d
所以木箱速度第一次减小到零时,货物与木箱右侧刚好发生碰撞,此后一起减速运动
传送带减速运动过程中,因摩擦而产生的热量为
Q=4mg△x
代入数据解得
O=3J
(3)货物与木箱间发生的是完全非弹性碰撞,设碰撞前后货物的速度分别为v和共,由运动学规律有
v=vo -at=3m/s
由动量守恒定律有
mv=(m+M)V共
代入数据得
V共=2m/s
设碰后到停止运动的过程中木箱发生的位移为5
由动能定理有
-42(m+M)gx3=0-。(m+M)
2
代入数据得
x;=Im
设木箱在加速段发生的位移为加,由运动学规律有
v=2ax加
代入数据
x加=4m
设木箱匀速运动的时间为,则
L-d-xm-x2-x3=Vol'
代入数据得
t'=4s
传递带比木箱多匀速运动的时间为
△1=%-60
a ao
代入数据得
△t=ls
所以,传送带匀速运动的时间为
t=t'+△t=5s