1、 物理第四次模拟考试试卷 物理第四次模拟考试试卷一、单选题一、单选题1肥皂泡在阳光下呈现彩色，则（）A肥皂泡表面水分子间表现为斥力B肥皂泡内气体压强小于外部气体压强C肥皂泡呈现彩色是由于光的衍射形成的D肥皂膜厚度改变会导致彩色条纹移动22022 年 5 月 10 号，“天舟四号”货运飞船成功对接空间站“天和”核心舱，已知空间站在距离地球表面约 400km 圆轨道上运行。则其（）A线速度大于第一宇宙速度B角速度大于地球自转角速度C运行周期大于地球自转周期D向心加速度大于地面的重力加速度3央视曝光“能量石”核辐射严重超标，该“能量石”含有放射性元素钍23290Th，23290Th 经多次衰变后变成
2、稳定的铅20882Pb，23290Th 半衰期长达 1.41010年。则（）A衰变过程中发生了 6 次 衰变和 4 次 衰变B20882Pb 比23290Th 少 12 个中子C衰变产生的射线中 射线穿透能力最强D23290Th 在高温、高压条件下半衰期会变短4如图所示，野外生存需要取火时，可以用随身携带的取火装置，在铜制活塞上放置少量易燃物，将金属筒套在活塞上迅速下压，即可点燃易燃物。则迅速下压过程中，金属筒内的封闭气体（）A分子平均动能变小B每个气体分子速率都增大C从外界吸热，气体内能增加D分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数增加5利用图甲所示的实验装置测量遏止电压 U 与入射光频率的
3、关系。若某次实验中得到如图乙所示的 U-图像。已知普朗克常量 h，则（）A电源的左端为正极BK 极金属的逸出功为1C增大入射光的强度，遏止电压增大D滑动变阻器滑片移至最左端，电流表示数为零6如图所示，R1、R2为定值电阻，C 为电容器。闭合开关 S，在滑动变阻器 R 的滑片向上滑动过程中（）A电阻 R2中有向下的电流B通过电阻 R1电流增大C滑动变阻器 R 两端的电压变小D电容器 C 极板所带电荷量变小7如图所示，甲、乙两猫从同一位置以相同速率同时跳出，速度方向与水平方向均成 45，一段时间后落至水平地面。不计空气阻力。则（）A两只猫落地时的动量方向不同B两只猫在空中运动过程中相距越来越远C起
4、跳点越高，两猫落地点间距离越大D只改变两猫起跳速度大小，两猫可能在空中相遇8如图所示，足够长的倾斜传送带以恒定速率 v0顺时针运行。一小木块以初速度 v1从传送带的底端滑上传送带。木块在传送带上运动全过程中，关于木块的速度 v 随时间 t 变化关系的图像不可能的是（）ABCD9如图所示，有一个均匀带正电的绝缘球体，球心为 O1，球体内有一个球形空腔，球心为 O2，M、N 为两球心连线上两点，P、Q 连线过球心 O1且与 M、N 连线垂直，且 M、N、P、Q 四点到 O1距离相等。则（）AP、Q 两点电场强度相同 BP 点电场强度比 N 点的小CM 点电势比 N 点的低DM 点电势比 P 点的高
5、10如图所示，匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有黑箱。t=0 时刻起电阻为 R 的导体棒 ab 以一定的初速度放上导轨向右运动，运动过程中棒始终与导轨垂直且与导轨电接触良好，不计导轨电阻。则（）A若黑箱中是电池，棒的最终速度与初速度有关B若黑箱中是线圈，棒做简谐运动C若黑箱中是电阻，棒的速度随位移均匀减小D若黑箱中是电容器，棒的最终速度与初速度无关二、实验题二、实验题11某小组在“用单摆测量重力加速度”实验中：（1）组装单摆时，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线的上端，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图甲所示。这样做的目的有_；A保证摆动过程中摆长不变B需要改变摆长时便于调节
6、C保证摆球在同一竖直平面内摆动（2）安装好实验装置后，先用刻度尺测量摆线长 l，再用游标卡尺测量摆球直径 d，其示数如图乙所示，则 d=mm；（3）某次实验过程中，用秒表记录时间的起点应该是摆球运动过程中的 （选填“最高点”或“最低点”）；（4）该组同学测出五组单摆振动周期 T 与摆长 L 的数据如下表，请在图丙中作出 T2-L 关系图像 。根据图像算出重力加速度 g=m/s2；（结果保留 3位有效数字）次数12345L/m0.50000.60000.70000.80000.9000T/s1.431.551.671.781.90T2/s22.042.402.793.173.61（5）若测量值与
7、当地重力加速度值相比偏大，可能原因是 （写出一个）。三、解答题三、解答题12如图所示，矩形线圈 abcd 匝数为 N，总电阻为 R，ab 边和 ad 边长分别为 L 和 3L，O、O为线圈上两点，OO与 cd 边平行且与 cd 边的距离为 L，OO左侧空间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。现使线圈绕 OO以角速度 匀速转动，求：（1）从图示位置开始转过 60 过程中通过导线截面电荷量 q；（2）线圈在转动一周过程中产生的焦耳热 Q。13如图甲所示，“隐身装置”可以将儿童的身体部分隐去，却对后面的成人没有形成遮挡；简化模型的俯视图如图乙所示，A、B 为两个厚度均为=32的直角透明介
8、质，虚线为透明介质的对称轴，儿童站在介质之间虚线框位置处，人体反射的光线均视为与对称轴平行。已知介质折射率=2，光在真空中的传播速度 c=3.0108m/s，sin15=0.26。求：（1）光线在两透明介质中传播的时间 t；（2）儿童身体能被隐身，身体宽度的最大值 d。14如图所示，质谱仪由一个加速电场和环形区域的偏转磁场构成，磁场区域由两圆心都在 O 点，半径分别为 2a 和 4a 的半圆盒 N1N2和 M1M2围成，匀强磁场垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B。质量为 m、电荷量为+q 的粒子不断从粒子源 S 飘入加速电场，其初速度几乎为 0，经电场加速后沿 M1N1的中垂线从极板上小孔 P
9、 射入磁场后打到荧光屏 N2M2上。已知加速电压为 U0（未知）时，粒子刚好打在荧光屏的中央。不计粒子的重力和粒子间相互作用，打到半圆盒上的粒子均被吸收。（1）为使粒子能够打到荧光屏上，求加速电压的最大值 Um；（2）由于粒子进入磁场时速度方向在纸面内偏离 SP 方向，加速电压为 U0（未知）时，其中有粒子打到荧光屏 N2点右侧 0.8a 处的 Q 点（图中未画出），求该粒子进入磁场时速度与 SP 方向夹角 的余弦值 cos；（3）由于粒子进入磁场时速度方向在纸面内偏离 SP 方向，求加速电压为 U0（未知）时，荧光屏N2M2上有粒子到达的最大区间长度 L。15如图所示，光滑钉子 M、N 相距
10、 2L，处于同一高度。带有光滑小孔的小球 A 穿过轻绳，轻绳的一端固定在钉子 M 上，另一端绕过钉子 N 与小球 B 相连，B 球质量为 m。用手将 A 球托住静止在M、N 连线的中点 P 处，B 球也处于静止状态。放手后，A 球下落的最大距离为 L。已知重力加速度为 g。（1）求 A 球的质量 mA；（2）求 A 球下落到最低点时绳中张力 T；（3）用质量为 m 的 C 球替换 A 球，C 球从 P 点由静止释放后，求 C 球下落距离为 L 时的速度大小 vC。答案解析部分答案解析部分1【答案】D2【答案】B3【答案】A4【答案】D5【答案】B6【答案】A7【答案】B8【答案】C9【答案】D
11、10【答案】C11【答案】（1）A；B（2）18.9（3）最低点（4）；9.86（9.839.89 范围内均可）（5）本实验通过累积法来测量周期，即测量摆球完成 n 次全振动的总时间 t，从而求得周期，若计算时不慎将 n 的值记录得偏大，则所测周期偏小，会造成 g 的测量值偏大。实验时，摆球有时不一定严格在竖直面内运动，而是做圆锥摆运动，在摆角为 的情况下，小球向心力为=tan=422sin解得=2cos由上式可知摆球做圆锥摆运动时，所测周期比严格做单摆运动时偏小，从而造成 g 的测量值偏大。实验过程中，铁夹处摆线出现了松动，使摆长的真实值比测量值偏大，从而造成 g 的测量值偏大。12【答案】
12、（1）解：设线圈转过 60 的过程中产生的感应电动势为，经历的时间为t，由法拉第电磁感应定律有=其中磁通量的变化量=2222cos60=2通过导线截面的电荷量=联立解得=2（2）解：线圈在磁场中转动时产生的电动势随时间变化的规律如答图所示，设 ab 边、cd 边在磁场中转动产生电动势的最大值分别为 E1m、E2m，有效值分别为 E1、E2，则1=2222=22产生的热量=21+22联立解得=5(2)2213【答案】（1）解：光在透明介质 A 中传播的光路如图所示，入射角=45，设折射角为，由折射定律得=sinsin光在透明介质 A 中运动的路程=cos光在两介质中需要的时间=2又光在透明介质中
13、的速度=联立解得=2 23 10 9.4 109（2）解：儿童身体能被隐身时，光从介质 A 中射出时恰好不被儿童身体遮挡，如图所示根据几何关系有2=sin()解得 d=0.52m14【答案】（1）解：当粒子在磁场中运动的轨迹与半径为 4a 的半圆盒在 M2点相切时，粒子在磁场中运动的半径有最大值，设为 r1，如答图 1则1=72设粒子在磁场中运动的最大速度为 v1，根据动能定理有=1221粒子在磁场中做圆周运动时，根据牛顿第二定律有1=211联立解得=49228（2）解：设荧光屏 N2M2的中点为 C，加速电压为 U0时粒子在磁场中的运动轨迹如答图 2 所示，由题意可知该粒子的运动半径为 r0
14、=3a设粒子进入磁场速度方向偏离 SP 方向的夹角为，粒子打在荧光屏上的 Q 点，轨迹圆心为 O1，如答图 2，其运动半径仍为 r0，根据几何关系有20cos=5+0.8解得cos=2930（3）解：由题意，加速电压仍为 U0，粒子在磁场中的运动半径不变，则沿 M1N1中垂线方向射入的粒子到达屏上的 C 点为粒子能打到荧光屏上最右侧的点当粒子速度方向偏离 SP 方向的夹角为 时，粒子打在荧光屏上的点 A，其轨迹与磁场外边界相切，切点为 D，圆心为 O2，如答图 3由几何关系得2=43=2=3根据余弦定理有cos=2+22222 2=1718则=22cos=173当粒子速度方向偏离 SP 方向的
15、夹角为 时，粒子打在荧光屏上的点 A，其轨迹与磁场内边界相切，切点为 D，圆心为 O2，如答图 4由几何关系得2=32=2=3根据余弦定理有cos=2+22222 2=1718则=22cos=173可知点 A 与点 A重合，点 A（A）即为粒子打在荧光屏上最左侧的点则粒子能到达屏幕的最大区间长度为=315【答案】（1）解：如图所示，根据几何关系可得 A 球下落至最低点时，A 球与 P 连线与竖直方向的夹角为=45 则 B 球上升的高度为=+=2 22对 A、B 组成的系统根据机械能守恒定律得=联立解得=2(21)（2）解：当 A 球下落至最低点时，设 A、B 的加速度大小分别为 aA、aB，对
16、 A、B 根据牛顿第二定律分别2cos=设 A 球下落到最低点时的速度大小为 vA，则 vA在 A 球两侧绳子的分量大小均为=cos由于 A 球拖动两侧的绳子使 MA 和 AN 段绳子同时延长，所以此时 B 球的速度大小为=2=2cos根据式可知 A 球下落到最低点附近一极小时间内，A、B 的位移关系满足2cos=2即2 12()2cos=12()2联立解得=22（3）解：根据（1）题中分析同理可知，当 C 球下落距离为 L 时，B 球上升的高度仍为 hB，且 C 球与 P 连线与竖直方向的夹角仍为，对 B、C 组成的系统根据机械能守恒定律得=122+122根据（2）题中分析同理可知=2cos联立解得=(64 2)3
