1、 理综物理第四次模拟试卷一、单选题1氢原子能级图如图所示，大量处于基态的氢原子被光子能量为E的光照射后处于激发态，这些氢原子向低能级跃迁时共产生六种不同频率的光。已知可见光光子的能量范围约为1.62eV3.11eV。则根据波尔理论可知 （）A入射光子的能量E=12.75eVB电子在低能级的动能小于其在高能级的动能C六种不同频率的光中有三种是可见光D氢原子向低能级跃迁时，核外电子远离原子核22020年11月7日，“腾讯科学WE大会”在深圳举行，美国杜克大学米格尔尼科莱利斯教授讲述了他们的研究团队曾让一位身披“机械战甲”的截瘫青年用意念开出了世界杯足球赛的第一球，这位青年用力踢足球，足球在地面上滚
2、动的过程中，下面说法中正确的是（）A足球受到重力、地面的支持力、摩擦力、惯性力四个力的作用B脚对足球的作用力大于足球对脚的作用力C足球的速度减小，说明足球的合力一定不为零D若足球碰到墙上后以碰前的速率反弹，则足球与墙作用过程中足球的加速度为零3如图所示，绳子一端系在天花板上，另一端系一半径为R的小球，小球静置于倾角为37的光滑斜面上，绳子与竖直方向的夹角为45。沿水平向右缓慢推动斜面（小球不从斜面顶端落下），绳子与斜面接触前关于绳子张力T和斜面对小球的支持力F（忽略小球的转动），下列说法正确的是（）AT逐渐增大BF逐渐增大CT先增大后减小DF先增大后减小4如图所示，质量为M的长木板位于光滑水平
3、面上，质量为m的物块静止在长木板上，两者之间的滑动摩擦因数为，现对物块m施加水平向右的恒力F，若恒力F使长木板与物块出现相对滑动，则恒力F的最小值为（重力加速度为g，物块与长木板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力）（）AmgBMgCmg(1+mM)Dmg(1+Mm)二、多选题5如图所示，质量为m 的小球套在竖直固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力拉住，开始时绳与竖直方向夹角为小球处于静止状态，现缓慢拉动轻绳，使小球沿光滑圆环上升一小段距离，则下列关系正确的是（）A绳与竖直方向的夹角为时，F=2mgcosB小球沿光滑圆环上升过程中，轻绳
4、拉力逐渐增大C小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力逐渐增大D小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力大小不变6电磁炉是现代厨房革命的产物，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。如图电磁炉，下列说法正确的是（）A电磁炉通电线圈加恒定电流，电流越大，电磁炉加热效果越好B电磁炉原理是通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作C电磁炉通电线圈通入大小和方向变化电流，电流变化越快，电磁炉加热效果越好D电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差7如图所示，acd是半径为r的半圆，圆心为O，dfh是半径为2r的四分之一圆弧，两圆孤相切于d
5、点，空间有垂直于纸面向外的匀强磁场B。从粒子源a射出的质量为m的粒子x沿圆弧acd运动，经时间t1与静置于d点的质量为4m的靶粒子y发生正碰，碰撞时间很短，碰撞后结合成一个粒子z，粒子z沿圆弧dfh经过时间t2第一次到达h点。不计其他作用，则（）Ay带负电Bx和z的速率之比为5：2Cx和z的电荷量之比为2：1Dt1：t2=2：582017年8月下旬，双台风“天鸽”、“帕卡”袭击广东。某应急供电小组的发电、输电设备示意图如图所示。如果发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线两端的电压分别为U1和U2，输电线电阻为r，下列说法正确的是（）A采用高压输电可以增大输电线中的电流B升压变压器原副线圈匝数比
6、n1n2=U1U2C输电线损耗的功率为U2rD将P上移，用户获得的电压将升高9如图所示，一定质量的理想气体经历AB的等压过程和BC的绝热过程（气体与外界无热交换），则下列说法正确的是（）AAB过程中，外界对气体做功BAB过程中，气体分子的平均动能变大CAB过程中，气体从外界吸收热量DBC过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少EBC过程中，单位体积内气体分子数增多10某时刻O处质点沿y轴开始做简谐振动，形成沿x轴正方向传播的简谐横波，经过0.8 s时O处质点形成的波动图象如图所示，P点是x轴上距坐标原点96 cm处的质点。下列判断正确的是() A该质点开始振动的方向沿y轴向上B该质点振
7、动的周期是0.8 sC从O处质点开始振动计时，经过3.2 s，P处质点开始振动D该波的波速是30 m/sE从P处质点开始振动，再经0.6 s，P处质点第一次经过波峰三、实验题11频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段，在暗室中，照相机的快门处于常开状（频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置，如图所示是小球下落时的频闪照片示意图，已知频闪仪每隔0.05s闪光一次，当地重力加速度大小为9.80m/s2，照片中的数字是竖直放置的刻度尺的示数，单位是cm。利用上述信息可以求出：（1）小球下落至C点时的速度大小为 m/s（结果保留3位有效数字）。
8、（2）小球下落的加速度大小为 m/s2（结果保留3位有效数字）。（3）小球下落过程中所受空气阻力约为重力的 倍（结果保留2位小数）。12某实验小组改装的简易多用电表电路如图所示，其中电流表G的量程为10mA，内阻RA=7.5，定值电阻R1=5.0，R2=24，电源的电动势、内阻及定值电阻R3的阻值未知。请回答以下问题。（1）若该实验小组将接线柱1、2接入电路测量电流，电流表G的读数为6.0mA，则经过接线柱1、2的电流为 mA。（2）若该实验小组将接线柱1、3接入电路测量电压，电流表G的读数为6.0mA，则接线柱1、3间的电压为 V，实际上测量值很有可能有较大误差，其原因是 。（3）该实验小组
9、为测量某未知电阻的阻值，首先在接线柱1、4间接入电阻箱，调节电阻箱，当电阻箱读数为300时，电流表G的6.0mA；当电阻箱读数为200时，电流表G的读数为8.0mA。之后断开电阻箱，将待测电阻Rx接入接线柱1、4间，电流表G的读数为4.8mA，则待测电阻Rx= 。四、解答题13如图所示，光滑水平桌面上有一小球，小球的质量m=1.0kg，小球初始位置a点距桌子右边缘处A点的距离x=0.5m；在桌子右侧竖直面内有一光滑不完整圆轨道，其圆心O和水平桌面在同一水平线上，且AOC在同一直线上，C点是水平线AO延长线与轨道的交点，B为轨道的一个端口，OB与竖直线夹角为37，A点与B点的高度差为h=0.2m
10、，现用恒力F水平向右拉小球，小球从静止开始运动，小球运动到桌子边缘处A点时撤去F，此后小球恰好从B点无任何碰撞进入圆轨道，已知重力加速度g=10m/s2，求：（计算结果均保留两位小数）（1）小球进入B点时速度大小。（2）水平拉力F的大小。（3）小球在C点对轨道的压力。14在如图甲所示的平面直角坐标系xOy（其中Ox水平，Oy竖直）内，矩形区域OMNP充满磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场（边界处有磁场），其中OM=32d，OP=2d，P点处放置一垂直于x轴的荧光屏，现将质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从OM边的中点A处以某一速度垂直于磁场且沿与y轴负方向夹角为45的方向射入磁场，
11、不计粒子重力。（1）求粒子恰好能打在荧光屏上与A等高的点的速度大小；（2）求粒子能从OM边射出磁场的最大速度及其对应的运动时间。（3）若规定垂直纸面向外的磁场方向为正方向，磁感应强度B的变化规律如图乙所示（图中B0已知），调节磁场的周期，满足T=2m3qB0，让上述粒子在t=0时刻从坐标原点O沿与x轴正方向成60角的方向以一定的初速度射入磁场，若粒子恰好垂直打在屏上，求粒子的可能初速度大小及打在光屏上的位置。15如图，有一个在水平面上固定放置的气缸，由a、b、c三个粗细不同的同轴绝热圆筒组成，a、b、c的横截面积分别为2S、S和3S。已知大气压强为p0，两绝热活塞A和B用一根长为4l的不可伸长
12、的细线相连，两活塞之间密封有温度为T0的空气，开始时，两活塞静止在图示位置，现对气体加热，使其温度缓慢上升，两活塞缓慢移动，忽略两活塞与圆筒之间的摩擦，求：（1）加热前被封闭气体的压强和细线中的拉力；（2）气体温度上到43T0时，封闭气体的压强。16用玻璃做成的一块棱镜的截面图如图所示，其中ABOD是矩形，OCD是四分之一圆弧，圆心为O.一光线从AB面上的某点入射，进入棱镜后射在O点，并在O点处恰好发生全反射该棱镜的折射率n1.2.求入射角i的正弦值sini(结果可用根式表示)；求光在该棱镜中传播速度的大小v.已知光在真空中的传播速度为3108m/s.答案解析部分1【答案】A2【答案】C3【答
13、案】B4【答案】C5【答案】A,D6【答案】B,C7【答案】A,C8【答案】B,D9【答案】B,C,D10【答案】B,C,E11【答案】（1）1.50（2）9.60（3）0.0212【答案】（1）15.0（2）0.405；接线柱1、3间的总阻值太小（3）40013【答案】（1）解：小球从A到B过程做平抛运动，可得=12gt2在B点时的竖直分速度为vy=gt据速度偏角公式可得sin37o=vyvB联立解得vB=103m/s3.33m/s（2）解：在B点有cos37o=v0vB小球在桌面上滑行过程，据动能定理可得Fx=12mv02联立解得F=649N7.11N（3）解：从A点到C点过程，据动能定理
14、可知，合外力做功为零，C点速度大小等于v0，在C点据牛顿第二定律可得N=mv02R其中R=cos37o联立解得N28.4N由牛顿第三定律可知，小球在C点对轨道的压力大小为28.4N，方向水平向右14【答案】（1）解：要使粒子恰好能打在荧光屏上与A等高的点，则粒子速度方向偏转了90，轨迹如图所示由几何关系可得2R1sin45o=OP=2d由洛伦兹力作为向心力可得qv1B=mv12R1联立解得v1=2qBdm（2）解：当粒子的轨迹恰好与MN相切时，对应的速度最大，如图所示由几何关系可得R2sin45o+R2=12OM=34d由洛伦兹力作为向心力可得qv2B=mv22R2联立解得v2=3(22)qB
15、d4m可知轨迹对应圆心角为270，粒子在磁场中的运动周期为T=2mqB故对应的运动时间为t=270o360oT=342mqB=3m2qB（3）解：由题意可知，磁场的周期满足T=2m3qB0可知每经过T2，粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角均为60，运动轨迹如图所示粒子打在荧光屏上的Q点，由几何关系可得QOP=30o则PQ=dcos30o=233d设粒子在磁场中运动的轨道半径为R3，每次偏转对应的圆心角均为60，粒子恰好垂直打在屏上，由几何关系可得2233d=(2n+1)R3(n=0，1，2，3)由洛伦兹力作为向心力可得qv3B=mv32R3联立解得v3=43qB0d3(2n+1)m(n=0，1，
16、2，3)15【答案】（1）解：设加热前被封闭气体的压强为p1，细线的拉力为FT，则由力平衡条件可得对活塞Ap02S+FTp12S=0对活塞Bp13SFTp03S=0解得p1=p0FT=0（2）解：此时气体的体积为V1=2Sl+2Sl+3Sl=7Sl对气体加热后，两活塞将向右缓慢移动，活塞A恰好移至其所在圆筒与b圆筒连接处的过程中气体的压强p1保持不变，体积增大，直至活塞A移动l为止。此时气体的体积为V1=2Sl+6Sl=8Sl设此时温度为T2，由盖吕萨克定律可得V1T0=V2T2解得T2=87T0活塞A被挡住后，继续对气体加热，气体做等容变化，由查理定律得p2T2=p3T3由题意得p2=p1=p0代入数据得p3=76p016【答案】解：光路图如图所示： 光线在AB边折射，可得：sini=nsinr 光线在O点发生全反射，可得：nsinC=sin90 由以上方程解得：sini=115由公式v=Cn=31081.2m/s=2.5108m/s即光在该棱镜中传播速度的大小2.5108m/s
