1、 物理第四次模拟考试试卷一、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90232Th，90232Th经多次衰变后变成稳定的铅82208Pb，90232Th半衰期长达1
2、.41010年。则（）A衰变过程中发生了6次衰变和4次衰变B82208Pb比90232Th少12个中子C衰变产生的射线中射线穿透能力最强D90232Th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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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a=32m的直角透明介质，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n=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
8、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
9、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
10、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】D10【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F=mgtan=m42T2Lsin解得T=2Lcosg由上式可知摆球
11、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】（1）解：设线圈转过60的过程中产生的感应电动势为E，经历的时间为t，由法拉第电磁感应定律有E=Nt其中磁通量的变化量=2BL22BL2cos60=BL2通过导线截面的电荷量q=ERt联立解得q=NBL2R（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E1=2NBL22E2=NBL22产生的热量Q=E12R+E2
12、2R联立解得Q=5(NBL2)22R13【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n=sinsin光在透明介质A中运动的路程s=acos光在两介质中需要的时间t=2sv又光在透明介质中的速度v=cn联立解得t=22310ss9.4109s（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d2=ssin()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r1=7a2设粒子在磁场中运动的最大速度为v1，根
13、据动能定理有qUm=12mv12=粒子在磁场中做圆周运动时，根据牛顿第二定律有qv1B=mv12r1=联立解得Um=49qB2a28m（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=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2r0cos=5a+0.8a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
14、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OO2=4a3a=aPO2=PO=3a根据余弦定理有cos=PO2+PO22OO222POPO2=1718则PA=2PO2cos=17a3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，其轨迹与磁场内边界相切，切点为D，圆心为O2，如答图4由几何关系得OO2=3a2a=aPO2=PO=3a根据余弦定理有cos=PO2+PO22OO222POPO2=1718b则PA=2PO2cos=17a3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
15、度为L=PCPA=a315【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B=MA+ANMN=22L2L对A、B组成的系统根据机械能守恒定律得mgB=mAgL联立解得mA=2(21)m（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A、B根据牛顿第二定律分别2TcosmAg=mAaAmgT=maB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v=vAcos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vB=2v=2vAcos根据式可知A球下落到最低点附近一极小时间t内，A、B的位移关系满足2xAcos=2xB即212aA(t)2cos=12aB(t)2联立解得T=22mg（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mgLmgB=12mvB2+12mvC2根据（2）题中分析同理可知vB=2vCcos联立解得vC=(642)gL3
