湖北省襄阳四中高三七月第二周周考物理试卷(解析版)
高中物理考试
考试时间:
分钟
满分:
70 分
*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共7题,共35分)
1、 如图甲所示,质量为的木块静止在水平面上,现用与水平面成角的力F拉着木块运动,后撤去拉力,木块运动的图像如图乙所示,不计空气阻力,,,,则下列说法正确的是( ) A、木块与水平面间的动摩擦因数为 B、拉力F的大小为 C、在内,木块克服摩擦力做功为 D、在时,拉力F的瞬时功率为 2、 以下说法正确的是_______。 A、木棍折断后不能复原是因为分子间存在斥力 B、布朗运动的规律反映出分子热运动的规律,即固体小颗粒的运动是液体分子无规则运动的反映 C、当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小 D、在研究热现象时,有意义的不是大量分子的平均动能,而是几个分子的平均动能 E、当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小 3、 如图甲所示,轨道左端接有一电容为C的电容器,导体棒在水平拉力的作用下从静止开始向右运动。电容器两极板间电势差随时间变化的图像如图乙所示,下列关于导体棒运动的速度v、导体棒受到的外力F随时间变化的图像正确的是( ) 4、 如图所示,一竖直放置的足够长的绝缘木板,其右方有水平向左的匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m、电荷量为的物块从绝缘木板上某点由静止释放,当物块下滑h后脱离绝缘木板,已知物块与竖直绝缘木板间的动摩擦因数为,电场强度为E,磁感应强度为B,重力加速度为g,则可求出( ) A. 物块在绝缘木板上下滑过程中的最大加速度 B. 物块在绝缘木板上运动的时间 C. 物块克服摩擦力所做的功 D. 物块在绝缘木板上下滑过程中任一时刻的瞬时速度 5、 如图所示,某同学利用玩具枪练习射击本领,空中用细线悬挂一个可视为质点的小球,小球离地高度为h,玩具枪的枪口与小球相距s且在同一水平面上,子弹以的速度沿水平方向射出,子弹从枪膛射出的同时剪断细线,则下列说法正确的是(不计空气阻力)( ) A、子弹自由飞行过程中,相同时间内子弹的速度变化量不相等 B、子弹自由飞行过程中,子弹的动能随高度的变化不是均匀的 C、要使子弹在小球落地前击中小球必须满足 D、子弹一定能击中小球 6、 如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为,将原线圈接到正弦交流电源上,副线圈接有相同的灯泡、,电路中的交流电压表、和交流电流表、均为理想电表,导线电阻不计,副线圈上的电压按图乙所示规律变化,现闭合开关S,则下列说法正确的是( ) A、两端的电压瞬时值表达式为 B、电压表的示数为 C、的实际功率减小 D、变压器的输入功率增大 7、 如图所示,A、B、C是某电场中的3个等势面,其中电势差,一带电粒子(不计重力)从A等势面进入并穿过电场,其轨迹与等势面的交点依次为a、b、c,则下列说法不正确的是( ) A、若带电粒子带负电,则受到的电场力一定垂直等势面向下 B、若带电粒子带负电,则匀强电场的场强方向一定垂直等势面向上 C、粒子在穿过电场过程中,电场力做正功,电势能一定减少 D、A、B、C三个等势面的电势的关系是
二、填空题(共2题,共10分)
8、 在双缝干涉实验中,双缝间距,双缝到光屏间的距离,双缝到光屏上某点P的距离差,用某种单色光照射双缝得到干涉条纹间距为,则P点出现_____条纹(填“明”或“暗”);若改用频率较高的单色光照射,得到干涉条纹间距将________(填“变大”、“不变”或“变小”)。 9、 某单色光照射光电管阴极K,发生光电效应,测得电子的最大初动能为,若此光是一群氢原子受激发后处于能级向低能级跃迁时产生的,则阴极K的逸出功为_______;电子的遏止电压为________。
三、实验题(共1题,共5分)
10、 一位同学利用光电计时器等器材做实验来验证自由落体运动时机械能守恒。如图甲所示,有一直径为d、质量为m的金属小球从O处由静止释放,下落过程中能通过O处正下方、固定于M处的光电门,测得O、M间的距离,光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g。 (1)如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径_____。 (2)为了用图像法处理实验数据,该同学通过多次改变高度H,重复上述实验,然后以H为横轴,以____纵轴做出一条直线,若直线的斜率为k,则加速度为________。
四、解答题(共4题,共20分)
11、 如图甲所示,用两根轻质绝缘细线将导体棒ab悬挂在天花板正下方,此时两细线内的张力均为T。现将导体棒置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,并且与电动势为E、内阻不计的的电池相连,系统重新平衡后,两细线内的张力均减小为。已知导体棒长为L、电阻为R。求磁场的磁感应强度的大小。 12、 如图所示,质量为的滑块叠放在质量为的木板下端,在外力作用下一起静止在足够长的斜面上,现突然撤去外力,同时某人通过斜面顶端的定滑轮,用平行于斜面的恒力拉着A向上做匀加速运动,A离开B后,B在减速过程中最开始内的位移是最后内的位移的两倍,且开始内的位移为。已知滑块与木板之间的动摩擦因数为,木板长,斜面倾角,g取,,,求: (1)木板与斜面间的动摩擦因数(结果保留2位有效数字)。 (2)人的拉力大小。 13、 一轻弹簧的下端固定在水平面上,上端连接质量为m的木板处于静止状态,此时弹簧的压缩量为,如图所示。一物块从木板正上方距离为的A处自由落下,打在木板上并与木板一起向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又向上运动。若物块质量也为m时,它们恰能回到O点;若物块质量为时,它们到达最低点后又向上运动,在通过O点时它们仍然具有向上的速度,求: ①质量为m时物块与木板碰撞后的速度; ②质量为2m时物块向上运动到O的速度。 14、 某实验中学的物理兴趣实验小组为了探究理想气体实验定律,完成了如下的操作:该小组的同学将一截面积为、长度为的一端封闭的导热性能良好的玻璃管如图放置,现用一段水银柱封闭玻璃管内的气体,经测量水银柱的长度为,气柱的长度为,已知环境温度为,外界的大气压强,求: ①当环境的温度升高到多少摄氏度时,水银柱的上端刚好到达玻璃管的开口处? ②如图环境的温度保持不变,向玻璃管内缓慢地注入水银,求当水银柱为多长时水银柱的上端刚好与玻璃管的开口处相平? |
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湖北省襄阳四中高三七月第二周周考物理试卷(解析版)
1、
如图甲所示,质量为的木块静止在水平面上,现用与水平面成角的力F拉着木块运动,后撤去拉力,木块运动的图像如图乙所示,不计空气阻力,,,,则下列说法正确的是( )
A、木块与水平面间的动摩擦因数为
B、拉力F的大小为
C、在内,木块克服摩擦力做功为
D、在时,拉力F的瞬时功率为
BC
试题分析:撤去F后,木块的受力情况如图甲所示:
由速度-时间图像得到此过程的加速度,根据牛顿运动定律有,,又因为,带入数据可以得到,故选项A错误;力F拉动木块的过程中,木块的受力情况如图乙所示:
根据牛顿运动定律有,,又因为,由速度-时间图像得到此过程中加速度,联立得到,故选项B正确;在内,木块克服摩擦力做功为,在内,木块克服摩擦力做功为,所以在内,木块克服摩擦力做功为,故选项C正确;因为末木块的速度为,所以在时,拉力F的瞬时功率为,故选项D错误。
2、
以下说法正确的是_______。
A、木棍折断后不能复原是因为分子间存在斥力
B、布朗运动的规律反映出分子热运动的规律,即固体小颗粒的运动是液体分子无规则运动的反映
C、当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小
D、在研究热现象时,有意义的不是大量分子的平均动能,而是几个分子的平均动能
E、当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小
BCE
试题分析:木棍折断后分子之间的距离远大于,超过了这一范围分子力就不存在了,故选项A错误;布朗运动是固体颗粒的运动,反映了液体分子的无规则运动,故选项B正确;分子之间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,分子斥力变化快,当时分子引力等于分子斥力,是分子的平衡距离,当时,分子力表现为引力,分子间距离减小时,分子势能减小,当时,分子间的作用力变现为斥力,分子间距离增大时分子势能减小,所以时,分子力为零,分子势能最小,故选项C正确;在研究热现象时,有意义的不是几个分子的动能,而是大量分子的平均动能,选项D错误;分子引力、斥力都随分子间距离的增大而减小,故选项E正确。
3、
如图甲所示,轨道左端接有一电容为C的电容器,导体棒在水平拉力的作用下从静止开始向右运动。电容器两极板间电势差随时间变化的图像如图乙所示,下列关于导体棒运动的速度v、导体棒受到的外力F随时间变化的图像正确的是( )
BD
试题分析:感应电动势与电容器两极板间的电势差相等,即,设电容器的图像的斜率为k,由图乙可知,导体棒的速度随时间变化的关系为,故选项B正确;可知导体棒做匀加速直线运动,其加速度,由、,可得,由牛顿第二定律可以得到,故选项D正确。
4、
如图所示,一竖直放置的足够长的绝缘木板,其右方有水平向左的匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m、电荷量为的物块从绝缘木板上某点由静止释放,当物块下滑h后脱离绝缘木板,已知物块与竖直绝缘木板间的动摩擦因数为,电场强度为E,磁感应强度为B,重力加速度为g,则可求出( )
A. 物块在绝缘木板上下滑过程中的最大加速度
B. 物块在绝缘木板上运动的时间
C. 物块克服摩擦力所做的功
D. 物块在绝缘木板上下滑过程中任一时刻的瞬时速度
AC
试题分析:物块下滑过程中的受力如图所示:
水平方向:,竖直方向有,当增大时,减小、减小、增大,所以物块下滑过程中做加速度增大的加速运动,当物块刚要离开绝缘木板时,加速度最大为,由于加速度是变化的,所以不能求出物块在绝缘木板上下滑过程中任意时刻的瞬时速度,故选项A正确,D错误;当物块离开绝缘木板时,弹力,这一过程摩擦力做功,且摩擦力是变力,合力也是变力,不能求出运动的时间,选项B错误;由能量守恒可以得到:,,可得这一过程中物块克服摩擦力所做的功,故选项C正确。
5、
如图所示,某同学利用玩具枪练习射击本领,空中用细线悬挂一个可视为质点的小球,小球离地高度为h,玩具枪的枪口与小球相距s且在同一水平面上,子弹以的速度沿水平方向射出,子弹从枪膛射出的同时剪断细线,则下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
A、子弹自由飞行过程中,相同时间内子弹的速度变化量不相等
B、子弹自由飞行过程中,子弹的动能随高度的变化不是均匀的
C、要使子弹在小球落地前击中小球必须满足
D、子弹一定能击中小球
C
试题分析:子弹从枪膛射出后做平抛运动,由,则知子弹在相等时间内速度变化量相等,故A错误;对子弹,根据动能定理得:,得,可知子弹的动能随高度的变化是均匀的,故B错误;子弹在苹果落地前击中苹果时,应有,,联立解得,故C正确;若子弹的初速度比较小,落地时水平位移小于S,则不能击中苹果,故D错误。
6、
如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为,将原线圈接到正弦交流电源上,副线圈接有相同的灯泡、,电路中的交流电压表、和交流电流表、均为理想电表,导线电阻不计,副线圈上的电压按图乙所示规律变化,现闭合开关S,则下列说法正确的是( )
A、两端的电压瞬时值表达式为
B、电压表的示数为
C、的实际功率减小
D、变压器的输入功率增大
D
试题分析:由图乙可知,交变电流的最大值为,,则副线圈两端电压的瞬时值表达式为,即两端电压瞬时值的表达式,故选项A错误;,则电压表的示数为,故选项B错误;闭合开关,两端的电压不变,故实际功率不变,故选项C错误;闭合开关,副线圈总电流增大,电压不变,所以副线圈消耗的功率增大,由输入功率等于输出功率可知,变压器的输入功率增大,故选项D正确。
7、
如图所示,A、B、C是某电场中的3个等势面,其中电势差,一带电粒子(不计重力)从A等势面进入并穿过电场,其轨迹与等势面的交点依次为a、b、c,则下列说法不正确的是( )
A、若带电粒子带负电,则受到的电场力一定垂直等势面向下
B、若带电粒子带负电,则匀强电场的场强方向一定垂直等势面向上
C、粒子在穿过电场过程中,电场力做正功,电势能一定减少
D、A、B、C三个等势面的电势的关系是
D
试题分析:电场强度的方向一定与等势面垂直,且粒子所受的合力方向一定指向轨迹的凹测,所以若带电粒子带负电,则匀强电场的场强方向一定是垂直等势面向上,故选项AB正确;因为,所以有,选项D错误;速度与电场力方向的夹角小于,所以电场力做正功,电势能一定减小,选项C正确。
8、
在双缝干涉实验中,双缝间距,双缝到光屏间的距离,双缝到光屏上某点P的距离差,用某种单色光照射双缝得到干涉条纹间距为,则P点出现_____条纹(填“明”或“暗”);若改用频率较高的单色光照射,得到干涉条纹间距将________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
明;变小
试题分析:由,得到,,即路程差等于波长,相互加强,此时P点出现明条纹,由可知,波长越长的光,干涉条纹间距越大,根据频率、光束与波长的关系可知,频率越大的光,波长越短,所以干涉条纹间距变小。
9、
某单色光照射光电管阴极K,发生光电效应,测得电子的最大初动能为,若此光是一群氢原子受激发后处于能级向低能级跃迁时产生的,则阴极K的逸出功为_______;电子的遏止电压为________。
;
试题分析:由题意可知,氢原子跃迁时释放的光子能量大于最大初动能,可知是从跃迁到,若从跃迁到,光子能量为,根据光电效应方程知,逸出功,根据得,遏止电压。
10、
一位同学利用光电计时器等器材做实验来验证自由落体运动时机械能守恒。如图甲所示,有一直径为d、质量为m的金属小球从O处由静止释放,下落过程中能通过O处正下方、固定于M处的光电门,测得O、M间的距离,光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g。
(1)如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径_____。
(2)为了用图像法处理实验数据,该同学通过多次改变高度H,重复上述实验,然后以H为横轴,以____纵轴做出一条直线,若直线的斜率为k,则加速度为________。
(1);(2),
试题分析:(1)游标卡尺读数为。
(2)由某段时间内的平均速度等于中时刻的瞬时速度得,小球经过光电门时的瞬时速度;
由,得,则图象的斜率,故。
11、
如图甲所示,用两根轻质绝缘细线将导体棒ab悬挂在天花板正下方,此时两细线内的张力均为T。现将导体棒置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,并且与电动势为E、内阻不计的的电池相连,系统重新平衡后,两细线内的张力均减小为。已知导体棒长为L、电阻为R。求磁场的磁感应强度的大小。
试题分析:设导体棒的质量为,对于图甲,由力的平衡条件有:
通电后导体棒的电流为
导体棒受到的安培力
根据安培定则可判断金属棒受到的安培力方向竖直向上
对于图乙,由平衡条件有:
联立可以得到:。
12、
如图所示,质量为的滑块叠放在质量为的木板下端,在外力作用下一起静止在足够长的斜面上,现突然撤去外力,同时某人通过斜面顶端的定滑轮,用平行于斜面的恒力拉着A向上做匀加速运动,A离开B后,B在减速过程中最开始内的位移是最后内的位移的两倍,且开始内的位移为。已知滑块与木板之间的动摩擦因数为,木板长,斜面倾角,g取,,,求:
(1)木板与斜面间的动摩擦因数(结果保留2位有效数字)。
(2)人的拉力大小。
(1);(2)
试题分析:(1)设木板B与滑块A分开时的速度为,做匀减速直线运动的加速度大小为,第内的位移为,最后内的位移为,开始内位移为,B与斜面间的动摩擦因数为,根据匀变速直线运动规律有,,,其中,,联立可得,
由牛顿第二定律得到:
解得:。
(2)设木板B加速阶段的加速度为,受力如图甲所示:
根据牛顿第二定律:
联立可以得到:
设A的加速度为,它在B上滑动过程中运动的位移为
B加速过程的位移为,又,
带入数据整理可以得到:
分析A加速过程中的受力情况如图乙所示:
根据牛顿第二定律得到:,联立得到:。
13、
一轻弹簧的下端固定在水平面上,上端连接质量为m的木板处于静止状态,此时弹簧的压缩量为,如图所示。一物块从木板正上方距离为的A处自由落下,打在木板上并与木板一起向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又向上运动。若物块质量也为m时,它们恰能回到O点;若物块质量为时,它们到达最低点后又向上运动,在通过O点时它们仍然具有向上的速度,求:
①质量为m时物块与木板碰撞后的速度;
②质量为2m时物块向上运动到O的速度。
①;②
试题分析:①设物块与木板碰撞时,物块的速度为,由能量守恒得到:
解得:
设物块与木板碰撞后一起开始向下运动的速度为,因碰撞时间极短,动量守恒:,解得:。
②设质量为时物块与木板刚碰撞时弹簧的弹性势能为,当它们一起回到O点时,弹簧弹性势能为零,且此时物块与木板速度恰好都为零,以木板初始位置为重力势能零点,由机械能守恒得到:
设表示质量为时物块与木板碰撞后一起开始向下运动的速度,由动量守恒得到:
此后物块与木板碰撞后向上运动通过O点时,木板和物块具有相同的速度,由机械能守恒得到:
联立可以得到:。
14、
某实验中学的物理兴趣实验小组为了探究理想气体实验定律,完成了如下的操作:该小组的同学将一截面积为、长度为的一端封闭的导热性能良好的玻璃管如图放置,现用一段水银柱封闭玻璃管内的气体,经测量水银柱的长度为,气柱的长度为,已知环境温度为,外界的大气压强,求:
①当环境的温度升高到多少摄氏度时,水银柱的上端刚好到达玻璃管的开口处?
②如图环境的温度保持不变,向玻璃管内缓慢地注入水银,求当水银柱为多长时水银柱的上端刚好与玻璃管的开口处相平?
①;②
试题分析:①设玻璃管横截面积为S,管内封闭气体为研究对象,气体经等压膨胀:
初状态:,
末状态:,
由盖-吕萨克定律:
解得此时气体的温度为:
②设水银柱上表面与管口相平时管中气体压强为,水银柱的长度为,管内气体经等温压缩,初状态:,
末状态:,
由玻意耳定律有:
得:。