山东省德州市高三下4月学习质量综合评估（德州二模)物理试卷

这是一份山东省德州市高三下4月学习质量综合评估（德州二模)物理试卷，共13页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
物 理
注意事项:
答卷前 ,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
回答选择题时 ,选出每小题答案后 ,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动 ,用橡皮擦干净后 ,再选涂其他答案标号。回答非选择题时 ,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
考试结束后 ,将本试卷和答题卡一并交回。
本试卷考试时间为 90 分钟 ,满分为 100 分。
一、单项选择题:本题共 8 小题 ,每小题 3 分 ,共 24 分。每小题只有一个选项符合题目要求。
我国新一代月球科研站采用锔- 244( 244 Cm )同位素核电池作为长期能源 ,其衰变方程为244 Cm
9 69 6
94
→240 Pu+Y+γ。衰变时伴随波长为λ 的γ光子放出 ,用该光子照射光伏组件的锡基钙钛矿材料 ( 逸出功为W 0 )产生光电效应。已知真空中光速为 c ,普朗克常量为 h ,下列说法正确的是
衰变方程中的 Y 为中子 ,该过程为β衰变
月球表面昼夜温差极大 ,锔-244 的半衰期会随之显著变化
衰变后生成的钚-240 原子核比锔-244 更不稳定 ,比结合能更小
λ
用γ射线照射锡基钙钛矿材料时 ,逸出光电子的最大初动能为 h c -W 0
某同学使用健身平衡球进行核心力量训练时 ,快速、用力将球向下挤压 ,使球内密封的一定质量理想气体体积减小 ,此过程球内气体与外界无热量交换。对该过程下列说法正确的是
气体压强减小 B.气体内能增大
气体分子平均动能减小
气体分子单位时间内对球体内壁单位面积的碰撞次数不变
处在匀强磁场中的氢气气泡室 ,常用于检测高能粒子的径迹。匀强磁场的方向垂直纸面向外 ,一带电粒子从A 处以初速度v0 进入气泡室后运动轨迹如图所示 ,该粒子在运动过程中比荷不变 , 始终受到与速度方向相反的阻力 ,不计粒子重力。下列说法正确的是
粒子带正电
粒子运动的角速度越来越大 C.粒子运动的角速度越来越小
D.粒子运动的向心加速度越来越小
利用激光散斑干涉技术可以精确测量激光波长。实验时 ,用激光对运动物体进行二次曝光 ,形成的“散斑对”可等效为双缝干涉中的双缝 ,物体运动速度 v 与二次曝光时间间隔Δt 的乘积可等效为双缝间距。实验测得“散斑对”到光屏的距离为 L ,光屏上相邻亮纹间距为 Δx ,则所用激光波长λ 的表达式为
v ΔtΔx
L
v LΔt
Δx
v LΔx
Δt
LΔx
vΔt
如图所示 ,在 x 轴上坐标原点O 和负半轴上的P 点各固定一个点电荷 ,以无穷远处为零势能点 ,
x 轴正半轴上各点的电势φ 随 x 变化规律如图所示 ,P 点的点电荷电荷量的绝对值为q1 ,O 点的点电荷电荷量的绝对值为q2 。下列判断正确的是
A.P 点的点电荷为正电荷
B.O 点的点电荷为负电荷
C.两点电荷量的关系为 q1 >q2
D.在 x 轴上紧邻x0 处由静止释放一正点电荷 ,该点电荷将在 x0 附近做简谐运动
如图所示 ,将 A、B 两块木板连接并固定在水平桌面上 ,已知木板 A 的长度是木板 B 长度的 2 倍。让同一小物块以相同大小的初速度先后从两端滑入:从木板 A 左端滑入后 ,恰好停在木板 B 的正中间;从木板 B 右端滑入后 ,恰好停在木板 A 的正中间。设小物块与木板 A 、B 间的动摩擦因数分别为μA 、μB ,物块可视为质点 ,则μA :μB 为
A.2︰1B.1︰2C.4︰1D.1︰4
如图甲所示 ,轻杆一端与一小球相连 ,另一端连在 O 处光滑固定轴上。现使小球在竖直平面内 做匀速圆周运动 ,到达某一位置开始计时 ,取水平向右为正方向 ,滑块沿 x 轴上的分速度vx 随时间t 的变化关系如图乙所示。已知小球可视为质点,质量为 1kg ,重力加速度大小 g=10m/s2 ,
不计空气阻力。下列说法正确的是
轻杆的长度为 0.1m
图乙中阴影部分面积大小为 0. 1πm
小球在最高点时 ,杆对球的作用力大小为 5 N
在 0. 1π ~ 0. 2πs 时间段内小球合外力的冲量大小为 2N·s
r
一质量为 m 的卫星围绕地球做椭圆运动 ,其轨道的半长轴为 a ,地球的质量为 M ,卫星的引力势能EP = -GMm (r 为卫星到地心的距离),万有引力常量为G。该卫星在椭圆轨道上的机械能为
2a
A. -GMm
B. -GMm
C. -3GMm
D. -2GMm
a
2a
a
二、多项选择题:本题共 4 小题 ,每小题 4 分 ,共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得 4 分 ,选对但不全的得 2 分 ,有选错的得 0 分。
如图所示 ,面积为 S、阻值为 R、匝数为 N 的矩形金属线框 ,绕中轴线OO'以角速度ω 匀速转动, 中轴线右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场 ,线框通过电刷与可变理想变压器相连 ,副线圈接有阻值为R 的定值电阻,原线圈和副线圈初始接入电路的匝数之比为 2︰1 , 电压表和电流表均为理想电表。下列说法正确的是
线框从图示位置转过 90°时 ,电流表示数为 0
2
线框从图示位置转过 45°时 ,电动势的瞬时值为 2NBSω
10
电压表的示数为 2NBSω
滑动触头 P 向上移动时 ,电流表示数变大
如图所示为斜向上发射弹丸的玩具装置 ,发射方向与水平面的夹角θ 可调 ,弹丸每次射出时速度大小均为v0 =5m/s,发射口离水平地面高度为h=2m ,弹丸质量m=0.1kg,
重力加速度大小 g =10m /s2 ,不计空气阻力 ,sin37°= 0. 6 ,cs37°= 0.8。下列说法正确的是
θ 不同时 ,弹丸从射出到落地的时间均相等
θ 不同时 ,弹丸落地时的速度大小均相等
θ =37°时 ,弹丸落地时重力的瞬时功率为 2 10 W
θ =37°时 ,弹丸的水平射程为 4m
如图甲所示 ,在一均匀介质中 ,振源 s1 位于x 轴上 15cm 处 ,在t = 0 时刻沿z 轴正向开始振动, 产生的简谐横波在 xOy 水平面内传播 ,振动图像如图乙所示 ,t = 2s 时该波恰好传到 x 轴上 5cm 处。振源s2 位于y 轴上 20cm 处 ,t = 3s 时开始振动 ,起振方向和振动情况与 s1 相同 ,A 点 在 xOy 平面内。下列说法正确的是
甲乙
两简谐波的波长为 20cm B.两简谐波的波速为 5 m /s
t=6s 时 ,A 处质点速度竖直向上
0~6s 时间内 ,A 处质点运动的路程为 2cm
如图所示,不计电阻且足够长的两光滑导轨平行放置,其中 PM 与QN 与水平方向夹角θ = 37° , ME 与ND 处于水平面内 ,MN 垂直于两导轨。水平导轨处在磁感应强度为 B1 的竖直向上的 匀强磁场中 ,倾斜导轨处在磁感应强度为 B2 的竖直向上的匀强磁场中。两个完全相同的金属杆a、b 垂直于两导轨放置 ,杆 a 通过一轻绳跨过定滑轮与物块相连 ,物块的质量为金属杆质量的 2 倍。最初系统在外力作用下静止 ,撤去外力后经过一段时间 ,a、b 两杆均做匀速直线运动, 速度大小分别为v1 和v2 ,sin37°=0.6 ,cs37°=0.8。下列说法正确的是
B110
B18
v11 0
v18
B
2
2
2
2
A.= 3B. B
= 3C. v
= 9D. v = 9
三、非选择题:本题共 6 小题 ,共 60 分。
某同学用如图甲所示的装置测量当地重力加速度的大小。用到的实验器材有:带有标尺的竖直杆、光电计时器、直径为 d 的小球、小球释放器( 可使小球无初速释放)、网兜。实验时 ,测出小球的直径d ,改变光电门的位置并测量出小球挡光时间t ,从竖直杆上读出小球球心到光电门间
,d2。
的竖直距离h 根据实验数据作出 t2 -h 图像如图乙所示
甲乙
请回答以下问题:
(1)小球运动到光电门处的瞬时速度表达式为 v=( 用题目中给的物理量表示); (2)某次使用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示 ,则小球直径 d = cm ;
丙
(3)若图乙中直线的斜率为 k ,则当地的重力加速度的测量值大小为 g=。(用k 表示)
为了测量干电池 A 的电动势和内阻 ,某学习小组设计了图甲所示的电路图 ,电流表和电压表内阻未知。
甲
用甲图方案测得的干电池 A 的内阻比真实值( 选填“偏大”或“偏小”),其误差主要来源于( 选填“A”或“B”)。
A.电流表分压 B.电压表分流
为了提高实验精度 ,该小组又设计了如图乙所示的电路 ,主要实验操作如下:
乙
①闭合 S1 、S2 ,调节滑动变阻器 R' ,使灵敏电流计 G 的指针指在零刻度线 ,记录此时电压表的示数U1 =2.68V、电流表的示数 I1 =0.22A;
②改变滑动变阻器R 的滑片位置 ,重复步骤① ,记录此时电压表的示数U2 =2.35V、电流表的示数 I2 =0.55A。可算出电池的电动势 E = V ,内阻r = Ω。( 结果均保留两位小数)
15.(8 分)如图所示 ,有一款南瓜样茶宠可简化为一圆柱形容器 ,容器的上表面有一小孔。初始时 , 容器内充满压强为 P0 、温度为 T0 =300K 的空气。用热水缓慢淋在容器上 ,可使容器内气体温 度升高。已知大气压强为 P0 ,容器内气体可视为理想气体 ,整个过程容器内未进入茶水。
容器内气体温度达到 T1 =360K 时 ,内部剩余气体质量与原来气体质量之比为多少?
在容器内气体温度达到 360K 时塞住小孔 ,当容器内温度缓慢降到室温 T0 时 ,内部气体压强为多少?
16.(8 分)为突破传统光学玻璃折射率的局限 ,某科研团队成功制备出超高折射率特种光学玻璃 , 为精准测定其折射率 ,设计了如图所示的检测实验。发射器发射一束光线从 A 点垂直射入横截面为四分之三圆面的柱状玻璃砖中 ,光线打在紧贴玻璃砖表面的感光仪上 ,感光仪可检测出光点强度。现保持入射光方向不变 ,控制发射器缓慢下移 ,测得光点强度几乎不变 ,在越过 B
点的瞬间感光仪测得光强骤然下降。已知圆的半径为R ,OA = 2 R ,OB = 1 R ,光在真空中
22
传播的速度为c ,求:
玻璃砖对该光的折射率 n;
光线从 A 点传到感光仪的时间t。
17.(14 分)如图所示 ,xOy 平面直角坐标系中第一象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场( 未画出),
,2mv2 (
,)。
第二象限存在沿x 轴正方向的匀强电场 其电场强度E1 = qLv 为已知量 下同第四象
限交替分布着沿-y 方向的匀强电场和垂直xOy 平面向里的匀强磁场 ,电场、磁场的宽度均为
,,mv2 ,
4mv 。、
L 边界与 y 轴垂直 电场强度均为E = qL磁感应强度大小均为B = 5qL一质量为m 电
量为+q 的粒子从点M( -L ,0)以平行于 y 轴的初速度v0( 大小未知)进入第二象限 ,恰好从点 N(0 ,2L)进入第一象限 ,然后又垂直 x 轴进入第四象限 ,多次经过电场和磁场后轨迹恰好与某 磁场下边界相切。不计粒子重力 ,求:
粒子的初速度 v0 的大小;
第一象限磁场的磁感应强度 B1 的大小;
粒子在第四象限中能到达距 x 轴的最远距离d 。
18.(16 分)如图所示 ,四分之一光滑圆弧轨道与水平传送带左端平滑连接 ,圆弧半径r = 0. 2m 。传 送带长为L = 3. 6 m ,以 v = 4 m /s 顺时针匀速转动 ,传送带到光滑水平地面的高度 h = 3. 2m 。一质量为M = 2kg 的正方形木板在光滑水平地面上以水平初速度v0 = 4 m /s 匀速运动 ,速度方向垂直于圆弧轨道与传送带所在的竖直面。现将一质量为m = 2kg 的小物块从圆弧最上端无初速释放 ,物块落下后打在木板上表面。已知物块与传送带及木板之间的动摩擦因数分别为
= 1 ,= 2 ,物块始终未落在地面上 ,重力加速度大小 g= 10m /s2 ,不计空气阻力及木板
μ12 μ212
的厚度。
求物块在传送带上运动的时间;
若物块与木板每次碰撞时间极短( 重力的冲量可忽略),每次碰撞前后物块的竖直方向速度大小减半 ,方向反向。求:
①物块与木板碰撞过程中两者损失的总机械能;
②物块与木板第 1 次碰后瞬间 ,物块的速度大小。