2023届天河区普通高中毕业班综合测试(一)
物理
本试卷共6页,16小题,满分100分。考试用时75分钟。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.2021年7月28日,在东京奥运会男子双人跳板决赛中,中国选手谢思埸、王宗源获得冠军。如图1所示是他们踏板起跳的精彩瞬间,从离开跳板开始计时,跳水过程中运动员重心的v-t图像如图2所示,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.运动员在入水前做的是自由落体运动
B.运动员在t=2s时已浮出水面
C.运动员在水中的加速度逐渐增大
D.运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为m
2.如图所示,人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F,该力与水平方向的夹角为,则该力在水平方向的分力大小为( )
A. B. C.F D.
3.据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200 km,运用周期127分钟.若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是
A.月球表面的重力加速度 B.月球对卫星的吸引力
C.卫星绕月球运行的速度 D.卫星绕月运行的加速度
4.滑板运动是年轻人喜爱的一种新兴极限运动,如图,某同学腾空向右飞越障碍物,若不计空气阻力,并将该同学及滑板看着是质点,则该同学及板在空中运动的过程中( )
A.做匀变速运动
B.先超重后失重
C.在最高点时速度为零
D.在向上和向下运动通过空中同一高度时速度相同
5.人体的细胞膜模型图如图所示,由磷脂双分子层组成,双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位)。现研究某小块均匀的细胞膜,厚度为,膜内的电场可看作匀强电场,简化模型如图所示。初速度可视为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下,从图中的A点运动到B点,下列说法正确的是( )
A.A点电势低于B点电势 B.钠离子的电势能减小
C.钠离子的加速度变大 D.若膜电位不变,当越大时,钠离子进入细胞内的速度越大
6.一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平衡位置。下列判断正确的是( )
A.该简谐横波沿x轴负方向传播 B.此时K质点沿y轴正方向运动
C.此时K质点的速度比L质点的小 D.此时K质点的加速度比L质点的小
7.如图所示,圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上,光线从P点垂直界面入射后,恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射;当入射角时,光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c,则( )
A.玻璃砖的折射率为1.5
B.之间的距离为
C.光在玻璃砖内的传播速度为
D.光从玻璃到空气的临界角为30°
8.如图,足够长的磁铁在空隙产生一个径向辐射状磁场,一个圆形细金属环与磁铁中心圆柱同轴,由静止开始下落,经过时间t,速度达最大值v,此过程中环面始终水平。已知金属环质量为m、半径为r、电阻为R,金属环下落过程中所经过位置的磁感应强度大小均为B,重力加速度大小为g,不计空气阻力,则( )
A.在俯视图中,环中感应电流沿逆时针方向
B.环中最大的感应电流大小为
C.环下落过程中所受重力的冲量等于其动量变化
D.t时间内通过金属环横截面的电荷量为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9.两个核反应方程:①②其中x1、x2各表示某种粒子,下列说法正确的是( )
A.①是核聚变反应 B.②是核裂变反应
C.x1是 D.x2是
10.我国风洞技术世界领先。如图所示,在模拟风洞管中的光滑斜面上,一个小物块受到沿斜面方向的恒定风力作用,沿斜面加速向上运动,则从物块接触弹簧至到达最高点的过程中( )
A.物块的动能先增大后减小
B.物块加速度一直减小到零
C.弹簧弹性势能一直增大
D.物块和弹簧组成的系统机械能先增大后减小
11.据报道,我国空间站安装了现代最先进的霍尔推进器用以空间站的轨道维持。如图乙,在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1,其磁感强度大小可近似认为处处相等;垂直圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场(图中没画出),磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等,已知电子电量为e,质量为m,若电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动。则以下说法正确的是( )
A.电场方向垂直环平面向外 B.电子运动周期为
C.垂直环平面的磁感强度大小为 D.电场强度大小为
三、非选择题:共50分。
12.如图甲所示,可用轻杆、小球和硬纸板等制作一个简易加速度计,粗略测量运动物体的加速度。在轻杆上端装上转轴,固定于竖直纸板上的O点,轻杆下端固定一小球,杆可在竖直平面内自由转动。将此装置固定于运动物体上,当物体向右加速(减速)运动时,杆便向左(向右)摆动。为了制作加速度计的刻度盘,同学们进行了如下操作:
(1)让重锤做自由落体运动,利用打点计时器打出的纸带测量当地的重力加速度.实验中得到一条较理想的纸带(如图乙),纸带上记录的点为打点计时器(频率)打的点.根据数据求出重力加速度______(保留3位有效数字)。
(2)测量当地重力加速度后还应测量的物理量是_______(填入所选物理量前的字母)。
A.小球的质量m B.轻杆的长度L C.小球的直径d D.轻杆与竖直方向的夹角
(3)写出加速度与(1)、(2)中被测物理量之间的关系式_______(用被测物理量的字母表示)。
13.力敏电阻器是一种能将机械力转换为电信号的特殊元件,其电阻值可随外加压力大小而改变。某同学为研究一个力敏电阻器Rx(阻值变化范围为几欧姆到几十欧姆)的特性。设计了如图a所示的电路,所用电源的电动势为3V,内阻忽略不计,电阻箱(0~99.9Ω)。除图a中的器材外,还有如下器材可供选择:
电流表A1(量程为0~0.6A,内阻r1=1.5Ω);电流表A2(量程为0~0.6A,内阻约为2Ω)
(1)图a中P处选用电表______,Q处选用电表______;(均填选用电表的符号)
(2)闭合开关S,多次改变对力敏电阻的压力F,记录两电表读数,得到Rx不同的值,描绘出图线如图b所示,由图线可得与的函数关系式______;
(3)该同学用力敏电阻和所提供的器材,把电流表A1改成一个压力表(即在电流表A1表盘的对应刻度位置处标上压力大小),请在图c虚线框内画出设计电路图______;
(4)若将电流表A1表盘的0.15A刻度处标为压力表的0刻度,则电阻箱接入电路的阻值应调为______Ω;保持不变,则压力表能测量压力的最大值是______N。
14.负压救护车在转运传染病人过程中发挥了巨大作用,所谓负压,就是利用技术手段,使负压舱内气压低于外界大气压,所以空气只能由舱外流向舱内,而且负压还能将舱内的空气进行无害化处理后排出。某负压救护车负压舱没有启动时,设舱内的大气压强为p0、温度为T0、体积为V0,启动负压舱后,要求负压舱外和舱内的压强差为。
①若不启动负压舱,舱内气体与外界没有循环交换,负压舱内温度升高到T0时,求舱内气体压强是多少。
②若启动负压舱,舱内温度保持T0不变,达到要求的负压值,求需要抽出压强为p0状态下多少体积的气体。
15.某冰壶队为了迎接冬奥会,积极开展训练。某次训练中使用的红色冰壶A和蓝色冰壶B的质量均为20kg,初始时两冰壶之间的距离s=7.5m,运动员以v0=2m/s的初速度将红色冰壶A水平掷出后,与静止的蓝色冰壶B碰撞,碰后红色冰壶A的速度大小变为vA=0.2m/s,方向不变,碰撞时间极短。已知两冰壶与冰面间的动摩擦因数均为μ=0.02,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)红色冰壶A从开始运动到停下所需的时间;
(2)两冰壶碰撞过程中损失的机械能。
16.如图所示,无限大的xOy平面内,在y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场,在y轴右侧有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。y轴上S(,0)处有一粒子源,在坐标平面内先后向磁场中与+y方向夹角为30°~150°范围内发射粒子,粒子的质量为m、电荷量为+q,所有粒子第一次经磁场偏转后均可同时从O点进入电场。不计粒子重力及粒子间相互作用。
(1)求从S发出粒子的最小速度v;
(2)若最先从粒子源射出的粒子,经过一次电场偏转,恰好运动到S点。求电场强度的大小;
(3)若电场强度E为(2)中的4倍,最小速度的粒子从粒子源射出后第三次经过y轴的位置为P点,最先射出的粒子从粒子源射出后第三次经过y轴的位置为Q点,求PQ之间的距离。
试卷第7页,共7页
1.D
【详解】
A.运动员离开跳板时有向上的初速度,在入水前做的不是自由落体运动,故A错误;
B.运动员在t=2s时速度减为零,此时人处于水下的最深处,没有浮出水面,故B错误;
C.运动员向下减速,图线的斜率逐渐减小,运动员在水中的加速度逐渐减小,故C错误;
D.在运动员向上运动,由
可知运动员双脚离开跳板后上升的高度为m,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】
沿水平方向和竖直方向将手掌对水的作用力分解,则有该力在水平方向的分力大小为
故选D。
3.B
【详解】
试题分析:绕月卫星绕月球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、月球质量为M,有地球表面重力加速度公式联立①②可以求解出:即可以求出月球表面的重力加速度;由于卫星的质量未知,故月球对卫星的吸引力无法求出;由可以求出卫星绕月球运行的速度;由 可以求出卫星绕月运行的加速度;依此可推出ACD都可求出,即不可求出的是B答案 ,故选B.
考点:万有引力定律的应用
4.A
【详解】
A.该同学及板在空中运动的过程中仅受重力,加速度恒为重力加速度,故做匀变速运动,故A正确;
B.该同学及板在空中运动的过程中只受重力,加速度为重力加速度,方向向下,故一直处于失重状态(完全失重),故B错误;
C.该同学及板在空中做斜抛运动,在最高点竖直方向速度为零,水平方向速度不为零,故在最高点时速度不为零,故C错误;
D.由对称性可知,在向上和向下运动通过空中同一高度时竖直方向速度大小相等,方向相反,水平方向速度不变,则在向上和向下运动通过空中同一高度时速度大小相等,方向不同,所以速度不同,故D错误。
故选A。
5.B
【详解】
A.因为钠离子带正电,其仅在电场力作用下从图中的点运动到点,说明电场力的方向沿指向,电场线由指向,所以点电势高于点电势,故A错误;
B.因为电场力对钠离子做正功,所以其电势能减少,故B正确;
C.因为膜内的电场可看作匀强电场,根据
钠离子的加速度不变,故C错误;
D.根据动能定理
可知钠离子进入细胞内的速度与距离大小无关,又因为膜电位不变,则钠离子进入细胞内的速度大小不变,故D错误。
故选B。
6.D
【详解】
AB.由题知K质点比L质点先回到平衡位置,则K质点应向下振,再根据“上坡、下坡”法可知,该波应沿x轴正方向传播,A、B错误;
C.由AB选项可知K质点应向下振,而L质点在波谷处,则L质点的速度为0,故此时K质点的速度比L质点的大,C错误;
D.由于质点在竖直方向做机械振动,根据
F = - ky
F = ma
结合波图像可看出
yL > yK
则,此时K质点的加速度比L质点的小,D正确。
故选D。
7.C
【详解】
AB.作出两种情况下的光路图,如图所示
设,在A处发生全反射故有
由于出射光平行可知,在B处射出,故
由于
联立可得,,故AB错误;
C.由
可得,故C正确;
D.由于
所以临界角不为30°,故D错误。
故选