惠州市2023届高三第二次调研考试试题
物 理
本试卷共6页,15小题测试用时:75分钟满分:100分
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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.图1是氢原子的能级图,若处于n=4能级的大量氢原子向低能级跃迁,下列说法正确的是
A.这些氢原子可能发出10种不同频率的光子
B.已知钾的逸出功为2.22eV,则氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级释放的光子可以从金属钾的表面打出光电子
C.氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级释放的光子能量最小
D.氢原子由n=4能级跃迁到n=3能级时,氢原子能量增大,核外电子动能减少
2.滑滑梯是小孩很喜欢的娱乐活动.如图2所示,一个小孩正在滑梯上匀速下滑,则以下说法中正确的是
A.小孩所受的滑动摩擦力方向沿滑梯向下
B.小孩所受的重力与小孩所受的支持力是一对平衡力 C.滑梯对小孩的作用力方向垂直于滑梯斜向上
D.小孩对滑梯的压力和滑梯对小孩的支持力是一对相互作用力
3.某国产汽车从静止提速到100 km/h用时约为4.2 s,图3为其加速过程的v→t图象,已知汽车行驶速度越大,所受阻力越大.下列说法正确的是
A.汽车行驶100 km用时约为4.2 s B.提速过程中,汽车的加速度一直不变 C.在AB段,汽车所受到的牵引力不变 D.在BC段,汽车的发动机功率逐渐增大
4.如图4所示,质量为m的物体A固定在轻弹簧上端,弹簧的下端固定在地面上,质量也为m的物体B静止在物体A上,竖直向下的力F大小为2mg,系统处于静止状态,重力加速度为g,现撤去外力F,则
A.撤去外力F瞬间,物体B的加速度大小为0
B.撤去外力F瞬间,物体A和物体B之间的作用力大小为mg C.物体A和物体B末分离前,二者及弹簧构成的系统机械能守恒 D.物体A和物体B分离瞬间,物体B的加速度为0
5.在第二十四届北京冬奥会上,谷爱凌取得两金一银的好成绩.假设谷爱凌在自由式滑雪比赛中某滑雪赛道示意图如图5所示,她从较高的坡面滑到A处时,沿水平方向以速度v0飞离坡面,落到倾角为θ的斜坡B处,若不计空气阻力,则
A.谷爱凌在空中经历的时间是B.谷爱凌在空中经历的时间是
v0tanθg
2v0tanθ
g
C.谷爱凌落到斜坡上时,速度方向与坡面平行
D.谷爱凌落回斜坡时的速度大小是2v0tanθ
6.如图6所示,△ABC为一玻璃三棱镜的横截面,∠A=30∘.一束红光垂直AB边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60∘,则玻璃对红光的折射率为
A.1.5 B.2√3 C.√3 D.2.0
7.中国探测飞船“天问一号”成功着陆火星．若飞船“天问一号”从地球上发射到与火星会合,运动轨迹如图7中虚线椭圆所示,飞向火星过程中,太阳对飞船“天问一号”的引力远大于地球和火星对它的吸引力,认为地球和火星绕太阳做匀速圆周运动.下列说法正确的是
A.飞船“天问一号”椭圆运动的周期大于地球公转的周期
B.在与火星会合前,飞船“天问一号”的加速度小于火星公转的向心加速度
C.飞船“天问一号”在无动力飞行飞向火星过程中,引力势能增大,动能不变 D.飞船“天问一号”在地球上的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 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。
8.如图8所示,一列简谐横波平行于x轴传播,图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.1 s时的波形图.已知平衡位置在x=6 m处的质点,在0到0.1 s时间内运动方向不变.下列说法正确的是
A.这列简谐波的周期为0.4 s B.波速为10 m/s C.传播方向沿x轴负方向
D.平衡位置在x=4 m处的质点,在t=0时刻向下运动
9.双人花样滑冰表演时,女运动员有时会被男运动员拉着离开冰面在空中做水平面内的匀速圆周运动,如图9所示.通过目测估计,男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45∘.重力加速度g=10 m/s2,女运动员与其身上装备的总质量约为48 kg,据此可估算该女运动员
A.受到的拉力大小约为480 N B.受到的拉力大小约为480√2 N C.向心加速度大小约为10 m/s2 D.向心加速度大小约为10√2 m/s2
10.图10是某地一风力发电机,它的叶片转动时可形成直径为40 m的圆面。若该地区的风速是5.0 m/s,风向恰好跟叶片转动的圆面垂直,已知空气的密度为1.2 kg/m3,风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能,则
A.每秒冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积约为6.28×103 m3 B.每秒冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积约为2.51×104 m3 C.此风力发电机发电的功率约为9.42×103 W D.此风力发电机发电的功率约为1.×103 W
三、非选择题:本题共5小题,共54分。考生根据要求作答。 11.(8分)“验证牛顿第二定律”实验装置如图11(a)所示.
(1)若要验证小车加速度与所受合力的关系,实验的四个步骤如下: a.将细绳的一端固定在小车上,另一端通过定滑轮与砝码盘相连;
b.将纸带穿过打点计时器并将一端固定在小车上,平衡摩擦力,让小车做匀速直线运动; c.更换纸带,改变小盘内砝码的个数,重复步骤d的操作;
d.接通电源后释放小车,小车在细绳拉动下运动,测出砝码和小盘的重力,视为小车所受到的合力F,利用纸带测量出小车的加速度a.
按照实验原理,这四个步骤的先后顺序应该为: (按字母序号排序).
(2)实验中打出的某一条纸带如图11(b)所示,相邻计数点间的时间间隔是0.1 s,由此可以算出小车运动的加速度是 m/s2.(计算结果保留三位有效数字)
(3)理想的a−F图像应是一条过原点的直线,但由于实验误差影响,常出现如图11(c)所示的三种图像,这三种图像可能产生的原因如下:
A.小盘和小盘内砝码的总质量不满足远小于小车和小车上砝码的总质量的条件
B.平衡摩擦力时长木板的倾角过小,或未平衡摩擦力 C.平衡摩擦力时长木板的倾角过大
则三种图像①、②、③产生的原因分别为 、 、 。(填序号A、B或C)
12.(8分)某同学为了“验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则”,设计了如图12(a)所示的实验装置.
(1)实验装置介绍与实验操作如下:
①该装置固定在竖直平面内,橡皮筋一端用夹子固定在该实验装置上,橡皮筋另一端套在汇力圆环上,用弹簧测力计通过套在汇力圆环的细绳拉橡皮筋时,使汇力圆环每次都与定位圆重合,定位圆在夹子的正下方.
②记录每次弹簧测力计的读数和细绳的方向,选定标度作图. ③多次实验重复以上步骤. (2)回答下列问题:
①本实验使汇力圆环每次都与定位圆重合的作用是 .
②作出两个分力的图示和合力的图示如图12( b)所示,F与F′中,方向一定沿竖直方向的是 （选填“F”或“F′”）
(3)在保证汇力圆环与定位圆重合的前提下,其中一个分力对应的细绳方向不变,弹簧测力计示数变大,则另一个分力对应的大小和方向可能的情况是
A.方向不变,大小不变 B.方向改变,大小不变 C.方向改变,大小变大 D.方向改变,大小变小
13.(10分)图13(a)为一气压升降椅,图13(b)为其模型简图,导热性能良好的气缸用活塞封闭有压强为p0(与外界大气压相同)、体积为V0的气体(可视为理想气体);某同学坐上座椅后,气体被活塞缓慢压缩,活塞静止时气体体积为3V0.已知活塞截面积为S,与汽缸间摩擦不计,活塞和与其连接的部件质量可忽略不计,环境温度不变,重力加速度为g.求:
2
(1)该同学坐上座椅稳定后,气缸内气体的压强p; (2)该同学的质量m.
14.(12分)如图14所示,足够长的光滑水平轨道AB与光滑竖直半圆形轨道BC在B点相切,轨道BC的半径为R=0.4 m.一个质量为m=0.5 kg的小球将弹簧压缩至A
点,此时弹簧的弹性势能为EP=6.25 J.小球在A点由静止释放,脱离弹簧后经B点进入半圆形轨道.不计空气阻力,取g=10 m/s2.求:
(1)小球运动到B点时对轨道的压力大小;
(2)小球经C点飞出后再次落回到水平轨道上时离B点的距离; (3)要使小球能够从C点飞出,释放小球前弹簧至少需要多少弹性势能.
15.(16分)如图15所示,一块质量为M=2 kg、足够长的薄木板静止在光滑水平面上,在薄木板的最左端正上方静止摆放着质量为m=1 kg的小木块(可视为质点),薄木板和小木块之间的动摩擦因数为μ=0.1,在t=0时刻,给小木块一个初速度v0=3 m/s,同时在薄木板右端施加一个与初速度同向的恒定水平拉力F,g取10 m/s2.求:
(1)当F=0,小木块和薄木板在运动过程中,二者的相对位移大小;
(2)当F=3 N,且F作用时间t(t<1 s)后撤去,若整个运动过程中小木块与薄木板之间由于摩擦而产生的热量为Q,通过分析计算写出Q和t的函数关系.
