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东城区2023—2024学年度第二学期第二次模拟试题
物理
满分:97分
考生须知
  1. 题量与分值以下方各题标注为准;点击题卡可展开答案与解析。
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一、选择题
本部分共13题。
1.下列有关热现象的说法正确的是
A.当物体温度为0 ℃时,物体的内能为零
B.分子间作用力随分子间距离增大,一定先减小后增大
C.气体分子的速率有大有小,但大量气体分子的速率呈“中间多、两头少”的规律分布
D.一定质量的气体温度不变时,体积减小,压强增大,说明每秒撞击单位面积器壁的分子数减少
2.如图为氢原子能级的示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光,下列说法正确的是
题图题图
A.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
B.粒子性最强的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的
C.最容易发生衍射的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的
D.这群氢原子发出的光子中,能量的最大值为12.75eV
3.如图所示,在距地面同一高度处将三个相同的小球以相同的速率分别沿竖直向下、竖直向上、水平向右的方向抛出,不计空气阻力,比较这三个小球从抛出到落地的过程,下列说法正确的是
题图
A.重力对每个小球做的功都各不相同
B.每个小球落地时的速度都各不相同
C.每个小球在空中的运动时间都各不相同
D.每个小球落地时重力做功的瞬时功率都各不相同
4.一列振幅为A的简谐横波向右传播,在其传播路径上每隔选取一个质点,如图甲所示,时刻波恰传到质点1,质点1立即开始向上振动,振动的最大位移为0.1m,经过时间,所选取的1~9号质点间第一次出现如图乙所示的波形,则下列判断正确的是
题图
A.该波的波速为4m/s
B.时刻,质点5向下运动
C.至内,质点1经过的路程为2.4m
D.至内,质点5运动的时间只有0.2s
5.如图所示为研究光电效应的电路图。开关闭合后,当用波长为ν₀的单色光照射光电管的阴极K时,电流表示数不为零。下列说法正确的是
题图
A.若只让滑片P向D端移动,则电流表的示数一定增大
B.若只增加该单色光的强度,则电流表示数一定增大
C.若改用波长小于ν₀的单色光照射光电管的阴极K,则阴极K的逸出功变大
D.若改用波长大于ν₀的单色光照射光电管的阴极K,则电流表的示数一定为零
6.某同学设计了如图 所示的电路进行电表的改装,将多用电表的选择开关旋转到“直流500mA”挡作为图中的电流表A。已知电流表A的内阻RA=0.4,R₁=RA, R₂=7RA。关于改装表的下列说法正确的是
题图
A.若将接线柱 1、2 接入电路时,最大可以测量的电流为0.5A
B.若将接线柱1、3 接入电路时,最大可以测量的电压为3.0V
C.若将接线柱 1、2 接入电路时,最大可以测量的电流为2.0A
D.若将接线柱1、3 接入电路时,最大可以测量的电压为1.5 V
7.在如图所示的电路中,两个相同的小灯泡L₁和L₂分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。将变阻器的滑片置于最大阻值处,闭合开关S,至L₁和L₂都稳定发光后,调节滑动变阻器的滑片,使L₁和L₂发光的亮度相同,此时滑动变阻器的阻值为R₀,之后断开开关S。电源的内阻很小,可忽略,则下列说法正确的是
A.移动滑动变阻器滑片的过程中,L₁、 L₂的亮度都在发生变化
B.开关S由闭合变为断开,L₁、L₂中的电流不相等
C.开关S由闭合变为断开,L₂中的电流会立即反向
D.若想观察到断开开关S后L₂闪亮一下的现象,滑动变阻器的阻值应小于R₀
8.如图甲所示,在平静的水面下有一个点光源S,它发出的光包含两种单色光,分别为红光和蓝光。光从如图乙所示水面上的圆形区域中射出,该区域分为Ⅰ、Ⅱ两部分,如图乙所示。则下列说法正确的是
题图
A.区域Ⅰ为红、蓝复色光,区域Ⅱ为红色单色光
B.区域Ⅰ为红色单色光,区域Ⅱ为蓝色单色光
C.区域Ⅰ为红、蓝复色光,区域Ⅱ为蓝色单色光
D.区域Ⅰ为红色单色光,区域Ⅱ为红、蓝复色光
9.一束γ射线(从底部进入而没有留下痕迹)从充满在气泡室中的液态氢的一个氢原子中打出一个电子,同时γ光子自身转变成一对正、负电子对(分别称为正电子、负电子,二者速度接近),其径迹如图所示。已知匀强磁场的方向垂直照片平面向里,正、负电子质量相等,则下列说法正确的是
题图
A.左侧螺旋轨迹为负电子运动的轨迹
B.正电子、负电子所受洛伦兹力大小时刻相等
C.分离瞬间,正电子速度大于负电子速度
D.正电子、负电子的动能不断减小,而被打出的电子动能不变
10.如图甲所示,一轻质弹簧上端固定,下端悬挂一个体积很小的磁铁,在小磁铁正下方桌面上放置一个闭合铜制线圈。将小磁铁从初始静止的位置向下拉到某一位置后放开,小磁铁将做阻尼振动,位移x随时间t变化的示意图如图乙所示(初始静止位置为原点,向上为正方向,经t₀时间,可认为振幅A衰减到0)。不计空气阻力,下列说法正确的是
题图
A.x>0的那些时刻线圈对桌面的压力小于线圈的重力
B.x=0的那些时刻线圈中没有感应电流
C.更换电阻率更大的线圈,振幅A会更快地衰减到零
D.增加线圈的匝数,t₀会减小,线圈产生的内能不变
11.如图甲为滑雪大跳台场地的简化示意图。某次训练中,运动员从A点由静止开始下滑,到达起跳点B时借助备和技巧,保持到达起跳点B时的速率,沿与水平面夹角为15°的方向斜向上飞出,到达最高点C,最终落在坡道上的D点(C、D均未画出),已知A、B之间的高度差H=45m,坡面与水平面的夹角为30°。不计空气阻力和摩擦力,重力加速度g取10m/s²,sin15°=0.26,cos15°=0.97。下列说法正确的是
题图
A.运动员在B点起跳时的速率为20m/s
B.运动员起跳后达到最高点C时的速度大小约为7.8m/s
C.运动员从起跳点B到最高点C所用的时间约为2.9s
D.运动员从起跳点B到坡道上D点所用的时间约为4.9s
12.水平放置的M、N两金属板,板长均为L,板间距为d,两板间有竖直向下的匀强电场,场强大小为E,在两板左端点连线的左侧足够大空间存在匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速v₀紧靠M板从右端水平射入电场,随后从P点进入磁场,从Q点离开磁场(P、Q未画出)。不考虑粒子的重力,下列说法正确的是
题图
A.PQ间距离与E的大小无关
B.PQ间距离与v₀的大小无关
C.P点的位置与粒子的比荷无关
D.带电粒子不可能打在N板上
13.如图所示,台球桌上一光滑木楔紧靠桌边放置,第①次击球和第②次击球分别使台球沿平行于桌边和垂直于桌边的方向与木楔碰撞,速度大小均为v₀。碰撞后,木楔沿桌边运动,速度大小用V表示,台球平行于桌边和垂直于桌边的速度大小分别用vx和vy表示。已知木楔质量为M,台球质量为m,木楔的倾角用θ表示。不考虑碰撞过程的能量损失,则
题图
A.第①种情况碰后V可能大于
B.若满足,第①种情况vx=0,即碰后台球速度方向垂直于桌边
C.第②种情况碰后V可能大于
D.若满足,第②种情况vy=0,即碰后台球速度方向平行于桌边
二、非选择题
本部分共6题。
15.某同学对如图1所示的双缝干涉实验装置进行调节并观察实验现象。
题图题图题图
16.
题图题图
17.如图所示,在真空中A、B两个完全相同的带正电小球(可视为质点)分别用长为l的轻细线系住,另一端悬挂在P点,电荷量qA=qB=q₀。OP为A、B连线中垂线,当A、B静止时,∠PAO=60°。已知静电力常量为k,求:
题图
18.如图所示,用横截面积为S、电阻率为ρ的金属丝制成半径为a的金属圆环来研究涡流现象。在金属圆环内有半径为b的圆形区域,区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B=B₀+kt(k>0),求:
题图
19.光压是指光照射到物体上对物体表面产生的压力。早在17世纪初,开普勒就曾用太阳光的压力解释彗星的尾巴为什么背着太阳。其实彗尾一般有两条,一条是由等离子体在太阳风作用下形成的离子尾,另一条是不带电的尘埃在太阳光的光压力作用下形成的尘埃尾。当尘埃被从彗星释放出来,由于太阳光产生的光压把它们沿径向往外推开,它就不再继续沿着彗星轨道运动。如图所示为彗星掠过太阳所发生的状况,弧线表示彗星的轨迹,彗星当前在b位置,在a位置上释放出的尘埃已被太阳光压沿虚线路径推出(其它位置释放的尘埃路径未画出),形成了如图所示的尘埃尾。(已知彗星质量远远小于太阳质量)
题图
20.如图所示,不可伸长的轻质细线上端固定,下端系着一个不带电小球,小球静止时位于足够大光滑绝缘水平面上的O点,现在O点静置一个带正电绝缘小物块,小球与小物块均视为质点。以O为原点,水平向右为x轴建立坐标轴。已知小球质量为m₁,小物块质量为m₂、电荷量为q,细线长为l。假设系统处于真空环境中,不考虑各种阻力以及电荷量的损失,小球与物块之间的碰撞为弹性碰撞,接触过程中没有电荷量的转移。
题图