2004届北京市东城区高三下学期一模理综物理试题

2004届北京市东城区高三下学期一模理综物理试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
如图甲所示，一个上端开口内壁光滑的导热汽缸静止在地面上，一不计厚度的轻质活塞静止在汽缸正中央，下端封闭了一定质量的理想气体，气体的初始压强为，温度为。

汽缸顶端两侧各有一个卡口，活塞到达顶端不会离开汽缸。

现对封闭气体用电热丝缓慢加热。

气体的压强随温度的变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．，封闭气体对外放热
B．当气体温度达到时，活塞到达汽缸顶端
C．
D．，单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数减少
第(2)题
在光滑的的水平面上放置一质量为M的斜面，斜面上固定一竖直挡板，另有一质量为m的小球置于斜面上并被挡板挡住，如图。

现对斜面施加一水平向右的拉力F作用，斜面对小球的弹力为F1，挡板对小球的弹力为F2。

在F从零开始逐渐增大的过程中（）
A．F1和F2都增大
B．F1减小、F2增大
C．F1不变、F2增大
D．F1减小、F2不变
第(3)题
2022年11月30日7时33分，神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”。

神舟十五卫星绕地球做匀速圆周运动。

已知地球质量为M、引力常最为G，卫星与地心的连线在时间t（小于其运动周期）内扫过的面积为S，则卫星绕地球运动的轨道半径为（ ）
A．B．C．D．
第(4)题
某烟雾报警器结构和原理如图甲和乙所示。

光源S向外发射某一特定频率的光，发生火情时有烟雾进入报警器内，由于烟雾对光的散射作用，会使部分光进入光电管C从而发生光电效应，于是有电流输入报警系统，当电流大于就会触发报警系统报警。

某次实验中，当滑动变阻器的滑片P处于图乙所示位置，烟雾浓度增大到n时恰好报警。

假设烟雾浓度越大，单位时间内光电管接收到的光子个数越多。

已知元电荷为e，下列说法正确的是（ ）
A
．光电管内单位时间激发出的光电子数为时，一定会触发报警
B．将滑片P向左移动，当烟雾浓度小于n时有可能报警
C．仅提高光源S发出光的强度，光电子的最大初动能将增大
D．报警器报警时，将滑片P向左移动警报有可能会被解除
如图所示，粗糙地面上固定一个横截面为正三角形ABC 的物体。

一个质量分布均匀的长木杆搭在正三角形ABC 上，发现木杆下
端放在D 点时，木杆恰好静止，且AD ＝AC 。

已知长木杆与地面之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，长木杆与三角形物体之间的摩擦不计，则木杆对地面和正三角形物体的压力大小之比为（ ）
A
．
B ．
C ．
D ．
第(6)题如图所示为某种电梯结构的简化示意图。

某次在做电梯性能测试实验时，电梯轿厢内无乘客，电动机不工作，测得轿厢A 从静止开始下降25m 用时5s 。

已知轿厢A 质量为600kg ，忽略滑轮摩擦和空气阻力，重力加速度g =10m/s 2。

下列说法正确的是（ ）
A ．轿厢A 下降过程中处于完全失重状态
B ．配重B 的质量为480kg
C ．配重B 的质量为500kg
D ．轿厢A 以2m/s 的速度匀速上升时，电动机输出的机械功率为4kW
第(7)题
学习自然科学，不仅需要方法论，还需要一些世界观；不仅仅需要数学，还需要一些哲学。

正如王安石在《读史》中所写的那样：“糟粕所传非粹美，丹青难写是精神”。

关于近代物理知识下列说法正确的是（ ）
A ．开普勒通过“月-地检验”，得出了万有引力定律
B ．汤姆生发现了电子，并精确地测出电子的电荷量
C ．奥斯特首先发现了电流周围存在磁场
D ．牛顿通过逻辑推理，得出重物与轻物应该下落得同样快的结论，他在研究中所体现的批判精神是创新所必须的
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图所示，半圆形光滑轨道竖直固定且与水平地面相切于A 点，B 为半圆轨道的最高点，半径R =1.6m ，其右侧一定水平距离处固定一个斜面体。

E 端固定一轻弹簧，原长为DE ，斜面CD 段粗糙而DE 段光滑。

现给一质量为2kg 的小物块（可看作质点）一个水平初速度v 0，使其从A 处进入圆轨道，小物块恰能通过圆轨道最高点B ，离开B 点后恰好沿斜面切线方向落到斜面顶端C 处，物块沿斜面下滑压缩弹簧后又沿斜面向上返回，第一次恰能返回到最高点C 。

已知物块与斜面CD 段的动摩擦因数μ=，斜面最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，斜面倾角θ=37°，重力加速度g =10m/s 2，，不计物块碰撞弹簧时的机械能损失。

下列说法正确的是（ ）
A ．物块运动的初速度v 0=m/s
B ．物块从B 运动到
C 的时间t =0.4s
C ．粗糙斜面C
D 段的长度m
D ．经过足够长的时间后，小物块将在D
E 段做往复运动且小物块的机械能守恒
用图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时，有以下操作，其中正确的是（ ）
A．将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上
B．先放手让纸带和重物下落，再接通电源开关
C．使重物靠近打点计时器
D．所选择的纸带最开始两点间的距离应接近2mm
第(3)题
如图甲所示，两电荷量分别为和的点电荷固定在轴上的A、B两点，点为坐标原点，在轴上各点的电势随轴坐标的
变化规律如图乙所示，图中轴上点的电势为零，点的电势最低。

则（ ）
A．图像中图线的斜率表示电势能
B．在轴上点的电场强度为零
C．点电荷的电荷量比的大
D．点电荷带正电，带负电
三、实验题 (共2题)
第(1)题
实验小组用如图甲所示的装置来探究圆锥摆运动的规律，小球的直径d用如图乙游标卡尺测出，摆长L（包含小球的半径在内）用刻度尺测出，小球的质量m用天平测出，实验用秒表测量周期T以及拉力传感器测量细线的拉力F，已知重力加速度大小为g，回答下列问题：
(1)乙图游标卡尺的读数______mm；
(2)实验发现当A、B两个圆锥摆摆线长度不同，而球心与悬点O的高度h相同时，两个圆周运动的周期T相同，这说明圆锥摆的周期T与h有关，用力学理论写出圆锥摆周期T与h的关系式，______；
(3)保持小球的质量与角速度不变，实验采用______法来探究摆线的拉力F与半径r的关系，在改变摆长L与圆周运动的半
径r时，球心与悬点O的高度h______（选填“不变”或“改变”），实验结果会发现摆线的拉力F与摆长L成______（选填“正
比”或“反比”）。

第(2)题
利用DIS实验装置验证变力作用下的动量定理时，组装了如图所示的装置。

调整轨道水平，将力传感器、光电传感器接入计算机，将遮光片的宽度和小车质量输入计算机。

推动小车使其与力传感器测力点发生碰撞，通过传感器在计算机中描绘出碰撞中作用力随时间变化的图像，得出小车受到此力的冲量。

由光电传感器测量的时间得到小车动量的变化量。

比较小车受到的力的冲量和动量变化量，来验证动量定理。

某次验证实验时测得的数据如图乙所示。

（1）由图乙中数据可求出碰撞过程小车动量的变化量为______，小车受到的力的冲量为______。

（2）恢复系数e是指碰撞后、前两物体的分离速度与接近速度之比。

实验中如果碰撞的恢复系数e大于95%，则可认为此碰撞为弹性碰撞。

根据图乙中数据可判断本次实验时小车和力传感器间是______碰撞（选填“弹性”或“非弹性”）。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，一质量为，带电量的小滑块静止在倾角为的绝缘光滑斜面底端，现在加一个沿斜面向上的匀强电场，
小滑块开始沿斜面向上运动，运动一段时间（未知）后，小滑块的电势能减少了，此时撤去电场，又经过时间，小滑块又回到了斜面的底端．选斜面底端所在的平面势能为零，重力加速度用表示。

求：
（1）小滑块返回到斜面底端时的动能；
（2）所加的匀强电场的电场强度大小；
（3）小滑块的动能为时的重力势能。

第(2)题
有如图所示装置放在光滑水平面上，轨道ABCD的质量M=0.4kg，其中AB段是半径R=0.4m的光滑圆弧，在B点与水平轨道BD相切，水平轨道的BC段粗糙，动摩擦因数μ=0.4，长L=3.5cm，C点右侧的轨道光滑，轨道的右端连接一轻质弹簧.现有一质
量m=0.1kg的小物体在A点正上方高为H=3.6m处由静止自由落下，恰沿A点切线滑入圆弧轨道，重力加速度g=10m/s2。

求：（1）轨道M在水平面上运动的最大速率；
（2）弹簧的最大弹性势能；
（3）小物体最终停在距B点多远的位置。

第(3)题
如图所示，杆上两点固定两根绳子，两点的间距为，绳1的长度为，绳子另一端共同系一带电量为、质量为的小球，在竖直向上的匀强电场中以某一角速度绕杆做匀速圆周运动可以使绳子1、2均处于绷直状态；如果撤去电场，小球以同样的角速度绕杆做匀速圆周运动时的圆心刚好是点。

重力加速度大小为，求：
（1）小球做匀速圆周运动的角速度；
（2）保持角速度大小不变，且可以使绳子1、2均处于绷直状态，求匀强电场的场强取值范围。