[K12配套]2019年版本高考物理第二轮专题复习测试题(光学、原子物理专题)-Word版

题组324.(12分)(2018重庆三诊)如图所示,平行金属轨道由粗糙的水平部分Ⅰ和倾角为θ的光滑的倾斜部分Ⅱ组成,导轨间距为d,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。

金属杆甲在平行于轨道向上的力作用下,沿轨道向上做匀速运动,金属杆乙处于静止状态。

已知两金属杆均与导轨垂直且接触良好,两金属杆的质量均为m,电阻均为R,长度均为d,金属轨道电阻不计,重力加速度为g。

求:(1)金属杆甲所受拉力大小F;(2)金属杆乙所受摩擦力大小f。

25.(20分)(2018重庆三诊)如图所示,光滑曲面与足够长的光滑水平面平滑连接。

质量为m的小物块甲,从距水平面高h处,由静止开始下滑,与静止在水平地面上质量为5m的物块乙发生正碰。

甲、乙两小物块均可视为质点,重力加速度为g。

求:(1)物块甲刚滑到水平面与物块乙碰前的速度大小;(2)如果甲、乙两物块碰后粘合在一起,物块甲损失的动能;(3)如果甲、乙两物块发生弹性碰撞,求两物块能发生碰撞的次数及甲损失的最大动能。

题组324.答案 (1)mg sin θ+(2)解析 (1)金属杆甲运动,电动势E=Bdv cos θ电流I=安培力F'=BId=对金属杆甲受力分析知:F=mg sin θ+F'cos θ=mg sin θ+(2)金属杆乙受摩擦力:f=F'f=25.答案 (1)(2)mgh (3)2次,mgh解析 (1)设物块刚滑到水平面与物块乙碰前的速度大小为v0,由:mgh=解得:v0=(2)设甲、乙两物块碰后粘合在一起后,速度大小为v由mv0=(m+5m)v解得:v=物块甲损失的动能ΔE k=mv2ΔE k=mgh(3)甲、乙两物块发生弹性碰撞,以水平向右为正方向,设发生第一次碰撞后,甲、乙的速度分别为v1、v1'有mv0=mv1+5mv1'5mv1'2解得:v1'=v0v1=-v0说明碰后物块甲水平向左运动物块甲经曲面返回再与物块乙发生碰撞,设发生第二次碰撞后,甲、乙的速度分别为v2、v2'有:m(-v1)+5mv1'=mv2+5mv2'm(-v1)2+5mv1'2=5mv2'2解得v2'=v0v2=v0由于v2<v2',随后两物块不再发生碰撞,即两物块只能发生2次碰撞。

选考题15分练(一)(时间：20分钟分值：15分)1．(1)(5分)(2018·吉林市三次调研)下列说法中正确的是__________．A．影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距B．功转变为热的实际宏观过程一定是可逆过程C．用油膜法估测分子直径的实验中，把用酒精稀释过的油酸滴在水面上，待测油酸面扩散后又收缩的原因是水面受油酸滴冲击凹陷后恢复以及酒精挥发后液面收缩D．液晶既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性，从某个方向看其分子排列比较整齐，但从另一方向看分子的排列是杂乱无章的E．温度高的物体分子平均动能和内能一定大ACD[影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距，差距越大蒸发越快，人们感觉干燥，差距越小蒸发越慢，人们感觉空气潮湿，A正确．功转变为热的实际宏观过程是不可逆的，B错误．由实验过程知，C正确．液晶的特点就是液晶既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性，从某个方向看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的，D正确．温度是分子平均动能的标志，内能由平均动能、势能和分子数共同决定，E错误．](2)(10分) (2018·唐山二模)如图1所示，下端封闭上端开口的柱形绝热汽缸，高为30 cm、截面积为4 cm2，一个质量不计、厚度忽略的绝热活塞位于距汽缸底部10 cm处静止不动，活塞上下均为一个大气压、27 ℃的理想气体，活塞与侧壁的摩擦不能忽略，下端汽缸内有一段不计体积的电热丝．由汽缸上端开口缓慢注入水银，当注入20 mL水银时，活塞恰好开始下降，停止注入水银．忽略外界温度变化，外界大气压始终为75 cmHg.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：图1①假设不注入水银，封闭气体的温度至少降到多少℃活塞才会下降？②现用电热丝缓慢加热封闭气体，使活塞缓慢上升，直到水银柱上端与汽缸开口相齐，温度至少升髙到多少℃？【解析】①活塞恰好下滑时，由平衡条件有：F f m＝p′S摩擦力产生的最大压强p ′＝F f m S＝5 cmHg 降低封闭气体的温度，等容变化有p 0T 1＝p 0－p ′T 2 得T 2＝280 K ，即7 ℃.②封闭气体缓慢加热，使活塞缓慢上升直到水银柱上端与汽缸开口相齐的过程： V 1＝10S 、V 3＝25S 、p 3＝p 0＋p ′＝80 cmHg由p 0V 1T 1＝p 0＋p V 3T 3得T 3＝800 K ，即527 ℃.【答案】 ①7 ℃ ②527 ℃2．(1)(5分)光纤是现代通信普遍使用的信息传递媒介，现有一根圆柱形光纤，光信号从光纤一端的中心进入，并且沿任意方向进入的光信号都能传递到另一端．下列说法正确的有( )图2A ．光从空气进入光纤时传播速度变小B ．光导纤维利用了光的偏振原理C ．光导纤维利用了光的全反射原理D ．光纤材料的折射率可能为1.2E ．光纤材料的折射率可能为 2ACE [光从空气进入光纤时传播速度变小，A 正确；光导纤维利用了光的全反射原理，B 错误，C 正确；设光的入射角为i ，折射角为r ，根据折射定律得sin i sin r＝n ，当入射角i 趋于90°时，折射角r 最大，此时光在内侧面的入射角最小，只要能保证此时光在侧面恰好发生全反射，即能保证所有入射光都能发生全反射，即sin(90°－r )＝1n，联立可得n ＝2，只要折射率大于或等于2就能使所有的光都能发生全反射，E 正确，D 错误．](2)(10分)如图3所示，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，在x 轴上有P 、M 、Q 三点，从波传到x ＝5 m 的M 点时开始计时，已知t 1＝0.7 s 时M 点第二次出现波峰．求：图3①这列波传播的速度；②从t ＝0时刻起到t 2＝1 s 止，质点Q (x ＝9 m)通过的路程．【解析】 ①质点M 在t ＝0时沿y 轴负方向振动，经过74个周期第二次出现波峰 所以：t 1＝74T 解得：T ＝0.4 s由图可知波长为4 m ，可得波速为：v ＝λT ＝40.4m/s ＝10 m/s. ②从t ＝0开始，设经过Δt 质点Q 开始振动，则有：Δt ＝x Q －x M v ＝410s ＝0.4 s 所以质点Q 振动的时间为：Δt 1＝t 2－Δt ＝1 s －0.4 s ＝0.6 s质点Q 通过的路程为：s ＝Δt 1T ×4A ＝0.60.4×4×10 cm＝60 cm. 【答案】 ①10 m/s ②60 cm。

专题突破练17 振动和波光学(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分。

填正确答案标号。

每个题选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。

每选错1个扣3分,最低得0分)1.(2018四川雅安三诊)如图甲所示,沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f,相邻两质点之间的距离均为2 m,各质点均静止在各自的平衡位置。

t=0时刻振源a开始做简谐运动,取竖直向上为振动位移的正方向,其振动图象如图乙所示,形成的简谐横波以2 m/s的速度水平向右传播。

则下列说法正确的是。

A.波传播到质点c时,质点c开始振动的方向沿y轴正方向B.0~4 s内质点b运动的路程为12 cmC.4~5 s内质点d的加速度正在逐渐减小D.6 s时质点e第一次回到平衡位置E.各质点都振动起来后,a与c的振动方向始终相同2.(2018辽宁丹东一模)一列简谐波在某均匀介质中沿x轴传播,从x=3 m处的质点a开始振动时计时,图甲为t0时刻的波形图且质点a正沿y轴正方向运动,图乙为质点a的振动图象,则下列说法正确的是。

A.该波的频率为2.5 HzB.该波的传播速率为200 m/sC.该波是沿x轴负方向传播的D.从t0时刻起,a、b、c三质点中b最先回到平衡位置E.从t0时刻起,经0.015 s质点a回到平衡位置3.(2018安徽安庆二模)下列说法中正确的是。

A.机械波在某种介质中传播,若波源的频率增大,其传播速度就一定增大B.肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是由光的干涉现象形成的C.在波的干涉中,振动加强点的位移不一定始终最大D.电磁波在真空中传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均相同E.在双缝干涉实验中,其他条件不变,仅用红光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距4.(2018重庆期末)下列说法正确的是。

A.在双缝干涉实验中,保持入射光的频率不变,增大双缝间的距离,干涉条纹间距也增大B.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上滤光片,可以使景像更清晰,这是利用了光的偏振原理C.以接近光速在竖直方向上做高速运动的球体,在水平方向上长度变短了D.用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光,这是利用紫外线的荧光效应E.太阳光经过三棱镜的两次折射,会发散成彩色光带5.(2018陕西宝鸡二质检)如图所示,△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面,a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN(两束光关于OO'对称),在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示,下列说法正确的是。

实验题15分练(五)(时间：15分钟 分值：15分)1．(6分)(2018·湖南十四校二次联考)某同学用如图甲所示装置做“探究合力做功与动能改变的关系”的实验，他们将光电门固定在水平轨道上的B 点，如图1所示，并用重物通过细线拉小车，然后保持小车和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离(s )进行多次实验，实验时要求每次小车都从静止释放．图1(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d 如图乙所示，d ＝__________cm.(2)如果遮光条通过光电门的时间为t ，小车到光电门的距离为s .该同学通过描点作出线性图象来反映合力做的功与动能改变的关系，则他作的图象关系是下列哪一个时才能符合实验要求__________．A ．s ­tB ．s ­t 2C ．s ­t －1D ．s ­t －2 (3)下列哪些实验操作能够减小实验误差__________．A ．必须保证小车从静止状态开始释放B ．必须满足重物的质量远小于小车的质量C ．调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动【解析】 (1)游标卡尺的主尺读数为1.0 cm ，游标读数为：14×0.05 mm＝0.70 mm ＝0.070 cm ，所以最终读数为：1.0 cm ＋0.070 cm ＝1.070 cm.(2)根据动能定理：Fs ＝12mv 2＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 2，可见s 与t 2成反比，即与1t 2成正比，故应作出s ­t －2图象．(3)由于该实验是通过成倍增加位移的方法来进行验证s ­1t 2的关系，所以不需要平衡摩擦力、不需要满足重物的质量远小于小车的质量，但必须保证每次小车从静止释放；还需要多次实验减小偶然误差，故A 正确，B 、C 错误．【答案】 (1)1.070 (2)D (3)A2．(9分)(2018·惠州4月模拟)用直流电源(内阻可忽略不计)、电阻箱、定值电阻R 0(阻值为2.0 k Ω)、开关和若干导线，连接成如图2甲所示的电路来测量电压表V(量程3 V)的内阻 R V .闭合开关S ，适当调节电阻箱的阻值R ，读出电压表的示数U ，获得多组数据．(1)此实验时电阻箱的读数如图2乙所示，其值为__________Ω.图2(2)根据测得的数据画出如图3所示的1U­R 关系图线，由图象上的数据可计算得到纵轴截距与图线斜率的比值为__________，进而求得电压表的内阻R V ＝__________k Ω(计算结果均保留两位有效数字)；图3(3)若电源内阻不可忽略，用此法测得的R V __________(填“偏大”或“偏小”)；(4)定值电阻R 0的作用是__________________________________________．【解析】 (1)由图示电阻箱可知，其示数为：0×100 k Ω＋0×10 k Ω＋6×1 k Ω＋5×100 Ω＋0×10 Ω＋0×1 Ω＝6 500 Ω.(2)根据闭合电路欧姆定律可得：E ＝U R V (R V ＋R 0＋R )整理可得：1U ＝1ER V ·R ＋R V ＋R 0ER V所以纵轴截距与图线斜率的表达式分别为b ＝R V ＋R 0ER V 和k ＝1ER V根据图丙可知斜率为：k ＝1ER V ＝0.259×1 000 截距为：b ＝R V ＋R 0ER V ＝0.25，则b k＝9.0 k Ω 联立解得电压表的内阻为：R V ＝7 000 Ω＝7.0 k Ω.(3)考虑电源内阻r ，由欧姆定律得：E ＝U R V(R V ＋R 0＋R ＋r ) 实际测量的相当于是R V ＋r ，相对R V 的阻值来说偏大．(4)当电阻箱阻值为零的时候，电阻R 0起到保护电压表的作用．【答案】 (1)6 500 (2)9.0 k Ω 7.0 (3)偏大(4)保护电压表。

单科标准练(二)(时间：70分钟分值：110分)第Ⅰ卷一、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题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，有选错或不答的得0分．14．一个物体在四个外力作用下做匀速直线运动．如果其中一个外力F方向保持不变，而大小逐渐减小直至等于零．则在这一过程中，物体运动的速度可能是( ) A．速度的大小越来越小，减小到零后又反向运动，速度最后趋于恒定B．速度的大小越来越大，再越来越小，速度最后趋于恒定C．速度大小越来越小，方向时刻改变，最后趋于恒定D．速度大小越来越大，方向时刻改变D[物体在四个外力作用下做匀速直线运动，物体所受的合外力为零，所受的另外三个外力的合力与该外力F的大小相等、方向相反．当F逐渐减小时，剩余其他外力的合力反向且逐渐增大，当外力F和物体初速度方向在一条直线上时，如果方向一致，物体将先做减速运动，减小到零后再做加速运动，速度越来越大，选项A错误；如果外力F的方向与初速度的方向相反，当F逐渐减小直至等于零的过程中，物体的速度越来越大，不会趋于恒定，选项B错误；当F的方向和初速度的方向不在一条直线上时，物体的速度大小和方向都会改变，当其余三个外力的合力和速度方向的夹角大于90°时，速度大小越来越小，方向时刻改变，选项C错误；当其余三个外力的合力和速度方向的夹角小于90°时，速度大小越来越大，方向时刻改变，选项D正确．]15．下列说法不正确的是( )A．玻尔大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性B．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性C．氢原子从能级4跃迁到能级3辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长D．在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能E k越大，则这种金属的逸出功W0越小A[德布罗意提出实物粒子也具有波动性，故A错误；放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故B正确；根据玻尔理论，氢原子从能级4跃迁到能级3辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长，选项C正确；在光电效应实验中，根据E k＝hν－W0可知，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能E k越大，这种金属的逸出功W0越小，选项D正确．]16．有两颗质量不等，在圆轨道运行的人造地球卫星．用T 表示卫星的运行周期，用p 表示卫星的动量，则有关轨道半径较大的那颗卫星的周期T 、动量p 和机械能，下列说法中正确的是( )A ．周期T 较大，动量p 也一定较大，机械能也大B ．周期T 较大，动量p 可能较小，机械能不能确定C ．周期T 较小，动量p 也较大，机械能大D ．周期T 较小，动量p 也较小，质量大的卫星的机械能也大B [在圆轨道上运行的人造地球卫星，其所需的向心力是由地球对卫星的万有引力提供的，即G Mm r 2＝mv 2r ，可得：v ＝GM r，由p ＝mv 可知，卫星动量的大小与物体的速度和质量大小都有关，轨道半径大的卫星运行速度小，但质量不确定，因此动量不一定大，机械能也不一定大，再根据G Mm r 2＝mr 4π2T 2，可得T ＝4π2r 3GM ，轨道半径r 越大，人造卫星的运行周期T 越大，所以选项A 、C 、D 错误，选项B 正确．]17.如图1所示为某质点做直线运动时的v –t 图象，图象关于图中虚线对称，则在0～t 1时间内，关于质点的运动，下列说法正确的是( )图1A ．若质点能两次到达某一位置，则两次到达这一位置的速度大小一定相等B ．若质点能两次到达某一位置，则两次的速度都不可能为零C ．若质点能三次通过某一位置，则可能三次都是加速通过该位置D ．若质点能三次通过某一位置，则可能两次加速通过，一次减速通过D [如图所示，画出质点运动的过程图，质点在0～t 1时间内能两次到达的位置有两个，分别对应质点运动速度为零的两个位置，因此A 、B 错误；在质点沿负方向加速运动的过程中，质点可三次通过某一位置，这时质点两次加速，一次减速，在质点沿负方向减速运动的过程中，质点可三次通过某一位置，这时质点两次减速，一次加速，C 项错误，D 项正确．]18.一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1，原线圈接入电压为220 V 的正弦交流电，一个滑动变阻器R 接在副线圈上，如图2所示，电压表和电流表均为理想交流电表．则下列说法正确的是( )图2A ．原、副线圈中的电流之比为5∶1B ．电压表的示数为44 VC ．若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω，则1 min 内产生的热量为2 904 JD ．若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表的示数均减小B [由理想变压器的电流和电压的关系可知，原、副线圈电流比为1∶5，电压表示数为44 V ，故A 错误，B 正确；由Q ＝U 2Rt 可求得Q ＝5 808 J ，故C 错误；电压表测的是副线圈两端的电压，因此无论滑片如何移动其示数均不变，故D 错误．]19.如图3所示，两带有等量异种电荷的平行金属板M 、N 水平放置，a 、b 为同一条电场线上的两点．若将一质量为m 、电荷量为－q 的带电粒子分别置于a 、b 两点，则粒子在a 点时的电势能大于其在b 点时的电势能；若将该粒子从b 点以初速度v 0竖直向上抛出，则粒子到达a 点时的速度恰好为零．已知a 、b 两点间的距离为d ，金属板M 、N 所带电荷量始终不变，不计带电粒子的重力，则下列判断中正确的是( )图3A ．a 点电势一定低于b 点电势B ．两平行金属板间形成的匀强电场的场强大小为mv 202qdC ．a 、b 两点间的电势差为U ab ＝mv 202qD ．若将M 、N 两板间的距离稍微增大一些，则a 、b 两点间的电势差变小AB [由于－q φa ＞－q φb ，所以φa ＜φb ，即a 点电势低于b 点电势，选项A 正确；由动能定理可知：－qEd ＝0－12mv 20，解得该匀强电场的电场强度大小为：E ＝mv 202qd，选项B 正确；由于a 、b 两点间的距离为d ，则由U ba ＝Ed 可得：U ba ＝mv 202q ，故U ab ＝－mv 202q ，选项C 错误；若将M 、N 两板间的距离稍微增大一些，设两板间的距离为d ′，则有C ＝Q U ，C ＝εS 4πkd，U ＝Ed ，联立以上三式可得：E ＝4πkQ εS，故匀强电场的场强大小不变，故a 、b 两点间的电势差不变，选项D 错误．]20.如图4所示，倾角为α的斜面固定在水平地面上，斜面上有两个质量均为m 的小球A 、B ，它们用劲度系数为k 的轻质弹簧相连接，现对A 施加一个水平向右大小为F ＝233mg 的恒力，使A 、B 在斜面上都保持静止，如果斜面和两个小球的摩擦均忽略不计，此时弹簧的长度为L ，则下列说法正确的是( )图4A ．弹簧的原长为L －mg 2kB ．斜面的倾角为α＝30°C ．撤掉恒力F 的瞬间小球A 的加速度不变D ．撤掉恒力F 的瞬间小球B 的加速度为0ABD [对小球B 进行受力分析，由平衡条件可得：kx ＝mg sin α，解得x ＝mg sin αk ，所以弹簧的原长为L －x ＝L －mg sin αk；对小球A 进行受力分析，由平衡条件可得：F cos α＝mg sin α＋kx ，解得：α＝30°，所以弹簧的原长为L －mg 2k，选项A 、B 正确．撤掉恒力F 的瞬间，对A 进行受力分析，可得mg sin α＋kx ＝ma A ，小球A 此时的加速度a A ＝g ，选项C 错误．撤掉恒力F 的瞬间，弹簧弹力不变，B 球所受合力不变，故B 球的加速度为零，选项D 正确．]21.如图5所示，金属线圈B 和金属线圈A 是同心圆，半径分别为r 1、r 2，若给A 线圈通以电流，结果B 线圈中产生顺时针方向的电流，且电流大小恒定为I ，线圈B 的电阻为R ，则下列说法不正确的是( )图5A ．A 线圈中的电流一定沿顺时针方向B ．A 线圈中的电流一定是均匀增大的C ．B 线圈中磁通量的变化率一定为IRD ．B 线圈一定有收缩的趋势ABD [由于B 线圈中产生顺时针方向的电流，则根据楞次定律可知，A 线圈中的电流可能是顺时针方向减小，也可能是逆时针方向增大，A 项错误；由于B 线圈中的电流恒定，因此磁场均匀变化，A 线圈中的电流可能均匀增大，也可能均匀减小，B 项错误；由欧姆定律及法拉第电磁感应定律，ΔΦΔt＝IR ，C 正确；如果A 线圈中的电流减小，根据楞次定律可知，B 线圈有扩张趋势，D 项错误．]第Ⅱ卷二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第22～25题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33～34题为选考题，考生根据要求作答．(一)必考题：共47分．22．(6分)用如图6甲所示的装置来探究由m 1、m 2组成的系统的机械能．通过光滑的定滑轮用轻绳的两端连接着质量为m 1和m 2的两物块，m 1下端与穿过打点计时器的纸带相连接．如果让m 2从高处由静止开始下落，m 1上拖着的纸带被打出一系列的点，如图乙所示是实验中获取的一条纸带，O 是打下的第一个点，每相邻两计数点间的时间间隔为T ，测得OC ＝h ，BC ＝h 1，CD ＝h 2，m 1<m 2，重力加速度为g ，则：甲 乙图6(1)如果C 点是从计时开始的第5个计数点，在纸带上打下计数点C 时物块的速度v C ＝_________________.(2)从打下O 点到打下C 点的过程中系统动能的增量ΔE k ＝_________________；系统势能的减少量ΔE p ＝____________________.(3)通过测量纸带上各计数点的数据，如何判定系统机械能的变化关系____________________________．【解析】 (1)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，纸带在BD 段的平均速度为v －＝v C ＝h 1＋h 22T. (2)从打下O 点到打下C 点的过程中系统动能的增量E k ＝12(m 1＋m 2)v 2C ＝m 1＋m 2h 1＋h 228T 2；系统势能的减少量ΔE p ＝(m 2－m 1)gh .(3)通过测量纸带上各计数点的数据，根据上面的计算判定系统机械能的变化关系，在误差允许范围内，若ΔE k ＝ΔE p ，则系统机械能守恒．【答案】 (1)h 1＋h 22T (2分) (2)m 1＋m 2h 1＋h 228T 2(1分) (m 2－m 1)gh (1分) (3)在误差允许范围内，若ΔE k ＝ΔE p ，则系统机械能守恒(2分)23．(9分)超高亮LED 灯与传统的照明灯相比，有寿命长、低耗、彩色鲜艳、点亮速度快等特点．被广泛地应用于商场照明、舞台灯光控制、汽车尾灯等诸多领域．为探究LED 灯的性能，某兴趣小组想描绘某发光二极管(LED 灯)的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U 和通过它的电流I 的数据如下表所示．替导线将实物图7甲中的连线补充完整．甲 乙图7(2)根据实验得到的数据，在如图7乙所示的坐标纸上描绘出该发光二极管(LED 灯)的伏安特性曲线．(3)采用(1)中所选的电路，发光二极管(LED 灯)电阻的测量值________________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．(4)若实验中该发光二极管(LED 灯)最佳工作电流为8 mA ，现将此发光二极管(LED 灯)与电动势为3 V 、内阻不计的电源两端相接，还需要串联一个阻值R ＝__________Ω的电阻，才能使它工作在最佳状态．(结果保留两位有效数字)【解析】 (1)根据题中表格数据可知，发光二极管(LED 灯)的电阻较大，电流表采用内接法，选C 项；实物连接如图：(2)根据表中数据描绘出该发光二极管(LED 灯)的伏安特性曲线．(3)由于电流表为内接法，电流表分压使测量值偏大．(4)根据图象可读出I ＝8 mA 时，对应的电压U ＝2.88 V ，可得串联电阻两端的电压为0.12 V ，故可求出R ＝0.128×10－3Ω＝15 Ω. 【答案】 (1)C(1分) 如图所示(2分)(2)根据表中数据描绘出该发光二极管(LED 灯)的伏安特性曲线如图所示(2分)(3)大于(2分) (4)15(2分)24. (12分)将一轻质弹簧竖直地固定在水平地面上，其上端拴接一质量为m B ＝3 kg 的平板，开始时弹簧处于压缩状态，在平板正上方h 1＝5 cm 处将一质量为m A ＝1 kg 的物块A 无初速度释放，物块A 与平板碰后合为一体，平板用t ＝0.2 s 的时间到达最低点，且下降的高度为h 2＝5 cm ，再经过一段时间平板返回到出发点，整个过程弹簧始终处在弹性限度以内，重力加速度g ＝10 m/s 2.空气阻力不计，求：图8(1)上述过程中弹簧的弹性势能最大为多少？(2)物块A 与平板由碰撞结束到平板返回到出发点的过程中，弹簧的冲量应为多大？【解析】 (1)设物块A 与平板碰前瞬间的速度为v 0，由机械能守恒定律得：m A gh 1＝12m A v 20代入数据解得：v 0＝1 m/s(2分)物块A 与平板碰撞过程系统动量守恒，以物块A 的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m A v 0＝(m A ＋m B )v代入数据解得：v ＝0.25 m/s(2分)物块A 与平板运动到最低点时，弹簧的弹性势能最大，则由能量守恒定律得：ΔE p ＝12(m A ＋m B )v 2＋(m A ＋m B )gh 2(2分) 代入数据解得：ΔE p ＝2.125 J ．(2分)(2)从碰后到返回碰撞点的过程，以向上为正方向，由动量定理得I －(m A ＋m B )g ·2t ＝2(m A ＋m B )v (2分)代入数据解得：I ＝18 N·s.(2分)【答案】 (1)2.125 J (2)18 N·s25．(20分)如图9所示，左右边界分别为PP ′、QQ ′的匀强磁场的宽度为d ，长度足够长，磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里．一个质量为m 、电荷量大小为q 的粒子，以与左边界PP ′成θ＝45°的速度v 0垂直射入磁场．不计粒子重力，为了使粒子不能从边界QQ ′射出，求：图9(1)当粒子带正电时，v 0的最大值是多少？(2)当粒子带负电时，v 0的最大值是多少？(3)两种情况下粒子在磁场中运动的时间之比是多少？【解析】 (1)设带电粒子在磁场中的偏转半径为r 1，当带电粒子带正电时，根据左手定则可以判断带电粒子向左侧偏转．当粒子恰好不从QQ ′边界射出时，根据几何关系可知：r 1＝d ＋r 1cos 45°(2分)解得：r 1＝2d2－2(2分)由于粒子在磁场中运动，只受洛伦兹力，洛伦兹力充当向心力，则qv 0B ＝m v 20r 1(2分) 联立上式解得：v 0＝2＋2mqBd .(2分) (2)同理当粒子带负电时，设带电粒子在磁场中的偏转半径为r 2，当带电粒子带负电时，根据左手定则可以判断带电粒子将向右侧偏转．当粒子恰好不从QQ ′边界射出时，根据几何关系可知：r 2＋r 2cos 45°＝d (2分)解得r 2＝2d 2＋2(2分) 洛伦兹力充当向心力，根据牛顿第二定律得qv 0B ＝m v 20r 2(2分) 联立以上两式解得：v 0＝2－2mqBd .(2分)(3)由于粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据T ＝2πm qB可知虽然粒子的带电性不同，但是两种粒子在磁场中的运动周期和角速度相同，根据圆周运动的角速度公式可得：θ＝ωt (2分)则两种情况下粒子在磁场中的运动时间之比等于它们在磁场中转过的角度之比t 1t 2＝θ1θ2＝90°270°＝13.(2分) 【答案】 (1)2＋2m qBd (2)2－2m qBd (3)13(二)选考题：共15分．请考生从2道物理题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分．33．[物理——选修3－3](15分)(1)(5分)下列说法正确的是__________．(填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．液晶具有流动性，其光学性质表现为各向异性B ．太空舱中的液滴呈球状是完全失重状态下液体表面张力的作用C ．任何物体的内能都不能为零D ．第二类永动机是不可能制造出来的，因为它违反了能量守恒定律E ．液体饱和汽的压强称为饱和汽压，大小随温度和体积的变化而变化(2) (10分)如图10所示，有一上部开有小孔的圆柱形汽缸，汽缸的高度为2L ，横截面积为S ，一厚度不计的轻质活塞封闭1 mol 的单分子理想气体，开始时活塞距底部的距离为L ，气体的热力学温度为T 1，已知外界大气压强为p 0,1 mol 的单分子理想气体内能公式为U ＝32RT ，现对气体缓慢加热，求：图10①活塞恰好上升到汽缸顶部时气体的温度和气体吸收的热量；②当加热到热力学温度为3T 1时气体的压强．【解析】 (1)液晶具有流动性，其光学性质表现为各向异性，选项A 正确；太空舱中的液滴呈球状是完全失重状态下液体表面张力的作用，选项B 正确；内能是物体内所有分子的动能与势能之和，分子永不停息地运动着，选项C 正确；第二类永动机是不可能制造出来的，因为它违反了热力学第二定律，选项D 错误；饱和汽压不随体积而变化，选项E 错误．(2)①开始加热后活塞上升的过程中封闭气体做等压变化，V 1＝LS ，V 2＝2LS由V 1T 1＝V 2T 2解得：T 2＝2T 1(2分)由热力学第一定律可知：ΔU ＝W ＋Q ，ΔU ＝32R (T 2－T 1)，W ＝－p 0(V 2－V 1)(2分) 解得：Q ＝32RT 1＋p 0LS .(2分) ②设当加热到3T 1时气体的压强变为p 3，在此之前活塞上升到汽缸顶部，对于封闭气体，由理想气体状态方程．由p 3·2LS 3T 1＝p 0·LS T 1(2分) 解得：p 3＝1.5p 0.(2分)【答案】 (1)ABC (2)①2T 1 32RT 1＋p 0LS ②1.5p 0 34．[物理——选修3－4](15分)(1)(5分)一列简谐横波在t ＝0时刻的图象如图11甲所示，平衡位置位于x ＝15 m 处的A 质点的振动图象如图乙所示，下列说法中正确的是__________．(填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)甲 乙图11A ．这列波沿x 轴负方向传播B ．这列波的波速是53m/s C ．从t ＝0开始，质点P 比质点Q 晚0.3 s 回到平衡位置D ．从t ＝0到t ＝0.1 s 时间内，质点Q 加速度越来越小E ．从t ＝0到t ＝0.6 s 时间内，质点A 的位移为0(2) (10分)如图12所示是放在空气中的一根很长的均匀玻璃棒，棒的端面是光滑的，若要求从其端面入射到玻璃棒中的光都能在长玻璃棒内传播，则该玻璃棒应满足什么条件？图12【解析】 (1)由图乙可知，A 质点开始运动的方向向上，则这列波沿x 轴负方向传播，选项A 正确；根据波速公式可得：v ＝λT ＝201.2m/s ＝503m/s ，选项B 错误；t ＝0时刻，质点P 向下运动，由图乙可知，质点运动的周期为1.2 s ，由于P 点的运动是非匀速运动，且向下运动的速度越来越小，故质点P 运动到最低点的时间大于0.15 s ，运动到和Q 点等位移的位置时，所用的时间大于0.3 s ，所以质点P 比质点Q 晚回到平衡位置的时间大于0.3 s ，选项C 错误；从t ＝0到t ＝0.1 s 时间内，质点Q 向平衡位置运动，所以质点Q 的加速度越来越小，选项D 正确；从t ＝0到t ＝0.6 s 时间内，经历了半个周期，质点A 刚好又回到平衡位置，因此质点A 的位移为0，选项E 正确．(2)了保证从端面入射到玻璃棒中的光都能在长玻璃棒内传播而不从玻璃棒的圆柱面射出，要求从端面入射到玻璃棒中的所有光线在圆柱表面上发生全反射．如图所示，设光线射入到端面上的入射角为θ1.折射角为θ2，由折射定律有sin θ1＝n sin θ2(2分)①这里n 是该玻璃棒的折射率，由图中几何关系可得：θ2＋θ3＝π2(2分)② 由图可知θ3是折射光线投射到玻璃棒表面上的入射角．若使其在玻璃棒内传播，需在表面发生全反射，则θ3＞C (2分)③式中C 是玻璃全反射的临界角，它满足关系sin C ＝1n(1分)④ 从玻璃棒端面入射的光线的临界入射角为θt ＝π2(1分)⑤ 联立解得该玻璃棒的折射率n ＞2⑥所以，若要求从其端面入射到玻璃棒中的光都能在长玻璃棒内传播，则该玻璃棒的玻璃的折射率必须大于 2.(2分)【答案】 (1)ADE (2)玻璃棒的玻璃的折射率大于 2。

一、选择题1．（2019年宝山二模第1题）原子核发生β衰变时发射出的β粒子是（ ）（A ）电子 （B ）质子 （C ）中子 （D ）光子2．（2019年宝山二模第2题）爱因斯坦提出光子说，是为了解释（A ）光电效应现象 （B ）光的衍射现象（C ）光的干涉现象 （D ）光的反射现象3．（2019年宝山二模第3题）卢瑟福通过α粒子散射实验，揭示了（A ）电子的存在 （B ）质子的存在（C ）原子的核式结构 （D ）原子核可以再分4．（2019年宝山二模第4题）关于波的干涉和衍射现象，下列说法中正确的是（A ）一切种类的波只要满足一定条件都能产生干涉和明显的衍射现象（B ）波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象（C ）只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样（D ）对于发生干涉现象的两列波，它们的振幅一定相同5．（2019年崇明二模第1题）下列哪个实验揭示了原子具有核式结构？A ．阴极射线实验B ．光电效应实验C ．α粒子轰击氮核实验D ．α粒子散射实验 6．（2019年崇明二模第3题）右图是22286Rn （氡核）发生α衰变过程中，氡核的相对含量随时间的变化图线，从图中可知，氡的半衰期为A ．1.6天B ．3.8天C ．7.6天D ．11.4天 t /3.1.7.17．（2019年崇明二模第4题）用某单色光照射金属表面，金属表面有光电子飞出．若照射光的频率增大，强度减弱，则单位时间内飞出金属表面的光电子的A ．能量增大，数量增多B ．能量减小，数量减少C ．能量增大，数量减小D ．能量减小，数量增多8．（2019年崇明二模第7题）我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。

2018年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km ，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km ，若它们都绕地球做匀速圆周运动．则“高分五号”比“高分四号”具有更小的A ．周期B ．角速度C ．线速度D ．向心加速度9．（2019年奉贤二模第2题）第一次发现原子核的组成中有质子的是（A ）光电效应现象 （B ）天然放射现象（C ）α粒子散射实验 （D ）人工转变实验10．（2019年奉贤二模第3题）由放射性元素放出的β粒子是（A ）电子 （B ）氦核 （C ）光子 （D ）中子 11．（2019年奉贤二模第4题）光子的能量与其（A ）波长成正比 （B ）速度成正比 （C ）周期成正比 （D ）频率成正比12．（2019年黄埔二模第2题）在核反应方程 42He + 14 7N →17 8O +（X ）中， X 所代表的粒子是（A ）11H （B ）2 1H （C ）0 -1e （D ）0 1n13．（2019年黄埔二模第3题）天然放射性元素衰变时放出的β射线是（A ）氦核流 （B ）质子流 （C ）中子流 （D ）电子流14．（2019年黄埔二模第4题）光波具有的下列性质中，与声波不同的是（A ）能传递能量 （B ）频率由波源决定 （C ）能产生衍射现象 （D ）能在真空中传播15. （2019年黄埔二模第5题）在光的双缝干涉实验中，能增大条纹间距的做法是（A）改用频率更高的光波（B）改用波长更长的光波（C）增大双缝间距（D）减小双缝与光屏间距16.（2019年静安二模第1题）在真空中传播速度等于光速的射线是（A）阴极射线（B）α射线（C）β射线（D）γ射线17.（2019年静安二模第2题）链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是（A）质子（B）中子（C）β粒子（D）α粒子18. （2019年静安二模第3题）声波能绕过建筑物传播而光波却不能，是因为（A）声波是纵波，光波是横波（B）声波振幅大，光波振幅小（C）声波波长较长，光波波长较短（D）声波波速较小，光波波速很大19．（2019年嘉定二模第2题）卢瑟福进行的α粒子散射实验现象表明（A）在原子的中心有一个很小的核（B）原子核具有复杂结构（C）原子核集中了原子所有的质量（D）核外电子在绕核旋转20.（2019年静安二模第1题）在真空中传播速度等于光速的射线是（A）阴极射线（B）α射线（C）β射线（D）γ射线21.（2019年静安二模第2题）链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是（A）质子（B）中子（C）β粒子（D）α粒子22. （2019年静安二模第3题）声波能绕过建筑物传播而光波却不能，是因为（A）声波是纵波，光波是横波（B）声波振幅大，光波振幅小（C）声波波长较长，光波波长较短（D）声波波速较小，光波波速很大（A ） （B ） （D ） （C ）（C ）（D ） （B ） （A ） 23．（2019年闵行二模第1题）β粒子的符号是（A ）10n （B ）01e （C ）11H （D ）42e H24．（2019年闵行二模第2题）用单色光完成 “杨氏双缝干涉实验”，光屏上形成的图样是 25．（2019年闵行二模第3题）某放射性元素经过28天，有34的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为（A ）56天 （B ）28天 （C ）14天 （D ）7天26.（2019年浦东二模第1题）如图为天然放射性元素放出的α、β、γ三种射线贯穿物体情况的示意图，其中（A ）①是α射线（B ）②是γ射线（C ）③是β射线（D ）③是α射线 27.（2019年浦东二模第2题）如图是使用相同的实验装置，分别用红光和蓝光做实验所得到的干涉、衍射图样。

提升训练18 光学与电磁波1.关于光的现象,下列说法正确的有()A.当光从一种介质进入另一种介质时,频率不会发生变化B.光从空气进入水中后,更容易发生衍射C.波源沿直线匀速靠近一静止接收者,则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低D.不论机械波、电磁波,都满足v=λf,式中三参量依次为波速、波长、频率2.如图所示,从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏的ab间形成一条彩色光带。

下面的说法中正确的是()A.a侧是红色光,b侧是紫色光B.在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C.三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D.在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率3.关于电磁波,下列说法正确的是()A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输4.我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标志着我国雷达研究又一创新的里程碑,米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内,则对该无线电波的判断正确的是()A.米波的频率比厘米波频率高B.和机械波一样须靠介质传播C.同光波一样会发生反射现象D.不可能产生干涉和衍射现象5.实际的LC电磁振荡电路中,如果没有外界能量的适时补充,振荡电流的振幅总是要逐渐减小,下述各种情况中,可以使振幅减小的是()A.线圈的自感电动势对电流的阻碍作用B.电路中的电阻对电流的阻碍作用C.线圈铁芯上涡流产生的电热D.向周围空间辐射电磁波6.如图所示,甲、乙为单色光通过窄缝后形成的明暗相间的两种条纹图样。

下列选项说法正确的是()A.甲为单缝衍射的图样B.乙为双缝干涉的图样C.甲为双缝干涉的图样D.乙为单缝衍射的图样7.如图所示,一光束包含两种不同频率的单色光,从空气射向两面平行玻璃砖的上表面,玻璃砖下表面有反射层,光束经两次折射和一次反射后,从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出。

单科标准练(一)单科标准练(时间：70分钟 分值：110分)第Ⅰ卷一、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题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，有选错或不答的得0分．14．关于近代物理知识，下列说法中正确的是( ) A ．原子核的比结合能越大，原子核越稳定 B ．汤姆孙发现了电子，并测量出了电子的电荷量 C ．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子 D ．在光电效应现象中，金属的逸出功随入射光频率的增大而增大A [原子核的比结合能表明原子核的稳定程度，比结合能越大，原子核就越稳定，选项A 正确；汤姆孙发现了电子，但测量出电子电荷量的是密立根，选项B 错误；原子核的β衰变过程是原子核内中子转变为质子而释放出电子的过程，核外电子没有参与该反应，选项C 错误；在光电效应现象中，金属的逸出功与材料有关，与入射光的频率无关，选项D 错误．]15.如图1所示，轻杆OP 可绕O 轴在竖直平面内自由转动，P 端挂一重物，另用一轻绳通过滑轮A 系在P 端．在拉力F 作用下当OP 和竖直方向间的夹角α缓慢减小时，则( )图1A ．拉力F 的大小逐渐增大B ．OP 杆的弹力N 的大小保持不变C ．OP 杆的弹力N 做正功D ．拉力F 做的功大于重力G 做的功B [以P 点为研究对象，受到重物的拉力G 、轻绳的拉力F 和OP 杆的弹力N 三个力作用，由于平衡，三力构成如图所示的力三角形．上述力的三角形与几何三角形△AOP 相似，则G AO ＝F AP ＝NOP，当α缓慢减小时，AO 、OP 保持不变，AP 逐渐减小，可知绳的拉力F 逐渐减小，OP 杆的弹力N大小保持不变，选项A 错误，选项B 正确；运动过程中弹力N 与速度方向垂直，所以弹力N 不做功，选项C 错误；由动能定理知拉力F 做的功等于重力G 做的功，选项D 错误．]16.如图2所示是一做匀变速直线运动的质点的位移－时间图象(x –t 图象)，P (t 1，x 1)为图象上一点．PQ 为过P 点的切线，与x 轴交于点Q (0，x 2)．已知t ＝0时质点的速度大小为v 0，则下列说法正确的是()图2A ．t 1时刻，质点的速率为x 1t 1B ．t 1时刻，质点的速率为x 2t 1C ．质点的加速度大小为x 1－x 2t 21－v 0t 1 D ．质点的加速度大小为x 1－x 2t 21C [x ­t 图象的斜率表示速度，则t 1时刻，质点的速率为v ＝x 1－x 2t 1，选项A 、B 错误；根据图象可知，t ＝0时刻，初速度不为零，则加速度为a ＝v －v 0t 1＝x 1－x 2t 1－v 0t 1＝x 1－x 2t 21－v 0t 1，选项C 正确，选项D 错误．]17．远距离输电装置如图3所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器，输电线等效电阻为R .下列说法正确的是()图3A ．当开关由a 改接为b 时，电压表读数变大B ．当开关由a 改接为b 时，电流表读数变大C ．闭合开关S 后，电压表读数变大D ．闭合开关S 后，电流表读数变大D [当开关由a 改接为b 时，升压变压器的原线圈匝数增加，副线圈匝数不变，所以输送电压变小，降压变压器的输入电压和输出电压均变小，电压表读数变小，选项A 错误；当开关由a 改接为b 时，输送电压变小，升压变压器的输出功率变小，电源的输入功率P 1＝I 1U 1也变小，则通过升压变压器原线圈的电流I 1变小，即电流表读数变小，选项B 错误；闭合开关S 后，负载电阻减小，输电电流增大，则线路损失电压增大，降压变压器的输入电压和输出电压均变小，电压表读数变小，选项C 错误；闭合开关后，输电电流增大，则通过原线圈中的电流增大，电流表读数变大，选项D 正确．]18.如图4所示，直线OP 上方分布着垂直于纸面向里的匀强磁场，从粒子源O 在纸面内沿不同的方向先后发射速率均为v 的质子1和2，两个质子都过P 点．已知OP ＝a ，质子1沿与OP 成30°角的方向发射，不计质子的重力和质子间的相互作用力，则( )图4A ．质子1在磁场中的运动半径为12aB ．质子2在磁场中的运动周期为πa2vC ．质子1在磁场中的运动时间为2πa3vD ．质子2在磁场中的运动时间为5πa3vD [质子1和2在匀强磁场中做匀速圆周运动，其半径和周期均相同，根据质子1的运动轨迹可知质子运动的轨迹半径为r ＝a ，选项A 错误；质子做匀速圆周运动的周期为T ＝2πr v＝2πa v，选项B 错误；质子1沿与OP 成30°角的方向发射，则在磁场中运动的时间为t 1＝60°360°T ＝πa 3v ，选项C 错误；粒子2也经过P 点可知粒子2射入的速度方向与OP 成150°角，则在磁场中运动的时间为t 2＝300°360°T ＝5πa 3v，选项D 正确．]19.如图5所示，电场强度为E 的匀强电场方向竖直向上，质量为m 的带电荷量为＋q 的小球从a 点以速度v 0水平射入电场中，到达b 点时的速度大小为2v 0，已知a 、b 间的水平距离为d ，则下列说法正确的是( )图5A ．在相等的时间内小球速度的变化量相等B ．在相等的时间内电场力对小球做的功相等C ．从a 点到b 点电场力做功为12qEdD ．从a 点到b 点重力做功为－mgdAC [因为是匀强电场，所以电场力恒定不变，而重力也恒定不变，所以合力恒定不变，故加速度恒定不变，在相等的时间内小球速度的变化量相等，选项A 正确；小球在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，相等时间内小球在竖直方向的位移不相等，所以在相等的时间内电场力对小球做的功不相等，选项B 错误；小球在b 点时竖直分速度与水平分速度大小相等，则从a 点到b 点竖直位移等于水平位移的一半，即h ＝12d ，则重力做功为W 0＝－mgh＝－12mgd ，电场力做功为W E ＝qEh ＝12qEd ，选项C 正确，选项D 错误．]20．宇航员在离地球表面高h 处由静止释放一小球，经时间t 小球落到地面；若他在某星球表面同样高处由静止释放一小球，需经时间4t 小球落到星球表面．已知该星球的半径与地球的半径之比为R 星R 地＝14，则星球与地球的( ) A ．表面附近的重力加速度之比g 星g 地＝14B ．第一宇宙速度之比为v 星1v 地1＝18C ．质量之比为M 星M 地＝142D ．密度之比为ρ星ρ地＝14BD [由12g 地t 2＝12g 星(4t )2，得g 星g 地＝116，选项A 错误；由mg 地＝m v 2地1R 地、mg 星＝m v 2星1R 星得第一宇宙速度之比为v 星1v 地1＝18，选项B 正确；由G M 地m R 2地＝mg 地、G M 星mR 2星＝mg 星得星球与地球的质量之比为M 星M 地＝1162，选项C 错误；由M 地＝ρ地·43πR 3地、M 星＝ρ星·43πR 3星得星球与地球的密度之比为ρ星ρ地＝14，选项D 正确．] 21．如图6所示，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面体上，放有两个质量分别为2 kg 和1 kg 的可视为质点的小球A 和B ，两球之间用一根长L ＝0.2 m 的轻杆相连，小球B 距水平光滑地面的高度h ＝1 m ．两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的能量损失，g 取10 m/s 2.则下列说法中正确的是( )图6A ．下滑的整个过程中B 球机械能守恒B ．两球在光滑地面上运动时的速度大小为833m/sC ．轻杆对小球A 做的功为23JD ．轻杆对小球B 做的功为23JBD [下滑的整个过程中A 球和B 球机械能不守恒，但两球组成的系统机械能守恒，选项A 错误；设B 球的质量为m ，由系统机械能守恒得2mg (h ＋L sin 30°)＋mgh ＝12(2m ＋m )v 2，解得两球在光滑地面上运动的速度v ＝833m/s ，选项B 正确；A 球下滑过程中，机械能的减少量ΔE ＝2mg (h ＋L sin 30°)－12×2mv 2＝23J ，根据功能关系知轻杆对小球A 做的功为－23J ，选项C 错误；由机械能守恒定律知小球B 的机械能增加量为23J ，根据功能关系知轻杆对小球B 做的功为23J ，选项D 正确．]第Ⅱ卷二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分．第22～25题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33～34题为选考题，考生根据要求作答．(一)必考题：共47分．22．(5分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，用导线a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 和h 按图7甲所示方式连接好电路，电路中所有元件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：甲 乙图7(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小灯泡亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是__________导线断路．(2)某同学排除故障后绘出电源和小灯泡的U –I 特性图线，如图乙所示．电源的电动势E ＝__________V 、内阻r ＝__________Ω；小灯泡的电阻随温度的上升而__________；若小灯泡接到上面电源的两端，则小灯泡的实际电功率是P ＝__________W ．(保留一位小数)【解析】 若不管怎样调节滑动变阻器，小灯泡亮度都能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，说明滑动变阻器连成了限流式接法，故g 导线断路．(2)电源的U ­I 图线纵轴截距等于电源的电动势，则由图知，电源的电动势E ＝3.0 V ．电源的内阻等于电源的U ­I 图线的斜率的绝对值，得内阻r ＝ΔU ΔI ＝3.0－03.0－0Ω＝1.0 Ω；根据欧姆定律R ＝UI知，R 等于小灯泡的U ­I 特性图线上点的切线的斜率，则小灯泡的电阻随温度的上升而增大；电源U ­I 图线与小灯泡U ­I 图线的交点为小灯泡此时对应的电压和电流值，则小灯泡的实际电功率是P ＝IU ＝1.24×1.78 W≈2.2 W.【答案】 (1)g (1分) (2)3.0(1分) 1.0(1分) 增大(1分) 2.2(2.0～2.4均算对)(1分)23．(10分)某实验小组进行“验证机械能守恒定律”的实验．图8(1)甲同学用图8所示的实验装置验证机械能守恒定律，将电火花计时器固定在铁架台上，把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，所用电源的频率为50 Hz ，实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图9所示，其中O 点为打点计时器打下的第一个点．纸带连续的计时点A 、B 、C 、D 至第1个点O 的距离如图9所示，已知重锤的质量为1.00 kg ，当地的重力加速度为g＝9.8 m/s 2，从起始点O 到打下C 点的过程中，重锤重力势能的减少量为ΔE p ＝__________J ，重锤动能的增加量为ΔE k ＝__________J ，从以上数据可以得到的结论是__________．(结果保留3位有效数字)．图9图10(2)乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度．他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h ，算出了各计数点对应的速度v ，以h 为横轴，以12v 2为纵轴画出了如图10所示的图线．由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，其原因可能是__________．乙同学测出该图线的斜率为k ，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g __________k (选填“大于”、“等于”或“小于”)．(3)丙同学用如图11所示的气垫导轨装置来验证机械能守恒定律，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L ，窄遮光板的宽度为d ，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t 1、t 2，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，为此还需测量的物理量是_____________________________，机械能守恒的表达式为______________________________________．图11【解析】 (1)重锤重力势能的减少量为ΔE p ＝mgh C ＝1.00×9.8×0.561 J≈5.50 J；重锤动能的增加量为ΔE k ＝12mv 22＝12×1.00×⎝ ⎛⎭⎪⎫0.628－0.4962×0.022≈5.45 J；由以上数据可得到如下结论：在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒．(2)从图中可以看出，当重锤下落的高度为0时，重锤的速度不为0，说明了操作中先释放重锤，后接通电源．若无阻力，则根据机械能守恒定律知，mgh ＝12mv 2，则12v 2＝gh ，斜率k ＝g .若有阻力则测得的重力加速度k 小于当地的重力加速度g ，即g 大于k .(3)滑块和沙桶组成的系统机械能守恒，为此还需用天平测出滑块的质量M 和沙桶的质量m .滑块通过两个光电门的速度大小分别为v 1＝dt 1、v 2＝d t 2，系统减少的重力势能等于系统增加的动能，所以系统机械能守恒的表达式为mgL ＝12(m ＋M )v 22－12(m ＋M )v 21＝12(m ＋M )⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 22－12(m ＋M )⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 12.【答案】 (1)5.50(2分) 5.45(2分) 在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒(1分) (2)先释放重锤，后接通电源(1分) 大于(1分) (3)滑块的质量M 和沙桶的质量m (1分)mgL ＝12(m ＋M )⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 22－12(m ＋M )⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 12(2分)24．(12分)如图12所示，半径为R ＝1 m 的光滑圆弧形轨道BCD 在竖直平面内与水平轨道AB 相切于B 点，B 在圆心O 的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内．水平轨道上有一轻质弹簧处于自由状态，弹簧左端连接在固定的挡板上，右端在E 点，水平轨道AE 光滑、BE 粗糙且长度为L ＝1 m ．现用一个质量为m ＝1 kg 的物块将弹簧压缩(不拴接)，当压缩至F 点(图中未画出)时，将物块由静止释放，物块与BE 间的动摩擦因数μ＝0.1，若物块从B点滑上圆弧形轨道，到C 点后又返回E 点时恰好静止．取g ＝10 m/s 2，求：图12(1)弹簧右端在F 点时的弹性势能E p ； (2)C 点离水平轨道的高度h ；(3)物块第一次通过B 点时对圆弧形轨道的压力大小F B .【解析】 (1)设物块刚离开弹簧时的速度大小为v 0，物块从E 点到C 点又返回到E 点的过程中，由动能定理，得－μmg ×2L ＝0－12mv 20(2分)解得v 0＝2 m/s由功能关系知弹簧右端在F 点时的弹性势能为E p ＝12mv 20(1分) E p ＝2 J ．(1分)(2)由能量守恒定律，得E p ＝μmgL ＋mgh (2分)解得C 点离水平轨道的高度为h ＝0.1 m ．(1分)(3)设物块第一次通过B 点时的速度为v ，在B 点圆弧形轨道对物块的支持力为F ，由动能定理得－μmgL ＝12mv 2－12mv 20(2分)由牛顿第二定律得F －mg ＝m v 2R(2分)联立解得F ＝12 N由牛顿第三定律知物块对圆弧形轨道的压力大小为F B ＝F ＝12 N(1分)．【答案】 (1)2 J (2)0.1 m (3)12 N25．(20分)如图13所示，足够长的平行金属导轨弯折成图示的形状，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域．Ⅰ区域导轨与水平面的夹角α＝37°，存在与导轨平面垂直的匀强磁场；Ⅱ区域导轨水平，长度x ＝0.8 m ，无磁场；Ⅲ区域导轨与水平面夹角β＝53°，存在与导轨平面平行的匀强磁场．金属细杆a 在区域Ⅰ内沿导轨以速度v 0＝1 m/s 匀速向下滑动，当a 杆滑至距水平导轨高度为h 1＝0.6 m 时，金属细杆b 在区域Ⅲ从距水平导轨高度为h 2＝1.6 m 处由静止释放，进入水平导轨与金属杆a 发生碰撞，碰撞后两根金属细杆黏合在一起继续运动．已知a 、b 杆的质量均为m ＝0.1 kg ，电阻均为R ＝0.1 Ω，与导轨各部分的动摩擦因数均相同，导轨间距l ＝0.2 m ，Ⅰ、Ⅲ区域磁场的磁感应强度均为B ＝1 T ．不考虑导轨的电阻，倾斜导轨与水平导轨平滑连接，整个过程中杆与导轨接触良好且垂直，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2.求：图13(1)金属细杆与导轨间的动摩擦因数μ； (2)金属细杆a 、b 碰撞后速度的大小v 共；(3)试判断碰撞后，在金属细杆沿倾斜导轨上升的过程中是否有电流通过金属细杆a ，如果有，请计算出通过金属细杆a 的电荷量大小Q ；如果没有，请计算出金属细杆a 沿倾斜导轨能上升的最大位移．【解析】 (1)金属细杆a 沿导轨匀速下滑，对金属细杆a 进行受力分析，如图所示根据法拉第电磁感应定律得E ＝Blv 0(1分)根据闭合电路的欧姆定律得I ＝E /(2R )(1分)根据平衡条件得BIl ＋μmg cos 37°＝mg sin 37°(1分)联立解得μ＝0.5.(1分)(2)金属细杆a 沿导轨匀速下滑的位移为s a ＝h 1sin 37°＝1 m金属细杆a 匀速下滑到底端的时间为t a ＝s av 0＝1 s(1分)金属细杆b 沿导轨做初速度为0的匀加速运动，对金属细杆b 进行受力分析，如图所示根据平衡条件得F Nb ＝mg cos 53°＋BIl (1分)根据牛顿第二定律得mg sin 53°－μF Nb ＝ma b (1分)联立解得a b ＝4 m/s 2金属细杆b 沿导轨下滑的位移大小为s b ＝h 2sin 53°＝2 m(1分)设金属细杆b 沿导轨匀加速下滑到底端的时间为t b ，速度为v b ，则有s b ＝12a b t 2b (1分) v b ＝a b t b (1分)联立解得t b ＝1 s ，v b ＝4 m/s(1分)因t a ＝t b ＝1 s ，故a 、b 同时进入Ⅱ区域，做匀减速直线运动，加速度大小均为a ＝μg ＝5 m/s 2设杆a 速度减为0时的位移大小为x a ，所用的时间为t a ′，由动能定理得－μmgx a ＝0－12mv 20(1分) 解得x a ＝0.1 mt a ′＝v 0a ＝15s ＝0.2 s(1分) 此段时间内杆b 运动的位移是x b ＝v b t a ′－12at a ′2＝0.7 m 杆b 停止运动所需的时间t b ′＝v b a ＝45s ＝0.8 s ＞0.2 s 又因为x a ＋x b ＝0.8 m ，故a 、b 碰撞时，杆a 刚好静止，杆b 的速度不为0(1分) 设杆b 碰前瞬间的速度大小为v b ′则v b ′＝v b －at a ′＝3 m/sa 、b 杆碰撞过程中由动量守恒定律得mv b ′＝2mv 共(1分)解得v 共＝1.5 m/s.(1分)(3)碰撞后a 、b 杆合为一体，向左减速运动，冲上Ⅰ区域，冲上斜面之后金属细杆切割磁感线，在金属细杆的两端可以产生感应电动势，由于没有构成回路，故没有电流通过金属细杆(2分)设在导轨上运动的位移大小为s ，由动能定理得－μ·2mgx a －μ·2mg cos 37°·s －2mgs sin 37°＝0－12·2mv 2共(1分) 代入数据解得s ＝0.0 625 m ．(1分)【答案】 (1)0.5 (2)1.5 m/s (3)没有电流通过金属细杆 0.0625 m(二)选考题：共15分．请考生从2道物理题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分．33．[物理——选修3－3](15分)(1)(5分)下列说法中正确的是_________________ .(填正确答案标号．选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．气体放出热量，其分子的平均动能可能增大B ．气体的体积指的是该气体所有分子的体积之和C ．布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动D ．在温度不变的情况下，减小液面上方饱和汽的体积时，饱和汽的压强不变E ．被踩扁的乒乓球(表面没有开裂)放在热水里浸泡，恢复原状的过程中，球内气体对外做正功的同时会从外界吸收热量(2)(10分)如图14所示，完全相同的导热活塞A 、B 用轻杆连接，一定质量的理想气体被活塞A、B分成Ⅰ、Ⅱ两部分，封闭在导热性能良好的汽缸内，活塞A与汽缸底部的距离l＝10 cm.初始时刻，气体Ⅱ的压强与外界大气压强相同，温度T1＝300 K．已知活塞A、B的质量均为m＝1 kg，横截面积均为S＝10 cm2，外界大气压强p0＝1×105 Pa，取重力加速度g＝10 m/s2，不计活塞与汽缸之间的摩擦且密封良好．现将环境温度缓慢升高至T2＝360 K，求此时：图14①活塞A与汽缸底部的距离；②气体Ⅱ的压强；③轻杆对活塞B作用力的大小．【解析】(1)气体放出热量，若同时外界对气体做功，且做功的数值大于放出的热量的数值，气体分子的平均动能可能增大，选项A正确；气体的体积通常指的是盛气体的容器的容积，而不是该气体所有分子的体积之和，选项B错误；布朗运动的激烈程度跟温度有关，但是布朗运动不叫热运动，分子的无规则运动叫做热运动，选项C错误；饱和汽的压强仅与温度有关，与饱和汽的体积无关，选项D正确；被踩扁的乒乓球放在热水里浸泡，在恢复原状的过程中，气体体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律，球内气体从外界吸收热量，选项E正确．(2)①气体Ⅰ做等压变化T1＝300 K V1＝10S T2＝360 K V2＝l′S由盖－吕萨克定律得V1 T1＝V2T2(2分)解得活塞A与汽缸底部的距离为l′＝12 cm.(2分)②气体Ⅱ做等容变化T1＝300 K p1＝p0＝1×105P a T2＝360 K 由查理定律得p1 T1＝p2T2(2分)解得p2＝1.2×105Pa.(2分)③以活塞B为研究对象，由受力平衡得mg ＋p 2S ＝p 0S ＋F (1分)解得轻杆对活塞B 的拉力大小为F ＝30 N ．(1分)【答案】 (1)ADE (2)①12 cm ②1.2×105P a ③30 N34．[物理——选修3－4](15分)(1)(5分)下列说法中正确的是__________________．(填正确答案标号．选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．雷达发射的电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的B ．声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率C ．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的D ．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽E ．由红光和绿光组成的一束光束从水中射向空气，如果入射角逐渐增大，水面上首先消失的是绿光(2)(10分)一列沿x 轴传播的简谐横波，在t ＝0时刻的波形如图15实线所示，在t 1＝0.4 s 时刻的波形如图虚线所示．图15①若波向x 轴正方向传播，求该波的传播波速；②若波向x 轴负方向传播，且t 1<T ，求x ＝2 m 处的P 质点第一次出现波谷的时刻．【解析】 雷达发射的电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的，选项A 错误；由多普勒效应知，声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率，选项B 正确；爱因斯坦狭义相对论指出，在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值，这叫光速不变原理，选项C 错误；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，因红光波长较大，则条纹间距变宽，选项D 正确；由红光和绿光组成的一束光束从水中射向空气，由于绿光的折射率较大，由全反射临界角公式可知，绿光的全反射临界角较小，如果入射角逐渐增大，水面上首先消失的是绿光，选项E 正确．(2)①当波向x 轴正方向传播时，由波形图可知该波的波长为λ＝3 m(1分)从t ＝0 s 到t 1＝0.4 s 过程，波向正方向传播的距离为Δx 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13＋n λ(n ＝0,1,2，…)(1分) 波传播的波速为v ＝Δx 1t 1(1分) 解得v ＝n ＋2(n ＝0,1,2，…)．(1分)②当波向x 轴负方向传播时，由波形图可知 t 1＝23T ＝0.4 s(1分)解得T ＝0.6 s(1分)波的速度大小为 v 2＝λT＝5 m/s(1分) P 点距右侧实线第一个波谷的水平距离为Δx 2＝34λ－2(1分) P 点第一次出现波谷的时刻为t ＝Δx 2v 2(1分) 联立解得t ＝0.05 s ．(1分)【答案】 (1)BDE (2)①n ＋2(n ＝0,1,2，…)②0.05 s。

专题九动量守恒原子物理检测(附参考答案)本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

满分100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题共20分)一、选择题(共5小题，每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(2013·北京东城区一模)下列说法正确的是( )A．α射线是高速运动的氦原子核B．核聚变反应方程21H＋31H→42He＋10n中，10n表示质子C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D．氢原子的核外电子从低能级跃迁到高能级时，向外辐射光子[答案]A[解析]α射线是高速运动的氦核流，A正确；10n表示中子，B错误；当照射光的频率大于金属的极限频率，能发生光电效应时，从金属表面逸出的光电子的最大初动能E k＝hν－W0，可见E k与ν不成正比，C错误；氢原子的核外电子从低能级跃迁到高能级时，吸收光子，D 错误。

2．(2013·山东济南一模)在下列四个核反应方程中， x1、x2、x3和x4各代表某种粒子( )①31H＋x1→42He＋10n②14 7N＋42He→17 8O＋x2③94Be＋42He→12 6C＋x3④32He＋21H→42He＋x4以下判断中正确的是( )A．x1是电子B．x2是质子C．x3是中子D．x4是中子[答案]BC[解析]根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知，x1是氘核，x2是质子，x3是中子，x4是质子，故B、C正确。

3．(2013·福建泉州质检)“爆竹声中一岁除，春风送暖人屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露。

有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东，则另一块的速度大小是( )A．3v0－v B．2v0－3vC．3v0－2v D．2v0＋v[答案]C[解析] 设向东为正方向，在最高点由水平方向动量守恒得：3mv 0＝2mv ＋mv′，则v′＝3v 0－2v ，C 正确。

综合能力训练(二)(时间:60分钟满分:110分)第Ⅰ卷一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。

在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题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)1.下列叙述正确的是()A.法拉第最先提出电荷周围存在电场的观点B.伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性C.牛顿在给出万有引力定律的同时给出了引力常量D.将实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的科学家是笛卡尔2.从地面竖直上抛一物体A的同时,在离地面高h'处有相同质量的另一物体B开始做自由落体运动,两物体在空中同时到达距地面高h时速率都为v(两物体不会相碰),则下列说法正确的是()A.h'=2hB.物体A竖直上抛的初速度大小是物体B落地时速度大小的2倍C.物体A、B在空中运动的时间相等D.两物体落地前各自的机械能都守恒且二者机械能相等3.如图所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面、水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接。

下图中v、a、F f和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程,它们随时间变化的图象正确的是()4.理论研究表明第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍。

火星探测器悬停在距火星表面高度为h处时关闭发动机,做自由落体运动,经时间t落到火星表面。

已知引力常量为G,火星的半径为R。

若不考虑火星自转的影响,要使探测器脱离火星飞回地球,则探测器从火星表面的起飞速度至少为()A.7.9 km/sB.11.2 km/sC. D.5.两个中间有孔的质量为m0的小球A、B用一轻弹簧相连,套在水平光滑横杆上。

两个小球下面分别连一轻弹簧。

两轻弹簧下端系在一质量为m的小球C上,如图所示。

已知三根轻弹簧的劲度系数都为k,三根轻弹簧刚好构成一等边三角形。