山东省威海市高中物理选修35:限时测试题(4份)限时测试题17
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2024届山东省威海市文登区高三三模考试全真演练物理试题一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的答案中,只有一个符合题目要求。
(共8题)第(1)题如图,墙上有两个钉子a和b,它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l。
一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点,另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。
在绳子距a端得c点有一固定绳圈。
若绳圈上悬挂质量为m2的钩码,平衡后绳的ac段正好水平,则重物和钩码的质量比为( )A.B.2C.D.第(2)题2022年10月9日,中国首颗综合性太阳探测卫星“夸父一号”成功发射,开启中国综合性太阳观测新时代。
“夸父一号”卫星采用的是离地高度720千米左右、周期约99分钟的太阳同步晨昏轨道。
下列说法正确的是()A.夸父一号的向心加速度比地球同步卫星大B.夸父一号受到地球的万有引力比地球同步卫星大C.夸父一号的角速度比静止在赤道上的物体小D.夸父一号的运行速度大于第一宇宙速度第(3)题如图所示,光滑水平地面上的P、Q两物体质量均为m,P以速度v向右运动,Q静止且左端固定一轻弹簧。
当弹簧被压缩至最短时( )A.P的动量为0B.Q的动量达到最大值C.P、Q系统总动量小于mvD.弹簧储存的弹性势能为第(4)题发电站把电能输送到用电器的远距离输电示意图如图所示。
升压变压器和降压变压器均为理想变压器,已知发电机的输出功率为,输出电压是,升压变压器的原、副线圈的匝数比,每条输电线的电阻均为,下列说法正确的是( )A.输电线中的电流为B.输电线上损失的电压为C.降压变压器的输出功率为D.改变用电器的数目,若输电线上损失的功率变为原来的2倍,则降压变压器的输出功率变为原来的倍第(5)题如图所示,导线A、B通以大小、方向均相同的恒定电流,在A、B连线的垂直平分线上放置一段长为L的直导线C,A、B、C刚好在正三角形的三个顶点上。
现C通以恒定电流,C受到的安培力大小为F。
高二下学期期末考试物理试题一、选择题(4分×13=52分)1、关于核衰变和核反应的类型,下列表述正确的有(AC )A.,是α衰变B.,是β衰变C.,是轻核聚变D.,是重核裂变2、下列观点属于原子核式结构理论的有:(ACD )A. 原子的中心有原子核,包括带正电的质子和不带电的中子B. 原子的正电荷均匀分布在整个原子中C. 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D. 带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上旋转3、氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论,下述说法中正确的是:( D )A.电子旋转半径增大B.氢原子能量增大C.氢原子电势能增大D.核外电子速率增大4、关于原子核的衰变,下列说法中正确的是:( D )A. 射线有很强的穿透本领B.β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流C.γ射线是波长很长的电磁波D.用任何方法都不能改变原子核的半衰期5、下列说法正确的是( )A.中子和质子结合氘核时吸收能量B.放射性物质的温度升高,其半衰期减小C.某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后,核内中子数减少4个D.γ射线的电离作用很强,可用来消除有害静电6、根据氢原子的能级图,现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n=1)的氢原子上,受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光,则照射氢原子的单色光的光子能量为:( D )A.13.6eVB.3.4eVC.10.2eVD.12.09eV7、质量为2kg的小车以2m/s的速度沿光滑的水平面向右运动,若将质量为2kg的砂袋以3m/s的速度迎面扔上小车,则砂袋与小车一起运动的速度的大小和方向是(C)A.2.6m/s,向右 B.2.6m/s,向左 C.0.5m/s,向左 D.0.8m/s,向右8、下列运动过程中,在任何相等的时间内,物体动量变化相等的是( ABD )A.自由落体运动B.平抛运动C.匀速圆周运动D.匀减速直线运动9、核反应方程23592U+n→14156Ba+9236Kr+αX是反应堆中发生的众多核反应的一种,n为中子,X为待求粒子,α为X的个数,则( )A.X为质子α=3 B.X为质子α=2C.X为中子α=2 D.X为中子α=310、在花样滑冰双人滑比赛中,若质量为m1的赵宏博抱着质量为m2的申雪以v0的速度沿水平冰面做直线运动,某时刻赵宏博突然将申雪向前水平推出,推出后两人仍在原直线上运动,冰面的摩擦可忽略不计.若分离时赵宏博的速度为v1,申雪的速度为v2,则有( )A.m1v0=m1v1+m2v2B.m2v0=m1v1+m2v2C.(m1+m2)v0=m1v1+m2v2D.(m1+m2)v0=m1v111、32He是发生核聚变的极好原料.关于32He,下列说法正确的是( )A.32He的原子核内有三个中子两个质子B.32He的原子核内有一个中子两个质子C.32He聚变放出能量,一定发生质量亏损D.32He核内的核子靠万有引力紧密结合在一起12、质量为m、速度为v的A球与质量为3m的静止B球发生正碰.碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此,碰撞后B球的速度可能有不同的值.碰撞后B球的速度大小可能是( ) A.0.6v B.0.4v C.0.2v D.v13、A、B两种放射性元素,原来都静止在同一匀强磁场,磁场方向如图所示,其中一个放出α粒子,另一个放出β粒子,α与β粒子的运动方向跟磁场方向垂直,图中a、b、c、d分别表示α粒子,β粒子以及两个剩余核的运动轨迹( ) A .a 为α粒子轨迹,c 为β粒子轨迹 B .b 为α粒子轨迹,d 为β粒子轨迹 C .b 为α粒子轨迹,c 为β粒子轨迹 D .a 为α粒子轨迹,d 为β粒子轨迹二、填空题(3分×8=24分)14、 (2013高考)一质子束入射到静止靶核2713Al 上,产生如下核反应:p + 2713Al = X + n式中p 代表质子,n 代表中子,X 代表核反应产生的新核。
2024届山东省威海市文登区高三三模考试物理试题一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分 (共7题)第(1)题如图甲所示,两个波源分别位于O点和A点,O点为坐标原点,A点坐标为(8 m,10 m),波源的振动方向沿着z轴(垂直纸面向外为z轴正方向),两个波源产生的简谐横波在均匀介质中沿着xOy平面以1 m/s的速率传播(波一直充满空间)。
O处波源的振动图像如图乙所示,A处波源的振动图像如图丙所示。
已知B点坐标为(0 m,10 m)、C点坐标为(8 m,0 m)、D点坐标为(12 m,16 m)。
已知两列波在传播过程中振幅均不变,下列说法正确的是( )A.质点的振动周期为4 s,简谐横波的波长为4 cmB.时,B处质点的振幅为2 cmC.0~6.5 s时间内,C处质点经过的路程为12.5 cmD.时,D处质点所受回复力方向沿着z轴负方向第(2)题如图所示,一半径为R的光滑大圆环竖直固定在水平面上,其上套一小环,a、b为圆环上关于竖直直径对称的两点,将a点下方圆环拆走,若小环从大圆环的最高点c由静止开始下滑,当小环滑到b点时,恰好对大圆环无作用力。
已知重力加速度大小为g,若让小圆环从最高点c由静止下滑从a点滑离。
小圆环落地时的水平速度大小为( )A.B.C.D.第(3)题超远距离输电通常采用特高压直流输电的方式,某段直流输电线路中三根水平导线a、b、c平行且间距相等,其中a、b导线位于同一水平面内,通入的电流大小为,方向如图所示。
已知通电直导线周围磁感应强度(为磁场中某点到直导线的距离,为常数),下列说法正确的是( )A.a、b两根导线相互排斥B.b、c两根导线对a的安培力方向竖直向下C.a、b两根导线对c的安培力方向竖直向下D.三根导线在图中三角形中心处的磁感应强度为零第(4)题2022年2月12日,在速度滑冰男子500米决赛上,高亭宇以34秒32的成绩刷新奥运纪录。
国家速度滑冰队在训练弯道技术时采用人体高速弹射装置,如图甲所示,在实际应用中装置在前方通过绳子拉着运动员,使运动员做匀加速直线运动,到达设定速度时,运动员松开绳子,进行高速入弯训练,已知弯道半径为25m,人体弹射装置可以使运动员在4.5s内由静止达到入弯速度18m/s,入弯时冰刀与冰面的接触情况如图乙所示,运动员质量为50kg,重力加速度,忽略弯道内外高度差及绳子与冰面的夹角、冰刀与冰面间的摩擦,下列说法正确的是( )A.运动员匀加速运动的距离为81mB.匀加速过程中,绳子的平均弹力为100NC.运动员入弯时的向心力为648ND.入弯时冰刀与水平冰面的夹角大于45°第(5)题在建筑工地上经常使用吊车起吊建材。
2024届山东省威海市文登区高三三模考试全真演练物理试题(基础必刷)一、单项选择题(本题包含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)(共8题)第(1)题核电池寿命长,在严酷的环境中仍能正常工作,经常应用在航天领域,利用半衰期为88年的发生衰变释放的能量可制造核电池。
一个静止的钚核(相对原子质量为)放出一个X粒子(相对原子质量为)后,衰变成铀核(相对原子质量为)。
假设衰变过程中产生的核能全部转化为粒子的动能,已知光速为c。
下列说法正确的是( )A.Pu的同位素的半衰期一定也为88年B.在核反应过程中,原子核平均核子质量和比结合能都增加C.衰变反应中释放出X粒子动能D.若一个静止的原子核在匀强磁场中发生衰变,衰变后两个粒子的运动轨迹为内切圆第(2)题如图所示,梯子斜靠在光滑的竖直墙壁上,下端放在粗糙的水平地面上,某工人由地面沿梯子缓慢上爬,梯子始终保持静止,则( )A.工人未上梯子时,地面对梯子摩擦力的大小为零B.工人未上梯子时,地面对梯子作用力的方向竖直向上C.随着工人向上运动,墙壁对梯子弹力的大小保持不变D.随着工人向上运动,地面对梯子弹力的大小保持不变第(3)题在两个大物体引力场空间中存在着一些点,在这些点处的小物体可相对于两个大物体基本保持静止,这些点称为拉格朗日点。
中国探月工程中的“鹊桥号”中继卫星是世界上首颗运行于地月拉格朗日点的通信卫星,如图所示,该卫星在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动,关于处于拉格朗日和点上的两颗卫星,下列说法正确的是( )A.两卫星绕地球做圆周运动的线速度相等B.处于点的卫星绕地球做圆周运动的向心加速度大C.处于点的卫星绕地球做圆周运动的角速度大D.处于点的卫星绕地球做圆周运动的向心力大第(4)题在一轻弹簧下挂一重物,将它从位置处放开,它将迅速下降,直至位置后再返回(如甲图所示)。
若我们用手托着该重物使它缓缓下降,最终它在达到位置后就不再运动了(如乙图所示)。
2024届山东省威海市文登区高三三模考试物理试题(基础必刷)一、单项选择题(本题包含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)(共8题)第(1)题关于物体所重力做功与物体重力势能的变化的关系有以下四种说法:①重力做正功,物体重力势能增加;②重力做正功,物体重力势能减少;③重力做负功,物体重力势能增加;④重做负功,物体重力势能减少。
上述说法正确的是( )A.①②B.②③C.③④D.①④第(2)题如图所示,a是竖直平面P上的一点,P前有一条形磁铁垂直于P,且S极朝向a点,P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下,在水平面内向右弯曲经过a点.在电子经过a点的瞬间.条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向()A.向上B.向下C.向左D.向右第(3)题某空间固定有两个可看成点电荷的带电小球,所带的电荷量分别为2q和-q,如图所示,以-q为圆心作圆,a、b两点为圆和两电荷连线的交点,过-q的中心作两电荷连线的垂线,c、d两点为垂线和圆的交点,以下说法正确的是( )A.a点的场强小于b点的场强B.a点的场强小于d点的场强C.电子沿圆弧从a点经c点到b点,电势能一直增大D.电子沿圆弧从a点经c点到b点,电势能先减小后增大第(4)题国内目前能见到的内燃机车(6轴)大概是在到之间,最大的是东风11改机车(12轴),如图所示。
下列用国际基本单位制表示,正确的是( )A.B.C.D.第(5)题在冰上接力比赛时,甲推乙的作用力是,乙对甲的作用力是,则这两个力( )A.的冲量小于的冲量B.的冲量大于的冲量C.大小相等,方向相同D.大小相等,方向相反第(6)题1933年至1934年间,约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,发生的核反应方程为Al+He→P+n,反应生成物P像天然放射性元素一样衰变,放出正电子e,且伴随产生中微子ν,核反应方程为P→Si+e+ν。
则下列说法正确的是( )A.当温度、压强等条件变化时,放射性元素P的半衰期随之变化B.中微子的质量数A=0,电荷数Z=0C.正电子产生的原因可能是核外电子转变成的D.两个质子和两个中子结合成一个α粒子,则质子与中子的质量之和一定等于α粒子的质量第(7)题三星堆遗址考古入选世界重大田野考古发现。
2024届山东省威海市文登区高三三模考试物理试题一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的答案中,只有一个符合题目要求。
(共8题)第(1)题抖空竹是一项民间广为流行的传统体育运动,在我国有着悠久的历史,是国家级非物质文化遗产之一。
某次抖空竹时,空竹被提起后竖直向上抖离丝线,刚好在返回抖离点时又被接住。
已知运动过程中,空竹所受的空气阻力与其速度大小成正比。
空竹可视为质点。
下列说法正确的是( )A.空竹上升过程中做匀减速直线运动B.空竹下降过程中,相等时间内速度变化量相等C.空竹上升过程与下降过程中运动的时间可能相等D.空竹上升过程与下降过程中所受空气阻力的冲量大小相等第(2)题甲图表示和两相干水波的干涉图样,设两列波的振幅均为,且图示范围内振幅不变,波速和波长分别是和,B在平衡位置;乙图为一机械波源在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。
两幅图中实线表示波峰,虚线表示波谷。
下列关于两幅图的说法正确的是( )A.甲图中A、B两点的高度差为10cmB.从甲图所示时刻开始经,B点通过的路程为C.乙图表示的是波的衍射现象D.在E点观察到的频率与在F点观察到的频率相同第(3)题中国空间站工程巡天望远镜(简称“CSST”)将于2024年前后投入运行。
CSST以天宫空间站为太空母港,平时观测时远离空间站并与其共轨独立做匀速圆周运动。
在需要补给时,主动与“天宫”交会对接,停靠母港。
已知空间站轨道距地面的高度是地球半径的k倍,地球半径为R,地球表面的重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )A.CSST观测时线速度的大小为B.CSST观测时加速度的大小为C.CSST停靠太空母港时,组合体运行的周期为D.若CSST观测时位于“天宫”后方,直接加速后即可与“天宫”对接第(4)题为节省燃料,可在火星与地球处于特殊位置时,在地球上发射火星探测器,探测器沿“地火转移轨道”到达火星附近后绕火星飞行,如图所示。
2024届山东省威海市文登区高三三模考试全真演练物理试题(基础必刷)一、单项选择题(本题包含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)(共8题)第(1)题一群处于第4能级的氢原子,向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光,将这些光分别照射到图(a)电路阴极K的金属上,只能测得3条电流随电压变化的图像如图(b)所示,已知氢原子的能级图如图(c)所示,则下列推断正确的是( )A.只有b光照射时,仅增加其强度,则对应的遏止电压增大B.阴极金属的逸出功可能为C.图(b)中的a光是氢原子由第2能级向基态跃迁发出的D.图(b)中的c光光子能量为10.2eV第(2)题锶90具有放射性,其半衰期为28.5天,衰变方程为。
锶90在生产生活中有很多用途,深空探测卫星利用其衰变产生的能量可以在极端环境下正常工作。
关于锶90,下列说法正确的是( )A.8个Sr核经过57天可能还剩3个未衰变B.锶90衰变时原子的核外电子会减少一个C.Sr核的质量与其衰变产生的Y核的质量相等D.Sr核的质量与其衰变产生的Y核和-e的总质量相等第(3)题公交车突然出现故障,两个乘客下车尝试推动公交车,图甲中A向前推B,B向前推车,图乙中A、B同时向前推车,都没有推动公交车,假设这两种方式中两位乘客推力都为F,则下列说法正确的是()A.两图中公交车受到的推力都为2F B.图甲中B受到的地面摩擦力为0C.图甲中公交车受到的地面的摩擦力为2F D.图乙中公交车受到地面的摩擦力大于2F第(4)题2024年春南方多地经历低温冻雨、降雪后,随着气温回升,出现了多座大桥悬索冰柱融化坠落,过往车辆被砸,受损严重,引起了广泛关注.某大型桥梁采用了三塔斜拉桥结构体系,索塔为双室宝石型断面,中塔高为,两边侧塔高为.重达的冰柱从塔上竖直落下,砸中车前窗挡风玻璃,小车的挡风玻璃倾角为,不计空气阻力,则()A.以桥面为零势能面,该冰柱的重力势能约为B.大桥限速,小车未超速,该冰柱可能垂直砸在挡风玻璃上C.该冰柱砸在挡风玻璃上,其破坏力与车速无关D.若车停在水平桥面上,车的天窗玻璃被冰柱砸中,历时冰柱碎裂沿水平方向飞溅,天窗对冰柱的冲量最大约为第(5)题一宇宙飞行器从地面发射,经过转移轨道后,绕太阳系另一行星运行,若再经过几次变轨后,进入如图所示的椭圆轨道Ⅰ,然后在轨道上P点变轨进入圆轨道Ⅱ,已知万有引力常量为G,则( )A.飞行器从地面发射的速度小于11.2kmsB.飞行器在P点从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ时机械能减小C.若测出飞行器在轨道Ⅱ上运行的速率,可求该行星质量D.若测出飞行器在轨道Ⅰ经过P点时的速率和到该行星中心的距离,可求该行星质量第(6)题随着人们生活水平的提高,打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。
2024届山东省威海市文登区高三三模考试全真演练物理试题一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的答案中,只有一个符合题目要求。
(共8题)第(1)题自2019年5月20日起,SI单位中的7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上。
下列以铯-133原子能级跃迁所对应的辐射周期建立的基本单位是( )A.s B.K C.N D.A第(2)题如图,理想变压器输入端A、B接入电压有效值恒定的交变电源,P1上下移动可以改变副线圈的匝数,灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻R1的阻值相同。
滑动变阻器R2的滑片P2可以在a端与b端之间滑动,两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内,要使灯泡L1的亮度不变,下列操作正确的是( )A.P1向下移,P2从a端向中点处移动B.P1向上移,P2从a端向中点处移动C.P1向下移,P2从b端向中点处移动D.P1向上移,P2从中点处向a端移动第(3)题如图所示,是奥运会中一项看似简单但极具技巧性的项目——撑杆跳。
关于运动员在撑杆过程中,下列说法中正确的是( )A.分析运动员过杆的动作特点时,可将其看成质点B.上升过程中运动员受到杆的支持力始终大于其受到的重力C.运动员手上涂“防滑粉”可以增大手掌与杆之间的弹力D.图示位置运动员受到杆的作用力大小有可能等于重力大小第(4)题如图所示,一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形闭合铁芯上,左端输入正弦交流电压,、为相同的灯泡,其电阻均为且恒定不变,定值电阻的阻值为灯泡阻值的。
当滑片P处于如图所示位置时,AB端与PB端匝数比为,、闭合时,两灯泡均正常发光。
下列说法正确的是( )A.灯泡正常发光的电流为B.灯泡正常发光的电功率为C.、均闭合时,将P沿顺时针方向转动,一定变暗D.断开,闭合,将P沿逆时针方向转动(灯泡一直没有损坏),定值电阻消耗的电功率一定变大第(5)题在匀强电场中有一个初速度可以忽略的某放射性元素,它所放射的粒子与反冲核经过相等的时间所形成的径迹如图所示,a、b均表示长度,那么该元素的衰变方程可能为( )A.B.C.D.第(6)题如图所示,质量的滑块静止在水平实验台上,通过三段轻绳分别与天花板和球形容器相连,与天花板夹角为,水平。
2024届山东省威海市文登区高三三模考试物理试题一、单选题 (共6题)第(1)题如图所示,绝缘水平面上,虚线左侧有垂直于水平面向上的匀强磁场、右侧有垂直于水平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小均为,、、为绝缘水平面上的三个固定点,点在虚线上,、两点在左右两磁场中,两根直的硬导线连接和间,软导线连接在间,连线与垂直,、到的距离均为,,、、三段导线电阻相等,,。
通过、两点给线框通入大小为的恒定电流,待、间软导线形状稳定后线框受到的安培力大小为( )A.0B.C.D.第(2)题如图是一种用折射率法检测海水盐度装置的局部简化图。
让光束从海水射向平行空气砖(忽略薄玻璃壁厚度)再折射出来,通过检测折射光线在不同盐度溶液中发生的偏移量d,进而计算出海水盐度。
已知某一温度下,海水盐度变大引起折射率变大。
下列说法正确的是( )A.一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光,则两束光不一定平行B.一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光,则1光的频率更高C.一束单色光射向平行空气砖后偏移量变大,说明海水的盐度变大D.一束单色光射向平行空气砖后偏移量变小,说明海水的盐度变大第(3)题如图,两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,导轨间距最窄处为一狭缝,取狭缝所在处O点为坐标原点,狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为,一电容为C的电容器与导轨左端相连,导轨上的金属棒与x轴垂直,在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运动,忽略所有电阻,下列说法正确的是( )A.通过金属棒的电流为B.金属棒到达时,电容器极板上的电荷量为C.金属棒运动过程中,电容器的上极板带负电D.金属棒运动过程中,外力F做功的功率恒定第(4)题下表为木星的两颗卫星绕木星运动的数据,由此可知木卫一( )卫星轨道半径卫星质量木卫一木卫二A.所受向心力较小B.向心加速度较大C.线速度较小D.周期较大第(5)题如图所示,质量为的木块,被水平力紧压在倾角为的墙面上处于静止状态。
2024届山东省威海市文登区高三三模考试物理试题一、单项选择题(本题包含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)(共8题)第(1)题如图所示,半径为R的半圆形轨道固定在竖直面内,AB是其水平直径,轨道上的C点和圆心O的连线与竖直方向夹角.一质量为m的物块从A点由静止释放,沿轨道运动第一次到C点时速度大小为v,第一次从C点运动到圆弧最低点克服摩擦力做功为W,若在B点由静止释放,物块第一次运动到C点时速度刚好为零,物块与轨道间的动摩擦因数处处相同,则(oos37°=0.8)( )A.B.C.D.无法判断第(2)题如图所示,水平面内的等边三角形BCD的边长为L,顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道AC的最低点,A点到B、D两点的距离均为L,A点在BD边上的竖直投影点为O。
y轴上B、D两点固定两个等量的正点电荷,在z轴两电荷连线的中垂线上必定有两个场强最强的点,这两个点关于原点O对称。
在A点将质量为m、电荷量为的小球套在轨道AC上(忽略它对原电场的影响)将小球由静止释放,已知静电力常量为k,重力加速度为g,且,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )A.图中的A点是z轴上场强最强的点B.轨道上A点的电场强度大小为C.小球刚到达C点时的加速度为D.小球刚到达C点时的动能为第(3)题如图所示,某机械上的偏心轮绕竖直轴转动,a、b是轮上质量相等的两个质点,下列描述a、b运动的物理量大小相等的是( )A.线速度B.角速度C.向心力D.向心加速度第(4)题如图为隐形战机的有源对消电子设备发出与对方雷达发射波匹配的行波,使对方雷达接受不到反射波,从而达到雷达隐形的效果。
下列说法正确的是( )A.隐形战机雷达隐形的原理是波的干涉B.隐形战机雷达隐形的原理是波的衍射C.隐形战机雷达隐形的原理是多普勒效应D.行波与对方雷达发射波的频率相同、相位相同第(5)题一小物块以一定的初速度沿粗糙斜面的底端向上滑动,然后滑回到原处。
第十七章限时测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10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.人类对光的本性认识的过程中先后进行了一系列实验,如图所示的四个示意图所表示的实验不能说明光具有波动性的是( )答案:C解析:C 为光电效应实验,证明了光的粒子性;其余的三个实验均证明了光的波动性。
2.一个质量为m 、电荷量为q 的带电粒子,由静止开始经加速电场加速后(加速电压为U ),该粒子的德布罗意波长为( )A.h2mqUB.h 2mqUC.h 2mqU 2mqUD.hmqU答案:C解析:设加速后的速度为v ,由动能定理得:qU =12m v 2所以v =2qUm由德布罗意波长公式: λ=h p=h m2qU m=h2mqU 2mqU 3.关于热辐射,下列说法中正确的是( ) A .一般物体的热辐射强度只与物体的温度有关B .黑体只吸收电磁波,不反射电磁波,所以黑体一定是黑的C .一定温度下,黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值D .温度升高时,黑体辐射强度的极大值向波长增大的方向移动答案:C解析:一般物体的热辐射强度除与温度有关之外,还与材料、表面状态有关,A错误;黑体可以辐射可见光,不一定是黑的,B错误;由黑体辐射的实验规律知,C正确,D错误。
4.入射光照射到某金属表面上发生光电效应,若入射光的强度减弱,而频率保持不变,那么() A.从光照至金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B.逸出的光电子的最大初动能将减小C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D.有可能不发生光电效应答案:C解析:根据光电效应的实验规律知,从光照到金属表面到光电子发射的时间间隔极短,这与光的强度无关,故A错误,实验规律还指出,逸出光电子的最大初动能与入射光频率有关,光电流与入射光强度成正比,由此可知,B、D错误,C正确。
5.如图所示是光电管的原理图,已知当有波长为λ0的光照到阴极K时,电路中有光电流,则()A.若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时,电路一定没有光电流B.若换用波长为λ2(λ2<λ0) 的光照射阴极K时,电路中光电流一定增大C.若将变阻器滑动头P从图示位置向右滑一些,仍用波长λ0的光照射,则电路中光电流一定增大D.若将变阻器滑动头P从图示位置向左滑过中心O点时,其他条件不变,则电路中仍可能有光电流答案:D解析:尽管λ1>λ0频率ν1<ν0,但它不一定不能发生光电效应,A错,用λ2的光一定能发生光电效应,但光电流由光强决定,因此光电流不一定增大,B错。
变阻器滑动头P右滑,U AK增大,若滑动前已达饱和电流,那么光电流不增大,因此C错,若滑动头左滑U AK<0是反向电压,只要未超过反向遏止电压,就有光电流,因此D正确。
6.爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。
某种金属逸出光电子的最大初动能E km与入射光频率ν的关系如图所示,其中ν0为极限频率。
从图中可以确定的是()A.逸出功与ν有关B.E km与入射光强度成正比C.当ν<ν0,会逸出光电子D.图中直线的斜率与普朗克常量有关答案:D解析:金属的逸出功与入射光无关,A错;光电子的最大初动能与入射光强度无关,B错;当入射光的频率小于极限频率,不能发生光电效应现象,C错;由光电效应方程可知图象的斜率与普朗克常量有关,D对。
7.用很弱的光做双缝干涉实验,把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间只能同时有两个光子,比较不同曝光时间摄得的照片,发现曝光时间不长的情况下,照片上是一些散乱的无规则分布的亮点,若曝光时间较长,照片上亮点分布区域呈现不均匀迹象;若曝光时间足够长,照片上获得清晰的双缝干涉条纹,这个实验说明了()A.光具有粒子性B.光具有波动性C. 光既具有粒子性,又具有波动性D.光的波动性不是光子之间的相互作用引起的答案:CD解析:少量光子通过双缝后照片上呈现不规则分布亮点,显示了光的粒子性;大量光子通过双缝后照片上获得了双缝干涉条纹,说明光具有波动性;光子先后依次通过双缝,说明光的波动性不是光子之间的相互作用引起的,故正确答案是C、D。
8.如图所示,一束复合光束c,从玻璃射向空气,经折射后形成光a、b两束光线,则下列说法正确的是()A.a光光子的能量比b光光子的能量小B.从玻璃射向空气时,a光的临界角小于b光的临界角C.若a光能发生光电效应,b光也一定能发生光电效应D.经同一双缝干涉装置得到干涉条纹,a光干涉条纹间距小答案:AC解析:由光的折射定律知a光的折射率小于b光的折射率,a光的频率小于b光的频率所以A 对B错误,C正确;a光的波长大于b光的波长,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距,D 错。
9.用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。
则这两种光()A .照射该光电管时a 光使其逸出的光电子最大初动能大B .从同种玻璃射入空气发生全反射时,a 光的临界角大C .通过同一装置发生双缝干涉,a 光的相邻条纹间距大D .通过同一玻璃三棱镜时,a 光的偏折程度大 答案:BC解析:由题图知,E km a <E km b ,故选项A 错误;对同一光电管,由光电效应方程E km =hν-W ,知νa <νb ,由sin C =1n 知,C a >C b ,故选项B 正确;由Δx =L d λ及λ=cν知,频率越小波长越长,间距越大,即Δx a >Δx b ,故选项C 正确;因νa <νb ,所以通过三棱镜时,b 的偏折程度大,故选项D 错误。
10.(北京市昌平区2013~2014学年高二下学期期末)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只吸收到一个光子而从金属表面逸出。
强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实。
光电效应实验装置示意如图。
用频率为ν的普通光源照射阴极K ,没有发生光电效应,换同样频率为ν的强激光照射阴极K ,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U ,即将阴极K 接电源正极,阳极A 接电源负极,在KA 之间就形成了使光电子减速的电场,逐渐增大U ,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U 可能是下列的(其中W 为逸出功,h 为普朗克常量,e 为电子电量)( )A .U =hνe -WeB .U =2hνe -W eC .U =3hνe -WeD .U =2hν-W答案:BC解析:本题考查光电效应方程。
解题的关键是要明确,电子可能要吸收多个光子。
由光电效应方程可知E K =n ·hν-W 而eU =E K ,所以U =nhνe -We(n =2、3、4…),故B 、C 选项正确。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、填空题(共3小题,共18分。
把答案直接填在横线上)11.(5分)康普顿效应证实了光子不仅具有能量,也有动量。
下图给出了光子与静止电子碰撞后,电子的运动方向,则碰后光子可能沿方向________运动,并且波长________(填“不变”、“变短”或“变长”)。
答案:1变长解析:因光子与电子的碰撞过程动量守恒,所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与光子碰前动量的方向一致,可见碰后光子运动的方向可能沿1方向,不可能沿2或3方向;通过碰撞,光子将一部分能量转移给电子,能量减少,由E=hν知,频率变小,再根据c=λν知,波长变长。
12.(5分)(江苏盐城市2013~2014学年高二下学期期中)黑体辐射的实验规律如图所示,图中画出了三种温度下黑体辐射的强度与波长的关系。
可见,一方面随着温度的降低各种波长的辐射强度将________(选填‘增加”或“减少”),另一方面,辐射强度的极大值向波长________(选填“较长”或“较短”)的方向移动。
答案:减少较长解析:由黑体辐射实验规律可知,随着温度的降低各种波长的辐射强度将减少,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动。
13.(8分)深沉的夜色中,在大海上航行的船舶依靠航标灯指引航道,如图所示是一个航标灯自动控制电路的示意图。
电路中的光电管阴极K涂有可发生光电效应的金属。
下表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长,又知可见光的波长在400~770nm(1nm=10-9m)。
各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长:(1)光电管阴极K上应涂有金属________;(2)控制电路中的开关S 应和________(填“a”和“b”)接触;(3)工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时,稍有不慎就会把手压在里面,造成工伤事故。
如果将上述控制电路中的电灯换成驱动这些机器工作的电机,这时电路中开关S 应和________接触,这样,当工人不慎将手伸入危险区域时,由于遮住了光线,光控继电器衔铁立即动作,使机床停止工作,避免事故发生。
答案:(1)铯 (2)b (3)a解析:(1)依题意知,可见光的波长范围为 400×10-9~770×10-9m 。
而金属铯的波长为λ=0.6600×10-6m =660×10-9m ,因此,光电管阴极K 上应涂金属铯。
(2)深沉的夜色中,线圈中无电流,衔铁与b 接触,船舶依靠航标灯指引航道,所以控制电路中的开关S 应和b 接触。
(3)若将上述控制电路中的电灯换成电机,在手遮住光线之前,电机应是正常工作的,此时衔铁与a 接触,所以电路中的开关S 应和a 接触。
三、论述·计算题(共4小题,共42分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)14.(9分)2012年8月10日美国名将梅里特在伦敦奥运会110m 栏比赛中,以12秒92的成绩获得冠军。
设梅里特质量约为74kg ,计算他在110m 栏跑中的德布罗意波长,并说明其波动性是否明显。
答案:1.05×10-36m ,波动性不明显。
解析:梅里特110米栏跑时对应德布罗意波波长为λ=h p =h m v =6.63×10-3474×11012.92m ≈1.05×10-36m 。
可见此波长极短,其波动性很难表现出来。
15.(10分)人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律。