【市级联考】福建省南平市2019届高三第一次综合质量检测物理试题(解析版)

福建省2018-2019年南平市普通高中毕业班第一次综合质量检查物理试题

二.选择题

1.一群处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时能向外辐射6种不同频率的光子，其中n = 4能级跃迁到 n =2能级时辐射的光子，刚好能使某种金属发生光电效应，则下列说法中正确的是

A. n = 4能级跃迁到 n = 3能级时，辐射出的光子频率最大

B. n = 4能级跃迁到 n = 1能级时，辐射出的光子照射该金属，金属的逸出功最大

C. 这6种光子中，有4种频率的光子能使该金属发生光电效应

D. 金属发生光电效应时，入射光的强度越强光电子的最大初动能越大

【答案】C

【解析】

【分析】

根据玻尔模型可以计算各能级间跃迁时辐射出光子的能量。根据光电效应方程可得光电子的最大初动能。

【详解】A. 根据玻尔模型，一群处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时，从n = 4能级跃迁到 n = 3能级时，辐射出的光子能量最低，频率最小，故A错误；

B. n = 4能级跃迁到 n = 1能级时，辐射出的光子能量最大，照射该金属时，光电子的最大初动能最大。但金属的逸出功只与金属本身有关，与入射光的频率无关。故B错误；

C. 从n=4到n=1、n=4到n=2、n=3到n=1、n=2到n=1辐射的光子频率大于等于n=4到n=2的光子频率，则发生光电效应的光子有4种，故C正确；

D.根据光电效应方程，EK=-W，入射光的频率越高，光电子的最大初动能越大。光电子的最大初动能与光的强度无关，故D错误。

故选：C.

2.2018年12月8日“嫦娥四号”发射升空，它是探月工程计划中第四颗人造探月卫星。已知万有引力常量为G，月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，嫦娥四号绕月球做圆周运动的轨道半径为r，绕月周期为T。则下列说法中正确的是

A. “嫦娥四号”绕月运行的速度大小为

B. 月球的第一宇宙速度大小为 C. 嫦娥四号绕行的向心加速度大于月球表面的重力加速度g

D. 月球的平均密度为ρ＝

【答案】D

【解析】

【分析】

根据月球表面万有引力等于重力可求月球质量，进而可求月球的平均密度。根据月球对“嫦娥四号”的万有引力提供向心力可求“嫦娥四号”的绕行速度。根据重力提供向心力，可求月球的第一宇宙速度．

【详解】A.根据万有引力提供向心力，得，又因为月球表面的物体受到的重力等于万有引力，得GM=gR2，所以v=。故A错误；

B.月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，所以重力提供向心力mg=，得v=.故B错误；

C. 根据万有引力提供向心力，嫦娥四号绕行的向心加速度，月球表面的重力加速度g=。嫦娥四号绕行的向心加速度小于月球表面的重力加速度。故C错误；

D. 根据万有引力提供向心力，，得月球的质量M=，所以月球的密度ρ=M/V=。故D正确；

故选：D

3.如图所示，水平面内有一足够长的平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，两导轨左端用导线与电容器C（电容器不带电）及电键连接。匀强磁场与导轨平面垂直，与导轨接触良好的导体棒垂直于导轨以某一初速度向右运动。某时刻将开关S闭合，并开始计时，用v、q、i、和a分别表示导体棒的速度、电容器所带电荷量、导体棒中的电流和导体棒的加速度．则图中正确的是

A. B. C. D.

【答案】D

【解析】

【分析】

导体棒切割磁感线产生感应电动势。闭合开关，导体棒给电容器充电，电容器两板间电压增加。同时导体棒受到安培力的作用，会产生加速度而减速运动。当感应电动势等于电容器两板间电压后，不再充电。导体棒做匀速运动。据此分析。

【详解】A.导体棒切割磁感线产生感应电动势。闭合开关，导体棒给电容器充电，电容器两板间电压增加。同时导体棒中有向上的充电电流，受到向左的安培力作用，会产生加速度而减速运动。当感应电动势等于电容器两板间电压后，不再充电。导体棒也不再受安培力作用做匀速运动。故A错误；

B.根据电容器所带电量Q=CU，电量增加到一定值不再变化，最终不为零，故B错误；

C. 当感应电动势等于电容器两板间电压后，不再充电。最终电流为零。故C错误；

D.由于通过棒的电流是按指数递减的，那么棒受到的安培力也是按指数递减的，由牛顿第二定律知，它的加速度是按指数递减的。最终电流为零，加速度为零，故D正确。

故选：D

4.如图所示，右侧是倾角为的斜面，左侧为四分之一圆弧轨道，圆心O与斜面等高。A、B两小球用一不可伸长的细线相连，A球与圆心O连线与竖直方向的夹角。A、B与斜面均静止，不计一切摩擦 ，则A、B两小球的质量之比为

A. B.

C. D.

【答案】C

【解析】

【分析】 分别以两个小球为研究对象，分析受力情况，由平衡条件求出小球的重力与绳子拉力的关系，再求解质量的关系．

【详解】

先以B球为研究对象,由平衡条件得知,绳的拉力大小为T=mBgsin37°.①

再以A球为研究对象，分析受力情况，如图，由平衡条件可知，绳的拉力T与支持力N的合力与重力大小相等、方向相反，作出两个力的合力，由对称性可知，T=N，

2Tcos30∘=mAg，②

由①②解得：mA：mB=

故选：C.

5.如图所示， n匝矩形线圈abcd，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线圈面积为S，匀强磁场的边界线O′恰好位于ab和cd中点的连线上，线圈绕OO′轴以角速度ω匀速转动，线圈与一个阻值为R的电阻相连，其它电阻不计。则从图示位置开始计时，以下判断正确的是

A. 图中电压表的示数为

B. 该线圈转过过程中，通过R的电荷量为

C. t时间内，电阻R产生的热量为

D. 当线圈转至300时，磁通量变化率为

【答案】D 【解析】

【分析】

根据正弦式交流电的最大值计算有效值，得到电压表的示数。根据感应电动势的平均值推导通过电阻的电量。根据有效值计算交流电路中的焦耳热。根据正弦式交变电流瞬时值的表达式及其推导，可求磁通量的变化率。

【详解】A.感应电动势的最大值为Em=nBSω，有效值为E=，故A错误；

B.根据E=n，I=，q=I△t，可得q=n=，故B错误；

C.根据焦耳定律：Q=I2Rt，I=E/R，联立可得Q=，故C错误；

D. 当线圈转至与边界夹角为300时，感应电动势E=nBSωsin30°=n，=，故D正确。

故选：D

6.木板B静止在粗糙的水平地面上，质量为4 kg的小物块A以初速度v0=6 m/s从左端滑上木板B，已知物块A与木板B之间的动摩擦因数为μ1，木板B与地面之间的动摩擦因数为μ2，A、B运动过程的v﹣t图像如图所示，A始终未滑离B。则

A. μ1=0.4

B. μ2= 0.2

C. 木板的长度至少为3 m

D. 因A、B间摩擦而产生的热量为72 J

【答案】AC

【解析】

【分析】

由物块A的v-t图象可知物块A刚滑上木板时的加速度，运用牛顿第二定律可求A、B间的动摩擦因数。由A、B一起减速时的v-t图象可求加速度，运用牛顿第二定律可求B与地面间的动摩擦因数。从开始到两者速度相等过程中的位移差为木板的最小长度。因A、B间摩擦而产生的热量等于A、B间摩擦力与相对位移的乘积。

【详解】A.由v−t图象可知，物块A刚滑上木板时的速度大小vA=6m/s，在t=1s时，物块A与木块B到达共同速度v=2m/s，

则对A有：v=vA−a1t①，

由牛顿第二定律得：μ1MAg=MAa1②，

联立方程①②并代入数据解得：μ1=0.4，故A正确；

B.根据t=1s后，两者一起向前匀减速直线运动的时间为t2=2s，则：

μ2(MA+MB)g=(MA+MB)a2

对两者有：0-v=-a2t2

联立可得：μ2=0.1，故B错误；

C.1s内，A的位移x1=×（2+6）×1m=4m，B的位移x2= ×2×1m=1m，所以木板的长度至少为x1-x2=3m，故C正确；

D. 因A、B间摩擦而产生的热量为Q=μ1MAg（x1-x2）=0.4×4×10（4-1）J=48 J，故D错误，

故选：AC

7.如图所示，质量为100 g的小球，从H=13 m高处由静止开始沿光滑弯曲轨道AB进入半径R=4 m的竖直圆环内侧，恰能到达圆环顶点C，然后沿CB圆弧滑下，进入光滑水平轨道BD，并挤压右端固定的水平弹簧。已知，小球与圆环间的动摩擦因数处处相等，重力加速度g=10 m/s2，则弹簧的最大弹性势能可能为

A. 7 J B. 8 J C. 9 J D. 10 J

【答案】BC

【解析】

【分析】

已知小球经过C点时对圆环无压力，由重力提供向心力，求出小球的动能，小球从A运动到C，根据动能定理求出小球从A运动到C半个圆弧摩擦力做的功，再分析从C点运动到D点根据功能关系列式，求出如果没有摩擦力时弹簧的弹性势能，为弹性势能的最大值。如果克服摩擦力做与上升过程中同样的功，再结合功能关系求弹簧的弹性势能，为弹性势能的最小值。 【详解】已知在C点时小球对圆环无压力，则由重力提供向心力，得到：mg=m

小球在C点的动能为：EkC==2J

小球从A运动到C，根据动能定理得：mg(H−2R)−Wf=EkC

把数据代入,得到：Wf=3J

所以小球从A运动到C，半个圆弧摩擦力做功Wf=3J

再分析从C点运动到D点

如果没有摩擦力，根据功能关系，2mgR+EKC=Ep，EP=10mg=10J；

如果从C到B摩擦力做的功与小球从B运动到C做的功相等，根据功能关系，2mgR+EKC-Wf =7J；

所以弹簧的最大弹性势能大于7J，小于10J，故AD错误，BC正确。

故选：BC

8.在光滑绝缘水平面上建立如图所示的直角坐标系，空间存在沿y轴正方向的匀强电场, 让相同的小球甲、乙带上等量的正电荷。现给位于x轴上A点的小球甲一个沿x轴正方向的初速度，同时小球乙从y轴上的B点由静止释放，它们先后经过y轴上C点时的速度大小相等，两速度方向间的夹角为60°。已知BC长为L，小球甲、乙之间的库仑力不计。由以上条件可得

A. 小球甲做匀变速运动

B. 甲、乙两小球到达C点过程中所用时间之比为1:2

C. OB长为

D. 两小球在C点时电场力的瞬时功率大小相等

【答案】ABC

【解析】

【分析】

根据速度大小关系及A球速度的方向可知沿y方向的速度大小关系。根据牛顿第二定律和速度时间关系可得运动时间的关系；由位移时间关系可知OB长度；根据功率公式可知两球功率关系。

【详解】A. 小球甲受到沿y轴方向恒定电场力作用，加速度不变，做匀变速曲线运动，故A正确；