高三物理下学期质量检查月试题文档格式.docx
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用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子,受到激发后的氢原子只辐射出三种不同频率的光,说明是电子从第一能级跃迁到第三能级,入射光子的能量ΔE=(-1.51eV)-(-13.6eV)=12.09eV,A选项正确;
从n=3跃迁到n=2辐射出光应该为c光,B选项错误;
逸出的光电子的最大初动能Ekm=12.09eV-10.2eV=1.89eV,C选项错误;
能使该金属发生光电效应的只有a、b两种光,D选项错误。
本题正确选项为A。
15.我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”,为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础。
如图虚线为大气层边界,返回器与服务舱分离后,从a点无动力滑入大气层,然后从c点“跳”出,再从e点“跃”入,实现多次减速,可避免损坏返回器。
d点为轨迹的最高点,离地心的距离为r,返回器在d点时的速度大小为v,地球质量为M,引力常量为G。
则返回器
A.在b点处于失重状态
B.在a、c、e点时的动能相等
C.在d点时的加速度大小为
D.在d点时的速度大小v>
本题考查超重、失重、天体的加速度、环绕速度等。
考查推理能力。
b点处的加速度方向背离地心,应处于超重状态,A选项错误;
由a到c由于空气阻力做负功,动能减小,c到e过程中只有万有引力做功,机械能守恒,a、c、e点时的速度大小应满足va>vc=ve,所以动能不相等,B选项错误;
在d点时合力等于万有引力,即=mad,所以加速度大小ad=,C选项正确;
在d点时万有引力大于所需的向心力,做近心运动,所以速度大小v<,D选项错误。
本题正确选项为C。
16.在坐标-x0到x0之间有一静电场,x轴上各点的电势φ随坐标x的变化关系如图所示,一电量为e的质子从-x0处以一定初动能仅在电场力作用下沿x轴正向穿过该电场区域。
则该质子
A.在-x0~0区间一直做加速运动
B.在0~x0区间受到的电场力一直减小
C.在-x0~0区间电势能一直减小
D.在-x0处的初动能应大于eφ0
本题利用图像,考查场强与电势的关系,并利用力学知识分析带电粒子在电场中的运动。
要求学生具有从图像上获取有用信息的能力(比如电势随空间位置的变化趋势,斜率的物理意义),再根据相应的物理规律进行分析推理。
从-x0到0区间,电势升高,意味着该区域内的场强方向向左,质子受到的电场力向左与运动方向相反,所以质子做减速运动,A选项错误。
设在x~x+△x,电势为φ~φ+△φ,根据场强与电势差的关系式E=,当△x无限趋近于零时,表示该点x处的场强大小,从0到x0区间,图线的斜率先增加后减小,所以电场强度大小先增加后减小,根据F=Eq,质子受到的电场力先增加后减小,B选项错误。
在-x0~0区间质子受到的电场力方向向左,与运动方向相反,电场力做负功,电势能增加,C选项错误。
因为质子从-x0到0区间做减速运动,从0到x0区间做加速运动。
所以质子能穿过电场区域的条件是在原点处的动能E要大于零。
设质子初动能为E0,从-x0运动到0过程中,根据动能定理得:
E-E0=-eφ0,所以E0=eφ0+E>eφ0,D选项正确。
本题正确选项为D。
17.如图所示,面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动,通过滑环向理想变压器供电,灯泡L1、L2均正常发光,理想电流表的示数为I。
已知L1、L2的额定功率均为P,额定电流均为I,线框及导线电阻不计,则
A.图示位置时穿过线框的磁通量变化率为零
B.线框转动的角速度为
C.理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2
D.若灯L1烧断,电流表示数将增大
本题考查交变电流的产生、变压器的应用、电路动态变化等知识点。
考查学生对知识概念的理解和应用能力。
线圈平面与磁场平行时,产生的感应电动势最大,磁通量变化率最大,故A选项错误;
理想变压器输入功率等于输出功率,由于两个灯泡都正常发光,则可知矩形线框产生的功率为2P,则有2P=EmI=NBSωI,可得ω=,故B选项正确;
由于原线圈的电流为I,副线圈中两灯泡并联则总电流为2I,可知n1∶n2=2∶1,故C选项错误;
若L1烧断,则副线圈电流减小,原线圈的电流也相应减小,故D选项错误。
本题正确选项为B。
18.如图所示,两个大小相同、质量均为m的弹珠静止在水平地面上。
某小孩在极短时间内给第一个弹珠水平冲量使其向右运动,当第一个弹珠运动了距离L时与第二个弹珠发生弹性正碰,碰后第二个弹珠运动了2L距离停下。
已知弹珠所受阻力大小恒为重力的k倍,重力加速度为g,则小孩对第一个弹珠
A.施加的冲量为m
B.施加的冲量为m
C.做的功为kmgL
D.做的功为3kmgL
本题考查动量定理、动量守恒定律动能定理等。
当第一个弹珠运动了距离L时与第二个弹珠发生弹性正碰,根据动量守恒和能量守恒可知,两球速度发生交换,即第一个弹珠碰后停止运动,第二个球弹珠以第一个弹珠碰前的速度继续向前运动了2L距离停下,从效果上看,相当于第二个弹珠不存在,第一个弹珠直接向前运动了3L的距离停止运动,根据动能定理,小孩对第一个弹珠做的功等于克服摩擦力做的功,即:
W=kmg3L,选项C错误,选项D正确;
施加的冲量I=ΔP=P-0=-0==m,选项A、B错误。
19.如图所示,空间存在垂直纸面的匀强磁场,一粒子发射源P位于足够大绝缘板AB的上方距离为d处,在纸面内向各个方向发射速率均为v的同种带电粒子,不考虑粒子间的相互作用和粒子重力。
已知粒子做圆周运动的半径大小也为d,则粒子
A.能打在板上的区域长度是2d
B.能打在板上离P点的最远距离为2d
C.到达板上的最长时间为
D.到达板上的最短时间为
本题考查洛伦兹力、带电粒子在磁场中的运动,考查分析推理能力。
如图所示,设粒子均沿逆时针运动,沿轨迹①打到板上的最左边M点,沿轨迹②打到板上的最右边N点,则PM为轨迹圆的直径,轨迹②与板相切与N点,PO与板垂直,则MP=2d,PO=d,MO==d,ON=d,粒子能打在板上的区域长度是MO+ON=(+1)d,故选项A错误,选项B正确;
粒子沿轨迹③到达板,该轨迹与板相切与N′点,此过程时间最长,tmax=T=·
=,选项C正确;
粒子沿轨迹④到达板上O点,此过程时间最短,tmin=T=·
=,故选项D错误。
本题正确选项为BC。
20.如图甲所示,长为l、倾角为α的斜面固定在水平地面上,一质量为m的物块从斜面顶端由静止释放并沿斜面向下滑动。
已知物块与斜面间的动摩擦因数μ与下滑距离x的变化图象如图乙所示,则
A.μ0>tanα
B.物块下滑的加速度逐渐增大
C.物块下滑到斜面底端的过程克服摩擦力做功为μ0mglcosα
D.物块下滑到底端时的速度大小为
本题考查牛顿运动定律、摩擦力、变力做功和动能定理等知识点。
考查学生的过程分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力。
物块在斜面顶端静止释放能够下滑,应满足mgsinα>
μ0mgcosα,即μ0<
tanα,故A选项错误;
根据牛顿第二定律可知a=gsinα-μgcosα,可知物块下滑过程中随着μ的减小,a在增大,故B选项正确;
摩擦力f=μmgcosα=(μ0-x)mgcosα,可知f与x成线性关系,如图所示,其中f0=μ0mgcosα,则物块下滑到斜面底端的过程克服摩擦力做功Wf=l=μ0mglcosα,故C选项正确;
由动能定理有mglsinα-μ0mglcosα=mυ2,得υ=,故D选项错误。
E
21.如图所示,带电小球a由绝缘细线OC和OE悬挂而处于静止状态,其中OC水平,地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道AB,圆心O与a球位置重合,管道底端B与水平地面相切。
一质量为m的带电小球b从A端口由静止释放,当小球b运动到B端时对管道内壁恰好无压力,在此过程中
O
a
C
b
A
A.小球b的机械能守恒
B.悬线OE的拉力先增大后减小
B
C.悬线OC的拉力先增大后减小
D.b球受到的库仑力大小始终为3mg
本题考查受力物体的动态平衡、库仑力、机械能守恒定律和向心力等知识点,考查学生分析与综合的能力,以及利用矢量图的方法进行推理的能力。
小球b在下滑过程中受到重力、库仑力、管道支持力作用,在此过程中只有重力做功,库仑力、管道支持力不做功,所以小球b的机械能守恒,A选项正确。
在小球b运动到a球正下方B点过程中,设圆弧半径为R,根据机械能守恒定律得:
mgR=mυ2,根据牛顿第二定律得F-mg=,由以上两个式子可得:
F=3mg,故D选项正确。
在分析OE和OC段绳子的拉力变化时,小球a的重力沿OE和OC段绳子的分力为定值,所以对OE和OC段绳子拉力的变化没影响,可以不考虑。
把库仑力F按照其作用效果沿OE和OC方向进行分解,如图所示。
由图可知,库仑力F与水平方向的夹角θ从0增加到90°
的过程中,在OC绳子的拉力TOC先增加后减小,OE绳子的拉力TOE一直增加,B选项错误,C选项正确。
本题正确选项为ACD。
二、非选择题:
包括必考题和选考题两部分。
第22题~第25题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33题~第34题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题(共47分)
22.(6分)某兴趣小组用如图所示的装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数μ。
在一端带有定滑轮的水平长木板上固定A、B两个光电门,滑块用跨过定滑轮的水平细绳与托盘相连。
实验时,让滑块由静止开始运动,测出托盘和盘中砝码的总质量为m,滑块的质量为M,两光电门之间的距离为S,遮光片的宽度为d,记录遮光片通过A、B两光电门的遮光时间分别为t1、t2,重力加速度为g。
(1)滑块运动的加速度表达式a=(用d、t1、t2、S表示);
(2)若用托盘和砝码的总重力来代替细绳对滑块的拉力,则滑块与木板间的动摩擦因数μ=
(用a、m、M、g表示);
(3)关于本实验的误差,下列说法正确的是______。
A.μ的测量值比真实值小
B.μ的测量值比真实值大
C.增加滑块的质量M可减小实验误差
D.增加托盘和盘中砝码的总质量m可减小实验误差
本题考查动摩擦因数的测量,考查实验原理、误差分析等实验能力。
(1)由速度v=,v22-v12=2aS,可得a=[()2-()2];
(2)根据牛顿第二定律有mg-μMg=Ma,则有μ=;
(3)用整体法可知mg-μ′Mg=(M+m)a,则μ′=,所以μ>
μ′,所以本实验方案的测量值比真实值大;
当增加滑块质量M时,由牛顿第二定律可知整体运动加速度a减小,又Δμ=μ-μ′=·
,由M增大,a减小,则Δμ减小,即测量值与真实值的差值减小,故当增加滑块的质量M时可以减小实验误差,当增
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