高三物理同步测试4.docx
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高三物理同步测试4
高中学生学科素质训练
高三物理同步测试(4)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
共150分考试用时120分钟
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一、每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
1.放射性原子核23892U经3次α衰变后和2次β衰变后,新原子核中含有的中子数是
()
A.226 B.138 C.92 D.88
2.处于n=3激发态的大量氢原子向基态跃迁时所放出的光子中,只有一种光子不能使某金
属A产生光电效应,则下列说法正确的是()
A.不能使金属A产生光电效应的光子一定是从n=3激发态直接跃迁到基态时放出的
B.不能使金属A产生光电效应的光子一定是从n=3激发态直接跃迁到n=2激发态时
放出的
C.若从n=4激发态跃迁到n=3激发态,所放出的光子一定不能使金属A产生光电效应
D.若从n=4激发态跃迁到n=1激发态,所放出的光子一定能使金属A产生光电效应
3.如图所示,一根用绝缘材料制成的轻弹簧,劲度系数为k,一端固定,另一端与质量为m、带电量为+q的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上.当施加水平向右的匀强电场E后,小球开始运动.关于小球的运动,下列说法中正确的是()
A.运动过程中小球的最大加速度为qE/m
B.小球从静止开始向右运动距离为qE/k时速度最大
C.运动过程中,小球的机械能守恒
D.运动过程中,小球动能、弹性势能、电势能之和保持不变
4.根据气体分子理论,气体分子运动的剧烈程度与温度有关,下列表格是研究氧气分子速率分布规律而采用的
按速率大小划分区间
(m/s)
各速率区间的分子数占总分子数的百分率%
0ºC
100ºC
100以下
1.4
0.7
100~200
8.1
5.4
200~300
17.0
11.9
300~400
21.4
17.4
400~500
15.1
16.7
500~600
9.2
12.9
600~700
4.5
7.9
800~900
2.0
4.6
900以上
0.9
3.9
根据表格有四位同学总结了规律()
A.不论温度有多大,速率很大和很小的分子总是少数分子
B.温度变化,表现出“中间多两头少”的分布规律要改变
C.某一温度下,速率都在某一数值附近,离开这个数值越远,分子越少
D.温度增加时,速率小的分子数减小了
5.一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球
表面成一个倾角飞行,先加速运动再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力。
以下关
于喷气方向的描述中正确的是()
A.探测器加速飞行时,沿直线向后喷气
B.探测器加速飞行时,竖直向下喷气
C.探测器匀速飞行时,竖直向下喷气
D.探测器匀速飞行时,不需要喷气
6.右图中实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=0.05s时刻的波形图。
已知该波的波速是80cm/s,则下列说法中正确的是()
A.这列波有可能沿x轴正向传播
B.这列波的波长是10cm
C.t=0.05s时刻x=6cm处的质点正在向下运动
D.这列波的周期一定是0.15s
7.如图,一束正离子从S点沿水平方向射出,在没有电、磁场时恰好击中荧光屏上的坐标圆点O,若同时加上电场和磁场后,正离子束最后打在荧光屏上坐标系的第三象限中,则所加电场E和磁场B的方向可以是(不计离子重力及其间相互作用力)
A.E向上,B向上
B.E向下,B向下
C.E向上,B向下
D.E向下,B向上
8.将阻值为R的电阻接在电动势为ε=10V骨阻=R的直流电源两端进,电阻R上消耗的电功率为P,下列判断正确的是
A.将是阻R接在另一直流电源两端时,若电阻R两端电压为10V,则电阻R上消耗的
电功率为2P
B.将是电阻R接在另一直流电源两端时,若电阻R两端电压变20V,则电阻R上消耗
的电功率为16P
C.将电阻R接在另一正弦交流电源端时,若电阻R两端的电压最大值为10V,则电阻
R消耗的电功率为P
D.将电阻R接在另一交流电两端时,若电阻R峡谷端电压有效值为20V,则无论交流
电是否是正弦交流电,电阻R上消耗的电功率为8P
9.某同学在研究串联电路电压特点的实验时,接成如图3所示的电路。
接通S后,他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时,电
压表的读数为V;当并联在A、B两点间时,电压表的读数
也为V;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,则出
现此种情况的原因是(设电路中只有一处故障):
()
A.R断路B.R短路
C.R断路D.R断路
10.如图所示,两束单色光a、b相互平行地射到凸透镜上,经凸透镜折射后又保持相互平行
地射出。
以下判断正确的是
A.透镜对两单色光的折射率相等
B.b单色光在透镜中的传播速度较小
C.分别用两单色光做同一双缝干涉实验时,用a色光得到的干涉
条纹间距较大
D.当a、b以相同的入射角从玻璃射向空气时,若a色光发生了全反射,则b色光一定
发生全反射
第Ⅱ卷(非选择题共110分)
二、本题共三小题。
把答案填在题中的横线上或按题目要求作图
11.有一把游标卡尺,游标尺上有20个小的等分刻度,这种游标卡尺的精确度为____mm,使用该游标卡尺测量某工件,下图所示的测量数值应为________mm。
12.从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据.
器材(代号)
规格
电流表(A1)
量程10mA,内阻r1待测(约40Ω)
电流表(A2)
量程500μA,内阻r2=750Ω
电压表(V)
量程10V,内阻r3=10kΩ
电阻(R1)
阻值约100Ω,作保护电阻用
滑动变阻器(R2)
总阻值为50Ω
电池(E)
电动势1.5V,内阻很小
电键(S)
导线若干
(1)在右框中画出电路图,标明所用器材的代号.
(2)若选测量数据中的一组来计算,则所用的表达
式________,式中各符号的意义是_________.
13.某学生为了测量一物体的质量,找到一个力电转换器,
该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数
为k),如图所示.测量时先调节输入端的电压。
使转
换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物
体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。
现有
下列器材:
力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、
滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体
(可置于力电转换器的受压面上)。
请完成对该物体质量的测量。
(8分)
(l)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且使电压的调节范围尽可能大,
在方框中画出完整的测量电路图。
(2)简要说明测量步骤,求出比例系数k,并测出待测物体的质量m.
(3)请设想实验中可能会出现的一个问题
三、本题共7小题,90分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。
14.(10分)太阳与地球的距离为1.5×1011m,太阳光以平行光束入射到地面,地球表面的2/3的面积被水面所覆盖,太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×1024J。
设水面对太阳辐射的平均反射率为7%,而且将吸收到的35%的能量重新辐射出去。
太阳辐射可以将水面的水蒸发(设在常温常压下蒸发1Kg水需要2.2×106J的能量),而后凝结成雨滴降落到地面。
⑴估算整个地球表面的年平均降水量(以mm表示,球面积4πR2)
⑵太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面,W只是其中的一部分,太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面,这是为什么?
请说明两个理由。
15.(12分)已知钠原子在A、B、C、D、E几个能级间跃迁时辐射的波长分别为:
589nm(B→A),330nm(C→A),285nm(D→A),514nm(E→B)。
试作出钠原子在这几个能量范围的能级图。
作图时注意,表示能级的横线间的距离和相应能级差成正比,并在线旁以电子伏为单位标出这个能级的值(设最高能级为0)10分
16.(12分)火箭未发动前总质量为500kg,每秒喷气20次,每次喷气质量为0.5kg,喷出的气体相对地面以1000m/s的速度,2s后火箭的速度是多少?
若喷出的气体相对火箭以1000m/s的速度,2s后火箭的速度是多少?
17.(13分)如图4-1所示,传送带与地面倾角θ=37°,AB长为16米,传送带以10米/秒的速度匀速运动。
在传送带上端A无初速地释放一个质量为0.5千克的物体,它与传送带之间的动摩擦系数为μ=0.5,求:
(1)物体从A运动到B所需时间,
(2)物体从A运动到B的过程中,摩擦力对物体所做的功(g=10米/秒2)
18.(13分)半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感强度为B=0.2T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心地放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m,金属环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R0=2Ω,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计
(1)若棒以v0=5m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO’的瞬时(如图所示)MN中的电动势和流过灯L1的电流。
(2)撤去中间的金属棒MN将右面的半圆环OL2O’以OO’为轴向上翻转90º,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为ΔB/Δt=(4/Ω)T/s,求L1的功
19.(15分)设地球的质量为M,地球的半径为R,万有引力的恒量为G,取离地球无限远处重力势能为零,物体的重力势能公式为Ep=-
(式中r为质量为m的物体离开地心的距离)
(1)有一质量为m的人造地球卫星,在离地心为r的圆轨道上运行,推导卫星具有的机械能的表达式。
(2)在地球的表面发射一颗人造地球卫星,如果发射的速度太大,此卫星可以上升到离地心无穷远处,这个速度称为第二宇宙速度(也称为逃逸速度),推导第二宇宙速度的表达式。
(3)若已知第一宇宙速度为7.9km/s,求第二宇宙速度。
20.(15分)在xoy平面内有许多电子(质量为m,电量为e),从坐标原点o不断 以相同速率V0沿不同方向射入第一象限,如图15所示,现加一个垂直于xoy平面内、磁感应强度为B的匀强磁声,要求这些电子穿过磁场后能平行于x轴向x正方向运动,求符合该条件磁场的最小面积。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
BCD
ABD
ACD
C
D
D
BC
A
BC
11.(4分)0.0520.60
12.(6分)
(1)
(2)r1=
;
I1:
A1表读数
I2:
A2表读数
r2:
A2表内阻
13.(10分)
(1)设计的电路图如图所示。
(4分)
(2)测量步骤与结果:
①调节滑动变阻器,使转换器的输出电压为零;
②将砝码放在转换器上,记下输出电压U0;
③将待测物放在转换器上,记下输出电压U1;
由U0=km0g,得k=U0/m0g
测得U=kmg,所以m=m0U/U0。
(4分)
(3)①因电源电压不够而输出电压调不到零;
②待测物体质量超出转换器量程。
(2分)
14.(10分)⑴设太阳在一年中辐射到地球水面部分的总能量为W1,
W1=(1-7%)W×65%
凝结的水的质量为m,每凝结1Kg水需能量为λ。
m=W1/λ,m=5.14×1017Kg
使地面覆盖一层水的厚度为h,则有
m=h·ρ·s
h=
=1.01×103mm
整个地球的年平均降水量约为1.0×103mm
⑵大气层吸收、大气层散射和反射、云层的遮挡等
15.(12分)根据ΔE=hc/λ--------2分
得到能级差为
EB-EA=2.1ev
EC-EA=3.8ev
ED-EA=4.4ev5分
EE-EA=2.4ev
作出能级图为-------------5分
16.(12分)由于火箭发动机每次喷出的气体的动量是相同的,所以2s内共40次喷气可等效地看成一次喷气,由动量守恒定律得:
(500―0.5×20×2)V+0.5×20×2×1000=0---------4分
V=―41.7m/s,负号表示火箭的飞行方向与喷出的气体的运动方向相反。
以M代表火箭点火前的总质量,m代表每次喷出的气体质量,v代表气体相对火箭的速度,v1,v2,v3……代表第一次、第二次、第三次……喷气后火箭获得的速度.由动量守恒定律可得:
第一次喷气后:
(M―m)v1+(―v+v1)=0---------2分
解得:
v1=mv/M.
第二次喷气后:
(M―2m)v2+m(―v+v2)=(M―m)v1---------2分
解得:
v2=mv[1/(M―m)+1/M].
第三次喷气后:
(M―3m)v3+m(―v+v3)=(M―2m)v2
解得:
v3=mv[1/(M―2m)+1/(M―m)+1/M].
所以,第四十次喷气后,火箭的速度v40=mv[1/M+1/(M―m)+1/(M―2m)+……+1/(M―39m)],代入数据可算得v40=40.8m/s.---------4分
17.(13分)
(1)当物体下滑速度小于传送带时,物体的加速度为α1,(此时滑动摩擦力沿斜面向下)则:
-------2分
t1=v/α1=10/10=1米
米……2分
当物体下滑速度大于传送带V=10米/秒时,物体的加速度为a2,(此时f沿斜面向上)则:
……2分
即:
10t2+t22=11解得:
t2=1秒(t2=-11秒舍去)
所以,t=t1+t2=1+1=2秒-------2分
(2)W1=fs1=μmgcosθS1=0.5X0.5X10X0.8X5=10焦-------2分
W2=-fs2=-μmgcosθS2=-0.5X0.5X10X0.8X11=-22焦
所以,W=W1+W2=10-22=-12焦-------3分
18.(13分)
(1)ε1=B2av=0.2×0.8×5=0.8V----------------------3分
I1=ε1/R=0.8/2=0.4A------------------------3分
(2)ε2=ΔФ/Δt=0.5×πa2×ΔB/Δt=0.32V----------------3分
P1=(ε2/2)2/R=1.28×102W------------------------4分
19.(15分)【解析】这是一个给定方法,解决给定的问题。
因此要充分利用所给的条件,结合已经掌握的知识和规律,找到方法。
(1)由万有引力提供向心力得到G
故Ek=
--------------2分
E=Ep+Ek=-
+
=-
--------------3分
(2)发射以后,运动过程机械能守恒,到离地心无穷远时
E
0
设地面的发射的速度为v,则应有E=Ep+Ek
0--------------2分
即
0解得v
。
-------------3分
(3)根据上面的运算得到:
v
而在地球的表面
=7.9km/s--------------2分
代入上面的式子得v
1.414
7.9km/s
11.2km/s--------3分
20.(15分)设电子的速度v0与X轴的夹角为
平行X轴的一点的坐标为(x,y)
电子运动的半径为RR=
--------------2分
x=R
y=R(1-cos
)-------4分
x2=R2sin2
(R-y)2=R2cos2
解得x2+(R-y)2=R2----------4分
满足速度平行于X轴的点的轨迹是一个圆的边界,圆心在(0,R)
考虑到沿Y轴的电子磁场的最小的面积为
S=2(
)=(
-2)(mv0/eB)2/2-------5分
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- 物理 同步 测试