【精品试卷】人教版高中物理选修3-517-2复习专用试卷
人教版高中物理选修3-5测试题及答案解析全套
人教版高中物理选修3-5测试题及答案解析全套含模块综合测试题,共5套阶段验收评估(一) 动量守恒定律(时间:50分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
1~5小题只有一个选项符合题目要求,6~8小题有多个选项符合题目要求,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.做平抛运动的物体,在相等的时间内,物体动量的变化量()A.始终相同B.只有大小相同C.只有方向相同D.以上说法均不正确解析:选A做平抛运动的物体,只受重力作用,重力是恒力,其在相等时间内的冲量始终相等,根据动量定理,在相等的时间内,物体动量的变化量始终相同。
2.下列情形中,满足动量守恒的是()A.铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中,铁锤和铁块的总动量B.子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块过程中,子弹和木块的总动量C.子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的总动量D.棒击垒球的过程中,棒和垒球的总动量解析:选B铁锤打击放在铁砧上的铁块时,铁砧对铁块的支持力大于系统重力,合外力不为零;子弹水平穿过墙壁时,地面对墙壁有水平作用力,合外力不为零;棒击垒球时,手对棒有作用力,合外力不为零;只有子弹水平穿过放在光滑水平面上的木块时,系统所受合外力为零,所以选项B正确。
3.如图1所示,光滑圆槽的质量为M,静止在光滑的水平面上,其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处,如将细线烧断,小球滑到另一边的最高点时,圆槽的速度为()图1A.0 B.向左C.向右D.无法确定解析:选A小球和圆槽组成的系统在水平方向上不受外力,故系统在水平方向上动量守恒,细线被烧断的瞬间,系统在水平方向的总动量为零,又知小球到达最高点时,小球与圆槽水平方向有共同速度,设为v′,设小球质量为m,由动量守恒定律有0=(M+m)v′,所以v′=0,故A正确。
4.在光滑的水平面上有a、b两球,其质量分别为m a、m b,两球在t时刻发生正碰,两球在碰撞前后的速度图像如图2所示,下列关系正确的是( )图2A .m a >m bB .m a <m bC .m a =m bD .无法判断解析:选B 由v t 图像可知,两球碰撞前a 球运动,b 球静止,碰后a 球反弹,b 球沿a 球原来的运动方向运动,由动量守恒定律得m a v a =-m a v a ′+m b v b ′,解得m a m b =v b ′v a +v a ′<1,故有m a <m b ,选项B 正确。
人教版高中物理选修3-3高二上学期期末考试试题(无答案).docx
高中物理学习材料一、单选题1.关于物理学史,下列说法正确的是()A.奥斯特首先发现了电磁感应现象B.楞次发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕C.法拉第研究了电磁感应现象,并总结出法拉第电磁感应定律D.纽曼和韦伯总结出法拉第电磁感应定律2.如图所示为通电螺线管的纵剖面图“⊗”和“⊙”分别表示导线中电流垂直纸面流进和流出.图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向肯定画错的是()A.a B.b C.c D.d3.下列关于分子动理论的相关内容,说法正确的是A.布朗运动是液体分子的运动,所以它能说明分子在做永不停息的无规则运动B.两个分子间的距离由无穷远靠近r=r0时,分子间作用力的合力先增大后减小C.温度是物体内能大小的标志,温度越高的物体,内能越大D.已知某物体的质量、密度和该物质分子的体积,可求得阿伏加德罗常数4.如图所示,在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P,AB在线圈平面内,当发现闭合线圈向右摆动时A.AB中的电流减小,线圈中产生逆时针方向的电流B.AB中的电流不变,线圈中产生逆时针方向的电流C.AB中的电流增大,线圈中产生逆时针方向的电流D.AB中的电流增大,线圈中产生顺时针方向的电流5.如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC,已知∠B=θ,导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下,沿垂直DE方向从静止开始匀加速向右平移,使导体棒和框架构成等腰三角形回路,设框架和导体棒材料相同,其单位长度的电阻均为R,框架和导体棒均足够长,不计摩擦及接触电阻,关于回路中的电流I随时间t 变化的下列四个图象中可能正确的是6.如图为远距离输电示意图,发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变,且n1:n2=n4:n3。
与日常相比,当处于用电高峰期时,下列表述正确的是()A. 用户的电压U4增加B.恒有 U1:U2=U4:U3C.输电线上损耗的功率减小D.发电机的输出功率不变7.如图所示,A1、A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是()A.开关S接通时,A2立即亮、A1逐渐亮,最后A1、A2一样亮B.开关S接通时,A1、A2两灯始终一样亮C.断开S的瞬间,流过A2的电流方向与断开S前电流方向相反D.断开S的瞬间,流过A1的电流方向与断开S前电流方向相反8.如图所示,水平向右、磁感应强度为B的匀强磁场中,一边长为L的正方形单匝线圈abcd绕水平中以轴OO’沿逆时针方向以角速度匀速转动,OO’与磁场方向垂直。
人教版高中物理选修3-2(全册知识点考点梳理、重点题型分类巩固练习)(基础版)(家教、补习、复习用)
人教版高中物理选修3-2知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习电磁感应基础知识【学习目标】1.能够熟练地进行一些简单的磁通量、磁通量的变化的计算。
2.经历探究过程,理解电磁感应现象的产生条件。
3.重视了解电磁感应相关知识对社会、人类产生的巨大作用。
【要点梳理】要点一、电流的磁效应1820年,丹麦物理学家奥斯特发现载流导线能使小磁针偏转,这种作用称为电流的磁效应。
要点诠释:(1)为了避免地磁场影响实验结果,实验时通电直导线应南北放置。
(2)电流磁效应的发现证实了电和磁存在必然的联系,受其影响,法国物理学家安培提出了著名的右手螺旋定则和“分子电流”假说,英国物理学家法拉第在“磁生电”思想的指导下,经过十年坚持不懈的努力终于找到了“磁生电”的条件。
要点二、电磁感应现象1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,即“磁生电”的条件,产生的电流叫感应电流。
要点诠释:(1)法拉第将引起感应电流的原因概括为五类:①变化的电流;②变化的磁场;③运动的恒定电流;④运动的磁场;⑤在磁场中运动的导体。
(2)电流的磁效应是由电生磁,是通过电流获得磁场的现象;电磁感应现象是磁生电现象,两个过程是相反的。
要点三、产生感应电流的条件感应电流的产生条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。
也就是:一是电路必须闭合,二是穿过闭合电路的磁通量发生变化。
即一闭合二变磁。
要点诠释:判断有无感应电流产生,关键是抓住两个条件:(1)电路是闭合电路;(2)穿过电路本身的磁通量发生变化。
其主要内涵体现在“变化”二字上,电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件,如果穿过电路的磁通量很大但不变化,那么无论有多大,也不会产生感应电流。
只有“变磁”才会产生感应电动势,如果电路再闭合,就会产生感应电流。
要点四、电流的磁效应与电磁感应现象的区别与联系1.区别:“动电生磁”和“动磁生电”是两个不同的过程,要抓住过程的本质,动电生磁是指运动电荷周围产生磁场;动磁生电是指线圈内的磁通量发生变化而在闭合线圈内产生了感应电流。
【精品试卷】人教版高中物理选修3-5章末综合测评(一)复习专用试卷
高中物理学习材料(精心收集**整理制作)章末综合测评(一)(时间:60分钟满分:100分)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4个选项中,第1~5题只有一个选项符合要求,第6~8题有多个选项符合要求.全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1.下列说法中正确的是()A.根据F=ΔpΔt可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它受的合外力B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是不同的D.玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为受到的冲量太大【解析】A选项是牛顿第二定律的一种表达方式;冲量是矢量,B错;F=ΔpΔt是牛顿第二定律的最初表达方式,实质是一样的,C错;玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为玻璃杯与水泥地的作用时间短,并不是所受冲量太大,D错误.【答案】 A2.如图1所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上.一颗子弹水平射入木块A,并留在其中.在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是()图1A .动量守恒、机械能守恒B .动量守恒、机械能不守恒C .动量不守恒、机械能守恒D .动量、机械能都不守恒【解析】 子弹击中木块A 及弹簧被压缩的整个过程,系统不受外力作用,外力冲量为0,系统动量守恒.但是子弹击中木块A 过程,有摩擦力做功,部分机械能转化为内能,所以机械能不守恒,B 正确.【答案】 B3.将静置在地面上,质量为M (含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是( )A.m M v 0B.M m v 0C.M M -m v 0D.m M -m v 0【解析】 根据动量守恒定律m v 0=(M -m )v ,得v =m M -m v 0,选项D 正确.【答案】 D4.如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变,这就是动量守恒定律.若一个系统动量守恒时,则( )A .此系统内每个物体所受的合力一定都为零B .此系统内每个物体的动量大小不可能都增加C .此系统的机械能一定守恒D .此系统的机械能可能增加【解析】 若一个系统动量守恒,则整个系统所受的合力为零,但是此系统内每个物体所受的合力不一定都为零,A 错误.此系统内每个物体的动量大小可能会都增加,但是方向变化,总动量不变这是有可能的,B 错误.因系统合外力为零,但是除重力以外的其他力做功不一定为零,故机械能不一定守恒,系统的机械能可能增加,也可能减小,C 错误,D 正确.【答案】 D5.如图2所示,质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车上AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧,BC部分是粗糙的水平面.今把质量为m的小物体从A点由静止释放,小物体与BC部分间的动摩擦因数为μ,最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点,则B、D间的距离x随各量变化的情况是()图2A.其他量不变,R越大x越大B.其他量不变,μ越大x越大C.其他量不变,m越大x越大D.其他量不变,M越大x越大【解析】小车和小物体组成的系统水平方向的动量守恒且为零,所以当小车和小物体相对静止时,系统水平方向的总动量仍为零,则小车和小物体相对于水平面也静止,由能量守恒得μmgx=mgR,x=R/μ,选项A正确,B、C、D错误.【答案】 A6.水平抛出在空中飞行的物体,不考虑空气阻力,则()A.在相等的时间间隔内动量的变化相同B.在任何时间内,动量变化的方向都是竖直向下C.在任何时间内,动量对时间的变化率恒定D.在刚抛出物体的瞬间,动量对时间的变化率为零【解析】做平抛运动的物体仅受重力作用,由动量定理得Δp=mg·Δt,因为在相等的时间内动量的变化量Δp相同,即大小相等,方向都是竖直向下的,从而动量的变化率恒定,故选项A、B、C正确,D错误.【答案】ABC7.如图3所示,三个小球的质量均为m,B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上,A球以速度v0沿B、C两球球心的连线向B球运动,碰后A、B两球粘在一起.对A、B、C及弹簧组成的系统,下列说法正确的是()图3A.机械能守恒,动量守恒B.机械能不守恒,动量守恒C.三球速度相等后,将一起做匀速运动D.三球速度相等后,速度仍将变化【解析】因水平面光滑,故系统的动量守恒,A、B两球碰撞过程中机械能有损失,A错误,B正确;三球速度相等时,弹簧形变量最大,弹力最大,故三球速度仍将发生变化,C错误,D正确.【答案】BD8.如图4所示,甲、乙两车的质量均为M,静置在光滑的水平面上,两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人,他通过一条轻绳拉甲车,甲、乙两车最后相接触,以下说法正确的是()图4A.甲、乙两车运动中速度之比为M+m MB.甲、乙两车运动中速度之比为M M+mC.甲车移动的距离为M+m 2M+mLD.乙车移动的距离为M2M+mL【解析】本题类似人船模型.甲、乙、人看成一系统,则水平方向动量守恒,甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比,即为M+mM,A正确,B错误;Mx甲=(M+m)x乙,x甲+x乙=L,解得C、D正确.【答案】ACD二、非选择题(本题共5小题,共52分.按题目要求作答.)9.(8分)如图5所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图.已知a、b小球的质量分别为m a、m b,半径分别为r a、r b,图中P点为单独释放a球的平均落点,M、N 是a、b小球碰撞后落点的平均位置.图5(1)本实验必须满足的条件是________.A.斜槽轨道必须是光滑的B.斜槽轨道末端的切线水平C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放D.入射球与被碰球满足m a=m b,r a=r b(2)为了验证动量守恒定律,需要测量OP间的距离x1,则还需要测量的物理量有________、________(用相应的文字和字母表示).(3)如果动量守恒,须满足的关系式是________(用测量物理量的字母表示).【答案】(1)BC(2)测量OM的距离x2测量ON的距离x3(3)m a x1=m a x2+m b x3(写成m a OP=m a OM+m b ON也可以)10.(10分)如图6所示,在实验室用两端带有竖直挡板C和D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A和B做“探究碰撞中的守恒量”的实验,实验步骤如下:图6Ⅰ.把两滑块A和B紧贴在一起,在A上放质量为m的砝码,置于导轨上,用电动卡销卡住A和B,在A和B的固定挡板间放入一轻弹簧,使弹簧处于水平方向上的压缩状态;Ⅱ.按下电钮使电动卡销放开,同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器,当A 和B 与固定挡板C 和D 碰撞同时,电子计时器自动停表,记下A 至C 的运动时间t 1,B 至D 的运动时间t 2;Ⅲ.重复几次,取t 1和t 2的平均值.(1)在调整气垫导轨时应注意________;(2)应测量的数据还有________;(3)只要关系式________成立,即可得出碰撞中守恒的量是m v 的矢量和.【解析】 (1)导轨水平才能让滑块做匀速运动.(2)需测出A 左端、B 右端到挡板C 、D 的距离x 1、x 2由计时器计下A 、B 到两板的时间t 1、t 2算出两滑块A 、B 弹开的速度v 1=x 1t 1,v 2=x 2t 2. (3)由动量守恒知(m +M )v 1-M v 2=0即:(m +M )x 1t 1=Mx 2t 2. 【答案】 (1)使气垫导轨水平(2)滑块A 的左端到挡板C 的距离x 1和滑块B 的右端到挡板D 的距离x 2(3)(M +m )x 1t 1=Mx 2t 211.(10分)在光滑的水平面上,质量为2m 的小球A 以速率v 0向右运动.在小球的前方O 点处有一质量为m 的小球B 处于静止状态,如图7所示.小球A 与小球B 发生正碰后均向右运动.小球B 被在Q 点处的墙壁弹回后与小球A 在P 点相遇,PQ =1.5PO .假设小球与墙壁之间的碰撞没有能量损失,求:图7(1)两球在P 点碰后速度的大小?(2)求两球在O 点碰撞的能量损失.【导学号:54472024】【解析】 (1)由碰撞过程中动量守恒得2m v 0=2m v 1+m v 2由题意可知:OP =v 1tOQ +PQ =v 2t解得v 1=13v 0,v 2=43v 0.(2)两球在O 点碰撞前后系统的机械能之差ΔE =12×2m v 20-⎝ ⎛⎭⎪⎫12×2m v 21+12×m v 22 代入(1)的结果得ΔE =0.【答案】 (1)v 1=13v 0,v 2=43v 0 (2)012.(12分)如图8所示,小球A 质量为m ,系在细线的一端,线的另一端固定在O 点,O 点到水平面的距离为h .物块B 质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O 点正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ.现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h 16.小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g ,求碰撞过程物块获得的冲量及物块在地面上滑行的距离.【导学号:54472217】图8【解析】 设小球的质量为m ,运动到最低点与物体块相撞前的速度大小为v 1,取小球运动到最低点时的重力势能为零,根据机械能守恒定律有mgh =12m v 21解得:v 1=2gh设碰撞后小球反弹的速度大小为v1′,同理有mg h16=12m v1′2解得:v1′=gh 8设碰撞后物块的速度大小为v2,取水平向右为正方向由动量守恒定律有m v1=-m v1′+5m v2解得:v2=gh 8由动量定理可得,碰撞过程滑块获得的冲量为:I=5m v2=54m2gh物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小为F=5μmg设物块在水平面上滑动的距离为s,由动能定理有-Fs=0-12×5m v22解得:s=h 16μ.【答案】54m2ghh16μ13.(12分)如图9所示,质量为m=245 g的物块(可视为质点)放在质量为M=0.5 kg 的木板左端,木板足够长,静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4.质量为m0=5 g的子弹以速度v0=300 m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g 取10 m/s.子弹射入后,求:图9(1)物块相对木板滑行的时间;(2)物块相对木板滑行的位移.【解析】(1)设子弹射入物块后,其共同速度为v1,则对子弹打入物块过程,由动量守恒定律得m0v0=(m0+m)v1设物块与木板达到共同速度时,速度为v2,对物块在木板上滑动过程,由动量守恒定律得(m0+m)v1=(m0+m+M)v2对子弹物块整体,由动量定理得-μ(m0+m)gt=(m0+m)(v2-v1)联立解得物块相对木板的滑行时间t=v2-v1-μg=1 s.(2)设物块相对木板滑行的位移为d,由能量守恒定律得μ(m0+m)gd=12(m0+m)v21-12(m0+m+M)v22联立解得d=3 m.【答案】(1)1 s(2)3 m。
人教版高二物理选修3-3全册复习测试卷【有答案】
选修3-3一、单项选择题(共10小题,每小题3分,共计30分,每小题只有一个选项符合题意)1.下列说法正确的是( )A.已知某物质的摩尔质量和分子质量,可以算出阿伏加德罗常数B.已知某物质的摩尔质量和分子体积,可以算出阿伏加德罗常数C.当两个分子之间的距离增大时,分子引力和斥力的合力一定减小D.当两个分子之间的距离增大时,分子势能一定减小2.下列说法正确的是()A.叶面上的小露珠呈球形是由于液体内部分子间吸引力作用的结果B.晶体熔化过程中要吸收热量,分子的平均动能变大C.天然水晶是晶体,熔化后再凝固的水晶(即石英玻璃)也是晶体D.当液晶中电场强度不同时,液晶对不同颜色光的吸收强度不同,就显示不同颜色3.下列关于分子运动和热现象的说法正确的是( )A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能B.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子平均动能增加C.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和D.如果气体温度升高,那么所有分子的速率都增加4.关于液体,下列说法正确的是( )A.液体的性质介于气体和固体之间,更接近固体B.小液滴成球状,说明液体有一定形状和体积C.液面为凸形时表面张力使表面收缩,液面的凹形成表面张力使表面伸张D.硬币能浮在水面上是因为所受浮力大于重力5.做布朗运动实验,得到某个观测记录如图所示,图中记录的是()。
A.分子无规则运动的情况B.某个微粒做布朗运动的轨迹C.某个微粒做布朗运动的速度-时间图线D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线6.做这样的实验:先把一个棉线圈拴在铁丝环上,再把环在肥皂水里浸一下,使环上布满肥皂的薄膜,如图所示,如果用热针刺破棉线里那部分薄膜,则棉线圈将成为( )A.椭圆形B.长方形C.圆形D.任意形状7.对于一定质量的理想气体,下列情况中不可能发生的是( )A.分子热运动的平均动能不变,分子间平均距离减小,压强变大B.分子热运动的平均动能不变,分子间平均距离减小,压强减小C.分子热运动的平均动能增大,分子间平均距离增大,压强增大D.分子热运动的平均动能减小,分子间平均距离减小,压强不变8.带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体.气体开始处于状态a,然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c,b、c状态温度相同,如图所示.设气体在状态b和状态c的压强分别为和,在过程ab和ac中吸收的热量分别为和,则( )A.p b>p c,Q ab>Q acB.p b>p c,Q ab<Q acC.p b<p c,Q ab>Q acD.p b<p c,Q ab<Q ac9.图中的四个图象是一定质量的气体,按不同的方法由状态a变到状态b,则反映气体变化过程中从外界吸热的是( )A B C D10.如图所示,天平右盘放砝码,左盘是一个水银气压计,玻璃管固定在支架上,天平已调节平衡,若大气压强增大,则( )A.天平失去平衡,左盘下降B.天平失去平衡,右盘下降C.天平仍平衡D.无法判定天平是否平衡二、多项选择题(共6小题,每小题4分,共计24分,每小题有多个选项符合题意。
【精品试卷】人教版高中物理选修3-1第二章 第六节《导体的电阻》复习专用试卷
高中物理学习材料(精心收集**整理制作)选修3-1第二章 第六节《导体的电阻》课后巩固提升(40分钟)1.下列说法中正确的是( )A .据R =U /I 可知,当通过导体的电流强度不变,加在电阻两端的电压变为原来的2倍时,导体的电阻也变为原来的2倍B .据R =U /I 可知,通过导体的电流强度改变,加在电阻两端的电压也改变,但导体的电阻不变C .据ρ=RS /l 可知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS 成正比,与导体的长度l 成反比D .导体的电阻率与导体的长度l 、横截面积S 、导体的电阻R 皆无关2.两根同种材料制成的电阻丝a 和b ,a 的长度和横截面的直径均为b 的两倍,要使两电阻丝接入电路后消耗的电功率相等,加在它们两端的电压之比U a ∶U b 为( )A .1∶1B .2∶1 C.2∶1 D .1∶ 23.如图所示为一块长方体铜块,使电流沿如图I 1、I 2两个方向通过该铜块,铜块的电阻之比为( )A .1B.a 2c 2 C.a 2b 2 D.b 2c 2 4.一根阻值为R 的均匀电阻丝,在下列哪些情况中其阻值仍为R (设温度不变)( )A .当长度不变,横截面积增大一倍时B .当横截面积不变,长度增加一倍时C .长度和横截面半径都缩小一倍时D .长度和横截面积都扩大一倍时5.当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时,熔丝就要熔断,由于种种原因,熔丝的横截面积略有差别,那么熔丝熔断的可能性较大的是( )A .横截面积大的地方B .横截面积小的地方C .同时熔断D .可能是横截面积大的地方,也可能是横截面积小的地方6.当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时,熔丝就要熔断,由于种种原因,熔丝的横截面积略有差别,那么熔丝熔断的可能性较大的地方是( )A .横截面积大的地方B .横截面积小的地方C .同时熔断D .可能是横截面积大的地方,也可能是横截面积小的地方7.两根完全相同的金属裸导线,如果把一根导线对折起来当一条导线(R 1)使用,把另一根均匀地拉伸到原来长度的2倍(R 2)使用,假如它们的密度和电阻率不发生变化,则第一条电阻R 1与第二条电阻R 2的比值为( )A .1 ∶4B .1 ∶8C .1 ∶16D .1 ∶328.关于材料的电阻率,下列说法正确的是( )A .把一根长导线截成等长的三段,则每段的电阻率都是原来的13B .材料的电阻率随温度的升高而增大C .纯金属的电阻率较合金的电阻率小D .电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大9.对于常温下一根阻值为R 的金属电阻丝,下列说法正确的是( )A .常温下,若将电阻丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为10RB .常温下,若将电阻丝从中点对折,电阻变为R /4C .加在电阻丝上的电压从0逐渐加大到U ,则在任意状态下的U /I 的值不变D .若把温度降到绝对零度附近,电阻丝的电阻突然变为零,这种现象称为超导现象10.温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能,在如图所示的图象中分别为某金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线,则( )A .图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化B .图线2反映金属导体的电阻随温度的变化C .图线1反映金属导体的电阻随温度的变化D .图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化11.某电路需要20A 的保险丝,但手边只有用同种材料制成的“15A”和“5A”两种型号的保险丝,他们的规格如下表所示,问能否将这两种保险丝取等长的两段并联后接入该电路中?说明其理由。
人教版高中物理选修3-3:综合复习测试卷.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(本题包括12个小题,每小题4分,共48分.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不选的不得分)1.下列说法中正确的是()A.温度是分子平均动能的标志 B.物体的体积增大时,分子势能一定增大C.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小D.利用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度,就一定可以求出该种气体的分子质量2.如图1所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放,则()A.乙分子由a到b做加速运动,由b到c做减速运动B.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大C.乙分子由a到c的过程,动能先增后减D.乙分子由b到d的过程,两分子间的分子势能一直增加图1 3.若以M表示水的摩尔质量,V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积, 为在标准状N为阿伏加德罗常数,m、v分别表示每个水分子的质量和体积,下面态下水蒸气的密度,A是四个关系式,正确的是:()A .A V N m ρ=B .A M N v ρ=C .A M m N =D .A V v N = 4.关于液体和固体,以下说法正确的是 ( )A .液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强B .液体分子同固体分子一样,也是密集在一起的C .液体分子的热运动没有固定的平衡位置D .液体的扩散比固体的扩散快5.甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体,已知甲、乙容器中气体的压强分别为 甲p 、 乙p ,且 甲p < 乙p ,则( )A .甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度B .甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度C .甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能D .甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能6.如图2所示,两个相通的容器P 、Q 间装有阀门K ,P 中充满气体,Q 为真空,整个系统与外界没有热交换.打开阀门K 后,P 中的气体进入Q 中,最终达到平衡,则 ( )A. 气体体积膨胀对外做功,内能减小,温度降低B. 气体对外做功,内能不变,温度不变C. 气体不做功,内能不变,温度不变,压强减小D. Q 中气体不可能自发地全部退回到P 中 7.恒温的水池中,有一气泡缓慢上升,在此过程中,气泡的体积会逐渐增大,不考虑气泡内气体分子势能的变化,下列说法中正确的是 ( )A .气泡内的气体对外界做功B .气泡内的气体内能增加C .气泡内的气体与外界没有热传递D .气泡内气体分子的平均动能保持不变8.如图3所示,某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中.设水温均匀且恒定,筒内空气无泄漏,不计气体分子间相互作用,则被掩没的金属筒在缓慢下降过程中,筒内空气体积减小. ( )A.从外界吸热B.内能增大 图3图2C.向外界放热D.内能减小9.一定质量的理想气体,初始状态为p 、V 、T 。
人教版高中物理选修3-5复习试题含答案2套
人教版高中五选修3-5复习试题含答案2套模块综合试卷(一)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共计48分.1~9题为单选题,10~12题为多选题.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.下列说法正确的是()A.卢瑟福用α粒子轰击147N核获得反冲核178O发现了质子B.普朗克通过对光电效应现象的分析提出了光子说C.玻尔通过对天然放射现象的研究提出了氢原子能级理论D.汤姆孙发现电子从而提出了原子的核式结构模型答案 A解析光子说是爱因斯坦提出的,B项错误.玻尔通过对氢原子光谱的成因的研究提出了氢原子能级理论,C项错误.卢瑟福通过α粒子的散射实验,提出了原子的核式结构模型,D 项错误.2.关于近代物理,下列说法正确的是()A.α射线是高速运动的氦原子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入射光的频率成正比D.玻尔将量子观念引入原子领域,其理论能够解释氢原子光谱的特征答案 D解析α射线是高速运动的氦原子核,选项A错误;10n表示中子,选项B错误;根据光电效应方程E k=hν-W0可知光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系而非正比关系,选项C错误;根据玻尔的原子理论可知,选项D正确.3.有关图1中四幅图的说法正确的是()图1A.甲图中,水平地面光滑,球m1以速度v碰撞静止球m2,若两球质量相等,碰后m2的速度一定为vB.乙图中,在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大C .丙图中,射线1由β粒子组成,射线2为γ射线,射线3由α粒子组成D .丁图中,链式反应属于轻核聚变答案 B解析 题图甲中只有发生弹性碰撞时,碰后m 2的速度才为v ,则A 错误.题图丙中射线1由α粒子组成,射线3由β粒子组成,射线2为γ射线,C 错误.题图丁中,链式反应属于重核裂变,D 错误.4.中子n 、质子p 、氘核D 的质量分别为m n 、m p 、m D .现用光子能量为E 的γ射线照射静止氘核使之分解,核反应方程为γ+D →p +n ,若分解后中子、质子的动能可视为相等,则中子的动能是( )A.12[(m D -m p -m n )c 2-E ] B.12[(m D +m n -m p )c 2+E ] C.12[(m D -m p -m n )c 2+E ] D.12[(m D +m n -m p )c 2-E ] 答案 C解析 氘核分解为核子时,要吸收能量,质量增加,本题核反应过程中γ射线能量E 对应质量的增加和中子与质子动能的产生,即E =Δmc 2+2E k =(m p +m n -m D )c 2+2E k 得E k =12[E -(m p +m n -m D )c 2]=12[(m D -m p -m n )c 2+E ],故选C. 5.以下有关近代物理内容的叙述,正确的是( )A .紫外线照射到锌板表面时能够发生光电效应,当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B .卢瑟福的α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子C .重核的裂变和轻核的聚变过程一定有质量亏损,释放出核能D .氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,辐射一定频率的光子,同时氢原子的电势能增加,电子的动能减少答案 C6.如图2所示为氢原子能级示意图,现有大量的氢原子处于n =4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光,下列说法正确的是( )图2A .这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B .由n =2能级跃迁到n =1能级产生的光的频率最小C .用n =2能级跃迁到n =1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV 的金属铂能发生光电效应D .由n =4能级跃迁到n =1能级产生的光波长最大答案 C解析 大量处于n =4激发态的氢原子向低能级跃迁最多可以辐射出N =n (n -1)2=6种不同频率的光子,A 错误;由n =4能级跃迁到n =3能级产生的光的频率最小,波长最长,B 、D 错误;从n =2能级跃迁到n =1能级辐射出的光子的能量为E =E 2-E 1=10.2 eV ,大于金属铂的逸出功,能使其发生光电效应,C 正确.7.如图3所示,光滑水平面上有质量均为m 的物块A 和B ,B 上固定一轻质弹簧,B 静止,A 以速度v 0水平向右运动,从A 与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中( )图3A .A 、B 的动量变化量相同B .A 、B 的动量变化率相同C .A 、B 系统的总动能保持不变D .A 、B 系统的总动量保持不变答案 D解析 两物块相互作用过程中系统所受的合外力为零,系统的总动量守恒,则A 、B 的动量变化量大小相等、方向相反,所以动量变化量不同,故A 错误,D 正确;由动量定理Ft =Δp 可知,动量的变化率等于物块所受到的合外力,A 、B 两物块所受的合外力大小相等、方向相反,所受到的合外力不同,则动量的变化率不同,故B 错误;A 、B 和弹簧组成的系统的总机械能不变,弹性势能在变化,则总动能在变化,故C 错误.8.下列说法中错误的是( )A .卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为42He +14 7N →17 8 O +11HB .铀核裂变的核反应方程是:235 92U →141 56Ba +9236Kr +210nC .质子、中子、α粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3,质子和中子结合成一个α粒子,释放的能量是(2m 1+2m 2-m 3)c 2D .原子从a 能级状态跃迁到b 能级状态时发射波长为λ1的光子;原子从b 能级状态跃迁到c 能级状态时吸收波长为λ2的光子,已知λ1>λ2,那么原子从a 能级状态跃迁到c 能级状态时将要吸收波长为λ1λ2λ1-λ2的光子 答案 B解析 1919年,卢瑟福做了α粒子轰击氮原子核的实验,发现了质子,核反应方程为:42He+14 7N →17 8O +11H ,选项A 正确;铀核裂变时,需要中子轰击铀核,所以铀核裂变的核反应方程是235 92U +10n →141 56Ba +9236Kr +310n ,选项B 错误;根据爱因斯坦质能关系式可知,选项C正确;设波长为λ1的光子能量为E 1,波长为λ2的光子能量为E 2,原子从a 能级状态跃迁到c 能级状态时将要吸收的光子能量为E 3,波长为λ3,则E 1=hc λ1,E 2=hc λ2,E 3=hc λ3;E 3=E 2-E 1,可推知λ3=λ1λ2λ1-λ2,D 正确. 9.如图4所示,在光滑水平地面上有A 、B 两个小物块,其中物块A 的左侧连接一轻质弹簧.物块A 处于静止状态,物块B 以一定的初速度向物块A 运动,并通过弹簧与物块A 发生弹性正碰.对于该作用过程,两物块的速率变化可用速率-时间图象进行描述,在选项所示的图象中,图线1表示物块A 的速率变化情况,图线2表示物块B 的速率变化情况,则在这四个图象中可能正确的是( )图4答案 B解析 物块B 刚开始压缩弹簧时,A 做加速运动,B 做减速运动,随着弹簧压缩量的增大,弹簧的弹力增大,两个物块的加速度增大,当弹簧压缩至最短时,二者的速度相等;此后A 继续加速,B 继续减速,弹簧的压缩量减小,弹力减小,两个物块的加速度减小.当弹簧恢复原长时B 离开弹簧,所以v -t 图象斜率的大小都是先增大后减小.设B 离开弹簧时A 、B 的速度分别为v A 和v B .取水平向右为正方向,根据动量守恒定律有m B v 0=m A v A +m B v B ,由机械能守恒定律得12m B v 02=12m A v A 2+12m B v B 2,联立解得v A =2m B m A +m B v 0,v B =m B -m A m A +m B v 0,若m B >m A ,则v A >v B ,所以B 选项的图象是可能的.若m B =m A ,则v A =v 0,v B =0.若m B <m A ,则v A >0,v B <0.综上,只有B 选项的图象是可能的.10.如图5所示的装置用来研究光电效应现象,当用光子能量为2.5 eV 的光照射到光电管阴极上时,电流表G 的读数为0.2 mA ,移动变阻器的触头c ,当电压表的示数大于或等于0.7 V 时,电流表示数为0,则( )图5A .光电管阴极的逸出功为1.8 eVB .开关S 断开后,没有电流流过电流表GC .改用光子能量为1.5 eV 的光照射,电流表G 也有电流,但电流较小D .光电子的最大初动能为0.7 eV答案 AD解析 该装置所加的电压为反向电压,发现当电压表的示数大于或等于0.7 V 时,电流表示数为0,则知光电子的最大初动能为0.7 eV ,根据光电效应方程E k =hν-W 0得,逸出功W 0=1.8 eV ,故A 、D 正确;当开关S 断开后,用光子能量为2.5 eV 的光照射到光电管阴极上时发生了光电效应,有光电子逸出,则有电流流过电流表,故B 错误;改用光子能量为1.5 eV 的光照射,由于光子的能量小于逸出功,所以不能发生光电效应,无光电流,故C 错误.11.如图6所示,这是一个研究光电效应的电路图,下列叙述中正确的是( )图6A .只调换电源的极性(同时调整电压表),移动滑片P ,当电流表示数为零时,电压表示数为遏止电压U c 的数值B .保持光照条件不变,滑片P 向右滑动的过程中,电流表示数可能不变C .不改变光束颜色和电路,增大入射光束强度,电流表示数会增大D .阴极K 需要预热,光束照射后需要一定的时间才会有光电流答案 BC解析 当只调换电源的极性时,电子从K 到A 减速运动,到A 恰好速度为零时对应电压为遏止电压,所以A 项错误;其他条件不变,P 向右滑动,加在光电管两端的电压增加,光电流增大,直至达到饱和电流,若在滑动P 前,电流已达饱和电流,那么即使增大电压,光电流也不会增大,B 项正确;只改变光束强度时,单位时间内光电子数变多,电流表示数变大,C 项正确;因为光电效应的发生是瞬间的,阴极K 不需要预热,所以D 项错误.12.如图7所示,在足够长的水平地面上有两辆相同的小车甲和乙,A 、B 两点相距为5 m ,小车甲从B 点以大小为4 m/s 的速度向右做匀速直线运动的同时,小车乙从A 点由静止开始以大小为2 m/s 2的加速度向右做匀加速直线运动.一段时间后,小车乙与小车甲相碰(碰撞时间极短),碰后两车粘在一起,整个过程中,两车的受力不变(不计碰撞过程).下列说法正确的是( )图7A .小车乙追上小车甲用时4 sB .小车乙在追上小车甲之前它们的最远距离为9 mC .碰后瞬间两车的速度大小为7 m/sD .若地面光滑,则碰后两车的加速度大小仍为2 m/s 2答案 BC解析 小车乙追上小车甲时,有x 乙-x 甲=5 m ,即12at 2-v 甲t =5 m ,代入数据得12×2 m /s 2×t 2-4 m/s ×t =5 m ,解得t =5 s(另一负值舍去),所以小车乙追上小车甲用时5 s ,故A 错误.当两车的速度相等时相距最远,则有v 甲=at ′,得t ′=v 甲a =42s =2 s ,最远距离s =5 m +v 甲t ′-12at ′2=5 m +4×2 m -12×2×22 m =9 m ,故B 正确.碰前瞬间乙车的速度v 乙=at =2×5 m /s =10 m/s ,对于碰撞过程,取向右为正方向,由动量守恒定律得m v 甲+m v 乙=2m v ,解得碰后瞬间两车的共同速度v =7 m/s ,故C 正确.若地面光滑,碰前乙车所受到的作用力F =ma ,甲车所受到的合外力为0,则碰后两车的加速度大小a ′=F 2m=1 m/s 2,故D 错误.二、填空题(本题共2小题,共计12分)13.(6分)在“探究碰撞中的不变量”实验中,装置如图8所示,两个小球的质量分别为m A 和m B .图8(1)现有下列器材,为完成本实验,哪些是必需的?________.A .秒表B .刻度尺C .天平D .圆规(2)如果碰撞中动量守恒,根据图中各点间的距离,则下列式子可能成立的有________. A.m A m B =ON MPB.m A m B =OM MPC.m A m B =OP MND.m A m B =OM MN答案 (1)BCD (2)A解析 (1)由实验原理可知,需要测小球质量,测OM 、OP 、ON 距离,为准确确定落点,用圆规把多次实验的落点用尽可能小的圆圈起,把圆心作为落点,所以需要天平、刻度尺、圆规.(2)根据动量守恒定律有:m A OP =m A OM +m B ON ,即m A MP =m B ON ,A 正确.14.(6分)如图9所示,这是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图,它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成.图9(1)示意图中,a 端应是电源________极.(2)光控继电器的原理是:当光照射光电管时,________________________________________________________________________.(3)当用绿光照射光电管阴极K 时,可以发生光电效应,则________说法正确.A .增大绿光照射强度,光电子的最大初动能增大B .增大绿光照射强度,电路中光电流增大答案 (1)正 (2)阴极K 发射电子,电路中产生电流,经放大器放大的电流产生的磁场使铁芯M 磁化,将衔铁N 吸住.无光照射光电管时,电路中无电流,N 自动离开M (3)B三、计算题(本题共4小题,共计40分)15.(8分)一群氢原子处于量子数n=4的能级状态,氢原子的能级图如图10所示,则:图10(1)氢原子可能发射几种频率的光子?(2)氢原子由n=4能级跃迁到n=2能级时辐射光子的能量是多少电子伏?(3)用(2)中的光子照射下表中几种金属,哪些金属能发生光电效应?发生光电效应时,发射光电子的最大初动能是多少电子伏?答案(1)6种(2)2.55 eV(3)铯0.65 eV解析(1)可能发射6种频率的光子.(2)由玻尔的跃迁规律可得光子的能量为E=E4-E2,代入数据得E=2.55 eV.(3)E只大于铯的逸出功,故光子只有照射铯金属时才能发生光电效应.根据爱因斯坦的光电效应方程可得光电子的最大初动能为E km=E-W0,代入数据得E km=0.65 eV.16.(10分)山东海阳核电站一期工程建设了两台125万千瓦的AP1 000三代核电机组.如果铀235在中子的轰击下裂变为9038Sr和13654Xe,质量m U=235.043 9 u,m n=1.008 7 u,m Sr=89.907 7 u,m Xe=135.907 2 u.(1)写出裂变方程;(2)求出一个铀核裂变放出的能量;(3)若铀矿石的浓度为3%,一期工程投产发电后,一年将消耗多少吨铀矿石?(阿伏加德罗常数N A=6.02×1023 mol-1)答案(1)23592U+10n→9038Sr+13654Xe+1010n(2)140.4 MeV(3)45.7 t解析(2)裂变过程的质量亏损Δm=m U+m n-m Sr-m Xe-10m n=0.150 7 u,释放的能量ΔE=Δmc2=0.150 7×931.5 MeV≈140.4 MeV.(3)核电站一年的发电量E=Pt=2×125×107×365×24×60×60 J=7.884×1016 J,由E =N ΔE =m ·3%M N A ΔE 得m =EM 3%·N A ΔE=7.884×1016×2353%×6.02×1023×140.4×106×1.6×10-19g ≈4.57×107 g =45.7 t.17.(10分)如图11所示,木块m 2静止在高h =0.45 m 的水平桌面的最右端,木块m 1静止在距m 2左侧s 0=6.25 m 处.现木块m 1在水平拉力F 作用下由静止开始沿水平桌面向右运动,与m 2碰前瞬间撤去F ,m 1和m 2发生弹性正碰.碰后m 2落在水平地面上,落点距桌面右端水平距离s =1.2 m .已知m 1=0.2 kg ,m 2=0.3 kg ,m 1与桌面间的动摩擦因数为0.2.(两个木块都可以视为质点,不计空气阻力,g 取10 m/s 2)求:图11(1)碰后瞬间m 2的速度大小;(2)m 1碰撞前、后的速度;(3)水平拉力F 的大小.答案 (1)4 m /s (2)5 m/s ,方向水平向右 1 m/s ,方向水平向左 (3)0.8 N解析 (1)设m 1与m 2发生弹性碰撞后瞬间m 2的速度为v 2.碰撞后m 2做平抛运动,则h =12gt 2,s =v 2t ,解得v 2=4 m/s.(2)设m 1碰撞前、后的速度分别为v 、v 1,m 1与m 2碰撞过程动量和能量守恒,取水平向右为正方向,则m 1v =m 1v 1+m 2v 2,12m 1v 2=12m 1v 12+12m 2v 22, 联立并代入数据得v =5 m/s ,v 1=-1 m/s.(3)m 1与m 2碰撞之前有v 2=2as 0,F -μm 1g =m 1a ,代入数据解得F =0.8 N.18.(12分)如图12所示,半径为R =0.4 m ,内壁光滑的半圆形轨道固定在水平地面上,质量m =0.96 kg 的滑块停放在距轨道最低点A 为L =8.0 m 的O 点处,质量为m 0=0.04 kg 的子弹以速度v 0=250 m/s 从右边水平射入滑块,并留在其中.已知滑块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.4,子弹与滑块的作用时间很短.g 取10 m/s 2,不计空气阻力.求:图12(1)子弹相对滑块静止时二者的共同速度大小v ;(2)滑块从O 点滑到A 点的时间t ;(3)滑块从A 点滑上半圆形轨道后通过最高点B 落到水平地面上C 点,A 与C 间的水平距离.答案 (1)10 m/s (2)1 s (3)455m 解析 (1)子弹射入滑块的过程动量守恒,规定水平向左为正方向,则m 0v 0=(m +m 0)v , 代入数据解得v =10 m/s.(2)子弹击中滑块后与滑块一起在摩擦力的作用下向左做匀减速运动,设其加速度大小为a ,则μ(m +m 0)g =(m +m 0)a , 由匀变速直线运动的规律得v t -12at 2=L , 联立解得t =1 s(t =4 s 舍去).(3)滑块从O 点滑到A 点时的速度v A =v -at ,代入数据解得v A =6 m/s.设滑块从A 点滑上半圆形轨道后通过最高点B 点时的速度为v B ,由机械能守恒定律得 12(m +m 0)v A 2=(m +m 0)g ·2R +12(m +m 0)v B 2, 代入数据解得v B =2 5 m/s.滑块离开B 点后做平抛运动,运动的时间t ′=2·2R g, 又x AC =v B t ′,代入数据得x AC =455m. 模块综合试卷(二)(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共计48分.1~8题为单选题,9~12题为多选题.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.光电效应实验中,下列表述正确的是( ) A .光照时间越长光电流越大B .入射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率无关D.入射光频率大于极限频率时才能产生光电子答案 D解析由爱因斯坦光电效应方程知,只有当入射光频率大于极限频率时才能产生光电子,光电流几乎是瞬时产生的,其大小与光强有关,与光照时间长短无关,易知eU c=E k=hν-W0(其中U c为遏止电压,E k为光电子的最大初动能,W0为逸出功,ν为入射光的频率).由以上分析知,A、B、C错误,D正确.2.如图1所示,我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证,这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献.下列核反应方程中属于聚变反应的是()图1A.21H+31H→42He+10nB.147N+42He→178O+11HC.42He+2713Al→3015P+10nD.23592U+10n→14456Ba+8936Kr+310n答案 A解析21H+31H→42He+10n是一个氘核与一个氚核结合成一个氦核,同时放出一个中子,属于聚变反应,故A正确;147 N+42He→178O+11H是卢瑟福发现质子的核反应方程,属于原子核的人工转变,故B错误;42He+2713Al→3015P+10n属于原子核的人工转变,故C错误;23592 U+10n→14456 Ba+8936Kr+310n是一种典型的铀核裂变,属于裂变反应,故D错误.3.在下列几种现象中,所选系统动量守恒的有()A.原来静止在光滑水平面上的车,从水平方向跳上一个人,以人、车为一系统B.运动员将铅球从肩窝开始加速推出,以运动员和铅球为一系统C.从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中,以重物和车厢为一系统D.光滑水平面上放一斜面,斜面也光滑,一个物体沿斜面滑下,以物体和斜面为一系统答案 A解析判断动量是否守恒的方法有两种:第一种,从动量守恒的条件判定,动量守恒定律成立的条件是系统受到的合外力为零,故分析系统受到的外力是关键.第二种,从动量的定义判定,B选项叙述的系统,初动量为零,末动量不为零,C选项末动量为零而初动量不为零,D选项,在物体沿斜面下滑时,向下的动量增大.4.如图2所示,a、b两物块质量均为1 kg,中间用一长1 m的细绳连接,静止在光滑的水平面上(a、b可视为质点),开始让a、b挨在一起,现用一水平恒力F=2 N作用在b上,细绳可瞬间拉紧,则4 s 内恒力F 做功( )图2A .14 JB .15 JC .16 JD .17 J 答案 D解析 细绳拉直前,只有b 运动,加速度a 1=2 m/s 2,运动1 m 用时t 1=1 s ,此时b 的速度v 1=a 1t 1=2 m/s ,细绳拉紧瞬间a 、b 系统动量守恒,有m v 1=2m v 2,则v 2=1 m/s ,a 2=F2m =1 m/s 2,再运动3 s 的位移s 2=v 2t 2+12a 2t 22=7.5 m ,所以力F 在4 s 内做功W =Fl =2×(1+7.5) J =17 J ,D 正确.5.一个不稳定的原子核质量为M ,处于静止状态.放出一个质量为m 的粒子后反冲,已知放出的粒子的动能为E 0,则原子核反冲的动能为( ) A .E 0 B.m M E 0 C.m M -m E 0 D.MmM -m E 0答案 C解析 设放出的粒子的速度大小为v 0,反冲核的速度大小为v ,由动量守恒定律得(M -m )v =m v 0=p ,又E k =p 22(M -m ),E 0=p 22m联立得E k =mM -m E 0,C 正确.6.以下说法正确的是( )A .氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子电势能增大,原子能量减小B .紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的个数越多,光电子的最大初动能增大C .氢原子光谱有很多不同的亮线,说明氢原子能发出很多不同频率的光,但它的光谱不是连续谱D .天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构,阴极射线是原子核内的中子转变为质子时产生的高速电子流 答案 C解析 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子电势能增大,原子能量增大,A 项错误.由E k =hν-W 0可知,只增加光强而不改变光的频率,光电子的最大初动能不变,B 项错误.原子核内的中子转变为质子时产生的高速电子流是β射线,不是阴极射线,D 项错误.7.一个静止的铀核,放在匀强磁场中,它发生一次α衰变后变为钍核,α粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动.某同学作出如图3所示运动径迹示意图,以下判断正确的是( )图3A .1是α粒子的径迹,2是钍核的径迹B .1是钍核的径迹,2是α粒子的径迹C .3是α粒子的径迹,4是钍核的径迹D .3是钍核的径迹,4是α粒子的径迹 答案 B解析 由动量守恒定律可知,静止的铀核发生α衰变后,生成的均带正电的α粒子和钍核的动量大小相等,但方向相反,由左手定则可知它们的运动轨迹应为“外切”圆,又R =m v Bq =p Bq ,在p 和B 相等的情况下,R ∝1q,因q 钍>q α,则R 钍<R α,故B 正确. 8.下表是按照密立根的方法进行光电效应实验时得到的某金属的遏止电压U c 和入射光的频率ν的几组数据.由以上数据应用Excel 描点连线,可得直线方程,如图4所示.图4则这种金属的截止频率约为( ) A .3.5×1014 Hz B .4.3×1014 Hz C .5.5×1014 Hz D .6.0×1014 Hz答案 B解析 由光电效应方程得eU c =hν-W 逸,U c =h e ν-W 逸e ,由题图知W 逸e =1.702 4,h e =0.397 31014,设这种金属的截止频率为ν0,则W 逸=hν0,解得ν0=W 逸h =1.702 4e h =1.702 4×10140.397 3Hz ≈4.3×1014 Hz ,选项B 正确,A 、C 、D 错误.9.关于微观粒子的波粒二象性的现象、理论和应用,下列说法中正确的是( ) A .光电效应现象中,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B .在研究石墨对X 射线的散射时,发现在散射的X 射线中,除了有与入射波长相同的成分外,还有波长小于入射波长的成分C .由不确定性关系Δx Δp ≥h可知,如果要更准确地确定粒子的位置,那么动量的测量一定会更不准确D .衍射现象对电子显微镜的影响要比对光学显微镜的影响小得多 答案 CD解析 根据爱因斯坦光电效应方程E k =hν-W 0知,光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系而不是正比关系,A 错误;在研究石墨对X 射线的散射时,发现在散射的X 射线中,除了有与入射波长相同的成分外,还有波长大于入射波长的成分,B 错误;在微观物理学中,不确定关系告诉我们不可能同时准确地知道粒子的位置和动量,C 正确;电子的德布罗意波长比可见光短很多,衍射现象对电子显微镜的影响要比对光学显微镜的影响小得多,D 正确.10.如图5所示,一群氢原子处于量子数n =3能级状态,下列说法正确的是( )图5A .氢原子向低能级跃迁时最多产生3种频率的光子B .用0.70 eV 的光子照射氢原子可使其跃迁C .用0.70 eV 动能的电子碰撞可使氢原子跃迁D .氢原子向低能级跃迁时电子动能增大,总能量减小 答案 ACD解析 一群氢原子处于n =3的能级状态,向低能级跃迁时最多产生3种频率的光子,选项A 正确;光子能量等于两能级的能量差时才能被氢原子吸收,选项B 错误;电子碰撞只能把其一部分能量传递给氢原子,因而电子的动能只要比氢原子的两能级的能量差大就可使氢原子跃迁,选项C 正确;氢原子向低能级跃迁,速度将增大,但向外辐射能量,总能量减小,选项D 正确.11.如图6所示,AB 为固定的光滑圆弧轨道,O 为圆心,AO 水平,BO 竖直,轨道半径为R ,将质量为m 的小球(可视为质点)从A 点由静止释放,在小球从A 点运动到B 点的过程中,小球(重力加速度为g )( )图6A .所受合力的冲量水平向右B .所受支持力的冲量水平向右C .所受合力的冲量大小为m 2gRD .所受重力的冲量大小为零 答案 AC解析 在小球从A 点运动到B 点的过程中,根据动量定理知I 合=m Δv ,Δv 的方向为水平向右,所以小球所受合力的冲量水平向右,即重力和支持力的合力的冲量水平向右,A 正确,B 错误;在小球从A 点运动到B 点的过程中,机械能守恒,故有mgR =12m v B 2,解得v B =2gR ,即Δv =2gR ,所以I 合=m 2gR ,C 正确;小球所受重力的冲量大小为I G =mgt ,大小不为零,D 错误.12.如图7所示,质量为m =245 g 的物块(可视为质点)放在质量为M =0.5 kg 的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4,质量为m 0=5 g 的子弹以速度v 0=300 m /s 沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g 取10 m/s 2,则在整个过程中( )图7A .物块和木板组成的系统动量守恒B .子弹的末动量大小为0.01 kg·m/sC .子弹对物块的冲量大小为0.49 N·sD .物块相对于木板滑行的时间为1 s 答案 BD解析 子弹射入物块的过程中,物块的动量增大,所以物块和木板组成的系统动量不守恒,故A 错误;选取向右为正方向,子弹射入物块过程,由动量守恒定律可得m 0v 0=(m 0+m )v 1,物块在木板上滑动过程,由动量守恒定律可得(m 0+m )v 1=(m 0+m +M )v 2,联立可得v 2=m 0v 0m 0+m +M=2 m/s ,所以子弹的末动量大小为p =m 0v 2=0.01 kg·m/s ,故B 正确;由动量定理可得子弹受到的冲量I =Δp =p -p 0=0.01 kg·m/s -5×10-3×300 kg·m/s =-1.49 kg·m/s =-1.49 N·s ,子弹与物块间的相互作用力大小始终相等,方向相反,所以子弹对物块的冲量大小为1.49 N·s ,故C 错误;对子弹和物块整体,由动量定理得-μ(m 0+m )gt =(m 0+m )(v 2-v 1),联立得物块相对于木板滑行的时间t =v 2-v 1-μg =1 s ,故D 正确.二、填空题(本题共2小题,共计12分)13.(6分)在快中子增殖反应堆中,使用的核燃料是239 94Pu ,裂变时释放出快中子,周围的238 92U吸收快中子后变成239 92U ,239 92U 很不稳定,经过两次β衰变后变成239 94Pu.已知1个239 92U 核的质量为m 1,1个239 94Pu 核的质量为m 2,1个电子的质量为m e ,真空中光速为c .(1)239 92U 的衰变方程是__________________________________________________;(2)239 92U 衰变成239 94Pu 释放的能量为__________________________________________________. 答案 (1)239 92U →239 94Pu +20-1e (2)(m 1-m 2-2m e )c 2 解析 (1)发生β衰变质量数不发生改变,根据电荷数守恒可知,其衰变方程为:239 92U →239 94Pu +2 0-1e ;(2)衰变过程中的质量亏损为: Δm =m 1-m 2-2m e根据质能方程有:ΔE =Δmc 2=(m 1-m 2-2m e )c 2.。
人教版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套
人教版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套含模块综合测试题,共4套第四章电磁感应(时间:50分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,第1~5小题中只有一个选项符合题意,第6~8小题中有多个选项符合题意,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图1所示,大圆导线环A中通有电流,方向如图所示,另在导线环所在的平面画一个圆B,它的一半面积在A环内,另一半面积在A环外。
则B圆内的磁通量()图1A.为零B.垂直纸面向里C.垂直纸面向外D.条件不足,无法判断解析:选B根据右手螺旋定则可知,A产生的磁场在A线圈内部垂直纸面向里,在外部垂直纸面向外,由于磁感线是闭合的曲线,所以A内部的磁感线一定比A外部的磁感线要密一些,所以B项正确。
2.如图2所示,a为圆形金属环,b为直导线,且b垂直环面穿过圆环中心()图2A.若直导线b中通入恒定电流,金属环a中会产生感应电流B.若直导线b中通入交变电流,金属环a中会产生感生电流C.若直导线b中通入恒定电流,同时让直导线b绕过圆环中心的水平轴在竖直平面内转动,金属环a中会产生感应电流D.以上三种说法均不对解析:选D产生感应电流的条件是闭合回路中磁通量发生变化,不管b中通入什么样的电流,穿过a 中的磁通量始终为0,D 对。
3.半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d ,如图3甲所示。
有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图乙所示。
在t =0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q 的静止微粒。
则以下说法正确的是( )图3A .第2秒内上极板为正极B .第3秒内上极板为负极C .第2秒末微粒回到了原来位置D .第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2 πr 2/d解析:选A 根据楞次定律,结合图像可以判断:在0~1 s 内,下极板为正极,上极板为负极;第2秒内上极板为正极,下极板为负极;第3秒内上极板为正极,下极板为负极;第4秒内上极板为负极,下极板为正极,故A 选项正确,B 选项错误。
人教版高中物理选修3-2高二下半期考试.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理重庆市南开中学2017届高二下半期考试物理试卷(考试时间:120分钟 总分:150分)第一部分 选择题 (共64分)一、单选题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.下列有关物理学史的说法中正确的是A .查德威克发现了中子B .玛丽·居里最先发现天然放射现象C .卢瑟福在对阴极射线的研究中发现了电子D .密里根为解释光电效应的实验规律提出了光子说2.有关衰变和三种射线的说法,正确的是A .B 射线来自核外电子B .放射性元素的半衰期与外界的温度无关C .放射性元素与别的元素形成化合物后不再具有放射性D .α、β和γ三种射线中,α射线的穿透能力最强,γ射线电离能力最弱3.下列说法正确的是A .康普顿效应表明光具有波动性B .阴极射线管和光电管产生电子的原理是相同的C .天然放射现象的发现揭开了人类研究原子核结构的序幕D .不确定性关4h x p π∆∆≥只因技术所限,随着科技发展,微观粒子的动量和位置可同时确定 4.关于光的波粒二象性和物质波的理解,正确的是A .单个光子只有粒子性,光子的相互作用产生波动性B .光在传播时是波,而与物质相互作用时就变成粒子C .利用晶体做电子束衍射实验,证实了电子的波动性D .速度相等的电子和质子,电子的物质波波长小5.下列说法中正确的是A .利用云室、气泡室能探测射线是因为射线能使荧光物质产生荧光B .利用放射性同位素作为示踪原子可以破坏癌细胞C .黑体辐射电磁波的强度按波长分布与黑体的温度、材料及其表面状况有关D .普朗克在对黑体辐射的研究中提出了能量子假说6.下列有关核反应、核能和核电站的说法中正确的是A .由2E mc ∆=∆可知,核反应过程如果有质量亏损,则能量不守恒B .铀块的大小是链式反应能否进行的重要因素C .裂变核反应堆中,通常用镉棒让快中子减速D .重核裂变比轻核聚变产能效率高7.某放射性元素经过11.4天之后有八分之七的原子核发生了衰变,该元素的半衰期为A .11.4天B .7.6天C .5.7天D .3.8天8.卢瑟福通过α粒子散射实验,判断出原子中心有一个很小的核,并由此提出了原子的核式结构学说.如图所示的平面示意图中①、③两条线分别表示两α粒子的运动轨迹,则对于另一沿②所示方向射向原子核的α粒子,其可能的运动轨迹是A .轨迹aB .轨迹bC .轨迹cD .轨迹d9.如图所示,静止在光滑水平面上的小车质量为M 固定在小车上的杆用长为l 的轻绳与质量为m 的小球相连,将小球拉至水平右端后放手,则小车向右移动的最大距离为A .ml M m + B .Ml M m + C .2ml M m + D .2Ml M m+ 10.从N 是两种原子序数大于83的放射性元素,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 表示α粒子、β粒子以及两反冲核的运动轨迹;则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11.“滴水穿石”蕴藏着深刻的物理原理,某同学洗手后未拧紧水龙头,细小的水流从水龙头流出.已知水龙头离地高度h ,水的流量为Q(单位时间流出水的体积)、密度为ρ.水从龙头流出后做自由落体运动,落地后不反溅,重力加速度为g .则水龙头下方地面因水流撞击而承受的压力为A .2Q gh ρB .2h Q g ρC .2Qgh ρD .2h Q gρ12.固定在水平面上的竖直轻弹簧,上端与质量为M 的物块B 相连,整个装置处于静止状态时,物块B 位于P 处,如图所示.另有一质量为m 的物块C 从Q 处自由下落,C 与B 相碰撞后立即具有相同的速度(但不与B 粘连),之后B 、C 一起运动,将弹簧进一步压缩后,物块B 、C 被反弹.已知P 、Q 间距离为h ,则下列结论中正确的是A .B 、C 被反弹过程中,物块C 与B 在P 处分离B .B 、C 被反弹过程中,物块B 在P 处的动能最大C .在压缩弹簧过程中,弹簧对物体始终做负功,B 、C 的动能一直减小D .全过程损失的机械能为mMgh M m+ 二、双选题(本题包括4小题.每小题4分,共16分.每小题给出的四个选项中,只有两个选项是正确的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)13.如图所示为原子核的核子平均质量m 与核子数的关系图像,其中核子数为56的Fe 原子的核子平均质量最小,请结合图像判断:下列说法正确的是 A .A 核分裂成B 核和C 核,释放能量B .E 核和F 核结合成D 核,吸收能量C .A 核的比结合能大于B 核的比结合能D .Fe 是比结合能最大的元素14.如图所示,足够长的木板置于光滑水平面上,小物块放在木板左端.在木板与物块同时以大小为v 0的初速度沿相反方向运动并直至最终共速的过程中(已知木板和物块质量分别为M 和m ,且M>m)A .物块的动量先减小,后增大B .木板的动量先减小,后增大C .摩擦力对物块先做负功后做正功D .物块与木板系统的动能先减小后增大15.下图所示是“牛顿摆”装置,5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上,5根轻绳互相平行,5个钢球彼此紧密排列,球心等高.用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球.当把小球1向左拉起一定高度,如图甲所示。
人教版 高中物理 选修3-3 寒假复习题含答案(解析版)
人教版高中物理选修3-3 寒假复习题含答案(解析版)本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示,上、下两个广口瓶中分别装有密度较小的H2和密度较大的N2,中间用玻璃板隔开,抽去玻璃板后()A.N2向上方扩散,H2不会向下方扩散B.N2不会向上方扩散,H2向下方扩散C.N2和H2将同时向上和向下扩散D.当两种气体分布均匀后,N2分子就不会由下向上运动了【答案】C【解析】扩散现象是指不同物质的分子彼此进入对方的现象,所以,抽去玻璃板后,N2和H2将同时向上和向下扩散.故选项C正确,选项A、B错.当两种气体分布均匀后,分子仍在做热运动,故选项D错.2.在天气预报中,有“降水概率预报”,例如预报“明天降水概率为85 %”,这是指().A.明天该地区有85 %的地区降水,其他15 %的地区不降水.B.明天该地区约有85 %的时间降水,其他时间不降水.C.气象台的专家中,有85 %的人认为会降水,另外15 %的专家认为不降水.D.明天该地区降水的可能性为85 %【答案】D【解析】3.如图所示的容器中,A、B中各有一个可自由移动的活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压恒定,A、B的底部由带阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热.打开阀门前,A中水面比B中水面高,打开阀门后,A中的水逐渐向B中流,最后达到同一高度,在这个过程中()A.大气压力对水做功,水的内能增加B.水克服大气压力做功,水的内能减少C.大气压力对水不做功,水的内能不变D.大气压力对水不做功,水的内能增加【答案】D【解析】打开阀门K稳定后,容器A、B中的水面相平,相当于题图乙中画斜线部分的水从A移到B,这部分水的重力势能减少了,即重力对水做了功,同时大气压力对A容器中的水做正功为p0S A h A,对B容器中的水做负功为p0S B h B,因为两部分水的体积相等,所以大气压力对水做的总功为零.由于容器绝热,系统与外界之间没有热交换,而重力对系统做正功,故水的内能增加.4.下列自然资源属可再生的一组是()①红树林②煤炭③沙漠④磷⑤石油⑥地下水⑦潮汐能⑧草场A.①②③B.③④⑥C.⑥⑦⑧D.③⑤⑦【解析】下列自然资源属可再生的一组是⑥地下水⑦潮汐能⑧草场。
[精品]新人教版高中物理选修3-3综合复习测试卷及答案
新课标人教版选修3-3综合复习测试卷注意事项:1本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分第Ⅰ卷为选择题,48分; 第Ⅱ卷为非选择题,72分;全卷满分120分,考试时间为100分钟;2考生务必将班级、姓名、号写在相应的位置上第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(本题包括12个小题,每小题4分,共48分每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不选的不得分)1下列说法中正确的是()A.温度是分子平均动能的标志 B.物体的体积增大时,分子势能一定增大.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小D.利用阿伏伽德罗常和某种气体的密度,就一定可以求出该种气体的分子质量2.如图1所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F >0为斥力,F<0为引力,、b、c、d为轴上四个特定的位置,现把乙分子从处由静止释放,则()图1A .乙分子由到b 做加速运动,由b 到c 做减速运动B .乙分子由到c 做加速运动,到达c 时速度最大.乙分子由到c 的过程,动能先增后减D .乙分子由b 到d 的过程,两分子间的分子势能一直增加3.若以M 表示水的摩尔质量,V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状态下水蒸气的密度,A N 为阿伏加德罗常,、v分别表示每个水分子的质量和体积,下面是四个关系式,正确的是:( )A .A V N m ρ=B .A M N v ρ= .AM m N = D .A V v N = 4.关于液体和固体,以下说法正确的是 ( )A .液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强B .液体分子同固体分子一样,也是密集在一起的.液体分子的热运动没有固定的平衡位置 D .液体的扩散比固体的扩散快5甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体,已知甲、乙容器中气体的压强分别为 甲p 、 乙p ,且 甲p < 乙p ,则( )A .甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度B .甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度.甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能D .甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能6.如图2所示,两个相通的容器P 、Q 间装有阀门K ,P 中充满气体,Q 为真空,整个系统与外界没有热交换.打开阀门K 后,P 中的气体进入Q 中,最终达到平衡,则 ( )A.气体体积膨胀对外做功,内能减小,温度降低 B.气体对外做功,内能不变,温度不变 C.气体不做功,内能不变,温度不变,压强减小D. Q 中气体不可能自发地全部退回到P 中7恒温的水池中,有一气泡缓慢上升,在此过程中,气泡的体积会逐渐增大,不考虑气泡内气体分子势能的变,下列说法中正确的是 ( )A .气泡内的气体对外界做功B .气泡内的气体内能增加.气泡内的气体与外界没有热传递 D .气泡内气体分子的平均动能保持不变8.如图3所示,某同将空的薄金属筒开口向下压入水中.设水温均匀且恒定,筒内空气无泄漏,不计气体分子间相互作用,则被掩没的金属筒在缓慢下降过程中,筒内空气体积减小 ( )A 从外界吸热B 内能增大向外界放热 D 内能减小9.一定质量的想气体,初始状态为p 、V 、T 。
人教版高中物理选修3-3(2018-2022)高考物理真题及其答案
人教版高中物理选修3-3(2018-2022)高考物理真题专项汇编卷 (全国卷)1.【2022全国甲】[物理——选修3-3](1)一定量的理想气体从状态a 变化到状态b ,其过程如p T -图上从a 到b 的线段所示。
在此过程中________。
A.气体一直对外做功B.气体的内能一直增加C.气体一直从外界吸热D.气体吸收的热量等于其对外做的功E.气体吸收的热量等于其内能的增加量(2)如图,容积均为0V 、缸壁可导热的A B 、两汽缸放置在压强为0P 、温度为0T 的环境中;两汽缸的底部通过细管连通,A 汽缸的顶部通过开口C 与外界相通;汽缸内的两活塞将缸内气体分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分,其中第Ⅱ、Ⅲ部分的体积分别为018V 和014V 。
环境压强保持不变,不计活塞的质量和体积,忽略摩擦。
(i )将环境温度缓慢升高,求B 汽缸中的活塞刚到达汽缸底部时的温度;(ii )将环境温度缓慢改变至02T ,然后用气泵从开口C 向汽缸内缓慢注入气体,求A 汽缸中的活塞到达汽缸底部后,B 汽缸内第Ⅳ部分气体的压强。
2.【2022全国乙】[物理——选修3-3](1)一定量的理想气体从状态a 经状态b 变化到状态c ,其过程如T V -图上的两条线段所示,则气体在________。
A.状态a 处的压强大于状态c 处的压强B.由a 变化到b 的过程中,气体对外做功C.由b 变化到c 的过程中,气体的压强不变D.由a 变化到b 的过程中,气体从外界吸热E.由a 变化到b 的过程中,从外界吸收的热量等于其增加的内能(2)如图,一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成,汽缸中活塞I 和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体,两活塞用一轻质弹簧连接,汽缸连接处有小卡销,活塞Ⅱ不能通过连接处。
活塞I 、Ⅱ的质量分别为2m m 、,面积分别为2S S 、,弹簧原长为l 。
初始时系统处于平衡状态,此时弹簧的伸长量为0.1l ,活塞I 、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等,两活塞间气体的温度为0T 。
【精品试卷】人教版高中物理选修3-5章末检测17复习专用试卷
高中物理学习材料(精心收集**整理制作)章末检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题6分,共72分)1.有关经典物理学中的粒子,下列说法正确的是().A.有一定的大小,但没有一定的质量B.有一定的质量,但没有一定的大小C.既有一定的大小,又有一定的质量D.有的粒子还有一定量的电荷解析根据经典物理学关于粒子的理论定义得C、D正确.答案CD2.用单色光做双缝干涉实验,P处为亮纹,Q处为暗纹,现在调整光源和双缝,使光子一个一个通过双缝,则通过的某一光子().A.一定到达P处B.不能到达Q处C.可能到达Q处D.都不正确解析单个光子的运动路径是不可预测的,只知道落在P处的概率大,落在Q处的概率小,因此,一个光子从狭缝通过后可能落在P处,也可能落在Q处.答案 C3.已知使某金属产生光电效应的极限频率为νc,则().A.当用频率为2νc的单色光照射该金属时,一定能产生光电子B.当用频率为2νc的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hνc C.当照射光的频率ν大于νc时,若ν增大,则逸出功增大D.当照射光的频率ν大于νc时,若ν增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍解析当用频率为2νc的单色光照射该金属时,由于2νc大于该金属的极限频率,所以一定能发生光电效应,产生光电子,选项A正确;根据爱因斯坦光电效应方程12m ev2=hν-W0,当入射光的频率为2νc时,发射的光电子的最大初动能为2hνc-hνc=hνc,选项B正确;当入射光的频率由2νc增大一倍变为4νc时,发射的光电子的最大初动能为4hνc-hνc=3hνc,显然不是随着增大一倍,选项D错误;逸出功是金属本身对金属内电子的一种束缚本领的体现,与入射光的频率无关,选项C错误.答案AB4.关于光电效应,下列说法正确的是().A.极限频率越大的金属材料逸出功越大B.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小D.入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多解析由爱因斯坦光电效应方程12m v2=hν-hν可知,极限频率越大,逸出功越大,A正确;低于极限频率的光,无论强度多大,照射时间多长,都不可能产生光电效应,B错误;光电子的最大初动能还与照射光光子的频率有关,C错误;光强E=nhν,光强一定时,当频率变大时,光子数反而变少,光电子数变少,D错误.答案 A5.下列物理现象的发现从科学研究的方法来说,属于科学假说的是().A.安培揭示磁现象电本质B.爱因斯坦由光电效应的实验规律提出光子说C.探究加速度与质量和外力的关系D.建立质点模型解析探究加速度与质量和外力关系用的是控制变量法;建立质点模型是理想化方法;安培提出分子电流假说揭示了磁现象电本质;爱因斯坦提出光子说成功解释光电效应用的是科学假说.答案AB6.用两束频率相同,强度不同的紫外线分别照射两种相同金属的表面,均能产生光电效应,那么().A.两束光的光子能量相同B.两种情况下单位时间内逸出的光电子个数相同C.两种情况下逸出的光电子的最大初动能相同D.两种情况下逸出的光电子的最大初动能不同解析由E=hν和E k=hν-W知两束光的光子能量相同,照射金属得到的光电子最大初动能相同,故A、C对,D错;由于两束光强度不同,逸出光电子个数不同,故B 错.答案AC图17.所谓黑体是指能全部吸收入射的电磁波的物体.显然,自然界不存在真正的黑体,但许多物体在某些波段上可近似地看成黑体.如图1所示,用不透明的材料制成的带小孔的空腔,可近似地看作黑体.这是利用了().A.控制变量法B.比值法C.类比法D.理想化方法解析黑体实际上是一种物理模型,把实际物体近似看作黑体,用到的自然是理想化方法,D对.答案 D8.下列对光电效应的解释正确的是().A.金属内的每个电子要吸收一个或一个以上的光子,当它积累的能量足够大时,就能逸出金属B.如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功,便不能发生光电效应C.发生光电效应时,入射光越强,光子的能量就越大,光电子的最大初动能就越大D.由于不同金属的逸出功是不同的,因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不同解析按照爱因斯坦光子说,光子的能量是由光的频率决定的,与光强无关,入射光的频率越大,发生光电效应时产生的光电子的最大初动能越大.但要使电子离开金属,需使电子具有足够的动能,而电子增加的动能只能来源于照射光的光子能量,但电子只能吸收一个光子,不能吸收多个光子,因此只要光的频率低,即使照射时间足够长,也不会发生光电效应.从金属中逸出时,只有在从金属表面向外逸出的电子克服原子核的引力所做的功才最小,这个功称为逸出功,不同金属逸出功不同.故以上选项正确的有B、D.答案BD9.电子的运动受波动性的支配,对于氢原子的核外电子,下列说法不正确的是().A.氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它们在原子中的位置B.电子绕核运动时,可以运用牛顿运动定律确定它的轨道C.电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的D.电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置解析微观粒子的波动性是一种概率波,对应微观粒子的运动,牛顿运动定律已经不适用了,所以氢原子的核外电子不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置,电子的“轨道”其实是没有意义的,电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置,综上所述C、D正确.答案 CD图210.在做光电效应的实验时,某金属被光照射发生了光电效应,实验测得光电子的最大初动能E k 与入射光的频率ν的关系如图2所示,由实验图象可求出( ).A .该金属的极限频率和极限波长B .普朗克常量C .该金属的逸出功D .单位时间内逸出的光电子数解析 金属中电子吸收光子的能量为hν,根据爱因斯坦光电效应方程有E k =hν-W 0.任何一种金属的逸出功W 0一定,说明E k 随ν的变化而变化,且是线性关系,所以直线的斜率等于普朗克常量,直线与横轴的截距OA 表示E k =0时频率ν0,即金属的极限频率.根据hν0-W 0=0,求得逸出功W 0=hν0,也可求出极限波长λ0=c ν0=hc W 0.由图象不能知道单位时间内逸出的光子数,A 、B 、C 对,D 错.答案 ABC11.2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家,以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化.他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点.下列与宇宙微波背景辐射的黑体谱相关的说法中正确的是 ( ).A .微波是指波长在10-3 m 到10 m 之间的电磁波B .微波和声波一样都只能在介质中传播C .黑体的热辐射实际上是电磁辐射D .普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说解析 微波是指波长在10-3 m 到10 m 之间的电磁波,可以在真空中传播;声波是机械波,只能在介质中传播,选项A正确、B错误.黑体的热辐射实际上是通过电磁波的`形式向外辐射电磁能量,选项C正确.普朗克在研究黑体的热辐射问题时提出了能量子假说:辐射黑体分子、原子的振动可看做谐振子,这些谐振子可以发射和吸收辐射能,但是这些谐振子只能处于某些分立的状态,在这些状态中,谐振子的能量并不像经典物理学所允许的可具有任意值,选项D正确.答案ACD12.在自然生态系统中,蛇与老鼠等生物通过营养关系构成食物链,在维持生态平衡方面发挥着重要作用.蛇是老鼠的天敌,它通过接收热辐射来发现老鼠的存在.假设老鼠的体温约为37 ℃,它发出的最强的热辐射的波长为λmax,根据热辐射理论,λmax 与辐射源的绝对温度T的关系近似为λmax T=2.90×10-3 m·K.则老鼠发出的最强的热辐射的波长为().A.7.8×10-5 m B.9.4×10-6 mC.1.16×10-4 m D.9.7×10-8 m解析体温为37 ℃时,热力学温度T=310 K,根据λmax T=2.90×10-3 m·K,得λmax=2.90×10-3310m=9.4×10-6 m.答案 B二、非选择题(本题共4小题,共28分)图313.(4分)1924年,法国物理学家德布罗意提出,任何一个运动着的物体都有一种波与它对应.1927年,两位美国物理学家在实验中得到了电子束通过铝箔时的衍射图案,如图3所示.图中,“亮圆”表示电子落在其上的________大,“暗圆”表示电子落在其上的________小.答案概率概率14.(6分)已知运动的微小灰尘质量为m=10-10 kg,假设我们能够测定它的位置准确到10-6 m,则它的速度的不准确量为________m/s.解析由不确定性关系ΔpΔx≥h4π,得Δv≥h4πm·Δx,代入数据得Δv≥5×10-19 m/s.答案5×10-19 m/s15.(6分)X射线管中阳极与阴极间所加电压为3×104 V,电子加速后撞击X射线管阴极产生X射线,则X射线的最短波长为________.(电子电荷量e=1.6×10-19 C,电子初速度为零)解析X射线光子最大能量hν=eU,即h cλ=eU,λ=hceU=4.1×10-11 m.答案 4.1×10-11 m16.(12分)(12分)(2012·江苏卷,12C)A、B两种光子的能量之比为2∶1,它们都能使某种金属发生光电效应,且所产生的光电子最大初动能分别为E A、E B.求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功.光子能量ε=hν,动量p=hλ,且ν=cλ,得p=εc,则p A∶p B=2∶1,A照射时,光电子的最大初动能E A=εA-W0,同理,E B=εB-W0,又εA∶εB=2∶1,联立解得W0=E A-2E B.答案2∶1E A-2E B。
最新人教版高中物理选修3-1复习试题及答案全套
最新人教版高中物理选修3-1复习试题及答案全套章末综合测评(一)(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分.在每小题给出的四个选项中第1~7题只有一项符合题目要求.第8~12题有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得零分.)1.下列说法正确的是()A.电荷放在电势高的地方,电势能就大B.正电荷在电场中某点的电势能,一定大于负电荷在该点具有的电势能C.无论是正电荷还是负电荷,克服电场力做功它的电势能都增大D.电场强度为零的点,电势一定为零C[电势能的大小与电荷的电性有关,正电荷放在电势高的地方,电势能大,而负电荷放在电势高的地方,电势能小,故A错误;正电荷在电场中电势大于零的点,其电势能一定大于负电荷在该点具有的电势能;而正电荷在电场中电势小于零的点,其电势能一定小于负电荷在该点具有的电势能,故B错误;只要克服电场力做功,电荷的电势能一定增大,与电荷的电性无关,故C正确;电场强度与电势无关,可知电场强度为零的点,电势不一定为零,故D错误.] 2.如图1所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中不正确的是()图1A.两端的感应电荷越来越多B.两端的感应电荷是同种电荷C.两端的感应电荷是异种电荷D.两端的感应电荷的电荷量相等B[由于导体内有大量可以自由移动的电子,当它慢慢靠近带负电的球P 时,由于同种电荷相互排斥,导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端,靠近P 的一端带上了正电荷,远离P的一端带上了等量的负电荷.导体离球P距离越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多.]3.如图2所示,曲线为电荷在匀强电场中的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,则下列说法正确的是()图2A.电荷在b点的电势能大于在a点的电势能B.电荷在a、b两点的电势能相等C.该电场的方向水平向左D.b点的电势高于a点的电势A[由电荷运动轨迹可以确定电荷所受电场力水平向左,a到b过程中,电场力与速度所成的角度为钝角,则电场力做负功,电势能增大,则电荷在b点的电势能大于在a点的电势能,故A正确,B错误;由于不知道电荷的电性,所以不能确定电场线的方向,同时也就不能确定电势的高低,故C、D错误.]4.在匀强电场中,有一质量为m,带电量为q的带电小球静止在O点,然后从O点自由释放,其运动轨迹为一直线,直线与竖直方向的夹角为θ,如图3所示,那么关于匀强电场的场强大小的下列说法中正确的是()图3A.唯一值是mg tan θq B.最大值是mg tan θqC .最小值是mg sin θqD .不可能是mg qC [带电小球受到电场力与重力作用,小球沿合力方向做加速直线运动,根据图示位置可确定电场力的方向,小球在重力和电场力的共同作用下做加速直线运动,当电场力的大小与重力沿合力的垂直方向分力相等时,电场力最小,即qE =mg sin θ,故E =mg sin θq ;故选C.]5.某带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点,电场线、粒子在A 点的初速度及运动轨迹如图4所示,可以判定( )图4A .粒子在A 点的加速度大于它在B 点的加速度B .粒子在A 点的动能小于它在B 点的动能C .粒子在A 点的电势能小于它在B 点的电势能D .A 点的电势低于B 点的电势B [由电场线分布可知, E A <E B, 故带电粒子在B 点的加速度较大,A 错.由粒子的运动轨迹可知,静电力做正功, 粒子的电势能减少,动能增加,B 对,C 错.由于沿电场线方向电势降低,所以φA >φB ,D 错.]6.在真空中,上、下两个区域均有竖直向下的匀强电场,其电场线分布如图5所示,有一带负电的粒子从上边区域沿一条电场线以速度v 0匀速下落,并进入下边区域(该区域的电场范围足够广),在下列速度—时间图象中,符合粒子在电场内运动情况的是(以v 0方向为正方向)( )图5A B C DC[电场线在下边区域密,即下边区域场强大,故粒子在上边区域向下匀速运动,进入下边区域后,先做匀减速运动至速度减为零,接着向上做匀加速运动,越过边界后以速度-v0在上边区域再次做匀速运动.]7.如图6所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点.由O点静止释放的电子恰好能运动到P点.现将C 板向右平移到P′点,则由O点静止释放的电子()图6A.运动到P点返回B.运动到P和P′点之间返回C.运动到P′点返回D.穿过P′点A[设AB、BC间的电场强度分别为E1、E2,间距分别为d1和d2,电子由O点运动到P点的过程中,据动能定理得:eE1d1-eE2d2=0 ①当C板向右平移后,BC板间的电场强度E′2=U′d′2=QC′d′2=QεS4πkd′2·d′2=4πkQεS,BC板间的电场强度与板间距无关,大小不变.第二次释放后,设电子在BC间移动的距离为x,则eE1d1-eE2x=0-0 ②比较①②两式知,x =d 2,即电子运动到P 点时返回,选项A 正确.]8.如图7所示的U -x 图象表示三对平行金属板间电场的电势差与场强方向上距离的关系.若三对金属板的负极板接地,图中x 均表示到正极板的距离,则下述结论中正确的是( )图7A .三对金属板正极电势的关系φ1>φ2>φ3B .三对金属板间场强大小有E 1>E 2>E 3C .若沿电场方向每隔相等的电势差值作一等势面,则三个电场等势面分布的关系是1最密,3最疏D .若沿电场方向每隔相等距离作一等势面,则三个电场中相邻等势面差值最大的是1,最小的是3BCD [通过U -x 图象分析可得,三对金属板的板间电势差相同,又因为金属板的负极板都接地,所以三个正极板的电势相等,A 错误.又因为板间距离不同,由E =U AB d 可得E 1>E 2>E 3,B 正确.每隔相等的电势差值作一等势面,由d =U AB E 可得,场强越大,等势面间距越小,分析得等势面分布的关系是1最密,3最疏,C 正确.沿电场方向每隔相等距离作一等势面,由U AB =Ed 可得,场强越大,电势差越大,分析得相邻等势面差值最大的是1,最小的是3,D 正确.]9.如图8所示是两个等量异种点电荷,周围有1、2、3、4、5、6各点,其中1、2之间距离与2、3之间距离相等,2、5之间距离与2、6之间距离相等.两条虚线互相垂直且平分,那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是( )图8A.1、3两点电场强度相同B.5、6两点电场强度相同C.4、5两点电势相同D.1、3两点电势相同ABC[两个等量异种点电荷的中垂线是等势线,所以2、4、5、6的电势相等,C正确;顺着电场线的方向电势降低,1、3电势不相等,D错误;1、2之间距离与2、3之间距离相等,由场强的矢量合成可以知道1、3两点电场强度相同,A正确;2、5之间距离与2、6之间距离相等,由场强的矢量合成得5、6两点电场强度相同,B正确.]10.空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图9所示,x轴上两点B、C的电场强度在x方向上的分量分别是E Bx、E Cx,下列说法中正确的有()图9A.E Bx的大小大于E Cx的大小B.E Bx的方向沿x轴正方向C.电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功AD[在φ-x图中,图象斜率的绝对值表示场强大小.结合题中图象特点可知E Bx>E Cx,E Ox=0,故A对,C错.根据电场中沿着电场线的方向电势逐渐降低可知E Bx沿x轴负方向,B项错.负电荷在正x轴上受电场力沿x轴负向,在负x轴上受电场力沿x轴正向,故可判断负电荷从B移到C的过程中,电场力先做正功后做负功,D项正确.]11.如图10所示,在两等量异种点电荷产生的电场中,abcd是以两点电荷连线中点O为对称中心的菱形,a、c在两电荷的连线上,下列判断正确的是()图10A.a、b、c、d四点的电场强度的方向相同B.a、b、c、d四点的电势相同C.a、b两点间的电势差等于c、d两点间的电势差D.将正试探电荷由b沿ba及ad移到d点的过程中,试探电荷的电势能先增大后减小AD[根据等量异种电荷电场线的特点可知,a、b、c、d四点的电场强度方向都向右,A正确;沿着电场线方向电势逐渐降低,中垂线上各点电势为零,连线上的a点电势高于c点电势,B错误;a、b两点间的电势差等于a、O两点间的电势差,c、d两点间的电势差等于c、O两点间的电势差,所以U aO=-U cO,C错误;将正试探电荷由b沿ba及ad移到d点的过程中,电场力先做负功,后做正功,所以电势能先增大后减小,D正确.]12.如图11所示,三个质量相同,带电荷量分别为+q、-q和0的小液滴a、b、c,从竖直放置的两板中间上方由静止释放,最后从两板间穿过,轨迹如图所示,则在穿过极板的过程中()图11A.电场力对液滴a、b做的功相同B .三者动能的增量相同C .液滴a 电势能的增加量等于液滴b 电势能的减小量D .重力对三者做的功相同AD [此题考查带电粒子在电场中的受力运动及能量变化规律,因a 、b 带电荷量相等,所以穿过两板时电场力做功相同,电势能增加量相同,A 对,C 错;c 不带电,不受电场力作用,由动能定理,三者动能增量不同,B 错;a 、b 、c 三者穿出电场时,由W G =mgh 知,重力对三者做功相同,D 对.]二、非选择题(本题共4小题,共40分)13.(8分) 将一个电量为-2×10-9 C 的点电荷从电场中的N 点移动到M 点, 需克服电场力做功1.4 × 10-8 J ,求:(1)N 、M 两点间的电势差U NM 为多少?(2)若将该电荷从M 移到N ,电场力做什么功?U MN 为多少?【解析】 (1)由题意可知,将点电荷从N 移动到M 点,电场力做负功,即W NM =-1.4×10-8 J ,根据公式U NM =W NM q =-1.4×10-8-2×10-9=7 V . (2)当点电荷从M 移到N 点时,电场力做正功.根据电势差之间的关系有: U MN =-U NM =-7 V .【答案】 (1)7 V (2)正功 -7 V14. (10分)在一个点电荷Q 的电场中,Ox 坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A 、B 两点的坐标分别为2.0 m 和5.0 m .已知放在A 、B 两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x 轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系如图12所示中的直线A 、B 所示,放在A 点的电荷带正电,放在B 点的电荷带负电.求:图12(1)B点的电场强度的大小和方向;(2)试判断点电荷Q的电性,并确定点电荷Q的位置坐标. 【解析】(1)由题图可得B点电场强度的大小E B=Fq=2.5 N/C.因B点的试探电荷带负电,而受力指向x轴的正方向,故B点场强的方向沿x轴的负方向.(2)因A点的正电荷受力和B点的负电荷受力均指向x轴的正方向,故点电荷Q位于A、B两点之间,带负电.设点电荷Q的坐标为x,则E A=k Q(x-2)2,E B=k Q(5-x)2.由题图可得E A=40 N/C,解得x=2.6 m.【答案】(1)2.5 N/C沿x轴的负方向(2)负电2.6 m15. (10分)如图13所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球P,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布.),现将小球P从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球P向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v.已知MN与AB 之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g.求:图13(1)C 、O 间的电势差U CO ;(2)O 点处的电场强度E 的大小;(3)小球P 经过与点电荷B 等高的D 点时的速度.【解析】 (1)根据动能定理则,从C 到Omgd +qU CO =12m v 2则U CO =m v 2-2mgd 2q. (2)A 点和B 点在O 点的电场强度均为E =k Q r 2,其中r =AO =BO =2d ,所以E =k Q 2d 2,根据对称性可知,两点电荷场强在水平方向的分场强抵消,合场强为:E 合=2E ·cos 45°=2kQ 2d 2.(3)从C 到D 点,由于电场线的对称性,U CD =2U CO ,则根据动能定理有:mg 2d +2qU CO =12m v 2D ,所以v D =2v .【答案】 (1)m v 2-2mgd 2q (2)2kQ 2d 2 (3)2v16. (12分)如图14所示,在绝缘水平面上,相距为L 的A 、B 两处分别固定着两个带电量相等的正电荷,a 、b 是AB 连线上的两点,其中Aa =Bb =L /4,O 为AB 连线的中点,一质量为m 、带电荷量为+q 的小滑块(可以看作质点)以初动能E 0从a 点出发,沿直线AB 向b 点运动,其中小滑块第一次经过O 点的动能为初动能的n 倍(n >1),到达b 点时动能恰好为零,小滑块最终停在O 点,求:图14(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数;(2)O 、b 两点间的电势差U O b ;(3) 小滑块运动的总路程.【解析】 (1)因为+q A =+q B ,a 、b 以中点O 对称,所以U ab =0.滑块由a 到b 的过程,根据动能定理:qU ab -μmg L 2=-E 0,所以μ=2E 0mgL .(2)对小滑块由O 到b 的过程,根据动能定理:qU Ob -μmg L 4=-nE 0, U Ob =14μmgL -nE 0q =(1-2n )E 02q. (3)U aO =-U Ob =(2n -1)E 02q, 小滑块从a 点开始,最终停在O 点,根据动能定理qU aO -μmgs =-E 0,s =qU aO +E 0μmg =(2n +1)L 4. 【答案】 (1)2E 0mgL (2) (1-2n )E 02q (3)(2n +1)L 4章末综合检测(二)(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4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6~10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的2分,有选错的得零分.)1.某同学用伏安法测小灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如图1所示的电路,接通电源后,可能出现的情况是()图1A.电流表被烧坏B.电压表被烧坏C.小灯泡被烧坏D.小灯泡不亮D[由于电压表的内阻很大,所以电路中的电流很小,电压表、电流表、灯泡都不会被烧坏,但灯泡不亮,D正确.]2.两个相同的电阻R,当它们串联后接在电动势为E的电源上,通过一个电阻的电流为I;若将它们并联后仍接在该电源上,通过一个电阻的电流仍为I,则电源的内阻为()A.4R B.RC.R2D.无法计算B[当两电阻串联接入电路中时I=E2R+r,当两电阻并联接入电路中时I=E R2+r ×12,由以上两式可得r=R,B正确.]3.两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中,A的长度为L,直径为d;B的长度为2L,直径为2d,那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为()A.Q A∶Q B=1∶1 B.Q A∶Q B=2∶1C.Q A∶Q B=1∶2 D.Q A∶Q B=4∶1B[直径比为1∶2,则横截面积比为1∶4,根据电阻定律R=ρlS,知电阻之比为2∶1,根据Q=I2Rt,电流相等,则热量之比为2∶1.故选B.]4.如图2所示,A灯与B灯电阻相同,当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时,两灯的变化是()图2A.A灯变亮,B灯变亮B.A灯变暗,B灯变亮C.A灯变暗,B灯变暗D.A灯变亮,B灯变暗C[当变阻器的滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,根据串、并联电路特点可知电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可得干路电流I增大,内电压增大,路端电压U减小,A灯两端电压减小,亮度变暗;另一支路电流I′=I -I A增大,R1两端电压U1=I′R1增大,故R与B灯的并联支路电压U B=U-U1减小,B灯变暗,C正确.]5.某一网络电路中的部分电路如图3所示,已知I=3 A,I1=2 A,R1=10 Ω,R2=5 Ω,R3=30 Ω,则下列结论正确的是()图3A.通过R3的电流为0.5 A,方向从a→bB.通过R3的电流为0.5 A,方向从b→aC.通过电流表的电流为0.5 A,电流表“+”接线柱在右边D.通过电流表的电流为1.5 A,电流表“+”接线柱在左边B[R1两端的电压U1=I1R1=2×10 V=20 V;R2两端的电压U2=I2R2=(3-2×5) V=5 V,所以R3两端的电势差U ab=U2-U1=5 V-20 V=-15 V,b点电势高,电流由b→a,I3=|U ab|R3=0.5 A,A错误,B正确;电流表中的电流方向应该向右,大小I A=I2-I3=0.5 A,C、D均错误.]6.如图4所示,U-I图线上,a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,b点α=β,则下列说法中正确的是()图4A.在b点时,电源有最大输出功率B.在b点时,电源的总功率最大C.从a到b时,β角增大,电源的总功率和输出功率都将增大D.从b到c时,β角增大,电源的总功率和输出功率都将减小AD[在b点α=β说明此时外电阻R等于内阻,电源有最大输出功率,A 对;电源总功率P总=IE,则电流越大,总功率越大,B、C错,D正确.] 7.在如图5甲所示的电路中,电源的电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,当开关闭合后,下列说法中正确的是()甲乙图5A.L1中的电流为L2中的电流的2倍B.L1的电阻为12 ΩC.L1消耗的电功率为0.75 WD.L2消耗的电功率为0.375 WBC[L1两端电压为3 V时,由题图乙可知L1中的电流为0.25 A,L1的电阻R=UI=12 Ω,B正确;L1消耗的电功率P=UI=0.75 W.L2、L3串联分压,分到的电压为1.5 V,由题图乙可知L2和L3中的电流为0.20 A,L2消耗的电功率P=UI=0.30 W,D错误;L1中的电流为L2中的电流的1.25倍,A错误.]8.如图6所示的电路中,当滑动变阻器的触头向上滑动时,则()图6A.电源的功率变小B.电容器贮存的电荷量变小C.电源内部消耗的功率变大D.电阻R消耗的电功率变小BC[由闭合电路欧姆定律可知,当滑动触头向上滑动时,R总变小,I总增大,U端减小,而R1分压U1增大,所以电容器上的电压减小.电源功率P总=I 总E增大,A错误;Q=CU减小,B正确;电源内部消耗功率P内=I2总r增大,C 正确;电阻R1消耗的功率增大,R上消耗的功率无法确定.]9.将分压电阻串联在表头上,改装成电压表,下列说法中正确的是() A.接上分压电阻后,增大了表头的满偏电压B.接上分压电阻后,电压按一定比例分别降在表头和分压电阻上,表头的满偏电压不变C.如果分压电阻是表头内阻的n倍,则电压表量程扩大为表头满偏电压的n倍D.通电时,表头和分压电阻中通过的电流一定相等BD[接上分压电阻后,电压按一定比例分别降在表头和分压电阻上,表头的满偏电压不变,A错误,B正确;分压电阻是表头内阻的n倍,则表头满偏时分压电阻两端的电压为nU g,则电压表的量程为(n+1)U g,C错误;通电时,表头和分压电阻串联,故通过它们的电流一定相等,D正确.]10.在如图7所示的电路中,电源的电动势E和内阻r恒定,闭合开关S后灯泡能够发光,经过一段时间后灯泡突然变亮,则出现这种现象的原因可能是()图7A.电阻R1短路B.电阻R2断路C.电阻R2短路D.电容器C断路AB[若R1短路,则R总变小,I总变大,通过灯泡L的电流变大,灯泡变亮,A正确;若R2断路,R总变大,I总变小,U内=I总r变小,U外变大,U1=IR1变小,因U L=U外-U1,所以U L变大,灯泡变亮,B正确;若R2短路,电总流不经过灯泡,灯泡不亮,C错误;若电容器断路,总电阻不影响,故灯泡亮度不变,D错误.]二、非选择题(本题共6小题,共60分)11.(8分)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图8所示,校零时的读数为________mm,合金丝的直径为______________mm.甲乙图8(2)为了精确测量合金丝的电阻R x,设计出如图9甲所示的实验电路图,按照该电路图完成图乙中的实物电路连接.甲乙图9【解析】(1)由于螺旋测微器开始起点有误差,估读为0.007 mm,测量后要去掉开始误差,即合金丝直径为0.5 mm+14.5×0.01 mm-0.007 mm=0.638 mm.(2)将电表连入电路时注意电流要从正接线柱流入,该实验要求电压表示数从零开始,滑动变阻器采用分压接法.【答案】(1)0.0070.638(0.636~0.640均正确)(2)见解析图12.(10分)某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表V1的内阻,可选用的器材如下:A.待测电压表V1:量程3 V,内阻约3 kΩB.电压表V2:量程15 V,内阻约20 kΩC.电流表A:量程3 A,内阻约0.1 ΩD.定值电阻R0:9.0 kΩE.滑动变阻器R1:0~200 ΩF.滑动变阻器R2:0~2 kΩG.电源E:电动势约为12 V,内阻忽略不计H.开关、导线若干(1)现用多用电表测电压表V1的内阻,选择倍率“×100”挡,其它操作无误,多用电表表盘示数如图10所示,则电压表V1的内阻约为________Ω.图10(2)为了准确测量电压表V1的内阻,两位同学根据上述实验器材分别设计了如图11甲和乙两个测量电路,你认为________(选填“甲”或“乙”)更合理,并在实物图中用笔画线代替导线将电路图补充完整.甲乙图11(3)该实验中滑动变阻器应该选用________(选填“R1”或“R2”).(4)用已知量R0和V1、V2的示数U1、U2来表示电压表V1的内阻R V1=________.【解析】(1)用多用电表测得的电压表的内阻为34×100 Ω=3 400 Ω;(2)甲图中,因为电压表V2的电阻与R0阻值相当,通过电压表V2的电流不能忽略,故用通过R0的电流作为通过V1的电流,则误差较大;故用乙电路较合理;电路连接如图:(3)实验中滑动变阻器要用分压电路,故用选取阻值较小的R 1;(4)根据欧姆定律可知:R V1=U 1U 2-U 1R 0=U 1R 0U 2-U 1. 【答案】 (1)3 400 (2)乙 连图如解析图 (3)R 1 (4)U 1R 0U 2-U 113.(10分) 如图12所示的电路中,各电阻的阻值已标出.当输入电压U AB =110 V 时,输出电压U CD 是多少?图12【解析】 并联部分的等效电阻为:R 并=(9R +R )×109R(9R +R )+109R=R ,则电路的总电阻为:R 总=10R +R =11R .由串联分压得并联部分R 并上的电压为:U 并=R 并R 总·U AB =R 11R ×110 V =10 V . 而输出电压U CD 即电阻R 上分到的电压,再由串联分压得,U CD =U R =R9R +R U 并=110×10 V =1 V . 【答案】1 V14.(10分)有一只量程为1 mA 的电流表,刻度盘共有50格,若给它并联一个10-2 Ω的电阻,则可将它改装成一个量程为1 A 的电流表,若要把这个量程为1 mA 的电流表改装成一个量程为10 V 的电压表, 应在电流表上串联一个多大的电阻?用这个电压表测量电压时,表盘上指针偏转40格,则所测电压为多少伏?【解析】 将电流表改装成大量程电流表时,并联一分流电阻,则有I =I g +I g R g R 1即R g =(I -I g )R 1I g=(1-0.001)×10-20.001 Ω=9.99 Ω≈10 Ω 将电流表改装成大量程电压表时,串联一分压电阻,则有I g (R g +R 2)=UR 2=U I g-R g =100.001 Ω-10 Ω=9 990 Ω 当指针偏转40格时,通过电流表的电流为I ′=0.001×4050 A所测电压U ′=I ′(R g +R 2)=8 V .【答案】 9 990 Ω 8 V15.(10分)一根长为l =3.2 m 、横截面积S =1.6×10-3m 2的铜棒,两端加电压U =7.0×10-2 V .铜的电阻率ρ=1.75×10-8 Ω·m ,铜内自由电子的体密度为n =8.5×1029 m -3.求:(1)通过铜棒的电流;(2)铜棒内的电场强度;(3)自由电子定向移动的平均速度.【解析】 (1)由R =ρl S 和I =U R 得I =US ρl =7.0×10-2×1.6×10-31.75×10-8×3.2 A =2×103A.(2)E=Ud=7.0×10-23.2V/m=2.19×10-2 V/m.(3)由I=neS v得v=IneS=2×1038.5×1029×1.6×10-19×1.6×10-3m/s=9.19×10-6 m/s.【答案】(1)2×103 A(2)2.19×10-2 V/m(3)9.19×10-6 m/s16. (12分)如图13所示,直流电动机和电炉并联后接在直流电源上,电源的内阻r=1 Ω,电炉的电阻R1=19 Ω,电动机线圈的电阻R2=2 Ω,当开关S断开时,电源内电路消耗的热功率P=25 W;当S闭合时,干路中的电流I=12.6 A.求:图13(1)电源的电动势E;(2)S闭合后电动机的机械功率.【解析】(1)开关S断开时,由P=I20·r得I0=Pr=251A=5 A由闭合电路欧姆定律得E=I0(R1+r)=5×(19+1) V=100 V.(2)开关S闭合后,内电压U内=Ir=12.6 V路端电压U=E-U内=(100-12.6) V=87.4 V通过电炉的电流I1=UR1=87.419A=4.6 A通过电动机的电流I2=I-I1=8.0 A电动机消耗的热功率P1=I22R2=8.02×2 W=128 W电动机工作时,消耗的电功率P2=UI2=87.4×8 W=699.2 W电动机输出的机械功率P3=P2-P1=(699.2-128) W=571.2 W.【答案】(1)100 V(2)571.2 W章末综合检测(三)(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求.第8~12题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的2分,有选错的得零分.)1.关于磁感应强度B,下列说法中正确的是()A.磁场中某点B的大小,跟放在该点的试探电流元的情况有关B.磁场中某点B的方向,跟该点处试探电流元所受磁场力的方向一致C.在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时,该点B值大小为零D.在磁场中磁感线越密集的地方,B值越大D[磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定,与试探电流元无关.而磁感线可以描述磁感应强度,疏密程度表示大小.]2.如图1所示,A为一水平旋转的橡胶盘,带有大量均匀分布的负电荷,在圆盘正上方水平放置一通电直导线,电流方向如图.当圆盘高速绕中心轴OO′顺时针转动时,通电直导线所受磁场力的方向是()图1A.竖直向上B.竖直向下C.水平向里D.水平向外C[由于带负电的圆环顺时针方向旋转,形成的等效电流为逆时针方向,所产生的磁场方向竖直向上.由左手定则可判定通电导线所受安培力的方向水平向里.]3.图2中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示.一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是()图2A.向上B.向下C.向左D.向右B[由右手定则可以判断出a、b、c、d四根长直导线在正方形中心O处产生的磁感应强度如图所示,四个磁感应强度按矢量的平行四边形定则合成,可得合磁场为水平向左.利用左手定则判断洛伦兹力的方向,可得洛伦兹力的方向竖直向下,B正确.]4.如图3所示的虚线框为一长方形区域,该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场,一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场、沿图中方向射入磁场后,分别从a、b、c、d四点射出磁场,比较它们在磁场中的运动时间t a、t b、t c、t d,其大小关系是()图3。
【精品试卷】人教版高中物理选修3-2第二学期月考试物理试题(高二理科)复习专用试卷
高中物理学习材料 (精心收集**整理制作)第二学期月考试物理试题(高二理科)注意事项:本试卷共四大题,满分100分,请将答案写在答题纸上!一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分.每小题只有—个选项符合题意。
不选、多选、错选均不得分。
将答案写在答题卡上).1.图1是某一正弦交流电经过整流后的波形图(图中的实线部分),该电流有效值是( ) A .5 A B .52 A C .10 A D .102A2.将副线圈匝数为30匝且输入电压为220V 、输出电压为6V 的变压器改绕成输出电压为24V 的变压器,原线圈的匝数不变,则副线圈应增加的匝数是( )A.150匝B. 90匝C. 120匝D.144匝3.远距离输送交流电都采用高压输电.我国正在研究用比500 kV 高得多的电压进行输电.采用高压输电的优点是( )A.可节省输电线的材料B.可根据需要调节交流电的频率C.可减少输电线上的能量损失D.可加快输电的速度4.某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定,它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压,然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器,经降压变压器降压后再输送到各用户。
设变压器都是理想的,那么在用电高峰期,随着用电器总功率的增加将导致( )A.升压变压器初级线圈中的电流变小B.升压变压器次级线圈两端的电压变小 C 降压变压器次级线圈两端的电压变大 D. .高压输电线路的电压损失变大5.如图所示,理想变压器的副线圈上接有三个灯泡,原线圈与一个灯泡串联接在交流电源上.若四个灯泡完全相同,且都正常发光,则电源两端的电压U 1与灯泡两端的电压U 2之比为( )A .1∶1B .2∶1C .3∶1D ..4∶16.如图甲所示电路,电阻R 的阻值为50 ,若在ab 间加上图乙所示的正弦交流电,则下面说法中错误..的是( )A .产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度 为3.14rad/sB .电流表示数为2AC .交流电压的有效值为100VD .如果产生该交流电的线圈转速提高一倍,则电流表的示数也增大一倍7.如图所示,平行板电容器与灯泡串联,接在交流电源上时灯泡恰好正常发光,则( )A .把电介质插入电容器,灯泡变暗B .使电容器两极板间距离增大,灯泡变亮C .使电容器两极板正对面积减小,灯泡变暗D .使交变电流的频率增大,灯泡变暗8.如图,有一理想变压器,原副线圈的匝数比为n ,原线圈接正弦交流电压U ,输出端接有一个交流电流表和一个电动机。
【人教版】高中物理选修3-3全册配套试卷(24份)
课时跟踪检测(一) 物体是由大量分子组成的1.(多选)某同学在“用油膜法估测分子的大小”实验中,计算结果明显偏大,可能是由于( )A .油酸未完全散开B .油酸中含有大量的酒精C .计算油膜面积时舍去了所有不足一个的方格D .求每滴体积时,1 mL 的溶液的滴数多记了10滴解析:选AC 油酸分子直径d =V S,计算结果明显偏大,可能是V 取大了或S 取小了。
油酸未完全散开,所测S 偏小,d 偏大,A 正确;油酸中含有大量酒精,不影响测量结果,B 错;若计算油膜面积时舍去了所有不足一个的方格,使S 偏小,d 变大,C 正确;若求每滴体积时,1 mL 的溶液的滴数多记了10滴,使V 变小,d 变小,D 错。
2.在用油膜法估测分子大小的实验中,体积为V 的某种油,形成一圆形油膜,直径为d ,则油分子的直径近似为( )A.2V πd 2B.πd 22VC.πd 24V D.4V πd 2 解析:选D 油膜的面积为π⎝⎛⎭⎫d 22,油膜的油分子的直径为V π⎝⎛⎭⎫d 22=4V πd 2,故D 对。
3.根据下列物理量(一组),就可以估算出气体分子间的平均距离的是( )A .阿伏加德罗常数,该气体的摩尔质量和质量B .阿伏加德罗常数,该气体的质量和体积C .阿伏加德罗常数,该气体的摩尔质量和密度D .该气体的密度、体积和摩尔质量解析:选C 由气体的立方体模型可知,每个分子平均占有的活动空间为V 0=r 3,r 是气体分子间的平均距离,摩尔体积V =N A V 0=M ρ。
因此,要计算气体分子间的平均距离r ,需要知道阿伏加德罗常数N A 、摩尔质量M 和该气体的密度ρ。
4.最近发现的纳米材料具有很多优越性,有着广阔的应用前景,棱长为1 nm 的立方体,可容纳液态氢分子(其直径约为10-10 m)的数量最接近于( ) A .102个B .103个C .106个D .109个解析:选B 把氢原子看做是小立方体,那么氢原子的体积为:V 0=d 3=10-30 m 3边长为1 nm 的立方体体积为:V =L 3=(10-9)3 m 3=10-27 m 3可容纳的氢分子个数:n =V V 0=103 个。
人教版高中物理选修3-5全册内容综合测试含答案
绝密★启用前人教版高中物理选修3-5全册内容综合测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间90分钟。
分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.科学家通过对月壤样品进行实验分析,估计月壤中氦3的资源总量可达100万-500万吨,若能实现商业化运用,月壤中的氦3可供地球能源需求达数万年.利用氦3的核反应方程为:He+H→He+X.则下列说法中正确的是()A.上式中X应为中子B.目前地球上的核电站正是利用氦3作为核燃料,因此迫切需要开发月壤中的氦3C.反应前He与H的质量之和等于反应后He与X的质量之和D.反应前He与H的质量之和大于反应后He与X的质量之和2.如图所示,一质量M=3.0 kg的长方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一质量为m=1.0 kg的小木块A.现以地面为参考系,给A和B以大小均为4.0 m/s,方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A并没有滑离木板B.站在地面的观察者看到在一段时间内小木块A正在做加速运动,则在这段时间内的某时刻木板B相对地面的速度大小可能是()A. 2.4 m/sB. 2.8 m/sC. 3.0 m/sD. 1.8 m/s3.氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中()A.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大,原子的能量增大B.原子要放出光子,电子的动能减小,原子的电势能减小,原子的能量也减小C.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能减小,原子的能量增大D.原子要吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大,原子的能量增大4.如图小球A和小球B质量之比为1∶3,球A用细绳系住,绳子的另一端固定,球B置于光滑水平面上.当球A从高为h处由静止摆下,到达最低点恰好与球B弹性正碰,则碰后球A能上升的最大高度是()A.hB.C.D.5.设a、b两球相撞,碰撞前后都在同一直线上运动,若它们碰撞前的速度分别为v a、v b,碰后的速度分别为v a′、v b′,则两个小球的质量比m a∶m b为()A.B.C.D.6.用蓝光照射一光电管,能产生光电流,则下列一定可以使光电管发生光电效应的有()A.红光B.黄光C.绿光D.紫光7.光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程,对此下列说法正确的是()A.两种效应中电子与光子组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律B.两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程C.两种效应都属于吸收光子的过程D.光电效应是吸收光子的过程,而康普顿效应相当于光子和电子弹性碰撞的过程8.一个质量为m的小球以速率v垂直射向墙壁,被墙以等速率反向弹回.若球与墙的作用时间为t,则小球受到墙的平均作用力大小为()A.B.C.D. 09.用盖革—米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟405次,若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间,计数器几乎测不到射线.10天后再次测量,测得该放射源的放射强度为每分钟101次,则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是()A.放射源射出的是γ射线B.放射源射出的是β射线C.这种放射性元素的半衰期是5天D.这种放射性元素的半衰期是2.5天10.下列关于近代物理知识的说法正确的是()A.发生α衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了1个B.β射线是原子核外的电子电离形成的电子流,它具有较强的穿透能力C.含有10个原子核的放射性元素,经过一个半衰期,一定有5个原子核发生衰变D.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时氢原子的电势能减少,电子的动能增加二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)科学家使用核反应获取氚,再利用氘和氚的核反应获得能量,核反应方程分别为:X+Y→He+H+4.9 MeV和H+H→He+X+17.6 MeV.下列表述正确的有()A. X是中子B. Y的质子数是3,中子数是6C.两个核反应都没有质量亏损D.氘和氚的核反应是核聚变反应12.(多选)下列核反应方程正确的是()A.He+N→O+HB.He+Be=C+nC.He+Al→P+nD.→Ba+Kr+2n13.(多选)某种元素的原子核符号为X,则()A.原子核的质子数为Z,中子数为A-ZB.原子核的质子数为Z,核子数为AC.原子核的质子数为A,中子数为ZD.原子核的质子数为A,中子数为A-Z14.(多选)太阳内部持续不断地发生着4个质子(H)聚变为1个氦核(He)的热核反应,核反应方程是4H→He+2X,这个核反应释放出大量核能.已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3,真空中的光速为c.下列说法中正确的是()A.方程中的X表示中子(n)B.方程中的X表示正电子(e)C.这个核反应中质量亏损Δm=4m1-m2D.这个核反应中释放的核能ΔE=(4m1-m2-2m3)c2分卷II三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.一个物理学习小组利用图甲所示的装置和频闪相机来验证动量守恒定律.其实验步骤如下:步骤1:用天平测出A、B两个小球的质量mA、mB(mA>mB);步骤2:安装好实验装置,使斜槽末端保持水平,调整好频闪相机的位置并固定;步骤3:让入射小球从斜槽上某一位置P由静止释放,小球离开斜槽后,用频闪相机记录下小球相邻两次闪光时的位置,照片如图乙所示;步骤4:将被碰小球放在斜槽末端,让入射小球从位置P由静止开始释放,使它们碰撞.两小球离开斜槽后,用频闪相机记录两小球相邻两次闪光时的位置,照片如图丙所示.经多次实验,他们猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和不变.①实验中放在斜槽末端的小球是________ (选填“A”或“B”);②若要验证他们的猜想,需要在照片中直接测量的物理量有____、____、____(选填“x0”“y0”“x1”“y1”“x2”“y2”).写出该实验小组猜想结果的表达式____________(用测量量表示).③他们在课外书中看到“两物体碰撞中有弹性碰撞和非弹性碰撞之分,碰撞中的恢复系数定义为e =,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后两物体的速度,弹性碰撞恢复系数e=1,非弹性碰撞恢复系数e<1.”于是他们根据照片中的信息求出本次实验中恢复系数的值e=________.(结果保留到小数点后两位数字)四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.跳水运动员应先将跳板向下压一下,以便让人弹得更高.如图所示,在北京奥运会3米跳板跳水中,运动员的质量为40 kg,跳板下压的最大距离为0.2 m,跳板储存的弹性势能为160 J,反弹时跳板将弹性势能全部转给运动员,把运动员视为质点,则运动员入水的速度为多大?弹起时运动员与板作用时间为0.8 s,那么在弹起的过程中板对运动员的平均作用力为多少?(g取10 m/s2,板的质量忽略不计)17.如图所示,三个小木块A、B、C静止在足够长的光滑水平轨道上,质量分别为m A=0.1 kg,m B =0.1 kg,m C=0.3 kg,其中B与C用一个轻弹簧固定连接,开始时整个装置处于静止状态;A和B之间有少许塑胶炸药(质量不计),现引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量有E=0.4 J转化为A 和B沿轨道方向的动能。
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高中物理学习材料
(精心收集**整理制作)
2光的粒子性
(时间:60分钟)
难度及题号
考查知识点及角度
基础中档稍难光电效应的现象及规律1、5、62、3、4
光电效应方程的应用7、89、10、11
综合提升1213、14
知识点一光电效应的现象及规律
1.当用一束紫外线照射装置在原不带电的验电器金属球上的锌板时,发生了光电效应,这时发生的现象是().A.验电器内的金属箔带正电
B.有电子从锌板上飞出来
C.有正离子从锌板上飞出来
D.锌板吸收空气中的正离子
答案AB
2.下列用光子说解释光电效应规律的说法中,正确的有().A.存在极限频率是因为各种金属都有一定的逸出功
B.光的频率越高,电子得到光子的能量越大,克服逸出功后飞离金属的最大初动能越大
C.电子吸收光子的能量后动能立即增加,成为光电子不需要时间
D.光的强度越大,单位时间内入射光子数越多,光电子数越多,光电流越大
解析由于各种金属有一定的逸出功,因此光照射金属时电子不一定逸出,所以存在极限频率,A选项正确;光的频率越高,电子得到的光子的能量越大,克服逸出功后飞离金属的最大初动能越大,B选项正确;电子吸收光子的能量后动能立即增大,因而成为光电子不需要时间,C选项正确;产生光电效应后,光的强度越大,产生光电效应的电子越多,逸出的光电子也就越多,D选项正确.
答案ABCD
3.关于光电效应,下列说法正确的是().A.极限频率越大的金属材料逸出功越大
B.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应
C.从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小
D.入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多
解析因为金属材料的逸出功W0=hν0,所以A项正确;因为金属材料存在极限频率,所以B项错;光电子的最大初动能跟入射光的频率有关,所以C项错;当发生光电效应后,单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度成正比,D项错.
答案 A
4.一束绿光照射某金属发生了光电效应,则下列说法正确的是().A.若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子数增加
B.若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子的最大初动能增加
C.若改用紫光照射,则可能不会发生光电效应
D.若改用紫光照射,则逸出的光电子的最大初动能增加
解析光电效应的规律表明:入射光的频率决定是否发生光电效应以及发生光电效应时逸出的光电子的最大初动能的大小.当入射光的频率增加后,逸出的光电子的最大初动能也增加,又紫光的频率高于绿光的频率.而增加光的照射强度,会使单位时间内逸出的光电子数增加.故正确选项有A、D.
答案AD
5.某金属的逸出功为2.3 eV,这意味着().A.这种金属内部的电子克服原子核引力做2.3 eV的功即可脱离表面
B.这种金属表层的电子克服原子核引力做2.3 eV的功即可脱离表面
C.要使这种金属有电子逸出,入射光子的能量必须大于2.3 eV
D.这种金属受到光照时若有电子逸出,则电子离开金属表面时的动能至少等于2.3 eV 解析逸出功指原子的最外层电子脱离原子核克服引力做的功,选B、C.
答案BC
图17-2-7
6.如图17-2-7所示,在研究光电效应的实验中,发现用一定频率的A单色光照射光电管时,电流表指针会发生偏转,而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应,则().
A.A光的频率大于B光的频率
B.B光的频率大于A光的频率
C.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是由a流向b
D.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是由b流向a
解析根据产生光电效应的条件可知选项A正确、B错误;电流的方向与正电荷的移
动方向相同,与负电荷移动的方向相反,故选项C正确、D错误.
答案AC
知识点二光电效应方程的应用
7.用绿光照射一光电管,产生了光电效应,欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加,下列做法可取的是().A.改用红光照射
B.增大绿光的强度
C.增大光电管上的加速电压
D.改用紫光照射
解析由爱因斯坦光电效应方程hν=W+1
2m v
2,在逸出功一定时,只有增大光的频率,
才能增加最大初动能,与光的强度无关,D对.
答案 D
8.(2012·上海卷,1)在光电效应实验中,用单色光照射某种金属表面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的
().A.频率B.强度
C.照射时间D.光子数目
解析由爱因斯坦光电效应方程E k=kν-W0可知,E k只与频率ν有关,故选项B、C、D错,选项A正确.
答案 A
9.用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应,可得到光电子最大初动能E k随入射光频率ν变化的E k-ν图象,已知钨的逸出功是3.28 eV,锌的逸出功是3.24 eV,若将二者的图线画在同一个E k-ν坐标图中,用实线表示钨、虚线表示锌,则正确反映这一过程的图是().
解析 依据光电效应方程E k =hν-W 可知,E k -ν图线的斜率代表了普朗克常量h ,因此钨和锌的E k -ν图线应该平行.图线的横截距代表了极限频率ν0,而ν0=W
h ,因此钨的ν0大些.综上所述,B 图正确. 答案 B
10.(2011·新课标全国)在光电效应实验中,某金属的截止频率对应的波长为λ0, 该金属的逸出功为________.若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做该实验,则其遏止电压为________.已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e 、c 和h . 答案 hc λ0 hc e ×λ0-λλ0λ
11.已知金属铯的极限波长为0.66 μm ,用0.50 μm 的光照射铯金属表面发射光电子的最大初动能为多少焦耳?铯金属的逸出功为多少焦耳? 解析 铯的逸出功为W 0=hν0=h c
λ0
将c =3×108 m/s ,h =6.63×10-34 J ·s ,λ0=0.66×10-6 m 代入上式可得W 0=3×10
-19
J.
根据光电效应方程:E k =hν-W 0=h c
λ
-W 0=6.63×10-34×
3×1080.50×10
-6
J -3×10-19 J
=9.8×10-20 J.
答案 9.8×10-20 J 3×10-19 J
12.在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图17-2-8所示.则可判断出
( ).
图17-2-8
A .甲光的频率大于乙光的频率
B .乙光的波长大于丙光的波长
C .乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D .甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
解析 由于是同一光电管,因而不论对哪种光,极限频率和金属的逸出功相同,对于甲、乙两种光,遏止电压相同,因而频率相同,A 项错误;丙光对应的遏止电压较大,因而丙光的频率较高,波长较短,对应的光电子的最大初动能较大,故C 、D 均错,只有B 项正确. 答案 D
13.用同一频率的光照射到甲、乙两种不同的金属上,它们释放的光电子在磁感 应强度为B 的匀强磁场中做匀速圆周运动,它们的轨道半径之比为R 甲∶R 乙=3∶1,则下述说法中正确的是 ( ). A .两种金属的逸出功之比为3∶1 B .两种光电子的速度大小之比为3∶1 C .两种金属的逸出功之比为1∶3 D .两种光电子的动量大小之比为3∶1
解析 电子在磁场中做匀速圆周运动,由e v B =m v 2R 得R =m v
eB ,动量大小和速度大小均和环绕半径成正比,B 、D 对;光电子的最大初动能之比为9∶1,由爱因斯坦的光电效应方程可得:金属的逸出功W =hν-1
2m v 2,所以两种金属的逸出功的比值不确定,故选B 、D.
答案BD
图17-2-9
14.如图17-2-9所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极,发现电流表读数不为零.合上开关,调节滑线变阻器,发现当电压表读数小于
0.6 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.6 V时,电流表读数为零.由
此可知阴极材料的逸出功为().
A.1.9 eV B.0.6 eV C.2.5 eV D.3.1 eV
解析设用光子能量为2.5 eV的光照射时,光电子的最大初动能为1
2m v
2,阴极材料的
逸出功为W,根据爱因斯坦光电效应方程有:1
2m v
2=hν-W.①
题图中光电管上加的是反向电压,据题意,当反向电压达到U=0.6 V以后,具有最大
初动能的光电子也不能达到阳极,由能量观点易得eU=1
2m v
2.②
由①②可得W=hν-eU=2.5 eV-0.6 eV=1.9 eV,选项A对.答案 A。