【精准解析】2021版新高考物理人教版测评 四十一 15.2 原 子 结 构
2021人教版高中物理高考真题【含解析】 (1)
试卷主标题姓名：__________ 班级：__________学号：__________题号一二三四五六总分评分一、选择题（共9题）1、如图所示,是四个完全相同的木块,与墙面接触。
在图甲中,水平力F作用于B上,处于静止状态;图乙中,竖直弹簧作用于D上,处于静止状态。
则关于的受力情况,下列说法正确的是( )A.图甲中A受五个力作用,图乙中C受三个力作用B.图乙中墙对C可能有摩擦力C.图甲中墙对A一定没有摩擦力D.图乙中D对C一定有向右上方的摩擦力2、滑块A和B叠放在传送带上，A被细线连于墙上。
如果传送带逆时针转动，滑块A和B 都相对地面静止，则下列说法正确的是（）A.B受到的静摩擦力水平向左B.A受到的静摩擦力水平向左C.传送带的转速变成原来的两倍，A受到的摩擦力也变成原来的两倍D.无论传送带的转速是多少，B都不受摩擦力3、如图，小球置于物体的光滑半球形凹槽内，放在长木板上，整个装置处于静止状态。
现缓慢减小木板的倾角。
在这个过程中，下列说法正确的是( )A．对的摩擦力逐渐变大B．对的作用力逐渐变小C．对的压力不变D．对的压力不变4、如图所示，三个物体的质量是A，两物体通过绳子绕过定滑轮相连，用劲度系数为的弹簧相连，劲度系数为的弹簧一端固定在天花板上，另一端与滑轮相连。
开始时，两物体在同一水平面上，各物体处于静止状态，不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦。
现用竖直向下的力缓慢拉动A物体，在拉动过程中，弹簧、与相连的绳子始终竖直，到C物体刚要离开地面（A尚未落地，B没有与滑轮相碰），此时两物体的高度差为（）5、如图所示，用一水平力F把两个物体挤压在竖直的墙上，两物体均处于静止状态，下列判断正确的是（）A.A物体对B物体的静摩擦力方向向下B.F增大时，A和墙之间的摩擦力也增大C.若B的重力大于A的重力，则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力D.不论的重力哪个大，B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力6、如图所示,质量为m的小球用细线拴住放在光滑斜面上,斜面足够长、倾角为α的斜面体置于光滑水平面上,用水平力F推斜面体使斜面体缓慢地向左移动,小球沿斜面缓慢升高。
2021版高考物理大复习通用版：原子结构和原子核含答案
(2)原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。
二、氢原子光谱
1．光谱：
用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱。
2．光谱分类
3．氢原子光谱的实验规
律：巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线，其波长公式
1
λ
＝R(
1
22
－1
n2
)，(n＝3,4,5，…，R是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1)。
4．光谱分
析：利用每种原子都有自己的特征谱线可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，且灵敏度很高。
在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义。
三、氢原子的能级、能级公式
1．玻尔理论。
【精准解析】2021高考物理教科版：第二章+微专题11+力的合成与分解和“晾衣绳模型”
1．一个结论：合力一定时，两等大分力夹角越大，分力越大．夹角趋于180°时，分力趋于无穷大．2．晾衣绳模型：如图．特点：(1)绳长不变，两杆间距不变，B点上下移动时，轻绳拉力不变．(2)绳长不变，两杆间距变大时，夹角θ增大，轻绳拉力增大．1．(多选)(2020·福建厦门市模拟)我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗，如图1所示，质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，OA比OB长，O为结点．重力加速度大小为g，设OA、OB对O点的拉力分别为T A、T B，轻绳能够承受足够大的拉力，则()图1A．T A小于T BB．T A、T B的合力大于mgC．调节悬点A的位置，可使T A、T B都大于mgD．换质量更大的灯笼，T B的增加量比T A的增加量大2．如图2所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC 绕过滑轮，A端固定在墙上，且轻绳保持水平，C端挂一重物，BO与竖直方向夹角θ＝45°，系统保持平衡．若保持滑轮的位置不变，改变θ的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是()图2A ．只有角θ变小，作用力才变大B ．只有角θ变大，作用力才变大C ．不论角θ变大或变小，作用力都是变大D ．不论角θ变大或变小，作用力都不变3．如图3所示，一个“Y ”形弹弓顶部跨度为L ，两根相同的橡皮条自由长度均为L ，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片．若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k ，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L (弹性限度内)，则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为()图3A ．kLB ．2kL C.32kL D.152kL 4．如图4所示是轿车常用的千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起．当车轮刚被顶起时，汽车对千斤顶的压力为1.0×105N ，此时千斤顶两臂间的夹角为120°.下列判断正确的是()图4A ．此时千斤顶每臂受到的压力大小均为5.0×104NB ．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×104NC ．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将增大D ．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小5．四个半径为r 的匀质球在光滑的水平面上堆成锥形，如图5所示．下面的三个球A 、B 、C 用绳缚住，绳与三个球的球心在同一水平面内，D 球放在三球上方处于静止状态．如果四个球的质量均为m ，重力加速度为g ，则D 球对A 、B 、C 三球的压力均为()图5A．mg B.32mgC.3 3mgD.66mg6．(2019·河北衡水市模拟)小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也没推动，于是他便想了个妙招，如图6所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法正确的是()图6A．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱B．这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大C．这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D．这有可能，但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力7.(2019·河南郑州市期中)如图7所示是一种常用的“千斤顶”示意图，摇动手柄能使螺旋杆转动并保持水平，而A、B间距离发生变化，重物就能被顶起或下降．若物重为G，杆AB与AC之间的夹角为θ，不计“千斤顶”本身的重量，则“千斤顶”螺旋杆AB的拉力大小为()图7A．G sinθB．G cosθC．G tanθ D.Gtanθ8．(多选)(2019·河南洛阳市联考)如图8所示为缓慢关门时(图中箭头方向)门锁的示意图，锁舌尖角为37°，此时弹簧弹力为24N，锁舌表面较光滑，摩擦不计(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，下列说法正确的是()图8A．此时锁壳碰锁舌的弹力为40NB．此时锁壳碰锁舌的弹力为30NC．关门时锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大D．关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变9．(2019·湖南衡阳市二模)超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图9所示，在锥形金属筒内放置四颗小铁珠(其余两颗未画出)，工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部，同时，小铁珠陷于钉柱上的凹槽里，锁死防盗扣．当用强磁场吸引防盗扣的顶部时，铁环和小铁珠向上移动，防盗扣松开，已知锥形金属筒底部的圆锥顶角刚好是90°，弹簧通过铁环施加给每个小铁珠竖直向下的力F，小铁珠锁死防盗扣，每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力大小为(不计摩擦力以及小铁珠的重力)()图9FA.2FB.22C．F D.3F10.(2020·湖北省黄冈市模拟)一物块用轻绳AB悬挂于天花板上，用力F拉住套在轻绳上的光滑小圆环O(圆环质量忽略不计)，系统在图10所示位置处于静止状态，此时轻绳OA与竖直方向的夹角为α，力F与竖直方向的夹角为β.当缓慢拉动圆环使α(0°<α<90°)增大时()图10A．F变大，β变大B．F变大，β变小C．F变小，β变大D．F变小，β变小11．(2019·辽宁沈阳市诊测)如图11所示，A、B两物体的质量分别为m A和m B，且m A>m B，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦均不计．如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ如何变化()图11A．物体A的高度升高，θ角变大B．物体A的高度降低，θ角变小C．物体A的高度升高，θ角不变D．物体A的高度不变，θ角变小12．(2019·河南省六校联考)如图12所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为α＝15°，一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于细直杆上的A、B两点，细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧．调节A、B间细线的长度，当系统处于静止状态时β＝45°.不计一切摩擦．设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1∶m2等于()图12A．tan15°B．tan30°C．tan60°D．tan75°13.(多选)如图13所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是()图13A．B与水平面间的摩擦力减小B．水平面对B的弹力增大C．悬于墙上的绳所受的拉力不变D．A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等答案精析1．ACD [对结点O 受力分析，画出力的矢量图如题图所示．由图可知，T A 小于T B ，T A 、T B 的合力等于mg ，选项A 正确，B 错误；调节悬点A 的位置，当∠AOB 大于某一值时，则T A 、T B 都大于mg ，选项C 正确；换质量更大的灯笼，则重力mg 增大，T B 的增加量比T A 的增加量大，选项D 正确．]2．D [对滑轮受力分析，受两个轻绳的拉力和杆的弹力；滑轮一直保持静止，合力为零，故杆的弹力与两个轻绳的拉力的合力等值、反向、共线；由于两个轻绳的拉力大小等于重物的重力，大小不变，方向也不变，则两个拉力的合力为2mg ，与水平方向成45°斜向右下方，方向、大小也不变，故杆的作用力也不变，选项D 正确．]3．D [根据胡克定律知，发射弹丸时，每根橡皮条的弹力F 弹＝k (2L －L )＝kL .设此时两橡皮条的夹角为θ，根据几何关系知sin θ2＝14.根据力的平行四边形定则知，弹丸被发射过程中所受的最大作用力F ＝2F 弹cos θ2＝2F 弹1－sin 2θ2＝152F 弹＝152kL ，选项D 正确．]4．D [汽车对千斤顶的压力大小为1.0×105N ，根据牛顿第三定律，千斤顶对汽车的支持力也为1.0×105N ，B 项错误；两臂夹角为120°，由力的合成可知千斤顶每臂受到的压力为1.0×105N ，A 项错误；继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶两臂夹角减小，每臂受到的压力减小，C 项错误，D 项正确．]5．D [如图所示，A 、B 、C 、D 分别为四个球的球心，θ为BD 连线与竖直方向间的夹角，根据几何关系有sin θ＝33，则cos θ＝63.分析D 球受力，得3F cos θ＝mg ，其中F 为A 、B 、C 三球对D 球的支持力大小，可得F ＝66mg ，选项D 正确．]6．C [开始小明是推不动衣橱的，说明小明的推力小于最大静摩擦力．站在人字形架上时，小明的重力产生两个效果，分别向左、右两侧推衣橱和墙壁，如图所示，小明的重力可以分解成沿A 、B 两个方向的力，由于底角较小，所以A 、B 方向的力会很大，A 对衣橱的力可以分解成水平方向和竖直方向的力，而水平方向的力会远大于小明的重力，可能大于最大静摩擦力，故选项C 正确．]7．D [如图所示，将重力G 分解到沿AB 方向的拉AB 杆的力F 1和沿AC 方向的压AC 杆的力F 2，即得F 1＝G tan θ，由牛顿第三定律知螺旋杆AB 的拉力大小为G tan θ.]8．AC [锁壳碰锁舌的弹力分解如图所示，其中F 1＝N sin 37°，且此时F 1大小等于弹簧的弹力24N ，解得锁壳碰锁舌的弹力为40N ，选项A 正确，B 错误；关门时，弹簧的压缩量增大，弹簧的弹力增大，故锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大，选项C 正确，D 错误．]9．C [以一个铁珠为研究对象，将力F 按照作用效果进行分解如图所示，根据几何关系可得小铁珠对钉柱产生的侧向压力大小为：N＝Ftan45°＝F，故C正确、A、B、D错误．]10．B[圆环受到三个力，拉力F以及两个绳子的拉力T，三力平衡，故两个绳子的拉力的合力与拉力F始终等值、反向、共线．由于两个绳子的拉力等于物块的重力，α增大时，两拉力夹角越小，合力越大，且合力在角平分线上，逐渐竖直，故拉力F逐渐变大，由于始终与两绳拉力的合力反向，故拉力F也逐渐竖直，β逐渐变小，故选B.]11．C[原来整个系统处于静止状态，绳的拉力大小等于A物体的重力，B物体对动滑轮的拉力等于B物体的重力．将绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，绳的拉力大小仍等于A物体的重力，B物体对动滑轮的拉力仍等于B物体的重力，都没有变化，即滑轮所受的三个拉力都不变，则根据平衡条件可知，两绳之间的夹角也没有变化，则θ角不变，动滑轮将下降，物体A的高度升高，故选项C正确．]12．C[小环C为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为60°，C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°，A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°，乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为60°，设细线拉力为T，根据平衡条件，对甲环有2T cos30°＝m1g，对乙环有2T cos60°＝m2g，得m1∶m2＝tan60°，故选C.]13．BD[对物块A进行受力分析，受到重力和细绳的拉力，根据平衡条件可知，细绳的拉力T等于物块A的重力，大小不变．当把物块B移至C点后，连接物块B的细绳与水平方向的夹角θ′变小，对物块B进行受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，如图所示，根据共点力平衡条件，有T cosθ′＝f，由于θ′变小，故B与水平面间的静摩擦力变大，故A错误；水平面对B的弹力N＝mg－T sinθ′，θ′变小，则N变大，故B正确；对滑轮进行受力分析，受到的连接A、B的绳子的拉力相等且夹角变大，故其合力变小，故悬于墙上的绳所受的拉力也变小，故C错误；连接A、B的绳子的拉力相等，故合力在角平分线上，故α＝β，又由于三力平衡，所以α＝β＝θ，故D正确．]。
2021年全国统一高考物理试卷(新课标)(含解析版)
全国统一高考物理试卷（新课标）一．选择题1．（3 分）伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础．早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是（）A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B．没有力作用，物体只能处于静止状态C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动2．（3 分）如图，x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向。
图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a、b 和c 的运动轨迹，其中b 和c 是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）A．a 的飞行时间比b 的长B．b 和c 的飞行时间相同C．a 的水平速度比b 的小D．b 的初速度比c 的大3．（3 分）如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。
设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2．以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。
不计摩擦，在此过程中（）A．N1始终减小，N2始终增大B．N1始终减小，N2始终减小C．N1先增大后减小，N2始终减小D．N1先增大后减小，N2先减小后增大4．（3 分）自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某第 1 页（共27 页）A ．B ．部分，一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为 1900 匝；原线圈为 1100 匝，接在有效值为 220V 的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载 R 上的功率为 2.0kW ．设此时原线圈中电流有效值为 I 1，负载两端电压的有效值为 U 2，且变压器是理想的， 则 U 2 和 I 1 分别约为（）A ．380 V 和 5.3 AB ．380 V 和 9.1 AC ．240 V 和 5.3 AD ．240 V 和 9.1 A5．（3 分）如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（ ）A ．所受重力与电场力平衡B ．电势能逐渐增加C ．动能逐渐增加D ．做匀变速直线运动6．（3 分）如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为 B 0 ．使该线框从静止开始绕过圆心 O 、垂直于半圆面的轴以角速度 ω 匀速转动半周，在线框中产生感应电流。
【精准解析】2021版新高考物理人教版测评 一 1.1 描述运动的基本概念
核心素养测评一描述运动的基本概念(45分钟100分)一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分,1～6题为单选题,7～9题为多选题)1.2021年,第十四届全运会将在陕西西安举行,下列几种比赛项目中的研究对象可视为质点的是()A.跳高比赛中研究运动员跳跃的姿势时B.研究男子3千米比赛中运动员的位置时C.研究投篮过程中篮球能否进入篮筐时D.100米终点裁判在分析运动员冲线过程时【解析】选B。
跳高比赛中研究运动员跳跃的姿势,不能将运动员视为质点,选项A错误;研究男子3千米比赛中运动员的位置时,可以不考虑其体积,能看成质点,选项B正确;研究投篮过程中篮球能否进入篮筐时,篮球的大小不能忽略,不能看成质点,选项C错误;100米终点裁判在分析运动员冲线过程时,可以是身体的不同位置接触终点线,此时不能看成质点,选项D错误。
2.2019年1月3日上午10点26分,“嫦娥四号”探测器成功着陆月球背面的预选着陆区,这是人类首次在月球背面软着陆。
探测器在地球发射场发射阶段,通过运载火箭上的摄像头观察到地面正在向下运动,此时我们选取的参考系是() A.地面 B.运载火箭C.发射架D.发射场内的树木【解析】选B。
探测器在地球发射场发射阶段,通过运载火箭上的摄像头观察到地面正在向下运动,说明地面相对火箭在向下运动,故选择的参考系是运载火箭,选项B正确,A、C、D错误。
3.(2020·佛山模拟)近年来,登山步行成为越来越多的人的健康习惯。
如图为某地生态公园的登山步行道线路图,从图中可以看出,从丁家楼子村到目的地九仙山观景台可以选择不同的路线,小王和小张两人选择了不同的路线,结果小王比小张先到达目的地。
对于此过程,下列说法正确的是()A.小王与小张的路程相同B.小王的位移小于小张的位移C.小王的平均速度大于小张的平均速度D.在比较平均速度时,两人不能看成质点【解析】选C。
物体运动的轨迹的长度是路程,他们选择不同的路线,路程可能不同,选项A错误;位移为初位置到末位置的有向线段,他们的起点与终点是相同的,所以位移相等,选项B错误;平均速度是位移与时间的比值,小王与小张的位移相同,但由于小王用时较短,故小王的平均速度较大,选项C正确;在比较平均速度时,两人的大小可以忽略不计,能看成质点,选项D错误。
2021-2022学年新教材人教版高中物理选择性必修第一册全册各章综合测验含答案及解析
人教版高中物理选择性必修第一册练习题第一章动量守恒定律 (1)第二章机械振动 (11)第三章机械波 (23)第四章光 (32)第一章动量守恒定律一、选择题(1～6题为单选题，7～10题为多选题，每小题4分，共40分)1．如图所示，放在光滑水平面上的两物体，它们之间有一个被压缩的轻质弹簧，用细线把它们拴住．已知两物体质量之比为m1∶m2＝2∶1，把细线烧断后，两物体被弹开，速度大小分别为v1和v2，动能大小分别为E k1和E k2，则下列判断正确的是()A．弹开时，v1∶v2＝1∶1B．弹开时，v1∶v2＝2∶1C．弹开时，E k1∶E k2＝2∶1D．弹开时，E k1∶E k2＝1∶2【答案】D【解析】根据动量守恒定律知，p1＝p2，即m1v1＝m2v2，所以v1∶v2＝m2∶m1＝1∶2，A、B错误；由E k＝p22m得，E k1∶E k2＝m2∶m1＝1∶2，C错误，D正确．2．如图所示，光滑水平直轨道上有两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m.开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度v0．一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起．碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半．则物体B的质量为()A．m4B．m2C．m D．2m【答案】B【解析】以v0的方向为正方向．设B的质量为m B，A、B碰撞后的共同速度为v .由题意知：碰撞前瞬间A 的速度为v 2，碰撞前瞬间B 的速度为2v ，由动量守恒定律得m v 2＋2m B v ＝(m ＋m B )v ，解得m B ＝m 2，故B 正确．3．如图所示，一个质量为m 的物块A 与另一个质量为2m 的物块B 发生正碰，碰后B 物块刚好能落入正前方的沙坑中．假如碰撞过程中无机械能损失，已知物块B 与地面间的动摩擦因数为0.1，与沙坑的距离x ＝0.5 m ，g 取10 m/s 2．物块可视为质点，则碰撞前瞬间A 的速度大小为( )A ．0.5 m/sB ．1.0 m/sC ．1.5 m/sD ．2.0 m/s【答案】C 【解析】碰撞后B 做匀减速运动，由动能定理得－μ·2mgx ＝0－12·2m v 2，代入数据得v ＝1 m/s ，A 与B 碰撞的过程中，A 与B 组成的系统在水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，则有m v 0＝m v 1＋2m v ，由于没有机械能的损失，则有12m v 20＝12m v 21＋12·2m v 2，联立解得v 0＝1.5 m/s ，C 正确．4．质量为M 的木块，放在光滑水平桌面上处于静止状态，现有一质量为m 、速度为v 0的子弹沿水平方向击中木块并停留在其中与木块共同运动，在子弹击中木块并共同运动过程中，木块受到的冲量大小可能为( )①m v 0 ②m v 0－mM v 0m ＋M ③mM v 0m ＋M ④m v 0－m 2v 0m ＋M. A ．只有①B ．只有③C ．③④D ．只有④【答案】C 【解析】子弹和木块组成的系统，在子弹击中木块的过程中动量守恒m v 0＝(M ＋m )v ，所以v ＝m M ＋m v 0，木块动量的增量为M v ＝Mm M ＋m v 0，由动量定理可知，木块受到的冲量等于木块动量的增量，即为Mm M ＋m v 0，③正确．从另一个角度，由于系统动量守恒，木块动量的增加等于子弹动量的减少，为m v 0－m v ＝m v 0－m 2M ＋m v 0，④正确，故选C ． 5．在一对很大的平行正对金属板间可形成匀强电场，通过改变两金属板间的电压，可使其间的电场强度E随时间t按如图所示的规律变化．在这个电场中间，有一个带电粒子从t＝0时刻由静止释放，若带电粒子只受电场力作用，且运动过程中不接触金属板，则下列说法中正确的是()A．带电粒子一定只向一个方向运动B．0～3.0 s内，电场力的冲量等于0，电场力的功小于0C．4.0 s末带电粒子回到原出发点D．2.5～4 s内，电场力的冲量等于0【答案】D【解析】带电粒子在匀强电场中受到的电场力F＝Eq，其冲量I＝Ft＝Eqt，可见，电场力的冲量与E－t图像所围面积成正比(注意所围图形在横轴之上和横轴之下时的面积符号相反)．带电粒子在平行正对金属板间做往复运动，4.0 s末带电粒子不能回到原出发点，A、C错误；由图像与横轴所围面积表示与冲量成正比的量可知，0～3.0 s内，电场力的冲量不等于0,2.5 s～4 s内，电场力的冲量等于0，B错误，D正确．6．如图所示，在足够大的光滑水平面上放有两个质量相等的物块A和B，其中A物块连接一个轻质弹簧并处于静止状态，B物块以初速度v0向着A物块运动，当物块与弹簧作用时，两物块在同一条直线上运动，请识别关于B物块与弹簧作用过程中，两物块的v－t图像是下列选项中的()【答案】D【解析】B通过弹簧与A作用的过程中，B先与A压缩弹簧，所以A、B所受的弹簧弹力都先增大，A做初速度为零的加速运动，B做初速为v0的减速运动，且加速度都先增大，当弹簧压缩到最短时，由动量守恒定律可知A、B两物体速率均为v02，随后弹簧开始恢复原长，但A继续加速，B继续减速，且由动量守恒定律可求解，最终v B＝0，v A＝v0，故D正确．7．如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中()A．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统水平方向动量守恒B．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统水平方向动量守恒C．小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度不为零D．在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反【答案】BD【解析】以小球和小车组成的系统为研究对象，在水平方向上不受力的作用，所以系统在水平方向上动量守恒，由于初始状态小车与小球均静止，所以小球与小车在水平方向上的动量要么都为零，要么大小相等、方向相反，故A、C错误，B、D正确．8．质量为M的小车静止于光滑的水平面上，小车的上表面和14圆弧的轨道均光滑，如图所示，一个质量为m的小球以速度v0水平冲向小车，当小球返回左端脱离小车时，下列说法中正确的是()A．小球一定沿水平方向向左做平抛运动B．小球可能沿水平方向向左做平抛运动C．小球可能沿水平方向向右做平抛运动D．小球可能做自由落体运动【答案】BCD【解析】小球水平冲上小车，又返回左端，到离开小车的整个过程中，系统动量守恒、机械能守恒，相当于小球与小车发生弹性碰撞的过程．如果m<M，小球离开小车向左做平抛运动；如果m＝M，小球离开小车做自由落体运动；如果m>M，小球离开小车向右做平抛运动，故B、C、D正确．9．如图所示，在质量为M的小车中挂着一单摆，摆球质量为m0，小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动，与位于正前方的质量为m的静止的木块发生碰撞，碰撞的时间极短．在此碰撞过程中，下列情况可能发生的是()A．小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v1、v2、v3，满足(M＋m0)v＝M v1＋m v1＋m0v3B．摆球的速度不变，小车和木块的速度分别变为v1和v2，满足M v＝M v1＋m v2C．摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为u，满足M v＝(M＋m)uD．小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度变为v2，满足(M＋m0)v＝(M ＋m0)v1＋m v2【答案】BC【解析】小车与木块碰撞，且碰撞时间极短，因此相互作用只发生在木块和小车之间，悬挂的摆球在水平方向未受到力的作用，故摆球在水平方向的动量未发生变化，即摆球的速度在小车与木块碰撞过程中始终不变，由此可知A和D两种情况不可能发生；选项B的说法对应于小车和木块碰撞后又分开的情况，选项C的说法对应于小车和木块碰撞后粘在一起的情况，两种情况都有可能发生．故B、C正确．10．如图为两物体A、B在没有其他外力作用时相互作用前后的v－t图像，则由图像可知()A．A、B的质量之比为5∶3B．A、B作用前后总动量守恒C．A、B作用前后总动量不守恒D．A、B间相互作用力相同【答案】AB【解析】A、B两物体发生碰撞，没有其他外力，A、B组成的系统总动量守恒，故B正确，C错误．由动量守恒定律得m AΔv A＝－m BΔv B，m Am B＝－Δv BΔv A＝－6－12－5＝5∶3，故A正确．A、B之间相互作用力大小相等、方向相反，因而A、B间相互作用力不同，故D错误．二、填空题(每小题9分，共18分)11．利用如图甲所示装置验证动量守恒定律．实验过程如下，请将实验过程补充完整．(1)将打点计时器固定在长木板的一端；(2)小车上连好纸带，把长木板有打点计时器的一端垫高，微调木板的倾斜程度，直到____________________________________，这样做的目的是___________________________；(3)后面贴有双面胶的小车A静止在木板上，靠近打点计时器的小车B连着穿过限位孔的纸带；(4)接通打点计时器的电源，轻推一下小车B，使小车B运动一段距离后与小车A发生正碰，碰后粘在一起继续运动；(5)小车运动到木板下端后，关闭电源，取下纸带如图乙，图中已标出各计数点之间的距离，小车碰撞发生在________(填“ab段”“bc段”“cd段”或“de段”)；(6)若打点计时器电源频率为50 Hz，小车A的质量为0.2 kg，小车B的质量为0.6 kg，则碰前两小车的总动量是________kg·m/s，碰后两小车的总动量是________kg·m/s(结果保留3位有效数字)．【答案】(2)轻推小车，使小车能够沿木板匀速下滑平衡摩擦力，使系统的合外力为零，满足动量守恒的条件(5)cd段(6)1.13 1.08【解析】(2)把长木板有打点计时器的一端垫高，轻推小车，使小车能够沿木板匀速下滑，这样做的目的是平衡摩擦力，使系统合外力为零，满足动量守恒的条件；(5)小车发生碰撞速度要减小，则由纸带可知小车碰撞发生在cd 段；(6)bc 段小车的速度v 1＝x bc t ＝18.83×10－25×0.02 m/s ＝1.883 m/s ， de 段小车的速度v 2＝x de t ＝13.52×10－25×0.02 m/s ＝1.352 m/s ， 碰前两小车的总动量p ＝m B v 1＝0.6×1.883 kg·m/s ≈1.13 kg·m/s.碰后两小车的总动量是 p ′＝(m A ＋m B )v 2＝(0.2＋0.6)×1.352 kg·m/s ≈1.08 kg·m/s ，故p ≈p ′.因此，在实验误差允许的范围，碰撞前后两小车的总动量守恒．12．某班物理兴趣小组选用如图所示装置来探究碰撞中的不变量．将一段不可伸长的轻质绳一端与力传感器(可以实时记录绳所受的拉力)相连固定在O 点，另一端连接小钢球A ，把小钢球拉至M 处可使绳水平拉紧．在小钢球最低点N 右侧放置有一水平气垫导轨，气垫导轨上放有小滑块B (B 上安装宽度较小且质量不计的遮光板)、光电门(已连接数字毫秒计)．当地的重力加速度为g .某同学按如图所示安装气垫导轨、滑块B (调整滑块B 的位置使小钢球自由下垂静止在N 点时与滑块B 接触而无压力)和光电门，调整好气垫导轨高度，确保小钢球A 通过最低点时恰好与滑块B 发生一维碰撞．让小钢球A 从某位置释放，摆到最低点N 与滑块B 碰撞，碰撞后小钢球A 并没有立即反向，碰撞时间极短．(1)为完成实验，除了毫秒计读数Δt 、碰撞前瞬间绳的拉力F 1、碰撞结束瞬间绳的拉力F 2、滑块B 质量m B 和遮光板宽度d 外，还需要测量的物理量有________．A ．小钢球A 的质量m AB ．绳长LC ．小钢球从M 到N 运动的时间(2)滑块B 通过光电门时的瞬时速度v B ＝________.(用题中已给的物理量符号来表示)(3)实验中的不变量的表达式是：____________________________.(用题中已给的物理量符号来表示)【答案】(1)AB (2)d Δt (3)F 1m A L －m 2A gL ＝F 2m A L －m 2A gL ＋m B d Δt【解析】滑块B 通过光电门时的瞬时速度v B ＝d Δt ，根据牛顿第二定律得F 1－m A g ＝m A v 21L ，F 2－m A g ＝m A v 22L ，碰撞中系统动量守恒，则m A v 1＝m A v 2＋m B v B ，整理得F 1m A L －m 2A gL ＝F 2m A L －m 2A gL ＋m B d Δt，故还需要测量小钢球A 的质量m A ，绳长L ，A 、B 正确．三、计算题(共42分)13．(10分) (2021届山西大学附属中学月考)如图所示，小球A 从半径R ＝0.8 m 的14光滑圆弧轨道的上端P 点以v 0＝3 m/s 的初速度滑下，水平面光滑且与圆弧轨道末端相切，小球A 到达水平面上以后，与静止于该水平面上的钢块B 发生弹性碰撞，碰撞后小球A 被反向弹回，沿原路返回恰能到达P 点，钢块B 的质量m B ＝18 kg ，g 取10 m/s 2，求：(1)小球A 刚滑上水平面时的速度大小v A ；(2)小球A 的质量．【答案】(1)5 m/s (2)2 kg 【解析】(1)设小球A 的质量为m A ，A 在光滑圆弧轨道上下滑过程中，只有重力做功，其机械能守恒，由机械能守恒定律得12m A v 20＋m A gR ＝12m A v 2，代入数据得v A ＝5 m/s.(2)碰后，A返回的过程，机械能守恒，设碰后A的速度大小为v A′，得1 2m A v A′2＝m A gR，解得v A′＝4 m/s.A、B碰撞过程动量守恒，以碰前A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得m A v A＝－m A v A′＋m B v B′，碰撞过程为弹性碰撞，由机械能守恒定律，得12m A v 2A＝12m A v A′2＋12m B v B′2，代入数据解得m A＝2 kg.14．(10分)如图所示，有一质量为M的长木板(足够长)静止在光滑的水平面上，一质量为m的小铁块以初速度v0水平滑上木板的左端，小铁块与木板之间的动摩擦因数为μ，试求小铁块在木板上相对木板滑动的过程中，若小铁块恰好没有滑离长木板，则木板的长度至少为多少？【答案】M v202μg(M＋m)【解析】此题为另类的“子弹打木块”的模型，即把铁块类比于有初动量的“子弹”，以小铁块和长木板为一个系统，系统动量守恒．在达到共同速度的过程中，m给M一个向右的滑动摩擦力F f＝μmg，M向右做匀加速运动；M给m一个向左的滑动摩擦力F f′＝μmg，m向右做匀减速运动，m相对M向右运动，最后两者达到共同速度．由动量守恒得m v0＝(M＋m)v，解得v＝m v0M＋m，因小铁块恰好没有滑离长木板，设木板长至少为l，则Q＝μmgl＝ΔE k＝12m v2－12(M＋m)v2，解得l＝M v202μg(M＋m).15．(10分)如图，水平地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直；a和b相距l，b与墙之间也相距l；a的质量为m，b的质量为34m，两物块与地面间的动摩擦因数均相同．现使a以初速度v0向右滑动，此后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞，重力加速度大小为g，求物块与地面间的动摩擦因数应满足的条件．【答案】32v 20113gl ≤μ<v 202gl【解析】设物块与地面间的动摩擦因数为μ，要使物块a 、b 能发生碰撞，应有12m v 20>μmgl ，即μ<v 202gl .设在a 与b 发生弹性碰撞前，a 的速度大小为v 1，由动能定理可得－μmgl ＝12m v 21－12m v 20，设在a 与b 发生弹性碰撞后，a 、b 的速度大小分别为v 2、v 3，由动量守恒定律和能量守恒定律得m v 1＝m v 2＋34m v 3，12m v 21＝12m v 22＋123m 4v 23，联立各式得v 3＝87v 1，由题意知b 没有与墙发生碰撞，由动能定理得μ34mgl ≥123m 4v 23，解得μ≥32v 20113gl ，综上所述有32v 20113gl ≤μ<v 202gl .16．(12分)一个航天员连同装备的总质量为100 kg ，在空间跟飞船相距45 m 处相对飞船处于静止状态．他带有一个装有0.5 kg 氧气的贮氧筒，贮氧筒上有一个可以使氧气以50 m/s 的相对速度喷出的喷嘴．航天员必须向着跟返回飞船方向相反的方向释放氧气，才能回到飞船上去，同时又必须保留一部分氧气供他在返回飞船的途中呼吸．已知航天员呼吸的耗氧率为2.5×10－4 kg/s.试问：(1)如果他在准备返回飞船的瞬时，释放0.15 kg 的氧气，他能安全回到飞船吗？(2)航天员安全地返回飞船的最长和最短时间分别为多少？【答案】(1)能 (2)1 800 s 200 s【解析】(1)令M ＝100 kg ，m 0＝0.5 kg ，Δm ＝0.15 kg ，氧气释放相对速度为v ，航天员在释放氧气后的速度为v ′.由动量守恒定律得0＝(M －Δm )v ′＋Δm v ，由于释放氧气的质量0.15 kg 远远小于总质量100 kg ，因此认为氧气喷出后总质量不变．v′≈－ΔmMv＝－0.15100×50 m/s＝－0.075 m/s.航天员返回飞船所需时间t＝sv′＝450.075s＝600 s.航天员返回途中所耗氧气m′＝kt＝2.5×10－4×600 kg＝0.15 kg，氧气筒喷射后所余氧气m″＝m0－Δm＝(0.5－0.15) kg＝0.35 kg.因为m″>m′，所以航天员能顺利返回飞船．(2)设释放的氧气Δm未知，途中所需时间为t，则m0＝kt＋Δm为航天员返回飞船的极限条件．t＝sv′＝MΔm·sv＝100 kgΔm·45 m50 m/s＝90Δm s，0.5 kg＝2.5×10－4×90Δm kg＋Δm，解得Δm1＝0.45 kg或Δm2＝0.05 kg，分别代入t＝90Δm s，得t1＝200 s，t2＝1 800 s.即航天员安全返回飞船的最长时间为1 800 s，最短时间只有200 s.第二章机械振动一、选择题(1～6题为单选题，7～10题为多选题，每小题4分，共40分)1．(2021届枣庄第三中学期中)下列关于简谐运动的说法，正确的是() A．只要有回复力，物体就会做简谐运动B．物体做简谐运动时，加速度最大，速度也最大C．物体做简谐运动时，速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同D．物体做简谐运动时，加速度和速度方向总是与位移方向相反【答案】C【解析】只要有回复力物体一定振动，但不一定是简谐运动，如阻尼振动，A 错误；物体做简谐运动，加速度最大时，根据a ＝kx m 可知位移最大，此时速度最小为零，B 错误； 物体做简谐运动时，位移一定是背离平衡位置，故速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同，C 正确；物体做简谐运动时，加速度方向总是与位移方向相反，而速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同，D 错误．2．(2021届上海名校月考)弹簧振子的振动图像如图所示．在t ＝2～3 s 的时间内，振子的动能E k 和势能E p 的变化情况是( )A ．E k 变小，E p 变大B ．E k 变大，E p 变小C ．E k 、E p 均变小D ．E k 、E p 均变大【答案】B 【解析】在t ＝2～3 s 的时间内，振子从最大位移处向平衡位置运动，速度增大，动能变大，势能减小，故B 正确．3．下表中给出的是做机械振动的物体的位移x 或速度v 与时刻的对应关系，T 是振动周期．则下列选项中正确的是( ) 项目0 T 4 T 2 3T 4 T 甲零 正向最大 零 负向最大 零 乙零 负向最大 零 正向最大 零 丙正向最大 零 负向最大 零 正向最大 丁 负向最大 零 正向最大 零 负向最大B ．若乙表示位移x ，则甲表示相应的速度vC ．若丙表示位移x ，则甲表示相应的速度vD ．若丁表示位移x ，则丙表示相应的速度v【答案】A 【解析】若甲表示位移x ，振子从平衡位置向正向最大位移处运动，速度从正向最大开始减小到零，所以丙表示相应的速度v ，故A 正确；若乙表示位移x ，振子从平衡位置向负向最大位移处运动，速度从负向最大开始减小到零，所以丁表示相应的速度v ，故B 错误；若丙表示位移x ，位移从正向最大变化到零，振子从正向最大位移处向平衡位置运动，速度从零开始向负向最大速度变化，所以乙表示相应的速度v，故C错误；若丁表示位移x，位移从负向最大位移变化到零，振子从负向最大位移处向平衡位置运动，速度从零开始向正向最大速度变化，所以甲表示相应的速度v，故D错误．4．(2020年北京名校联考)如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图像如图乙所示．由振动图像可以得知()A．振子的振动周期等于t1B．在t＝0时刻，振子的位置在a点C．在t＝t1时刻，振子的速度为零D．从t1到t2，振子正从O点向b点运动【答案】D【解析】振子的振动周期等于2t1，故A错误；在t＝0时刻，振子的位置在O点，然后向左运动，故B错误；在t＝t1时刻，振子经过平衡位置，此时它的速度最大，故C错误；从t1到t2，振子正从O点向b点运动，故D正确．5．一单摆由甲地移到乙地后，发现走时变快了，其变快的原因及调整的方法是()A．g甲>g乙，将摆长缩短B．g甲<g乙，将摆长放长C．g甲<g乙，将摆长缩短D．g甲>g乙，将摆长放长【答案】B【解析】走时变快了，说明周期T＝2πlg变小了，即g乙>g甲，若要恢复原来的周期，则需把摆长变长，使lg不变，故B正确．6．如图所示，在光滑水平面上的弹簧振子，弹簧形变的最大限度为20 cm，图示P位置是弹簧振子处于自然伸长的位置，若将振子m向右拉动5 cm后由静止释放，经0.5 s振子m第一次回到P位置，关于该弹簧振子，下列说法正确的是()A．该弹簧振子的振动频率为1 HzB．若向右拉动10 cm后由静止释放，经过1 s振子m第一次回到P位置C．若向左推动8 cm后由静止释放，振子m两次经过P位置的时间间隔是2 sD．在P位置给振子m任意一个向左或向右的初速度，只要位移不超过20 cm，总是经0.5 s速度就降为0【答案】D【解析】由题意知，该弹簧振子振动周期为T＝0.5×4 s＝2 s，且以后不再变化，即弹簧振子固有周期为2 s，振动频率为0.5 Hz，A错误；固有周期与振幅无关，所以若向右拉动10 cm后由静止释放，经过0.5 s振子第一次回到P位置，B错误；振子两次经过P位置的时间间隔为半个周期即1 s，C 错误；只要位移不超过弹簧形变的最大限度，振子的周期不变，D正确．7．(2021届淄博淄川中学期中)一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知()A．振幅为2 cm，频率为0.25 HzB．t＝1 s时速度为零，但质点所受合外力为最大C．t＝2 s时质点具有正方向最大加速度D．该质点的振动方程为x＝2sin π2t【答案】AC【解析】根据图像可知振幅为2 cm，频率为f＝1T＝14Hz＝0.25Hz，A正确；t＝1 s时，质点处于平衡位置，所受合力为0，速度最大，B错误；t＝2 s时，质点处于负向位移最大处，所受指向平衡位置的合力最大，具有正方向最大加速度，C正确；根据图像可知ω＝2πT＝2π4 s＝π2rad/s，则该质点的振动方程为x＝2cos π2t，D错误．8．如图，轻质弹簧下挂重为300 N的物体A时伸长了3 cm，再挂上重为200N 的物体B 时又伸长了2 cm ，现将A 、B 间的细线烧断，使A 在竖直平面内振动，则( )A ．最大回复力为500 N ，振幅为5 cmB ．最大回复力为200 N ，振幅为2 cmC ．只减小A 的质量，振动的振幅变小，周期不变D ．只减小B 的质量，振动的振幅变小，周期不变【答案】BD 【解析】轻质弹簧下挂重为300 N 的物体A 时伸长了3 cm ，再挂上重为200 N 的物体B 时又伸长了2 cm ，故劲度系数为k ＝F x ＝300 N 0.03 m ＝1×104 N/m ，若将连接A 、B 两物体的细线烧断，物体A 将做简谐运动，细线烧断瞬间，合力充当回复力；由于细线烧断前是平衡状态，烧断后细线对A 的拉力减小了200 N ，而弹力不变，故合力为200 N ，故最大回复力为200 N ，刚烧断细线时物体的加速度最大，此处相当于是物体A 到达简谐运动的最大位移处，故振幅为2 cm ，故A 错误，B 正确．只减小A 的质量，振动的幅度不变，而周期与振幅无关，所以周期不变，故C 错误．只减小B 的质量，振动的幅度变小，而周期与振幅无关，所以周期不变，故D 正确．9．如图所示，一根绷紧的水平绳上挂五个摆，其中A 、E 摆长均为l ，先让A 摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则( )A ．其他各摆振动周期跟A 摆相同B ．其他各摆振动的振幅大小相等C ．其他各摆振动的振幅大小不同，E 摆的振幅最大D ．B 、C 、D 三摆振动的振幅大小不同，B 摆的振幅最小【答案】ACD 【解析】A 摆振动后迫使水平绳摆动．水平绳又迫使B 、C 、D 、E 四摆做受迫振动，由于物体做受迫振动的周期总是等于驱动力的周期，因此B、C、D、E四摆的周期跟A摆相同，故A正确．A摆的频率等于驱动力的频率f A＝1T A＝12πgl，其余四摆的固有频率与驱动力的频率关系是：f B＝12πg0.5l≈1.41f A，f C＝12πg1.5l≈0.82f A，f D＝12πg2l≈0.71f A，f E＝12πgl＝f A.可见只有E摆的固有频率与驱动力的频率相等，它发生共振现象，其振幅最大，B、C、D三个摆均不发生共振，振幅各异，其中B摆的固有频率与驱动力的频率相差最大，所以它的振幅最小，故B错误，C、D正确．10．一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4 cm，振动的平衡位置位于x轴上的O 点．如图甲中的a、b、c、d为四个不同的振动状态：黑点表示振子的位移，黑点上的箭头表示运动的方向．如图乙给出的①②③④四条振动曲线，可用于表示振子的振动图像的是()A．若规定状态a时t＝0，则图像为①B．若规定状态b时t＝0，则图像为②C．若规定状态c时t＝0，则图像为③D．若规定状态d时t＝0，则图像为④【答案】AD【解析】若振子在状态a时t＝0，此时的位移为3 cm，且向规定的正方向运动，故A正确．若振子在状态b时t＝0，此时的位移为2 cm，且向规定的负方向运动，相应的图像②中初始位移不对，故B错误．若振子在状态c时t＝0，此时的位移为－2 cm，且向规定的负方向运动，相应的图像③中运动方向及初始位移均不对，故C错误．若振子在状态d时t＝0，此时的位移为－4 cm，速度为零，故D正确．二、填空题(每小题9分，共18分)11．某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素．(1)他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图甲所示．这样做的目的是________(填字母代号)．A．保证摆动过程中摆长不变B．可使周期测量得更加准确C．需要改变摆长时便于调节D．保证摆球在同一竖直平面内摆动(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L＝0.999 0 m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示，则该摆球的直径为______ mm，单摆摆长为______ m.(3)下列振动图像真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图像，已知sin 5°＝0.087，sin 15°＝0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是______(填字母代号)．【答案】(1)AC(2)12.00.993 0(3)A【解析】(1)夹牢摆线可以使摆动过程中摆线长度不变，夹子可以根据需要改变摆长，故选AC．(2)游标尺的0刻线与主尺12 mm对齐，10刻线与主尺刻线对齐，所以读数为12.0 mm；摆长L＝0.999 0 m－0.012 02m＝0.993 0 m.(3)sin 5°＝0.087，摆长为1 m，所以振幅约为8.7 cm，C、D选项振幅较大，误差较大；又因振子在平衡位置开始计时误差较小，所以t＝0时，振子应在平。
河北省廊坊市2021届新高考四诊物理试题含解析
河北省廊坊市2021届新高考四诊物理试题一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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1．新型冠状病毒在显微镜下的形状如图所示，他的大小在纳米的数量级下，根据我们高中所学内容，下列单位属于国际基本单位的是（）A．长度B．m C．nm D．m/s【答案】B【解析】【分析】【详解】国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度（m）、质量（kg）、时间（s）、热力学温度（K）、电流（A）、发光强度（cd）、物质的量（mol），它们的国际单位是基本单位，而由物理量之间的关系式推导出来的单位叫做导出单位，A项的长度是基本物理量，B项的m是国际制基本单位，C项的nm是非国际制基本单位，D项的m/s是导出单位，故B正确，ACD错误。
故选B。
2．如图，一两端封闭的玻璃管在竖直平面内倾斜放置，与水平面间的夹角为θ，一段水银柱将管内一定质量气体分割成两部分。
在下列各种情况中，能使管中水银柱相对玻璃管向a端移动的情况是（）A．降低环境温度B．在竖直平面内以b点为轴逆时针缓慢转动玻璃管C．保持θ角不变，使玻璃管减速上升D．使玻璃管垂直纸面向外做加速运动【答案】C【解析】【详解】A. 假定两段空气柱的体积不变，即V1，V2不变，初始温度为T，当温度降低△T时，空气柱1的压强由p1减至p′1，△p1=p1−p′1，空气柱2的压强由p2减至p′2，△p2=p2−p′2，由查理定律得：11p p T T∆=∆， 22p p T T ∆=∆， 因为p 2=p 1+h>p 1，所以△p 1<△p 2，即水银柱应向b 移动。
故A 错误；B. 在竖直平面内以b 点为轴逆时针缓慢转动玻璃管，使θ角变大，若水银柱相对玻璃管不动，则增大了水银柱对下部气体的压力，水银柱向b 端移动，故B 错误；C. 玻璃管竖直向上减速运动，加速度向下，水银柱失重，若水银柱相对玻璃管不动，水银柱对下部气体压力减小，水银柱向a 端移动，故C 正确；D. 使玻璃管垂直纸面向外做加速运动不会影响水银柱竖直方向上的受力，水银柱的位置不变，故D 错误。
2021年山东高考物理试卷真题及答案详解(精校版)
山东省2021年普通高中学业水平等级考试物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1．在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的21082Pb ，其衰变方程为2102108283Pb Bi X →+。
以下说法正确的是（）A ．衰变方程中的X 是电子B ．升高温度可以加快21082Pb 的衰变C ．21082Pb 与21083Bi 的质量差等于衰变的质量亏损D ．方程中的X 来自于21082Pb 内质子向中子的转化2．如图所示，密封的矿泉水瓶中，距瓶口越近水的温度越高。
一开口向下、导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气。
挤压矿泉水瓶，小瓶下沉到底部；松开后，小瓶缓慢上浮，上浮过程中，小瓶内气体（）A ．内能减少B ．对外界做正功C ．增加的内能大于吸收的热量D ．增加的内能等于吸收的热量3．如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L 的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O 转动，另一端与质量为m 的小木块相连。
木块以水平初速度0v 出发，恰好能完成一个完整的圆周运动。
在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为（）A ．202mv L πB ．204mv L πC ．208mv L πD ．2016mv Lπ4．血压仪由加压气囊、臂带，压强计等构成，如图所示。
加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为V ；每次挤压气囊都能将360cm 的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为5V ，压强计示数为150mmHg 。
2021年全国统一高考物理试卷(新课标ⅰ)(含解析版)_页眉页脚_页眉页脚
2021 年高考全国乙卷物理试卷二、选择题：本题共8 小题，每小题6 分，共48 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6～8 题有多项符合题目要求。
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.如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。
用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。
在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（）A.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.动量不守恒，机械能不守恒【答案】B【解析】【分析】【详解】因为滑块与车厢水平底板间有摩擦，且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动，即摩擦力做功，而水平地面是光滑的；以小车、弹簧和滑块组成的系统，根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系统动量守恒，机械能不守恒。
故选B。
2.如图（a），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。
由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。
若将一正试探电荷先后放于M 和N 处，该试探电荷受到的电场力大小分别为F M和F N，相应的电势能分别为E和E p N ，则（）p MA. F M <F N , E pM >E pNB F M >F N , E pM >E pNC.F M <F N , E pM <E pND.F M >F N , E pM <E pN【答案】A【解析】【分析】【详解】由图中等势面的疏密程度可知EM <EN根据F =qE 可知FM <FN由题可知图中电场线是由金属板指向负电荷，设将该试探电荷从M 点移到N 点，可知电场力做正功，电势能减小，即Ep M >Ep N故选A。
2021-2022学年新教材人教版高中物理必修第二册全册各章综合测验含答案解析
人教版高中物理必修第二册各章综合测验第五章抛体运动 (1)第六章圆周运动 (11)第七章万有引力与宇宙航行 (22)第八章机械能守恒定律 (33)模块综合测验 (44)第五章抛体运动本卷分第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．如图，执行任务的“歼20”战机正沿直线斜向下加速俯冲。
将“歼20”简化为质点“O”，用G表示它受到的重力，F表示除重力外其他作用力的等效力，则下图中能正确表示此过程中战机受力情况的是(A)解析：执行任务的“歼20”战机正沿直线斜向下加速俯冲，则所受的合力方向应该和运动方向在同一直线上，否则就要做曲线运动。
2．(2021·北京朝阳区高一期末)如图所示，在注满清水的竖直密封玻璃管中，红蜡块R正以较小的速度v0沿y轴匀速上浮，与此同时玻璃管沿水平x轴正方向做匀速直线运动。
从红蜡块通过坐标原点O开始计时，直至蜡块运动到玻璃管顶端为止。
在此过程中，下列说法正确的是(A)A．红蜡块做匀速直线运动B．红蜡块做变速曲线运动C．红蜡块的速度与时间成正比D．仅增大玻璃管运动的速度，红蜡块将更快运动到顶端解析：两个匀速直线运动的合运动还是匀速直线运动，则红蜡块做匀速直线运动，所以A正确B错误；红蜡块做匀速直线运动，红蜡块的速度保持不变，所以C错误；根据运动的独立性原理，水平方向的运动不会影响竖直方向的运动，则仅增大玻璃管运动的速度，红蜡块运动到顶端的时间不变，所以D错误。
3．(2021·石家庄市高一上学期期末)“套圈”是老少皆宜的游戏。
如图所示，将A、B、C三个套圈分别以速度v1、v2、v3水平抛出，都能套中地面上的同一玩具，已知套圈A、B抛出时距玩具的水平距离相等，套圈A、C抛出时在同一高度，设套圈A、B、C在空中运动时间分别为t1、t2、t3。
2023版新教材高考物理一轮复习单元素养评价十五原子结构和波粒二象性原子核(word版含答案)
单元素养评价(十五) 原子结构和波粒二象性 原子核一、单项选择题1．下列关于原子核的叙述中正确的是( )A ．居里夫人通过α粒子轰击铝原子核，首次发现了中子B ．核反应堆中的“慢化剂”是为了减慢反应速度，防止反应过于剧烈C ．轻核聚变过程中，会有质量亏损，要释放能量D ．原子核的质量越大，比结合能就越小 2．位于广东东莞的国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)首次打靶成功，获得中子束流．这标志着CSNS 主体工程顺利完工，进入试运行阶段．对于有关中子的研究，下面说法正确的是( )A ．中子和其他微观粒子，都具有波粒二象性B ．一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应C ．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D ．核反应方程21084 Po → y82 X ＋42 He 中的y ＝206，X 的中子个数为1283．关于光的波粒二象性，下列说法正确的是( )A ．光既具有波动性，又具有粒子性，这是互相矛盾和对立的B ．光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点C ．大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性D ．由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性4．在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识．下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是( )5．[2021·浙江1月，10]下列说法正确的是( ) A ．光的波动性是光子之间相互作用的结果B ．玻尔第一次将“量子”引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念C ．光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量D ．α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方，验电器金属箔的张角会变大 6.[2022·合肥模拟]用光子能量为5.0 eV 的一束光照射阴极P ，如图，当开关K 断开时，发现电流表读数不为零．合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.60 V 时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于1.60 V 时，电流表读数为零，由此可知阴极材料的逸出功为 ( )A ．1.6 eVB ．2.2 eVC ．3.0 eVD ．3.4 eV7．某金属的遏止电压用U c 表示，入射光频率用ν表示，用不同频率的光照射某金属产生光电效应，得到U c ν图像如图所示．根据图像求出该金属的截止频率νc 为(已知电子电荷量e ＝1.6×10－19C)( )A ．1.0×1014Hz B ．2.0×1014HzC ．5.0×1014 HzD ．17.5×1014Hz8．2020年12月8日，月表最强“打工人”嫦娥四号迎来从地球出发两周年纪念日．若嫦娥四号上有一块备用的核燃料电池，能在夜里为其提供动力，核燃料为23894 Pu ，23894 Pu 核的转化方程为23894 Pu →234m X ＋n2 Y ，已知23894 Pu 核、X 核以及Y 核的质量分别为m Pu 、m X 、m Y ，光速为c .则下列说法正确的是( )A ．23894 Pu 核比X 核多四个中子B ．该过程释放的核能为12(m Pu ＋m X ＋m Y )c 2C ．该过程为α衰变D ．该过程进行的速度随所处环境的压强和温度的变化而发生改变9．在光电效应实验中，先后用频率相同但光强不同的两束光照射同一个光电管．若实验a 中的光强大于实验b 中的光强，实验所得光电流I 与光电管两端所加电压U 间的关系曲线分别以a 、b 表示，则下列图中可能正确的是( )10．[2022·潍坊模拟]植物通过光合作用和呼吸作用与环境交换碳元素，体内碳14的比例与大气中的相同．植物枯死后，遗体内的碳14仍在发生衰变，不断减少，但不能得到补充．现测得甲、乙两种古木样品中碳14的含量分别是现代植物的12 和14 ，由此可以推断甲、乙两种古木的年龄之比大约为( )A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶4D ．4∶1 二、多项选择题 11.对于钠和钙两种金属，其遏止电压U c 与入射光频率ν的关系如图所示．用h 、e 分别表示普朗克常量和电子电荷量，则 ( )A ．钠的逸出功小于钙的逸出功B ．图中直线的斜率为h eC ．在得到这两条直线时，必须保证入射光的光强相同D ．若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较高 12．在研究原子核的内部结构时，科学家进行了一系列的核反应实验．下列选项中说法正确的是 ( )①3015 Pa →3014 Si ＋01 e②21 H ＋31 H →42 He ＋10 n ＋17.6 MeV③42 He ＋94 Be →126 C ＋10 n④23592 U ＋10 n →14054 Xe ＋9438 Sr ＋x 10 n A ．①是发现磷的同位素的核反应方程B．②是太阳内部核反应和氢弹的核反应方程C．③是查德威克发现中子的核反应方程D．④是重核裂变的核反应方程，其中x＝313．氢原子光谱如图甲所示，图中给出了谱线对应的波长，玻尔的氢原子能级图如图乙所示．已知普朗克常量h＝6.63×1034J·s，可见光的频率范围约为4.2×1014～7.8×1014Hz，则( )A．Hα谱线对应光子的能量小于Hδ谱线对应光子的能量B．图甲所示Hα、Hβ、Hγ、Hδ四种光均属于可见光范畴C．Hβ对应光子的能量约为10.2 eVD．Hα谱线对应的跃迁是从n＝3能级到n＝2能级14．图甲为氢原子的能级图，大量处于n＝2激发态的氢原子吸收一定频率的光子后跃迁到较高的能级，之后再向低能级跃迁时辐射出10种不同频率的光子．当用这些辐射出的光子去照射如图乙所示光电管阴极K时，发生了光电效应，改变电源的正负极并调节滑动变阻器滑片，发现遏止电压为8 V，则( )A．该光电管阴极K的逸出功为7.06 eVB．吸收的光子能量为2.86 eVC．跃迁过程中辐射出的光子能量是连续的D．辐射出来的10种光子中只有4种能使该光电管发生光电效应单元素养评价(十五)原子结构和波粒二象性原子核1．解析：查德威克通过α粒子轰击铍核的实验发现了中子，故A错误；核反应堆中的“慢化剂”是为了减慢中子速度，故B错误；轻核聚变过程中，会有质量亏损，要释放核能，故C正确；原子核质量数越大，原子核结合能越大，但该原子的比结合能不一定越小，故D错误．答案：C2．解析：所有微观粒子都具有波粒二象性，故A 正确；裂变反应是较重的原子核分裂成较轻原子核的反应，而该反应是较轻的原子核的聚变反应，故B 错误；卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，查德威克通过α粒子轰击铍核(Be 49)获得碳核(C 612)的实验发现了中子，故C 错误；y ＝210－4＝206，X 的中子个数为206－82＝124，故D 错误．答案：A3．解析：光既具有粒子性，又具有波动性，大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显，A 错误．光是概率波，不同于机械波；光的粒子性也不同于质点；即单个光子既具有粒子性也具有波动性，B 错误．单个光子既具有粒子性也具有波动性，只是大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显，C 错误．由于光既具有波动性，又具有粒子性，即光的波动性与粒子性是光子本身的一种属性，故无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性，D 正确．答案：D4．解析：A 项是双缝干涉实验，说明光具有波动性；B 项是光电效应实验，说明光具有粒子性；C 项是电磁波的发射与接收；导致发现原子具有核式结构的是卢瑟福的α粒子散射实验，D 正确．答案：D5．解析：在光的双缝干涉实验中，减小光的强度，让光子通过双缝后，光子只能一个接一个地到达光屏，经过足够长时间，仍然发现相同的干涉条纹，这表明光的波动性不是由光子之间的相互作用引起的，A 错误；玻尔第一次将“量子”引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，B 正确；光电效应揭示了光的粒子性，康普顿效应说明了光子除了具有能量还具有动量，C 错误；α射线可以使金属球附近的空气电离，金属球吸引负离子而使验电器金属箔的张角变小，D 错误．答案：B6．解析：设用光子能量为5.0 eV 的光照射时，光电子的最大初动能为E km ，当反向电压达到U ＝1.60 V 以后，电流表读数为零，因此E km ＝eU ＝1.60 eV.根据光电效应方程有E km ＝h ν－W 0，阴极材料的逸出功为W 0＝h ν－E km ＝3.40 eV ，D 正确．答案：D7．解析：eU c ＝12mv m 2＝h ν－W ，U c ＝h νe−We ，由图像可得U c ＝0时，νc ＝5.0×1014Hz.故选项C 正确． 答案：C8．解析：根据质量数守恒与电荷数守恒可知238＝234＋n ，94＝m ＋2，解得n ＝4，m ＝92，即转化方程为Pu 94238→X 92234＋He 24，该过程为α衰变，X 核与 Pu 94238核相比，质量数减少4，核电荷数减少2，故中子数减少2，选项A 错误，C 正确；此过程中亏损的质量为Δm ＝m Pu －m X －m Y ，释放的能量E ＝(m Pu －m X －m Y )c 2，选项B 错误；放射性元素的半衰期不受外界环境的影响，即该过程进行的速度与所处环境的压强和温度等均无关，选项D 错误．答案：C9．解析：光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为遏止电压，对应的光的频率为截止频率，入射光的频率越高，对应的遏止电压U c 越大，由于入射光的频率没有变，故遏止电压相同，即图线与横轴的交点相同．由于a 光的光强大于b 光的光强，所以a 的饱和光电流大于b 的饱和光电流．故A 项正确、B 、C 、D 项错误．答案：A10．解析：根据半衰期的定义可知，古木每经过一个半衰期就有一半的碳14发生衰变，由于甲古木样品中碳14的含量是现代植物的12，则甲古木的年龄大约是碳14的1个半衰期，同理，乙古木样品中碳14的含量是现代植物的14＝(12)2，则乙古木的年龄大约是碳14的2个半衰期，所以甲、乙两种古木的年龄之比大约为1∶2，故A 正确，B 、C 、D 错误．答案：A 11.解析：根据光电效应方程得E k ＝h ν－W ，又E k ＝eU c ，则U c ＝h νe−We ，图线是一条直线，斜率k ＝he ，且与入射光的光强无关，故选项B 正确、C 错误；延长图线如图，可知纵轴截距的绝对值b ＝We ，解得逸出功W ＝eb ，故A 正确；从图像可以看出若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较低，选项D 错误．答案：AB12．解析：P 1530→1430 Si ＋e 10是磷的衰变方程，自然界没有天然的P 1530，它是约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现的，属于人工放射性同位素，核反应方程是He 24+Al 1327→P 1530＋ n 10，选项A 错误；太阳内部核反应和氢弹的核反应方程是H 12+H 13→24 He ＋n 10＋17.6 MeV ，选项B 正确；两个轻核结合成质量较大的核是核聚变反应，故③是查德威克发现中子的核反应方程，选项C 正确；根据核反应方程遵循质量数守恒可知235＋1＝140＋94＋x ，解得x ＝2，选项D 错误．答案：BC13．解析：本题考查对应光谱比较能级跃迁放出光子的种类．根据真空中光速等于波长乘频率可知，波长越长频率越小，根据E ＝h ν可知频率越小能量越小，故A 正确；由可见光的频率范围可知，可见光的波长范围约为380～710 nm ，则四种光都属于可见光，故B 正确；由E ＝h ν＝h c λ可得E β＝2.56 eV ，故C 错误；根据E ＝h ν＝h cλ可知，H α谱线对应的光子能量为H β对应光子能量的λβλα倍，约为1.89 eV ，结合能级图可知，从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级时辐射的光子能量为[－1.51－(－3.4)] eV ＝1.89 eV ，故D 正确．答案：ABD14．解析：从n ＝2能级跃迁到较高能级后能辐射出10种不同频率的光子，由C n 2＝10，解得n ＝5，故吸收的光子能量E ＝E 5－E 2＝2.86 eV ，故B 正确；跃迁过程中所放出的光子最大能量为E max ＝－0.54 eV －(－13.6 eV)＝13.06 eV ，由光电效应方程E k ＝h ν－W 0，E k ＝eU ，U ＝8 V ，可得该光电管阴极K 的逸出功W 0＝5.06 eV ，故A 错误；根据玻尔理论可知，跃迁过程中辐射出的光子能量是不连续的，故C 错误；由该光电管阴极K 的逸出功W 0＝5.06 eV ，可知辐射出的光子能使其发生光电效应的有氢原子从n ＝5能级到基态、从n ＝4能级到基态、从n ＝3能级到基态、从n ＝2能级到基态共4种，故D 正确．答案：BD。
2021年高考海南物理卷解析
2021年高考海南物理卷解析一、题目分析1.1 第一大题第一大题为选择题，共25分，主要考查基本物理概念和基本计算能力。
本题涵盖了力学、热学、电磁学等多个知识点，题目难度适中，涉及面较广。
其中电磁学部分题目较多，需注意掌握相关知识点。
1.2 第二大题第二大题为填空题，共20分，考察学生对物理现象的理解和运用相关公式进行计算的能力。
题目覆盖了力学、热学、光学等知识点，难度不大，但需要考生熟练掌握知识点。
1.3 第三大题第三大题为解答题，共55分，主要考查学生对物理概念的理解和运用所学知识解决实际问题的能力。
本题难度较大，需要考生对物理原理和公式进行灵活运用。
1.4 总体印象2021年海南高考物理卷整体难度适中，题目涉及知识点全面，考查能力多方面。
二、难点解析2.1 选择题中的电磁学知识点选择题中的电磁学知识点占比较大，包括电场、电势等概念，题目难度适中，但需要考生对公式的熟练运用。
2.2 解答题中的应用题解答题中的应用题考查学生对物理知识的深度理解和运用能力，题目难度较大，需要考生多维度思考问题，找出最优解。
2.3 填空题中的综合运用填空题中的部分题目需要综合运用物理知识，考生需将所学知识点灵活运用，注意计算过程和方法。
三、备考建议3.1 夯实基础知识要应对2021年高考物理卷，学生首先要夯实基础知识，熟练掌握各个知识点的公式和定理。
3.2 多做题在备考过程中，需要多做一些选择题和解答题，增强对知识点的理解和运用能力。
3.3 注重应用能力在解答题部分，需要注重应用能力的培养，多做一些综合性的应用题，培养学生解决实际问题的能力。
3.4 勤复习在备考过程中，学生需要勤复习，巩固所学知识，做到知识点不遗漏，熟练掌握。
四、总结2021年海南高考物理卷整体难度适中，考查内容比较全面，需要学生掌握的知识点较多。
备考时，学生要夯实基础知识，注重应用能力的培养，多做题多复习，相信通过持续的努力，一定能取得优异的成绩。
江西省九江市2021届新高考四诊物理试题含解析
江西省九江市2021届新高考四诊物理试题一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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1．如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°，一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点，细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧．调节A、B间细线的长度，当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦．设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1∶m2等于( )A．tan 15°B．tan 30°C．tan 60°D．tan 75°【答案】C【解析】试题分析：小球C为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为600，C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为300，A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为300，乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为600，根据平衡条件，对甲环：，对乙环有：，得，故选C．【名师点睛】小球C为轻环，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，可以根据平衡条件得到A段与竖直方向的夹角，然后分别对甲环和乙环进行受力分析，根据平衡条件并结合力的合成和分解列式求解．考点：共点力的平衡条件的应用、弹力．2．如图（甲）所示，质最m=2kg的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径R=0.5m的薄圆筒上。
t=0时刻，圆筒由静止开始绕竖直中心轴转动，其角速度ω随时间t的变化规律如图（乙）所示，小物体和地面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g=10m/s2。
则下列判断正确的是（）A．细线的拉力大小为4NB．细线拉力的瞬时功率满足P=4tC．小物体的速度随时间的变化关系满足v=4tD ．在0-4s 内，小物体受合力的冲量为4N•g 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AC ．根据图象可知，圆筒做匀加速转动，角速度随时间变化的关系式为t ω=圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同，根据v R ω=得0.5v R t ω==物体运动的加速度20.50.5m /s v t a t t∆∆===∆∆ 根据牛顿第二定律得F mg ma μ-=解得细线的拉力大小为20.50.12103N F =⨯+⨯⨯=AC 错误；B ．细线拉力的瞬时功率30.5 1.5P Fv t t ==⨯=故B 错误；D ．物体的合力大小为30.12101N F F mg μ=-=-⨯⨯=合在0-4s 内，小物体受合力的冲量为144N s I F t ==⨯=⋅合故D 正确。
四川省达州市2021届新高考四诊物理试题含解析
四川省达州市2021届新高考四诊物理试题一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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1．如图，一根容易形变的弹性轻导线两端固定。
导线中通有如图箭头所示的电流I。
当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加如图所示的匀强磁场B时，描述导线状态的四个图示中正确的是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】【分析】考查安培力。
【详解】A．图示电流与磁场平行，导线不受力的作用，故A错误；B．由左手定则判得，安培力的方向水平向右，故B正确；C．由左手定则判得，安培力的方向垂直直面向里，故C错误；D．由左手定则判得，安培力的方向水平向右，故D错误。
故选B。
2．一列简谐横波沿x轴正方向传播，O为波源且t=0时刻开始沿y轴负方向起振。
如图所示为t=0.2s时x=0至x=4m范围内的波形图，虚线右侧的波形未画出。
已知图示时刻x=2m处的质点第一次到达波峰，则下列判断中正确的是（）A．这列波的周期为0.4sB．t=0.7s末，x=10m处质点的位置坐标为（10m，-10cm）C．t=0.7s末，x=12m处的质点正经过平衡位置向上运动D ．t=0.3s 末，x=24m 处的质点加速度最大且沿y 轴正方向【答案】B【解析】【详解】A ．由题，波源0t =时刻开始沿y 轴负方向起振，则介质中各个质点均沿y 轴负方向起振，图示时刻2m x =处的质点第一次到达波峰，已经振动了34T ，说明0.2s t =时波传到8m x =质点处，则周期为0.2s T =，A 错误；B ．由图知波长8m λ=，波速为：8m/s 40m/s 0.2v T λ=== 波传到10m x =处的时间为：10s 0.25s 40x t v === 则0.7s t =末，10m x =处的质点已振动了10.45s 24T =，此质点起振方向沿y 轴负方向，则0.7s t =末，10m x =处质点到达波谷，坐标为(10m,10cm)-，B 正确；C ．波传到12m x =处的时间为：12s 0.3s 40x t v === 则0.7s t =末，12m x =处的质点已振动了0.4s 2T =，此质点起振方向向下，则0.7s t =末，12m x =处的质点正经过平衡位置向下运动，C 错误；D ．波传到24m x =处的时间为：24s 0.6s 40x t v === 则0.3s t =末，24m x =处质点还没有振动，加速度为零，D 错误。
山东省临沂市2021届新高考第四次质量检测物理试题含解析
山东省临沂市2021届新高考第四次质量检测物理试题一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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1．用如图a 所示的圆弧一斜面装置研究平抛运动，每次将质量为m 的小球从半径为R 的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放，并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F ．已知斜面与水平地面之间的夹角θ=45°，实验时获得小球在斜面上的不同水平射程x ，最后作出了如图b 所示的F ﹣x 图象，g 取10m/s 2，则由图可求得圆弧轨道的半径R 为（ ）A ．0.125mB ．0.25mC ．0.50mD ．1.0m【答案】B【解析】【分析】【详解】 在圆轨道上运动时，小球受到重力以及轨道的支持力作用，合力充当向心力，所以有20v F mg m R-= 小球做平抛运动时时的水平射程0x s v t ==小球的竖直位移：212y h gt == 根据几何关系可得tan y xθ= 联立即得202tan v x gθ= 2tan mg F mg R θ=+x 图像的纵截距表示重力，即mg=5N所以有1052tan0.5mgRθ-=解得：R=0.25m故选B；【名师点睛】知道平抛运动水平方向和竖直方向上运动的规律，抓住竖直位移和水平位移的关系，尤其是掌握平抛运动的位移与水平方向夹角的正切值的表达式进行求解．注意公式和图象的结合，重点是斜率和截距2．如图，倾角为α=45°的斜面ABC固定在水平面上，质量为m的小球从顶点A先后以初速度v0和2v o 向左水平抛出，分别落在斜面上的P1、P2点，经历的时间分别为t1、t2；A点与P1、P l与P2之间的距离分别为l1和l2，不计空气阻力影响。
下列说法正确的是（）A．t1：t 2=1：1B．l l：l2=1：2C．两球刚落到斜面上时的速度比为1：4D．两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角正切值的比为1：1【答案】D【解析】【分析】【详解】A．根据20012tan2gt gtv t vθ＝＝得2tanvtgθ=因为初速度之比为1：2，则运动的时间之比为1：2，故A错误。
2021版新高考物理人教版一轮阶段综合检测(四)
阶段综合检测(四)(第七、八章)(90分钟100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.如图所示是某验电器的结构图。
下列相关说法正确的是 ( )A.金属箔张开过程,电势能一定减少B.金属箔张开过程,电场力一定做负功C.两片金属箔张开,说明金属盘带正电D.两片金属箔张开时,可能带异种电荷【解析】选A。
验电器利用同种电荷互相排斥的原理,当用带电体接触验电器的金属盘时,就有一部分电荷转移到验电器的金属箔片上,金属箔带上了同种电荷,这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开,在张开的过程中电场力做正功,电势能减小,而验电器只能判断物体是否带电,不能说明是哪种电荷,故也不能说明金属盘带哪种电荷,故A正确,B、C、D错误。
2.如图所示,分别在M、N两点固定放置两个等量异种点电荷+Q和-Q,以MN连线的中点O为圆心的圆周上有四点A、B、C、D,关于这四点的场强和电势,下列说法中不正确的是( )A.A点电势高于B点电势B.A点场强大于B点场强C.C点电势等于D点电势D.C点场强等于D点场强【解析】选B。
M、N间的电场线方向从M指向N,根据顺着电场线电势逐渐降低,则知A点电势高于B点电势,所以A选项正确;M、N两点固定放置两个等量异种点电荷+Q和-Q,A点和B点关于O点对称,A、B两点处电场线的疏密程度相同,则A点场强等于B点场强,故B不正确;C、D 两点位于同一等势面上,电势相等,所以C选项正确;C、D两点关于O 点对称,电场强度相同,所以D选项正确。
3. (2020·宁德模拟)将一个带电荷量为+Q的点电荷P固定在空间中的某一位置处,两个质量相等的带电小球A、B分别在该点电荷下方不同高度的水平面内做匀速圆周运动,且运动轨迹均处在以P为球心的同一球面上,如图所示。
若A、B所带的电荷量很少,两者间的作用力可忽略不计,取无穷远处电势为零,则下列说法中正确的是 ( )A.小球A、B所带的电荷量相等B.小球A、B运动轨迹上的各点电势分别相等C.小球A、B运动轨迹上的各点场强分别相同D.库仑力刚好提供小球做匀速圆周运动所需的向心力【解析】选B。
【精准解析】2021版新高考物理人教版测评 四十 15.1 波粒二象性
核心素养测评四十波粒二象性(45分钟100分)一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分,1～6题为单选题,7～9题为多选题)1.(2020·开封模拟)以“拓展亚欧光电市场,打造丝路光电核心区”为宗旨的第七届亚欧光电展于2019年4月19日至21日在新疆国际会展中心举办。
关于光电效应现象,以下说法正确的是( )A.极限频率越大的金属材料逸出功越小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与入射光的频率成正比D.若发生了光电效应且入射光的频率一定时,光强越强,单位时间内逸出的光电子数就越多【解析】选D。
根据W0=hνc知,极限频率越大的金属材料逸出功越大,A 错误。
发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率,与入射光照射的时间无关,B错误。
根据光电效应方程E km=hν-W0知,最大初动能与入射光的频率成一次函数关系,不是正比关系,C错误。
光的强度影响的是单位时间发出的光电子数目,若发生了光电效应且入射光的频率一定时,光强越强,单位时间内逸出的光电子数就越多,D正确。
2. (2019·济南模拟)如图所示为用某金属研究光电效应规律得到的光电流随电压变化关系的图象,用单色光1和单色光2分别照射该金属时,逸出的光电子的最大初动能分别为E k1和E k2,普朗克常量为h,则下列说法正确的是( )A.E k1>E k2B.单色光1的频率比单色光2的频率高C.增大单色光1的强度,其遏止电压会增大D.单色光1和单色光2的频率之差为【解析】选D。
由于E k1=e|U c1|,E k2=e|U c2|,所以E k1<E k2,选项A错误;由E k=hν-W0可知,单色光1的频率比单色光2的频率低,选项B错误;只增大照射光的强度,光电子的最大初动能不变,因此遏止电压不变,选项C 错误;E k1=hν1-W0,E k2=hν2-W0,得ν1-ν2=,选项D正确。
2021年高考新课标卷理综(物理部分)试题解析(精编版)(解析版)
2021年高考新课标卷理综（物理部分）试题解析（精编版）（解析版）----fd303910-6ea2-11ec-b2fe-7cb59b590d7d
14．【答案】d15．【答案】b16．【答案】a17．【答案】c18、【答案】d19、【答案】ab20、【答案】acd21、【答案】bd22.【答案】（2）1.4（4）7.94n；v?1.4m/s
23.[答]（1）R1？15? r2？35? （2）300? 3000? （3） C如果电流表没有显示数字，则R2开路；如果电流表显示数字，则R1开路。
24.[答]m？0.01公斤
【解析】金属棒通电后，闭合回路电流i?导体棒受到安培力f?bil?0.06n
根据安培定律，可以判断金属杆受安培力的方向是垂直和向下的。
2.在开关闭合之前？K0.5? 10? 200万？镁
开关闭合后2?k?(0.5?0.3)?10?2m?mg?f
u12v？？6ar2？M0.01公斤
25.【答案】（1）?1?0.1?2?0.4（2）6m（3）6.5m
你能拿到吗？1.零点一
1
（3）在最后一个阶段，滑块和滑板均匀减速，直到停止，总加速度为a？？1g？
1m/s2
位移xv235?2a?2m所以木板右端离墙壁最远的距离为x1?x3?x5?6.5m
33.BCD[答案]（I）t？223t1？330k（ii）p2？1.01? 105pa34[答案]>0.3[答案]（I）X1？（50？300n）立方厘米？？1.2.3……（ii）0.1s35。
[答：]H？ekw0？？EB（2）回答]m？（5？2）米
2。
2021年新高考物理海南卷试题真题及答案详解(精校版)
海南物理一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．公元前4世纪末，我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。
力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是（ ） A ．1kg m s -⋅⋅ B ．2kg m s -⋅⋅ C ．2Pa m ⋅ D ．1J m -⋅ 2．水上乐园有一末段水平的滑梯，人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。
如图所示，滑梯顶端到末端的高度 4.0m H =，末端到水面的高度 1.0m h =。
取重力加速度210m /s g =，将人视为质点，不计摩擦和空气阻力。
则人的落水点到滑梯末端的水平距离为（ ）A ．4.0mB ．4.5mC ．5.0mD ．5.5m 3．某金属在一束单色光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能为kE ，已知该金属的逸出功为0W ，普朗克常量为h 。
根据爱因斯坦的光电效应理论，该单色光的频率ν为（ ） A ．k E h B ．0W h C ．k 0E W h - D ．k 0E W h + 4．2021年4月29日，我国在海南文昌用长征五号B 运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道。
核心舱运行轨道距地面的高度为400km 左右，地球同步卫星距地面的高度接近36000km 。
则该核心舱的（ ）A ．角速度比地球同步卫星的小B ．周期比地球同步卫星的长C ．向心加速度比地球同步卫星的大D ．线速度比地球同步卫星的小5．1932年，考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验，验证了质能关系的正确性。
在实验中，锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核，随后又蜕变为两个原子核，核反应方程为71A 31Z Li H Be 2X +→→。
已知11H 、73Li 、X 的质量分别为1 1.00728u m =、27.01601u m =、3 4.00151u m =，光在真空中的传播速度为c ，则在该核反应中（ ） A ．质量亏损Δ 4.02178u m =B ．释放的核能()21232E m m m c ∆=+- C ．铍原子核内的中子数是5D ．X 表示的是氚原子核6．如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形MNPQ ，2MN NP =。
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核心素养测评四十一原子结构(45分钟100分)一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分,1～6题为单选题,7～9题为多选题)1.(2019·惠州模拟)卢瑟福提出了原子的核式结构模型,这一模型建立的基础是()A.质子的发现B.α粒子的散射实验C.对阴极射线的研究D.天然放射现象的发现【解析】选B。
卢瑟福提出了原子的核式结构模型,是以α粒子的散射实验为基础建立的,B正确。
2.如图所示为α粒子散射实验装置,粒子打到荧光屏上会引起闪烁,若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中a、b、c、d四处位置,则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数符合实验事实的是()A.2、10、625、1205B.1202、1010、723、203C.1305、25、7、1D.1202、1305、723、203【解析】选C。
根据卢瑟福的α粒子散射实验结果可知,绝大多数粒子没有发生偏转,少数粒子发生了小角度偏转,极个别粒子发生了大角度偏转,因此在a、b、c、d四个位置统计的闪烁次数应依次减少,且在d 位置应非常少。
3.(2020·烟台模拟)如图所示为氢原子的能级图,现有一群处于n=3能级的激发态的氢原子,则下列说法正确的是()A.能发出6种不同频率的光子B.波长最长的光是氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级产生的C.发出的光子的最小能量为12.09eVD.处于该能级的氢原子至少需吸收1.51eV能量的光子才能电离【解析】选D。
一群处于n=3能级的激发态的氢原子能发出=3种不同频率的光子,A错误;由辐射条件知氢原子由n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光子频率最大,波长最小,B错误;发出的光子的最小能量为E 3-E2=1.89eV,C错误;n=3能级对应的氢原子能量是-1.51eV,所以处于该能级的氢原子至少需吸收1.51eV能量的光子才能电离,故D正确。
4.(2019·和平区模拟)如图所示为氢原子能级图,一群氢原子处于基态,现用光子能量为E的一束单色光照射这群氢原子,氢原子吸收光子后能向外辐射六种不同频率的光,已知普朗克常量为h,真空中光速为c,在这六种光中()A.最容易发生衍射现象的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的B.频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的C.所有光子的能量不可能大于ED.这些光在真空中的最大波长为【解析】选C。
用光子能量为E的一束单色光照射处于基态的一群氢原子,发出6种不同频率的光,知氢原子吸收光子后从基态跃迁到n=4的激发态,波长越长的光越容易发生衍射现象,而由n=2能级跃迁到n=1能级,辐射光子频率不是最低,则波长不是最长,A错误;频率最小的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的,选项B错误;用光子能量为E的一束单色光照射这群氢原子,氢原子吸收光子后能向外辐射出6种不同频率的光,那么所有光子的能量不可能大于E,C正确;由题意可知氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级发出的光子能量最小,所以频率最小,那么波长最长,而氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级发出的光子能量最大,所以频率最大,波长最小,最小波长为λ==,D错误。
5.(2019·潍坊模拟)氢原子的能级图如图所示,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6种不同频率的光。
则照射氢原子的单色光的光子能量为()A.12.75eVB.13.06eVC.13.6eVD.0.85eV【解析】选A 。
受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光子,则基态氢原子能跃迁到第4能级,吸收的光子能量ΔE=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV,故A 正确。
6.He-Ne 激光器产生的波长为6.33×10-7m 的谱线是Ne 原子从激发态能级(用E 1表示)向能量较低的激发态能级(用E 2表示)跃迁时发生的;波长为3.39×10-6m 的谱线是Ne 原子从能级E 1向能量较低的激发态能级(用E 3表示)跃迁时发生的。
已知普朗克常量h 与光速c 的乘积hc=1.24×10-6m·eV。
由此可知Ne 的激发态能级E 3与E 2的能量差为(结果保留2位有效数字)()A.1.6eVB.2.6eVC.3.6eVD.4.0eV【解析】选A 。
根据公式E m -E n =h ,则有:E 1-E 2=h,E 1-E 3=h ;则有:ΔE=E 3-E 2=h -h 。
代入数据,解得:ΔE=1.24×10-6×-eV=1.6eV,A 正确,B 、C 、D 错误。
7.如图所示为氢原子能级图,现有大量氢原子从n=4的能级发生跃迁,产生一些不同频率的光,让这些光照射一个逸出功为2.29eV 的钠光电管,以下说法正确的是()A.这些氢原子可能发出6种不同频率的光B.能够让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子C.光电管发出的光电子与原子核发生β衰变时飞出的电子都是来源于原子核内部D.钠光电管在这些光照射下发出的光电子再次轰击处于基态的氢原子可以使氢原子跃迁到n=3的能级【解析】选A、B。
大量氢原子从n=4的能级跃迁能产生=6种不同频率的光,A正确;其中能让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子,即为从n=2到n=1、从n=3到n=1、从n=4到n=1、从n=4到n=2辐射的光子,B正确;光电子来源于金属中的核外自由电子,β衰变的电子来自于核内,所以C错误;氢原子从n=4的能级向n=1的能级发生跃迁,放出光子能量最大,当照射钠光电管时放出能量为E=(13.6-0.85-2.29) eV=10.46eV的光电子,而氢原子从n=1的能级跃迁到n=3的能级,需要吸收能量为E′=(13.6-1.51)eV=12.09eV,因10.46eV<12.09eV,不能实现跃迁,D错误。
的原子同时跃迁到某8.根据玻尔理论,激光是大量处于同一激发态n1而释放出的单色光,其能量大、破坏力强,下列针对上述原子一能级n2跃迁过程的说法正确的是()A.原子处于n1能级时的能量大于处于n2能级时的能量B.电子在n1能级时的动能大于在n2能级时的动能C.原子由n2能级跃迁到n1能级吸收的能量等于由n1能级跃迁到n2能级放出的能量D.红外线、紫外线、γ射线都是处于激发态的原子辐射出的【解析】选A、C。
原子由高能级向低能级跃迁时,释放光子,故n1是较高能级;电子绕原子核运动的过程中库仑力提供向心力,则:=,所以电子处于高轨道时,动能小,n2是较低能级,电子处于低轨道,动能较大,A正确,B错误;电子在两能级之间跃迁时吸收与释放的能量值是相等的,C正确;红外线、紫外线是处于激发态的原子辐射出的,γ射线是处于激发态的原子核发出的,D错误。
9.如图所示为氢原子的能级图,其中n=1为基态,若一群氢原子A处于激发态n=4能级,一个氢原子B处于激发态n=3能级,则下列说法正确的是()A.A最多能辐射出6种频率的光子B.A最多能辐射出3种频率的光子C.B最多能辐射出3种频率的光子D.B最多能辐射出2种频率的光子【解析】选A 、D 。
一群氢原子处于n 能级时可能辐射出种频率的光子,因为A 处于n=4能级,且A 为一群氢原子,所以A 最多能辐射6种不同频率的光子,A 正确,B 错误。
对于只有一个氢原子的,该氢原子可从n 能级直接跃迁到基态,最少可产生一种频率的光子,不难推出当一个氢原子从n 能级逐级往下跃迁时,最多可产生(n-1)种频率的光子,B 为一个氢原子,处于n=3能级,所以B 最多能辐射2种不同频率的光子,C 错误,D 正确。
二、计算题(16分,需写出规范的解题步骤)10.如图所示是氢原子的能级图,氢原子从能级n=4向n=2跃迁所放出的光子刚好能使某种金属材料发生光电效应。
求:(1)该金属的逸出功;(2)氢原子从能级n=2向n=1跃迁所放出的光子照射该金属,产生的光电子的最大初动能。
【解析】恰好发生光电效应,则入射光的频率恰好等于金属的极限频率,hν=hνc =W 0,由此可计算金属的逸出功;能级间跃迁时辐射的光子能量等于两能级间的能量差,根据光电效应的条件求出金属的逸出功,再根据光电效应方程得出光电子的最大初动能。
(1)逸出功:W 0=E 4-E 2=-0.85eV-(-3.4eV)=2.55eV;(2)光子能量:hν=-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV 光子的最大初动能:Ekm =hν-W=10.2eV-2.55eV=7.65eV答案:(1)2.55eV(2)7.65eV11.(10分)(2019·青岛模拟)已知氦离子(He+)的能级图如图所示,根据能级跃迁理论可知()A.氦离子从n=4能级跃迁到n=3能级,需要吸收能量B.大量处在n=5能级的氦离子向低能级跃迁,能发出12种不同频率的光子C.氦离子处于n=1能级时,能吸收60eV的能量D.氦离子从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子的波长小【解析】选C。
氦离子的跃迁过程类似于氢原子,从高能级到低能级跃迁过程中要以光子的形式放出能量,氦离子从n=4能级跃迁到n=3能级,需要放出能量,选项A错误;大量处在n=5能级的氦离子向低能级跃迁的过程中,辐射的光子种类最多为=10种,选项B错误;氦离子处于n=1能级时,能吸收60eV的能量发生电离,剩余的能量为电离后光电子的最大初动能,选项C 正确;氦离子从n=4能级跃迁到n=3能级辐射出的光子能量比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光子能量小,根据E=hν=可知,氦离子从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子的波长大,选项D 错误。
12.(20分)已知氢原子的基态能量为E 1(E 1<0),量子数为n 的激发态的能量为。
现有一群氢原子处于n=3的能级,在向低能级跃迁过程中,其中从n=2能级向n=1能级跃迁辐射出的光照射某金属的表面恰能发生光电效应,求:(1)该金属的极限频率;(2)能从该金属表面逸出的光电子的最大初动能。
【解析】(1)因hνc =W 0=E 1-E 1=-E 1,所以νc =-(2)氢原子从n=3能级向n=1能级跃迁辐射出的光子能量最大,此时从金属表面逸出的光电子的最大初动能为E kmh ν=E 1-E 1=-E 1E km =h ν-W 0=-E 1-(-E 1)=-E 1答案:(1)-(2)-E 1关闭Word 文档返回原板块。