2020年秋高三物理综合练习题五套及答案

2020年秋高三物理综合练习题五套及答案

一、选择题

1．如图1所示为氢原子能级示意图，下列有关说法正确的是( )

图1

A．处于基态的氢原子吸收10.5 eV的光子后能跃迁至n＝2能级

B．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种不同频率的光

C．若用从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光，照射某金属时恰好发生光电效应，则用从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光，照射该金属时一定能发生光电效应D．用n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射出的光，照射逸出功为6.34 eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为6.41 eV

【答案】D

【解析】处于基态的氢原子吸收10.2 eV的光子后能跃迁至n＝2能级，不能吸收10.5 eV 能量的光子，故A错误；大量处于n＝4能级的氢原子，最多可以辐射出C24＝6种不同频率的光子，故B错误；从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光子的能量大于从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光子的能量，用从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光，照射某金属时恰好发生光电效应，则用从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光，照射该金属时一定不能发生光电效应，故C错误；处于n＝4能级的氢原子跃迁到n＝1能级辐射出的光子的能量为：E ＝E4－E1＝－0.85 eV－(－13.6 eV)＝12.75 eV，根据光电效应方程，照射逸出功为 6.34 eV 的金属铂产生的光电子的最大初动能为：E k＝E－W0＝12.75 eV－6.34 eV＝6.41 eV，故D正确．2．如图2所示，带电物块放置在固定水平绝缘板上．当空间存在有水平向右的匀强电场时，物块恰能向右做匀速直线运动．若在同一电场中将绝缘板的右端抬高，当板与水平面的夹角为37°时，物块恰能沿绝缘板匀速下滑，则物块与绝缘板间的动摩擦因数μ为(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )

图2

A.12

B.13

C.14

D.15 【答案】B 【解析】

当电场水平向右时滑块恰能向右做匀速直线运动，由平衡知识有：qE ＝F f1，F f1＝μF N1，F N1

＝mg ，联立解得qE ＝μmg ；而物块沿斜面匀速下滑时，有：mg sin θ＝qE cos θ＋F f2，F f2＝

μF N2，F N2＝mg cos θ＋qE sin θ，联立得0.6mg ＝0.8qE ＋μ(0.8mg ＋0.6qE )，解得动摩擦因数μ＝1

3

或μ＝－3(舍去)，故A 、C 、D 错误，B 正确．

3．超强台风山竹的风力达到17级超强台风强度，风速60 m/s 左右，对固定建筑物破坏程度巨大．请你根据所学物理知识推算固定建筑物所受风力(空气的压力)与风速(空气流动速度)大小关系．假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为S ，风速大小为v ，空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零，空气密度为ρ，风力F 与风速大小v 的关系式为( )

A ．F ＝ρSv

B ．F ＝ρSv 2

C ．F ＝1

2ρSv 3

D ．F ＝ρSv 3

【答案】B 【解析】

设t 时间内吹到建筑物上的空气质量为m ，则m ＝ρSvt ，根据动量定理得－Ft ＝0－mv ＝0－ρSv 2t ，解得F ＝ρSv 2，故B 正确，A 、C 、D 错误．

4． L 2是竖直固定的长直导线，L 1、L 3是水平固定且关于L 2对称的长直导线，三根导线均通以大小相同、方向如图3所示的恒定电流，则导线L 2所受的磁场力情况是( )

图3

A ．大小为零

B ．大小不为零，方向水平向左

C ．大小不为零，方向水平向右

D ．大小不为零，方向竖直向下

【答案】A

【解析】

由右手螺旋定则可知，L1与L3在L2所在直线上产生的合磁场方向竖直向下，即L2处的磁场方向与电流方向平行，所以L2所受磁场力为零．

5.如图4所示，某次足球训练，守门员将静止的足球从M点踢出，球斜抛后落在60 m外地面上的P点．发球的同时，前锋从距P点11.5 m的N点向P点做匀加速直线运动，其初速度为2 m/s，加速度为4 m/s2，当其速度达到8 m/s后保持匀速运动．若前锋恰好在P点追上足球，球员和球均可视为质点，忽略球在空中运动时的阻力，重力加速度g取10 m/s2.下列说法正确的是( )

图4

A．前锋加速的距离为7 m

B．足球在空中运动的时间为2.3 s

C．足球运动过程中的最小速度为30 m/s

D．足球上升的最大高度为10 m

【答案】C

【解析】

前锋做匀加速直线运动，初速度为2 m/s，加速度为4 m/s2，末速度为8 m/s，根据速度与位移的关系式可知，v2－v02＝2ax1，代入数据解得：x1＝7.5 m，A错误；前锋和足球运动时

间相等，前锋加速运动时间t加＝v－v

a

＝1.5 s，匀速运动时间t匀＝

x－x

1

v

＝0.5 s，故足球在

空中运动的时间为2 s，B错误；足球水平方向上做匀速直线运动，位移为60 m，时间为2 s，故运动过程中的最小速度为30 m/s，C正确；足球竖直方向上做竖直上抛运动，根据运动的对

称性可知，上升时间为1 s，最大高度h m＝1

2

gt2＝5 m，D错误．

6．如图5所示，长木板A与物体B叠放在水平地面上，物体与木板左端立柱间放置轻质弹簧，在水平外力F作用下，木板和物体都静止不动，弹簧处于压缩状态．将外力F缓慢减小到零，物体始终不动，在此过程中( )

图5

A．弹簧弹力不变

B．物体B所受摩擦力逐渐减小

C．物体B所受摩擦力始终向左

D．木板A所受地面的摩擦力逐渐减小

【答案】AD

【解析】

将外力F缓慢减小到零，物体始终不动，则弹簧的长度不变，弹力不变，选项A正确；对物体B，因开始时所受摩擦力的方向不确定，则由F弹＝F±F f，则随F的减小，物体B所受摩擦力的大小和方向都不能确定，选项B、C错误；对A、B与弹簧组成的整体，在水平方向，力F与地面对A的摩擦力平衡，则随F的减小，木板A所受地面的摩擦力逐渐减小，选项D正确．7．如图6(a)所示，半径为r的带缺口刚性金属圆环固定在水平面内，缺口两端引出两根导线，与电阻R构成闭合回路．若圆环内加一垂直于纸面的变化的磁场，变化规律如图(b)所示．规定磁场方向垂直纸面向里为正，不计金属圆环的电阻．以下说法正确的是( )

图6

A．0～1 s内，流过电阻R的电流方向为b→R→a

B．2～3 s内，穿过金属圆环的磁通量在减小

C．t＝2 s时，流过电阻R的电流方向发生改变

D．t＝2 s时，U ab＝πr2B0(V)

【答案】AD

【解析】

规定磁场方向垂直纸面向里为正，根据楞次定律，在0～1 s内，穿过线圈向里的磁通量增大，则线圈中产生逆时针方向的感应电流，那么流过电阻R的电流方向为b→R→a，故A正确；由题图(b)可知，在2～3 s内，穿过金属圆环的磁通量在增大，故B错误；1～2 s内，