内容正文:
2026年上学期高二期中联合考试
物理
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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. 下列说法正确的是( )
A. 泊松亮斑证明光具有粒子性 B. 电子束的衍射图样说明电子在运动中具有波动性
C. 质子的德布罗意波长与其动能成反比 D. 光电效应说明光具有波动性
【答案】B
【解析】
【详解】A.泊松亮斑是光的衍射现象,证明光具有波动性,A错误;
B.电子束的衍射图样说明电子在运动中具有波动性,B正确;
C.根据
解得
质子的德布罗意波长与其动能的平方根成反比,C错误;
D.光电效应说明光具有粒子性,D错误。
故选B。
2. 如图所示A为振源,形成的波沿着一条右端固定的绳子传播到B点的波形示意图,由图可判断出( )
A. A开始振动的方向是向下
B. A开始振动的方向是向右
C. 若A停止振动,绳上的B、C两点也立即停止振动
D. 若A停止振动,绳上的C比B先停止振动
【答案】D
【解析】
【详解】AB.波向右传播,B点的振动方向向上,所以A开始振动的方向是向上,AB错误;
C.若A停止振动,波继续向前传播,绳上的B、C两点仍然继续振动,C错误;
D.波先传到C点后传到B点,振动时间相同,则若A停止振动,绳上的C比B先停止振动,D正确。
故选D。
3. 如图所示,质量为m的物体A固定在轻弹簧上端,弹簧的下端固定在地面上,质量也为m的物体B静止在物体A上,竖直向下的力F大小为2mg,系统处于静止状态,重力加速度为g,现撤去外力F,则( )
A. 撤去外力F瞬间,物体B的加速度大小为0
B. 撤去外力F瞬间,物体A和物体B之间的作用力大小为mg
C. 物体A和物体B未分离前,A、B二者系统机械能守恒
D. 物体A和物体B分离瞬间,物体B的加速度为g
【答案】D
【解析】
【详解】撤去外力前,对 A、B 整体受力分析:弹簧弹力 (方向向上)。
A.撤去外力的瞬间弹簧弹力不会突变,对A、B整体:又因为,解得,A错误;
B.对 B 单独受力分析:设A对B的作用力为N,则又
则,B错误;
C.A、B未分离前,弹簧对系统做功,所以系统(A、B、弹簧)的机械能守恒,但因为弹簧弹力对A、B系统做功,所以A、B 二者系统的机械能不守恒,C 错误;
D.A、B分离瞬间,二者之间的弹力为0,此时B仅受重力作用,加速度为g,D 正确。
故选D。
4. 如图所示,置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圈A相连,套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上,导轨上有一根金属棒ab静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中,下列说法正确的是 ( )
A. 圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向右运动
B. 圆盘顺时针匀速转动时,ab棒将向右运动
C. 圆盘顺时针减速转动时,ab棒将向右运动
D. 圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向左运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.由右手定则可知,圆盘顺时针加速转动时,感应电流从圆心流向边缘,线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强。由楞次定律可知,线圈B中的感应磁场方向向上,由右手螺旋定则可知,ab棒中感应电流方向由a→b。由左手定则可知,ab棒受的安培力方向向左,ab棒将向左运动。故A错误;
B.当圆盘顺时针匀速转动时,线圈A中产生恒定的电流,那么线圈B的磁通量不变,则ab棒没有感应电流,则将不会运动,故B错误;
C.同A的分析可知,若圆盘顺时针减速转动时,则ab棒将向右运动,故C正确;
D.由右手定则可知,圆盘逆时针加速转动时,感应电流从边缘流向圆心,线圈A中产生的磁场方向向上且磁场增强。由楞次定律可知,线圈B中的感应磁场方向向下,由右手螺旋定则可知,ab棒中感应电流方向由b→a。由左手定则可知,ab棒受的安培力方向向右,ab棒将向右运动,故D错误。
故选C。
5. 空间中有一正四面体ABCD,棱长为l。在4个顶点都放置一个电荷量为Q的正点电荷,棱AB、CD的中点分别为E、F。已知无穷远处电势为0。则下列说法正确的是( )
A. E、F两点电势不同 B. E、F两点电场强度相同
C. E点的电场强度大小为 D. F点的电场强度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据几何关系可知,E到A、B的距离和F到C、D的距离相等,E到C、D的距离和F到A、B的距离相等,而电势是标量,满足代数运算,而点电荷在某点的电势
由于4个顶点处的4个电荷均为正电荷,则可知顶点处的4个电荷在E、F两点的电势之和相等,即E、F两点电势相同,故A错误;
B.根据点电荷产生的电场中的场强公式
可知,A、B处的电荷在E点处产生的场强矢量和为零,C、D处的电荷在E点处产生的场强方向沿着EF连线,由F指向E;C、D处的电荷在F点处产生的场强矢量和为零,A、B处的电荷在F点处产生的场强方向沿着EF连线,由E指向F,则可知,E、F两点电场强度大小相等,方向不同,故B错误;
CD.根据几何关系可得
而C、D两点到E点的距离相等,则C、D两处的电荷在E点产生的场强大小相等,根据点电荷的场强公式可得C、D两处的点电荷任意一个在E点产生的场强大小为
则可得E点处的合场强
根据几何关系
联立解得
根据以上分析可知,E、F两点的场强大小相等,故C正确,D错误。
故选C。
6. 图甲为陕西某一发电站向商洛地区远距离输电示意图,变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数比为1:100,其输入电压如图乙所示,远距离输电线的总电阻为。降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中为一定值电阻,为用半导体热敏材料制成的传感器,当温度升高时其阻值变小,电压表显示加在报警器上的电压(报警器未画出)。未出现火警时,升压变压器的输入功率为。下列说法中正确的是( )
A. 发电站输出电流的有效值为
B. 远距离输电线路损耗功率为
C. 当传感器所在处出现火警时,电压表的示数变小
D. 当传感器所在处出现火警时,输电线上的电流变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由乙图可知升压变压器的输入电压有效值为
由
可得
A错误;
B.由
解得
远距离输电线路损耗功率为
B错误;
D.等效电路如图
则有
负载端的等效电阻为
令则
当传感器所在处出现火警时,阻值减小,减小,输电线上的电流变大,D错误;
C.由
可知增大,增大,增大,由
可知减小,故减小,由
可知电压表读数U减小,C正确。
故选C。
7. 环境监测卫星是专门用于环境和灾害监测的对地观测卫星,利用三颗轨道相同的监测卫星可组成一个监测系统,它们的轨道与地球赤道在同一平面内,当卫星高度合适时,该系统的监测范围可恰好覆盖地球的全部赤道表面且无重叠区域。已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,关于该系统下列说法正确的是( )
A. 卫星的运行速度小于7.9km/s B. 卫星的加速度为g
C. 监测范围能覆盖整个地球 D. 这三颗卫星的质量必须相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据几何关系,三颗卫星在赤道平面内恰好无重叠覆盖全部赤道,每颗卫星观测范围对应地心角为,可得卫星轨道半径
是第一宇宙速度,是近地卫星的环绕速度,也是所有绕地球做圆周运动卫星的最大环绕速度,轨道半径越大,环绕速度越小。本题中卫星轨道半径,因此运行速度一定小于,故A正确;
B.由牛顿第二定律,地球表面重力加速度满足
可得
卫星加速度由万有引力提供,由牛顿第二定律,得
代入,解得,故B错误;
C.三颗卫星轨道均在赤道平面内,无法覆盖南北极区域,监测范围不能覆盖整个地球,故C错误;
D.万有引力提供卫星的向心力,有
卫星质量可从等式中消去,有
卫星运行的轨道参数(线速度、角速度、周期、加速度等)与卫星自身质量无关,不需要三颗卫星质量相等,故D错误。
故选A。
二、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图(甲)所示,左侧接有定值电阻R = 2Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B = 1T,导轨间距为L = 1m,一质量m = 2kg,阻值r = 2Ω的金属棒在拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动,金属棒与导轨间动摩擦因数μ = 0.25,g = 10m/s2,金属棒的v—x图像如图(乙)所示,则从起点发生x = 1m位移的过程中( )
A. 拉力做的功W = 9.25J
B. 通过电阻R的电荷量q = 0.125C
C. 整个系统产生的总热量Q = 5.25J
D. 电阻R产生的热量Q = 0.125J
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由速度图像得
v = 2x
金属棒所受的安培力
代入得
FA = 0.5x
则知FA与x是线性关系,当x = 0时,安培力FA1 = 0;当x = 1m时,安培力FA2 = 0.5N,则从起点发生x = 1m位移的过程中,安培力做功为
根据动能定理得
其中v = 2m/s,μ = 0.25,m = 2kg,代入解得拉力做的功
W = 9.25J
A正确;
B.通过电阻R的感应电量
B错误;
C.根据能量守恒得
得
Q = 5.25J
C正确;
D.克服安培力做功等于产生的电能,即转化为电阻上的焦耳热,则总的焦耳热为Q1 = 0.25J,因R = r,则其中R的焦耳热等于0.125J,D正确。
故选ACD。
9. 如图甲所示为氢原子的能级图,用同一光电管研究氢原子发出的a、b、c三种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图乙。则这三种光( )
A. 光子动量
B. 照射该光电管时c光使其逸出的光电子初动能最大
C. 通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻条纹间距最大
D. 若这三种光是原子从能级跃迁到较低能级时发出的光,则c光的波长可以表示为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据光电效应方程
再根据动能定理
联立可得
利用图像遏止电压的值可知
而光子动量和能量之间的关系
因此光子动量之间的关系为
A正确;
B.由图像可知,c光的遏止电压最大,根据动能定理,c光使其逸出的光电子的最大初动能最大,而出射的各种电子初动能不一定都最大,B错误;
C.根据
可知
根据双缝干涉相邻亮(暗)纹间距公式
可知通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻条纹间距最大,C正确;
D.若这三种光是原子从能级跃迁到较低能级时发出的光,利用光电效应方程可知
整理得
D错误。
故选AC。
10. 放在水平面上的物体,在水平力F作用下开始运动,以物体静止时的位置为坐标原点,力F的方向为正方向建立x轴,物体的加速度随位移的变化图像如图所示.下列说法中正确的是( )
A. 位移为x1时,物体的速度大小为
B. 位移为x3时,物体的速度达到最大
C. 物体的最大速度为
D. 0~x2过程中物体做匀加速直线运动,x2~x3过程中物体做匀减速直线运动
【答案】AB
【解析】
【详解】BD.在0~x2过程中,物体加速度a0不变,物体做匀加速直线运动,x2~x3过程中,物体加速度逐渐减小,但是加速度仍为正值,物体做加速度逐渐减小的加速运动,位移为x3时,物体的速度达到最大,选项B正确,D错误;
A.由匀变速直线运动规律,位移为x1时,物体的速度大小为
选项A正确;
C.由公式可知图像面积表示
又位移为x2时,物体的速度大小为
故物体的最大速度为
选项C错误。
故选AB。
三、非选择题:本大题共5题,共57分。
11. 有一待测的电阻器Rx,其阻值约在40~50Ω之间,实验室准备用伏安法来测量该电阻值的实验器材有:
电压表V(量程0~10V,内电阻约20kΩ);
电流表A1,(量程0~500mA,内电阻约20Ω);
电流表A2,(量程0~300mA,内电阻约4Ω);
滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,额定电流为2A);
滑动变阻器R2(最大阻值为250Ω,额定电流为0.1A);
直流电源E(电动势为9V,内电阻约为0.5Ω);
开关及若干导线。
实验要求电表读数从零开始变化,并能多测出几组电流、电压值,以便画出I﹣U图线。
(1)电流表应选用___________。
(2)滑动变阻器选用___________(选填器材代号)。
(3)请在如图所示的方框内画出实验电路图_________。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【分析】由欧姆定律求出电路最大电流,根据该电流选择电流表;根据电路电流及方便实验操作的原则选择滑动变阻器;根据题目要求确定滑动变阻器的接法,根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表采用内接法还是外接法,然后作出实验电路图。
【详解】(1)[1]电路最大电流约为
因此电流表应选择A2;
(2)[2]滑动变阻器R2的额定电流是0.1A<0.225A,且滑动变阻器R2的最大阻值较大,实验操作不方便。为保证电路安全,方便实验操作,滑动变阻器应选R1;
(3)[3]实验要求电表读数从零开始变化,因此滑动变阻器应采用分压接法;Rx阻值约在40~50Ω之间,电流表A2内电阻约4Ω,电压表V内阻约20kΩ;电压表内阻远大于待测电阻阻值,因此电流表应采用外接法,实验电路图如图所示:
【点睛】本题考查了实验器材的选择、设计电路的设计,是实验的常考问题,一定要掌握;实验电路设计是本题的难点,确定滑动变阻器的接法、电流表的接法是正确解题的关键。
12. 某同学探究弹簧振子振动周期与质量的关系,实验装置如图(a)所示,轻质弹簧上端悬挂在铁架台上,下端挂有钩码,钩码下表面吸附一个小磁铁,其正下方放置智能手机,手机中的磁传感器可以采集磁感应强度实时变化的数据并输出图像,实验步骤如下:
(1)测出钩码和小磁铁的总质量;
(2)在弹簧下端挂上该钩码和小磁铁,使弹簧振子在竖直方向做简谐运动,打开手机的磁传感器软件,此时磁传感器记录的磁感应强度变化周期等于弹簧振子振动周期;
(3)某次采集到的磁感应强度B的大小随时间t变化的图像如图(b)所示,从图中可以算出弹簧振子振动周期T=______(用“t0”表示);
(4)改变钩码质量,重复上述步骤;
(5)实验测得数据如下表所示,分析数据可知,弹簧振子振动周期的平方与质量的关系是______(填“线性的”或“非线性的”);
m/kg
10T/s
T/s
0.015
2.43
0.243
0.059
0.025
3.14
0.314
0.099
0.035
3.72
0.372
0.138
0.045
4.22
0.422
0.178
0.055
4.66
0.466
0.217
(6)设弹簧的劲度系数为k,根据实验结果并结合物理量的单位关系,弹簧振子振动周期的表达式可能是______(填正确答案标号);
A. B. C. D.
【答案】 ①. ②. 线性的 ③. A
【解析】
【详解】(3)[1]从图中可以算出弹簧振子振动周期
(5)[2]分析数据可知,弹簧振子振动周期的平方与质量的比值接近于常量3.95,则弹簧振子振动周期的平方与质量的关系是线性的;
(6)[3]因的单位为
因为s(秒)为周期的单位,则其它各项单位都不是周期的单位。
故选A。
13. 如图所示,质量为m的小环套在一动摩擦因数为0.5的竖直固定杆上,所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。另一质量为m的小球B与小环A用细线相连,现用一水平向右的恒力作用在小球B上系统保持静止。已知细线与竖直杆夹角为α。求:
(1)细线AB中拉力大小;
(2)小环A所受的摩擦力大小及杆对其弹力的大小。
【答案】(1);(2),
【解析】
【详解】(1)根据受力分析可得,对小球B有
(2)根据受力分析可得,对小球B有
对AB整体,杆对A的摩擦力为
杆对A弹力为
解得
14. 如图甲所示,在直角坐标系xOy平面内,以O点为中心的正方形abcd与半径为3L的圆形之间的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。在y轴上有一挡板PQ,挡板长为L,挡板的放置关于x轴对称。a处有一个质子源,,可以向y轴负方向发射出速度从零开始的一系列质子。已知质子的质量为m,电量为q,不计质子的重力、质子间的相互作用,质子碰到挡板立即吸收。求:
(1)要使质子不离开圆形区域的最大速度;
(2)质子第一次回到a点的最长时间。
(3)如图乙,如果整个圆内都充满磁感应强度为B的匀强磁场,挡板长度增为2L,挡板的放置仍关于x轴对称,而且a点能在xOy平面内向四周均匀发射的质子,那么,从a点发射出的所有带电粒子中击中挡板左面粒子与击中挡板右面粒子的比。
【答案】(1) ; (2) ;(3) 由几何关系得,打到挡板左面的粒子所对应的角度为90°,打到挡板右面的粒子所对应的角度也为90°,所以从a点发射出的所有带电粒子中击中挡板左面粒子与击中挡板右面粒子的比为。
【解析】
【详解】(1)由洛伦兹力提供向心力得
由题意得到最大的半径
因此得到
(2)计算得到质子做一个完整圆周运动的周期
质子经过a点的最长时间,是以半径为运动的质子,如图所示,在磁场中运动的时间正好为一个圆周运动时间
在没有磁场的区域正好做匀速直线运动,时间
(3)由几何关系得,打到挡板左面的粒子所对应的角度为,打到挡板右面的粒子所对应的角度也为。所以,从a点发射出的所有带电粒子中击中挡板左面粒子与击中挡板右面粒子的比为。如下图所示
【点睛】本题考查带电粒子在洛伦兹力作用下,做匀速圆周运动,并由牛顿第二定律与几何关系相综合解题,注意运动轨迹的半径与圆形磁场半径的区别。
15. 如图所示,放置在足够长斜面上的木板B上表面光滑、下表面粗糙,下端有一挡板;滑块A可视为质点,A与B挡板的距离,A与B上端的距离足够大,开始时A、B在外力的作用下均静止。现撤去外力,A在运动过程中与B发生弹性碰撞,碰撞时间极短,已知斜面倾角,A的质量为,B(连同挡板)的质量为,B与斜面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度,,,求:
(1)A、B第一次碰撞后,B的速率;
(2)A、B第二次碰撞前,A与挡板间的最大距离;
(3)从开始运动到A、B第三次碰撞的时间内,系统因摩擦产生的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
撤去外力后,设滑块A下滑的加速度大小为,根据牛顿第二定律有
求得
木板B的重力沿斜面向下的分力为
斜面对木板B的最大静摩擦力(即滑动摩擦力)大小为
即木板B的重力沿斜面向下的分力等于斜面对木板B的最大静摩擦力,木板B不动,设滑块A与挡板第一次碰撞前的速率为,则有
求得
二者发生弹性碰撞,设碰后A、B的速度分别为和,根据动量守恒和机械能守恒有
联立求得
【小问2详解】
A、B第一次碰撞后,A先向上做匀减速运动,速度减为零后向下做匀加速运动,B向下做匀速运动,当A与B速度相同时A与挡板间的距离最大,设所需时间为t,则
求得
二者在时间t内的位移分别为
所以,A、B第二次碰撞前,A与挡板间的最大距离
【小问3详解】
设A、B第一次碰撞到第二次碰撞前经历的时间为,则应满足
求得
该过程中木板B的位移大小为
A、B第二次碰撞前A的速度为
A、B第二次碰撞后的速度分别为和,根据动量守恒和机械能守恒有
联立求得
设A、B第二次碰撞后到第三次碰撞前经历的时间为,则应满足
求得
该过程中木板B的位移大小为
所以,从开始运动到A、B第三次碰撞的时间内,系统因摩擦产生的热量
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2026年上学期高二期中联合考试
物理
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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. 下列说法正确的是( )
A. 泊松亮斑证明光具有粒子性 B. 电子束的衍射图样说明电子在运动中具有波动性
C. 质子的德布罗意波长与其动能成反比 D. 光电效应说明光具有波动性
2. 如图所示A为振源,形成的波沿着一条右端固定的绳子传播到B点的波形示意图,由图可判断出( )
A. A开始振动的方向是向下
B. A开始振动的方向是向右
C. 若A停止振动,绳上的B、C两点也立即停止振动
D. 若A停止振动,绳上的C比B先停止振动
3. 如图所示,质量为m的物体A固定在轻弹簧上端,弹簧的下端固定在地面上,质量也为m的物体B静止在物体A上,竖直向下的力F大小为2mg,系统处于静止状态,重力加速度为g,现撤去外力F,则( )
A. 撤去外力F瞬间,物体B的加速度大小为0
B. 撤去外力F瞬间,物体A和物体B之间的作用力大小为mg
C. 物体A和物体B未分离前,A、B二者系统机械能守恒
D. 物体A和物体B分离瞬间,物体B的加速度为g
4. 如图所示,置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圈A相连,套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上,导轨上有一根金属棒ab静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中,下列说法正确的是 ( )
A. 圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向右运动
B. 圆盘顺时针匀速转动时,ab棒将向右运动
C. 圆盘顺时针减速转动时,ab棒将向右运动
D. 圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向左运动
5. 空间中有一正四面体ABCD,棱长为l。在4个顶点都放置一个电荷量为Q的正点电荷,棱AB、CD的中点分别为E、F。已知无穷远处电势为0。则下列说法正确的是( )
A. E、F两点电势不同 B. E、F两点电场强度相同
C. E点的电场强度大小为 D. F点的电场强度大小为
6. 图甲为陕西某一发电站向商洛地区远距离输电示意图,变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数比为1:100,其输入电压如图乙所示,远距离输电线的总电阻为。降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中为一定值电阻,为用半导体热敏材料制成的传感器,当温度升高时其阻值变小,电压表显示加在报警器上的电压(报警器未画出)。未出现火警时,升压变压器的输入功率为。下列说法中正确的是( )
A. 发电站输出电流的有效值为
B. 远距离输电线路损耗功率为
C. 当传感器所在处出现火警时,电压表的示数变小
D. 当传感器所在处出现火警时,输电线上的电流变小
7. 环境监测卫星是专门用于环境和灾害监测的对地观测卫星,利用三颗轨道相同的监测卫星可组成一个监测系统,它们的轨道与地球赤道在同一平面内,当卫星高度合适时,该系统的监测范围可恰好覆盖地球的全部赤道表面且无重叠区域。已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,关于该系统下列说法正确的是( )
A. 卫星的运行速度小于7.9km/s B. 卫星的加速度为g
C. 监测范围能覆盖整个地球 D. 这三颗卫星的质量必须相等
二、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图(甲)所示,左侧接有定值电阻R = 2Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B = 1T,导轨间距为L = 1m,一质量m = 2kg,阻值r = 2Ω的金属棒在拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动,金属棒与导轨间动摩擦因数μ = 0.25,g = 10m/s2,金属棒的v—x图像如图(乙)所示,则从起点发生x = 1m位移的过程中( )
A. 拉力做的功W = 9.25J
B. 通过电阻R的电荷量q = 0.125C
C. 整个系统产生的总热量Q = 5.25J
D. 电阻R产生的热量Q = 0.125J
9. 如图甲所示为氢原子的能级图,用同一光电管研究氢原子发出的a、b、c三种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图乙。则这三种光( )
A. 光子动量
B. 照射该光电管时c光使其逸出的光电子初动能最大
C. 通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻条纹间距最大
D. 若这三种光是原子从能级跃迁到较低能级时发出的光,则c光的波长可以表示为
10. 放在水平面上的物体,在水平力F作用下开始运动,以物体静止时的位置为坐标原点,力F的方向为正方向建立x轴,物体的加速度随位移的变化图像如图所示.下列说法中正确的是( )
A. 位移为x1时,物体的速度大小为
B. 位移为x3时,物体的速度达到最大
C. 物体的最大速度为
D. 0~x2过程中物体做匀加速直线运动,x2~x3过程中物体做匀减速直线运动
三、非选择题:本大题共5题,共57分。
11. 有一待测的电阻器Rx,其阻值约在40~50Ω之间,实验室准备用伏安法来测量该电阻值的实验器材有:
电压表V(量程0~10V,内电阻约20kΩ);
电流表A1,(量程0~500mA,内电阻约20Ω);
电流表A2,(量程0~300mA,内电阻约4Ω);
滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,额定电流为2A);
滑动变阻器R2(最大阻值为250Ω,额定电流为0.1A);
直流电源E(电动势为9V,内电阻约为0.5Ω);
开关及若干导线。
实验要求电表读数从零开始变化,并能多测出几组电流、电压值,以便画出I﹣U图线。
(1)电流表应选用___________。
(2)滑动变阻器选用___________(选填器材代号)。
(3)请在如图所示的方框内画出实验电路图_________。
12. 某同学探究弹簧振子振动周期与质量的关系,实验装置如图(a)所示,轻质弹簧上端悬挂在铁架台上,下端挂有钩码,钩码下表面吸附一个小磁铁,其正下方放置智能手机,手机中的磁传感器可以采集磁感应强度实时变化的数据并输出图像,实验步骤如下:
(1)测出钩码和小磁铁的总质量;
(2)在弹簧下端挂上该钩码和小磁铁,使弹簧振子在竖直方向做简谐运动,打开手机的磁传感器软件,此时磁传感器记录的磁感应强度变化周期等于弹簧振子振动周期;
(3)某次采集到的磁感应强度B的大小随时间t变化的图像如图(b)所示,从图中可以算出弹簧振子振动周期T=______(用“t0”表示);
(4)改变钩码质量,重复上述步骤;
(5)实验测得数据如下表所示,分析数据可知,弹簧振子振动周期的平方与质量的关系是______(填“线性的”或“非线性的”);
m/kg
10T/s
T/s
0.015
2.43
0.243
0.059
0.025
3.14
0.314
0.099
0.035
3.72
0.372
0.138
0.045
4.22
0.422
0.178
0.055
4.66
0.466
0.217
(6)设弹簧的劲度系数为k,根据实验结果并结合物理量的单位关系,弹簧振子振动周期的表达式可能是______(填正确答案标号);
A. B. C. D.
13. 如图所示,质量为m的小环套在一动摩擦因数为0.5的竖直固定杆上,所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。另一质量为m的小球B与小环A用细线相连,现用一水平向右的恒力作用在小球B上系统保持静止。已知细线与竖直杆夹角为α。求:
(1)细线AB中拉力大小;
(2)小环A所受的摩擦力大小及杆对其弹力的大小。
14. 如图甲所示,在直角坐标系xOy平面内,以O点为中心的正方形abcd与半径为3L的圆形之间的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。在y轴上有一挡板PQ,挡板长为L,挡板的放置关于x轴对称。a处有一个质子源,,可以向y轴负方向发射出速度从零开始的一系列质子。已知质子的质量为m,电量为q,不计质子的重力、质子间的相互作用,质子碰到挡板立即吸收。求:
(1)要使质子不离开圆形区域的最大速度;
(2)质子第一次回到a点的最长时间。
(3)如图乙,如果整个圆内都充满磁感应强度为B的匀强磁场,挡板长度增为2L,挡板的放置仍关于x轴对称,而且a点能在xOy平面内向四周均匀发射的质子,那么,从a点发射出的所有带电粒子中击中挡板左面粒子与击中挡板右面粒子的比。
15. 如图所示,放置在足够长斜面上的木板B上表面光滑、下表面粗糙,下端有一挡板;滑块A可视为质点,A与B挡板的距离,A与B上端的距离足够大,开始时A、B在外力的作用下均静止。现撤去外力,A在运动过程中与B发生弹性碰撞,碰撞时间极短,已知斜面倾角,A的质量为,B(连同挡板)的质量为,B与斜面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度,,,求:
(1)A、B第一次碰撞后,B的速率;
(2)A、B第二次碰撞前,A与挡板间的最大距离;
(3)从开始运动到A、B第三次碰撞的时间内,系统因摩擦产生的热量。
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