内容正文:
天津外国语大学附属滨海外国语学校高三第一次月考
物理试卷
一、单选题
1. 关于电磁波的发现及应用、能量量子化,下列说法正确的是( )
A. 利用红外线的热效应能杀菌消毒,夜视仪利用了红外成像技术
B. X射线具有辐射性,可用来通信和广播
C. 能量量子化指能量的连续性,微观粒子的能量值可以是任意值
D. 普朗克提出了能量子假说,解决了黑体辐射的理论困难,提出了“量子”概念
2. 在氢原子中,电子绕核在各个可能轨道上运动的能量,包括电势能和动能两部分,当电子从离核较近的轨道向离核较远的轨道跃迁过程中( )
A. 电势能增大,动能减小,原子能量不变
B. 电势能增大,动能减小,原子能量减小
C. 电势能增大,动能减小,原子能量增大
D. 电势能增大,动能增大,原子能量增大
3. 下图为氢原子能级的示意图;现有一个氢原子处于的激发态,当向低能级跃迁时可能辐射出若干不同频率的光,关于这些光下列说法正确的是( )
A. 这个氢原子可能辐射出2种不同频率的光
B. 频率最小的光是由能级跃迁到 能级产生
C. 最容易表现出衍射现象的光是由能级跃迁到 能级产生的
D. 用由能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为的金属铂能发生光电效应
4. 关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中,正确的是
A. 甲图中,若两球质量相等且球m2静止,两球发生正碰后,球m2的速度一定为v
B. 乙图中,卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
C. 丙图中,普朗克通过研究黑体辐射提出能量子概念,并成功解释了光电效应现象
D. 丁图中,链式反应属于重核的裂变
5. 氢原子在下列各能级间跃迁()从到()从到()从到,在跃迁过程中辐射的电磁波的波长分别用、、表示,则波长、、大小的顺序是( )
A. B. C. D.
6. 关于甲、乙、丙、丁四个图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,微粒从A到B沿图中直线运动
B. 乙图中,实线对应的分子平均动能更大
C. 丙图中,当时,分子间作用力f随r增大而增大
D. 丁图中,温度升高,封闭气体的压强增大,单位体积的分子数不变
7. 如图所示,甲分子固定在坐标原点,乙分子沿x轴运动,两分子间的分子势能与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示,图中分子势能的最小值为。若两分子所具有的总能量为,则下列说法中正确的是( )
A. 乙分子在点时,加速度最大
B. 乙分子在点()时,其动能最大
C. 乙分子在点()时,处于平衡状态
D. 乙分子的运动范围为
8. 静止在O点的原子核发生衰变的同时,空间中出现如图所示的匀强电场。之后衰变产物A、B两粒子的运动轨迹OA、OB如图虚线所示,不计重力和两粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. A粒子为粒子
B. 原子核发生的是衰变
C. 两粒子始终处在同一等势面上
D. 经过相等时间A、B粒子位移比为2:5
二、多选题
9. 一定质量的理想气体,从图示A状态开始,经历了B、C,最后到D状态,下列判断中正确的是
A. A→B温度升高,压强不变
B. B→C体积不变,压强变大
C. C→D体积变小,压强变大
D. D点的压强比A点的压强小
10. 对于一定质量的理想气体,下列说法中正确的是( )
A. 温度不变时,若压强增大倍,单位体积内的分子数一定也增大倍
B. 体积不变时,若压强增大,容器壁单位面积受到气体分子平均作用力变大
C. 压强不变时,若单位体积内的分子数增大,则气体分子的平均动能一定增大
D. 气体体积增大时,其内能一定减小
11. 如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得,。且物体通过AB、BC、CD所用的时间相等,则下列说法正确的是( )
A. 可以求出物体加速度的大小 B. 可以求得
C. 可以求得O、A之间的距离为 D. 可以求得O、B之间的距离为
12. 如图所示,在卡诺循环的图像中,一定质量理想气体从状态依次经过状态、和后再回到状态,整个过程由两个等温和两个绝热过程组成。下列说法正确的是( )
A. 从到,气体的温度一直降低
B. 从到,单位体积中的气体分子数目增大
C. 从到过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化
D. 气体经历一个循环过程,所做的总功大小等于段曲线所围的面积
三、实验题
13. 如图所示是研究光电效应的实验装置,某同学进行了如下操作:
(1)用频率为ν1的光照射光电管,此时电流表中有电流。调节滑动变阻器,将触头P向___端滑动(选填“a”或“b”),使微安表示数恰好变为零,记下电压表示U1。
(2)用频率为ν2的光照射光电管,重复①中的步骤,记下电压表示数U2。已知电子的电量为e,由上述实验可知,普朗克常量h=________(用上述已知量和测量量表示)。
14. 图为“研究匀变速直线运动的规律”的装置,已知打点计时器打点周期
(1)如图所示为打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出s1=3.20cm,s2=4.30cm,则打计数点1时的速度表达式_______(用s1、s2、T表示),小车加速度大小a=______.(结果保留2位有效数字)
(2)若算出了几个计数点的瞬时速度,建立坐标系,画出的v-t图像如图所示,根据图像可得出小车运动的加速度为a=__m/s2,0~0.3s内小车通过的位移大小s=___m.(结果保留2位有效数字)
四、解答题
15. 如图所示,质量的滑块B静止放置于光滑平台上,B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量的小车C,其上表面与平台等高,小车与水平面间的摩擦不计。平台左侧的光滑圆弧轨道与平台平滑连接,圆弧轨道半径,其左侧端点P与圆弧圆O的连线与竖直方向的夹角。现将质量为的滑块A从P点由静止开始释放,滑块A滑至平台上挤压弹簧,经过一段时间弹簧恢复原长后,滑块B离开平台滑上小车C,最终滑块B恰好未从小车C上滑落。已知滑块B与小车C之间的动摩擦因数,重力加速度大小,滑块A、B均可视为质点,求:
(1)滑块A滑至N点时的速度;
(2)物块B刚滑上小车C时的速度;
(3)小车的长度L至少为多少?
16. 如图,竖直平面将地面上方空间分为Ⅰ、II两个区域,界线左侧的Ⅰ区域内存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场B,右侧的II区域内存在与大小相等、方向水平向左的匀强电场。有一个质量为、带电量为的微粒,从距离点左侧处的水平地面上的A点斜向右上方抛出,抛出速度、与水平面成角,微粒在Ⅰ区域做匀速圆周运动一段时间后,从C点水平射入II区域,最后落在II区域地面上的D点(图中未标出)。不计空气阻力,重力加速度。
(1)求电场强度的大小和磁感应强度的大小;
(2)求微粒从A到D的运动时间;
(3)求微粒在II区域内运动过程中动能最小时离地面的高度。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
天津外国语大学附属滨海外国语学校高三第一次月考
物理试卷
一、单选题
1. 关于电磁波的发现及应用、能量量子化,下列说法正确的是( )
A. 利用红外线的热效应能杀菌消毒,夜视仪利用了红外成像技术
B. X射线具有辐射性,可用来通信和广播
C. 能量量子化指能量的连续性,微观粒子的能量值可以是任意值
D. 普朗克提出了能量子假说,解决了黑体辐射的理论困难,提出了“量子”概念
【答案】D
【解析】
【详解】A.紫外线具有杀菌消毒的功能,红外线不具有该功能,故A错误;
B.X射线具有辐射性,不能用来通信和广播,故B错误;
C.能量量子化是指微观粒子的能量值只能是一个最小能量单位的整数倍,是不连续性,故C错误;
D.普朗克提出了能量子假说,不但解决了黑体辐射的理论困难,而且更重要的是提出了“量子”概念,揭开了物理学史上崭新的一页,故D正确。
故选D。
2. 在氢原子中,电子绕核在各个可能轨道上运动的能量,包括电势能和动能两部分,当电子从离核较近的轨道向离核较远的轨道跃迁过程中( )
A. 电势能增大,动能减小,原子能量不变
B. 电势能增大,动能减小,原子能量减小
C. 电势能增大,动能减小,原子能量增大
D. 电势能增大,动能增大,原子能量增大
【答案】C
【解析】
【详解】氢原子的电子从离核较近的轨道向离核较远的轨道跃迁过程中,轨道半径增大,吸收能量,原子能量增大。根据
、
解得
由于轨道半径增大,则电子的动能减小,由于电场力做负功,则电子的电势能增大。
故选C。
3. 下图为氢原子能级的示意图;现有一个氢原子处于的激发态,当向低能级跃迁时可能辐射出若干不同频率的光,关于这些光下列说法正确的是( )
A. 这个氢原子可能辐射出2种不同频率的光
B. 频率最小的光是由能级跃迁到 能级产生
C. 最容易表现出衍射现象的光是由能级跃迁到 能级产生的
D. 用由能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为的金属铂能发生光电效应
【答案】A
【解析】
【详解】A.一个氢原子处于n=4的激发态,向低能级跃迁时最多可辐射出3种不同频率的光,可能辐射出2种不同频率的光,故A正确;
B.n=4能级跃迁到n=3能级差最小,则辐射出的光子能量最小,光子的频率最小,故B错误;
C.根据图示可知,由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光子的能量最大,即频率最大,则波长最短,最不容易发生衍射现象,故C错误;
D.由能级跃迁到能级辐射出的光子的能量为E=-0.85eV-(-3.40)eV=2.55eV,小于金属铂的逸出功,则不能发生光电效应,故D错误。
故选A。
4. 关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中,正确的是
A. 甲图中,若两球质量相等且球m2静止,两球发生正碰后,球m2的速度一定为v
B. 乙图中,卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
C. 丙图中,普朗克通过研究黑体辐射提出能量子概念,并成功解释了光电效应现象
D. 丁图中,链式反应属于重核的裂变
【答案】D
【解析】
【详解】若两球质量相等且球m2静止,只有两球发生完全弹性碰撞的条件下,球m2的速度才为v,故A错误;卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,提出来原子的核式结构,故B错误;普朗克通过研究黑体辐射提出能量子概念,爱因斯坦提出来光子说,成功解释了光电效应现象,故C错误;该图为链式反应属于重核的裂变,故D正确.所以D正确,ABC错误.
5. 氢原子在下列各能级间跃迁()从到()从到()从到,在跃迁过程中辐射的电磁波的波长分别用、、表示,则波长、、大小的顺序是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由氢原子能级图知,从到跃迁辐射的光子能量大于从以跃迁辐射的光子能量,从到跃迁辐射的光子能量大于从到跃迁辐射的光子能量,即,则有,故B正确,ACD错误.
故选:B.
6. 关于甲、乙、丙、丁四个图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,微粒从A到B沿图中直线运动
B. 乙图中,实线对应的分子平均动能更大
C. 丙图中,当时,分子间作用力f随r增大而增大
D. 丁图中,温度升高,封闭气体的压强增大,单位体积的分子数不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,运动方向和速率时刻改变且改变很快,图中微粒从A到B不是沿直线运动,故A错误;
B.图乙是不同温度下的分子速率分布曲线图,分子数百分率呈现“中间多,两头少”的统计规律,温度越高则分子速率大的占比越大,分子平均动能越大,实线对应的分子平均动能更大,故B正确;
C.当分子间的距离等于r2时分子势能最小,分子间距离大于r2时,随着分子间的距离减小势能减小,分子间表现为引力;分子间距离小于r2时,随着分子间的距离减小势能增加,分子间表现为斥力,当分子间的距离等于r2时分子间的作用力为零,当时,分子间作用力f随r增大而减小,故C错误;
D.丁图p-t图像描述的是理想气体压强随摄氏温度变化规律的图像,转化成等容变化的p-T图像,A、B两个状态的p-T图像如图。根据气体状态方程知,斜率代表气体的体积的倒数,从图中可以看出,由状态A变化到状态B气体的温度升高,压强增大,斜率增加,体积减小,气体质量一定,气体总分子数不变,单位体积的分子数增加,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,甲分子固定在坐标原点,乙分子沿x轴运动,两分子间的分子势能与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示,图中分子势能的最小值为。若两分子所具有的总能量为,则下列说法中正确的是( )
A. 乙分子在点时,加速度最大
B. 乙分子在点()时,其动能最大
C. 乙分子在点()时,处于平衡状态
D. 乙分子的运动范围为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像斜率表示分子受到的引力和斥力的矢量合,可知乙分子在点时,斜率为0,故分子引力与分子斥力大小相等,合力为零,加速度为零,故A错误;
B.乙分子在点()时,其分子势能为0,由两分子所具有的总能量为0可知,其分子动能为0最小,故B错误;
C.乙分子在平衡位置分子势能最小,故乙分子在P点时,处于平衡状态,而在Q点分子引力小于分子斥力,合力表现为斥力,乙分子有加速度,不处于平衡状态,故C错误;
D.乙分子在P点分子势能的最小值为,分子动能为E0,运动到Q点时动能为0,分子间距最小,而后向分子间距变大的方向运动,故乙分子的运动范围为,故D正确。
故选D。
8. 静止在O点的原子核发生衰变的同时,空间中出现如图所示的匀强电场。之后衰变产物A、B两粒子的运动轨迹OA、OB如图虚线所示,不计重力和两粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. A粒子为粒子
B. 原子核发生的是衰变
C. 两粒子始终处在同一等势面上
D. 经过相等时间A、B粒子位移比为2:5
【答案】A
【解析】
【详解】B.根据A、B两粒子的运动轨迹,可知其所受电场力均与电场方向相同,即两粒子均带正电,可知,原子核发生的是衰变,B错误;
A.根据上述,该衰变的核反应方程为
衰变过程动量守恒,则有
可知,质量越大,速度越小,即的初速度小于的初速度,粒子在电场中做类平抛运动,则有
,
解得
根据图像可知,当竖直分位移大小相等时,的初速度小,电荷量多,则水平分位移小一些,可知A粒子为粒子,A正确;
C.根据上述有
可知,若时间相等,的比荷小于的比荷,即经历相等时间,的竖直分位移小于的竖直分位移,即两粒子飞出后不在同一等势面上,C错误;
D.根据上述有
,
解得,经过相等时间A、B粒子水平分位移比为
可知,经历相等时间A、B粒子水平分位移比为2:5,位移之比并不等于2:5,D错误。
故选A。
二、多选题
9. 一定质量的理想气体,从图示A状态开始,经历了B、C,最后到D状态,下列判断中正确的是
A. A→B温度升高,压强不变
B. B→C体积不变,压强变大
C. C→D体积变小,压强变大
D. D点的压强比A点的压强小
【答案】ACD
【解析】
【详解】试题分析:在V-T图象中,A→B为等压过程,A正确;B→C为等容过程,温度降低,压强减小,B错误;C→D为等温过程,体积减小,压强增大,C正确;再根据和图中所示,,则有,D正确;故选ACD.
考点:理想气体状态方程、气体图象.
10. 对于一定质量的理想气体,下列说法中正确的是( )
A. 温度不变时,若压强增大倍,单位体积内的分子数一定也增大倍
B. 体积不变时,若压强增大,容器壁单位面积受到气体分子平均作用力变大
C. 压强不变时,若单位体积内的分子数增大,则气体分子的平均动能一定增大
D. 气体体积增大时,其内能一定减小
【答案】AB
【解析】
【详解】A.气体的温度不变,由玻意耳定律,若压强增大倍,则气体的体积缩小为,所以单位体积内的分子数一定也增大倍,故A正确;
B.气体的体积不变时,若压强增大,根据,可知容器壁单位面积受到气体分子平均作用力变大,故B正确;
C.气体的压强不变,若单位体积内的分子数增大,则气体的体积减小,由可知,气体的温度降低,所以分子的平均动能一定减小,故C错误;
D.气体体积增大时,外界对气体做负功,但可能同时存在气体从外界吸热,根据热力学第一定律可知,气体的内能不一定减小,故D错误。
故选AB。
11. 如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得,。且物体通过AB、BC、CD所用的时间相等,则下列说法正确的是( )
A. 可以求出物体加速度的大小 B. 可以求得
C. 可以求得O、A之间的距离为 D. 可以求得O、B之间的距离为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.设物体做匀加速运动的加速度大小为,通过AB、BC、CD所用的时间均为,根据匀变速直线运动推论可得
可得
由于时间未知,不能求出物体加速度的大小,故A错误,B正确;
CD.B点的瞬时速度为
则OB之间的距离为
可得OA之间的距离为,故C错误,D正确。
故选BD。
12. 如图所示,在卡诺循环的图像中,一定质量理想气体从状态依次经过状态、和后再回到状态,整个过程由两个等温和两个绝热过程组成。下列说法正确的是( )
A. 从到,气体的温度一直降低
B. 从到,单位体积中的气体分子数目增大
C. 从到过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化
D. 气体经历一个循环过程,所做的总功大小等于段曲线所围的面积
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由题意可知,从到为绝热过程,由于气体体积一直减小,外界一直对气体做功,根据热力学第一定律可知,气体内能一直增大,则气体的温度一直升高,故A错误;
B.从到,气体体积一直减小,所以单位体积中的气体分子数目增大,故B正确;
C.从到过程中,气体发生等温变化,所以气体分子的速率分布曲线不发生变化,故C正确;
D.根据图像与横轴围成的面积表示做功的大小,可知气体经历一个循环过程,所做的总功大小等于段曲线所围的面积,故D正确。
故选BCD。
三、实验题
13. 如图所示是研究光电效应的实验装置,某同学进行了如下操作:
(1)用频率为ν1的光照射光电管,此时电流表中有电流。调节滑动变阻器,将触头P向___端滑动(选填“a”或“b”),使微安表示数恰好变为零,记下电压表示U1。
(2)用频率为ν2的光照射光电管,重复①中的步骤,记下电压表示数U2。已知电子的电量为e,由上述实验可知,普朗克常量h=________(用上述已知量和测量量表示)。
【答案】 ①. a ②. 或
【解析】
【详解】(1)[1]根据电路图,结合逸出的光电子受到电场阻力时,微安表示数才可能为零,因此只有K的电势高于A点,即触头P向a端滑动,才能实现微安表示数恰好变为零;
(2)[2]根据光电效应方程得
联立两式解得
14. 图为“研究匀变速直线运动的规律”的装置,已知打点计时器打点周期
(1)如图所示为打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出s1=3.20cm,s2=4.30cm,则打计数点1时的速度表达式_______(用s1、s2、T表示),小车加速度大小a=______.(结果保留2位有效数字)
(2)若算出了几个计数点的瞬时速度,建立坐标系,画出的v-t图像如图所示,根据图像可得出小车运动的加速度为a=__m/s2,0~0.3s内小车通过的位移大小s=___m.(结果保留2位有效数字)
【答案】 ①. ②. ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]相邻两计数点间还有4个打点未画出,则计数点间时间间隔为
根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度,有:
[2]相邻两计数点间还有4个打点未画出,所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s;
s1=3.20cm=0.0320m,s2=4.30cm=0.0430m
根据运动学公式得:
(2)[3]v-t图象中图象的斜率表示加速度,则:
[4]图象与时间轴围成的面积表示位移,则可知位移大小
四、解答题
15. 如图所示,质量的滑块B静止放置于光滑平台上,B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量的小车C,其上表面与平台等高,小车与水平面间的摩擦不计。平台左侧的光滑圆弧轨道与平台平滑连接,圆弧轨道半径,其左侧端点P与圆弧圆O的连线与竖直方向的夹角。现将质量为的滑块A从P点由静止开始释放,滑块A滑至平台上挤压弹簧,经过一段时间弹簧恢复原长后,滑块B离开平台滑上小车C,最终滑块B恰好未从小车C上滑落。已知滑块B与小车C之间的动摩擦因数,重力加速度大小,滑块A、B均可视为质点,求:
(1)滑块A滑至N点时的速度;
(2)物块B刚滑上小车C时的速度;
(3)小车的长度L至少为多少?
【答案】(1)4m/s;(2)3m/s;(3)0.9m
【解析】
【详解】(1)滑块A自P点滑至平台的过程中,由动能定理有
解得
(2)设滑块A挤压弹簧结束后(弹簧恢复原长时)的速度大小为,滑块A与滑块B在水平平台上相互作用的时间内,两者组成的系统满足动量守恒定律和机械能守恒定律,根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得
(3)设滑块B滑至小车C右端时它们的共同速度大小为v,滑块B从滑上小车C到滑至小车C右端的过程中,滑块B和小车C两者组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
解得
16. 如图,竖直平面将地面上方空间分为Ⅰ、II两个区域,界线左侧的Ⅰ区域内存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场B,右侧的II区域内存在与大小相等、方向水平向左的匀强电场。有一个质量为、带电量为的微粒,从距离点左侧处的水平地面上的A点斜向右上方抛出,抛出速度、与水平面成角,微粒在Ⅰ区域做匀速圆周运动一段时间后,从C点水平射入II区域,最后落在II区域地面上的D点(图中未标出)。不计空气阻力,重力加速度。
(1)求电场强度的大小和磁感应强度的大小;
(2)求微粒从A到D的运动时间;
(3)求微粒在II区域内运动过程中动能最小时离地面的高度。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
微粒在Ⅰ区域内做匀速圆周运动,所以重力与电场力平衡,洛伦兹力提供向心力,有
解得
根据几何关系可得微粒做匀速圆周运动的半径为
根据牛顿第二定律,有
解得
【小问2详解】
微粒从A到C点的时间为
从C点水平射入II区域微粒做类平抛运动,根据运动的分解,有
解得
1s
微粒从A到D的运动时间为
【小问3详解】
因为在II区域微粒受到的重力和电场力相等,所以合力方向与水平方向成45°角斜向左下,所以当微粒速度方向与水平成45°斜向右下时动能最小,即
,,
解得
此时下落的高度为
离地面的高度
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$