精品解析：北京市北京师范大学附属实验中学顺义学校2026-2027学年高三上学期8月月考物理试卷

北京师范大学附属实验中学顺义学校 高三年级阶段性练习 物理 一、选择题 1. 如图所示，插入水中的筷子看上去产生了侧移。这种现象属于（ ） A. 光的全反射 B. 光的折射 C. 光的干涉 D. 光的衍射 2. 下图中a代表加速度、v代表速度、x代表位移、t代表时间，其中符合自由落体运动的图像是（ ） A. B. C. D. 3. 跳水运动员保持直立状态，双脚朝下由静止开始下落。开始时双脚距离水面5m。下列说法正确的是（　　） A. 运动员在空中运动的时间约为2s B. 运动员在空中运动的时间约为1s C. 运动员入水时速度大小约为5m/s D. 运动员入水时速度大小约为1m/s 4. 氢原子的能级结构如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 由基态跃迁到激发态后，核外电子动能增大 B. 用11 eV的光子照射，能使处于基态的氢原子跃迁到激发态 C. 氢原子外层电子在不同能级上绕核运动时，不辐射电磁波 D. 大量n=3激发态的氢原子，向n=1的基态跃迁时可辐射出2种不同频率的光子 5. 如图所示的平面内，光束经圆心射入半圆形玻璃砖，出射光为、两束单色光。下列说法正确的是（ ） A. 光束的频率小于光束的频率 B. 玻璃砖对光束的折射率大于对光束的折射率 C. 在真空中光束的波长大于光束的波长 D. 在玻璃砖中光束的传播速度大于光束的传播速度 6. 如图是双缝干涉实验装置的示意图，为单缝，、为双缝，为光屏。用红光从左边照射单缝时，可在光屏上观察到干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A. 增大双缝间的距离，干涉条纹的间距增大 B. 增大双缝到屏的距离，干涉条纹的间距减小 C. 将红光换为绿光，干涉条纹的间距减小 D. 将红光换为白光，在屏上将观察不到干涉条纹 7. 如图甲所示，让一单色点光源S发出的光照射大小可调的圆孔，圆孔后面放一光屏，从大到小调节圆孔大小，在屏上得到的衍射图样如图乙所示，实验发现，光绕过孔的边缘，传播到了相当大的范围。下列说法正确的是（　　） A. 此实验说明了光沿直线传播 B. 圆孔变小，衍射图样的范围反而变大 C. 圆孔变小，中央亮斑和亮纹的亮度反而变大 D. 用白光做实验，将看不到衍射图样 8. 汽车刚启动时，仪表盘上显示四个轮胎的胎压数据如图1所示，行驶一段时间后胎压数据如图2所示，轮胎内气体体积均视为不变。在此过程中，对于轮胎内的封闭气体（　　） A. 分子热运动更加剧烈 B. 每个分子的运动速率都增大 C. 分子数密度增大 D. 单位时间内单位面积上气体分子与轮胎内壁碰撞次数减小 9. 两个分子相距无穷远，规定它们的分子势能为0。让分子甲不动，分子乙从无穷远处逐渐靠近分子甲。它们的分子势能E，随分子间距离r变化的情况如图所示。分子乙从无穷远到的过程中，仅考虑甲、乙两个分子间的作用，下列说法正确的是（　　） A. 分子力始终做正功 B. 分子力先变大后一直减小 C. 分子力先表现为引力，后表现为斥力 D. 分子乙的动能先变小后变大 10. 甲、乙两辆汽车同时同地向同一方向开始运动，速度随时间变化的图像如图所示。在时刻甲图线的切线斜率等于乙图线的斜率。下列说法正确的是（　　） A. 过程中，甲的加速度始终比乙的大 B. 时刻，乙追上甲 C. 之后的某个时刻，乙追上甲 D. 乙追上甲之前，时刻两车相距最远 11. 如图所示，某次实验利用位移传感器和速度传感器得到我国某品牌汽车刹车过程的图像，汽车刹车过程可视为匀减速运动，下列说法正确的是（　　） A. 汽车刹车过程的时间为1s B. 汽车刹车过程的加速度大小为10m/s2 C. 当汽车的位移为5m时，运动速度小于5m/s D. 当汽车运动速度为5m/s时，位移大于5m 12. 人眼对绿光最为敏感，如果每秒有个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。现有一个光源以功率均匀地向各个方向发射波长为的绿光，不计空气吸收。已知人眼瞳孔在暗处的直径为，普朗克常量为，光速为。下列说法正确的是（ ） A. 该绿光的频率为 B. 该光源每秒辐射出的绿光光子数为个 C. 瞳孔正对光源且距离为时，在单位时间内，瞳孔接收到的光能量与光源辐射总能量之比为 D. 人眼能看到此光源的最远距离为 13. 在研究自由落体运动时，伽利略让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，他在斜面上任取三个位置A、B、C，让小球分别由A、B、C滚下，如图所示。并且重复了上百次。设A、B、C与斜面底端的距离分别为x1、x2、x3，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3，下列关系式是伽利略证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是（ ） A. B. C. D. 14. 2023年7月，我国研制的电磁弹射微重力实验装置启动试运行。如图所示，电磁弹射系统将实验舱竖直加速到预定速度后释放，实验舱在上抛和下落阶段为科学载荷提供微重力环境。据报道该装置目前达到了上抛阶段2s和下落阶段2s的4s微重力时间、10µg的微重力水平。若某次电磁弹射阶段可以视为加速度大小为5g的匀加速运动，重力加速度取g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 电磁弹射阶段用时约为2s B. 电磁弹射阶段，实验舱上升的距离约为20m C. 实验舱竖直上抛阶段的运行长度约为100m D. 实验舱开始竖直上抛的速度约为20m/s 二、实验题（共2小题） 15. 如图甲所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，平行玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和。O为直线AO与的交点。在直线OA上竖直地插上、两枚大头针。 （1）该同学接下来要完成的两个必要步骤是（ ） A. 插上大头针，使仅挡住的像 B. 插上大头针，使挡住的像和的像 C. 插上大头针，使仅挡住 D. 插上大头针，使挡住和、的像 （2）过、作直线交于，连接，测量图甲中角和的大小，则玻璃砖的折射率_________。 （3）某同学在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图乙所示，若他测得，，则可求出玻璃的折射率_________。 （4）对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是（ ） A. 入射角越小，折射率的测量越准确 B. 为了减小作图误差，和的距离应适当取大些 C. 无论光以什么角度从射入，经一次折射后达到界面都能射出 D. 如图所示，如果误将玻璃砖的边画到（与平行），折射率的测量值将偏小 16. 利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，实验装置如图1所示。 （1）按照图1安装好器材，下列实验步骤正确的操作顺序为________（填各实验步骤前的字母）。 A. 释放小车 B. 接通打点计时器的电源 C. 调整滑轮位置，使细线与木板平行 （2）实验中打出的一条纸带如图2所示，为依次选取的三个计数点（相邻计数点间有4个点未画出），可以判断纸带的________（填“左端”或“右端”）与小车相连。 （3）图2中相邻计数点间的时间间隔为T，则打B点时小车的速度________。 （4）某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图3所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点，另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图4所示。相邻计数点间的时间间隔为，圆盘半径。则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为________；打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为________。（结果均保留两位有效数字） 三、解答题 17. 在光电效应实验中，用波长为λ=400nm的光照射某种金属，测得光电子的最大初动能为Ekm=2eV，已知h＝6.6×10-34 J·s，e＝1.6×10-19 C，光速求：（结果保留2位有效数字） （1）该金属的逸出功； （2）该金属的极限频率。 18. 是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图，汽车以的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过缴费后，再加速至行驶；如果过通道，需要在中心线前方处减速至，匀速到达中心线后，再加速至行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为，求： （1）汽车过人工通道时，从收费前开始减速到收费后加速至通过的路程x及所用的时间； （2）汽车过通道时，汽车通过第（1）问路程所用的时间是多少？ （3）汽车通过通道比人工收费通道节约多长时间？ 19. 在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出α粒子（ ）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R．以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量． （1）放射性原子核用 表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程． （2）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小． （3）设该衰变过程释放的核能都转为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损△m． 20. 如图1所示，金属圆筒A接高压电源的正极，其轴线上的金属线B接负极。 （1）设两极间电压为U，求在B极附近电荷量为Q的负电荷到达A极过程中静电力做的功W。 （2）已知筒内距离轴线r处的电场强度大小，其中k为静电力常量，为金属线B单位长度的电荷量。如图2所示，在圆筒内横截面上，电荷量为q、质量为m的粒子绕轴线做半径不同的匀速圆周运动，其半径为和时的总能量分别为和。若，推理分析并比较与的大小。 （3）图1实为某种静电除尘装置原理图，空气分子在B极附近电离，筒内尘埃吸附电子而带负电，在电场作用下最终被A极收集。使分子或原子电离需要一定条件。以电离氢原子为例。根据玻尔原子模型，定态氢原子中电子在特定轨道上绕核做圆周运动，处于特定能量状态，只有当原子获得合适能量才能跃迁或电离。若氢原子处于外电场中，推导说明外电场的电场强度多大能将基态氢原子电离。（可能用到：元电荷，电子质量，静电力常量，基态氢原子轨道半径和能量） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京师范大学附属实验中学顺义学校 高三年级阶段性练习 物理 一、选择题 1. 如图所示，插入水中的筷子看上去产生了侧移。这种现象属于（ ） A. 光的全反射 B. 光的折射 C. 光的干涉 D. 光的衍射 【答案】B 【解析】 【详解】插入水中的筷子，其水下部分反射的光线传播时，传播方向会发生偏折，是光的折射现象。 人眼逆着折射光线看去，会认为光线沿直线传播，因此感知到的筷子虚像位置和实际位置发生偏移，造成筷子看上去侧移的效果。 故选B。 2. 下图中a代表加速度、v代表速度、x代表位移、t代表时间，其中符合自由落体运动的图像是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】自由落体运动是物体仅在重力作用下由静止开始下落的运动。 A．由于自由落体运动只受重力，则a = g不变，A错误； BC．根据速度公式v = gt，可知自由落体运动的v—t图像是一条过原点的倾斜的直线，B正确，C错误； D．根据位移公式，可知自由落体运动的x—t图像是一条开口向上的抛物线，D错误。 故选B。 3. 跳水运动员保持直立状态，双脚朝下由静止开始下落。开始时双脚距离水面5m。下列说法正确的是（　　） A. 运动员在空中运动的时间约为2s B. 运动员在空中运动的时间约为1s C. 运动员入水时速度大小约为5m/s D. 运动员入水时速度大小约为1m/s 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据位移时间关系 代入数据解得运动员在空中运动的时间 故B正确，A错误； CD．运动员入水时速度大小 代入数据可得运动员入水时速度大小 故CD错误。 故选B。 4. 氢原子的能级结构如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 由基态跃迁到激发态后，核外电子动能增大 B. 用11 eV的光子照射，能使处于基态的氢原子跃迁到激发态 C. 氢原子外层电子在不同能级上绕核运动时，不辐射电磁波 D. 大量n=3激发态的氢原子，向n=1的基态跃迁时可辐射出2种不同频率的光子 【答案】C 【解析】 【详解】A． 氢原子从基态跃迁到激发态后，核外电子轨道半径增大。由库仑力提供向心力 得电子动能，增大时动能减小，故A错误； B．氢原子吸收光子跃迁时，光子能量必须等于两能级的能级差。基态 跃迁到需要，跃迁到需要，不等于任何能级差，也达不到电离所需的，因此不能使基态氢原子跃迁，故B错误； C．根据玻尔理论的定态假设：电子在不同能级（定态轨道）绕核运动时，处于稳定状态，不辐射电磁波，只有能级跃迁时才会辐射或者吸收能量，故C正确； D．大量激发态的氢原子向低能级跃迁，共可辐射出种不同频率的光子，故D错误。 故选C。 5. 如图所示的平面内，光束经圆心射入半圆形玻璃砖，出射光为、两束单色光。下列说法正确的是（ ） A. 光束的频率小于光束的频率 B. 玻璃砖对光束的折射率大于对光束的折射率 C. 在真空中光束的波长大于光束的波长 D. 在玻璃砖中光束的传播速度大于光束的传播速度 【答案】B 【解析】 【详解】B．由图可知光束的折射角小于光束的折射角，入射角相同，根据折射定律可知玻璃砖对光束的折射率大于对光束的折射率，故B正确； ACD．因为，光的频率与折射率正相关，则光束的频率大于光束的频率，根据可知在真空中光束的波长小于光束的波长，根据可知在玻璃砖中光束的传播速度小于光束的传播速度，故ACD错误。 故选B。 6. 如图是双缝干涉实验装置的示意图，为单缝，、为双缝，为光屏。用红光从左边照射单缝时，可在光屏上观察到干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A. 增大双缝间的距离，干涉条纹的间距增大 B. 增大双缝到屏的距离，干涉条纹的间距减小 C. 将红光换为绿光，干涉条纹的间距减小 D. 将红光换为白光，在屏上将观察不到干涉条纹 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据公式，增大双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小，故A错误； B．根据公式，增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大，故B错误； C．根据公式，将红光换为绿光，频率增大，即波长减小，所以干涉条纹间的距离减小，故C正确 D．将红光换为白光，在屏上将出现彩色干涉条纹，故D错误。 故选C。 7. 如图甲所示，让一单色点光源S发出的光照射大小可调的圆孔，圆孔后面放一光屏，从大到小调节圆孔大小，在屏上得到的衍射图样如图乙所示，实验发现，光绕过孔的边缘，传播到了相当大的范围。下列说法正确的是（　　） A. 此实验说明了光沿直线传播 B. 圆孔变小，衍射图样的范围反而变大 C. 圆孔变小，中央亮斑和亮纹的亮度反而变大 D. 用白光做实验，将看不到衍射图样 【答案】B 【解析】 【详解】A．此实验说明了光的衍射现象，故A错误； B．圆孔变小，衍射现象更明显，衍射图样的范围反而变大，故B正确； C．圆孔变小，透光强度变小，中央亮斑和亮纹的亮度变弱，故C错误； D．用白光做实验，可以看到彩色的衍射图样，故D错误。 故选B。 8. 汽车刚启动时，仪表盘上显示四个轮胎的胎压数据如图1所示，行驶一段时间后胎压数据如图2所示，轮胎内气体体积均视为不变。在此过程中，对于轮胎内的封闭气体（　　） A. 分子热运动更加剧烈 B. 每个分子的运动速率都增大 C. 分子数密度增大 D. 单位时间内单位面积上气体分子与轮胎内壁碰撞次数减小 【答案】A 【解析】 【详解】由图1和图2数据可知，行驶后轮胎内气体压强增大。汽车行驶中摩擦生热，气体温度升高。 A．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增大，分子热运动更加剧烈，故A正确； B．温度升高，分子平均速率增大，但并非每个分子的运动速率都增大，这是统计规律，故B错误； C．气体体积不变，分子总数不变，分子数密度不变，故C错误； D．压强增大，分子数密度不变，说明分子平均动能增大，分子运动更剧烈，单位时间内单位面积上气体分子与轮胎内壁碰撞次数增加，故D错误。 故选A。 9. 两个分子相距无穷远，规定它们的分子势能为0。让分子甲不动，分子乙从无穷远处逐渐靠近分子甲。它们的分子势能E，随分子间距离r变化的情况如图所示。分子乙从无穷远到的过程中，仅考虑甲、乙两个分子间的作用，下列说法正确的是（　　） A. 分子力始终做正功 B. 分子力先变大后一直减小 C. 分子力先表现为引力，后表现为斥力 D. 分子乙的动能先变小后变大 【答案】C 【解析】 【详解】AD．分子乙从无穷远到的过程中，分子力先表现为引力做正功，势能减小，动能增加，过平衡距离之后，表现为斥力做负功，势能增加，动能减小，故AD错误。 B．分子乙从无穷远到的过程中，分子力先增大后减小，过了平衡距离之后又增大，故B错误； C．分子势能最小时，分子之间的距离为平衡距离，则分子乙从无穷远到的过程中，分子力先表现为引力，后表现为斥力，故C正确。 故选C。 10. 甲、乙两辆汽车同时同地向同一方向开始运动，速度随时间变化的图像如图所示。在时刻甲图线的切线斜率等于乙图线的斜率。下列说法正确的是（　　） A. 过程中，甲的加速度始终比乙的大 B. 时刻，乙追上甲 C. 之后的某个时刻，乙追上甲 D. 乙追上甲之前，时刻两车相距最远 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像的斜率等于加速度，可知过程中，甲的加速度先大于乙的加速度，后小于乙的加速度，选项A错误； BC．图像与坐标轴围成的面积等于位移可知，时间内甲的位移大于乙，即时刻，甲在乙前面，因此后乙的速度大于甲，可知之后的某个时刻，乙追上甲，选项B错误，C正确； D．乙追上甲之前，时刻两车共速，此时相距最远，选项D错误。 故选C。 11. 如图所示，某次实验利用位移传感器和速度传感器得到我国某品牌汽车刹车过程的图像，汽车刹车过程可视为匀减速运动，下列说法正确的是（　　） A. 汽车刹车过程的时间为1s B. 汽车刹车过程的加速度大小为10m/s2 C. 当汽车的位移为5m时，运动速度小于5m/s D. 当汽车运动速度为5m/s时，位移大于5m 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车刹车后做匀减速直线运动，由图可知，初速度为v0=10m/s，位移为x=10m，则 解得汽车刹车过程的时间为 故A错误； B．汽车刹车过程的加速度大小为 故B错误； C．当汽车运动的位移为5m时，根据 v2-v02=-2ax 得 故C错误； D．当汽车速度为5m/s时，根据 v2-v02=-2ax 得 故D正确。 故选D。 12. 人眼对绿光最为敏感，如果每秒有个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。现有一个光源以功率均匀地向各个方向发射波长为的绿光，不计空气吸收。已知人眼瞳孔在暗处的直径为，普朗克常量为，光速为。下列说法正确的是（ ） A. 该绿光的频率为 B. 该光源每秒辐射出的绿光光子数为个 C. 瞳孔正对光源且距离为时，在单位时间内，瞳孔接收到的光能量与光源辐射总能量之比为 D. 人眼能看到此光源的最远距离为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据光速、波长和频率的关系，可得绿光频率，不是，故A错误； B．单个绿光光子的能量为，光源每秒辐射的总能量为，因此每秒辐射的光子数，不是，故B错误； C．光源向各方向均匀辐射，能量均匀分布在半径为的球面上，球面面积，瞳孔面积 二者比值为，不是，故C错误； D．人眼刚好能看到光源时，每秒进入瞳孔的光子数为。每秒进入瞳孔的光子数满足 代入、，化简可得，故D正确。 故选D。 13. 在研究自由落体运动时，伽利略让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，他在斜面上任取三个位置A、B、C，让小球分别由A、B、C滚下，如图所示。并且重复了上百次。设A、B、C与斜面底端的距离分别为x1、x2、x3，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3，下列关系式是伽利略证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．由匀变速直线运动的位移公式，， 解得 如果上式成立，则小球做匀变速直线运动。在伽利略那个年代，能够比较准确测量小球沿斜面下滑时的位移和运动时间，故A正确； B．由平均速度公式 可得，故B错误； C．表达式可以证明小球沿斜面下滑是匀变速直线运动，但是在伽利略那个年代，比较准确测量小球的速度是做不到的，故C错误； D．表达式， 并不能证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动，故D错误。 故选A。 14. 2023年7月，我国研制的电磁弹射微重力实验装置启动试运行。如图所示，电磁弹射系统将实验舱竖直加速到预定速度后释放，实验舱在上抛和下落阶段为科学载荷提供微重力环境。据报道该装置目前达到了上抛阶段2s和下落阶段2s的4s微重力时间、10µg的微重力水平。若某次电磁弹射阶段可以视为加速度大小为5g的匀加速运动，重力加速度取g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 电磁弹射阶段用时约为2s B. 电磁弹射阶段，实验舱上升的距离约为20m C. 实验舱竖直上抛阶段的运行长度约为100m D. 实验舱开始竖直上抛的速度约为20m/s 【答案】D 【解析】 【详解】AD．由题意可知实验舱上升时间为2s，可知实验舱开始上抛的速度为 电磁弹射阶段有 解得 故A错误，D正确； B．电磁弹射阶段，实验舱上升的距离约为 故B错误； C．实验舱竖直上抛阶段的运行长度约为 故C错误。 故选D。 二、实验题（共2小题） 15. 如图甲所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，平行玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和。O为直线AO与的交点。在直线OA上竖直地插上、两枚大头针。 （1）该同学接下来要完成的两个必要步骤是（ ） A. 插上大头针，使仅挡住的像 B. 插上大头针，使挡住的像和的像 C. 插上大头针，使仅挡住 D. 插上大头针，使挡住和、的像 （2）过、作直线交于，连接，测量图甲中角和的大小，则玻璃砖的折射率_________。 （3）某同学在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图乙所示，若他测得，，则可求出玻璃的折射率_________。 （4）对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是（ ） A. 入射角越小，折射率的测量越准确 B. 为了减小作图误差，和的距离应适当取大些 C. 无论光以什么角度从射入，经一次折射后达到界面都能射出 D. 如图所示，如果误将玻璃砖的边画到（与平行），折射率的测量值将偏小 【答案】（1）BD （2） （3）1.5 （4）BCD 【解析】 【小问1详解】 AB．在玻璃砖的另一侧插上大头针，使挡住的像和的像，B正确，A错误； CD．然后再插上大头针，使挡住和、的像，C错误，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 根据光的折射定律可知，玻璃砖的折射率 【小问3详解】 玻璃的折射率 【小问4详解】 A．入射角大小要适当，入射角太小，可能使折射率的测量不准确，A错误； B．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些，可减小确定光路时产生的误差，B正确； C．因光线在面的折射角等于在面的入射角，则无论光以什么角度从射入，经一次折射后到达界面都能射出，C正确； D．作出光路图如图所示 由图可知，光线在aaʹ边界发生折射时折射角偏大，根据折射定律可知，折射率的测量值将偏小，故D正确。 故选BCD。 16. 利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，实验装置如图1所示。 （1）按照图1安装好器材，下列实验步骤正确的操作顺序为________（填各实验步骤前的字母）。 A. 释放小车 B. 接通打点计时器的电源 C. 调整滑轮位置，使细线与木板平行 （2）实验中打出的一条纸带如图2所示，为依次选取的三个计数点（相邻计数点间有4个点未画出），可以判断纸带的________（填“左端”或“右端”）与小车相连。 （3）图2中相邻计数点间的时间间隔为T，则打B点时小车的速度________。 （4）某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图3所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点，另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图4所示。相邻计数点间的时间间隔为，圆盘半径。则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为________；打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为________。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）CBA （2）左端 （3） （4） ①. 0.81 ②. 【解析】 【小问1详解】 实验步骤中，首先调整滑轮位置使细线与木板平行，确保力的方向正确；接着接通打点计时器电源，让计时器先工作；最后释放小车。故顺序为CBA； 【小问2详解】 小车做匀加速直线运动时，速度越来越大，纸带上点间距逐渐增大。图2中纸带左端间距小，右端间距大，说明纸带左端与小车相连。 【小问3详解】 根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。B点为A、C的中间时刻，AC间位移为x2，时间间隔为2T；则 【小问4详解】 [1]根据逐差法可知 [2]B点是AC的中间时刻点，则有 此时向心加速度 三、解答题 17. 在光电效应实验中，用波长为λ=400nm的光照射某种金属，测得光电子的最大初动能为Ekm=2eV，已知h＝6.6×10-34 J·s，e＝1.6×10-19 C，光速求：（结果保留2位有效数字） （1）该金属的逸出功； （2）该金属的极限频率。 【答案】（1）1.1eV （2）2.7×Hz 【解析】 【小问1详解】 根据光电效应方程可知， 可得该金属的逸出功 【小问2详解】 该金属的极限频率 18. 是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图，汽车以的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过缴费后，再加速至行驶；如果过通道，需要在中心线前方处减速至，匀速到达中心线后，再加速至行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为，求： （1）汽车过人工通道时，从收费前开始减速到收费后加速至通过的路程x及所用的时间； （2）汽车过通道时，汽车通过第（1）问路程所用的时间是多少？ （3）汽车通过通道比人工收费通道节约多长时间？ 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 汽车走人工通道，减速和加速走过的路程 所用时间 【小问2详解】 汽车过通道时，减速运动时间 减速运动路程 同理，可知汽车加速运动时间，加速运动路程 汽车在匀速行驶区间的路程，所用时间 所以，汽车加速到之后匀速行驶的路程 汽车加速到到之后匀速行驶的时间 所以，汽车过通道时，走过与人工收费通道相同的路程所用的时间 【小问3详解】 汽车通过通道比人工收费通道节约的时间 19. 在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出α粒子（ ）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R．以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量． （1）放射性原子核用 表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程． （2）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小． （3）设该衰变过程释放的核能都转为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损△m． 【答案】（1）放射性原子核用 表示，新核的元素符号用Y表示，则该α衰变的核反应方程为 ；（2）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，则圆周运动的周期为 ，环形电流大小为 ；（3）设该衰变过程释放的核能都转为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，则衰变过程的质量亏损△m为损 ． 【解析】 【详解】（1）根据核反应中质量数与电荷数守恒可知，该α衰变的核反应方程为 （2）设α粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为v，由洛伦兹力提供向心力有 根据圆周运动的参量关系有 得α粒子在磁场中运动的周期 根据电流强度定义式，可得环形电流大小为 （3）由，得 设衰变后新核Y的速度大小为v′，核反应前后系统动量守恒，有Mv′–mv=0 可得 根据爱因斯坦质能方程和能量守恒定律有 解得 说明：若利用解答，亦可． 【名师点睛】（1）无论哪种核反应方程，都必须遵循质量数、电荷数守恒． （2）α衰变的生成物是两种带电荷量不同的“带电粒子”，反应前后系统动量守恒，因此反应后的两产物向相反方向运动，在匀强磁场中，受洛伦兹力作用将各自做匀速圆周运动，且两轨迹圆相外切，应用洛伦兹力计算公式和向心力公式即可求解运动周期，根据电流强度的定义式可求解电流大小． （3）核反应中释放的核能应利用爱因斯坦质能方程求解，在结合动量守恒定律与能量守恒定律即可解得质量亏损． 20. 如图1所示，金属圆筒A接高压电源的正极，其轴线上的金属线B接负极。 （1）设两极间电压为U，求在B极附近电荷量为Q的负电荷到达A极过程中静电力做的功W。 （2）已知筒内距离轴线r处的电场强度大小，其中k为静电力常量，为金属线B单位长度的电荷量。如图2所示，在圆筒内横截面上，电荷量为q、质量为m的粒子绕轴线做半径不同的匀速圆周运动，其半径为和时的总能量分别为和。若，推理分析并比较与的大小。 （3）图1实为某种静电除尘装置原理图，空气分子在B极附近电离，筒内尘埃吸附电子而带负电，在电场作用下最终被A极收集。使分子或原子电离需要一定条件。以电离氢原子为例。根据玻尔原子模型，定态氢原子中电子在特定轨道上绕核做圆周运动，处于特定能量状态，只有当原子获得合适能量才能跃迁或电离。若氢原子处于外电场中，推导说明外电场的电场强度多大能将基态氢原子电离。（可能用到：元电荷，电子质量，静电力常量，基态氢原子轨道半径和能量） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在B极附近电荷量为Q的负电荷到达A极过程中静电力做的功 【小问2详解】 粒子的总能量包括动能和电势能，因此总能量可表示为 其中动能为电子绕原子核做匀速圆周运动的动能，电子运动的轨道半径为，静电力提供向心力 解得动能，可知动能与半径无关； 故粒子在不同轨道的总能量可表示为， 根据功能关系推导可得， 由于电场强度随半径增大而减小，粒子所受静电力也随半径增大而减小，当时，可知成立； 【小问3详解】 根据玻尔原子模型，跃迁或电离前，在外电场中电子仍在原来的轨道上做圆周运动，在基态轨道上运动的位移的最大值为；外电场在原子范围内可看作匀强电场，做功的最大值为； 电场力做功提供的能量至少需要才能使基态氢原子电离，使得氢原子电离的电场强度大小可表示为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $