精品解析:宁夏回族自治区吴忠市青铜峡市第一中学2026-2027学年高三上学期11月期中物理试题
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内容正文:
2026 - 2027学年第一学期期中考试试卷
高 三 物 理
第I卷(选择题)
一、单项选择题(本题共9小题,每小题3分,共27分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 随着我国核能快速发展,科学家根据放射性物质衰变过程中持续释放高能射线的特征发明了一种神奇的微核电池,该电池比一颗米粒还小。电池使用从核废料中提取出来的镅作为原料,镅的一种衰变方程为。已知质量为的镅,经过时间t后剩余的镅质量为m,其图线如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 衰变生成的射线具有很强的穿透能力
B. 镅的半衰期为432年
C. 若将该电池装到登月车上,月球上的极低温度会缩短镅的半衰期
D. 的比结合能比的比结合能大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据衰变过程电荷数、质量数守恒,可得的质量数为
电荷数为
即为粒子,该衰变为衰变。射线穿透能力很弱,一张纸即可阻挡,故A错误;
B.由图可知,镅的质量从衰变至,所用时间为年
因有半数发生了衰变,所以镅的半衰期为432年,故B正确;
C.半衰期是原子核本身的固有属性,由原子核内部因素决定,和外界温度、压强等环境条件无关,因此月球低温不会改变半衰期,故C错误;
D.衰变过程释放能量,因此生成物更稳定,比结合能更大,因此的比结合能小于的比结合能,故D错误。
故选B。
2. 铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中,铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动,到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度或加速度随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.图像的斜率表示加速度,铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动,加速度不变,可知图像的斜率不变,故AB错误;
CD.铯原子团的加速度为重力加速度,保持不变,故C错误,D正确。
故选D。
3. 如图所示,木箱M静止在水平地面上,用轻绳将一质量为的小球悬挂在木箱的顶端。对小球施加一作用力由水平向右缓慢变为竖直向上的过程中,小球和木箱始终处于静止状态,且轻绳与竖直方向夹角不变。则( )
A. 轻绳对小球的拉力先变小后变大 B. 作用力F先变小后变大
C. 地面对M的支持力逐渐变大 D. 地面对M的摩擦力逐渐变大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据力的合成原则,如图所示,当F由水平向右缓慢变为竖直向上的过程中,F先变小后边大,而绳子拉力T逐渐变小,A错误,B正确;
C.对M进行分析,竖直方向上有
因为T逐渐减小,所以地面对M的支持力N逐渐变小,C错误;
D.对M进行分析,水平方向上有
因为T逐渐减小,所以地面对M的摩擦力逐渐变小,D错误;
故选B。
4. 在光滑水平面上,质量均为m的物块A、B用轻弹簧连接,A用不可伸长的轻绳水平向右拉着,系统以加速度a向右做匀加速运动。某时刻剪断轻绳,则剪断瞬间A、B的加速度大小分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【详解】剪断前整体的加速度
弹簧的弹力
剪断轻绳的瞬间,弹簧弹力不变,则此时A的加速度,方向向左
B的加速度,方向向右。
故选D。
5. 在拍电影时,工作人员甲用跨过光滑定滑轮的轻质细绳将演员乙沿竖直方向向上拉起,使乙向上做匀速直线运动。甲、乙均视为质点,质量分别为80 kg和50 kg,取重力加速度。当定滑轮左侧细绳与水平方向之间的夹角为时( )
A. 甲对地面的压力大小为800 N B. 甲对地面的压力大小为
C. 甲、乙的速度大小之比为 D. 甲、乙的速度大小之比为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对甲受力分析易知,甲对地面的压力大小为,故AB错误;
CD.设甲的速度大小为,对甲的速度分解如图所示
可得
甲、乙的速度大小之比为,故C正确, D错误。
故选C。
6. 如图所示为固定的半圆形竖直轨道,AB为水平直径,O为圆心,现同时从A、B两点水平相向抛出甲、乙两个小球,其初速度大小分别为、,且均落在轨道上的C点,已知OC与竖直方向的夹角,忽略空气阻力,两小球均可视为质点。则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两球不会同时落到轨道上
B. 两者初速度大小关系为
C. 整个下落过程,甲球速度变化量大于乙球速度变化量
D. 甲球可沿半径方向垂直打在轨道上C点
【答案】B
【解析】
【详解】AC.由图可知,两个物体下落的高度是相等的,根据
又
可知甲乙两球下落到轨道的时间相等,即甲、乙两球同时落到轨道上,甲乙两球下落到轨道的速度变化量相同,故AC错误;
B.设圆形轨道的半径为R,则甲水平位移为
乙水平位移为
可得
小球水平方向做匀速直线运动,根据
则有,故B正确;
D.由平抛运动推论,速度反向延长线过水平位移中点,由题图可知若甲球垂直打在轨道上,由几何关系,其速度方向延长线应过O点,与推论矛盾,则甲球不可能沿半径方向垂直打在半圆形竖直轨道上,故D错误。
故选B。
7. 如图甲所示,游乐场“大摆锤”的座舱由刚性转臂通过铰链连接于转轴点,座舱可绕点在竖直平面内做完整的圆周运动。当座舱运动到最高点时,转臂对座舱的弹力大小为,此时座舱的速度大小为,测得随变化的图像如图乙所示。已知重力加速度,座舱可视为质点。则下列说法正确的是( )
A. 转臂的长度为2m
B. 座舱的质量为50kg
C. 当时,转臂对座舱的弹力方向竖直向上
D. 当时,转臂对座舱的弹力大小等于座舱所受重力的大小
【答案】D
【解析】
【详解】A.设转臂长为,当时,
此时重力恰好提供向心力,有
解得,A错误;
B.当时,
可得,B错误;
C.当时,重力不足以提供向心力,转臂对座舱有竖直向下的拉力,C错误;
D.当时,转臂对座舱有竖直向下的拉力,对座舱,由牛顿第二定律有
解得
即弹力大小等于座舱所受重力的大小,D正确。
故选D。
8. “太空天梯”是经典的航天科幻设想,天梯一端固定于地球赤道,其中轴线过地心,随地球一起绕地心转动,如下图所示。现利用天梯将货物从地球赤道基地运送至静止轨道空间站A,某时刻质量为m的货物到达离地心距离为r的位置P(未到达空间站A),且相对天梯静止。此时在空间站A外侧有卫星B同向绕地运行,且两者相距最近,经过时间t后,A、B第一次相距最远,已知地球质量为M,自转周期为T。下列说法正确的是( )
A. 到达位置P时,天梯内的货物处于完全失重状态
B. P位置天梯外部某物体脱落时,将沿距离地心为r的轨道做匀速圆周运动
C. 到达位置P时,天梯对货物的作用力大小为,方向沿天梯指向地心
D. 卫星B绕地球做圆周运动的周期为
【答案】D
【解析】
【详解】A.太空电梯随地球自转,角速度与地球自转角速度相同。只有在同步轨道高度,万有引力才恰好提供向心力,宇航员处于完全失重状态;在低于同步轨道处,万有引力大于所需向心力,电梯对宇航员有支持力,宇航员并非处于完全失重状态,故A错误;
B.P位置天梯外部某物体脱落时,支持力变为零,物体只受万有引力,此时万有引力大于物体做圆周运动所需向心力,物体将做近心运动,故不能沿距离地心为r的轨道做匀速圆周运动,故B错误;
C.根据牛顿第二定律可得
所以
方向沿天梯背离地心,故C错误;
D.空间站A为同步卫星,周期为T,卫星B与A同向运行,经过时间t第一次相距最远,说明两者转过的角度差为π,即
解得,故D正确。
故选D。
9. 如图甲是氢原子的能级结构,图乙是研究光电效应的实验装置,大量处于激发态的氢原子跃迁时,发出频率不同的大量光子,照射K极,其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示,已知可见光光子能量范围约为1.6eV到3.1eV之间。下列说法正确的是( )
A. 一群氢原子从能级向低能级跃迁时,向跃迁时释放出的光子波长最短。
B. 一个氢原子从能级向低能级跃迁时就能辐射出2种频率的可见光
C. 如果图乙中电源右侧为正极,无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使光电流为零
D. b光的光子频率小于a光的光子频率
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢原子跃迁释放光子的能量等于能级差,由
可知能级差越小,光子能量越小,波长越长。向跃迁的能级差仅为
是所有跃迁中能级差最小的,因此释放的光子波长最长,故A错误;
B.大量激发态的氢原子跃迁,共产生6种能量的光子,分别为:
:(红外,非可见光)
:(可见光)
:(紫外,非可见光)
:(可见光)
:(紫外,非可见光)
:(紫外,非可见光)
可见光共2种。但一个氢原子从向低能级跃迁,跃迁路径是随机的,比如路径为时只有可辐射1种可见光,路径为时只有可辐射1种可见光,路径为和路径为没有可见光,并不能辐射出2种可见光,故B错误;
C.若图乙电源右侧为正极,则光电管阳极A接正、阴极K接负,光电管加的是正向电压,电场会驱动光电子向阳极运动,光电流只会随正向电压增大逐渐饱和,无法通过调节滑片加反向遏止电压让光电流为零,只要光子都能产生光电效应,正向电压下光电流不可能调为零,故C正确;
D.根据光电效应方程
其中
可知遏止电压越大,对应光子频率越高。由图丙可知的遏止电压最大,的遏止电压最小,因此光的光子频率大于光的光子频率,故D错误。
故选C。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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。)
10. 如图所示,小物块,放在长木板上,,和之间的动摩擦因数,与地面间的动摩擦因数,(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取)则下列说法正确的是( )
.
A. 当时,的加速度为
B. 当时,的加速度为
C. 要使、发生相对滑动,F至少为8N
D. 当时,的加速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】AC.拉力作用在上,和恰好不滑动时,和之间的静摩擦力达到最大静摩擦力,对根据牛顿第二定律有
对整体有
联立解得,
要使、发生相对滑动F至少为,当F=9N时,加速度为2m/s2,故AC错误;
B.F=15N时,和相对滑动,对有
解得,故B正确;
D.当F=12N时,和相对滑动,对有
解得,故D正确。
故选BD。
11. 科研机构对波的特性展开研究,一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示,质点P、Q在x轴上的位置为和,从此时开始,P质点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴正向传播
B. 此后P、Q两点速度始终等大反向
C. 时,Q质点的位移为
D. 若此波遇到另一列简谐横波并发生了稳定的干涉现象,则所遇到的波的频率为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,时刻质点P向下振动,则在图甲中根据“上下坡”法(顺着波的传播方向看,上坡质点向下振动,下坡质点向上振动,即“上坡下,下坡上”)可知,该波沿x轴负向传播,故A错误;
B.由图甲可知,该波的波长为,由于P、Q两点间的距离等于半个波长,所以两质点振动步调始终相反,速度始终等大反向,故B正确;
C.由图乙可知,该波的振幅为,周期为,则角频率为
设Q质点的振动方程为
当时,代入上式可得
故Q质点的振动方程为
所以当时,Q质点的位移为,故C错误;
D.若此波遇到另一列简谐横波发生了稳定的干涉现象,则两列波频率相同,所以所遇到的波的频率为,故D正确。
故选BD。
12. 如图甲所示,两个完全相同的物块和(均可视为质点)放在水平圆盘上,它们分居圆心两侧,用不可伸长的轻绳相连。两物块的质量均为,与圆心的距离分别为、,其中,且。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘以不同的角速度绕过圆盘圆心的竖直轴匀速转动时,绳中弹力与的关系如图乙所示,取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 与圆心的距离
B. 物块与圆盘间的动摩擦因数
C. 当角速度为时,圆盘对的静摩擦力为
D. 当角速度为时,恰好要相对圆盘发生滑动
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.角速度较小时,物块各自受到的静摩擦力充当向心力,绳中无拉力,根据牛顿第二定律得
因为
所以物块与圆盘间的静摩擦力先达到最大值,然后随着角速度的增大,轻绳出现拉力,拉力和最大静摩擦力的合力充当向心力,对物块受力分析有
整理得
则根据题图乙中斜率和截距的数据可得,
联立解得,,故A错误,B正确;
C.当时,由上述方程得轻绳中拉力大小
对,由牛顿第二定律得
解得,故C错误;
D.当恰好要相对圆盘发生滑动时,其摩擦力为最大值且方向沿半径向外,对分析有
此时对分析有
联立解得,故D正确。
故选BD。
第II卷(非选择题)
三、实验题(共14分)
13. 在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中,某同学设计了如图甲所示的实验装置,小车总质量为M,重物质量为m.
(1)用此装置探究实验的过程中,______(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力,______(选填“需要”或“不需要”)满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M.
(2)图乙是某次实验中通过正确的操作得到的一条纸带,图中0、1、2……为连续的几个计数点,两计数点间还有四个点迹没有画出。已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电,小车运动的加速度大小______。(结果保留三位有效数字)
(3)若以弹簧测力计的示数F为横坐标,小车的加速度大小a为纵坐标,画出的图像是一条过原点的直线,如图丙所示。已知图线与横轴的夹角为,图线的斜率为k,则小车质量M的表达式为______。
A. k B. C. D.
【答案】(1) ①. 需要 ②. 不需要
(2)2.00 (3)B
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,需要平衡摩擦力,用重力沿木板方向的分力来平衡摩擦力,这样小车受到的合力就等于细线的拉力,所以此处应填 “需要”;
[2]由于该实验装置中,细线的拉力由弹簧测力计直接测出,不需要用重物的重力来近似替代细线对小车的拉力,所以不需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M,此处应填 “不需要”。
【小问2详解】
两计数点间还有四个点迹没有画出,则相邻计数点时间,逐差法得加速度大小
【小问3详解】
对小车,由牛顿第二定律有
整理得
则图像斜率
解得小车质量或
故选B。
14. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”,他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开。
(1)他观察到的现象是:小球A、B_______(填“同时”或“先后”)落地;
(2)上述现象说明:平抛运动的竖直分运动是_______运动;;
(3)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹,实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线_______;每次让小球从同一位置由静止释放,是为了保证每次小球平抛_________。
(4)在一次实验中,实验记录了小球在运动中的三个位置,如图丙所示,每个格的边长L=5cm,g=10m/s2.则该小球做平抛运动的初速度为______m/s,小球运动到B点的速度为______m/s。
【答案】 ①. 同时 ②. 自由落体 ③. 水平 ④. 初速度相同 ⑤. 1.5##1.50 ⑥. 2.5##2.50
【解析】
【详解】(1)[1]他观察到的现象是:小球A、B同时落地;
(2)[2]由于小球A和小球B同时落地,而小球B做自由落体运动,由此可得,小球A在竖直方向也做自由落体运动;
(3)[3][4]为了保证小球的初速度水平,斜槽末端应切线水平,每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛运动的初速度相等。
(4)[5]根据匀变速直线运动推论,竖直方向有
得
解得
小球运动中水平分速度的大小为
[6]B点的竖直分速度为
小球运动到B点的速度为
四、解答题(共3题41分,计算过程要有必要的文字说明)
15. 如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的图象如图所示.已知该气体在状态B时的热力学温度,求:
①该气体在状态A时的热力学温度
②该气体从状态A到状态C的过程中,气体内能的变化量以及该过程中气体从外界吸收的热量Q.
【答案】①②0;200J
【解析】
【详解】①气体从状态A到状态B过程做等容变化,根据查理定律得:
代入数据解得:
②因为
pAVA=pCVC
所以状态A和状态C的温度相同,且气体内能只与温度有关可知,气体内能不变,即
△U=0
气体从状态A到状态B过程体积不变,不做功,气体从状态B到状态C气体对外做功,且
W=-PB(VC-VB)=-1×105×(3×10-3-1×10-3)J=-200J
由热力学第一定律得:
△U=W+Q
解得:
Q=-W=200J
16. 如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面的倾角为α,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度;
(2)该星球的密度;
(3)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的周期T。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设重力加速度为,小球做平抛运动的水平位移和竖直位移分别表示为
又因为斜面的倾角为,则满足
解得
(2)设星球的质量为,在星球表面
星球的体积表示为
该星球的密度为
(3)人造卫星绕该星球做匀速圆周运动时万有引力提供向心力
整理得
当时,解得
17. 如图所示,AB为竖直半圆形光滑圆管轨道,其半径R=1.6m,A端切线水平。水平轨道AC与半径r=1m的光滑圆弧轨道CD相接于C点,D为圆弧轨道的最低点,相切于粗糙程度可调的水平轨道DE,圆弧轨道CD对应的圆心角θ=30°。一质量m=1kg的小球(可视为质点)在弹射器的作用下从水平轨道AC上某点以某一速度冲上竖直圆管轨道,并从B点飞出,经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道,再经过E点,随后落到右侧圆弧面MN上,圆弧面内边界截面为四分之一圆形,其圆心与小球在E处球心等高,半径为。取g=10m/s2。求:
(1)小球到达C点时的速度大小vC;
(2)小球在B点受到轨道作用力大小F和方向;
(3)现改变水平轨道DE的粗糙程度,当小球从E点抛出后落到圆弧面MN的速度最小时,小球在E点抛出的水平速度大小为多少?
【答案】(1)16m/s
(2)110N,竖直向下
(3)
【解析】
【小问1详解】
B到C运动过程,由
解得
因为小球沿切线进入圆弧轨道CD,所以
【小问2详解】
小球在B点的速度即为C点的水平速度,有
当B点轨道对小球恰好无作用力时,有
解得
所以B点轨道对小球作用力方向竖直向下
由牛顿第二定律,有
解得
【小问3详解】
设从E点抛出时水平速度为vx,落到圆弧面MN时速度为v′,水平位移x,竖直位移y
有,,
代入数据
变形得
又
代入得
由数学知识可知,当时,v′最小
解得
此时的水平速度
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2026 - 2027学年第一学期期中考试试卷
高 三 物 理
第I卷(选择题)
一、单项选择题(本题共9小题,每小题3分,共27分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 随着我国核能快速发展,科学家根据放射性物质衰变过程中持续释放高能射线的特征发明了一种神奇的微核电池,该电池比一颗米粒还小。电池使用从核废料中提取出来的镅作为原料,镅的一种衰变方程为。已知质量为的镅,经过时间t后剩余的镅质量为m,其图线如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 衰变生成的射线具有很强的穿透能力
B. 镅的半衰期为432年
C. 若将该电池装到登月车上,月球上的极低温度会缩短镅的半衰期
D. 的比结合能比的比结合能大
2. 铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中,铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动,到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度或加速度随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,木箱M静止在水平地面上,用轻绳将一质量为的小球悬挂在木箱的顶端。对小球施加一作用力由水平向右缓慢变为竖直向上的过程中,小球和木箱始终处于静止状态,且轻绳与竖直方向夹角不变。则( )
A. 轻绳对小球的拉力先变小后变大 B. 作用力F先变小后变大
C. 地面对M的支持力逐渐变大 D. 地面对M的摩擦力逐渐变大
4. 在光滑水平面上,质量均为m的物块A、B用轻弹簧连接,A用不可伸长的轻绳水平向右拉着,系统以加速度a向右做匀加速运动。某时刻剪断轻绳,则剪断瞬间A、B的加速度大小分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
5. 在拍电影时,工作人员甲用跨过光滑定滑轮的轻质细绳将演员乙沿竖直方向向上拉起,使乙向上做匀速直线运动。甲、乙均视为质点,质量分别为80 kg和50 kg,取重力加速度。当定滑轮左侧细绳与水平方向之间的夹角为时( )
A. 甲对地面的压力大小为800 N B. 甲对地面的压力大小为
C. 甲、乙的速度大小之比为 D. 甲、乙的速度大小之比为
6. 如图所示为固定的半圆形竖直轨道,AB为水平直径,O为圆心,现同时从A、B两点水平相向抛出甲、乙两个小球,其初速度大小分别为、,且均落在轨道上的C点,已知OC与竖直方向的夹角,忽略空气阻力,两小球均可视为质点。则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两球不会同时落到轨道上
B. 两者初速度大小关系为
C. 整个下落过程,甲球速度变化量大于乙球速度变化量
D. 甲球可沿半径方向垂直打在轨道上C点
7. 如图甲所示,游乐场“大摆锤”的座舱由刚性转臂通过铰链连接于转轴点,座舱可绕点在竖直平面内做完整的圆周运动。当座舱运动到最高点时,转臂对座舱的弹力大小为,此时座舱的速度大小为,测得随变化的图像如图乙所示。已知重力加速度,座舱可视为质点。则下列说法正确的是( )
A. 转臂的长度为2m
B. 座舱的质量为50kg
C. 当时,转臂对座舱的弹力方向竖直向上
D. 当时,转臂对座舱的弹力大小等于座舱所受重力的大小
8. “太空天梯”是经典的航天科幻设想,天梯一端固定于地球赤道,其中轴线过地心,随地球一起绕地心转动,如下图所示。现利用天梯将货物从地球赤道基地运送至静止轨道空间站A,某时刻质量为m的货物到达离地心距离为r的位置P(未到达空间站A),且相对天梯静止。此时在空间站A外侧有卫星B同向绕地运行,且两者相距最近,经过时间t后,A、B第一次相距最远,已知地球质量为M,自转周期为T。下列说法正确的是( )
A. 到达位置P时,天梯内的货物处于完全失重状态
B. P位置天梯外部某物体脱落时,将沿距离地心为r的轨道做匀速圆周运动
C. 到达位置P时,天梯对货物的作用力大小为,方向沿天梯指向地心
D. 卫星B绕地球做圆周运动的周期为
9. 如图甲是氢原子的能级结构,图乙是研究光电效应的实验装置,大量处于激发态的氢原子跃迁时,发出频率不同的大量光子,照射K极,其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示,已知可见光光子能量范围约为1.6eV到3.1eV之间。下列说法正确的是( )
A. 一群氢原子从能级向低能级跃迁时,向跃迁时释放出的光子波长最短。
B. 一个氢原子从能级向低能级跃迁时就能辐射出2种频率的可见光
C. 如果图乙中电源右侧为正极,无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使光电流为零
D. b光的光子频率小于a光的光子频率
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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。)
10. 如图所示,小物块,放在长木板上,,和之间的动摩擦因数,与地面间的动摩擦因数,(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取)则下列说法正确的是( )
.
A. 当时,的加速度为
B. 当时,的加速度为
C. 要使、发生相对滑动,F至少为8N
D. 当时,的加速度为
11. 科研机构对波的特性展开研究,一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示,质点P、Q在x轴上的位置为和,从此时开始,P质点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴正向传播
B. 此后P、Q两点速度始终等大反向
C. 时,Q质点的位移为
D. 若此波遇到另一列简谐横波并发生了稳定的干涉现象,则所遇到的波的频率为
12. 如图甲所示,两个完全相同的物块和(均可视为质点)放在水平圆盘上,它们分居圆心两侧,用不可伸长的轻绳相连。两物块的质量均为,与圆心的距离分别为、,其中,且。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘以不同的角速度绕过圆盘圆心的竖直轴匀速转动时,绳中弹力与的关系如图乙所示,取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 与圆心的距离
B. 物块与圆盘间的动摩擦因数
C. 当角速度为时,圆盘对的静摩擦力为
D. 当角速度为时,恰好要相对圆盘发生滑动
第II卷(非选择题)
三、实验题(共14分)
13. 在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中,某同学设计了如图甲所示的实验装置,小车总质量为M,重物质量为m.
(1)用此装置探究实验的过程中,______(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力,______(选填“需要”或“不需要”)满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M.
(2)图乙是某次实验中通过正确的操作得到的一条纸带,图中0、1、2……为连续的几个计数点,两计数点间还有四个点迹没有画出。已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电,小车运动的加速度大小______。(结果保留三位有效数字)
(3)若以弹簧测力计的示数F为横坐标,小车的加速度大小a为纵坐标,画出的图像是一条过原点的直线,如图丙所示。已知图线与横轴的夹角为,图线的斜率为k,则小车质量M的表达式为______。
A. k B. C. D.
14. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”,他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开。
(1)他观察到的现象是:小球A、B_______(填“同时”或“先后”)落地;
(2)上述现象说明:平抛运动的竖直分运动是_______运动;;
(3)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹,实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线_______;每次让小球从同一位置由静止释放,是为了保证每次小球平抛_________。
(4)在一次实验中,实验记录了小球在运动中的三个位置,如图丙所示,每个格的边长L=5cm,g=10m/s2.则该小球做平抛运动的初速度为______m/s,小球运动到B点的速度为______m/s。
四、解答题(共3题41分,计算过程要有必要的文字说明)
15. 如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的图象如图所示.已知该气体在状态B时的热力学温度,求:
①该气体在状态A时的热力学温度
②该气体从状态A到状态C的过程中,气体内能的变化量以及该过程中气体从外界吸收的热量Q.
16. 如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面的倾角为α,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度;
(2)该星球的密度;
(3)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的周期T。
17. 如图所示,AB为竖直半圆形光滑圆管轨道,其半径R=1.6m,A端切线水平。水平轨道AC与半径r=1m的光滑圆弧轨道CD相接于C点,D为圆弧轨道的最低点,相切于粗糙程度可调的水平轨道DE,圆弧轨道CD对应的圆心角θ=30°。一质量m=1kg的小球(可视为质点)在弹射器的作用下从水平轨道AC上某点以某一速度冲上竖直圆管轨道,并从B点飞出,经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道,再经过E点,随后落到右侧圆弧面MN上,圆弧面内边界截面为四分之一圆形,其圆心与小球在E处球心等高,半径为。取g=10m/s2。求:
(1)小球到达C点时的速度大小vC;
(2)小球在B点受到轨道作用力大小F和方向;
(3)现改变水平轨道DE的粗糙程度,当小球从E点抛出后落到圆弧面MN的速度最小时,小球在E点抛出的水平速度大小为多少?
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