
第Ⅰ卷(選擇題 共60分)
一、選擇題:本題共10小題,每小題6分,共60分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~6題只有一項(xiàng)符合題目要求,第7~10題有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分.
1.用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn).當(dāng)用頻率為的光照射時(shí),遏止電壓的大小為;當(dāng)用頻率為的光照射時(shí),遏止電壓的大小為.已知電子電荷量的大小為,則下列關(guān)于普朗克常量和該種金屬的逸出功的表達(dá)式正確的是( )
A. B.
C. D.
2.如圖所示,勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)靜止的氨原子核,衰變過程中放出一個(gè)粒子,此粒子的運(yùn)動軌跡與反沖核的運(yùn)動軌跡是兩個(gè)外切的圓,大圓與小圓的半徑之比為,則氡核的衰變方程是( )
A. B.
C. D.
3.某輪胎正常工作的胎壓范圍是(輪胎的體積不變),.欲使該輪胎能在的溫度范圍內(nèi)正常工作,則在時(shí)給該輪胎充氣,充氣后的胎壓可以控制在( )
A. B.
C. D.
4.氘核可以發(fā)生一系列聚變反應(yīng)釋放核能,其總效果可以用反應(yīng)式表示.鈾核的某種裂變反應(yīng)為,下列說法正確的是( )
A.X是正電子
B.核內(nèi)有57個(gè)中子
C.上述核聚變反應(yīng)中平均每個(gè)核子釋放的核能約為
D.上述兩反應(yīng)中,聚變比裂變平均每個(gè)核子多釋放核能
5.一列沿x軸傳播的簡諧橫波在時(shí)的波形如圖所示,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的位移為時(shí)質(zhì)點(diǎn)P恰好回到平衡位置.下列說法正確的是( )
A.該波一定沿x軸正方向傳播
B.若周期,則時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動
C.該波的最小波速為
D.若內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為,則該波沿x軸負(fù)方向傳播
6.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b、c、d回到狀態(tài)a,此過程氣體的關(guān)系圖像如圖所示,其中過程為雙曲線的一部分,過程平行于坐標(biāo)軸.已知在狀態(tài)a時(shí)氣體溫度為,則( )
A.在狀態(tài)c時(shí)氣體的溫度為
B.四個(gè)過程中有兩個(gè)過程吸熱,兩個(gè)過程放熱
C.過程氣體對外做功
D.從狀態(tài)a經(jīng)一次循環(huán)再回到狀態(tài)a的過程中氣體向外放熱大于
7.如圖甲、乙所示,分別表示兩分子間的作用力、分子勢能與兩分子間距離的關(guān)系.分子a固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O處,分子b從處以某一速度向分子a運(yùn)動(運(yùn)動過程中僅考慮分子間作用力),假定兩個(gè)分子的距離為無窮遠(yuǎn)時(shí)它們的分子勢能為0,則( )
甲 乙
A.圖甲中分子間距從到,分子間的引力增大,斥力減小
B.分子b運(yùn)動至和位置時(shí)動能可能相等
C.圖乙中一定大于圖甲中
D.若圖甲中陰影面積,則兩分子間最小距離小于
8.某單色點(diǎn)光源在水中沿豎直方向勻速上升,水對該單色光的折射率為,真空中的光速為c,水面足夠大,則( )
A.該單色光在水中傳播的速度大小為
B.點(diǎn)光源距水面深度為時(shí),水面上亮斑的半徑為
C.亮斑的半徑r隨運(yùn)動時(shí)間t均勻減小
D.亮斑的半徑r隨運(yùn)動時(shí)間t減小得越來越快
9.中醫(yī)懸絲診脈懸的是“絲”,“診”的是脈搏通過懸絲傳過來的振動,即通過機(jī)械波判斷出病灶的位置與輕重緩急.如圖所示,假設(shè)“絲”上有相鄰兩點(diǎn)間距相等的點(diǎn)1、2、3、4、…,病人在搭上“絲”后圖中質(zhì)點(diǎn)1在時(shí)開始向上振動,產(chǎn)生的機(jī)械波沿“絲”向醫(yī)生傳播,時(shí)質(zhì)點(diǎn)1第一次到達(dá)最低點(diǎn),此時(shí)質(zhì)點(diǎn)4剛好開始振動,則( )
A.該波所有質(zhì)點(diǎn)的振動頻率均為 B.時(shí)質(zhì)點(diǎn)4振動的方向向下
C.時(shí)質(zhì)點(diǎn)1和質(zhì)點(diǎn)3的加速度相同 D.時(shí)質(zhì)點(diǎn)2恰好位于波峰位置
10.如圖所示為氫原子的能級圖.大量處于能級的氫原子向低能級躍遷時(shí)分別輻射出種不同頻率的光子.已知,則( )
A.一定等于2
B.若,則可能有
C.若大量氫原子從能級躍遷到基態(tài)發(fā)出的光有兩種可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則大量氫原子從能級躍遷到基態(tài)發(fā)出的光可能有4種可使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
D.一個(gè)處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷,最多可輻射5種頻率的光
第Ⅱ卷(非選擇題 共50分)
二、非選擇題:本題共5小題,共50分.帶*題目為能力提升題,分值不計(jì)入總分.
11.(6分)某實(shí)驗(yàn)小組做“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).
(1)為了減小測量周期的誤差,擺球應(yīng)在經(jīng)過最___________(填“高”或“低”)點(diǎn)的位置時(shí)開始計(jì)時(shí).
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)某同學(xué)測得的重力加速度g的值偏大,其原因可能是___________.(填正確答案標(biāo)號)
A.?dāng)[球太重
B.實(shí)驗(yàn)室的海拔太高
C.測出n次全振動時(shí)間t,誤作為次全振動時(shí)間
D.?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn),振動中出現(xiàn)了松動,使擺線長度增加了
(3)有兩位同學(xué)利用假期分別去參觀北京大學(xué)和廈門大學(xué)實(shí)驗(yàn)室,各自在那里利用先進(jìn)的系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”,他們通過校園網(wǎng)交換實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并由計(jì)算機(jī)繪制了圖像,如圖所示.去北京大學(xué)的同學(xué)所測實(shí)驗(yàn)結(jié)果對應(yīng)的圖線是___________(填“A”或“B”).
12.(8分)物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等.例如:
(1)實(shí)驗(yàn)儀器.用游標(biāo)卡尺測某個(gè)杯子的深度h,示數(shù)如圖甲所示,則該杯子的深度為___________.
甲
(2)用“油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,配制的油酸酒精溶液的濃度為每溶液中有純油酸,用注射器取該油酸酒精溶液滴入燒杯中,記錄液滴共60滴.取1滴該溶液滴入盛水的淺水盤里,待水面穩(wěn)定后,在帶有坐標(biāo)方格的玻璃板上描下油膜邊界的輪廓線,如圖乙所示.玻璃板上一個(gè)小正方形方格的邊長是.根據(jù)以上數(shù)據(jù)和測量結(jié)果,估測出的分子直徑約為___________m.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
乙
(3)實(shí)驗(yàn)原理.如圖丙所示為“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖.實(shí)驗(yàn)時(shí),讀取空氣柱的長度L以及此時(shí)所對應(yīng)的壓強(qiáng)p.
丙
①對于一定質(zhì)量的封閉理想氣體,在溫度不變的情況下,若p與L的___________保持不變,即得到氣體做等溫變化的規(guī)律.
②某同學(xué)發(fā)現(xiàn),壓力表上的數(shù)值是有單位的,但是針筒旁代表空氣柱長度的數(shù)值是沒有單位的,他查了一下該實(shí)驗(yàn)裝置的說明書,發(fā)現(xiàn)也沒有對這個(gè)數(shù)值單位情況的具體說明.請分析說明出現(xiàn)這種情況的原因:___________.
13.(10分)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在和處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B的振動圖像如圖所示,求:
(1)該波由質(zhì)點(diǎn)A傳到質(zhì)點(diǎn)B的時(shí)間;
(2)該波的波速.
14.(12分)某玻璃磚橫截面是一個(gè)如圖所示的直角三角形,其中.一束單色光從邊的中點(diǎn)平行于邊射入玻璃磚,恰好在邊上發(fā)生全反射.已知邊長為a,真空中的光速為c,不考慮有折射時(shí)的反射.
(1)求該單色光在玻璃磚中傳播的時(shí)間;
(2)保持入射方向不變,僅把入射點(diǎn)從A逐漸移動到B的過程中,通過計(jì)算說明單色光在玻璃磚中傳播的時(shí)間隨入射點(diǎn)到B點(diǎn)的距離如何變化.
15.(14分)如圖所示,P、Q是兩個(gè)質(zhì)量和厚度均不計(jì)的活塞,可在豎直固定的兩端開口的汽缸內(nèi)無摩擦地滑動,其面積分別為,它們之間用一根長為的輕質(zhì)細(xì)桿連接,靜止時(shí)汽缸中氣體的溫度為,活塞P下方氣柱(較粗的一段氣柱)長為.已知大氣壓強(qiáng)為,取,缸內(nèi)氣體可看作理想氣體,活塞在移動過程中不漏氣.
(1)求活塞靜止時(shí)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng);
(2)若缸內(nèi)氣體的溫度逐漸降低為,已知該過程中缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減小,求活塞下移的距離h和氣體放出的熱量Q.
*從宏觀現(xiàn)象中總結(jié)出來的經(jīng)典物理學(xué)規(guī)律不一定都能適用于微觀體系,但是在某些問題中利用經(jīng)典物理學(xué)規(guī)律也能得到與實(shí)際比較相符合的結(jié)論.根據(jù)玻爾的氫原子模型,電子的運(yùn)動看成經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運(yùn)動,原子中的電子在庫侖力作用下,繞原子核做圓周運(yùn)動.已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,靜電力常量為k,氫原子處于基態(tài)時(shí)電子的軌道半徑為,電勢能為(取無窮遠(yuǎn)處電勢能為零),第n個(gè)能級的軌道半徑為,氫原子的能量等于電子繞原子核運(yùn)動的動能和電子與原子核系統(tǒng)的電勢能的總和.
(1)求氫原子處于基態(tài)時(shí),電子繞原子核運(yùn)動的速度;
(2)1885年,巴耳末對當(dāng)時(shí)已知的氫原子在可見光區(qū)的四條譜線做了分析,發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長能夠用一個(gè)公式表示,這個(gè)公式寫作.式中R叫作里德伯常量,這個(gè)公式稱為巴耳末公式.已知?dú)湓踊鶓B(tài)的能量為,普朗克常量為h,真空中的光速為c,求:
a.里德伯常量R的表達(dá)式;
b.氫原子光譜巴耳末系最小波長與最大波長之比.
參考答案
一、選擇題
1.D 【解析】 根據(jù)光電效應(yīng)方程得,根據(jù)動能定理得,聯(lián)立兩式解得,則,解得,,D正確.
2.B 【解析】 在衰變瞬間,粒子與反沖核的速度方向相反,二者運(yùn)動軌跡為外切圓,則根據(jù)左手定則可推知二者電性相同,即都帶正電.設(shè)質(zhì)量為m、電荷量為q的某帶電粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中做速率為v、半徑為R的勻速圓周運(yùn)動,則根據(jù)牛頓第二定律有,解得,衰變過程動量守恒,而系統(tǒng)初動量為零,則根據(jù)反沖運(yùn)動規(guī)律可知反沖核和粒子動量大小相等,而反沖核的電荷量一定大于粒子的電荷量,所以反沖核的運(yùn)動半徑一定小于粒子的運(yùn)動半徑,設(shè)反沖核和粒子電荷量分別為和,則由題意可得,結(jié)合選項(xiàng)中所給核反應(yīng)方程可知,B正確.
3.B 【解析】 輪胎內(nèi)氣體體積不變,則為保證安全,則在時(shí)壓強(qiáng)不超過;在時(shí)壓強(qiáng)不低于,則根據(jù)查理定律有,解得,充氣后的胎壓應(yīng)在到范圍內(nèi)比較合適,B正確,A、C、D錯(cuò)誤.
4.C 【解析】 根據(jù)核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,X的質(zhì)量數(shù)為1,電荷數(shù)為0,是中子,A錯(cuò)誤;同理有56個(gè)中子,B錯(cuò)誤;上述核聚變反應(yīng)平均每個(gè)核子釋放的核能為,C正確;上述核裂變反應(yīng)平均每個(gè)核子釋放的核能為
,D錯(cuò)誤.
5.C 【解析】 由題意知,若該波沿x軸正方向傳播,則,若該波沿x軸負(fù)方向傳播,則,故無法判斷該波的傳播方向,A錯(cuò)誤;若周期,則該波沿x軸正方向傳播,時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動,B錯(cuò)誤;若該波沿x軸正方向傳播,可知最大周期,
解得最小波速,C正確;質(zhì)點(diǎn)P在時(shí)間內(nèi)通過的路程為,則周期,由上述分析知波沿x軸正方向傳播,D錯(cuò)誤.
6.D 【解析】 過程,由理想氣體狀態(tài)方程得,解得,A錯(cuò)誤;過程,氣體體積增大對外做功,壓強(qiáng)不變,溫度升高,內(nèi)能增大,氣體吸熱;過程,氣體體積不變,壓強(qiáng)增大,溫度升高,氣體吸熱;過程,氣體壓強(qiáng)不變,體積減小,外界對氣體做功,溫度降低,內(nèi)能減小,氣體向外放熱;過程氣體溫度不變,內(nèi)能不變,體積增大對外做功,氣體吸熱,B錯(cuò)誤;過程,氣體對外做的功等于圖像與橫軸所圍圖形面積,由圖得其小于,C錯(cuò)誤;在一次循環(huán)過程后,內(nèi)能不變,整個(gè)過程中,外界對氣體做功大于,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,在一次循環(huán)過程中氣體放出的熱量大于,D正確.
7.BD 【解析】 圖甲中分子間距從到,分子間的引力、斥力均減小,分子力合力增大,A錯(cuò)誤;分子b從到和從到兩過程,若圖像與橫軸所圍面積相等,則分子力做功為0,動能變化量為0,分子b在和兩位置時(shí)動能可能相等,B正確;圖甲中處分子力合力為0,分子b在此處分子勢能最小,應(yīng)對應(yīng)圖乙中處,即圖乙中一定小于圖甲中,C錯(cuò)誤;若圖甲中陰影面積,則分子b從到過程分子力做功為0,分子b在處速度不為0,則分子b將繼續(xù)運(yùn)動,靠近分子a,D正確
8.BC 【解析】 由可得傳播速度為,A錯(cuò)誤;當(dāng)點(diǎn)光源發(fā)出的光在水面處恰好發(fā)生全反射時(shí),對應(yīng)亮斑的邊緣,此時(shí),半徑,B正確;設(shè)開始時(shí)點(diǎn)光源距水面高度為,由題可知,則亮斑的半徑r隨運(yùn)動時(shí)間t均勻減小,C正確,D錯(cuò)誤.
9.AD 【解析】 質(zhì)點(diǎn)1開始振動時(shí)方向向上,時(shí)質(zhì)點(diǎn)1第一次到達(dá)最低點(diǎn),即,故周期,頻率為,A正確;質(zhì)點(diǎn)1開始時(shí)振動方向向上,時(shí)質(zhì)點(diǎn)4剛好開始振動,振動的方向也向上,B錯(cuò)誤;時(shí)質(zhì)點(diǎn)1在波谷、質(zhì)點(diǎn)3在波峰,兩質(zhì)點(diǎn)加速度大小相等、方向相反,C錯(cuò)誤;波從質(zhì)點(diǎn)1傳到質(zhì)點(diǎn)2用時(shí),質(zhì)點(diǎn)2在時(shí)發(fā)生振動的總時(shí)間為,即此時(shí)質(zhì)點(diǎn)2恰好位于波峰位置,D正確.
10.BC 【解析】 根據(jù),大量氫原子從至能級向基態(tài)躍遷時(shí)分別能發(fā)出1、3、6、10、15、21種不同頻率的光子,,即;,即;A錯(cuò)誤,B正確;大量氫原子從能級躍遷到基態(tài)發(fā)出3種光,有兩種可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則該金屬的逸出功,即,則大量氫原子從能級躍遷到基態(tài)發(fā)出的光可能有4種可使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),C正確;一個(gè)處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷,最多可輻射4種頻率的光,D錯(cuò)誤.
二、非選擇題
11.(1)低(2分) (2)C(2分) (3)B(2分)
【解析】 (1)擺球經(jīng)過最低點(diǎn)的位置時(shí)速度最大,在相等的距離誤差上引起的時(shí)間誤差最小,測的周期誤差最小,則擺球應(yīng)在經(jīng)過最低點(diǎn)的位置時(shí)開始計(jì)時(shí).
(2)擺球的重力越重,誤差越小,測量結(jié)果越準(zhǔn)確,A錯(cuò)誤;海拔越高,重力加速度越小,B錯(cuò)誤;單擺的周期為,若將n誤作為,則周期會變小,根據(jù)單擺的周期公式,則測得的g值會偏大,C正確;根據(jù),因振動中擺線長度增長了,則測得的單擺的周期會變大,且有,對于上式的長度并非振動過程中的長度,而是振動前的長度,可知得到的g值偏小,D錯(cuò)誤.
(3)由,得,圖像的斜率越大,則重力加速度越小,因廈門當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣刃∮诒本?,則去北京大學(xué)的同學(xué)所測實(shí)驗(yàn)結(jié)果對應(yīng)斜率小的B圖線.
12.(1)10.055(2分) (2)(2分) (3)①乘積(2分) ②見解析(2分)
【解析】 (1)游標(biāo)卡尺的精度為,主尺讀數(shù)為,游標(biāo)尺讀數(shù)為,故該杯子的深度為.
(2)圍成的方格中,不足半格的舍去,多于半格的算一格,共有112個(gè)方格,則油酸膜的面積約為,每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積為
,把油酸分子看成球形,且不考慮分子間的空隙,則油酸分子直徑為
.
(3)①對于一定質(zhì)量的封閉氣體,在溫度保持不變時(shí),壓強(qiáng)與體積成反比,即壓強(qiáng)與體積的乘積不變,得到氣體做等溫變化的規(guī)律.②因?yàn)獒樛采舷碌臋M截面積都相同,所以空氣柱的長度就代表了空氣柱的體積的情況;又因?yàn)樽罱K的結(jié)果是p與V的乘積是否發(fā)生變化(或者p與的圖像是否為一條直線,即斜率不變),所以只需要知道體積變化的倍數(shù)關(guān)系,不需要知道具體的單位數(shù)值.
13.(1) (2)
【解析】 (1)由振動圖像可知,時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)A在平衡位置向上振動,質(zhì)點(diǎn)B在波峰位置,可知A、B間距離為
(2分)
振動周期 (2分)
則從A到B的時(shí)間為
(2分)
(2)波速 (2分)
解得 (2分)
14.(1) (2)見解析
【解析】 (1)光路圖如圖所示,由幾何關(guān)系得
(2分)
恰好在邊上發(fā)生全反射,有
(2分)
折射率 (1分)
該單色光在玻璃磚中傳播的時(shí)間
(1分)
解得 (1分)
(2)設(shè)入射點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為x,則光在玻璃磚中傳播的距離
(2分)
單色光在玻璃磚中傳播的時(shí)間
(1分)
解得 (1分)
即單色光在玻璃磚中傳播的時(shí)間隨入射點(diǎn)到B點(diǎn)距離的減小而均勻增大 (1分)
15.(1) (2)
【解析】 (1)對兩個(gè)活塞的整體受力分析可得
(2分)
解得 (1分)
(2)由(1)分析可知逐漸降溫的過程中活塞始終受力平衡,內(nèi)部氣體為等壓變化,由蓋—呂薩克定律得
(2分)
其中 (1分)
(1分)
解得 (1分)
活塞下降的過程對內(nèi)部氣體由熱力學(xué)第一定律得
(2分)
其中 (2分)
解得 (1分)
即放出的熱量為 (1分)
*(1) (2)a. b.
【解析】 (1)電子繞氫原子核在第1軌道上做圓周運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律可得
解得
(2)a.氫原子在可見光區(qū)的譜線是氫原子從某幾個(gè)較高能級向第2能級躍遷時(shí)發(fā)出的,氫原子從n能級向第2能級躍遷放出光的波長滿足
解得
由題意可得
電子在第1軌道運(yùn)動的動能為
電子在第1軌道運(yùn)動時(shí),氫原子的能量為
同理,電子在第n軌道運(yùn)動時(shí),氫原子的能量為
又
則有
聯(lián)立解得
b.由
可知當(dāng)時(shí),波長最大,當(dāng)時(shí),波長最小,則有
可得
這是一份甘肅省張掖市某校2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期3月模擬考試物理試卷(Word版附解析),共13頁。試卷主要包含了5m/s2,如圖所示是“感受向心力”實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份甘肅省張掖市某校2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期模擬考物理試題,文件包含甘肅省張掖市某校2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期模擬考物理試題pdf、物理答案pdf等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共6頁, 歡迎下載使用。
這是一份甘肅省張掖市某校2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期模擬考物理試題,共12頁。試卷主要包含了5m/s2,如圖所示是“感受向心力”實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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