
2.第I卷每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑;如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標號。答案不能答在試卷上。
3.第Ⅱ卷必須用0.5毫米簽字筆作答,答案必須寫在答題卡題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置,不能寫在試卷上;如需改動,先劃掉原來的答案,然后再寫上新的答案;不能使用涂改液、膠帶紙、修正帶。不按以上要求作答的答案無效。
第I卷(選擇題 共40分)
一、單項選擇題:本題共8小題,每小題3分,共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。
1. 下列關(guān)于原子核的敘述中正確的是( )
A. 結(jié)合能越大的原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定
B. 放射性元素的半衰期與原子所處的化學狀態(tài)或外部條件有關(guān)系
C. 盧瑟福通過粒子散射實驗提出了原子核的“棗糕模型”
D. 重核裂變和輕核聚變都釋放能量
【答案】D
【解析】A.比結(jié)合能越大,原子中核子結(jié)合的越牢固,原子核越穩(wěn)定,故A錯誤;
B.放射性元素的半衰期與原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān),而與原子所處的物理或化學狀態(tài)無關(guān),故B錯誤;
C.盧瑟福通過α粒子散射實驗的實驗結(jié)果,推翻了湯姆生的棗糕模型,提出盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu),故C錯誤;
D.重核裂變和輕核聚變都有質(zhì)量虧損,均向外界釋放核能,故D正確。
故選D。
2. 分子勢能與分子間距離x關(guān)系如圖,在r軸上有完全相同的分子A、B,將A、B由相距處靜止釋放,當分子間距為時分子速率為,已知分子質(zhì)量為m。下列說法正確的是( )
A. 分子的最大速率為
B. 分子間距為時,分子的總動能為
C. 分子最小間距為
D. 將分子A固定,由相距處靜止釋放B,間距變?yōu)闀r,B分子速率為
【答案】A
【解析】A.由圖可知當分子間距為時分子勢能最小,由能量守恒知識可知分子勢能轉(zhuǎn)化為分子動能,即當分子間距為時分子速率最大為,故A正確;
B.即當分子間距為時分子速率最大為,分子的總動能為
故B錯誤;
C.將A、B由相距處靜止釋放,有能量守恒的知識可知,當運動至分子最小間距位置時,分子勢能應(yīng)該與處勢能相同,由圖可知,分子最小間距為與之間,故C錯誤;
D.將分子A固定,由相距處靜止釋放B,間距變?yōu)闀r,有能量守恒可得
解得B分子速率為
故D錯誤
故選A。
3. 如圖,某同學將A籃球以速度v豎直向上拋出到達最高點時,將B籃球也以速度v從同一位置豎直向上拋出。不計空氣阻力,A、B兩球均可視為質(zhì)點,重力加速度為g。下列說法正確是( )
A. 自A拋出到與B相遇時間為
B. 自B拋出到與A相遇時間為
C. A、B相遇時速度大小均為
D. 兩球各自拋出到相遇過程中,兩球速度的變化量相同
【答案】B
【解析】AB.根據(jù)豎直上拋運動的性質(zhì)可知,A球運動到最高點的時間
當A球運動到最高點后將向下做自由落體運動,而B球此時做豎直上拋運動,設(shè)其與A球在空中相遇的時間為,A球上升的最大高度為,A球與B球相遇時A球的下落的高度為,B球上升的高度為,則由運動學公式有
聯(lián)立解得
而自A拋出到與B相遇時間為
故A錯誤,B正確;
C.設(shè)A、B相遇時的速度分別為、,則根據(jù)運動學公式可得
即A、B相遇時速度大小均為
故C錯誤;
D.設(shè)A、B兩球各自拋出到相遇過程中,兩球速度的變化量分別為、,取向上為正方向,可得
其中負號表示速度的方向,由此可知,兩球各自拋出到相遇過程中,兩球速度的變化量不同,故D錯誤。
故選B。
4. 如圖甲是研究光電效應(yīng)的實驗原理圖,用不同頻率的光照射同一光電管的陰極K時,得到遏止電壓。和入射光頻率v關(guān)系的圖像如圖乙,e為元電荷。下列說法正確的是( )
A. 從圖乙可知遏止電壓大小與入射光頻率成正比
B. 用頻率為的入射光照射時,也一定能發(fā)生光電效應(yīng)
C. 普朗克常量
D. 陰極K的逸出功為
【答案】C
【解析】A.從圖乙可知遏止電壓大小與入射光的頻率為一次函數(shù),不是正比例函數(shù),故選項A錯誤;
B.用頻率為的入射光照射,不一定發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,故選項B錯誤;
C.根據(jù)光電效應(yīng)方程得
得
由乙圖可得斜率為
故選項C正確;
D.根據(jù)光電效應(yīng)方程得
解得
故選項D錯誤。
故選C。
5. 氫原子第n能級的能量為,其中是基態(tài)能量(,,)。若某一氫原子輻射出能量為的光子后,氫原子處于比基態(tài)高出的激發(fā)態(tài),則氫原子輻射光子前處于( )
A. 第3能級B. 第4能級
C. 第5能級D. 第6能級
【答案】D
【解析】設(shè)氫原子發(fā)射光子前后分別處于第能級與第能級,根據(jù)題意發(fā)射后的能量為
解得
發(fā)射前的能量為
解得
則氫原子輻射光子前處于第6能級。
故選D。
6. 兩物體的運動圖像如圖,下列說法正確的是( )
A. 若為圖像,時間內(nèi)兩物體位移相同
B. 若為圖像,兩物體同時同位置出發(fā),時刻兩物體相遇
C. 若為圖像,兩物體同時同位置出發(fā),時刻兩物體相遇
D. 若為圖像,兩物體同時從靜止出發(fā),時刻兩物體速度相同
【答案】B
【解析】A.若為圖像,時間內(nèi),其中一個物體的位移為零,另一個物體的位移不為零,位移不相等,故A錯誤;
B.若為圖像,兩物體同時同位置出發(fā),時刻兩物體的平均速度相等,根據(jù)可知兩物體位移相等,時刻兩物體相遇,故B正確;
C.若為圖像,根據(jù)圖像與軸圍成的面積表示位移可知,兩物體位移不相等,兩物體同時同位置出發(fā),時刻兩物體不可能相遇,故C錯誤;
D.若為圖像,兩物體同時從靜止出發(fā),根據(jù)圖像與軸圍成的面積表示速度變化量可知,兩物體速度變化量不相等,則兩物體的速度不相同,故D錯誤。
故選B。
7. 如圖甲,水平U形金屬導軌上垂直導軌放置一根導體棒,除導體棒外其余各處電阻不計,勻強磁場垂直于導軌平面,磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙。導體棒與導軌始終保持靜止,則其所受的靜摩擦力Ff隨時間t變化的圖像為(設(shè)向右為靜摩擦力的正方向)( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】BC.0~1s內(nèi),若磁場垂直紙面向外,根據(jù)楞次定律,導體棒中的電流向下,根據(jù)左手定則,安培力向左,根據(jù)平衡條件,靜摩擦力向右,為正值;0~1s內(nèi),若磁場垂直紙面向里,根據(jù)楞次定律,導體棒中的電流向上,根據(jù)左手定則,安培力向左,根據(jù)平衡條件,靜摩擦力向右,為正值;
綜上所述,0~1s內(nèi),無論磁場垂直紙面向里,還是垂直紙面向外,靜摩擦力的方向均向右,均為正值,BC錯誤;
AD.0~1s內(nèi),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 ,感應(yīng)電動勢為定值;感應(yīng)電流 為定值;根據(jù)平衡條件,靜摩擦力 隨著B的增大而增大,A正確,D錯誤。
故選A。
8. 如圖是漏電觸電保護器原理簡圖,口字形鐵芯上繞有三組線圈A、B、C,A與火線相連,B與零線相連,A、B采用雙線繞法,電路正常工作時A、B線圈中電流等大反向,鐵芯中磁感應(yīng)強度為零,保護器兩端電壓為零。負載電阻端接火線線圈A,發(fā)生漏電或觸電事故時相當于負載電阻接地,使得B線圈電流小于A線圈電流,A、B中的交變電流在鐵芯中產(chǎn)生磁場,線圈C中產(chǎn)生感應(yīng)電流,通過保護器的電流啟動保護模式斷開火線開關(guān)S。已知人體安全電流,保護器啟動電流為,A、B相當于變壓器原線圈,C為副線圈,變壓器可看作理想變壓器。下列說法正確的是( )
A. 為保護人體安全,保護器必須設(shè)置在A、B線圈電流差值為時啟動
B. 人體接觸負載電阻的b端比接觸a端更危險
C. 線圈A、C的匝數(shù)比應(yīng)該大于或等于
D. 負載電阻電壓一定是保護器兩端電壓的3倍
【答案】C
【解析】A.因人體安全電流,則保護器啟動必須設(shè)置在A、B線圈電流差值小于時啟動,故A錯誤;
B.人體接觸負載電阻的a端時,人體直接接觸火線,則人體接觸負載電阻的a端比接觸b端更危險,故B錯誤;
C.當線圈A中電流為時,若保護器中的電流為,則線圈A、C的匝數(shù)比
則線圈A、C的匝數(shù)比應(yīng)該大于或等于,故C正確;
D.若A、C的匝數(shù)比等于,則負載電阻電壓是保護器兩端電壓的3倍;但實際上線圈A、C的匝數(shù)比關(guān)系不確定,所以負載電阻電壓不一定是保護器兩端電壓的3倍,故D錯誤。
故選C。
二、多項選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。
9. 一定質(zhì)量的理想氣體,其變化過程中各狀態(tài)的壓強p和體積V的關(guān)系如圖,其中AD的延長線過原點,AB段為雙曲線的一支。借鑒“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中估算油膜面積的方法,根據(jù)圖像可估算出外界對氣體做的功。下列說法正確的是( )
A. 從狀態(tài)D變化到狀態(tài)A,氣體的內(nèi)能沒有變化
B. 從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,氣體吸收的熱量為
C. 從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,氣體分子平均動能減小
D. 從狀態(tài)A經(jīng)BCD回到狀態(tài)A,氣體吸收熱量
【答案】CD
【解析】A.根據(jù)可知,自狀態(tài)D變化到狀態(tài)A,p、V的乘積增大,因此溫度T升高,分子熱運動的平均動能增大,總動能增大,理想氣體的分子勢能視為零,因此內(nèi)能增大,A錯誤;
B.圖像中每個小格對應(yīng)的功為,自狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,氣體對外做的功對應(yīng)圖線和V軸圍成的面積,即
自狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的曲線段為雙曲線的一支,所以溫度不變,內(nèi)能不變,,由得,氣體吸收的熱量
B錯誤;
C.從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,體積不變,壓強減小,由查理定律,氣體的溫度降低,氣體分子平均動能減小,故C正確;
D.從狀態(tài)A經(jīng)BCD回到狀態(tài)A,氣體對外做功的值大于外界對氣體做功的值,即
由,又
得
氣體吸收熱量。故D正確。
故選CD。
10. 如圖甲,匝數(shù)為100匝的矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸勻速轉(zhuǎn)動,線圈電阻忽略不計,線圈中磁通量Φ隨時間t變化如圖乙。已知電阻R的阻值為,電容器標有“”的字樣,下列說法正確的是( )
A. 時電壓表的示數(shù)為零
B. 電阻R消耗的功率為
C. 電容器可能被擊穿
D. 通過R的電流
【答案】BD
【解析】A.矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸勻速轉(zhuǎn)動,且初始位置與勻強磁場平行,故產(chǎn)生的是余弦交流電,感應(yīng)電動勢的最大值為
其中
代入數(shù)據(jù)解得
可得
電壓表顯示的為交流壓的有效值,與時間無關(guān),A錯誤;
B.電阻R消耗的功率為
B正確;
C.電容器的耐壓值為220V,大于交流電壓的最大值,故電容器不會被擊穿,C錯誤;
D.通過R的電流最大值為
電流瞬時值表達式為
D正確。
故選BD。
11. 在勻強磁場中,一個原來靜止的原子核,衰變產(chǎn)生原子核和X粒子,兩粒子的徑跡為相切圓,原子核徑跡圓半徑,X粒子徑跡圓半徑,原子核、原子核和X粒子的質(zhì)量分別為,光速為c,衰變釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為原子核和X粒子的動能。下列說法正確的是( )
A. X粒子是電子
B. 衰變釋放能量為
C. 原子核的動能為
D. 兩粒子的徑跡為外切圓,其半徑比
【答案】CD
【解析】A.X粒子質(zhì)量數(shù)為4,電荷數(shù)為2,是α粒子(),選項A錯誤;
B.衰變釋放能量為
選項B錯誤;
C.因動量守恒,設(shè)原子核和X粒子的速度分別為v1、v2,則
解得原子核的動能為
選項C正確;
D.兩粒子均帶正電,衰變時速度相反,則徑跡外切圓,其半徑
則
選項D正確。
12. 如圖,光滑水平面上有兩個相鄰磁場區(qū)域I、Ⅱ,磁場方向均垂直于水平面方向相反,磁感應(yīng)強度,磁場寬度均為。一邊長也為L的正方形閉合導線框,在向右的水平恒力作用下穿過磁場,ab邊穿過磁場I的過程中線框做勻速運動,進入磁場Ⅱ區(qū)域某位置后線框又做勻速運動。已知線框的質(zhì)量,電阻。下列說法正確的是( )
A. ab邊剛進入磁場I時的速度大小為
B. ab邊剛進入磁場Ⅱ時的加速度大小為
C. ab邊在磁場Ⅱ中運動時間為
D. ab邊在磁場I、Ⅱ運動過程中線框產(chǎn)生的內(nèi)能為
【答案】ACD
【解析】A.邊進入磁場I的過程線框做勻速運動,則有
,,,
解得
故A正確;
B.a(chǎn)b邊剛進入磁場II時,有
,,
根據(jù)牛頓第二定律可得
故B錯誤;
C.設(shè)線框第二次勻速運動的速度大小為,則有
,,,
聯(lián)立解得
設(shè)ab邊在磁場II中運動時間為,根據(jù)動量定理可得
又
聯(lián)立可得
解得
故C正確;
D.設(shè)ab邊在磁場I、II運動過程整個線框產(chǎn)生的內(nèi)能為,根據(jù)功能關(guān)系可得
解得
D正確。
第Ⅱ卷(非選擇題 共60分)
三、非選擇題:本題共6小題,共60分。
13. 某同學用如圖甲裝置研究小車做直線運動的規(guī)律,實驗步驟如下:
①將小車放在長板的P位置,讓小車從P位置由靜止開始下滑,通過計算機可得到小車與位移傳感器距離隨時間變化的圖像如圖乙,并求出小車的加速度a;
②改變長板的傾角,重復步驟①。
請完成下列問題:
(1)本實驗_________(選填“需要”、“不需要”)平衡小車所受到的摩擦力;
(2)分析圖乙中的x、t數(shù)據(jù)可知,小車相鄰相等時間內(nèi)的位移差為________cm,可得小車的加速度大小為________(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))。
【答案】(1)不需要 (2)2.60 2.60
【解析】(1)[1]本實驗研究小車做直線運動的規(guī)律,不需要求小車所受的合外力,不需要平衡小車所受到的摩擦力。
(2)[2]小車內(nèi)的位移為
小車內(nèi)的位移為
小車相鄰相等時間內(nèi)的位移差為
[3]根據(jù)勻變速直線運動推論,得小車的加速度大小為
14. 如圖甲是蘋果自動分揀裝置的示意圖。該裝置能把蘋果按一定質(zhì)量標準自動分揀為大蘋果和小蘋果。該裝置的托盤秤壓在一個以為轉(zhuǎn)軸的杠桿上,杠桿的末端壓在半導體薄膜壓力傳感器上,半導體薄膜壓力傳感器阻值隨壓力F變化的圖像如圖乙。當兩端電壓時激勵放大電路吸動電磁鐵開關(guān)的銜鐵,使分揀開關(guān)打開下面通道,并保持一段時間使得蘋果進入下面通道,否則蘋果進入上面通道。若托盤秤上的蘋果質(zhì)量為時,壓力,以此質(zhì)量為分揀標準。已知電源電動勢,內(nèi)阻不計。
(1)分析圖像可知,圖像在某點的斜率越大壓力傳感器的靈敏度越_______(選填“高”、“低”);
(2)當阻值為__________kΩ時大于的蘋果將通過__________(選填“上通道”、“下通道”);
(3)電源內(nèi)阻不能忽略時,實際分揀的標準__________(選填“大于”、“等于”、“小于”)。
【答案】(1)高 (2)60 下通道 (3)大于
【解析】(1)[1]分析圖像可知,圖像在某點的斜率越大,當壓力變化時電阻變化越快,即壓力傳感器的靈敏度越高;
(2)[2][3]由圖像可知,托盤秤上的蘋果質(zhì)量為時,壓力,此時壓敏電阻R1=30kΩ則
解得R2=60KΩ
即當阻值為60KΩ時,激勵放大電路吸動電磁鐵開關(guān)的銜鐵,使分揀開關(guān)打開下面通道,大于的蘋果將通過下通道;
(3)[4]電源內(nèi)阻不能忽略時,根據(jù)
則實際要吸引銜鐵打開通道時的電阻R1偏小,需要的壓力偏大,即實際分揀的標準大于。
15. 如圖甲,振蕩電路電容器的電容為,線圈自感系數(shù)為。電容器兩極板電壓與時間的關(guān)系為余弦函數(shù)如圖乙。求:
(1)電磁振蕩的周期T;
(2)到時間內(nèi)平均振蕩電流(保留3位有效數(shù)字);
(3)時刻的振蕩電流。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)振蕩電路的周期
代入數(shù)值解得
(2)電容器兩極板電壓
時,電容器帶電量
時,電容器帶電量
平均電流
代入數(shù)值解得
(3)振蕩電流
當時
16. 如圖,一容積為的粗細均勻?qū)釟飧祝髠?cè)有一閥門K1,正中間有厚度不計可自由移動的輕活塞,活塞上有一個單向閥門K2(氣體只能從左側(cè)進入右側(cè)),活塞和氣缸間不漏氣,氣缸內(nèi)空氣壓強為,通過閥門K1向氣缸內(nèi)緩慢充氣,每次能將壓強為,體積為。的空氣充入氣缸,共充氣4次。然后通過閥門K1向氣缸外緩慢抽氣,每次抽出空氣體積為)??諝饪梢暈槔硐霘怏w。求:
(1)充氣4次后,缸內(nèi)氣體壓強;
(2)抽氣2次后,右側(cè)氣體的體積;
(3)左側(cè)氣體能否全部抽出?若不能請分析原因,若能請計算抽氣幾次可將左側(cè)氣體全部抽出。
【答案】(1);(2);(3)能完全被抽出,4次
【解析】(1)向里充氣,左右相通,由玻意耳定律得
得
(2)向外抽氣閥門關(guān)閉,抽氣1次后
解得
抽氣2次后
解得
對右側(cè)氣體
得
(3)左側(cè)空氣能完全被抽出。設(shè)抽氣n次后左側(cè)氣體被完全抽出由(1)得左側(cè)氣體壓強
對右側(cè)氣體得
即
可得
抽氣4次后可將左側(cè)氣體全部抽出。
17. “百煉成器”,殲和設(shè)計它的團隊都經(jīng)歷了常人難以想象的磨練!如今的殲在世界處于領(lǐng)先地位。在某次試飛中,殲以的恒定速度追擊前面同一直線上勻速飛行的無人靶機,當兩者相距時,殲發(fā)射一枚導彈,導彈脫離殲后沿水平方向做加速度為的勻加速直線運動,時擊中無人靶機并將其擊落。若發(fā)射導彈的時間不計,且發(fā)射導彈對殲速度的影響可忽略不計。
(1)求無人靶機被擊中前飛行的速度大??;
(2)求導彈飛行過程中與無人靶機的最大距離;
(3)導彈擊中無人靶機時,殲立刻加速盡快到達無人靶機被擊中的位置,殲到達時速度為零繼而懸停在空中。已知殲以最大加速度加速后達到本次試飛規(guī)定的最大速度,殲加速和減速過程最大加速度大小相等,求從導彈擊中無人靶機至殲到達無人靶機被擊中位置的最短時間(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
【答案】(1)270m/s;(2)3698m;(3)19.7s
【解析】(1)根據(jù)題意,設(shè)靶機速度為,則有
解得
(2)設(shè)導彈被發(fā)射后經(jīng)時間與無人靶機速度相等,此時二者間距最大,則有
解得
最大距離為
解得
(3)導彈擊中靶機時,殲與無人靶機的距離為
殲以最大加速度為做勻加速直線運動
殲做勻加速直線運動的位移大小為
殲做勻速直線運動
殲做勻減速直線運動的時間和位移大小分別為
所以從殲擊中靶機至殲到達靶機所在位置的最短時間
18. 如圖,間距為L足夠長光滑平行導軌GEF放置在水平面上,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于GHEF平面,導體棒cd垂直軌道靜止放置。間距也為L光滑平行導軌MNPQ與水平面夾角為θ,MN間有一電容器,傾斜軌道MNPQ在水平面上的投影與水平軌道重合,磁感應(yīng)強度也為B的勻強磁場垂直于MNPQ平面,導體棒ab垂直導軌在距離NQ為L處由靜止釋放,由傾斜軌道滑落與水平軌道碰撞,立刻沿水平軌道向右運動。兩導體棒始終未相碰,最后達到共同速度v。已知兩導體棒質(zhì)量均為m,導體棒cd的電阻為R,不計導軌及導體棒ab的電阻,重力加速度為g。求:
(1)兩導體棒在水平軌道上運動過程中導體棒cd的焦耳熱Q;
(2)兩導體棒在水平軌道上運動過程中其距離減少量Δx;
(3)電容器的電容C。
【答案】(1)mv2;(2);(3)
【解析】(1)由動量守恒定律得,導體棒ab在水平軌道向右運動的初速度v1
由能量守恒定律得導體棒cd的焦耳熱
可得
(2)對導體棒cd,由動量定理得
通過導體棒ab的電量
由法拉第電磁感應(yīng)定律得
且磁通量變化
由閉合電路歐姆定律得
聯(lián)立得
(3)取極短時間Δt,對導體棒ab應(yīng)用動量定理
導體棒ab中的電流
電容器電容
電容器兩極電壓變化量
以上各式聯(lián)立得
可知導體棒ab在傾斜軌道上做勻加速直線運動
由幾何關(guān)系得導體棒ab在傾斜軌道末端時的速度
可得電容器電容為
這是一份2022-2023學年山東省濱州市高二(下)期末物理試卷(7月)(含解析),共17頁。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,實驗題,計算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份精品解析:山東省濱州市2022-2023學年高一下學期5月聯(lián)考物理試題(解析版),共22頁。試卷主要包含了單項選擇題,多項選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2022-2023學年山東省濱州市高一下學期期中自主考試物理試題(解析版),共15頁。
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