
1.如圖所示為研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置,光電管的陰極K用某種金屬制成。閉合開關(guān)S,用某種單色光照射陰極K時(shí),微安表有示數(shù)。若只減弱該單色光的強(qiáng)度,則下列說法正確的是
A. 微安表的示數(shù)變大
B. 該金屬的逸出功變小
C. 逸出的光電子的最大初動(dòng)能不變
D. 從光照射到金屬表面到有光電子逸出的時(shí)間明顯增加
2.如圖所示,一輛裝滿石塊的貨車在水平道路上以加速度a向前做加速直線運(yùn)動(dòng)。貨箱中石塊B的質(zhì)量為m,重力加速度為g,關(guān)于石塊B周圍與它接觸的石塊對(duì)石塊B作用力的合力F,說法正確的是
A. F的大小為ma
B. F的大小為m(a+g)
C. 貨車的加速度a越大,F(xiàn)的豎直分力越大
D. 貨車的加速度a越大,F(xiàn)與水平方向的夾角越小
3.t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)O從平衡位置開始沿豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng),振動(dòng)圖像如圖甲所示,其形成的簡諧橫波沿水平方向傳播,a、b為介質(zhì)中相距3 m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),如圖乙所示。某時(shí)刻a、b兩質(zhì)點(diǎn)恰好都經(jīng)過平衡位置,且a、b間只有一個(gè)波峰。下列說法正確的是
A. t=1s時(shí),質(zhì)點(diǎn)O的加速度為零
B. 質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)方程為y=2sinπ2t+π2cm
C. 0~40s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)的路程為40 cm
D. 該簡諧橫波的傳播速度大小可能為0.75m/s
4.a、b所在水平直線垂直于均勻帶正電的正方形薄板所在平面,且通過板的幾何中心O,a、b兩點(diǎn)關(guān)于薄板對(duì)稱,Oc垂直于ab連線且abc構(gòu)成等邊三角形。若在c點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷,a點(diǎn)電場強(qiáng)度大小為E,方向垂直于ab連線,則下列說法正確的是
A. c點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶正電
B. 薄板上電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為 32E
C. a、b兩點(diǎn)的電勢相等
D. a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等、方向相反
5.風(fēng)洞通過人工產(chǎn)生和控制的氣流,可以模擬物體周圍氣體的流動(dòng)。在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中,將質(zhì)量為m的物體以大小為v0的初速度豎直向上拋出,該物體受到的空氣阻力大小f與速率v成正比,比例系數(shù)為k,物體速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示,在t1時(shí)刻速度為零,t2時(shí)刻落回拋出點(diǎn),落回時(shí)速率為v1。已知物體上升的高度為h,重力加速度為g,下列說法正確的是
A. 物體上升和下落過程克服空氣阻力所做的功相等
B. 物體上升過程所受空氣阻力的沖量比下落過程的大
C. 物體上升過程所用的時(shí)間為v0g+khmg
D. 物體從拋出到落回所用的時(shí)間為v0+v1g
6.現(xiàn)代帶電粒子設(shè)備常利用電場和磁場控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。如圖所示,兩豎直平行金屬板AB間存在水平向右的勻強(qiáng)電場,水平金屬板CD間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場,CD右側(cè)存在范圍足夠大、沿水平方向的勻強(qiáng)磁場,在磁場中沿CD的中心軸線方向放置足夠長的粒子收集板P。一群質(zhì)量為m、電荷量大小為q的帶正電的粒子由靜止開始,經(jīng)AB之間的電場(電壓為U1)加速后,沿CD的中心軸線方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(電壓為U2),調(diào)節(jié)U1、U2的大小,使帶電粒子均從金屬板C的右邊緣射出電場,再經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后,所有粒子均能打在收集板P上。已知CD兩板間距為d、板長為 33d,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用。下列說法正確的是
A. 加速電壓的最小值為qB2d236m
B. 調(diào)節(jié)U1、U2的大小,應(yīng)使U1U2=13
C. 收集板P上所有位置均會(huì)收集到粒子
D. 帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為5πm6qB
二、多選題:本大題共4小題,共16分。
7.風(fēng)力發(fā)電前景廣闊,發(fā)電機(jī)的簡化模型如圖所示,矩形線框在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知矩形線框的匝數(shù)n=100,面積S=0.01m2,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2πT,線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=100πrad/s。發(fā)電機(jī)與理想變壓器原線圈相連,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1:n2=2:1,副線圈連在電路中的電阻R=10Ω。電流表為理想電表,不計(jì)線框的電阻,下列說法正確的是
A. 副線圈電流的頻率為50 Hz
B. 線框平面與磁場方向平行時(shí),流經(jīng)線框的電流為零
C. 發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值為100 2V
D. 副線圈中的電流表A示數(shù)為 2A
8.2024年8月16日15時(shí)35分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征四號(hào)乙運(yùn)載火箭,成功將遙感四十三號(hào)01組衛(wèi)星發(fā)射升空。如圖為衛(wèi)星發(fā)射的示意圖,首先將衛(wèi)星發(fā)射到低空圓軌道a,然后在M點(diǎn)實(shí)施變軌經(jīng)橢圓軌道b進(jìn)入預(yù)定圓軌道c,已知衛(wèi)星在圓軌道a、c的半徑之比為ra:rc=2:3。下列說法正確的是
A. 衛(wèi)星在M點(diǎn)加速,在N點(diǎn)減速
B. 衛(wèi)星在軌道a與軌道b的運(yùn)行周期比為8:5 5
C. 衛(wèi)星在軌道b過M點(diǎn)的速度小于在軌道c過N點(diǎn)的速度
D. 衛(wèi)星在M點(diǎn)的加速度大于在N點(diǎn)的加速度
9.如圖所示,AC?為一半徑為R的14圓弧,O為圓弧的圓心,OABC構(gòu)成正方形,圖中陰影部分ABC為某種透明材料的橫截面。在圓心O處放一激光發(fā)射器,發(fā)射器能夠發(fā)出細(xì)光束OD垂直照射在14圓弧上,并且光束能夠以一定的角速度從OA開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)過90°,激光在真空中的波長λ0=650nm,在材料中的波長λ1=325nm,光在真空中的速度大小為c,不考慮光線的多次反射。若透明材料對(duì)該激光的折射率為n,光束在旋轉(zhuǎn)過程中,AB、BC截面上沒有光線直接射出部分的總長度為x,則
A. n=2B. n= 2C. x=2(3? 3)R3D. x=2 3R3
10.如圖甲所示,起重機(jī)從t=0時(shí)刻由靜止開始豎直向上提升某物體,從開始運(yùn)動(dòng)到剛獲得最大速度過程中,物體速度的倒數(shù)1v和牽引力F的關(guān)系圖像如圖乙所示,整個(gè)過程時(shí)間持續(xù)9 s,獲得的最大速度為12m/s,不計(jì)其他阻力,取重力加速度g=10m/s2,以下說法正確的是
A. 物體的質(zhì)量為180 kgB. 起重機(jī)牽引力的最大功率為15 kW
C. 物體做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為5 sD. 物體在9 s內(nèi)上升的高度為70.8m
三、實(shí)驗(yàn)題:本大題共2小題,共18分。
11.某同學(xué)采用圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證小球擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)。細(xì)線上端固定在鐵架臺(tái)上的O點(diǎn),下端懸掛一小球,將小球拉起一定角度,由靜止釋放,擺到最低點(diǎn)時(shí),恰好通過固定在鐵架臺(tái)上的光電門。
請回答下列問題。
(1)用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑如圖乙所示,則小球的直徑d=________mm。
(2)某次實(shí)驗(yàn)中,測得O點(diǎn)與小球之間細(xì)線的長度為L,初始位置細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,小球通過光電門的時(shí)間為t,小球的質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,小球從釋放點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中,重力勢能的減少量為________,動(dòng)能的增加量為________,若二者在誤差允許范圍內(nèi)相等,則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。(均用m、g、t、L、d、θ表示)
(3)通過改變小球由靜止釋放時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ,測出對(duì)應(yīng)情況下小球通過光電門的時(shí)間t,作出csθ?1t2圖像,若圖像為直線且斜率的絕對(duì)值k=________,則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。(用m、g、t、L、d、θ表示)
12.李華同學(xué)查閱資料:某金屬在0~100°C內(nèi)電阻值Rt與攝氏溫度t的關(guān)系為Rt=R0(1+αt),其中R0為該金屬在0°C時(shí)的阻值,α為溫度系數(shù)(為正值)。李華同學(xué)設(shè)計(jì)圖甲所示電路以測量該金屬的電阻R0和α值。可提供的實(shí)驗(yàn)器材有:
A.干電池(電動(dòng)勢約為1.5V,內(nèi)阻不計(jì))
B.定值電阻R1(阻值為1kΩ)
C.電阻箱R(最大阻值為9999.9Ω)
D.滑動(dòng)變阻器RP(阻值范圍0~4kΩ)
E.電流計(jì)G(量程0~200μA,內(nèi)阻500Ω)
F.攝氏溫度計(jì)
G.沸水和冷水各一杯
H.開關(guān)兩個(gè)及導(dǎo)線若干
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①斷開開關(guān)S1、S2,將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于a端,電阻箱調(diào)至阻值最大,將金屬電阻置于沸水中;
②閉合開關(guān)S1,將滑片P調(diào)至合適位置,再反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,最終使得閉合開關(guān)S2前、后電流計(jì)G的示數(shù)沒有變化,記下此時(shí)電阻箱的示數(shù)R和溫度t;
③多次將冷水倒一點(diǎn)到熱水中,重復(fù)步驟②,可獲得電阻箱的示數(shù)R和溫度t的多組數(shù)據(jù)。
(1)某次實(shí)驗(yàn)中,電阻箱的阻值R=100Ω,則對(duì)應(yīng)金屬電阻的阻值Rt=________Ω。
(2)以電阻箱的示數(shù)R為縱軸,溫度t為橫軸,作出圖像如圖乙所示,則該金屬電阻在0°C時(shí)的阻值為________Ω,溫度系數(shù)為________ °C?1。
(3)李華同學(xué)利用上述金屬電阻制作高溫報(bào)警器,其電路的一部分如圖丙所示。圖中,E′為直流電源(電動(dòng)勢為10 V,內(nèi)阻可忽略),當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)到或超過7 V時(shí),便觸發(fā)報(bào)警器(圖中未畫出)報(bào)警,則圖中________(選填“R3”或“R4”)應(yīng)使用金屬電阻,若要求開始報(bào)警時(shí)環(huán)境溫度為40°C,另一固定電阻的阻值應(yīng)為________Ω。
四、計(jì)算題:本大題共3小題,共30分。
13.“拔火罐”是一種中醫(yī)的傳統(tǒng)療法,某實(shí)驗(yàn)小組為了探究“火罐”的“吸力”,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。圓柱狀汽缸(橫截面積為S)被固定在鐵架臺(tái)上,輕質(zhì)活塞通過細(xì)線與置于地面上質(zhì)量為m的重物相連,將一團(tuán)燃燒的輕質(zhì)酒精棉球從缸頂?shù)拈y門K處扔到汽缸內(nèi),酒精棉球熄滅時(shí)密閉閥門K,此時(shí)活塞下的細(xì)線剛好拉直且拉力為零,而這時(shí)活塞距缸底為L。由于汽缸傳熱良好,隨后重物會(huì)被緩慢吸起,最后重物穩(wěn)定在距地面L4處。已知汽缸內(nèi)氣體內(nèi)能變化量ΔU與溫度變化量ΔT的關(guān)系式為ΔU=CΔT,C為已知常數(shù);環(huán)境溫度為T0不變,S=5mgp0,g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣?,p0為大氣壓強(qiáng),汽缸內(nèi)的氣體可看作理想氣體。求:
(1)酒精棉球熄滅時(shí),汽缸內(nèi)氣體的溫度T;
(2)從酒精棉球熄滅到最終穩(wěn)定的過程中,汽缸內(nèi)氣體放出的熱量Q。
14.如圖,在絕緣水平面上固定兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌,左右兩側(cè)導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為3B和B,導(dǎo)軌間距分別為d和3d,已知導(dǎo)體棒PQ的電阻為R、長度為d,導(dǎo)體棒MN的電阻為3R、長度為3d,MN的質(zhì)量是PQ的3倍。初始時(shí)刻兩棒靜止,兩棒中點(diǎn)之間拴接一壓縮量為L的輕質(zhì)絕緣彈簧,彈簧的勁度系數(shù)為k。釋放彈簧后兩棒在各自磁場中運(yùn)動(dòng)直至停止,彈簧始終在彈性限度內(nèi)。兩棒保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)。已知當(dāng)彈簧的形變量為x時(shí),對(duì)應(yīng)的彈性勢能Ep=12kx2。求:
(1)導(dǎo)體棒MN的速率為v時(shí),導(dǎo)體棒PQ所受安培力的大?。?br>(2)整個(gè)過程中,通過導(dǎo)體棒PQ的電荷量;
(3)整個(gè)過程中,導(dǎo)體棒PQ產(chǎn)生的熱量。
15.如圖所示,在足夠大的光滑水平地面上,靜置一質(zhì)量為M、半徑為R且圓弧面光滑的半圓弧槽。一質(zhì)量為m(m=3M)的小球從圓弧槽左端最高點(diǎn)A由靜止釋放,小球可視為質(zhì)點(diǎn),整個(gè)過程圓弧槽不翻轉(zhuǎn),重力加速度為g。以A點(diǎn)的初始位置為坐標(biāo)原點(diǎn),直徑AC方向?yàn)閤軸正方向,豎直向上為y軸正方向,建立直角坐標(biāo)系xOy。
(1)求小球第一次運(yùn)動(dòng)到圓弧面右側(cè)時(shí),能夠到達(dá)的最高處的位置坐標(biāo);
(2)求小球運(yùn)動(dòng)的軌跡方程;
(3)若小球從A點(diǎn)由靜止釋放前,地面上緊貼半圓弧槽左側(cè)放有質(zhì)量為m0(m0=2M)的滑塊(與槽不粘連),求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B處時(shí)速度大小的可能值。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【解析】減弱該單色光的強(qiáng)度,單位時(shí)間內(nèi)入射光的光子數(shù)目減少,從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少,微安表的示數(shù)變小,A錯(cuò)誤;
金屬的逸出功由金屬本身決定,保持不變,B錯(cuò)誤;
根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv?W0知,光電子的最大初動(dòng)能不變,C正確;
發(fā)生光電放應(yīng)時(shí),光電子的逸出幾乎是瞬時(shí)的,與光照強(qiáng)度無關(guān), D錯(cuò)誤。
2.【答案】D
【解析】AB.石塊B周圍與它接觸的石塊對(duì)石塊B作用力的合力F向前方偏上,根據(jù)牛頓第二定律和勾股定理得F2=(ma)2+(mg)2,解得F=m g2+a2,A、B錯(cuò)誤;
C.F的豎直分力與重力大小相等,保持不變,C錯(cuò)誤;
D.設(shè)F與水平方向的夾角為θ,則有F合=mgtanθ=ma,貨車加速度a越大,F(xiàn)與水平方向的夾角θ越小,D正確。
3.【答案】D
【解析】由圖甲可知,t=1s時(shí),質(zhì)點(diǎn)O處于最大位移處,加速度最大,A錯(cuò)誤;
由圖甲可知,質(zhì)點(diǎn)O的振幅和周期分別為A=2cm、T=4s,則質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)方程為y=Asin2πTt=2sin(π2t)cm,B錯(cuò)誤;
40s為10個(gè)周期,故路程s=10×4A=80cm,C錯(cuò)誤;
由于a、b兩質(zhì)點(diǎn)恰好都經(jīng)過平衡位置,且a、b間只有一個(gè)波峰,則兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離可能為x=λ12、x=λ 2、x=3λ32,解得波長的可能值為λ 1=6m、λ 2=3m、λ 3=2m,對(duì)應(yīng)的波速可能值為v1=λ1T=1.5m/s、v2=λ2T=0.75m/s、v3=λ3T=0.5m/s,D正確。
4.【答案】C
【解析】a點(diǎn)電場強(qiáng)度方向垂直ab連線,正方形薄板帶正電,則c點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電,A錯(cuò)誤;
a點(diǎn)電場強(qiáng)度大小為E,方向垂直ab連線,則薄板上電荷在a點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為E1=Etan30°= 33E,根據(jù)對(duì)稱性可知,薄板上電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為 33E,B錯(cuò)誤;
a、b兩點(diǎn)的電勢相等,C正確;
a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等,方向相同,D錯(cuò)誤。
5.【答案】D
【解析】A.根據(jù)題意可知f=kv,上升過程所受空氣阻力的平均值較大,物體上升和下落過程位移大小相等,則上升過程克服阻力做功多, A錯(cuò)誤:
B.物體上升過程所受空氣阻力的沖量大小為I1= ft=∑kvt=kh,同理可知下降過程所受空氣阻力的沖量大小I2=kh=11,即物體上升和下落過程所受空氣阻力的沖量大小相等,B錯(cuò)誤;
C.物體上升過程.根據(jù)動(dòng)量定理有?mgt1?I1=0?mv0,解得t1=v0g?khmg,C錯(cuò)誤;
D.物體下降過程,根據(jù)動(dòng)量定理有mg(t2?t1)?I2=mv1?0,解得t2=v+v1g,D正確。
正確選項(xiàng)D
6.【答案】D
【解析】B.設(shè)帶電粒子經(jīng)加速電場加速后的速度為v0
根據(jù)動(dòng)能定理得qU1=12mv02
在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),水平方向有 33d=v0t
垂直于金屬板方向有12d=12at2
根據(jù)牛頓第二定律有a=qU2md
聯(lián)立解得U1U2=16,B錯(cuò)誤;
AC.設(shè)帶電粒子進(jìn)入磁場時(shí)速度方向與豎直方向的夾角為θ,根據(jù)幾何關(guān)系有tanθ= 33d12d×2= 33
θ=π6
進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小為v=v0sinθ=2v0
當(dāng)加速電壓最小時(shí),帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與收集板相切,切點(diǎn)左側(cè)收集不到粒子,設(shè)帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 r,由幾何關(guān)系得r+rsinθ=12d
由洛倫茲力提供向心力有qvB=mv2r
解得U1=qB2d272m,AC錯(cuò)誤;
D.帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=2πrv=2πmqB
帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與收集板相切時(shí),由幾何關(guān)系知,此時(shí)在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長,為t1=5π32πT=5πm3qB
當(dāng)半徑無限大時(shí),帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心角為2π3
在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間t2=2π32πT=2πm3qB
故帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間范圍為2πm3qB
這是一份湖南省多校2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期2月開學(xué)聯(lián)考物理試題,文件包含物理湖南高三下開學(xué)考答案簡易pdf、高三物理215pdf等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共7頁, 歡迎下載使用。
這是一份2024~2025學(xué)年湖南省多校聯(lián)考(月考)高一上期中物理試卷,共17頁。
這是一份2024-2025學(xué)年湖南省多校聯(lián)考高三(上)11月月考物理試卷(解析版),共18頁。試卷主要包含了1s等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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