仿真沖刺卷(七)

(建議用時:60分鐘滿分:110分)二、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分.在每小題給出的四個選項中,第14～18題只有一項符合題目要求,第19～21題有多項符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)14.利用氫原子能級躍遷時輻射出來的電磁波去限制校準石英鐘,可以制成氫原子鐘.如圖所示為氫原子的能級圖,則下列說法正確的是()A.當氫原子處于不同能級時,核外電子在各處出現的概率是一樣的B.氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=2能級躍遷到n=1能級輻射出電磁波的波長長C.當用能量為11eV的電子撞擊處于基態的氫原子時,氫原子肯定不能躍遷到激發態D.從n=4能級躍遷到n=2能級時釋放的光子可以使逸出功為2.75eV的金屬發生光電效應15.粗糙水平地面上的物體,在一個水平恒力作用下做直線運動,其v-t圖象如圖所示,下列物理量中第1s內與第2s內相同的是()A.摩擦力的功B.摩擦力的沖量C.水平恒力的功D.水平恒力的沖量16.如圖所示,用鉸鏈將三個質量均為m的小球A,B,C與兩根長為L的輕桿相連,B,C置于水平地面上,系統靜止時輕桿豎直,現給系統一個微小擾動,B,C在桿的作用下向兩側滑動,三小球始終在同一豎直平面內運動,忽視一切摩擦,重力加速度為g,則此過程中()A.球A的機械能始終減小B.球C的機械能始終增大C.球B對地面的壓力不行能小于mgD.球A落地的瞬時速度為217.如圖,虛線Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ分別表示地球衛星的三條軌道,其中軌道Ⅰ為與第一宇宙速度7.9km/s對應的近地環繞圓軌道,軌道Ⅱ為橢圓軌道,軌道Ⅲ為與其次宇宙速度11.2km/s對應的脫離軌道,a,b,c三點分別位于三條軌道上,b點為軌道Ⅱ的遠地點,b,c點與地心的距離均為軌道Ⅰ半徑的2倍,則()A.衛星在軌道Ⅱ的運行周期為軌道Ⅰ的2倍B.衛星經過a點的速率為經過b點的2倍C.衛星在a點的加速度大小為在c點的4倍D.質量相同的衛星在b點的機械能等于在c點的機械能18.在冰壺競賽中,紅壺以肯定速度與靜止在大本營中心的藍壺發生對心碰撞,碰撞時間極短,如圖(甲)所示.碰后運動員用冰壺刷摩擦藍壺前進方向的冰面,來減小阻力.碰撞前后兩壺運動的v–t圖象如圖(乙)實線所示,其中紅壺碰撞前后的圖線平行.已知兩冰壺質量相等,由圖象可得()A.紅、藍兩壺的碰撞可能是彈性碰撞B.碰撞后,藍壺的瞬時速度為0.8m/sC.碰撞后,紅、藍兩壺運動的時間之比為1∶6D.碰撞后,紅、藍兩壺與冰面間的動摩擦因數之比為4∶519.某住宅小區的應急供電系統,由溝通發電機和副線圈匝數可調的志向變壓器組成,發電機中矩形線圈電阻不計,它可繞軸OO′在磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度ω勻速轉動,降壓變壓器副線圈上的滑動觸頭P上下移動時,可變更輸出電壓,R0表示輸電線電阻,下列推斷正確的是()A.若發電機線圈某時刻處于圖示位置,變壓器原線圈的電流瞬時值最大B.當用戶數目增多時,為運用戶電壓保持不變,滑動觸頭P應向下滑動C.若滑動觸頭P向下滑動,流過R0的電流將變大D.若發電機線圈的轉速減為原來的一半,用戶獲得的功率也將減為原來的一半20.如圖所示,在半徑為R的圓形區域內充溢磁感應強度為B的勻強磁場,MN是一豎直放置的感光板.從圓形磁場最高點P以速度v垂直磁場正對著圓心O射入帶正電的粒子,且粒子所帶電荷量為q、質量為m,不考慮粒子重力,關于粒子的運動,以下說法正確的是()A.粒子在磁場中通過的弧長越長,運動時間也越長B.射出磁場的粒子其出射方向的反向延長線也肯定過圓心OC.射出磁場的粒子肯定能垂直打在MN上D.只要速度滿意v=qBRm21.一長為L的絕緣細線,上端固定,下端拴一質量為m、帶電荷量為q的小球,處于如圖所示的水平向右的勻強電場中.起先時,將細線與小球拉成水平,小球靜止在A點,釋放后小球由靜止起先向下搖擺,當細線轉過60°角時,小球到達B點的速度恰好為零,則()A.A,B兩點的電勢差UAB=-3B.勻強電場的電場強度大小E=3C.小球所帶電荷為正電荷D.小球到達B點時,細線對小球的拉力大小FTB=3mg三、非選擇題(包括必考題和選考題兩部分,第22～25題為必考題,每個試題考生都必需作答.第33～34題為選考題,考生依據要求作答)(一)必考題:共47分.22.(6分)某試驗小組利用如圖(甲)所示的裝置探究彈簧彈性勢能與形變量的關系,豎直懸掛的輕彈簧下端有一水平輕桿,可以推動豎直刻度尺邊緣的指針.在彈簧下端輕繩套不掛鉤碼的狀況下,調整鐵架臺使彈簧下端輕桿推動指針與刻度尺0刻度對齊.在輕繩套上掛鉤碼,由靜止釋放輕桿推動指針向下運動,可記錄鉤碼運動到最低點指針對應的位置.已知鉤碼運動到最低點時符合2mg=kx,g=10m/s2.(1)圖(乙)為某次試驗中指針的最低位置,其讀數為cm.

(2)依據多次試驗得出鉤碼質量m與指針讀數x的圖象如圖(丙)所示,可知彈簧彈性勢能Ep與彈簧伸長量x的關系為(選填“Ep與x成正比”或“Ep與x2成正比”).

(3)由圖(丙)可得彈簧的勁度系數為N/m.

23.(9分)為測量某微安表G(量程200μA,內阻大約2200Ω)的內阻,有以下器材可供選擇:A.電壓表(0～3V);B.電壓表(0～15V);C.滑動變阻器(0～10Ω);D.滑動變阻器(0～1kΩ);E.電源E(電動勢約為6V);F.電阻箱RZ(最大阻值為9999Ω).開關S一個,導線若干.(1)按圖(甲)所示電路圖將(乙)圖中的實物連線.(2)試驗過程為:合上開關S,先調整R使電壓表讀數為U,再調整電阻箱(此時電壓表讀數幾乎不變),使微安表指示為滿偏,登記此時電阻箱阻值為R1=8056Ω;然后再調整R,使電壓表讀數為23U,再調整電阻箱(此時電壓表讀數幾乎不變),使微安表指示為滿偏,登記此時電阻箱阻值為R2[如圖(丙)所示].電壓表應選,滑動變阻器應選.(填字母代號)電阻箱的讀數R2=Ω,待測微安表的內阻Rg=Ω.

24.(12分)如圖所示,在水平面內放置著金屬導軌OAC,OA段是直徑為a的半圓,AC段是半徑為a的14圓弧,半圓、14圓弧和虛線CO圍成的區域內充溢垂直于水平面對下的勻強磁場(未畫出),磁感應強度大小為B;其余區域沒有磁場.OP是一根長為a的勻稱細金屬棒,以恒定的角速度ω繞O點順時針旋轉,旋轉過程中金屬棒OP與圓弧均接觸良好.已知金屬棒OP的電阻為R(1)t(T<π2(2)t(T<π225.(20分)如圖所示,質量m1=1kg的木板靜止在傾角為θ=30°足夠長的、固定的光滑斜面上,木板下端上表面與半徑R=3m的固定的光滑圓弧軌道相切,圓弧軌道最高點B與圓心O等高.一質量m2=2kg、可視為質點的小滑塊以v0=15m/s的初速度從長木板頂端沿木板滑下,已知滑塊與木板之間的動摩擦因數μ=33,木板每次撞擊圓弧軌道時都會馬上停下而不反彈,最終滑塊未從木板上端滑出,取重力加速度g=10m/s2(1)滑塊離開圓弧軌道B點后上升的最大高度.(2)木板的最小長度.(3)木板與圓弧軌道其次次碰撞時損失的機械能.(保留三位有效數字)(二)選考題:共15分.(請考生從給出的2道物理題中任選一題作答)33.[物理—選修3-3](15分)(1)(5分)下列說法正確的是.(填正確答案標號.選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分.每選錯1個扣3分,最低得分為0分)

A.單晶體有固定熔點,而多晶體沒有固定熔點B.給自行車打氣時氣筒壓下后反彈,是由分子斥力造成的C.一切自然過程總沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行D.影響蒸發快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓的差距E.物體內能的微觀確定因素是分子勢能、分子平均動能和分子總數;宏觀確定因素是物體的體積、物體的溫度及物質的量(2)(10分)空調在制冷過程中,室內空氣中的水蒸氣接觸蒸發器(銅管)液化成水,經排水管排走,空氣中水分越來越少,人會感覺干燥.某空調工作一段時間后,排出液化水的體積V=1.0×103cm3.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩爾質量M=1.8×10-2kg/mol,阿伏加德羅常數NA=6.0×1023mol-1.試求:(結果均保留一位有效數字)①該液化水中含有水分子的總數N.②一個水分子的直徑d.34.[物理—選修3-4](15分)(1)(5分)已知波源的平衡位置在O點,t=0時刻起先做振幅為50cm的簡諧振動,頻率為20Hz,發出一列橫波沿x軸正方向傳播,如圖所示為P點恰好起先振動時的波形,P,Q兩質點平衡位置坐標分別為P(6m,0)、Q(28m,0),則下列說法正確的是.(填正確答案標號.選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分.每選錯1個扣3分,最低得分為0分)

A.這列波的波速為40m/sB.當t=0.35s時,Q點剛起先振動C.波源剛起先振動時的運動方向沿y軸負方向D.Q點剛起先振動時,P點恰位于平衡位置E.Q點剛起先振動之前,P點經過的路程為14.0m(2)(10分)一厚度勻稱的圓形玻璃管內徑為16cm,外徑為24cm.一條光線從玻璃管壁中點入射,光線AB與豎直方向成60°角,與直徑MN在同一豎直面內,如圖所示.該玻璃的折射率為62,光速c=3.0108m/s.①光線經玻璃管內壁折射后從另一側內壁下端射出玻璃管,求玻璃管的長度.②保持入射點不動,調整入射角.求光線AB在玻璃管內壁處恰好發生全反射時,光線在玻璃管中傳播的時間.(以上結果均保留2位有效數字)

仿真沖刺卷(七)14.B氫原子處于不同能級時,核外電子在各處出現的概率不同,故A錯誤;從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光子能量小,即輻射的電磁波的頻率小,波長長,故B正確;當用能量為11eV的電子撞擊處于基態的氫原子時,氫原子可以汲取其中的10.2eV的能量,可能躍遷到激發態,故C錯誤;從n=4能級躍遷到n=2能級時釋放的光子的能量為E=E4-E2=-0.85eV+3.4eV=2.55eV<2.75eV,不能使逸出功為2.75eV的金屬發生光電效應,故D錯誤.15.D由圖象可知,物體在摩擦力和恒力F作用下先向正方向做勻減速直線運動,然后反向加速,由圖象可知,第1s內與第2s內的位移不同,摩擦力的功不同,水平恒力的功也不同,故A,C錯誤;第1s內與第2s內摩擦力的方向不同,摩擦力的沖量不同,故B錯誤;水平恒力的沖量I=Ft,則水平恒力的沖量相同,故D正確.16.DA,B,C組成的系統機械能守恒,在A落地前,B,C運動;在A落地時,B,C停止運動.由系統機械能守恒可知,A的機械能先減小后增大,B,C的動能先增大后減小,即C的機械能先增大后減小,故A,B錯誤;在A落地前B做減速運動的過程中,輕桿對B有斜向上的拉力,B對地面的壓力小于mg,故C錯誤;對A依據動能定理可得mgL=12mv2,解得v=217.C由開普勒第三定律可得a23T22=R13T12,解得T2T1=32318.B設碰后藍壺的速度為v,碰前紅壺的速度v0=1.0m/s,碰后速度為v0′=0.2m/s,碰撞過程系統動量守恒,由動量守恒定律得mv0=mv0′+mv,代入數據解得v=0.8m/s,碰撞過程兩壺損失的動能為ΔEk=12mv02-12mv0′2-12mv2=0.16m>0,紅藍兩壺碰撞過程是非彈性碰撞,故A錯誤,B正確;設碰撞后,藍壺經過t藍時間停止運動,依據三角形相像法有,1.2-1.01.0=1t藍,藍壺運動時間t藍=5s,由vt圖象可知,紅壺的加速度大小為a紅=ΔvΔt=1.2-1.01m/s2=0.2m/s2,碰撞后紅壺的運動時間為t紅=v0'a紅19.BC圖示位置線圈的磁通量最大,穿過線圈磁通量的變更率為零,感應電動勢為零,變壓器原線圈的電流瞬時值為零,A錯誤;當用戶數目增多時,負載電阻減小,副線圈輸出電流增大,輸電線上的電壓損失變大,用戶得到的電壓變小,為運用戶電壓不變,應增大副線圈的匝數,提高輸出電壓,滑動觸頭P應向下滑動,B正確;若滑動觸頭P向下滑動,副線圈輸出電壓增大,在用戶負載不變的狀況下,流過R0的電流將增大,C正確;若發電機線圈的轉速減為原來的一半,感應電動勢的最大值Em=NBSω將減為原來的一半,變壓器原線圈兩端的電壓的有效值減為原來的一半,副線圈輸出電壓U也減為原來的一半,用戶得到的功率P用=IU-I2R0,減為原來的四分之一,故D錯誤.20.BD速度不同的同種帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期相等,對著圓心入射的粒子,速度越大在磁場中軌道半徑越大,弧長越長,軌跡對應的圓心角θ越小,由t=θ2πT知,運動時間t越小,故A錯誤;帶電粒子的運動軌跡是圓弧,依據幾何學問可知,對著圓心入射的粒子,其出射方向的反向延長線肯定過圓心,故B正確;速度不同,半徑不同,軌跡對應的圓心角不同,對著圓心入射的粒子,出射后不肯定垂直打在MN上,與粒子的速度有關,速度滿意v=qBRm21.ACD小球由A到B過程中,由動能定理得mgLsin60°+qUAB=0,解得UAB=-mgLsin60°q=-3mgL2q,故A正確;勻強電場的電場強度大小為E=|UAB|L(1-22.解析:(1)由圖示刻度尺可知,其分度值為1mm,所以示數為3.60cm.(2)鉤碼到達最低點時速度為零,鉤碼動能為零,由能量守恒定律得,mgx=Ep,又2mg=kx,整理可得Ep=12kx2,即Ep與x2(3)由2mg=kx得m=k2gx,結合圖象可知k2g=答案:(1)3.60(2)Ep與x2成正比(3)50評分標準:每問2分.23.解析:(1)依據電路圖,實物連線如圖所示.(2)因為電源電動勢約為6V,B電壓表量程太大,故電壓表選A,但操作時,需留意不能超過A電壓表的量程.要使調整電阻箱時電壓表讀數幾乎不變,微安表內阻應遠大于滑動變阻器阻值,故滑動變阻器選C;由題圖(丙)可知,電阻箱的讀數R2=4653Ω;由題意有(Rg+R1)Ig=U,(Rg+R2)Ig=23U,聯立解得,待測微安表的內阻Rg=2153Ω答案:(1)見解析圖(2)AC46532153評分標準:第(1)問3分;第(2)問,前兩個空各1分,后兩個空各2分.24.解析:(1)經過時間t,OP轉過的弧度為ωt,其有效切割長度l=a(1-cosωt)(2分)P點的線速度vP=ωa(1分)棒與AO弧的交點Q點的線速度vQ=ωa·cosωt(2分)由法拉第電磁感應定律,電動勢E=Blv(1分)v=vP聯立得E=Ba(2)由閉合電路歐姆定律I=ERPQ間的電阻R=R0·la金屬棒OP所受安培力F=BIl(1分)F=B2答案:(1)Ba225.解析:(1)由滑塊與木板之間的動摩擦因數μ=33=tan30°可知,滑塊在木板上勻速下滑,即滑塊到達A點時速度大小依舊為v012m2v02=m2g(Rcosθ解得h=9.75m.(1分)(2)由機械能守恒定律可得滑塊回到木板底端時速度大小為v0=15m/s,滑上木板后,木板的加速度為a1,則有μm2gcosθ-m1gsinθ=m1a1(1分)滑塊的加速度為a2,則有μm2gcosθ+m2gsinθ=m2a2(1分)設經過t1時間后兩者共速,共同速度為v1,由運動學公式可知v1=v0-a2t1=a1t1(1分)該過程中木板走過的位移x1=v12t滑塊走過的位移x2=v0+v之后一起勻減速運動至最高點,滑塊最終未從木板上端滑出,則木板的最小長度L=x2-x1(1分)聯立解得L=7.50m(1分)(3)滑塊和木板一起勻減速運動至最高點,然后一起滑下,加速度均為a3,由牛頓其次定律可知(m1+m2)gsinθ=(m1+m2)a3(1分)一起勻減速向上運動的位移x3=v1木板從最高點再次滑至A點時的速度為v2,由運動學公式可知x1+x3=v2滑塊第三次、第四次到達A點時的速度大小均為v2,其次次沖上木板,設又經過時間t2兩者共速,共同速度為v3,由運動學公式可知v3=v2-a2t2=a1t2(1分)該過程中木板走過的位移x4=v32t一起勻減速向上運動的位移x5=v3設木板其次次滑至A點時的速度為v4,由運動學公式可知:x4+x5=v4木板與圓弧軌道其次次碰撞時損失的機械能為ΔE=12m1v聯立解得ΔE=509J≈答案:(1)9.75m(2)7.50m(3)5.56J33.解析:(1)單晶體和多晶體都有固定熔點,故A錯誤;給自行車打氣時氣筒壓下