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龙东高中十校联盟高三学年物理学科参考答案
一、选择题:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D C C A D B D AC AD BCD
1.D
【详解】自由落体运动的物体只有重力做功,机械能一定守恒,故D正确。
2. C
P
【详解】由题可知, T4,则的单位是W/(m2·K4) ,由国际单位制中基本单位表示其
S
单位为kg/(s3·K4) ,故C正确。
3. C
【详解】在真空中传播时两种光的波速相同,故A错误。由折射定律易知,a光在玻璃砖中
折射率较大,则a光频率更高,在真空中传播时波长更短,故B错误;对于同一个很窄的单
缝,b光衍射现象更明显,故C正确;a光临界角更小,位于水下同一深度时,a光在水面
形成的光斑面积更小,故D错误。
4. A
【详解】两物体加速度均为重力加速度,相对加速度为零,相对运动为匀速直线运动。因此
两物体速度之差保持恒定,两物体间距离始终增大,两物体间高度差始终增大,故A正确,
C、D错误。两物体初动能相同,竖直上抛物体到达最高点前动能减小,平抛运动物体动能
始终增大,故B错误。
5. D
【详解】根据题意可知,农历一个月的时间t内,月球比地球多转2弧度,再次满月
2 2 T T
t t 2,解得t 地 月
T T T T
月 地 地 月
带入数据得t=29.5天,故D正确。
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{#{QQABBQCUogAgAAJAAQgCAQHiCkMQkAECCQoGABAYIAABQRNABAA=}#}6. B
【详解】根据题意,由爱因斯坦光电效应方程有
E hW
kmax 0
又
c
可知
c
E h W
kmax 0
结合图像可知
W E
0 0
当时,E 0,则有
0 kmax
W E
h 0 0 0 0
c c
故A错误。
当 0 时,代入
2
c
E h W
kmax 0
解得
E E
kmax 0
故B正确。
氢原子基态能量为E ,则n=3能级氢原子能量为E /9,n=2能级氢原子能量为E /4。由题可
1 1 1
知n=3能级向基态跃迁产生的光子能够引发光电效应,n=2能级向基态跃迁产生的光子不能
引发光电效应,则:
3 8
E E E
4 1 0 9 1
故CD错误。
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{#{QQABBQCUogAgAAJAAQgCAQHiCkMQkAECCQoGABAYIAABQRNABAA=}#}7.D
【详解】A、C碰后粘在一起向下运动速度最大的位置,即为A、C处于平衡状态的位置,
2mg
此时弹力等于A、C的总重力,kx 2mg,解得此时弹簧压缩量x 。由物体B对地
1 1 k
mg
面的最小弹力恰好为零可知,弹簧最大伸长量满足kx mg,解得x 。则简谐运动振
2 2 k
3mg
幅为A x x ,A错误。
1 2 k
5mg
由简谐运动对称性可知,弹簧最大压缩量为x x A ,此时弹簧弹力为5mg,B对
3 2 k
地面的最大弹力为6mg。故B错误。
易知在重力和弹簧弹力共同作用下,系统简谐运动以A、C处于平衡状态的位置作为平衡位
置,回复力对应的比例系数仍为k。以该平衡位置作为零势能点,则系统最大势能为
1 1 m
E kA2,最大动能为E 2mv 2,由E E 可得:v 3g ,故C错误。
pm 2 km 2 m pm km m 2k
1 1 1
AC相碰后,由简谐运动机械能守恒可知: kA2= kx 2+ 2mv2,其中x 为碰后瞬间AC相
2 2 0 2 0
mg mg m
对碰后简谐运动平衡位置的位移,x =x - ;v为AC碰后速度,解得v2g 。
0 2 k k k
m
则由动量守恒可知,AC碰前C的速度满足:mv =2mv,则v 4g 。由可知,释放前C、
c
c k
8mg
A高度差满足2ghv 2,解得h ,故D正确。
c k
8.AC
【详解】由核反应方程易知,X为α粒子,故此衰变为α衰变,属于天然放射现象,该核反应
可自发进行,故A正确,B错误。由于α衰变释放能量,故存在质量亏损,且反应原料238Pu
94
比反应产物234U的比结合能小,故C正确,D错误。
92
9. AD
U r
【详解】由等效电源可知,副线圈电压U 、电流I 满足U =E’-I Er’,其中E 0 ,r ,
2 2 2 2 k k2
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{#{QQABBQCUogAgAAJAAQgCAQHiCkMQkAECCQoGABAYIAABQRNABAA=}#}n
k 1 。根据“串反并同”可知,随着滑片向右移动,流过电流表电流增大,A正确。
n
2
设滑动变阻器滑片左端电阻为R ,滑片左端电阻为R ,则副线圈电路中R、R、R 总电阻
左 右 2 3
(R R )(R R ) (R R )(R R )
为R
副
=
R
2
R
左
R
3
R
右 = 2
R
左
R
3
R
右 。易知,当R
2
R
左
=R
3
R
右
时,R
副
2 左 3 右 2 3
取最大值2Ω;当R =0,R =R时,R 为 Ω。当R =R,R =0时,R 为 Ω。则在滑片
左 右 副 左 右 副
3 7
2 8
自左向右移动过程中,R 由 Ω增至2Ω再减至 Ω,由等效电阻知识可知,副线圈中电阻等效
副
3 7
2 8
至原线圈中后Rk2R ,则等效电阻同样先增后减,电压表示数先增后减,原线圈中电流
副
先减后增,R消耗功率先减后增,B、C错误。
1
根据以上分析可知,等效电源内电阻r’恰好等于R 最大值2Ω,随着滑片移动R 逐渐接近
副 副
r’又逐渐远离r’,故副线圈输出功率先增后减,D正确。
10.BCD
【详解】两棒运动达到稳定后,电流达到最大值I 且保持恒定,则电路中总电动势
m
E B2lv Blv 保持恒定,则E B2lv Blv 0,2a a (1)。由牛顿第二定律
2 1 2 1 2 1
F F
可知,ma BI l(2),2ma F BI 2l (3)。由(1)、(2)、(3)式可得:I = ,a ,
1 m 2 m m 3Bl 1 3m
F
a ,故BCD正确。加速度不变,两棒速度均增大,A错误。
2 6m
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{#{QQABBQCUogAgAAJAAQgCAQHiCkMQkAECCQoGABAYIAABQRNABAA=}#}二、非选择题:本题共5小题,共54分
11.(6分,每空2分)(1)C;(2)0.39;(3)BD(全对2分,漏选1分,错选0分)
【详解】(1)电火花计时器应使用220V交流电源,实验时应先接通电源,后释放小车。整个
实验只需要进行一次平衡摩擦力,实验过程中应保证钩码质量远小小车于质量。故C正确。
(2)相邻两个计数点间还有4个点未标出,则相邻计数点之间的时间间隔
1
T 5 s0.1s
50
根据逐差法可知,加速度为
15.066.756.75102
a m/s2 0.39m/s2
40.12
(3)从图像可知,小车所受外力为0时,加速度不为0,则说明平衡阻力时长木板的倾角偏大,
B正确,AC错误;D.图像发生弯曲的原因是当钩码的个数增加到一定数量之后未能满足
钩码的质量远小于小车的质量,使得小车加速度偏小,D正确。故选择BD。
12.(8分,每空2分)(1)5.020(5.015、5.025均正确);4.700(4.698~4.702均正确)
kd2
(2) (3)没有
4
【详解】(1)游标卡尺的固定刻度读数为50mm,游标卡尺上第4个刻度游标读数为
0.054mm0.20mm
所以最终读数为
50mm0.20mm50.20mm5.020cm
螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为
0.0120.0mm0.200mm
所以最终读数为
4.5mm0.200mm4.700mm
(2) 根据闭合电路欧姆定律定律易知,电压表示数为定值,则电阻丝与电阻箱阻值之和为定
值,且等于电阻丝总电阻。调节电阻箱阻值及P 后,满足
2
4L 4x
R
d2 d2
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{#{QQABBQCUogAgAAJAAQgCAQHiCkMQkAECCQoGABAYIAABQRNABAA=}#}整理得
4L 4
R x
d2 d2
故Rx关系图像的斜率的绝对值为
4
k
d2
解得
kd2
4
(3)由(2)分析可知,电压表的内阻对实验结果的测量没有影响
13.(10分)(1) (2) (3)
5
【详解】(1)未放 置1 重=物1.2时×,1气0 缸Pa受力平ℎ衡2 ,=则1.2m 2 =350K
(2分)
带入数据解得汽缸内部气体压强为 1 = 0 +
(1分)
5
(2)放置重物稳定后,气缸受力平衡p1,=则1.2×10 Pa
(1分)
由气缸导热良好可知,气缸内气 2体 =温 度0 不+变( ,则+ )
(2分)
带入数据解得 p1ℎ1S= p2ℎ2S
(1分)
(3)
缓慢升温过程中,易知气缸内气体ℎ2压=强1不.2m变,则
(2分)
ℎ2S ℎ1S
带入数据解得 1 = 2
(1分)
2 =350K
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{#{QQABBQCUogAgAAJAAQgCAQHiCkMQkAECCQoGABAYIAABQRNABAA=}#}14.(12分)(1)Q=20J;Δx=2m (2)x =1.5m
2
【详解】(1)由机械能守恒定律有
mg(R+h)=Q(2分)
解得
Q=20J(1分)
设物块在U型槽BC面上滑动的总路程为s,则
Q=μmgs(1分)
物块在U型槽上表面来回运动的次数为n,满足
s=nl+Δx(1分)
当n=6时,Δx=2m,即物块停止运动时到B的距离为2m。(1分)
(2) 解除锁定后,由机械能守恒及摩擦生热可知,物块与BC的相对位移大小不变,物块停
止运动时到B的距离仍为2m。则物块相对U型槽发生的位移为
x =R+Δx=3m(2分)
总
设物块水平向右发生的位移大小为x ,U型槽水平向左发生的位移大小为x ,有
1 2
mx =Mx (1分)
1 2
x +x =x (1分)
1 2 总
解得
x =1.5m(1分)
2
即整个运动的过程中,U型槽发生的位移大小为1.5m。
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{#{QQABBQCUogAgAAJAAQgCAQHiCkMQkAECCQoGABAYIAABQRNABAA=}#}2 4
15.(18分)(1)x 2mh (2)L mh (3)L =2d
0 eB 0 1 eB 0 2
【详解】(1)易知,光电效应逸出功为
W h (1分)
0 0
入射光频率为2ν 时,逸出光电子的最大初动能
0
E h2 W =h (1分)
km1 0 0 0
对应电子速度为v ,满足:
1
1 2h
E mv2,v 0 ——① (1分)
km1 2 1 1 m
速度为v 、沿y轴正方向射出的电子经磁场偏转后恰好垂直x轴射入孔C,
1
由洛伦兹力提供向心力,有
v2
evBm 1 (1分)
1 R
由几何关系可知,孔C所处位置的坐标
x =2R (1分)
0
联立解得
2mv 2
x 1= 2mh ——② (1分)
0 eB eB 0
(2)电子以速度v沿与x轴夹角为θ方向射入磁场,由几何关系可知,电子打到M板的位
置距O为
x=2rsinθ (1分)
由洛伦兹力提供向心力,有
v2
evBm (1分)
r
联立解得
2mvsin
x ——③ (1分)
eB
入射光频率为3ν 时,逸出光电子的最大初动能
0
E h3 W =2h
km2 0 0 0 (1分)
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{#{QQABBQCUogAgAAJAAQgCAQHiCkMQkAECCQoGABAYIAABQRNABAA=}#}对应电子速度为v ,满足
2
1
E mv2
km2 2 2
解得
4h
v 0 (1分)
2 m
则光电子射入磁场区域速度满足
4h
0v 0 ,0 (1分)
m
带入③式可知
4
0 x mh (1分)
eB 0
即电子打在M板上区域的长度
4
L mh (1分)
1 eB 0
(3)由②③式易知,能够射入孔C的电子,在射入磁场时速度v与x轴的夹角θ满足
v
sin 1 (1分)
v
由几何关系可知,电子射入孔C时与x轴的夹角也为θ。
电子打在N板上时与孔C的水平距离为
d
l (1分)
tan
当v取最大值时,θ有最小值,l有最大值,即当v = v 时,
2 1
θ =45°,l =d (12分)
min max
所以电子打在N板上区域的长度L =2l =2d (1分)
2 max
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{#{QQABBQCUogAgAAJAAQgCAQHiCkMQkAECCQoGABAYIAABQRNABAA=}#}