高中物理第十七章波粒二象性單元質(zhì)量評(píng)估選修3-5

PAGEPAGE5第十七章波粒二象性一、選擇題1．下列實(shí)驗(yàn)中，能證實(shí)光具有粒子性的是()A．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn) B．光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)C．光的圓孔衍射實(shí)驗(yàn) D．泊松亮斑實(shí)驗(yàn)解析：光電效應(yīng)證明光具有粒子性，A正確．光的干涉和衍射可證明光具有波動(dòng)性．B、C、D錯(cuò)誤．答案：A2．下列關(guān)于光具有波粒二象性的敘述中正確的是()A．光的波動(dòng)性與機(jī)械波、光的粒子性與質(zhì)點(diǎn)都是等同的B．大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示出波動(dòng)性，個(gè)別光子產(chǎn)生的效果往往顯示出粒子性C．光有波動(dòng)性又有粒子性，是互相矛盾的，是不能統(tǒng)一的D．光的頻率越高，波動(dòng)性越顯著解析：光的波動(dòng)性與機(jī)械波、光的粒子性與質(zhì)點(diǎn)有本質(zhì)的區(qū)別，A選項(xiàng)錯(cuò)．大量光子顯示波動(dòng)性，個(gè)別光子顯示粒子性，B選項(xiàng)對(duì)．光是把粒子性和波動(dòng)性有機(jī)結(jié)合在一起的矛盾統(tǒng)一體，C選項(xiàng)錯(cuò)．光的頻率越高，粒子性越顯著，D選項(xiàng)錯(cuò)．答案：B3．某單色光照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則下述措施中可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的是()A．延長光照時(shí)間 B．增強(qiáng)光的強(qiáng)度C．換用波長較短的光照射 D．換用頻率較高的光照射解析：要產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的頻率必須大于該金屬的極限頻率．波長較短的光，頻率高，當(dāng)入射光的頻率高于極限頻率時(shí)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)．若入射光的頻率低于該金屬的極限頻率或入射光的波長高于該金屬的極限波長，增強(qiáng)光的強(qiáng)度、延長光照時(shí)間均不能產(chǎn)生光電效應(yīng)．答案：CD4．下列說法中正確的是()A．質(zhì)量大的物體，其德布羅意波長小B．速度大的物體，其德布羅意波長小C．動(dòng)量大的物體，其德布羅意波長小D．動(dòng)能大的物體，其德布羅意波長小解析：由德布羅意假說得德布羅意波長λ＝eq\f(h,p)．式中h為普朗克常量，p為運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)量，可見p越大，λ越小；p越小，λ越大．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．答案：C5．紫外線光子的動(dòng)量為eq\f(hν,c)．一個(gè)靜止的O3吸收了一個(gè)紫外線光子后()A．仍然靜止B．沿著光子原來運(yùn)動(dòng)的方向運(yùn)動(dòng)C．沿與光子運(yùn)動(dòng)方向相反的方向運(yùn)動(dòng)D．可能向任何方向運(yùn)動(dòng)解析：由動(dòng)量守恒定律知，吸收了紫外線光子的O3分子與光子原來運(yùn)動(dòng)方向相同．故正確選項(xiàng)為B．答案：B6．關(guān)于物質(zhì)波，下列說法正確的是()A．速度相等的電子和質(zhì)子，電子的波長大B．動(dòng)能相等的電子和質(zhì)子，電子的波長小C．動(dòng)量相等的電子和中子，中子的波長小D．甲電子速度是乙電子的3倍，甲電子的波長也是乙電子的3倍解析：由λ＝eq\f(h,p)可知，動(dòng)量大的波長?。娮优c質(zhì)子的速度相等時(shí)，電子動(dòng)量小，波長長．電子與質(zhì)子動(dòng)能相等時(shí)，由動(dòng)量與動(dòng)能的關(guān)系式：p＝eq\r(2mEk)可知，電子的動(dòng)量小，波長長，動(dòng)量相等的電子和中子，其波長應(yīng)相等．如果甲、乙兩電子的速度遠(yuǎn)小于光速，甲的速度是乙的三倍，甲的動(dòng)量也是乙的三倍，則甲的波長應(yīng)是乙的eq\f(1,3)．答案：A7．關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是()A．極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B．只要光照射的時(shí)間足夠長，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C．從金屬表面出來的光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出功越小D．入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多解析：逸出功W＝hν0，ν0越大，W越大，A正確．每種金屬都存在極限頻率，小于極限頻率的光照射時(shí)間再長也不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，B錯(cuò)誤．由Ek＝hν－W知，在光照頻率不變的情況下，Ek越大，W越小，C錯(cuò)誤．單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)與光強(qiáng)有關(guān)，D錯(cuò)誤．故選A．答案：A8．經(jīng)150V電壓加速的電子束，沿同一方向射出，穿過鋁箔后射到其后的屏上，則()A．所有電子的運(yùn)動(dòng)軌跡均相同B．所有電子到達(dá)屏上的位置坐標(biāo)均相同C．電子到達(dá)屏上的位置坐標(biāo)可用牛頓運(yùn)動(dòng)定律確定D．電子到達(dá)屏上的位置受波動(dòng)規(guī)律支配，無法用確定的坐標(biāo)來描述它的位置解析：電子被加速后其德布羅意波波長λ＝eq\f(h,p)＝1×10－10m，穿過鋁箔時(shí)發(fā)生衍射．電子的運(yùn)動(dòng)不再遵守牛頓運(yùn)動(dòng)定律，不可能同時(shí)準(zhǔn)確地知道電子的位置和動(dòng)量，不可能用“軌跡”來描述電子的運(yùn)動(dòng)，只能通過概率波來描述．所以A、B、C項(xiàng)均錯(cuò)．答案：D9．在做光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某金屬被光照射發(fā)生了光電效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光的頻率ν的關(guān)系如圖所示．由實(shí)驗(yàn)圖線可求出()A．該金屬的極限頻率和極限波長B．普朗克常量C．該金屬的逸出功D．單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)解析：Ek－ν圖象與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值等于極限頻率大小，再由λc＝eq\f(c,νc)即可計(jì)算出極限波長λc，故選項(xiàng)A正確；Ek－ν圖象的斜率等于普朗克常量h大小，故選項(xiàng)B正確；由W0＝hνc即可計(jì)算出該金屬的逸出功W0，故選項(xiàng)C正確；不能計(jì)算出單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：ABC10．頻率為ν的光子，德布羅意波波長為λ＝eq\f(h,p)，能量為E，則光的速度為()A．Eλ/h B．pEC．E/p D．h2/Ep解析：根據(jù)c＝λν，E＝hνλ＝eq\f(h,p)，即可解得光的速度為eq\f(Eλ,h)或eq\f(E,p)，故選A、C．答案：AC11．若某個(gè)質(zhì)子的動(dòng)能和某個(gè)氮核的動(dòng)能相等，則這兩個(gè)粒子的德布羅意波長之比為()A．1∶4 B．4∶1C．1∶2 D．2∶1解析：由動(dòng)能和動(dòng)量的關(guān)系得：p＝eq\r(2mEk)①再由德布羅意波長公式：λ＝eq\f(h,p)②聯(lián)系①②式解得：eq\f(λH,λHe)＝eq\r(\f(mHe,mH))＝eq\r(\f(4,1))＝eq\f(2,1)，D選項(xiàng)正確．答案：D二、非選擇題12．照相底片上的感光物質(zhì)中的AgBr分子在光照射下能分解，經(jīng)沖洗后就被記錄下來(這種現(xiàn)象稱為“光化效應(yīng)”，與光電效應(yīng)類似，只有入射光光子的能量大于某一數(shù)值，才能發(fā)生)．已知分解一個(gè)AgBr分子所需的最小能量約為1．0×10－19J，試探究分析這種照相底片感光的截止波長(即它能記錄的光的最大波長值)．解析：ε＝hν，而c＝νλ故λ＝eq\f(hc,ε)＝eq\f(6.63×10－34×3×108,1.0×10－19)m＝2．0×10－6m答案：2．0×10－613．鋁的逸出功是4．2eV，現(xiàn)在用波長為200nm的光照射鋁的表面．求：(1)光電子的最大初動(dòng)能；(2)金屬鋁的遏止電壓；(3)鋁的截止頻率．解析：(1)光子的能量E＝hν＝heq\f(c,λ)＝eq\f(6.63×10－34×3×108,200×10－9)J＝1．0×10－18J根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有hν＝W0＋Ek，所以光電子的最大初動(dòng)能為Ek＝hν－W0＝1．0×10－18J－4．2×1．6×10－19J＝3．3×10－19J(2)遏止電壓Uc滿足Ek＝eUc，所以Uc＝eq\f(Ek,e)＝eq\f(3.3×10－19,1.6×10－19)V＝2．1V(3)當(dāng)光電子逸出時(shí)的最大初動(dòng)能為零時(shí)，再減小照射光的頻率，便不能發(fā)生光電效應(yīng)了，所以截止頻率滿足hν0＝W0，ν0＝eq\f(W0,h)＝eq\f(4.2×1.6×10－19,6.63×10－34)Hz＝1．0×1015Hz．答案：(1)3．3×10－19J(2)2．1V(3)1．0×1015Hz14．如圖所示，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，用光子能量為2．5eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0．60V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0．60V時(shí)，電流表讀數(shù)為零．(1)求此時(shí)光電子的最大初動(dòng)能的大?。?2)求該陰極材料的逸出功．解析：設(shè)用光子能量為2.5eV的光照射陰極P時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為Ek，陰極材料逸出功為W0，當(dāng)反向電壓達(dá)到U＝0.60V以后，具有最大初動(dòng)能的光電子也達(dá)不到陽極，因此eU＝Ek，光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0.由以上兩式解得Ek＝0.6eV，W0＝1.9eV.所以此時(shí)最大初動(dòng)能為0.6eV，該陰極材料的逸出功為1.9eV.答案：(1)0.6eV(2)1.9eV

2019-2020學(xué)年高考物理模擬試卷一、單項(xiàng)選擇題：本題共10小題，每小題3分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的1．如圖甲所示，一傾角θ＝30°的斜面體固定在水平地面上，一個(gè)物塊與一輕彈簧相連，靜止在斜面上?，F(xiàn)用大小為F＝kt（k為常量，F(xiàn)、t的單位均為國際標(biāo)準(zhǔn)單位）的拉力沿斜面向上拉輕彈簧的上端，物塊受到的摩擦力Ff隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g＝10m/s2，則下列判斷正確的是（）A．物塊的質(zhì)量為2.5kgB．k的值為1.5N/sC．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為D．時(shí)，物塊的動(dòng)能為5.12J2．下列說法中正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)是指液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．物體對(duì)外做功，其內(nèi)能一定減小C．兩分子間距離減小，分子間的引力和斥力都增大D．用打氣筒往自行車輪胎內(nèi)打氣時(shí)需要用力，說明氣體分子間存在斥力3．下列說法正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)雖不是分子運(yùn)動(dòng)，但它證明了組成固體顆粒的分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．液體表面層內(nèi)分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，表現(xiàn)為引力C．?dāng)U散現(xiàn)象可以在液體、氣體中進(jìn)行，不能在固體中發(fā)生D．隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，分子勢(shì)能一定減小4．如圖所示，ABCD為等腰梯形，∠A=∠B=60o，AB=2CD，在底角A、B分別放上一個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量分別為qA和qB，在C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿DC向右，A點(diǎn)的點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為EA，B點(diǎn)的點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為EB，則下列說法正確的是A．放在A點(diǎn)的點(diǎn)電荷可能帶負(fù)電B．在D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿DC向右C．EA＞EBD．5．2020年1月7日23時(shí)20分，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭托舉“通信技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星五號(hào)”直沖云霄。隨后，衛(wèi)星被順利送入預(yù)定軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功，為我國2020年宇航發(fā)射迎來“開門紅”。下列說法正確的是（）A．火箭發(fā)射瞬間，該衛(wèi)星對(duì)運(yùn)載火箭的作用力大于自身的重力B．火箭發(fā)射過程中，噴出的氣體對(duì)火箭的作用力與火箭對(duì)噴出的氣體的作用力相同C．衛(wèi)星繞地勻速圓周運(yùn)動(dòng)中處于失重狀態(tài)，所受地球重力為零D．由于衛(wèi)星在高軌道的線速度比低軌道的小，該衛(wèi)星從低軌道向高軌道變軌過程中需要減速6．如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比，副線圈接有一負(fù)載電阻和一個(gè)閃光燈，閃光燈兩端的電壓不小于55V時(shí)，閃光燈就會(huì)發(fā)光。已知a、b間接有的交流電壓，負(fù)載電阻R=55Ω，則（）A．1min內(nèi)，閃光燈發(fā)光時(shí)間為30s B．電壓表的示數(shù)為C．電流表的示數(shù)為1A D．閃光燈閃光的頻率為50Hz7．下列說法正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．隨液體的溫度升高，布朗運(yùn)動(dòng)更加劇烈C．物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D．內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和8．如圖所示，現(xiàn)有六條完全相同的垂直于紙面的長直導(dǎo)線，橫截面分別位于一正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)上，穿過a、b、c、e四點(diǎn)的直導(dǎo)線通有方向垂直于紙面向里、大小為的恒定電流，穿過d、f兩點(diǎn)的直導(dǎo)線通有方向垂直紙面向外、大小為的恒定電流，已知通電長直導(dǎo)線周圍距離為處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，式中常量，I為電流大小，忽略電流間的相互作用，若電流在正六邊形的中心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則O點(diǎn)處實(shí)際的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向分別是（）A．，方向由O點(diǎn)指向b點(diǎn)B．3B，方向由O點(diǎn)指向cd中點(diǎn)C．，方向由O點(diǎn)指向e點(diǎn)D．3B，方向由O點(diǎn)指向中點(diǎn)9．利用放置在絕緣水平面上的環(huán)形電極與環(huán)外點(diǎn)電極，可模擬帶電金屬環(huán)與點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布情況，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖甲所示，圖乙為實(shí)驗(yàn)原理簡(jiǎn)圖。圖乙中實(shí)線為電場(chǎng)線，a、d關(guān)于直線MN對(duì)稱，b、c為電場(chǎng)中的點(diǎn)，e為環(huán)內(nèi)一點(diǎn)。由圖可知()A．帶電金屬環(huán)與點(diǎn)電荷帶等量異種電荷B．b、c、e三點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系為Eb＞Ec＞EeC．a(chǎn)、d的場(chǎng)強(qiáng)相同D．c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)高10．已知?dú)湓庸庾V中有一譜線的波長為656.2nm，該譜線是氫原子由能級(jí)n躍遷到能級(jí)k產(chǎn)生的，普朗克常量h=6.63×10－34J·s，氫原子基態(tài)能量，氫原子處于能級(jí)m時(shí)的能量，真空中光速c=3.0×103m/s。則n和k分別為（）A．k=3；n=2 B．k=2；n=3 C．k=3；n=1 D．k=1；n=3二、多項(xiàng)選擇題：本題共5小題，每小題3分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分11．2020年2月，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第41、49、50和51顆衛(wèi)星完成在軌測(cè)試、入網(wǎng)評(píng)估等工作，正式入網(wǎng)工作。其中第41顆衛(wèi)星為地球同步軌道衛(wèi)星，第49顆衛(wèi)星為傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，它們的軌道半徑約為4.2×107m，運(yùn)行周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期24小時(shí)。第50和51顆衛(wèi)星為中圓地球軌道衛(wèi)星，運(yùn)行周期約為12小時(shí)。已知引力常量G=6.67×l0-11Nm2/kg2，傾斜地球同步軌道平面與地球赤道平面成一定夾角，如圖所示。下列說法正確是（）A．根據(jù)題目數(shù)據(jù)可估算出地球的質(zhì)量B．中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑約為2.1×107mC．在地面觀察者看來，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星是靜止的D．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度比中圓地球軌道衛(wèi)星小12．如圖是在四川景區(qū)九寨溝拍攝的一張風(fēng)景照片，湖水清澈見底，近處湖面水下的樹枝和池底都看得很清楚，而遠(yuǎn)處則只看到對(duì)岸山峰和綠樹的倒影，水面下的景物則根本看不到．下列說法中正確的是（）A．遠(yuǎn)處山峰的倒影非常清晰，是因?yàn)閬碜陨椒宓墓饩€在水面上發(fā)生了全反射B．光從空氣射入水中，光的波速變小，波長變小C．遠(yuǎn)處水面下景物的光線到水面處，入射角較大，可能發(fā)生了全反射，所以看不見D．來自近處水面下景物的光射到水面處，入射角較小，反射光強(qiáng)而折射光弱，因此有較多的能量射出水面而進(jìn)入人的眼睛中13．下列說法正確的是____________A．兩個(gè)分子間的距離r存在某一值r0（平衡位置處），當(dāng)r大于r0時(shí)，分子間斥力大于引力；當(dāng)r小于r0時(shí)分子間斥力小于引力B．布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，但它可以反映出分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．用手捏面包，面包體積會(huì)縮小，說明分子之間有間隙D．隨著低溫技術(shù)的發(fā)展，我們可以使溫度逐漸降低，但最終還是達(dá)不到絕對(duì)零度E.對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變而體積增大時(shí)，單位時(shí)間碰撞容器壁單位面積的分子數(shù)一定減少14．關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是______A．物體吸收熱量，內(nèi)能可能減少B．10g100℃水的內(nèi)能等于10g100℃水蒸氣的內(nèi)能C．物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和叫作物體的內(nèi)能D．電阻通電時(shí)發(fā)熱，其內(nèi)能是通過“熱傳遞”方式增加的E.氣體向真空的自由膨脹是不可逆的15．下列說法符合物理史實(shí)的有（）A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng) B．庫侖應(yīng)用扭秤實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定了元電荷e的值C．安培首先提出了電場(chǎng)的觀點(diǎn) D．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)的規(guī)律三、實(shí)驗(yàn)題：共2小題16．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置,通過改變重物的質(zhì)量,可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象.他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn),得到了兩條a-F圖線,如圖(b)所示．重力加速度g=10m/s1．

（1）圖(b)中對(duì)應(yīng)傾斜軌道的試驗(yàn)結(jié)果是圖線________(選填“①”或“②”);（1）由圖(b)可知，滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量為_______kg；滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_______．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）17．某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識(shí)解決了如下問題：一輕彈簧一端固定于某一深度為h＝0.25m、開口向右的小筒中（沒有外力作用時(shí)彈簧的另一端也位于筒內(nèi)），如圖甲所示，如果本實(shí)驗(yàn)的長度測(cè)量工具只能測(cè)量出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測(cè)出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變所掛鉤碼的個(gè)數(shù)來改變l，作出F—l圖線如圖乙所示．（1）由此圖線可得出的結(jié)論是____________．（2）彈簧的勁度系數(shù)為_______N/m，彈簧的原長l0＝_______m.四、解答題：本題共3題18．如圖所示，寬L=2m、足夠長的金屬導(dǎo)軌MN和M′N′放在傾角為θ=30°的斜面上，在N和N′之間連接一個(gè)R=2.0Ω的定值電阻，在AA′處放置一根與導(dǎo)軌垂直、質(zhì)量m=0.8kg、電阻r=2.0Ω的金屬桿，桿和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．用輕繩通過定滑輪將電動(dòng)小車與桿的中點(diǎn)相連，滑輪與桿之間的連線平行于斜面，開始時(shí)小車位于滑輪正下方水平面上的P處（小車可視為質(zhì)點(diǎn)），滑輪離小車的高度H=4.0m．啟動(dòng)電動(dòng)小車，使之沿PS方向以v=5.0m/s的速度勻速前進(jìn)，當(dāng)桿滑到OO′位置時(shí)的加速度a=3.2m/s2，AA′與OO′之間的距離d=1m，求：（1）該過程中，通過電阻R的電量q；（2）桿通過OO′時(shí)的速度大??；（3）桿在OO′時(shí)，輕繩的拉力大??；（4）上述過程中，若拉力對(duì)桿所做的功為13J，求電阻R上的平均電功率．19．（6分）某汽車輪胎能在的范圍內(nèi)正常工作，正常工作時(shí)胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最高不能超過，最低不能低于。在的室溫環(huán)境下給該輪胎充氣，充氣結(jié)束時(shí)，胎內(nèi)氣體的溫度升高到。假定輪胎容積不變，分析解答下列問題。(i)夏天的汽車行駛在溫度較高的馬路上，輪胎容易爆裂。若該胎內(nèi)氣體溫度高達(dá)，從微觀上分析胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化導(dǎo)致爆胎這一現(xiàn)象；(ii)求充氣結(jié)束時(shí)輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)的范圍（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。20．（6分）如圖所示，質(zhì)量為1kg的長木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為0.5kg的物塊B放在長木板上表面的右端，現(xiàn)對(duì)長木板施加大小為6N的水平恒力F，使長木板A和物塊B一起由靜止開始向左做加速運(yùn)動(dòng)，物塊B相對(duì)于長木板A恰好不滑動(dòng)，重力加速度為g=10m/s2，已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：(1)物塊B與長木板A間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)若F作用2s時(shí)，立即將F水平反向，大小增大為原來的2倍，結(jié)果當(dāng)物塊B的速度為零時(shí)，剛好從木板的左端滑離，求長木板的長度。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共10小題，每小題3分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的1．D【解析】【分析】【詳解】A.當(dāng)時(shí)，則可知：解得：故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)時(shí)，由圖像可知：說明此時(shí)刻，則：故B錯(cuò)誤；

C.后來滑動(dòng)，則圖像可知：解得：故C錯(cuò)誤；

D.設(shè)時(shí)刻開始向上滑動(dòng)，即當(dāng)：即：解得：即時(shí)刻物體開始向上滑動(dòng)，時(shí)刻已經(jīng)向上滑動(dòng)了，則合力為：即：根據(jù)動(dòng)量定理可得：即：解得：即當(dāng)時(shí)所以速度大小為，則動(dòng)能為：故D正確；故選D。2．C【解析】【分析】【詳解】A．布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，間接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，只知道物體對(duì)外做功，而不知道熱傳遞的情況，無法確定其內(nèi)能變化，故B錯(cuò)誤；C．分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但總是斥力變化得較快，故C正確；D．用打氣筒往自行車輪胎內(nèi)打氣時(shí)需要用力，是因?yàn)闅怏w壓強(qiáng)增大的緣故，并不能說明氣體分子間存在斥力，而且氣體分子間的分子力幾乎可以忽略不計(jì)，故D錯(cuò)誤。故選C。3．B【解析】【分析】【詳解】A．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，是液體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的反映，不是組成固體顆粒的分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．液體表面層，分子較為稀疏，分子間距離大于平衡時(shí)的距離，因此分子間作用力表現(xiàn)為引力，液體表面有收縮趨勢(shì)，故B正確；C．?dāng)U散現(xiàn)象可以在液體、氣體中進(jìn)行，也能在固體中發(fā)生，故C錯(cuò)誤；D．分子間距離為平衡時(shí)的距離，分子間作用力為零，當(dāng)分子間距離大于時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為引力，此時(shí)隨著分子間距的增大分子間作用力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，所以當(dāng)分子間距增大時(shí)，分子勢(shì)能不一定減小，故D錯(cuò)誤；故選B。4．C【解析】【詳解】ACD．由于兩點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)方向沿DC向右，根據(jù)矢量合成法，利用平行四邊形定則可知，可知兩點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向如圖所示，由圖中幾何關(guān)系可知EB＜EA，A點(diǎn)所放點(diǎn)電荷為正電荷，B點(diǎn)所放點(diǎn)電荷為負(fù)電荷，且A點(diǎn)所放點(diǎn)電荷的電荷量的絕對(duì)值大于B點(diǎn)所放點(diǎn)電荷的電荷量的絕對(duì)值，選項(xiàng)C正確，A、D錯(cuò)誤；

B．對(duì)兩點(diǎn)電荷在D點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行合成，由幾何關(guān)系，可知其合場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)橄蛴移?，不沿DC方向，故B錯(cuò)誤。5．A【解析】【分析】【詳解】A．由牛頓第二定律可知，火箭發(fā)射瞬間，衛(wèi)星加速度向上，則該衛(wèi)星對(duì)運(yùn)載火箭的作用力大于自身的重力，A正確；B．火箭發(fā)射過程中，噴出的氣體對(duì)火箭的作用力與火箭對(duì)噴出的氣體的作用力大小相等，方向相反，B錯(cuò)誤；C．衛(wèi)星繞地運(yùn)動(dòng)過程中處于失重狀態(tài)，所受地球重力不為零，C錯(cuò)誤；D．衛(wèi)星從低軌道向高軌道變軌過程中需要加速，D錯(cuò)誤．故選A。6．A【解析】【詳解】根據(jù)公式可知，副線圈兩端的電壓有效值則電壓表的示數(shù)為55V，通過電阻R的電流由于閃光燈也有電流通過，故電流表的示數(shù)大于1A，根據(jù)正弦交變電流的特點(diǎn)可知，一個(gè)周期內(nèi)閃光燈有兩次閃光，因此閃光燈的頻率為交流電頻率的2倍，即為100Hz，副線圈兩端電壓的最大值為，根據(jù)正弦函數(shù)關(guān)系可知，一個(gè)周期內(nèi)閃光燈兩端的電壓超過55V的時(shí)間有半個(gè)周期，故1min內(nèi)閃光燈發(fā)光時(shí)間為30s；故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。7．B【解析】【分析】【詳解】A．布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而是花粉顆粒的無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了液體分子是運(yùn)動(dòng)的，故選A錯(cuò)誤；B．隨液體的溫度升高，布朗運(yùn)動(dòng)更加劇烈，選項(xiàng)B正確；C．因?yàn)闇囟仍礁撸肿舆\(yùn)動(dòng)速度越大，故它的運(yùn)動(dòng)就越劇烈；物體從外界吸收熱量，如果還要對(duì)外做功，則它的內(nèi)能就不一定增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。8．D【解析】【詳解】電流、在點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，其矢量和為零；電流、在點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B、2B，方向均由O點(diǎn)指向ef中點(diǎn)，可得電流、在點(diǎn)處總的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3B，方向由點(diǎn)指向ef中點(diǎn)；同理，電流、在點(diǎn)處總的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3B。方向由點(diǎn)指向ab中點(diǎn)，根據(jù)平行四邊形定則，容易得到點(diǎn)處實(shí)際的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為3B，方向由點(diǎn)指向af中點(diǎn)。A．，方向由O點(diǎn)指向b點(diǎn)，與分析不符，故A錯(cuò)誤；B．3B，方向由O點(diǎn)指向cd中點(diǎn)，與分析不符，故B錯(cuò)誤；C．，方向由O點(diǎn)指向e點(diǎn)，與分析不符，故C錯(cuò)誤；D．3B，方向由O點(diǎn)指向中點(diǎn)，與分析相符，故D正確；故選：D。9．B【解析】【詳解】A．由圖可知金屬環(huán)與點(diǎn)電荷一定帶異種電荷，但不一定等量，故A錯(cuò)誤；B．由電場(chǎng)線的疏密可知又因?yàn)閑點(diǎn)為金屬環(huán)內(nèi)部一點(diǎn)，由靜電平衡可知金屬環(huán)內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，故B正確；C．a(chǎn)、d場(chǎng)強(qiáng)大小相等方向不同，故C錯(cuò)誤；D．由等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直和沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低可知c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)低，故D錯(cuò)誤。故選B。10．B【解析】【詳解】譜線的能量為氫原子由能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)釋放出的光子的能量為當(dāng)時(shí)，無解；當(dāng)時(shí)，可得當(dāng)時(shí)，可得故A、C、D錯(cuò)誤，B正確；故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共5小題，每小題3分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分11．AD【解析】【詳解】A．對(duì)同步衛(wèi)星已知繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T和運(yùn)動(dòng)半徑r可求解地球的質(zhì)量，選項(xiàng)A正確；B．根據(jù)開普勒第三定律可知因則中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑不等于同步衛(wèi)星軌道半徑的一半，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)周期相同，每過24h都運(yùn)動(dòng)一圈，在地面觀察者看來，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星是運(yùn)動(dòng)的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度比中圓地球軌道衛(wèi)星小，選項(xiàng)D正確。故選AD。12．BC【解析】【分析】【詳解】試題分析：遠(yuǎn)處山峰的倒影非常清晰，是因?yàn)樯椒宓墓饩€在水面上發(fā)生了反射，但不是全反射，因?yàn)槿瓷渲挥泄鈴墓饷芙橘|(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)才可能發(fā)生，故A錯(cuò)誤．光線由空氣射入水中，光的波速變小，頻率不變，由波速公式v=λf知波長變小，故B正確．遠(yuǎn)處水面下景物的光線射到水面處，入射角很大，當(dāng)入射角大于等于全反射臨界角時(shí)能發(fā)生全反射，光線不能射出水面，因而看不見，故C正確．近處水面下景物的光線到水面處，入射角越小，反射光越弱而折射光越強(qiáng)，射出水面而進(jìn)入人眼睛中能量越少，故D錯(cuò)誤．故選BC．考點(diǎn)：光的折射；全反射13．BDE【解析】【詳解】A、兩個(gè)分子間的距離r存在某一值r0（平衡位置處），當(dāng)r大于r0時(shí)，分子間斥力小于引力；當(dāng)r小球r0時(shí)分子間斥力大于引力，所以A錯(cuò)誤；B、布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，是固體微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，但它可以反映出液體分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，所以B正確；C、用手捏面包，面包體積會(huì)縮小，只能說明面包內(nèi)有氣孔，所以C錯(cuò)誤；D、絕對(duì)零度只能無限接近，不能到達(dá)，所以D正確；E、對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變而體積增大時(shí)，單位面積上分子數(shù)減小，則單位時(shí)間碰撞分子數(shù)必定減少，所以E正確．14．ACE【解析】【詳解】A．如果物體對(duì)外做的功大于吸收的熱量，物體內(nèi)能減少，A正確；B．10g100℃的水變成10g100℃水蒸氣的過程中，分子間距離變大，要克服分子間的引力做功，分子勢(shì)能增大，所以10g100℃水的內(nèi)能小于10g100℃水蒸氣的內(nèi)能，B錯(cuò)誤；C．物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和叫作物體的內(nèi)能，C正確；D．通電的電阻絲發(fā)熱，是通過電流做功的方式增加內(nèi)能，D錯(cuò)誤；E．根據(jù)熵和熵增加的原理可知，氣體向真空的自由膨脹是不可逆的，E正確。故選ACE。15．AD【解析】【分析】【詳解】A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故A正確，符合題意；B．密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定了元電荷e電荷量，故B錯(cuò)誤，不符合題意；C．法拉第首先提出用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)，故C錯(cuò)誤，不符合題意；D．1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并總結(jié)出電磁感應(yīng)的規(guī)律：法拉第電磁感應(yīng)定律，故D正確，符合題意。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題：共2小題16．①；1.2；2.1【解析】【分析】知道滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量的倒數(shù)；對(duì)滑塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解．【詳解】(1)由圖象可知，當(dāng)F=2時(shí)，a≠2．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)小車就有加速度，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力時(shí)木板的右端墊得過高，圖線①是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的；(1)根據(jù)F=ma得，所以滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量的倒數(shù),