学年第一学期9+1高中联盟期中考试Word格式.docx
《学年第一学期9+1高中联盟期中考试Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《学年第一学期9+1高中联盟期中考试Word格式.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![学年第一学期9+1高中联盟期中考试Word格式.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2022-11/27/e74b58b7-6990-4c5c-a0f0-522a10212474/e74b58b7-6990-4c5c-a0f0-522a102124741.gif)
【答案】B
【解析】质点振动的能量由振幅决定,各个质点的振幅相同,AC错;
质点的振动的频率由波源决定,B正确;
由于不知道波的传播方向,D错误。
4.如图所示,在倾角θ=30°
的斜面顶点A处以初速度v1水平抛出一个小球,小球落在斜面上的C点(图中未画出),若在斜面上B点处以初速度v2水平抛出小球,小球也恰好落在斜面上的C点。
已知v1:
v2=3:
1,则从A、B两点依次平抛的水平位移大小之比为()
A.9:
1B.6:
1C.3:
1D.4:
1
【答案】A
【解析】位移的偏角相同,则速度的偏角也相同,由tanα=vy/v0得:
t1:
t2=3:
1;
水平位移大小之比为x1:
x2=(v1t1):
)(v2t2)=9:
1,A正确。
5.极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道)。
如图所示,某时刻某极地卫星在地球北纬300的A点正上方按图示方向运行,经过0.5h后第一次出现在南纬600的B点的正上方。
则下列说法正确的是()
A.该卫星的周期为2h
B.该卫星离地的高度比同步卫星高
C.该卫星每隔12h经过A点的正上方一次
D.该卫星运行的线速度比同步卫星的线速度小
【解析】根据题意,卫星转过1/4圆周,A正确C错;
同步卫星的周期为24h,所以同步卫星的轨道半径大,卫星运行的线速度比同步卫星的线速度大,BD错;
6.如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P从最底端向上滑动时()
A.电源的效率变小
B.经过R2的电流变大
C.电容器所带的电荷量变大
D.电阻R3消耗的功率变大
【解析】当滑动变阻器的滑动触头P从最底端向上滑动时,外电阻增大,由η=
可知,电源的效率变大,总电流减小,R3消耗的功率变小,经过R2的电流变小,ABD错;
电容器两端的电压增大,所带的电荷量变大,C正确。
7.如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上,下列说法中正确的是()
A.A、B两处电势、场强均相同
B.C、D两处电势、场强均相同
C.带正电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能
D.带正电的试探电荷在C处给予某一初速度,电荷可能做匀速圆周运动
【解析】由等量异种电荷的电场线特点可知,A、B两处场强均相同,电势A点高,A错;
B正确;
如果电荷做匀速圆周运动,它必须在等势面上运动,而且合外力指向圆心,D错误。
8.如图所示,将质量为m的小球用橡皮筋(橡皮筋的拉力与伸长量的关系满足胡克定律)悬挂在竖直墙的O点,小球最终静止在Q点,P为O点正下方的一点,OP间的距离等于橡皮筋原长,在P点固定一光滑圆环,橡皮筋穿过圆环。
现对小球施加一个外力F,使小球沿以PQ为直径的圆弧缓慢向上运动,不计一切摩擦阻力,重力加速度为g。
则小球从Q点向P点运动的过程中()
A.外力F逐渐减小B.外力F先变大再变小
C.外力F的方向始终水平向右D.外力F的方向始终与橡皮筋垂直
【解析】当小球在Q点,mg=k×
2R,图示位置时,橡皮筋的拉力T=k×
2Rcosθ=mgcosθ,三力平衡,可知外力F的大小F=mgsinθ,可知外力F的方向始终与橡皮筋垂直,且随着θ的增大而增大,D正确。
二、不定项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分,每小题列出的四个选项中有一个或多个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分,漏选得3分)
9.有一种称为手性材料的光介质,当激光射入这种材料的时候,将会分离出两种光,一种是左旋圆偏振光,其折射率为
;
另一种是右旋圆偏振光,其折射率为
其中n0为选定材料的固有折射率,k为一个大于零的参数(nL和nR保持大于零),则()
A.在该介质中,左旋光的速度大于右旋光的速度
B.左旋光的折射现象比右旋光明显
C.k越大,左旋光与右旋光分离的现象越明显
D.左旋光和右旋光的折射率与固有折射率n0成正比
【答案】AC
【解析】由题意知,右旋光的折射率大于左旋光的折射率,由
得A正确;
折射率大,折射现象明显,B错;
k越大,折射率相差越大,左旋光与右旋光分离的现象越明显,C正确;
由数学表达式可知,D错。
10.如图甲所示,匝数为N匝的矩形闭合导线框abcd,电阻不计,处于磁感应强度大小为0.2T的水平匀强磁场中,导线框面积为0.5m2。
导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,变压器原、副线圈匝数比为10:
1,副线圈接有一滑动变阻器R,副线圈两端的电压随时间的变化规律如图乙所示。
下列说法正确的是()
A.导线框abcd线圈的匝数N=200
B.若导线框的转速加倍,变压器的输出功率将加倍
C.若滑动变阻器的滑片P向上移动,u-t图像的峰值不变
D.导线框abcd线圈中产生的交变电压的表达式为u=200sin100t
【答案】CD
【解析】由图乙可知,U2m=20V,则U1m=200V,由U1m=NBSω=NBS×
2π/T得:
N=20,A错D正确;
若导线框的转速加倍,变压器的输出电压将加倍,功率变为原来的4倍,B错;
U2m与R的阻值大小无关,C正确。
11.氢原子的能级图如图所示,关于大量氢原子的能级跃迁,下列说法正确的是(可见光的波长范围为4.0×
10–7m~7.6×
10-7m,普朗克常量h=6.6×
10-34J•s,真空中的光速c=3.0×
108m/s)()
A.氢原子从高能级跃迁到基态时,会辐射γ射线
B.氢原子从n=4跃迁到n=3能级辐射的光具有显著的热效应
C.氢原子从n=3能级自发跃迁时,若辐射出能量最大与最小的两种光都能使某金属发生光电效应,则逸出光电子最大初动能之差为10.2eV
D.氢原子从n=3能级自发跃迁时,辐射最大能量和最小能量所对应的光子动量之比为1209/189
【答案】BCD
【解析】γ射线的产生是原子核受激发,不是核外电子跃迁引起的,A错;
氢原子从n=4跃迁到n=3能级辐射的光的波长
m=19×
10-7m,为红外线,具有显著的热效应,B正确;
氢原子从n=3能级自发跃迁时,若辐射出能量最大为(13.6–1.51)eV=12.09eV,最小为(3.40–1.51)eV=1.89eV,由Ekm=hv–W可知,C正确;
由
D正确。
12.一个半径为R的绝缘圆柱面,有2N+1根长为L的直铜导线紧紧贴在其表面,通有向下的电流,大小均为I,通电导线有两种放置方法。
方法1:
如图甲(俯视图为丙),一根放置在AA’处,其余2N根均匀、对称的分布在圆柱的右半侧,与圆柱的轴平行;
方法2:
如图乙(俯视图为丁),一根放置在AA’处,其余2N根均匀、对称的分布在圆柱的左半侧,与圆柱的轴平行。
在这两种情况下,其余2N根在AA’处产生的磁场分别为B1、B2,放置在AA’处的导线受安培力分别为F1、F2。
已知通有电流i的长直导线在距其r处产生的磁感应强度大小为B=
(其中km为一常数)。
则()
A.B1、B2方向不同B.B1、B2方向相同
C.
D.
【答案】BC
【解析】由矢量合成得B=2N
其中r=2Rcosθ,可得
,BC正确;
三、实验题(共3题,13题6分,14题5分、15题5分,共16分)
13.(6分)某同学利用图甲装置进行“验证机械能守恒定律”的实验
(1)关于本实验的下列说法中正确的有
A.选用重物时,密度大的比密度小的好,以减少空气阻力的影响
B.实验时重物应靠近打点计时器处由静止释放
C.实验时应先松开纸带让重物下落,然后接通电源
D.若纸带上开始打出的几个点模糊不清,则必须重新打一条纸带再进行验证
(2)若该同学按照正确的操作要求,获得了一条点迹清晰、最初两点间距接近2mm的纸带,令打第一个点时重锤所在位置为0高度,相邻计数点时间间隔为0.02s,测量部分数据并填入下列表格,已知重锤质量m=0.3kg,g=9.8m/s2,请在空格内补上相应的数据(结果保留两位小数)
(3)该同学完成全部数据处理后,在图乙中画出了各能量与高度的图象,其中图线Ⅲ是关于高度h的图象
A.动能EkB.势能EpC.机械能E
(4)根据图线II能得出的实验结论是.
【答案】
(1)AB;
(2)1.19或1.20;
(3)B;
(4)在误差允许范围内,重物下落过程中机械能守恒(1分)
14.(5分)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,如图甲所示,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上,并选用缝间距d=0.25mm的双缝。
从仪器注明的规格可知,单缝与双缝之间的距离为5.00cm,光屏与双缝间的距离L=60.00cm。
接通电源使光源正常工作。
(1)在图甲中,要使单缝与双缝相互平行,干涉条纹更加清晰明亮,以下操作合理的是;
A.移动光源B.转动测量头C.调节拨杆D.转动遮光筒
(2)将测量头的分划板的中心刻线与某亮纹A中心对齐,测量头的游标卡尺读数如图乙所示,其读数为mm;
继续移动分划板,使分划板的中心刻线与亮纹B中心对齐,测量头的游标卡尺读数为27.20mm。
则所测的单色光波长为m(结果均保留两位有效数字)
【答案】.C;
18.45mm;
6.1×
10–7m;
15.(5分)为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻,某同学设计了如图甲所示的实验电路,其中R为电阻箱,R0=5Ω的保护电阻。
(1)断开开关S,调整电阻箱的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值。
多次重复上述操作,可得到多组电压值U及电阻值R,建立
的坐标系,并在图中描点,如图乙所示。
由图线可求得电池组的电动势E=V,内阻r=Ω(结果均保留两位有效数字)
(2)除导线电阻、读数误差之外,引起该实验误差的主要原因是。
(1)2.7-3.0V;
1.3-1.9Ω;
(2)电压表分流
四、计算题(本题共3小题,16题12分、17题13分、18题15分,共40分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)
16.(12分)如图,两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于倾角θ=300的固定斜面上,导轨上下端分别接有阻值R1=10Ω和R2=30Ω的电阻,导轨自身电阻忽略不计,导轨宽度L=2m,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,质量m=0.1kg,电阻r=2.5Ω的金属棒ab在较高处由静止释放,金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好。
当金属棒ab下滑距离s=6m时,速度恰好达到最大值vm=5m/s。
(g=10m/s2)求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)该过程中在整个电路上产生的焦耳热Q;
(3)该过程中通过电阻R1的电荷量q。
【解析】
(1)切割产生的感应电动势E=BLv外电路总电阻R外=7.5Ω
根据闭合电路欧姆定律得,
安培力FA=BIL
当加速度a为零时,速度v达最大,有mgsinθ=
解得B=0.5T
(2)金属棒下滑过程中根据能量守恒定律可得:
代入数据解得Q总=1.75J
(3)根据电磁感应定律有
=0.6C
通过R1的电荷为
17.(13分)如图所示,一质量M=0.8kg的工件静止在水平地面上,其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点。
一质量m=0.2kg可视为质点的小物块,与BC间的动摩擦因数μ1=0.4。
工件与地面间的动摩擦因数μ2=0.1。
(g=10m/s2)
(1)若工件固定,将小物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求P、C两点间的高度差h;
(2)若将一水平恒力F作用于工件,使小物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动,求F的大小;
(3)若地面光滑,且BC段长度L未知,当小物块由P点静止释放,恰好没有从工件上滑落,求最后小物块与工件的速度大小及L的值。
(1)物块从P点下滑经B点至C点的整个过程,根据动能定理得
mgh–μ1mgL=0代入数据得h=0.2m
(2)设物块的加速度大小为a,P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为θ,
由几何关系可得cosθ=
根据牛顿第二定律,对物体有:
mgtanθ=ma
对工件和物体整体有:
F–μ2(M+m)g=(M+m)a
联立以上各式,代入数据得F=8.5N
(3)物体和工件系统在水平方向动量守恒可得:
0=mv+MV得v=V=0
系统能量守恒得mgh=μ1mgL得L=0.5m
18.(15分)电子打在荧光屏发光的现象广泛应用于各种电器,比如示波器和老式电视机显像管等。
如图甲所示,长方形MNPO区域(MN=PO=3d,MQ与NP边足够长)存在垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小为B。
有一块长为5d、厚度不计的荧光屏ab,其上下两表面均涂有荧光粉,平行NP边放置在磁场中,且与NP边相距为d,左端a与MN相距也为d。
电子由阴极K等间隔地发射出来(已知电子质量为m、电荷量为e、初速度可视为零)经加速电场加速后,沿MN边进入磁场区域,若粒子打到荧光屏就被吸收。
忽略电子重力和一切阻力。
(1)如果加速器的电压为U,求电子刚进入磁场的速度大小;
(2)调节加速电压,求电子落在荧光屏上,使荧光屏发光的区域长度;
(3)若加速电压按如图乙所示的图象变化,求从t=0开始一个周期内,打在荧光屏上的电子数相对总电子数的比例;
并分析提高该比例的方法,至少提出两种。
(1)由
求得:
(2)打在荧光屏a点的电子,由几何关系得:
R1=2.5d
①若减小粒子的速度,粒子打到荧光屏的下表面,临界条件是轨迹相切于c点,是粒子的最小速度,由几何关系可知,对应粒子做圆周运动的半径R1=2d,因此区域的长度xac=d
②若增大粒子的速度,粒子打到荧光上表面,临界条件是粒子运动轨迹与NP相切,由几何关系得:
R3=3d
那么:
由于xaf=3d,那么
发光区域的总长度为:
(3)由第
(2)步可知,粒子半径在2d≤R≤3d的区间内,粒子能打在荧光屏上,
结合:
与
得:
可求得:
当
时粒子能打在荧光屏上
因此
提高粒子打在荧光屏上比率的方法:
①扩大荧光屏上方磁场区域②荧光屏左端适当往左移一些③荧光屏适当往MQ端移动
④适当减小加速电压的最大值⑤适当增大加速电压的最小值