学年第一学期9+1高中联盟期中考试.docx

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学年第一学期9+1高中联盟期中考试

2019学年第一学期9+1高中联盟期中考试

一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1.在公路上行驶的汽车，导航仪提醒“前方2公里拥堵，预计通过需要15分钟”，根据导航仪提醒，下列说法合理的是（）

A.汽车将匀速通过前方2公里

B.能够计算出此时汽车的速度约0.13m/s

C.若此时离目的地还有30公里，到达目的地一定需要225分钟

D.“15分钟”指的是时间间隔

【答案】D

2.研究人员让外层覆盖锌的纳米机器人携带药物进入老鼠体内，机器人到达胃部后，外层的锌与消化液反应，产生氢气气泡，从而推动机器人前进，速度可达60μm/s。

若机器人所受重力和浮力忽略不计，当纳米机器人在胃液中加速前进时，下列判断正确的是（）

A.机器人由原电池提供的电能直接驱动

B.机器人对胃液的作用力比胃液对机器人的作用力大

C.氢气气泡对机器人做的功比机器人克服胃液作用力做的功多

D.氢气气泡对机器人作用力的冲量比胃液对机器人作用力的冲量小

【答案】C

【解析】根据题意，A错误；根据牛顿第三定律和动量定理，B、D错；由动能定理得，氢气气泡对机器人做的功等于机器人克服胃液作用力做的功+机器人动能的增加，C正确。

3.一列简谐横波某时刻波形如图所示，下列说法正确的是（）

A.x=a处质点振动的能量大于x=b处质点的振动能量

B.x=b处质点的振动的频率由波源决定

C.x=c处质点的振幅大于x=b处质点的振幅

D.x=c处质点比x=a处质点少振动一个周期的时间

【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

【答案】A

【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

【答案】C

【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

【答案】B

【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

【答案】D

【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。

【答案】

（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。

【解析】

（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。

【解析】

（1）由

求得：

（2）打在荧光屏a点的电子，由几何关系得：

求得：

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：

求得：

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