资源描述
江苏省无锡市江南中学2026届高三下学期物理试题统练(八)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、1897年英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆生在研究阴极射线时发现了电子,这是人类最早发现的基本粒子。 下列有关电子说法正确的是( )
A.电子的发现说明原子核是有内部结构的
B.β射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流,它具有中等的穿透能力
C.光电效应实验中,逸出的光电子来源于金属中自由电子
D.卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的
2、氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线,都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光,它们在真空中的波长由长到短,可以判定
A.对应的前后能级之差最小
B.同一介质对的折射率最大
C.同一介质中的传播速度最大
D.用照射某一金属能发生光电效应,则也一定能
3、如图所示,一物块相对木板向右从板上A点滑至板上B点,木板上A、B两点间距离为5米,同时木板在地面上向左滑行3米,图甲为滑行前,图乙为滑行后,在此过程中物块受到木板对它的滑动摩擦力大小为20N,则物块所受的摩擦力做功为( )
A.-160J
B.-100J
C.100J
D.-40J
4、在某种科学益智玩具中,小明找到了一个小型发电机,其结构示意图如图1、2所示。图1中,线圈的匝数为n,ab长度为L1,bc长度为L2,电阻为r;图2是此装置的正视图,切割处磁场的磁感应强度大小恒为B,有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90°。外力使线圈以角速度w逆时针匀速转动,电刷M端和N端接定值电阻,阻值为R,不计线圈转动轴处的摩擦,下列说法正确的是( )
A.线圈中产生的是正弦式交变电流
B.线圈在图2所示位置时,产生感应电动势E的大小为BL1L2w
C.线圈在图2所示位置时,电刷M的电势低于N
D.外力做功的平均功率为
5、下列说法正确的是( )
A.中子与质子结合成氘核时吸收能量
B.卢瑟福的粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的
C.入射光照射到某金属表面发生光电效应,若仅减弱该光的强度,则不可能发生光电效应
D.根据玻尔理论,氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道,原子的能量减少,电子的动能增加
6、利用如图甲所示的实验装置研究光电效应,测得某种金属的遏止电压U。与入射光频率v之间的关系图线如图乙所示,则( )
A.图线在横轴上的截距的物理意义是该金属的截止频率
B.由图线可知普朗克常量
C.入射光频率增大,逸出功也增大
D.要测得金属的遏止电压,电源的右端应为负极
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、在医学上,常用钴60产生的γ射线对患有恶性肿瘤的病人进行治疗。钴60的衰变方程为,下列说法正确的是( )
A.钴60发生的是β衰变,X是电子
B.γ射线比β射线的穿透能力强
C.X粒子是钴60原子核的组成部分
D.该衰变过程释放的核能全部转化为γ射线的能量
8、如图所示,在x轴上坐标原点O处固定电荷量ql=+4×10-8C的点电荷,在x=6cm处固定电荷量q2=-1×10-8 C的点电荷。现在x轴上x>12cm的某处由静止释放一试探电荷,则该试探电荷运动的v-t图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
9、如图所示,水平传送带以恒定的速度v运动,一质量为m的小物块轻放在传送带的左端,经过一段时间后,物块和传送带以相同的速度一起运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则( )
A.物块加速运动时的加速度为μg
B.物块加速运动的时间为
C.整个过程中,传送带对物块做的功为mv2
D.整个过程中,摩擦产生的热量为mv2
10、如图所示,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中
A.所受滑道的支持力逐渐增大
B.所受合力保持不变
C.机械能保持不变
D.克服摩擦力做功和重力做功相等
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)某学习小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验,其主要实验步骤如下:
A.用游标卡尺测量挡光条的宽度为d,用天平测量滑块(含挡光条)的质量为M,砝码盘及砝码的总质量为m;
B.调整气垫导轨水平;
C.光电门移到B处,读出A点到B点间的距离为x1,滑块从A处由静止释放,读出挡光条通过光电门的挡光时间为t1;
D.多次改变光电门位置,重复步骤C,获得多组数据。
请回答下列问题:
(1)用游标卡尺测量挡光条的宽度时示数如图2所示,其读数为___________mm;
(2)调整气垫导轨下螺丝,直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能__________,表明导轨水平了;
(3)在实验误差允许范围内,机械能守恒定律得到验证,则如图丙图象中能正确反映光电门的挡光时间t随滑块的位移大小x的变化规律的是_________。
A. B. C. D.
12.(12分)在练习使用多用电表的实验中。请完成下列问题:
(1)用多用表测量某元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转角度过小,因此需选择倍率的电阻挡________(填“×10”或“×1k”),并需________(填操作过程)后,再次进行测量,多用表的指针如图甲所示,测量结果为________Ω。
(2)某同学设计出一个的欧姆电表,用来测量电阻,其内部结构可简化成图乙电路,其中电源内阻r=1.0Ω,电流表G的量程为Ig,故能通过读取流过电流表G的电流值而得到被测电阻的阻值。但和普通欧姆表不同的是调零方式。该同学想用一个电阻箱Rx来测出电路中电源的电动势E和表头的量程Ig,进行如下操作步骤是:
a.先两表笔间不接入任何电阻,断开状态下调滑动电阻器使表头满偏;
b.将欧姆表与电阻箱Rx连成闭合回路,改变电阻箱阻值;记下电阻箱示Rx和与之对应的电流表G的示数I;
c.将记录的各组Rx,I的数据描点在乙图中,得到图线如图丙所示;
d.根据乙图作得的图线,求出电源的电动势E和表头的量程Ig。由丙图可知电源的电动势为________,欧姆表总内阻为________,电流表G的量程是________。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示,一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑,长为L,底面直径为D,其右端中心处开有一圆孔。质量一定的理想气体被活塞封闭在容器内,器壁导热良好,活塞可沿容器内壁自由滑动,其质量、厚度均不计开始时气体温度为300K,活塞与容器底部相距,现对气体缓慢加热,已知外界大气压强为,求温度为600K时气体的压强。
14.(16分)如图所示,光滑水平地面上方ABCD区域存在互相垂直的匀强磁场和匀强电场,电场强度E=1×106N/C,方向竖直向上,AD距离为1m,CD高度为1m,一厚度不计的绝缘长木板其右端距B点1m,木板质量M=1kg,在木板右端放有一带电量q=+ 1×10-6C的小铁块(可视为质点),其质量m=0.1kg,小铁块与木板间动摩擦因数μ=0.4,现对长木板施加一水平向右的恒力F1=11.4N,作用1s后撤去恒力,g取10m/s1.
(1)求前1s小铁块的加速度大小am,长木板加速度大小aM;
(1)要使小铁块最终回到长木板上且不与长木板发生碰撞,求磁感强度B的最小值;
(3)在t=1s时再给长木板施加一个水平向左的力F1,满足(1)条件下,要使小铁块回到长木板时恰能相对长木板静止,求木板的最小长度(计算过程π取3.14).
15.(12分)如图所示为一简易火灾报警装置,其原理是:竖直放置的试管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警的响声。已知温度为27ºC时,封闭空气柱长度L1为20cm,此时水银柱上表面与导线下端的距离L2为10cm,水银柱的高度h为5cm,大气压强为75cmHg,绝对零度为-273ºC。
(1)当温度达到多少摄氏度时,报警器会报警;
(2)如果要使该装置在90 ºC时报警,则应该再往玻璃管内注入多高的水银柱?
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】
A.电子的发现说明了原子是有内部结构的,无法说明原子核有内部结构。原子是由原子核和核外电子组成的。故A错误。
B.β-射线是核内中子衰变为质子时放出的电子形成的,与核外电子无关。故B错误。
C.根据光电效应现象的定义可知光电效应实验中,逸出的光电子来源于金属中的自由电子。故C正确。
D.玻尔理论认为电子轨道半径是量子化的,卢瑟福的原子核式结构模型认为在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转,故D错误。
故选C。
2、A
【解析】试题分析:根据分析前后能级差的大小;根据折射率与频率的关系分析折射率的大小;根据判断传播速度的大小;根据发生光电效应现象的条件是入射光的频率大于该光的极限频率判断是否会发生光电效应.
波长越大,频率越小,故的频率最小,根据可知对应的能量最小,根据可知对应的前后能级之差最小,A正确;的频率最小,同一介质对应的折射率最小,根据可知的传播速度最大,BC错误;的波长小于的波长,故的频率大于的频率,若用照射某一金属能发生光电效应,则不一定能,D错误.
【点睛】光的波长越大,频率越小,同一介质对其的折射率越小,光子的能量越小.
3、D
【解析】
物块所受的摩擦力做的功为:
W=Fxcosθ=-20×(5-3)=-40J.
A.-160J,与结论不相符,选项A错误;
B.-100J,与结论不相符,选项B错误;
C.100J,与结论不相符,选项C错误;
D.-40J,与结论相符,选项D正确;
故选D.
本题主要考查了恒力做功公式的直接应用,知道功是力与力的方向上的位移的乘积.
4、D
【解析】
AB.一个周期时间内,有半个周期线圈的两边在均匀辐向磁场中做切割磁感线运动,据法拉第电磁感应定律有:
其中,解得
不是正弦式交变电流,故A、B错误;
C.根据右手定则,图2所示位置时外电路中电流由M经电阻R流向N,外电路电流由电势高处流向电势低处,则M的电势高于N的电势,故C错误;
D.线圈转动一个周期时间内,产生电流的时间是半周期,故外力平均功率
故D正确。
5、D
【解析】
A.中子与质子结合成氘核的过程中有质量亏损,释放能量,故A错误;
B.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型,故B错误;
C.根据光电效应方程知
入射光的频率不变,若仅减弱该光的强度,则仍一定能发生光电效应,故C错误;
D.电子由外层轨道跃迁到内层轨道时,放出光子,总能量减小;根据
可知半径越小,动能越大,故D正确。
故选D。
6、A
【解析】
A.由图乙可知,当人射光的频率小于时,无需加遏止电压就没有光电流,说明为该金属的截止频率,故A正确;
B.根据爱因斯坦光电效应方程及动能定理得
则
得
故B错误;
C.金属的逸出功与入射光的频率无关,由金属本身决定,故C错误;
D.要测得金属的遏止电压,电源的左端应为负极,故D错误。
故选A。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、AB
【解析】
A.由核反应的质量数和电荷数守恒可知,X的质量数为0,电荷数为-1,则钴60发生的是β衰变,X是电子,选项A正确;
B.射线比β射线的穿透能力强,选项B正确;
C.X粒子是电子,不是钴60原子核的组成部分,选项C错误;
D.该衰变过程释放的核能一部分转化为新核的动能,一部分转化为射线的能量,选项D错误。
8、BC
【解析】
设x轴上场强为0的坐标为x,由有
解得
则区域场强方向沿x轴正方向,由于无穷远处场强也为0,所以从到无穷远场强先增大后减小,场强方向沿x轴负方向,若试探电荷带正电,则从静止释放开始沿x轴正方向做加速运动,由于从到无穷远场强先增大后减小,则试探电荷做加速度先增大后减小的加速运动,若试探电荷带负电,则从静止释放开始沿x轴负方向做加速度减小的加速运动,运动到处加速度为0,由于场强方向沿x轴负方向且场强增大,则试探电荷接着做加速度增大的减速运动,当速度减到0后反向做加速度减小的加速运动,运动到处加速度为0,过后做加速度增大的减速运动,由于两点荷产生的电场不是匀强电场,故试探电荷开始不可能做匀加速运动,由于处电场强度为0,且从到无穷远场强先增大后减小和场强方向沿x轴负方向且场强增大,试探电荷不可能一直做加速度增大的加速运动,故AD错误,BC正确。
故选BC
9、AC
【解析】
A.物块加速运动时,由牛顿第二定律得
μmg=ma
可得
a=μg
故A正确;
B.物块加速运动的时间为
t=
故B错误;
C.整个过程中,根据动能定理得传送带对物块做的功为
W=mv2-0=mv2
故C正确;
D.物块加速运的动时间内传送带的位移为
x带=vt
物块的位移为
x物=
物块与传送带间相对位移大小为
△x=x带-x物=
整个过程中摩擦产生的热量为
Q=μmg△x=mv2
故D错误。
故选AC。
10、AD
【解析】
由图可知,从A到B斜面倾角θ一直减小,运动员对轨道的压力为mgcosθ,可知运动员对斜面的压力会逐渐增大,故A正确;因为运动员在下滑过程中始终存在向心力,合外力充当向心力,向心力绳子指向圆心,方向不断变化,所以合外力是变力,故B错误;由于速度不变,则动能不变,高度下降,重力势能减小,则机械能减小,故C错误;由于速度不变,则动能不变,由动能定理可知,摩擦力做功和重力做功相等.故D正确.
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、3.40 静止 D
【解析】
(1)[1]因游标尺是20分度的,则游标卡尺的精确度为0.05mm,则其读数
(2)[2]调整气垫导轨下螺丝,直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能静止,表明导轨水平。
(3)[3]动能的增量
重力势能的减小量
机械能守恒需要验证动能的增量等于重力势能的减小量,则
则有
ABC错误D正确。
故选D。
12、×1k 欧姆调零(或电阻调零) 6000 1.5 6.0 0.25
【解析】
(1)[1][2][3].多用表指针偏转角度过小说明指针靠近无穷处,所以要换高挡位,因此需选择×1k,同时注意欧姆调零;多用表的指针结果为6000Ω。
(2)d.[4][5][6].设电流表G所在回路除电源内阻外其余电阻之和为R,由闭合电路欧姆定律
解得
由分流原理得
联立两式整理得
由图可知
解得E=1.5V,R=5Ω,所以欧姆表总内阻为
R+r=6Ω
电流表G的量程
解得
E=1.5V
R=6.0Ω
Ig=0.25A
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、
【解析】
活塞移动时气体做等压变化,当刚至最右端时,;;
由盖萨克定律可知
解得
活塞至最右端后,气体做等容变化;;;.
由查理定律有
解得
14、(1)4m/s1;6m/s1;(1) ;(3)6.915m
【解析】
(1)当F作用在长木板上时,对小铁块由牛顿第二定律:,
解得:
对长木板:
代入数据解得:
(1)由于,此后小铁块进入复合场做匀速圆周运动(如图所示),
当,铁块必定会与木板碰撞,当时有可能不会相撞,但B不是最小值,因此要使得小铁块与长木板不发生碰撞,其圆周运动半径r=1m,此时对应的磁场强度最小
根据:
速度关系为:
联立解得:
(3)长木板运动1s末位移为:
速度关系为:
小铁块运动1s末位移:
撤去F后长木板减速运动,小铁块离开长木板后先在磁场中做匀速圆周运动,出场后竖直上抛,设小铁块离开长木板的总时间
小铁块在磁场中运动的总时间:
小铁块出场后上抛与下降的总时间:
所以:
若小铁块回到木板时不发生滑动,则木板速度与小铁块相同,此过程木板匀速运动位移为:
此时小铁块从C点滑上长木板,距木板右端
代入数据得木板的最小长度:
15、 (1) 177℃;(2)8cm
【解析】
(1)报警器报警,则气体柱的长度要增大到L1+L2
根据等压变化
代入数据得
T2=450K
即
t2=177℃
(2)设加入x水银柱,在90℃时会报警
可得
解得
x=8cm
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