高三下学期第九次调研考试物理部分二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.D [金属的逸出功是由金属自身决定的,与入射光频率无关,A 项错误;光电子的最大初动能E km 与入射光的强度无关,B 项错误;根据爱因斯坦光电效应方程E km =hν-W 0,可知最大初动能E km 随入射光频率增大而增大,但不成正比,C 项错误;E km -ν图线的斜率与普朗克常量有关,D 项正确。
]15.C [由v t 图线可求得两图线交点的横坐标为t =2 s 。
有a 甲=0-105 m/s 2=-2 m/s 2,a乙=6-02-1 m/s 2=6 m/s 2,所以|a 甲|∶a 乙=1∶3,故D 错;由图象可求得甲的位移x 甲=12×10×5 m =25 m ,乙的位移x 乙=12×6×1 m +6×3 m =21 m 。
t =5 s 时两物体位于同一位置,所以t =0时甲物体在乙物体后4 m ,故C 正确;运动过程中,t =2 s 前甲的速度大于乙的速度,t =2 s 后乙的速度大于甲的速度,所以前面甲追乙,后面乙追甲,故A 错;2 s ~5 s 时间内,甲物体位移x 1=12×6×3 m =9 m ,乙物体位移x 2=6×3 m =18 m ,t =5 s 时两物体位于同一位置,所以t =2 s 甲物体在前,乙物体在后,故B 错。
]16.B [粒子运动周期T =2πmqB ,可知速度变化前后,粒子的两次运动周期不变,设以速率v射入磁场时运动轨迹的半径为R 1,画出粒子运动过程图如图甲所示,根据几何关系可知,粒子在磁场中运动所转过的圆心角θ1=90°,半径R 1=r 。
设以速率 3v 射入磁场时运动轨迹的半径为R 2,粒子半径R 2=3r ,根据几何关系画出粒子运动过程图如图乙所示,粒子所转过的圆心角θ2=60°,所以两次粒子在磁场中运动的时间之比:t 1t 2=θ1θ2=90°60°=32,又因为t 1=t ,所以t 2=23t ,B 项正确。
]17.B [L 1为轻绳,且A 为自由端,所以L 1一直处于水平位置。
变化前后小球Q 的受力矢量图如图所示,可得L 1、L 2的拉力变大,故A 错误,B 正确;从整个系统来看,水平杆对小球P 的支持力等于两小球的重力之和,保持不变,故C 错误;水平杆对小球P 的摩擦力与L 1的拉力相等,故D 错误。
18.C 宇宙飞船轨道半径为r 1=4200km+6400km=10600km ,地球同步卫星轨道半径为r 2=36000km+6400km=42400km ,r 2="4" r 1.根据开普勒第三定律,地球同步卫星为宇宙飞船周期的8倍.从二者相距最远时刻开始,在一昼夜的时间内,接收站共接收到信号的次数为7次,选项C 正确19.AD [根据理想变压器电流与匝数的关系,有I 1I 2=n 2n 1。
设电源的输出功率为P ,理想变压器输入功率等于输出功率,有P -I 21R 1=I 22R 2+I 22R L 。
联立两式,得I 22=Pn 22n 21R 1+R 2+R L 。
灯泡变亮,应使I 22增大,由公式可知,应使R 1或R 2减小,故A 、D 正确。
]20.AC [-q 从与O 点等高的P 点射出,竖直方向的位移为0,0=v 0sin θ·t -12at 2,水平方向d =v 0cos θ·t ,Eq =ma ,解得v 0=Eqd m sin 2θ,A 项正确;-q 竖直方向的位移y 1=v 0sin θ·t -12at 2,+q 竖直方向的位移y 2=v 0sin θ·t +12at 2,d =y 2-y 1=at 2,解得v 0=Eqdm cos 2θ,C 项正确。
] 21.BC [这个物块原来静止的状态有一个可能范围。
因为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
那么物块可以受到的最大静摩擦力是μmg ,μ为摩擦因数。
弹簧压缩量为l ,使μmg =lk 时可以平衡,这时摩擦力向左。
弹簧伸长量l ,使μmg =lk 时也可以平衡,这时摩擦力向右。
以弹簧平衡位置为原点,物块在两侧距原点均为l 之间都是可以平衡的。
这时静摩擦力不需要达到最大值μmg 。
假设物块在左侧距原点l 处,弹力向右,摩擦力向左而保持平衡,再加向右的力必然使它运动。
但在弹簧伸长时,这时摩擦向右,如果加一个向右且小于弹簧弹力的力时,物块不动。
超过弹簧拉力时,摩擦力会反向向左,即若使物块运动,则要克服的是摩擦力与弹簧拉力之和。
在最右端时最大,也就是至少需要力2μmg ,所以A 错误;物块开始运动时,如果弹力向右,则a =Fm ,如果弹力向左,则a =F m -2μg ,所以F m -2μg ≤a ≤Fm ,所以B 正确;从物块开始运动,到到达A 点右侧的最大距离,应用动能定理(F -μmg )x 0-E 弹=0,得E 弹=(F -μmg )x 0,所以C 正确;在整个运动过程中,摩擦力做负功,消耗能量,所以此后运动过程中物块不可能再次经过A 点,所以D 错误。
故选择B 、C 。
]第Ⅱ卷三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。
第22~25题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33~34题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题(共47分)22.[解析] (1)x 4-x 2=2a 1t 2,x 3-x 1=2a 2t 2, a =a 1+a 22=(x 4+x 3)-(x 2+x 1)4t 2=4.0 m/s 2。
(2)滑块下滑过程中经过位置3时速度大小 v 3=x 2+x 32t =0.044 8+0.054 92×0.05m/s ≈1.0 m/s 。
(3)由牛顿第二定律得a =mg sin 37°-μmg cos 37°m =g sin 37°-μg cos 37°,解得μ=0.25。
[答案] (1)4.0(2分) (2)1.0(2分) (3)0.25(2分)23.[解析] (1)铜电线的直径d =1 mm +12.5×0.01 mm =1.125 mm 。
(2)P 测量的电压大于N 测量的电压,故P 是电压表V 2,N 是电压表V 1。
(3)偏大,由于没考虑电压表V 1的分流作用,使测得的铜电线的电阻偏大。
(4)分析电路可知,通过铜电线的电流I x =I R =U 1R ,R x =U 2-U 1I x =U 2-U 1U 1R =,整理得U 2U 1=1+R x ·1R ,根据题图丙可知斜率k =R x =7.50-1.002.50-0 Ω=2.60 Ω,S =πr 2=πd22=0.994 mm 2,ρ=R x S L =2.60×0.994×10-6100Ω·m =2.58×10-8 Ω·m ,故这捆铜导线的电阻率达不到要求,使用的有可能是再生铜或含过多杂质的铜。
[答案] (1)1.125 (2)电压表V 2 电压表V 1 (3)偏大 电压表V 1有分流作用 (4) 2.60 2.58×10-8 Ω·m 可能是再生铜或含过多杂质的铜24.(14分)[解析] (1)设导体棒滑至CD 瞬间的速度为v ,导体棒由CD 滑至EF 过程中,某时刻速度为v ,,有E=BLv , ①(1分) 此时导体棒的电流I =23R E②(1分)导体棒所受安培力F =BIL =Rv L B 3222,③(1分)经时间t ∆,对导体棒应用动量定理,有 -FΔt =m Δv ④(1分)③④得v m x R L B ∆=∆32-22⑤ (1分) 两边分别求和得mv x RL B -32-22=⑥(1分) v =2B 2L 33mR(1分)导体棒将要滑到CD 瞬间产生的感应电动势的瞬时值为 E =BL v cos θ (1分) 导体棒所受安培力的瞬间值 F =2B 2L 2v 3Rcos θ⑦(1分)取沿倾斜导轨向下的方向为正方向,由牛顿第二定律有 mg sin θ-2B 2L 2v 3Rθ2cos =ma ⑧(2分)得a =g sin θ-222549cos 4Rm L B θ。
⑨(1分) (2)导体棒由AB 滑至CD 过程产生的电能 E 1=mgL sin θ-12m v 2⑩(2分)导体棒由CD 滑至EF 过程产生的电能 E 2=12m v 2⑪(1分)两者的比值E 1E 2=9m 2gR 2sin θ2B 4L 5-1。
⑫(1分) [答案] (1)g sin θ-222549cos 4R m L B θ;(2)9m 2gR 2sin θ2B 4L 5-125.【答案】(1)mvqR (2)1),0R ⎡⎤⎣⎦ R【解析】 【详解】(1)设一粒子自磁场边界A 点进入磁场,该粒子由O 点射出圆形磁场,轨迹如图甲所示,过A 点做速度的垂线长度为r ,C 为该轨迹圆的圆心.连接AO ˊ、CO ,可证得ACOO ˊ为菱形,根据图中几何关系可知:粒子在圆形磁场中的轨道半径r =R , (1分)由2v qvB m r=(2分)得:mvB qR=(1分)(2)有一半粒子打到挡板上需满足从O 点射出的沿x 轴负方向的粒子、沿y 轴负方向的粒子轨迹刚好与挡板相切,如图乙所示,过圆心D 做挡板的垂线交于E 点DP =1)OP R = (2分)P 点的坐标为(1)R ,0 ) (2分)(3)设打到挡板最左侧的粒子打在挡板上的F 点,如图丙所示,OF =2R ① (2分)过O 点做挡板的垂线交于G 点,==+① (2分)1)(1OG R RFG=① (2分)EG=① (2分)R R①(2分)挡板上被粒子打中的区域长度l=FE=2(二)选考题:共15分。
请考生从两道物理题中任选一题作答。
如果多做,则按所做的第一题计分。
33.[物理—选修3-3](15分)[解析](1)一切物体的分子都在做无规则的热运动,A项正确;气体存在压强是因为气体分子对器壁的撞击产生的,B项错误;改变内能的方式有做功和热传递,气体从外界吸热,其内能不一定增加,C项正确;把一定量的气体压缩,但若对外传递热量,则其内能可能减小,D项错误;热量不可以自发地从低温物体传到高温物体,但在一定条件下可以实现,E项正确。
(2)气体压缩之前,活塞a、b处于平衡状态,气体1、2的压强均为p0,设气体a、b压缩后的压强分别为p1、p2,压缩气体过程为等温过程,由玻意耳定律:对1气体:p0V10=p1V1(2分)对2气体:p0V20=p2V2(2分)对两活塞和2气体整体:p1S=p0S+p0S(2分)设弹簧弹力为F′,对于活塞ap 1S =p 2S +F ′(2分) 解得F ′=p 0S2。