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1、小卷綜合練(六)
(建議用時:40分鐘)
12.[選修3-5](12分)
(1)物理學(xué)家通過對實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究,獲得正確的科學(xué)認(rèn)知,推動物理學(xué)的發(fā)展.下列說法符合事實(shí)的是____________.
A.放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件有關(guān)
B.有10個放射性元素的原子核,當(dāng)有5個原子核發(fā)生衰變時所需的時間就是該放射性元素的半衰期
C.黑體輻射與材料的種類及表面狀況無關(guān)
D.動量相等的質(zhì)子和電子,它們的德布羅意波長也相等
(2)用極微弱的紅光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),隨著曝光時間的延長,可以先后得到如圖(a)、(b)、(c)所示的圖樣,這里的圖樣____________
2、(填“是”或“不是”)光子之間相互作用引起的,實(shí)驗(yàn)表明光波是一種____________(填“概率波”或“物質(zhì)波”).
(3)Co發(fā)生一次β衰變后變?yōu)镹i核,在該衰變過程中還發(fā)出頻率為ν1和ν2的兩個光子,試寫出衰變方程式,并求出該核反應(yīng)因釋放光子而造成的質(zhì)量虧損.
13.A.[選修3-3](12分)
(1)關(guān)于晶體和非晶體、液晶、液體及氣體的性質(zhì),下列說法正確的是________.
A.不具有規(guī)則幾何形狀的物體一定不是晶體
B.當(dāng)液晶中電場強(qiáng)度不同時,
3、液晶表現(xiàn)出光學(xué)各向同性
C.使未飽和汽變成飽和汽,可采用降低溫度的方法
D.液體表面層的分子分布要比液體內(nèi)部分子分布稀疏些
(2)一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過程1或者過程2到達(dá)狀態(tài)N,其p-V圖象如圖所示.在過程1中,氣體始終與外界無熱量交換;在過程2中,氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化.則在1過程中氣體分子的平均速率________(填“不斷增大”“不斷減小”或“先增大后減小”);氣體經(jīng)歷過程2________(填“吸收”“放出”或“既不吸收也不放出”)熱量.
(3)如圖,一根豎直的彈簧吊著一汽缸的活塞,使汽缸懸空而靜止.設(shè)活塞和缸壁間無摩擦且可以在缸內(nèi)自由移動,缸壁導(dǎo)熱性能良
4、好,使缸內(nèi)氣體溫度總能與外界大氣溫度相同,已知汽缸重為G(不包括活塞),汽缸底面積為S,不計(jì)汽缸壁厚,開始時大氣壓強(qiáng)為p0,大氣溫度為T0,缸內(nèi)氣體體積為V0.求:
①開始時缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p;
②若外界大氣壓強(qiáng)不變,氣體溫度升高到T1,缸內(nèi)氣體對外做功W.
B.[選修3-4](12分)
(1)超聲波是一種頻率高于20 000赫茲的聲波,波長很短,只有幾厘米,甚至千分之幾毫米,它的方向性好,穿透能力強(qiáng),易于獲得較集中的聲能,在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用.關(guān)于超聲波,下列說法中正確的有________.
A.由于高
5、頻率超聲波波長很短,衍射本領(lǐng)很差,在均勻介質(zhì)中能夠沿直線傳播
B.空氣中超聲波傳播速度遠(yuǎn)大于普通聲波傳播的速度
C.當(dāng)超聲波在介質(zhì)中傳播時,介質(zhì)參與振動的頻率等于超聲波頻率
D.用超聲波測血液流速,超聲波迎著血液流動方向發(fā)射,血液流速越快,儀器接收到的反射回波的頻率越低
(2)如圖所示,宇航飛行器以接近光速的速度經(jīng)過地球,宇航艙內(nèi)點(diǎn)光源S與前壁M和后壁N距離都是L.某時刻光源S發(fā)出一個閃光,宇航艙內(nèi)儀器觀測到M、N同時接收到光信號,則地面觀測站觀測到閃光________(填“是”或“不是”)同時到達(dá)M、N;地面觀測站觀測到宇航艙前后壁間距離________(填“>”“=”或“<”)2L
6、.
(3)測量兩面平行玻璃磚折射率的裝置如圖所示,帶圓孔的遮光板N和光屏M平行放置,O點(diǎn)為圓孔的圓心,OO′連線垂直于光屏M,在O′O連線的延長線上放置一個點(diǎn)光源S,S到光屏M距離H=20 cm,測得光屏M上圓形光斑半徑r1=20 cm.將厚度d=10 cm、足夠長的玻璃磚貼著N板放置,測得光屏M上圓形光斑半徑為r2=15 cm.
①求玻璃磚的折射率n;
②若將玻璃磚沿OO′連線向光屏M平移一小段距離,說明折射后落在光屏M上圓形光斑的大小有無變化.
14.(15分)(20
7、19·蘇州市調(diào)研)如圖所示,“”形金屬導(dǎo)軌水平放置,寬為L=0.50 m,電阻大小不計(jì).在導(dǎo)軌間長d=0.8 m的區(qū)域內(nèi),存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0 T.質(zhì)量m=4.0 kg、電阻R0=0.05 Ω的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上,與軌道之間的動摩擦因數(shù)為0.25,初始位置與磁場區(qū)域的左邊界相距s=0.2 m,用一根輕質(zhì)絕緣的細(xì)繩水平繞過定滑輪與CD棒相連,現(xiàn)用一個恒力F=50 N豎直向下作用于細(xì)繩A端,CD棒由靜止開始運(yùn)動,運(yùn)動過程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直,g取10 m/s2.求:
(1)CD棒剛進(jìn)入磁場時所受的安培力的大小;
(2)CD棒通過磁場的過程中流過其
8、橫截面的電荷量q;
(3)CD棒在磁場中運(yùn)動的過程中電路中所產(chǎn)生的焦耳熱Q.
15.(16分)(2019·第二次江蘇大聯(lián)考)如圖所示,斜面AB長xAB=3 m、傾角為α,其底端B與水平傳送帶相切,傳送帶長為L=3 m,始終以v0=5 m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動.現(xiàn)有一個質(zhì)量m=1 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),在離B點(diǎn)xPB=2 m處的P點(diǎn)由靜止釋放.已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ2=0
9、.2,g取10 m/s2.求:
(1)傾角α逐漸增大到多少時,物塊能從斜面開始下滑(用正切值表示);
(2)當(dāng)α=37°時,由P到C的過程中,摩擦力對物塊所做的功;
(3)當(dāng)α=53°時,為了使物塊每次由A滑到C點(diǎn)時均拋在同一點(diǎn)D,求物塊釋放點(diǎn)P到B點(diǎn)的取值范圍.
16.(16分)如圖所示,在坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場,第二象限內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1(未知)、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,第三、四象限
10、內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2(未知)、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電的粒子,從x軸上的P點(diǎn)(-L,0),沿與x軸負(fù)方向成37°角的方向向上射出,射出時的初速度大小為v0,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后,垂直通過y軸,粒子運(yùn)動過程中第一次通過x軸時,速度方向與x軸的正方向剛好成37°角,又經(jīng)過一段時間剛好從P點(diǎn)第二次通過x軸.不計(jì)粒子的重力.求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小及粒子第一次通過y軸的位置;
(2)電場強(qiáng)度E及磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大?。?
(3)粒子從P點(diǎn)出發(fā)再回到P點(diǎn)所用的時間.
11、
小卷綜合練(六)
12.解析:(1)放射性元素的半衰期長短只和元素本身性質(zhì)有關(guān),與外界因素?zé)o關(guān),A錯誤;半衰期是放射性元素衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對個別的原子核沒有意義,B錯誤;黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與溫度有關(guān),與材料的種類及表面狀況無關(guān),C正確;由λ=可知,動量相等的質(zhì)子和電子,它們的德布羅意波長也相等,D正確.(3)Co→e+Ni,根據(jù)ΔE=Δmc2可知,Δm=.
答案:(1)CD (2)不是 概率波
(3)Co→e+Ni
13.A.解析:(1)晶體與非晶體的區(qū)別不在于宏觀上的幾何形狀是否規(guī)則,而在于微觀上是否具有規(guī)則的幾何結(jié)構(gòu),選項(xiàng)A錯誤;當(dāng)液晶中電場強(qiáng)度不同時
12、,液晶表現(xiàn)出光學(xué)各向異性,選項(xiàng)B錯誤;通過降溫可使飽和汽壓降低,從而使未飽和汽變成飽和汽,選項(xiàng)C正確;液體表面層的分子分布要比液體內(nèi)部分子分布稀疏些,選項(xiàng)D正確.
(2)在過程1中,氣體膨脹,氣體對外界做功,依題意此過程無熱量交換,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,內(nèi)能減小,溫度降低,氣體分子的平均速率不斷減??;在過程2中,氣體先經(jīng)歷等容變化,壓強(qiáng)減小,溫度降低,放出熱量,再經(jīng)歷等壓膨脹,氣體對外做功,溫度升高,內(nèi)能增大,需要吸收熱量,p-V圖象圍成的面積表示氣體對外界做功,結(jié)合過程1來看,過程2需要放出熱量.
(3)①對汽缸進(jìn)行受力分析
pS+G=p0S
p=p0-.
②根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有
13、
=
得V1=T1
W=p(V1-V0)
=(p0-)V0.
答案:(1)CD (2)不斷減小 放出
(3)見解析
13.B.解析:(1)高頻率超聲波的波長很短,衍射本領(lǐng)很差,在均勻介質(zhì)中能夠沿直線傳播,A正確;空氣中超聲波傳播速度與普通聲波傳播速度相同,B錯誤;當(dāng)超聲波在介質(zhì)中傳播時,介質(zhì)參與振動的頻率等于超聲波頻率,C正確;用超聲波測血液流速,超聲波迎著血液流動方向發(fā)射,由多普勒效應(yīng)知,血液流速越快,儀器接收到的反射回波的頻率越高,D錯誤.
(2)根據(jù)相對性知,地面觀測站觀測到閃光不是同時到達(dá)M、N;地面觀測站觀測到宇航艙前后壁間距離小于2L.
(3)①設(shè)射入玻璃磚光線入射
14、角的最大值為θ1,對應(yīng)的折射角為θ2,則
sin θ1=,
sin θ2=
由折射定律有n=
解得n=.
②光通過玻璃磚后側(cè)位移相同,光斑大小無變化。
答案:(1)AC (2)不是 <
(3)①?、诠馔ㄟ^玻璃磚后側(cè)位移相同,光斑大小無變化
14.解析:(1)金屬棒進(jìn)入磁場前做勻加速直線運(yùn)動
由牛頓第二定律得:F-μmg=ma
代入得a=10 m/s2
由運(yùn)動學(xué)公式得:v2=2as
代入得v=2 m/s
金屬棒剛進(jìn)入磁場時的感應(yīng)電動勢
E=BLv
感應(yīng)電流I=
安培力F安=BIL
聯(lián)立得金屬棒剛進(jìn)入磁場時所受安培力F安=40 N.
(2)q=I·Δt=·Δt=
15、
解得q==16 C.
(3)金屬棒進(jìn)入磁場后,滿足F=μmg+F安,金屬棒所受合力為零,金屬棒在磁場中受力平衡,做勻速直線運(yùn)動
電路中電流為恒定電流I=40 A
在磁場中運(yùn)動所用時間t=,
則t=0.4 s
由焦耳定律得Q=I2R0t
代入得CD棒在磁場中運(yùn)動的過程中回路中所產(chǎn)生的焦耳熱Q=32 J.
答案:見解析
15.解析:(1)為使物塊下滑,有:
mgsin α>μ1mgcos α
解得傾角α滿足的條件為:
tan α>0.25.
(2)由P到B,由動能定理得:
mgxPBsin α-μ1mgxPBcos α=mv
解得vB=4 m/s
在B點(diǎn),因?yàn)関B
16、=4 m/s
17、速運(yùn)動,則
mgx1sin α-μ1mgx1cos α+μ2mgL=mv
解得x1=1 m
當(dāng)P到B點(diǎn)的距離為x2時,物塊進(jìn)入傳送帶后一直做勻減速運(yùn)動
則mgx2sin α-μ1mgx2cos α-μ2mgL=mv
解得x2= m
所以物塊釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的距離的取值范圍為1 m≤s≤ m.
答案:(1)tan α>0.25 (2)4.5 J
(3)1 m≤s≤ m
16.解析:(1)粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn),垂直通過y軸,因此粒子在第二象限的磁場中做圓周運(yùn)動的圓心在y軸上,作出粒子整個運(yùn)動過程軌跡如圖所示,根據(jù)幾何關(guān)系可知,粒子做圓周運(yùn)動的半徑為R1==L,
根據(jù)qv0B1=m解得:
18、B1=;
粒子第一次通過y軸的位置為:
y=R1+R1cos 37°=3L,
因此通過y軸的位置坐標(biāo)為(0,3L);
(2)粒子在電場中做類平拋運(yùn)動,第一次通過x軸時,速度方向與x軸正方向夾角為37°,
則粒子通過x軸時,在電場中沿x軸方向的位移為x=v0t1,
y方向的位移為y=vyt1,又tan 37°=,qE=ma,
解得:x=8L,E=;
粒子通過x軸的速度為:v1==v0,根據(jù)幾何關(guān)系可知,粒子在三、四象限內(nèi)做圓周運(yùn)動的半徑為:R2==7.5L,
根據(jù)qv1B2=m解得:B2=;
(3)粒子在第二象限的運(yùn)動周期為:
T1=,
在第二象限的運(yùn)動時間為:t0=T1,在電場中運(yùn)動時間為:t1=,
在第三、四象限中運(yùn)動周期為:
T2=,
在第三、四象限中運(yùn)動時間為:
t2=T2,
因此從P點(diǎn)出發(fā)到再回到P點(diǎn)經(jīng)過的時間為
t=t0+t1+t2=(+8).
答案:(1) (0,3L) (2)
(3)(+8)
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