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1、小卷綜合練(七)
(建議用時(shí):40分鐘)
12.[選修3-5](12分)
(1)下列說法正確的是____________.
A.放射性元素的半衰期隨溫度升高而減小
B.比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定
C.放射性同位素可以用來做示蹤原子
D.大量處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),可能發(fā)出6種不同頻率的光
(2)如圖所示是研究光電效應(yīng)的裝置的電路圖,若用某一頻率的光照射光電管陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),則增加光的強(qiáng)度,電流表示數(shù)____________(選填“變大”“變小”或“不變”).若開關(guān)K斷開時(shí),用光子能量為2.5 eV的一束光照射陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)不為零,合上開關(guān),調(diào)節(jié)滑
2、動(dòng)變阻器,當(dāng)電壓表示數(shù)大于或等于0.6 V時(shí),電流表示數(shù)為零,由此可知陰極材料的逸出功為________eV.
(3)一質(zhì)量為M的航天器遠(yuǎn)離太陽(yáng)和行星,正以速度v0在太空中飛行,某一時(shí)刻航天器接到加速的指令后,發(fā)動(dòng)機(jī)瞬間向后噴出質(zhì)量為m的氣體,氣體向后噴出的速度大小為v1,加速后航天器的速度大小v2等于多少?(v0、v1、v2均為相對(duì)同一參考系的速度)
13.A.[選修3-3](12分)
(1)下列說法中正確的有________.
A.只有在溫度較高時(shí),香水瓶蓋打開后才能聞到香水味
B
3、.冷水中的某些分子的速率可能大于熱水中的某些分子的速率
C.將沸騰的高濃度明礬溶液倒入玻璃杯中冷卻后形成的八面體結(jié)晶屬于多晶體
D.表面張力是由液體表面層分子間的作用力產(chǎn)生的,其方向與液面平行
(2)1912年,英國(guó)物理學(xué)家威爾遜發(fā)明了觀察帶電粒子運(yùn)動(dòng)徑跡的云室,結(jié)構(gòu)如圖所示,在一個(gè)圓筒狀容器中加入少量酒精,使云室內(nèi)充滿酒精的飽和蒸汽.迅速向下拉動(dòng)活塞,室內(nèi)氣體溫度________(填“升高”“不變”或“降低”),酒精的飽和汽壓________(填“升高”“不變”或“降低”).
(3)如圖所示,一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置,用截面積為S的輕活塞在汽缸內(nèi)封閉著體積為V0的氣體,
4、此時(shí)氣體密度為ρ0,在活塞上加一豎直向下的推力,使活塞緩慢下降到某位置O,此時(shí)推力大小F=2p0S.已知封閉氣體的摩爾質(zhì)量為M,大氣壓強(qiáng)為p0,阿伏加德羅常數(shù)為NA,環(huán)境溫度不變.求活塞下降到位置O時(shí):
①封閉氣體的體積V;
②封閉氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)n.
B.[選修3-4](12分)
(2019·江蘇省高考?jí)狠S沖刺卷)(1)如圖所示,一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,實(shí)線是在t=0時(shí)刻的波形圖,虛線是這列波經(jīng)Δt=0.2 s的波形圖,T<Δt<2T.則下列說法正
5、確的是____________.
A.這列波的波長(zhǎng)是12 cm
B.這列波的周期是0.25 s
C.這列波的波速是0.4 m/s
D.從t=0時(shí)刻開始,x=5 cm處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)0.5 s振動(dòng)到波峰
(2)一束單色光由空氣進(jìn)入水中,則該光在空氣和水中傳播時(shí),速度____________,頻率____________(均選填“增大”“減小”或“不變”).
(3)一透明物體截面如圖所示,其中∠ABC=60°,∠BCD=90°,現(xiàn)有一束單色光從AB邊的M點(diǎn)垂直于AB邊射入,已知物體內(nèi)部介質(zhì)分布均勻,折射率為,MB=d,BC=L,光在空氣中速度為c,求該光從截面上某條邊第一次射出透明物體時(shí)
6、,出射光線與該邊的夾角.
14.(15分)(2019·江蘇五校聯(lián)考)如圖所示,光滑導(dǎo)軌MN和PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),兩端分別接有阻值均為R的定值電阻R1和R2,兩導(dǎo)軌間有一邊長(zhǎng)為的正方形區(qū)域abcd,該區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m的金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好并靜止于ab處,現(xiàn)用一恒力F沿水平方向拉桿,使之由靜止開始向右運(yùn)動(dòng),若桿出磁場(chǎng)前已做勻速運(yùn)動(dòng),不計(jì)導(dǎo)軌及金屬桿的電阻.求:
(1)金屬桿出磁場(chǎng)前的瞬間流過R1的電流大小和
7、方向;
(2)金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速率;
(3)金屬桿穿過整個(gè)磁場(chǎng)過程中R1上產(chǎn)生的電熱.
15.(16分)如圖所示,光滑絕緣的半圓形軌道固定于豎直平面內(nèi),半圓形軌道與光滑絕緣的水平地面相切與半圓的端點(diǎn)A,一質(zhì)量為1 kg 的小球在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng),速度為v0=6 m/s,經(jīng)A運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)B,最后又落在水平地面上的D點(diǎn)(圖中未畫出),已知整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),小球帶正電荷,小球所受電場(chǎng)力的大小等于2mg,重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)當(dāng)軌道半徑R=0.1 m時(shí),求小球到達(dá)半圓形軌道B點(diǎn)時(shí)
8、對(duì)軌道的壓力大??;
(2)為使小球能運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)B,求軌道半徑的最大值.
16.(16分)如圖所示,在xOy直角坐標(biāo)平面內(nèi)- m≤x<0的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.32 T,0≤x<2.56 m的區(qū)域有沿-x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng).在x軸上坐標(biāo)為的S點(diǎn)有一粒子源,它一次能沿紙面同時(shí)向磁場(chǎng)內(nèi)每個(gè)方向各發(fā)射一個(gè)比荷=5.0×107 C/kg;速率v=1.6×106 m/s的帶正電粒子.若粒子源只發(fā)射
9、一次,其中只有一個(gè)粒子Z剛好能到達(dá)電場(chǎng)的右邊界,不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用.求:
(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r及周期T;
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E及Z粒子從S點(diǎn)發(fā)射時(shí)的速度方向與磁場(chǎng)左邊界的夾角θ;
(3)Z粒子第一次剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),還未離開過磁場(chǎng)的粒子占粒子總數(shù)的比例η.
小卷綜合練(七)
12.解析:(1)放射性元素的半衰期只與原子核的結(jié)構(gòu)有關(guān),與物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān),故A錯(cuò)誤;比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定,故B正確;放射性同位素可以用來做示蹤原子,故C正確;根據(jù)C=6計(jì)算出大量處于n=4
10、能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),可能發(fā)出6種不同頻率的光,故D正確.
(2)增加光強(qiáng),即單位時(shí)間里光子數(shù)增加,則光電子數(shù)增加,電流變大;題中所加電壓為反向電壓,當(dāng)電壓為0.6 V時(shí)電流表示數(shù)為0,表明0.6 V是截止電壓,則光電子的最大初動(dòng)能為0.6 eV,而入射光的光子能量hν=2.5 eV,由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0,得W0=(2.5-0.6) eV=1.9 eV.
(3)以v0的方向?yàn)檎较?,由?dòng)量守恒定律有Mv0=-mv1+(M-m)v2解得v2=.
答案:(1)BCD (2)變大 1.9
(3)
13.A.解析:(1)在任何溫度下,打開香水瓶都能聞到香水味,溫度越高
11、,現(xiàn)象越明顯,故A錯(cuò)誤;溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度高不是所有分子運(yùn)動(dòng)的速率都較大,故B正確;單晶體有規(guī)則的幾何外形,而多晶體沒有規(guī)則的幾何外形,故C錯(cuò)誤;表面張力產(chǎn)生在液體表面層,它的方向跟液面平行,使液面收縮,故D正確.
(2)迅速向下拉動(dòng)活塞,說明氣體與外界沒有熱交換,所以Q=0,氣體對(duì)外做功,由熱力學(xué)第一定律可知內(nèi)能減小,所以溫度降低;飽和汽壓隨溫度的降低而降低.
(3)①由玻意耳定律有
p0V0=(p0+)V
解得V=V0.
②密閉氣體的摩爾數(shù)n0=
單位體積的分子數(shù)n=
解得n=.
答案:(1)BD (2)降低 降低
(3)①V0?、?
13.B.解析:(1)由
12、題圖可得波長(zhǎng)為12 cm,選項(xiàng)A正確;T=0.2,因?yàn)門<Δt<2T,所以n=1,則T=0.15 s,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;v==0.8 m/s,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;經(jīng)0.1 s波沿x軸負(fù)方向傳播 8 cm,波峰形式恰好傳到x=5 cm處,0.4 s=T,故x=5 cm 處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)0.5 s不會(huì)振動(dòng)到波峰,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
(2)同一單色光在不同的介質(zhì)中傳播,頻率不會(huì)改變,但是速度改變,光在水中傳播時(shí)速度較空氣中?。?
(3)設(shè)臨界角為C,
則有:sin C==
設(shè)在BC邊的入射角為α,
則有:sin α=sin 60°=>,
則α>C
所以光線在BC邊發(fā)生全反射,不能射出.
設(shè)在CD邊的入射角為
13、β,由幾何關(guān)系得β=30°
14、可得Q=FL-
得Q1=Q=-.
答案:(1) 方向從M到P
(2)
(3)-
15.解析:(1)由于電場(chǎng)力方向沿豎直方向,小球在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),速度與電場(chǎng)力方向垂直,所以電場(chǎng)力在水平軌道上不做功,小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),故到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度為6 m/s
從A到B過程中,重力和電場(chǎng)力都做負(fù)功,故根據(jù)動(dòng)能定理可得
-mg·2R-FE·2R=mv-mv,
根據(jù)牛頓第二定律可得在B點(diǎn)F+3mg=m,解得F=210 N,
根據(jù)牛頓第三定律可得小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?10 N.
(2)小球恰好能通過最高點(diǎn)B時(shí),小球與軌道間沒有相互作用力,重力與電場(chǎng)力完全充當(dāng)向心力
故有2mg+mg=m
15、
從A到B過程中,重力和電場(chǎng)力都做負(fù)功,故根據(jù)動(dòng)能定理可得
-mg·2Rmax-FE·2Rmax=mv′-mv
解得Rmax=0.24 m.
答案:(1)210 N (2)0.24 m
16.解析:(1)由洛倫茲力提供向心力得:qvB=m
r==0.1 m
T==1.25×10-7π s.
(2)由題意可知Z粒子是垂直電場(chǎng)左邊界進(jìn)入電場(chǎng)的,作出Z粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖(a)所示,O1為軌跡圓圓心.分別用dB和dE表示電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域的寬度.
對(duì)Z粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理有:
qEdE=mv2①
代入數(shù)據(jù)解得:E=1.0×104 N/C
Z粒子在磁場(chǎng)中做圓周
16、運(yùn)動(dòng),設(shè)軌跡圓半徑為r,
由圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有:qvB=m②
由幾何知識(shí)可知:在△SOO1中滿足:
cos θ==③
由②③并代入數(shù)據(jù)可得:θ=.
(3)作Z粒子在磁場(chǎng)中圓弧軌跡對(duì)應(yīng)的弦SN如圖(b)所示,由幾何知識(shí)得:△SNO1為等邊三角形, SN=r ,弦切角θ0=θ④
由題意可知:在磁場(chǎng)中圓弧軌跡對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)大于r的粒子,滿足Z粒子第一次剛要進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)未離開過磁場(chǎng).作出另兩個(gè)圓弧軌跡對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)等于SN的粒子軌跡,交磁場(chǎng)左右邊界分別為M、O1,粒子在S點(diǎn)的速度分別為v1和v2.由圖可知發(fā)射方向在v1和v2之間的粒子軌跡弦長(zhǎng)大于r,對(duì)應(yīng)的發(fā)射方向分布的角度范圍為:
θ1=-θ0⑤
由圖可知Z粒子的發(fā)射速度方向與磁場(chǎng)左邊界所夾角度范圍內(nèi)發(fā)射的粒子軌跡弦長(zhǎng)也大于r
所以有:η=⑥
解得:η=.
答案:(1)0.1 m 1.25×10-7π s (2)1.0×104 N/C (3)
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