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doc 2019届高三物理上学期摸底测试试卷(含解析) 一、单项选择题(本题共 8 小题,每题 3 分,共 24 分。每小题只有一个正确选项。) 1.某单色光在真空中的波长为l,已知真空中的光速为 c ,普朗克常量为 h ,则该单色光 每个光子的能量为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 根据爱因斯坦光子说,1个光子的能量E=hγ,其中γ为光子的频率,而光速c=λγ,故一个光子的能量:,故C正确,ABD错误;故选C. 2.如图所示,一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光 a、b,用这两束单色光 a、b 分别照射同一光电管,下列说法正确的是( ) A. 若 a 光恰能发生光电效应,则 b 光一定不能发生光电效应 B. 若 b 光恰能发生光电效应,则 a 光可能发生光电效应 C. 若 a、b 光都能发生光电效应,则 a 光的饱和电流小 D. 若 a、b 光都能发生光电效应,则 a 光的遏制电压低 【答案】D 【解析】 根据折射率定义公式n=sinisinr,从空气斜射向玻璃时,入射角相同,光线a对应的折射角较大,故光线a的折射率较小,即na<nb,a光的频率较小,若 a 光恰能发生光电效应,则 b 光一定能发生光电效应;若 b 光恰能发生光电效应,则 a 光一定不能发生光电效应,选项A错误;饱和光电流大小与光的频率无关,只与光强有关,选项C错误;a光频率较小,根据E=hγ,则a光光子能量较小,则a光束照射逸出光电子的最大初动能较小,根据qUc=12mvm2,则a光的遏止电压低,故D正确;故选D. 点睛:本题关键依据光路图来判定光的折射率大小,然后根据折射率定义公式比较折射率大小,学会判定频率高低的方法,同时掌握光电效应方程,及遏止电压与最大初动能的关系. 3.甲、乙两物体沿同一直线同向做匀变速直线运动,它们的速度图线如图所示,在第3 s末它们在途中相遇,则它们的出发点之间的关系是( ) A. 乙在甲前 4 m B. 乙在甲前 2 m C. 乙在甲后 2 m D. 乙在甲后 4 m 【答案】D 【解析】 乙物体前3秒内的位移:x乙=0+42×3m=6m ;甲物体前3秒内的位移:x甲=0+22×2m=2m;两物体在第3s末两个物体在途中相遇,说明乙物体出发时应在甲物体后方4m处,即甲在乙前4m处,故D正确.故选D. 点睛:本题是为速度--时间图象的应用,既要明确斜率的含义,更应知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义. 4. 在卢瑟福α粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看作静止不动,下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是( ) 【答案】C 【解析】 试题分析:根据α粒子散射实验的现象可知,选C. 考点:α粒子散射。 【此处有视频,请去附件查看】 5.如图所示, O1 为皮带传动的主动轮的轴心,轮半径为 r1 , O2 为从动轮的轴心,轮半径 为 r3 ; r2 为固定在从动轮上的小轮半径。已知 r3 = 2r1 , 2r2 = 3r1 。A、B 和 C 分别是 3 个轮边缘上的点,质点 A、B、C 的向心加速度之比是( ) A. 4∶2∶1 B. 8∶4∶3 C. 2∶1∶1 D. 6∶3∶2 【答案】B 【解析】 对于A与B,由于皮带不打滑,线速度大小相等,即vA=vB.由v=ωr得ωA:ωB=r3:r1=2:1.对于B与C,绕同一转轴转动,角速度相等,即ωB=ωC.则ωA:ωB:ωC=2:1:1;根据a=ω2r可知,质点A、B、C的向心加速度之比为:8:4:3;故选C. 点睛:本题运用比例法解决物理问题的能力,关键抓住相等的量:对于不打滑皮带传动的两个轮子边缘上各点的线速度大小相等;同一轮上各点的角速度相同. 6.如图所示,两块相互垂直的光滑挡板OP,OQ,OP竖直放置,小球a,b固定在轻弹簧的两端.水平力F作用于b时,a,b紧靠挡板处于静止状态.现保证b球不动,使挡板OP向右缓慢平移一小段距离,则( ) A. 弹簧变长 B. 弹簧变短 C. 力F变大 D. b对地面的压力变大 【答案】A 【解析】 设弹簧与竖直方向的夹角为α,现保证b球不动,使挡板OP向右缓慢平移一小段距离,则α减小,以a球为研究对象,分析受力情况; 根据平衡条件得:F弹=mgcosα,α减小,cosα增大,则F弹减小,弹簧变长,故A正确,B错误;挡板对a的弹力N=mgtanα,α减小,N减小.对整体研究:水平方向:F=N,则作用力F将减小,竖直方向:地面对b的支持力FN=(ma+mb)g,不变,根据牛顿第三定律可知,b对地面的压力不变,故CD错误.故选A. 7.如图所示,物块 1、2 间用刚性轻质杆连接,物块 3、4 间用轻质弹簧相连,物块 1、3质量为 m ,物块 2、4 质量为 M ,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状 态。现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块 1、2、3、4 的加速度大小分别为 a1 、 a2 、 a3 、 a4 。重力加速度大小为 g ,则有( ) A. a1 =g, a2 =g, a3 =0, a4 =m+MMg B. a1 = g , a2 = g , a3 =0, a4 =0 C. a1 =0, a2 = g , a3 =0, a4 = g D. a1 =0, a2 =m+MMg , a3=0, a4 =m+MMg 【答案】A 【解析】 杆的弹力可以突变,故在将木板抽出的瞬间,两物体将整体向下做自由落体运动,故加速度为g; 而弹簧的弹力不能突变,木板抽出前,弹簧的弹力等于3的重力,故在抽出木板的瞬间,物块3受重力和弹簧向上的弹力仍处于平衡状态,故3的加速度为0; 物体4受重力和弹簧向下的压力,故合力为(m+M)g,则由牛顿第二定律可知,加速度a4=m+MgM,故A正确,BCD错误.故选A. 点睛:本题考查牛顿第二定律求瞬时加速度问题,要注意掌握弹簧弹力的特点,知道弹簧的弹力不能发生突变,然后再进行分析求解,注意杆、绳与弹簧的区别. 8.一物体从地面由静止开始运动,取地面为零势能面,运动过程中重力对物体做功W1 , 阻力对物体做功W2 ,其他力对物体做功W3 ,则该过程终态时( ) A. 物体的机械能与初态时相同 B. 物体的机械能为W2 +W3 C. 物体的动能为W1 +W2 D. 物体的重力势能为W1 【答案】B 【解析】 除重力以外的其它力做功等于W2+W3,不为零,则机械能增加为W2+W3,即终态机械能为W2+W3,不守恒,选项A错误,B正确;合外力做功等于动能的增加量,初动能为零,所以末动能为W1+W2+W3,故C正确.重力做功等于重力势能的减少量,因为重力做功W1,所以重力势能减少W1,原来为零,现在为-W1,故D错误.故选B. 点睛:各种能量的变化对应的功需要牢记:势能的变化都等于克服对应力做的功;动能的变化等于合力的总功;机械能的变化等于除重力外其它力做功;内能的增量等于滑动摩擦力乘以相对位移等等. 二、多项选择题(本题共 5 小题,每题 4 分,共 20 分。每题有多个正确选项。) 9.在光电效应实验中,某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之 间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示,下列判断一定正确的是( ) A. 甲光的频率等于乙光的频率 B. 乙光的波长大于丙光的波长 C. 乙光的光强等于丙光的光强 D. 甲光的光强大于丙光的光强 【答案】AB 【解析】 由图可知,甲乙两光的遏止电压相等,则光电子的最大初动能相等,根据Ekm=hv-W0知,逸出功相等,则甲乙两光的频率相等,故A正确.丙光的遏止电压大于乙光的遏止电压,则丙光照射产生的光电子最大初动能较大,根据Ekm=hv-W0知,丙光的频率较大,则丙光的波长较短,故B错误.由图可知,乙光对应的饱和光电流大于丙光对应的饱和光电流,可知单位时间射到光电管中的光子数比丙光较多,但因丙光的频率较大,则乙光的光强不一定比丙光强,同理可知甲光的光强不一定大于丙光的光强,故CD错误;故选AB. 点睛:该题考查光电效应的实验,解决本题的关键掌握截止电压、截止频率,以及理解光电效应方程eUc=12mvm2=hv−W0;知道光强是单位时间射到单位面积上的光子的能量. 10.下列说法不正确的是 A. 普朗克把能量子引入物理学,正确破除了“能量连续变化”的传统观念 B. 爱因斯坦用光子解释了光电效应的规律,光电效应显示了光的粒子性 C. 汤姆孙发现了电子,并由此提出了原子的核式结构模型 D. 卢瑟福通过a粒子散射实验,提出了原子核的结构模型 【答案】CD 【解析】 普朗克把能量子引入物理学,正确破除了“能量连续变化”的传统观念,选项A正确; 爱因斯坦用光子解释了光电效应的规律,光电效应显示了光的粒子性,选项B正确; 汤姆孙发现了电子,卢瑟福提出了原子的核式结构模型,选项C错误;卢瑟福通过a 粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型,选项D错误;此题选择错误的选项,故选CD. 11.氢原子能级如图所示,当氢原子从 n=3 跃迁到 n=2 的能级时,辐射出光在真空中的 波长为 l 。以下判断正确的是( ) A. 氢原子从 n=2 跃迁到 n=1 的能级时,辐射出光在真空中的波长小于l B. 用真空中波长为 527λ的光照射,可使氢原子从 n=1 跃迁到 n=2 的能级 C. 一群处于 n=4 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 6 种谱线 D. 用真空中波长为l的光照射,不能使氢原子从 n=2 跃迁到 n=3 的能级 【答案】ABC 【解析】 因氢原子1和2之间的能力差大于2和3间的能级差,则从 n=2 跃迁到 n=1 的能级时,辐射光子的能量大于氢原子从 n=3 跃迁到 n=2 的能级时辐射出光子的能量,则氢原子从 n=2 跃迁到 n=1 的能级时,辐射出光在真空中的波长小于l ,选项A正确; 由能级图可知E3−E2=E132−E122=−5E136=hcλ ;E2−E1=E122−E1=−3E14=27hc5λ,则用真空中波长为 527λ的光照射,可使氢原子从 n=1 跃迁到 n=2 的能级,选项B正确; 一群处于 n=4 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生C42=6种谱线,选项C正确; 因为氢原子从 n=3 跃迁到 n=2 的能级时,辐射出光在真空中的 波长为 l,则用真空中波长为l的光照射,能使氢原子从 n=2 跃迁到 n=3 的能级,选项D错误;故选ABC. 点睛:解决本题的关键掌握波尔理论的要点,知道能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差,且从高能态跃迁到基态时最多产生的谱线数为Cn2. 12.如图所示,倾斜的传送带长度为 L ,与水平面夹角为q ,运转速度为 v ,物体与传送 带之间的动摩擦因数为 m 。若把物体静止置于传送带最高端,它能被传送带运送到最低端,下列关于物体的运动判断正确的是( ) A. 若μ< tanq,无论 L 多长,物体到达 B 点的速度都不会小于v B. 若μ< tanq,无论 L 多长,物体到达 B 点的速度都不会大于 v C. 若μ> tan q,无论 L 多长,物体到达 B 点的速度都不会大于 v D. 若μ> tanq,只要 L 足够长,物体最终做匀速运动 【答案】CD 【解析】 物体刚放到传送带上时,摩擦力向下,物体向下做加速运动,若L较小,物体可能没达到和传送带共速就已经到达底端B,此时物体的速度小于v,选项A错误;若传送带较长,当物体和传送带共速后,由于μ<tanθ,则物体将继续加速,直到到达B端,此时物体到达B端的速度大于v,选项B错误;若μ>tanθ,则当物体和传送带共速后,然后与传送带一起以v的速度到达B端,故选项CD正确;故选CD. 13.如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小球,电梯中有一乘客,在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三。已知 重力加速度 g 取 10 m/s2,由此可判断( ) A. 乘客处于失重状态 B. 电梯可能减速上升,加速度大小为 2.5 m/s2 C. 电梯可能加速下降,加速度大小为 5.0 m/s2 D. 电梯可能减速上升,加速度大小为 7.5 m/s2 【答案】AB 【解析】 电梯静止不动时,小球受力平衡,有mg=kx,电梯运行时弹簧的伸长量比电梯静止时小,说明弹力变小了,根据牛顿第二定律,有mg-34kx=ma,即14mg=ma,a=2.5 m/s2,加速度向下,电梯可能加速下降或减速上升,乘客处于失重状态,选项AB正确,CD错误;故选AB. 点睛:本题关键是对小球受力分析,根据牛顿第二定律判断出小球的加速度方向,由于小球和电梯相对静止,从而得到电梯的加速度,最后判断电梯的超、失重情况. 三、填空与实验题 14.已知小球 b 在小球 a 的正上方,b 与 a 的距离等于 a 到地面的距离。两个小球都水平 抛出,不计空气阻力,要求小球 b 的水平射程是小球 a 的水平射程的 2 倍,则小球 b 的初 速度与小球 a 的初速度的比值为__________。 【答案】2 【解析】 设a抛出的高度为h,射程为x,则b抛出的高度为2h,射程为2x,由平抛知识可得:对a:x=vata,h=12gta2; 对b:2x=vbtb,2h=12gtb2,联立解得:vbva=2 15.将一个质量为 1kg 的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,运动过程中所受阻力大小 恒定,方向与运动方向相反。以竖直向上为正方向,小球上升过程的 v-t 图象如图所示, g 取 10m/s2。则小球落回抛出点的速度为___________________m/s。 【答案】86 【解析】 由速度时间图线可知,小球上升的加速度大小a1=242m/s2=12m/s2, 根据牛顿第二定律得,mg+f=ma1,解得阻力f=ma1-mg=12-10N=2N; 小球下降的加速度:a2=mg−fm=10−21m/s2=8m/s2 小球匀减速直线运动的位移:x=12×2×24m=24m 根据v2=