山西省山西大学附中高三物理上学期诊断试卷（含解析）.doc

2015-2016学年山西大学附中高三（上）诊断物理试卷（9月份） 一、单选题（共6小题，每题5分，共30分，每题只有一个正确答案，答对得5分，错选或不选得0分）1下表给出了一些金属材料的逸出功材料铯钙镁铍钛逸出（1019j）3.04.35.96.26.6现用波长为400nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种？（普朗克常量h=6.61034js，光速c=3.0108m/s）（）a2种b3种c4种d5种2在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴耳末线系若一群氢原子自发跃过时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出不同频率的谱线的条数为（）a3b4c6d83原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子，例如在某种条件下，铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子，已知铬原子的能级公式可简化表示为en=，式中n=1，2，3表示不同能级，a是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是（）abacada4一质点做初速度为零的匀加速直线运动，则此质点在第1个2s内、第2个2s内和第5s内的位移之比为（）a2：5：6b2：8：1c4：12：9d2：2：55汽车刹车后开始做匀减速运动，第1s内和第2s内的位移分别为3m和2m，那么从2s末开始，汽车还能继续向前滑行的最大距离是（）a1.5mb1.25mc1.125md1m6一带电小球由空中某点a无初速度地自由下落，在t秒末速度大小为v1，同时立即加上竖直方向且范围足够大的匀强电场，再经过2t秒小球又回到a点，且速度大小为v2整个过程中不计空气阻力且小球从未落地，则（）av1=v2b2v1=v2c3v1=2v2d5v1=3v2二、多选题（共8小题，每题5分，共40分，全部答对得5分，漏选的得2分，错选或不选得0分）7下列说法正确的是（）a电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性b光的波长越小，光子的能量越小c在放射性元素中掺杂某种稳定元素并大幅度地降低它的温度就可以减小它的半衰期d在、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强8下列说法正确的是（）ath经过6次衰变和4次衰变后成为稳定的原子核pbb核反应方程：be+hec+x，其中的x是正电子c20个u的原子核经过两个半衰期后一定剩下5个udu在中子轰击下生成sr和xe的过程中，原子核中的平均核子质量变小9c发生放射性衰变为n，半衰期约为5700年已知植物存活其间，其体内c与c的比例不变；生命活动结束后，c的比例持续减少现通过测量得知，某古木样品中c的比例正好是现代植物所制样品的四分之一下列说法正确的是（）a该古木的年代距今约为11400年bc、c、c具有相同的中子数cc衰变为n的过程中放出射线d增加样品测量环境的压强将加速c的衰变10用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流i与光电管两极间所加电压u的关系如图则下列叙述正确的是（）a照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大bb光光子能量比a大c极限频率越大的金属材料逸出功越小d在相同时间内，照射到金属板上的a光的光子数大于b光的光子数11一个作匀加速直线运动的物体，先后经过a、b两点时的速度分别是v和7v，ab的距离为x，经过ab的时间是t，则下列判断正确的是（）a经过ab中点的速度是4vb经过ab中间时刻的速度是4vc前时间通过的位移比后时间通过的位移小1.5vtd前位移所需时间是后位移所需时间的2倍12如图所示是一个质点做匀变速直线运动的位置时间（xt）图象中的一段，关于该质点的运动以下说法正确的有（）a质点做的是匀加速直线运动b质点在t=3.5s时的速度等于2m/sc质点在经过图线上p点所对应位置时的速度等于2m/sd质点在第4s内的路程大于2m13甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动，其vt图象如图所示，则（）a甲、乙在t=0到t=ls之间沿同一方向运动b乙在t=0到t=7s之间的位移为零c甲在t=0到t=4s之间做往复运动d甲、乙在t=6s时的加速度方向相同14一个静止的质点，在08s内沿一条直线运动，加速度a随时间t的变化图线如图所示则质点在（）a第1s末速度方向改变b第8s末速度为4m/sc2s内物体的位移为2.5md第8s末回到原出发点三、计算题（共3道，共30分）15如图所示，一直杆ab长l=3.8m，从某处自由下落通过高为d=1m的窗口cd所用时间为0.4s求：直杆ab的下端b是从距窗台c多高处开始下落的？（g取10m/s2）16（10分）（2014秋内蒙古期末）甲、乙两辆汽车沿平直公路同向匀速行驶，甲车在乙车前面，它们之间相距s0=40m，速度均为v0=10m/s某时刻，甲车刹车作匀减速直线运动，加速度大小为5m/s2从此时刻起，求：（1）甲车经过多长时间停止运动？（2）当甲车静止时，甲、乙两辆汽车之间的距离为多大？（3）经多长时间两车相遇？17（12分）（2015秋小店区校级月考）货车a正在该公路上以20m/s的速度匀速行驶，因疲劳驾驶司机注意力不集中，当司机发现正前方有一辆静止的轿车b时，两车距离仅有75m（1）若此时b车立即以2m/s2的加速度启动，通过计算判断：如果a车司机没有刹车，是否会撞上b车；若不相撞，求两车相距最近时的距离；若相撞，求出从a车发现b车开始到撞上b车的时间（2）若a车司机发现b车，立即刹车（不计反应时间）做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2（两车均视为质点），为避免碰撞，在a车刹车的同时，b车立即做匀加速直线运动（不计反应时间），问：b车加速度a2至少多大才能避免事故（这段公路很窄，无法靠边让道）2015-2016学年山西大学附中高三（上）诊断物理试卷（9月份）参考答案与试题解析一、单选题（共6小题，每题5分，共30分，每题只有一个正确答案，答对得5分，错选或不选得0分）1下表给出了一些金属材料的逸出功材料铯钙镁铍钛逸出（1019j）3.04.35.96.26.6现用波长为400nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种？（普朗克常量h=6.61034js，光速c=3.0108m/s）（）a2种b3种c4种d5种考点：光电效应；爱因斯坦光电效应方程 分析：光子能量e=h，只有光子能量大于金属材料的逸出功，才能发生光电效应解答：解：光子能量e=h=4.951019j，故铯和钙能发生光电效应故b、c、d错误，a正确故选a点评：解决本题的关键是掌握光电效应的条件：光子能量大于逸出功2在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴耳末线系若一群氢原子自发跃过时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出不同频率的谱线的条数为（）a3b4c6d8考点：氢原子的能级公式和跃迁 专题：原子的能级结构专题分析：处于较高能级的电子可以向较低的任意能级跃迁，而所有的激发态都是不稳定的，一定会再次向较低能级跃迁，直到到达基态而任意两个能级之间的能级差都不同，故发出的谱线也不同，故会产生条谱线解答：解：氢原子光谱中只有两条巴耳末系，即是从n=3，n=4轨道跃迁到n=2轨道，故电子的较高能级应该是在n=4的能级上然后从n=4向n=3，n=2，n=1跃迁，从n=3向n=2，n=1，从n=2向n=1跃迁，故这群氢原子自发跃迁时最大能发出=6条不同频率的谱线故选：c点评：本题的突破口是电子只能产生两条巴耳末系线，故电子处于n=4的能级，在进行谈论即可3原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子，例如在某种条件下，铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子，已知铬原子的能级公式可简化表示为en=，式中n=1，2，3表示不同能级，a是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是（）abacada考点：氢原子的能级公式和跃迁 专题：原子的能级结构专题分析：根据能级公式算出第1能级和第2能级能量，从而算出原子从2能级向1能级跃迁时释放的能量，而该能量使n=4能级上电子恰好电离后剩余能量即为俄歇电子的动能解答：解：由题意可知n=1能级能量为：e1=a，n=2能级能量为：e2=，从n=2能级跃迁到n=1能级释放的能量为：e=e2e1=n=4能级能量为：e4=，电离需要能量为：e=0e4=所以从n=4能级电离后的动能为：ek=ee=，故bcd错误，a正确故选：a点评：本题考查了原子的能级公式和跃迁，对于该类问题要正确计算原子跃迁时释放或吸收的能量，以及电离能的计算4一质点做初速度为零的匀加速直线运动，则此质点在第1个2s内、第2个2s内和第5s内的位移之比为（）a2：5：6b2：8：1c4：12：9d2：2：5考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系 专题：直线运动规律专题分析：应用初速度为零的匀变速直线运动公式即可求解解答：解：第1个2s内、第2个2s内和第5s内的位移，位移之比为4：12：9故选：c点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷5汽车刹车后开始做匀减速运动，第1s内和第2s内的位移分别为3m和2m，那么从2s末开始，汽车还能继续向前滑行的最大距离是（）a1.5mb1.25mc1.125md1m考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系 专题：直线运动规律专题分析：汽车刹车后开始做匀减速运动，根据第1s内和第2s内的位移分别为3m和2m，分别求出第1s内和第2s内的平均速度，得到汽车在0.5s、1.5s时的瞬时速度，再求出汽车的加速度和初速度，再由位移公式求出从2s末开始，汽车还能继续向前滑行的最大距离解答：解：汽车刹车后做匀减速运动，由平均速度=得到，汽车在第1s内和第2s内的平均速度分别为3m/s和2m/s，则汽车在0.5s、1.5s末时刻的瞬时速度分别为v1=3m/s和v2=2m/s，得a=m/s2=1m/s2由v1=v0+at1，得v0=v1at1=3.5m/s汽车从刹车到停下共运动的时间为t=3.5s，2s末后汽车还运动t=1.5s，由x=|a|t2得x=1.125m故选c点评：本题是运动学基本公式的应用，也可以通过作速度图象进行求解6一带电小球由空中某点a无初速度地自由下落，在t秒末速度大小为v1，同时立即加上竖直方向且范围足够大的匀强电场，再经过2t秒小球又回到a点，且速度大小为v2整个过程中不计空气阻力且小球从未落地，则（）av1=v2b2v1=v2c3v1=2v2d5v1=3v2考点：自由落体运动 专题：自由落体运动专题分析：小球先做自由落体运动，加上匀强电场后小球先向下做匀减速运动，后向上做匀加速运动由运动学公式求出t秒末速度大小，加上电场后小球运动，看成一种匀减速运动，自由落体运动的位移与这个匀减速运动的位移大小相等、方向相反，求的向上的加速度，根据运动学公式即可判断速度关系解答：解：小球先做自由落体运动，后做匀减速运动，两个过程的位移大小相等、方向相反设电场强度大小为e，加电场后小球的加速度大小为a，运动时间为t，取竖直向下方向为正方向，则有：gt2=v2ta（2t）2又v=gt解得：a=，v1=gt故3v1=2v2故选：c点评：本题要分析小球的运动过程，分两段进行研究，采用整体法研究匀减速运动过程，抓住两个过程之间的联系：位移大小相等、方向相反，运用运动学规律进行研究二、多选题（共8小题，每题5分，共40分，全部答对得5分，漏选的得2分，错选或不选得0分）7下列说法正确的是（）a电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性b光的波长越小，光子的能量越小c在放射性元素中掺杂某种稳定元素并大幅度地降低它的温度就可以减小它的半衰期d在、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度 专题：衰变和半衰期专题分析：衍射是波特有的性质，光的波长越小，频率越大，半衰期与外界因素无关，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强，从而即可求解解答：解：a、衍射是波特有的性质，电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性，a正确；b、光的波长越小，频率越大，光子的能量越大，b错误；c、半衰期与外界因素无关，c错误；d、在、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强，d正确；故选：ad点评：本题考查的知识点较多，重点掌握射线的性质，半衰期的特点，注意衍射的原理8下列说法正确的是（）ath经过6次衰变和4次衰变后成为稳定的原子核pbb核反应方程：be+hec+x，其中的x是正电子c20个u的原子核经过两个半衰期后一定剩下5个udu在中子轰击下生成sr和xe的过程中，原子核中的平均核子质量变小考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度 专题：衰变和半衰期专题分析：写出衰变方程，根据原子核经过一次衰变，电荷数减小2，质量数减小4，一次衰变后电荷数增加1，质量数不变，分析求解；半衰期针对大量原子核才有统计意义；原子从一种定态跃迁到另一种定态时，可能辐射出光子，也可能吸收光子解答：解：a、th经过6次衰变和4次衰变后，质量数减小24，而质子数减少8，则成为稳定的原子核，故a正确；b、根据质量数和电荷数守恒知x是中子，故b错误；c、半衰期针对大量原子核才有统计意义，故c错误；d、是裂变反应，原子核中的平均核子质量变小，有质量亏损，以能量的形式释放出来，故d正确；故选：ad点评：考查衰变方程的两数守恒，掌握衰变和衰变的应用，注意半衰期的内涵，理解从高能级向低能级跃迁时，会释放能量，相反，会吸收能量9c发生放射性衰变为n，半衰期约为5700年已知植物存活其间，其体内c与c的比例不变；生命活动结束后，c的比例持续减少现通过测量得知，某古木样品中c的比例正好是现代植物所制样品的四分之一下列说法正确的是（）a该古木的年代距今约为11400年bc、c、c具有相同的中子数cc衰变为n的过程中放出射线d增加样品测量环境的压强将加速c的衰变考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度 专题：衰变和半衰期专题分析：根据半衰期的物理意义以及剩余质量和总质量之间的关系可正确求解放射元素的半衰期与物理环境以及化学环境无关解答：解：a、设原来614c的质量为m0，衰变后剩余质量为m则有：m=m0（）n，其中n为发生半衰期的次数，由题意可知剩余质量为原来的，故n=2，所以死亡时间为：11400年，故a正确；b、12c、13c、14c具有相同的质子数和不同的中子数故b错误；c、14c衰变为14n的过程中质量数没有变化而核电荷数增加1，所以是其中的一个中子变成了一个质子和一个电子，所以放出射线故c正确；d、放射元素的半衰期与物理环境以及化学环境无关，故d错误故选：ac点评：本题考查了半衰期的计算，要明确公式中各个物理量的含义，理解放射元素的半衰期与物理环境以及化学环境无关注意平时多加练习，加深对公式的理解10用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流i与光电管两极间所加电压u的关系如图则下列叙述正确的是（）a照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大bb光光子能量比a大c极限频率越大的金属材料逸出功越小d在相同时间内，照射到金属板上的a光的光子数大于b光的光子数考点：爱因斯坦光电效应方程 专题：光电效应专题分析：要明确各种单色光的折射率和波长、频率之间的关系：折射率越大则频率越大，波长越小对于本题解题的关键是通过图象判定a、b两种单色光谁的频率大，反向截止电压大的则初动能大，初动能大的则频率高，故b光频率高于a光的逸出功由金属本身决定，与光的极限频率有关解答：解：a、由光电效应方程m=hw0，由题图可得b光照射光电管时反向截止电压大，使其逸出的光电子最大初动能大故a错误；b、由a的分析可得b光照射光电管时反向截止电压大，使其逸出的光电子最大初动能大，所以b的频率大，光子的能量大故b正确；c、根据w=hv0，可知，极限频率越大的金属材料逸出功越大，故c错误；d、由图可知，a光比b光强，因此在相同时间内，照射到金属板上的a光的光子数大于b光的光子数故d正确故选：bd点评：要熟练掌握所学公式，明确各个物理量之间的联系如本题中折射率、临界角、光子能量、最大初动能等都有光的频率有关11一个作匀加速直线运动的物体，先后经过a、b两点时的速度分别是v和7v，ab的距离为x，经过ab的时间是t，则下列判断正确的是（）a经过ab中点的速度是4vb经过ab中间时刻的速度是4vc前时间通过的位移比后时间通过的位移小1.5vtd前位移所需时间是后位移所需时间的2倍考点：匀变速直线运动的速度与位移的关系；匀变速直线运动规律的综合运用 专题：直线运动规律专题分析：根据匀变速直线运动的速度位移公式，联立方程组求出经过中点的速度根据匀变速直线运动的平均速度推论求出中间时刻的瞬时速度结合平均速度推论分析c、d两个选项解答：解：a、根据，联立解得，故a错误b、匀变速运动在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度所以，故b正确c、中间时刻的速度为4v，前时间内的位移，后内的位移，则前时间通过的位移比后时间通过的位移小1.5vt，故c正确d、前位移内所用的时间，后位移内所用的时间，则前位移所需时间是后位移所需时间的2倍故d正确故选：bcd点评：解决本题的关键是掌握匀变速直线运动的公式以及推论，并能灵活运用12如图所示是一个质点做匀变速直线运动的位置时间（xt）图象中的一段，关于该质点的运动以下说法正确的有（）a质点做的是匀加速直线运动b质点在t=3.5s时的速度等于2m/sc质点在经过图线上p点所对应位置时的速度等于2m/sd质点在第4s内的路程大于2m考点：匀变速直线运动的图像 专题：运动学中的图像专题分析：位移时间图线切线的斜率表示瞬时速度，位移与时间的比值表示平均速度图线不是物体运动的轨迹，是位移随时间的变化规律解答：解：a、位移时间图线的切线斜率在增加，则知质点的速度增加，所以该匀变速运动为匀加速直线运动故a正确b、匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则3.5s时的速度等于34s内的平均速度，为 v=2m/s故b正确c、p点的切线斜率大于ab连线的斜率，则p点对应的速度大于2m/s故c错误d、质点在第4s内的路程等于位移的大小，等于2m故d错误故选：ab点评：解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义，知道图线切线斜率表示的含义知道匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度13甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动，其vt图象如图所示，则（）a甲、乙在t=0到t=ls之间沿同一方向运动b乙在t=0到t=7s之间的位移为零c甲在t=0到t=4s之间做往复运动d甲、乙在t=6s时的加速度方向相同考点：匀变速直线运动的图像 专题：压轴题；运动学中的图像专题分析：本题应抓住速度时间图象中速度的正负表示速度的方向，图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移，斜率等于物体的加速度进行分析解答：解：a、在t=0到t=ls之间，甲始终沿正方向运动，而乙先沿负方向运动后沿正方向运动，故a错误；b、根据速度图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移，t轴上方的“面积”表示位移是正值，t轴下方的“面积”表示位移是负值，则知在t=0到t=7s之间乙的位移为零故b正确；c、在t=0到t=4s之间，甲的速度始终为正值，说明甲一直沿正方向做单向直线运动故c错误；d、根据斜率等于物体的加速度知，甲、乙在t=6s时的加速度方向都沿负方向，方向相同故d正确故选：bd点评：本题关键要掌握速度图象的数学意义：图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移，斜率等于物体的加速度进行分析14一个静止的质点，在08s内沿一条直线运动，加速度a随时间t的变化图线如图所示则质点在（）a第1s末速度方向改变b第8s末速度为4m/sc2s内物体的位移为2.5md第8s末回到原出发点考点：匀变速直线运动的图像 专题：运动学中的图像专题分析：根据加速度与时间的关系图线，分析质点速度随时间的变化情况，“面积”等于速度的变化量可求速度的变化量根据在速度时间图象中，由运动学公式求位移和速度解答：解：a、物体在第1 s内从静止开始匀加速运动，第2s内沿原方向做匀减速运动，则1s末速度方向不变，故a错误；b、根据“面积”等于速度的变化量可知，8s末物体的速度v=4（2111）=4m/s故b正确；c、第1s内的位移，1s末的速度v1=at=2m/s，则第2s内的位移，则2s内物体的位移为x=1+1.5=2.5m，故c正确；d、2s末的速度v2=v1+a2t2=211=1m/s，则08s内物体一直沿正方向运动，位移一直增大，8s末不可能回到出发点，故d错误故选：bc点评：解决本题的关键根据加速度时间图线，知道物体做周期性运动，掌握“面积”等于速度的变化量和运动学公式三、计算题（共3道，共30分）15如图所示，一直杆ab长l=3.8m，从某处自由下落通过高为d=1m的窗口cd所用时间为0.4s求：直杆ab的下端b是从距窗台c多高处开始下落的？（g取10m/s2）考点：自由落体运动 专题：自由落体运动专题分析：自由落体运动是初速度为零的加速度为g的匀加速直线运动直杆ab下端到达窗台c的位移为h，根据位移公式列出h与所用时间的关系式直杆ab上端到达窗口下沿的位移为h+d+l，再列出其与所用时间的表达式，再联立求解h解答：解：直杆ab的下端b自由下落到c所用的时间为t，h+d+l=联立式代入数据可得：h=5m 答：直杆ab的下端b是从距窗台c5m处开始下落的点评：自由落体运动是特殊的匀变速运动，匀变速运动的规律同样适用本题关键是选择研究的过程16（10分）（2014秋内蒙古期末）甲、乙两辆汽车沿平直公路同向匀速行驶，甲车在乙车前面，它们之间相距s0=40m，速度均为v0=10m/s某时刻，甲车刹车作匀减速直线运动，加速度大小为5m/s2从此时刻起，求：（1）甲车经过多长时间停止运动？（2）当甲车静止时，甲、乙两辆汽车之间的距离为多大？（3）经多长时间两车相遇？考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀速直线运动及其公式、图像 专题：追及、相遇问题分析：（1）根据匀变速直线运动的速度时间公式求解（2）分别求出甲车停止时，两车的位移，然后根据位移关系求出两车的距离（3）已求出甲车停止的时间，再去求出停止后还需多长时间追上，两个时间之和即是所求的时间，解答：解：（1）由v=v0+at，甲车停止运动的时间t1=2s 故甲车经过2s停止运动（2）时间t1内，甲车的位移x甲=10m 乙车的位移x乙=v0t