2022届高考物理一轮复习章末滚动验收9磁场含解析新人教版202103181121.doc
2022届高考物理一轮复习章末滚动验收含解析打包14套新人教版
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2022届高考物理一轮复习章末滚动验收含解析打包14套新人教版,2022,高考,物理,一轮,复习,滚动,验收,解析,打包,14,新人
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章末滚动验收(十)(时间：45分钟)一、单项选择题1.(2020安阳月考)如图所示，同种材料的、均匀的金属丝做成边长之比为12的甲、乙两单匝正方形线圈，已知两线圈的质量相同。现分别把甲、乙线圈以相同的速率匀速拉出磁场，则下列说法正确的是()a甲、乙两线圈的热量之比为12b甲、乙两线圈的电荷量之比为14c甲、乙两线圈的电流之比为12d甲、乙两线圈的热功率之比为21a设线圈的边长为l，金属丝的横截面积为s，密度为1，电阻率为2。则根据题意有：质量为m41ls，电阻为r2，由于l甲l乙12，m甲m乙，可得s甲s乙21，r甲r乙14，根据i可知甲、乙两线圈的电流之比i甲i乙21，故c错误；根据qi2rti2r，可知甲、乙两线圈的热量之比q甲q乙12，故a正确；通过线圈的电荷量qit，可知甲、乙两线圈的电荷量之比q甲q乙11，故b错误；由pi2r知甲、乙两线圈的热功率之比p甲p乙11，故d错误。2.(2020宿迁模拟)如图所示，光滑水平杆上套一导体圆环，条形磁铁平行于水平杆固定放置，t0时刻，导体环在磁铁左侧o点获得一个向右的初速度，经过时间t0停在磁铁右侧o1点，o、o1两点间距离为x0，且两点关于磁铁左右对称。上述过程中，下列描述穿过导体环的磁通量、导体环所受安培力f随位移x变化的关系图线，以及速度v、电流i随时间t变化的关系图线可能正确的是()abcdd根据条形磁铁磁场的对称性，导体环在o和o1的磁通量是一样的，等大同向，故a错误；根据楞次定律，导体环受到的阻力一直与速度方向相反，故受力一直向左，不存在力反向的情况，故b错误；导体环在oo1中点的磁通量变化率为0，故在该点受安培力大小为0，图中速度无斜率为0点，故c错误；开始导体环靠近磁极磁通量增加，磁通量变化率可能会增加，故电流增大，之后磁通量变化率会变小故电流会减小；过了oo1中点磁通量减少，因此产生电流反向，磁通量变化率可能继续增加，故电流反向增大，靠近o1时随着速度减小磁通量变化率逐渐减至0，电流也逐渐减小到0，故d正确。3(2020日照调研)如图所示的甲、乙、丙图中，mn、pq是固定在同一水平面内足够长的平行金属导轨。导体棒ab垂直放在导轨上，导轨都处于垂直水平面向下的匀强磁场中。导体棒和导轨间接触良好且摩擦不计，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，甲图中的电容器c原来不带电。今给导体棒ab一个向右的初速度v0，在甲、乙、丙图中导体棒ab在磁场中的最终运动状态是()甲乙丙a甲、丙中，棒ab最终将以相同速度做匀速运动；乙中ab棒最终静止b甲、丙中，棒ab最终将以不同速度做匀速运动；乙中ab棒最终静止c甲、乙、丙中，棒ab最终均做匀速运动d甲、乙、丙中，棒ab最终都静止b图甲中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电，当电容器c极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时，电路中没有电流，ab棒不受安培力，向右做匀速运动；图乙中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流，通过电阻r转化为内能，ab棒速度减小，当ab棒的动能全部转化为内能时，ab棒静止；图丙中，导体棒先受到向左的安培力作用向右做减速运动，速度减为零后再在安培力作用下向左做加速运动，当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势相等时，电路中没有电流，ab棒向左做匀速运动，故b正确。4如图甲所示，圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接，线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场，磁感应强度b随时间t变化的关系如图乙所示(以图甲所示方向为正方向)，t0时刻，平行板电容器间一带正电的粒子(重力不计)由静止释放，假设粒子运动过程中未碰到极板，不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响，下列粒子在板间运动的速度图象和位移图象(以向上为正方向)中，正确的是()甲乙abcdc在0t内，磁场均匀增大，由楞次定律可知，电容器的下极板带正电，上极板带负电，粒子所受电场力方向向上，大小不变，故粒子向上做匀加速直线运动，即vat，xat2；在tt内，电容器的下极板带负电，上极板带正电，粒子所受电场力方向向下，大小不变，故粒子向上做匀减速直线运动至速度为零，再反向做匀加速直线运动；在tt内，电容器的下极板带正电，上极板带负电，粒子所受电场力方向向上，大小不变，故粒子向下做匀减速直线运动，直到速度变为零，回到初始位置，故选项c正确，a、b、d错误。5.如图所示，m点是位于圆形匀强磁场边界的一个粒子源，可以沿纸面向磁场内各个方向射出带电荷量为q、质量为m、速度大小相同的粒子。已知磁场的方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为b，所有粒子射出磁场边界的位置均处于边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的。不计粒子的重力及粒子间的相互作用，则粒子速度的大小和在磁场中运动最长的时间分别为()av，tbv，tcv，tdv，tc所有粒子的速度大小相同，因此在磁场中做圆周运动的半径大小相同，由于所有粒子射出边界的位置均处于磁场边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆形磁场周长的，则最远出射点离m点的距离为粒子做圆周运动轨迹的直径2r，由几何关系可知，rrcos 30r，由qvbm，解得v，因为粒子是从m点沿纸面向磁场内各个方向射入，取最靠近切线方向的粒子，在磁场中近似做完整一个圆周，其运动的时间最长，即t，故c正确，a、b、d错误。二、多项选择题6.如图所示，电路中a和b是两个完全相同的小灯泡，l是一个自感系数很大、直流电阻为零的电感线圈，c是电容很大的电容器。当s闭合与断开时，对a、b的发光情况判断正确的是()as闭合时，a立即亮，然后逐渐熄灭bs闭合时，b立即亮，然后逐渐熄灭cs闭合足够长时间后，b发光而a不发光ds闭合足够长时间后再断开，b立即熄灭而a逐渐熄灭ac当开关刚闭合时，电容器对电流的阻碍作用小，线圈对电流的阻碍作用大，c和b组成的电路分压作用小，a、l组成的电路分压作用大，a灯较亮。当开关闭合足够长的时间后，电容器充电完成，线圈中电流为直流电，而其直流电阻很小，b灯较亮，a灯被短路，不发光；开关断开瞬间，电容器和b组成的回路中，电容器放电，b灯逐渐变暗，a灯和线圈组成的回路中，线圈充当电源，a灯变亮，然后逐渐熄灭，选项a、c正确。7.(2020湖北省部分重点中学联考)如图所示，在水平面(纸面)内有三根相同的金属棒ab、ac和mn，其中ab、ac在a点接触，构成“v”字形导轨。导轨所在空间存在垂直于纸面的匀强磁场。用力使mn从a点由静止开始做匀加速直线运动，运动中mn始终与bac的角平分线垂直且和导轨保持良好接触，mn与ab、ac的交点分别为p、q。关于回路中的电流i及p、q间的电压绝对值u与时间t的关系图线，下列可能正确的是()abcdac设bac2，导体单位长度的电阻为r，金属棒的加速度为a，则经时间t，导体切割磁感线的有效长度l2at2tan at2tan ，电动势eblatba2t3tan ；回路的电流：itt，故选项a正确，b错误；p、q间的电压绝对值uirt3，故选项c正确，d错误。8.如图所示，间距为l的光滑平行金属导轨平面与水平面之间的夹角30，导轨电阻不计。正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度为b，方向垂直于导轨平面向上。甲、乙两金属杆电阻相同、质量均为m，垂直于导轨放置。起初甲金属杆位于磁场上边界ab处，乙位于甲的上方，与甲间距也为l。现将两金属杆同时由静止释放，从此刻起，对甲金属杆施加沿导轨的拉力，使其始终以大小为ag的加速度向下匀加速运动。已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是()a每根金属杆的电阻rb甲金属杆在磁场区域运动过程中，拉力对杆做的功在数值上等于电路中产生的焦耳热c乙金属杆在磁场区域运动过程中，安培力的功率是pmgd从乙金属杆进入磁场直至其离开磁场过程中，回路中通过的电荷量为qab乙金属杆进入磁场前的加速度为agsin 30g，可见其加速度与甲的加速度相同，甲、乙两杆均做匀加速运动，运动情况完全相同，所以当乙进入磁场时，甲刚出磁场，乙进入磁场时：v，由于乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，受力平衡有：mgsin ，故r，故a正确；甲金属杆在磁场区域运动过程中，根据动能定理得：wfw安mglsin mv2；对于乙杆，由动能定理得：mglsin mv2；由两式对比可得：wfw安，即外力做功等于甲杆克服安培力做功，而甲杆克服安培力做功等于电路中产生的焦耳热，故拉力对杆做的功在数值上等于电路中产生的焦耳热，故b正确；乙金属杆在磁场区域中匀速运动，安培力的功率大小等于重力的功率，为pmgsin vmg，故c错误；乙金属杆进入磁场直至出磁场过程中回路中通过的电荷量为qit，由上知：r，联立得：q，故d错误。三、非选择题9(2020河南名校联盟质检)相距l1.5 m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m11 kg的金属棒ab和质量为m20.27 kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为0.75，两棒总电阻为1.8 ，导轨电阻不计。ab棒在方向竖直向上，大小按图所示规律变化的外力f作用下，从静止开始，沿导轨匀加速运动，同时cd棒也由静止释放。(g10 m/s2)甲乙丙(1)求出磁感应强度b的大小和ab棒加速度大小；(2)已知在2 s内外力f做功40 j，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；(3)判断cd棒将做怎样的运动，求出cd棒达到最大速度所需的时间t0，并在图中定性画出cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图象。解析(1)经过时间t，金属棒ab的速率为：vat此时，回路中的感应电流为i对金属棒ab，由牛顿第二定律得fbilm1gm1a由以上各式整理得：fm1am1g在图线上取两点：t10，f111 n；t22 s，f214.6 n代入上式得：a1 m/s2b1.2 t。(2)在2 s末金属棒ab的速率为vtat所发生的位移为sat2由动能定理得wfm1gsw安m1v又qw安联立以上方程，解得qwfm1gsm1v18 j。(3)cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大；后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动。当cd棒速度达到最大时，有m2gfn又fnf安，f安bil，i，vmat0整理并代入数据解得t02 sfcd随时间变化的图象如图所示。答案(1)1.2 t1 m/s2(2)18 j(3)见解析10.(2020四川内江二诊)如图所示，两光滑平行金属导轨abcd、dcba，aa之间接一阻值为r的定值电阻，dd之间处于断开状态，abba部分为处于水平面内，且abbbbaaal，bcdbcd部分为处于倾角为的斜面内，bccddddccbbbl。abba区域存在一竖直向下的磁场b1，其大小随时间的变化规律为b1kt(k为大于零的常数)；cddc区域存在一垂直于斜面向上的大小恒为b2的磁场。一阻值为r、质量为m的导体棒mn垂直于导轨从bb处由静止释放。不计导轨的电阻，重力加速度为g。求：(1)导体棒mn到达cc前瞬间，电阻r上消耗的电功率；(2)导体棒mn从bb到达cc的过程中，通过电阻r的电荷量；(3)若导体棒mn到达cc立即减速，到达dd时合力恰好为零，求导体棒mn从cc到dd运动的时间。解析(1)因磁场b1随时间的变化规律为b1kt，所以k，abba所组成回路产生的感应电动势为el2kl2流过电阻r的电流为i电阻r消耗的功率为pri2r联立以上各式求得pr。(2)电阻r的电荷量为qt其中i根据牛顿第二定律有mgsin ma导体棒从mn从bb到达cc中，通过的位移为lat2联立解得：q。(3)根据(2)问，求得导体棒到达cc时的速度为：v到达dd时合力为0，则有b2lmgsin 解得v导体棒mn从cc到达dd过程中，运用动量定理有b2ltmgtsin mv(mv)从cc到达dd过程中，流过导体棒mn的电荷量为：qtqt联立以上式子，求得t。答案(1)(2)(3)- 9 -章末滚动验收(十一)(时间：45分钟)一、单项选择题1.一理想变压器原、副线圈匝数比为n1n221，原线圈中接有定值电阻r，副线圈中并联有两个阻值也为r的定值电阻，如图所示。原线圈电路接有电压为u的交流电源，则副线圈的输出电压为()a b c db本题考查原线圈含负载的理想变压器问题。由闭合电路欧姆定律得，通过副线圈的电流i2，由得，u12u2，由得，i1i2，对原线圈所在电路，有ui1ru1，由以上各式解得u2，选项b正确，选项a、c、d错误。2如图甲所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1n2112，保险丝r1的电阻为2 。若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，要求通过保险丝的电流(有效值)不超过5 a，加在电容器两极板的电压不超过50 v，则滑动变阻器接入电路的阻值可以为()甲乙a5 b10 c16 d20 b本题考查正弦式交变电流的电压变化图象、理想变压器的规律及电路的动态分析。根据图象可知变压器原线圈接入的交流电的有效值为u1220 v，根据理想变压器的电压比等于匝数比，可得变压器的输出电压u2u140 v，通过保险丝的最大电流为5 a，由欧姆定律可得i2，解得滑动变阻器接入电路的最小阻值为6 ，且电容器两极板的电压不超过50 v，有ucr250 v，解得r215.2 ，故b正确。3.如图所示电路，电阻r1与电阻r2串联接在交变电源上，且r1r210 ，正弦交流电的表达式为u20sin 100t(v)，r1和理想二极管d(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)并联，则r2上的电功率为()a10 wb15 w c25 wd30 wc由题图可知，当电流从a流入时，r1被短路，则此时r2上电压有效值为：u220 v，当电流从b流入时，r1、r2串联，则r2两端电压有效值为u210 v，设在一个周期内r2两端的电压有效值为u，则t，解得：u5 v，则有：p w25 w。4某住宅小区的应急供电系统由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成，发电机中矩形线圈电阻不计，它可绕轴oo在磁感应强度为b的匀强磁场中以角速度匀速转动。降压变压器副线圈上的滑动触头p上下移动时可改变输出电压，r0表示输电线电阻。下列判断正确的是()a若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值最大b当用户数目增多时，为使用户电压保持不变，滑动触头p应向下滑动c若滑动触头p向下滑动，流过r0的电流将减小d若发电机线圈的转速减为原来的，用户获得的功率也将减为原来的b本题考查交变电流的产生与理想变压器的综合。若发电机线圈某时刻处于题图位置，此时穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，变压器原线圈的电流瞬时值为零，故a错误；当用户数目增多时，用电量增加，导线上的电压损失变大，用户得到的电压减小，为使用户电压保持不变，滑动触头p应向下滑动，增大副线圈匝数，提高输出电压，故b正确；若滑动触头p向下滑动，副线圈的输出电压增大，但流过r0的电流是由用户和r0共同决定的，在用户不变的情况下，流过r0的电流将增大，故c错误；若线圈从中性面开始计时，发电机产生感应电动势的表达式为enbssin t，2n，若发电机线圈的转速减为原来的，感应电动势的最大值emnbs将减为原来的，变压器原线圈两端的电压将减为原来的，副线圈的输出电压u也将减为原来的，用户获得的功率为p用iui2r0，p用是由变压器的输出功率和输电线损耗的功率共同决定的，故d错误。5如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2554，原线圈电路接有交流电流表a1，副线圈电路接有交流电压表v、交流电流表a2、滑动变阻器r等，所有电表都是理想电表，二极管d正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡l的阻值恒定。原线圈接入的交变电压的变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是()甲乙a交流电压表v的示数为45.2 vb灯泡l两端电压的有效值为32 vc当滑动变阻器的触头p向下滑动时，电流表a1、a2示数均增大d由图乙可知产生该交变电压的交流发电机转子的角速度为100 rad/sc本题考查含二极管的理想变压器问题。由题图乙可知，原线圈输入电压的有效值为440 v，根据可得副线圈两端电压为32 v，交流电压表v的示数为有效值，即为32 v，选项a错误；设灯泡l两端电压的有效值为u，灯泡的阻值为r，交变电流的周期为t，由于二极管的单向导电性，一个周期内灯泡只有半个周期工作，根据交变电流有效值的定义有t，解得u16 v，选项b错误；当滑动变阻器的触头p向下滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则由欧姆定律可知，电流表a2示数增大，由，可知电流表a1示数也增大，选项c正确；由题图乙可知交变电压的周期t0.02 s，100 rad/s，选项d错误。6如图甲所示，光滑平行金属导轨mn、pq所在平面与水平面成角，m、p两端接一电阻r，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。t0时对金属棒施加一平行于导轨的外力f，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为r，导轨电阻忽略不计。已知通过电阻r的感应电流i随时间t变化的关系如图乙所示。下列关于棒运动速度v、外力f、通过r的电荷量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间t变化的图象正确的是()甲乙abcdb本题考查单杆切割模型的图象问题。根据题图乙所示的it图象可知ikt，其中k为比例系数，又eblv，i，故v，vt图象是一条过原点且斜率大于零的直线，说明金属棒做的是初速度为零的匀加速直线运动，即vat，故a错误；由a项知ekt(rr)，而e，所以有kt(rr)，t图象是一条过原点且斜率大于零的直线，故b正确；对金属棒由牛顿第二定律有fbilmgsin ma，故fmamgsin ，可见ft图象是一条斜率大于零且纵截距大于零的直线，故c错误；qtt2，qt图象是一条开口向上的抛物线，故d错误。二、多项选择题7如图为某小型电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器t1和降压变压器t2向用户供电，已知输电线的总电阻r10 ，降压变压器t2的原、副线圈匝数之比为101，副线圈与纯电阻用电器组成闭合电路，用电器电阻r022 。若t1、t2均为理想变压器，t2的副线圈两端电压表达式为u220sin 100t(v)，下列说法正确的是()a发电机中的电流频率为100 hzb理想电流表示数为10 ac升压变压器的输入功率为2 200 wd当用电器的电阻r0减小时，发电机的输出功率增大bd本题考查远距离输电问题。由u220sin 100t(v)可知，副线圈两端的电压有效值u2220 v，100 rad/s，频率f50 hz，变压器只能改变交流电的电压和电流，不能改变周期和频率，所以发电机中的电流频率也是50 hz，故a错误；通过用电器的电流有效值i a10 a，故b正确；根据变压器的规律可知，对t2有，则t2原线圈两端的电压u110u22 200 v，又，输电电流i1 a，t1副线圈两端电压uu1ir2 200 v110 v2 210 v，理想变压器输入功率与输出功率相等，pui2 2101 w2 210 w，故c错误；由p可知，若用电器阻值减小，其消耗功率增大，同时t2副线圈电流增大，则输电线上电流也增大，r的功率增大，发电机的输出功率也将增大，故d正确。8图甲中的变压器为理想变压器，原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为101，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦交流电，电阻r1r2r320 ，与电容器c连接成如图甲所示的电路，其中电容器的击穿电压为8 v，电表均为理想交流电表，开关s处于断开状态，则()甲乙a电压表的读数为10 vb电流表的读数为0.05 ac电阻r2上消耗的功率为2.5 wd若闭合开关s，电容器不会被击穿cd本题考查含容电路的动态分析。开关s断开时，副线圈为r1和r2串联，电压表测量r2的电压，由题图乙可知原线圈电压有效值为100 v，所以副线圈电压有效值为10 v，则电压表的读数是r2两端的电压为5 v7.07 v，故a错误；由a的分析可知，副线圈电流有效值为i2 a0.25 a，所以原线圈电流表读数为i1i20.025 a，故b错误；电阻r2上消耗的功率为pir2(0.25)220 w2.5 w，故c正确；开关s闭合时，r1与r3并联后和r2串联，电容器的电压为并联部分的电压，并联部分电阻为r并10 ，所以并联部分的电压有效值为ucu210 v v，最大值为 v vt0)穿过回路的总磁通量的表达式(用含有t0及t的字母表示)；(3)根据题目提供的数据及相关条件，确定t0的数值解析(1)在磁场中运动时，因为at0)穿过回路的总磁通量为kt2sb0l代入数据得3t0t4t(wb)。(3)考虑到回路中的感应电动势大小及感应电流的方向，由法拉第电磁感应定律得e3t0由闭合电路欧姆定律得eir代入数据解得t00.5 s。答案(1)0.3 a，方向m到n(2)3t0t4t(wb)(3)0.5 s- 8 -章末滚动验收(十二)(时间：40分钟)一、单项选择题1下列四幅图的有关说法中正确的是()(1)(2)(3)(4)a图(1)中的粒子散射实验说明了原子核是由质子与中子组成b图(2)中若改用绿光照射，验电器金属指针一定不会张开c图(3)是氢原子能级图，一群氢原子处于n4的激发态，最多能辐射6种不同频率的光子d图(4)中原子核c、b结合成a时会有质量亏损，要释放能量c本题考查粒子散射，光电效应，氢原子能级、结合能等。粒子散射实验说明了原子具有核式结构，故a错误；用紫光照射金属板时能产生光电效应，改用绿光照射，若仍能达到金属的截止频率，金属板也会产生光电效应，验电器金属指针会张开，故b错误；一群氢原子处于n4的激发态，最多能辐射6种不同频率的光子，故c正确；原子核c、b结合成a时，核子平均质量增大，原子核总质量增大，要吸收能量，故d错误。2下列叙述中不正确的是()a衰变方程puxhe，x原子核含有124个中子b同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与照射光的频率呈线性关系c一块纯净的放射性元素矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量剩下一半d按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量增大了c本题考查衰变方程遵循的规律、光电效应的规律、半衰期及玻尔的原子理论。由核反应方程电荷数守恒和质量数恒可知a正确；由ekhw0可知同种金属产生光电效应时光电子的最大初动能与照射光的频率呈线性关系，故b正确；一块纯净的放射性元素矿石，经过一个半衰期以后，它剩下的总质量大于原来的一半，衰变的生成物也有质量，故c错误；按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，库仑力做负功，电子动能减小，由于跃迁时吸收了能量，原子的总能量增大，故d正确；本题选不正确的选项，故选c。3已知钙和钾的截止频率分别为7.731014 hz和5.441014 hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，下列说法正确的是()a钙的逸出功大于钾的逸出功b钙逸出的光电子的最大初动能大于钾逸出的光电子的最大初动能c比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钾逸出的光电子波长较长d比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的动量a本题考查光电效应方程的应用。由爱因斯坦光电效应方程知，逸出功w0h0，因为钙的截止频率大于钾的截止频率，故钙的逸出功大于钾的逸出功，选项a正确；由ekhw0知，钙逸出的光电子的最大初动能小于钾逸出的光电子的最大初动能，选项b错误；由和p22mek知，钾逸出的光电子的波长较短，选项c错误；由p22mek知钾逸出的光电子具有较大的动量，选项d错误。4一静止的铀核放出一个粒子后衰变成钍核，衰变方程为uthhe。下列说法正确的是()a衰变后钍核的动能等于粒子的动能b衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小c铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间d衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量b本题考查衰变与力学的结合。根据动量守恒定律可知，生成的钍核的动量与粒子的动量等大反向，选项b正确；根据ek可知，衰变后钍核的动能小于粒子的动能，选项a错误；铀核的半衰期等于一半数量的铀核衰变需要的时间，而放出一个粒子所经历的时间是一个原子核衰变的时间，故两者不相等，选项c错误；由于该反应放出能量，由质能方程可知有质量亏损，则衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，选项d错误。514c衰变为14n，半衰期约为5 700年。已知植物存活期间，其体内14 c与12 c的比例不变；生命活动结束后，14 c的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中14 c的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是()a增加样品测量环境的温度能改变14c的衰变速度b12c、13c、14c具有相同的中子数c14c衰变为14n的过程中放出的电子为原子核外的电子d该古木的年代距今约为5 700年d本题考查对同位素、半衰期的理解。半衰期只与原子核的内部结构有关，与温度无关，选项a错误；12c、13c、14c具有相同的质子数，中子数不同，选项b错误；14c衰变为14n的过程中，原子核中的中子转化为一个质子和一个电子从而释放出电子，选项c错误；由mm0知，该古木的年代距今约为5 700年，选项d正确。6.如图所示为氢原子能级的示意图，下列有关说法正确的是()a处于基态的氢原子吸收10.5 ev的光子后能跃迁至n2能级b大量处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种不同频率的光c若用从n3能级跃迁到n2能级辐射出的光照射某金属时恰好发生光电效应，则用从n4能级跃迁到n3能级辐射出的光照射该金属时一定能发生光电效应d用n4能级跃迁到n1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 ev的金属铂产生的光电子的最大初动能为6.41 evd本题考查氢原子能级跃迁。处于基态的氢原子吸收10.2 ev的光子后能跃迁至n2能级，故a错误；大量处于n4能级的氢原子最多可以辐射出c6种频率的光，故b错误；从n3能级跃迁到n2能级辐射出的光的能量值大于从n4能级跃迁到n3能级辐射出的光的能量值，用从n3能级跃迁到n2能级辐射出的光照射某金属时恰好发生光电效应，则用从n4能级跃迁到n3能级辐射出的光照射该金属时一定不能发生光电效应，故c错误；处于n4能级的氢原子跃迁到n1能级辐射出的光的能量为ee4e112.75 ev，根据光电效应方程，照射逸出功为6.34 ev的金属铂产生的光电子的最大初动能为ekew06.41 ev，故d正确。7.研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为的光照射光电管阴极k时，有光电子产生。由于光电管k、a间加的是反向电压(k极比a极电势高)，光电子从阴极k发射后将向阳极a做减速运动，光电流由图中电流计g测出，反向电压u由电压表v测出，当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为遏止电压uc。若改变入射光的频率，遏止电压也会改变，在下列关于遏止电压uc与入射光频率的关系图象中正确的是()abcdc本题考查遏止电压与入射光频率的关系图象。由光电效应方程知eucekmhw0，所以uc，图象c正确。8.如图所示，一半径为l的导体圆环位于纸面内，o点为圆心。环内两个圆心角为90且关于o点中心对称的扇形区域内，分布有匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为b，方向相反且均与纸面垂直。导体杆om可绕o点转动，m端通过滑动触点与圆环良好接触，在圆心o和圆环间连有电阻r，不计圆环和导体杆的电阻，当杆om以恒定角速度逆时针转动时，理想电流表a的示数为()a b c da当导体杆om在无磁场区域转动时，没有感应电动势，故没有电流；当导体杆om在其中一个有磁场的区域转动时，导体杆om切割磁感线产生的感应电动势为ebl2，感应电流为i1；当导体杆om在另一个有磁场的区域转动时，产生的感应电流为i2，方向与感应电流i1的方向相反。故导体杆om旋转一周产生的电流的变化情况如图所示。设电流的有效值为i有效，则irt2rt，解得i有效，选项a正确。9如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射光子，用这些光照射逸出功为1.90 ev的金属铯，下列说法正确的是()a这群氢原子最多能发出6种不同频率的光，其中从n4能级跃迁到n3能级所发出的光波长最长b这群氢原子发出的光子均能使金属铯发生光电效应c金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为12.75 evd金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为10.19 eva本题考查氢原子能级与光电效应的内容。大量处于n4能级的氢原子向低能级跃迁可以辐射c6种频率的光子，从n4能级跃迁到n3能级辐射的光子能量最小，频率最低，波长最长，a正确；从n4能级跃迁到n3能级和从n3能级跃迁到n2能级辐射的两种频率的光子能量均小于金属铯的逸出功，不能使金属铯发生光电效应，b错误；从n4能级跃迁到n1能级辐射出的光子能量最大，ehe4e112.75 ev，该光子照射到金属铯表面时逸出的光电子的初动能最大，为ekmhw010.85 ev，c、d均错误。10(2020成都七中阶段性测试)真空中一个静止的镭原子核ra经一次衰变后变成一个新核rn，衰变方程为rarnhe，下列说法正确的是()a衰变后rn核的动量与粒子的动量相同b衰变后rn核的质量与粒子的质量之和等于衰变前镭核ra的质量c若镭元素的半衰期为，则经过时间，8个ra核中有4个已经发生了衰变d若镭元素的半衰期为，则经过时间2，2 kg的ra核中有1.5 kg发生了衰变d衰变前，镭原子核ra的动量为零，根据动量守恒定律可知，衰变后rn与粒子的动量大小相等，方向相反，所以二者动量不同，故选项a错误；镭核衰变的过程中，存在质量亏损，导致衰变后rn核的质量与粒子的质量之和小于衰变前镭核ra的质量，故选项b错误；少量放射性元素的衰变是一个随机事件，对于8个放射性元素，无法准确预测其衰变的个数，故选项c错误；2 kg的ra核衰变，符合统计规律，则经过2的时间，有1.5 kg发生衰变，故选项d正确。二、多项选择题111885年，巴耳末对当时已知的在可见光区的四条谱线h、h、h、h做了分析，发现这些谱线的波长均满足公式r(m3,4,5)，式中r为里德伯常量。已知h、h、h、h分别是氢原子从量子数为3、4、5、6的能级向量子数为2的能级跃迁时发出的光谱线。玻尔理论能够很好地解释巴耳末公式。已知氢原子的能级公式为em(n1,2,3)，e113.6 ev，普朗克常量为h，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是()a里德伯常量b里德伯常量r的单位为mc辐射h时，氢原子电势能的减少量等于电子动能的增加量d若h、h都能使同一金属发生光电效应，用h照射时逸出的光电子的最大初动能要大些ad本题考查对玻尔理论的理解。由hh|e1|可得，a项正确；从巴耳末公式可以得出里德伯常量r的单位为m1，b项错误；h是氢原子从量子数为4的能级向量子数为2的能级跃迁时发出的光谱线，电场力对电子做正功，电子的动能增加，氢原子的电势能减少，原子的能量减少，所以氢原子电势能的减少量大于电子动能的增加量，c项错误；由题意可知，h比h的频率高，辐射出的光子能量大，由ekhw0知d项正确。12.如图所示，半径为r的圆内有方向与xoy平面平行的匀强电场，在坐标原点o固定了一个u核放射源，发生衰变后生成了th核。现假定粒子以相同的速率v向各个方向射出，圆形边界上的各处均有粒子到达，其中到达p点的粒子速度恰好为零，op与x轴的夹角为45。只考虑匀强电场对粒子的作用力，不计其他作用力，已知质子的质量为m、电荷量为e，则下列说法正确的是()au核的衰变方程是uthheb电场强度的大小为ca、o两点间的电势差为d到达c点的粒子的电势能比到达b点的粒子的电势能大ac本题考查原子物理与电场的结合。 u核的衰变方程是uthhe，选项a正确；由题意可知，到达p点的粒子速度恰好为零，说明匀强电场的方向为平行于op斜向左下方，则粒子从o到p，根据动能定理可知e2er04mv2，则e，选项b错误；根据场强与电势差的关系可知uaoercos 45，选项c正确；由于匀强电场的电场线沿po方向，根据题图可知bc与po垂直，可知bc为一条等势线，则到达c点的粒子的电势能与到达b点的粒子的电势能相等，选项d错误。三、非选择题13某匀强磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度b0.05 t，磁场区域足够大。磁场中某点有一个ra核处于静止状态，某时刻该ra核沿平行纸面的方向放出一个粒子后衰变成rn核。(1)写出上述衰变方程；(2)若衰变后，质量较小的粒子在磁场中做半径为r10 m的匀速圆周运动，已知1 u1.61027 kg，e1.61019 c。求rn核做圆周运动的动能大小。(结果保留两位有效数字)解析本题考查原子物理与磁场、动力学的结合。(1)根据质量数与电荷数守恒，可得衰变方程为rarnhe。(2)衰变过程中释放的粒子在磁场中做匀速圆周运动，半径r10 m，由2evb，解得粒子的速度v，衰变过程中系统动量守恒，rn、he的质量分别为222 u、4 u，由动量守恒定律得222 uv4 uv，解得rn的速度为v，故rn的动能为ek222 uv2，代入数据解得ek3.61014 j。答案(1)rarnhe(2)3.61014 j- 7 -章末滚动验收(十三)(时间：40分钟)一、单项选择题1在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：关于油膜面积的测量方法，下列说法正确的是()a油酸酒精溶液滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面积b油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积c油酸酒精溶液滴入水中后，要立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积d油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能散开，等到状态稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积d油酸酒精溶液滴入水中后，不能立即去量油膜的面积，因为此时油酸溶液还未完全散开，选项a、c错误；也不能用刻度尺去量油膜的面积，应把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积，选项b错误，d正确。2下列说法不正确的是()a在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关b脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液c烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片是单晶体d在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用e在一定温度下，当人们感到潮湿时，水蒸发慢，空气的绝对湿度一定较大e在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关，选项a正确；脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液，选项b正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片的物理性质具有各向异性，云母片是单晶体，选项c正确；在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用，选项d正确；在一定温度下，空气的相对湿度越大，水蒸发越慢，人就感到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝对湿度不一定大，故e错误。3.图为一定质量理想气体的压强p与体积v关系图象，它由状态a经等容过程到状态b，再经等压过程到状态c。设a、b、c状态对应的温度分别为ta、tb、tc，则下列关系式中正确的是()atatb，tbtb，tbtcctatb，tbtcc由状态a到状态b过程中，气体体积不变，由查理定律可知，随压强减小，温度降低，故tatb，a、d项错；由状态b到状态c过程中，气体压强不变，由盖吕萨克定律可知，随体积增大，温度升高，即tb0，假设成立，因此水银不会流出，管中水银面离管口的距离为(520) cm。答案(1)98.4 (2)(520) cm- 6 -章末滚动验收(十四)(时间：40分钟)一、单项选择题1(2020天津高考t3)新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较()a红外线的光子能量比紫外线的大b真空中红外线的波长比紫外线的长c真空中红外线的传播速度比紫外线的大d红外线能发生偏振现象，而紫外线不能b根据电磁波谱可知，红外线的频率小于紫外线的频率，真空中红外线的波长大于紫外线的波长，由光子能量公式可知，红外线光子能量小于紫外线光子能量，选项a错误，b正确；真空中任何光的传播速度都相等，所以真空中红外线的传播速度等于紫外线的传播速度，选项c错误；由于光是横波，都能够发生偏振现象，所以红外线和紫外线都能够发生偏振现象，选项d错误。2(2020山东高考t4)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知x处质点的振动方程为yacos，则tt时刻的波形图正确的是()abcdd根据题述，x处质点的振动方程yacos，t时刻x处质点的位移yacosacos0，再经微小时间t，位移y为正值，可知质点向上运动，根据题述波沿x轴负方向传播，可知t时刻的波形图正确的是d。3.(2020浙江1月高考t12)如图所示，一束光与某材料表面成45角入射，每次反射的光能量为入射光能量的k倍(0k1)。若这束光最终进入材料的能量为入射光能量的(1k2)倍，则该材料折射率至少为()a b c1.5d2a由题意可知最终没有进入该材料的光的能量为入射光能量的k2倍，而这部分光经过了两次反射，第2次折射进入材料的光必定在该材料的右侧界面发生了全反射，作出光路图如图所示，假设光在材料中的折射角为r，则由折射定律n，在右侧界面n，整理可解得n，a正确，b、c、d错误。4如图所示，某均匀介质中有两列简谐横波a和b同时沿x轴正方向传播，在t0时刻两列波的波谷正好在x0处重合，则下列说法正确的是()aa、b的周期之比为53b两列波的传播速度相同ct0时刻x0处质点的振动位移为40 cmdx0处质点的振动始终加强b两列波在同一介质中的传播速度相同，由图可知a3 m，b5 m，由vt可知两列波的周期之比为tatbab35，a错误，b正确；t0时刻x0处质点的振动位移沿y轴负方向，两列波叠加，振动位移为两列波振幅之和，即40 cm，c错误；因为两列波的频率不同，所以两列波的干涉图样不稳定，x0处质点的振动并非始终加强，d错误。二、多项选择题5.彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的。彩虹形成的示意图如图所示，一束白光l由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(a、b是单色光)。下列关于a光与b光的说法中正确的是()a水滴对a光的折射率大于对b光的折射率ba光在水滴中的传播速度小于b光在水滴中的传播速度c用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光的相邻亮条纹间距大于b光的相邻亮条纹间距da、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长ea、b光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b光能够发生全反射，则a光也一定能够发生全反射abe进入水滴时，由折射定律n可知，a光在水滴里的折射角较小，折射率较大，选项a正确；由v可知，a光在水滴里的传播速度较小，选项b正确；由sin c可知，a光的临界角较小，容易发生全反射，选项e正确；a光在水滴里的折射率大，频率大，波长小，由x，a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，选项c错误；在真空中和在水滴中，分别有c0f和vf，则，故a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要短，选项d错误。6某同学用铜线做成一个圆环，然后在肥皂水中浸一下，形成了一层肥皂膜，这位同学用该肥皂膜分别用a光和b光做薄膜干涉实验，发现用a光做实验的亮条纹比用b光做实验的亮条纹多，则()aa光的波长大于b光的波长ba光和b光以相同的入射角射入某种介质，a光的偏折程度大c如果a光能够使某金属发生光电效应，则b光也一定能使该金属发生光电效应da光和b光分别用同一装置做双缝干涉实验，用a光做实验时相邻亮条纹中心的距离小bd根据用肥皂膜做薄膜干涉实验的现象可得，a光的波长小，频率大，故a错误；a光的频率大，对同一介质a光的折射率大于b光的，故b正确；a光能够使某金属发生光电效应，b光不一定能使该金属发生光电效应，故c错误；用同一装置做双缝干涉实验，波长越长，相邻亮条纹间距越大，故d正确。7一列简谐横波沿x轴正方向传播，波传到x1 m处的p点时，p点开始向下振动，以此时为计时起点。已知在t0.4 s时pm间第一次形成图示波形，此时x4 m处的m点正好在波谷。下列说法正确的是()ap点的振动周期为0.4 sbm点开始振动的方向沿y轴正方向c当m点开始振动时，p点正好在波峰d这列波的传播速度是10 m/se在从计时开始的0.4 s内，p点通过的路程为30 cmacd因波刚传到p点时，p点是向下振动的，可知任何一质点的起振方向都沿y轴负方向，故b错；根据“在t0.4 s时pm间第一次形成图示波形”可得出，波动周期为0.4 s，故a对；已知题图时刻，m点正好在波谷，说明m点已振动四分之一周期，将波形向左平移四分之一个波长
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