1、河东区高三学生居家学习自我综合检测物理试卷第卷（本卷共8题，共40分）一、单项选择题（每题5分，共25分。每题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1.下列说法正确的是（）A. 衰变所释放的电子是原子核外电子电离形成的B. 贝克勒尔通过实验发现了中子C. 原子从a能级状态跃迁到b能级状态时吸收波长为1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时发射波长为2的光子，已知12，那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子D. 赫兹首次用实验证实了电磁波的存在【答案】D【解析】【详解】A衰变的本质是原子核内的一个中子释放一个电子变为质子，故A错误；B根据物理学史可知，查德威克通过粒子轰
2、击铍核的实验，发现了中子的存在，故B错误；C光子的能量，由题，则，从a能级状态跃迁到b能级状态时吸收波长为1的光子，原子从b能级状态跃迁到c能级状态时发射波长为2的光子，根据玻尔理论，a能级的能量值大于c能级的能量值所以原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要辐射波长为的光子，故C错误；D根据物理学史可知，赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，故D正确。故选：D。2.如图所示，水平放置的封闭绝热气缸，被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。已知a部分气体为1mol氧气，b部分气体为2 mol氧气，两部分气体温度相等，均可视为理想气体。解除锁定，活塞滑动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时
3、，它们的体积分别为Va、Vb，温度分别为Ta、Tb。下列说法正确的是A. VaVb， TaTbB. VaVb， TaTbC. VaVb， TaTbD. VaVb， TaTb【答案】D【解析】【详解】AB解除锁定前，两部分气体温度相同，体积相同，由可知质量大的部分压强大，即b部分压强大，故活塞左移，平衡时，故A、B错误；CD活塞左移过程中，气体被压缩内能增大，温度增大，b气体向外做功，内能减小，温度减小，平衡时，故C错误，D正确；故选D。3.如图所示，为某静电除尘装置原理图，废气先经过机械过滤装置再进入静电除尘区、图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A
4、、B两点是轨迹与电场线的交点，不考虑尘埃在迁移过程中的相作用和电荷量变化，则以下说法正确的是A. A点电势高于B点电势B. 尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度C. 尘埃在迁移过程中做匀变速运动D. 尘埃在迁移过程中电势能始终在增大【答案】B【解析】沿电场线方向电势降低，由图可知，B点的电势高于A点电势，故A错误；由图可知，A点电场线比B点密集，因此A点的场强大于B点场强，故A点的电场力大于B点的电场力， 则A点的加速度大于B点的加速度，故B正确；放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的故粒子不可能做匀变速运动，故C错误；由图可知，开始速度方向与电场力方向夹角为钝角，电场力做负
5、功，电势能增大；后来变为锐角，电场力做正功，电势能减小；对于全过程而言，根据电势的变化可知，电势能减小，故D错误故选B点睛：本题考查考查分析实际问题工作原理的能力，解题时要明确电场线的分布规律，并且能抓住尘埃的运动方向与电场力方向的关系是解题突破口4.某理想自耦变压器接入电路中示意图如图甲所示，图乙是其输入电压u的变化规律已知滑动触头在图示位置时原、副线圈的匝数比为，电阻下列说法正确的是A. 通过R的交流电的频率为100 HzB. 电流表A2示数为C. 此时变压器的输入功率为22 WD. 将P沿逆时针方向移动一些，电流表A1的示数变小【答案】C【解析】【详解】由图乙可知，该交流电的周期为T=0
6、.02s，其频率为50 Hz，选项A错误；变压器初级输入电压的有效值 ,次级电压：，则电流表A2的示数为，选项B错误；变压器的次级功率为： ，则此时变压器的输入功率为22 W，选项C正确；将P沿逆时针方向移动一些，则次级匝数增加，次级电压变大，则电流表A1的示数变大，选项D错误。故选C.5.如图，两梯形木块M、P（均可看成质点）叠放在水平地面上，M、P之间的接触面倾斜连接M与天花板之间的细绳沿竖直方向关于力的分析，下列说法正确（ ）A. 木块M不可能受二个力作用B. 木块M可能受三个力作用C. 木块M一定受四个力作用D. 地面可能受到水平方向的摩擦力【答案】B【解析】【详解】ABC、对A受力分
7、析，若细线伸直且拉力等于重力时，AB间只接触无弹力，即A只受重力、拉力作用，此时A只受两个力，且AB之间无摩擦，若A细线未伸直即拉力为零，此时A受重力、支持力、摩擦力作用，故AC错误，B正确C、对整体进行分析，整体受重力、支持力或重力、支持力、拉力作用，而水平方向没有外力，故水平地面对B物体没有摩擦力，故D错误；二、不定项选择题（每题5分，共15分。每题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的， 全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得 0分）6.如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、F分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、万有引力。下列关系式正确的有（
8、）A. B. C. D. 【答案】BD【解析】【详解】A根据万有引力定律得卫星A、B质量相等，RARB，得FAFB故A错误；B.卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得卫星的动能故，故B正确；CD. 由开普勒第三定律得因， ，故C错误，D正确。故选：BD。7.如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则下列说法正确的是（）A. 图示时刻质点b的加速度正在增大B. 从图示时刻开始，经0.01s，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动C. 从图示时刻开始，经0.01s，质点a沿波传播方向迁移了2mD. 若该波发生明显的衍射现
9、象，则它所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多【答案】AB【解析】【详解】A由于波沿x轴正方向传播，根据“上下坡”法，知道b质点正向下振动，位移增大，加速度正在增大，故A正确；B由图知，波长=4m，则该波的周期为从图示时刻开始，经过0.01s，即半个周期，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动，故B正确；C质点a不会沿波传播方向迁移，故C错误；D当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射，所以若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4m小或和4m差不多，故D错误。故选：AB。8.如图所示，a、b两束不同频率的单色光从半圆形玻璃砖底边平行射入，入射点均在玻
10、璃砖底边圆心O的左侧，两束光进入玻璃砖后都射到O点，OO垂直于底边，下列说法确的是（）A. 从点O射出的光一定是复色光B. 增大两束平行光的入射角度，则b光先从O点消失C. 用同一装置进行双缝干涉实验，b光的相邻条纹间距较大D. 若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的截止电压低【答案】AD【解析】【详解】A两光束射到O点时的入射角都等于在玻璃砖底边的折射角，根据光路可逆性可知，从O点射出时折射角都等于射入玻璃砖底边时的入射角，而在玻璃砖底边两光束平行射入，入射角相等，所以从O点射出时折射角相同，两光束重合，则从O点射出的一定是一束复色光，故A正确；B令光在底边的入射角为i，折射
11、角为r，根据折射定律有所以根据几何知识可知，光在O点的入射角为r，无论怎样增大入射角度，光在O点的入射角都小于光发生全反射的临界角，所以a、b光不会在O点发生全反射，故B错误；C根据光路图可知，玻璃砖对a光的折射率小于b光的折射率，则a光的波长大于b光的波长，由于条纹间距为所以a光的条纹间距大于b光的条纹间距，故C错误；D由于a光的频率小于b光的频率，根据光电效应方程可知a、b光分别照射同一光电管发生光电效应时，a光的截止电压比b光的截止电压低，故D正确。故选：AD。第卷（本卷共4题，共60分）9.如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与形变量的关系
12、的实验。(1)实验中还需要的测量工具有_。(2)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x。由图像可知：弹簧的劲度系数k=_N/m（g取10m/s2）。(3)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L关系的F-L图像。下列说法正确的是_。A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D弹力与弹簧长度成正比【答案】 (1). 刻度尺 (2). 5 (3). B【解析】【详解】（1）1需要测弹簧的长度、形变量，故还需要的实验器材有：刻度尺；(2)2图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。可得（3）3A.在图
13、象中横截距表示弹簧的原长，故b的原长比a的长，故A错误；BC.在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k，故a的劲度系数比b的大，故B正确，C错误；D.弹簧的弹力满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误。故选：B。10.某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图所示的电路测量该铅笔芯的电阻值所用器材有电流表、，电阻箱、滑动变阻器、待测铅笔芯、电源E、开关S及导线等操作步骤如下：调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值：记录两个电流表、的示数分别为、，请回答以下问题：（1）若电流的内阻可忽略则电流表示数_时，电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值（2）用螺旋测微
14、器测量该笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图所示，该笔芯的直径为_mm（3）已测得该笔芯的长度，电阻箱的读数为，根据上面测量的数据可计算出笔芯的电阻率_（结果保留3位有效数字）（4）若电流表的内阻不能忽略，仍利用（l）中方法，则笔芯电阻的测量值_真实值（填“大于”“小于”或“等于”）【答案】 (1). (2). 1.000 (3). (4). 小于【解析】【详解】(1)1若电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值，则两条支路的电流相等，所以：(2)2主尺上的刻度为0.5mm，副尺上的刻度为50格，所以读数为：(3)3 铅笔芯的横截面积：带入电阻定律得：带入数据得：(4)4若电流表的内阻不能忽略，则笔芯电阻
15、的测量值为，真实值为,则笔芯电阻的测量值小于真实值11.有一个推矿泉水瓶的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后末停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下，均视为失败。其简化模型如图所示，AC是长度为L1=5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域。已知BC长度L2=1m，瓶子质量m=1kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数=0.2.某选手作用在瓶子上的水平推力F=10N，瓶子沿AC做直线运动，假设瓶子可视为质点，滑行过程中未倒下，g取10m/s2，那么该选手要想游戏获得成功，
16、试问：(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少？【答案】（1）0.5s；（2）0.8m【解析】【详解】（1）要想获得游戏成功，瓶滑到C点速度正好为0，力作用时间最长，设最长作用时间为t1，有力作用时瓶的加速度为a1，t1时刻瓶的速度为v，力停止后加速度为a2，由牛顿第二定律得加速运动过程中的位移减速运动过程中的位移位移关系满足由以上各式解得 （2）要想游戏获得成功，瓶滑到B点速度正好为零，力作用距离最小，设最小距离为d， 联立解得12.如图所示，MN、PQ两平行水平导轨间距为l=0.5m，分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M
17、、P端接有R=3的定值电阻。质量M=2kg的绝缘杆cd垂直静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B=0.4T。现有质量m=1kg、电阻R0=1的金属杆ab，以初速度v0=12m/s水平向右与绝缘杆cd发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，绝缘杆cd则恰好通过半圆导轨最高点。不计导轨电阻和摩擦，金属杆ab始终与导轨垂直且接触良好，a取10m/s2，（不考虑杆cd通过半圆导轨最高点以后的运动）。求：(1)杆cd通过半圆导轨最高点时的速度v的大小；(2)正碰后杆ab的速度v1的大小；(3)杆ab刚进入磁场时感应电流I的大小、方向及其所受的安培力F的大小；(4)杆
18、ab运动的过程中，电阻R产生的焦耳热QR。【答案】（1）m/s；（2）2m/s；（3）0.1A，方向从b到a，0.02N；（4）1.5J【解析】【详解】(1) cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时，由牛顿第二定律有解得(2)碰撞后cd绝缘杆滑至最高点的过程中，由动能定理有解得碰撞后cd绝缘杆速度 两杆碰撞过程动量守恒，取向右为正方向，则有解得碰撞后ab金属杆的速度 (3 )杆ab刚进入磁场时感应电流根据右手定则可知电流方向从b到a 所受的安培力F的大小为(4) ab金属杆进入磁场后，由能量守恒定律有电阻R产生的焦耳热解得13.如图所示为回旋加速器的结构示意图，匀强磁场的方向垂直于半圆型且中空的金属盒
19、D1和D2，磁感应强度为B，金属盒的半径为R，两盒之间有一狭缝，其间距为d，且Rd，两盒间电压为U。A处的粒子源可释放初速度不计的带电粒子，粒子在两盒之间被加速后进入D1盒中，经半个圆周之后再次到达两盒间的狭缝。通过电源正负极的交替变化，可使带电粒子经两盒间电场多次加速后获得足够高的能量。已知带电粒子的质量为m、电荷量为+q。(1)不考虑加速过程中的相对论效应和重力的影响。求粒子可获得的最大动能Ekm；若粒子第1次进入D1盒在其中的轨道半径为r1，粒子第2次进入D1盒在其中的轨道半径为r2，求r1与r2之比；求粒子在电场中加速的总时间t1与粒子在D形盒中回旋的总时间t2的比值，并由此分析：计算
20、粒子在回旋加速器中运动的时间时，t1与t2哪个可以忽略？（假设粒子在电场中的加速次数等于在磁场中回旋半周的次数）；(2)实验发现：通过该回旋加速器加速的带电粒子能量达到2530MeV后，就很难再加速了。这是由于速度足够大时，相对论效应开始显现，粒子的质量随着速度的增加而增大。结合这一现象，分析在粒子获得较高能量后，为何加速器不能继续使粒子加速了。【答案】（1）；， t1可以忽略；（2）见解析【解析】【详解】（1）粒子离开回旋加速器前，做的还是圆周运动，由洛仑兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可得 解得设带电粒子在两盒间加速的次数为N ，在磁场中有在电场中有第一次进入D1盒中N=1，第二次进入D1盒中N=3，可得带电粒子在电场中的加速度为所以带电粒子在电场中的加速总时间为设粒子在磁场中回旋的圈数为n，由动能定理得带电粒子回旋一圈的时间为所以带电粒子在磁场中回旋的总时间为已知可知，所以可以忽略。（2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动周期为对一定的带电粒子和一定的磁场来说，这个周期是不变的。如果在两盒间加一个同样周期的交变电场，就可以保证粒子每次经过电场时都能被加速，当粒子的速度足够大时，由于相对论效应，粒子的质量随速度的增加而增大，质量的增加会导致粒子在磁场中的回旋周期变大，从而破坏了与电场变化周期的同步，导致无法继续加速。
