2021-2022学年江苏省普通高中学业水平选择性考试物理试题(Word版)
展开一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分每题只有一个选项最符合题意。
一理想变压器的原副线圈的匝数比为20∶1,当副线圈中的电流减小2A时,原线圈中的电流
A.减小0.1A B.减小40A C.增加0.1A D.增加40A
2.铀核裂变的产物是多样的,以下是其中一种典型的反应方程式:,则
A.经过高温后的半衰期将变短
B.反应物的总质量等于生成物体的总质量
C.的结合能大于的结合能
D.的核子平均质量小于的核子平均质量
3.如图所示,一束可见光穿过梯形玻璃砖后,变为两束单色光分别从A、B两点射出。则从A点射出的光
A
B
A .频率较大
B. 玻璃砖对A光的折射率更大
C. 在玻璃砖中的速度更大
D.光子的动量较大
4. 氢原子的能级图如图,一个处于基态、动能为Ek0的氢原子与另一个处于基态且静止的氢原子进行对心碰撞。若要使其中一个氢原子从基态跃迁到激发态,则Ek0至少为 ( )
A.10.2 eV
B.13.6 eV
C. 20.4 eV
D. 27.2 eV
V
T
0
T0
2T0
2V0
A
C
B
V0
5.如图为一定质量的理想气体状态变化的V-T图像。下列说法中正确的是
A. A→B过程中,气体分子的密集程度增大,压强增大
B. B→C过程中,气体所有分子的速率均增大
C. C→A过程中平均每个分子对器壁的作用力变小
D. A→B→A一个循环过程中气体需从外界吸收热量
y / cm
x/cm
0 4 14 24
-6
P
6.一列简谐横波在t=0s时的波形图如图所示, P(横坐标x=14cm)是介质中的质点,已知质点P的振动方程为x = - 5sin10πt(cm)。下列说法中错误的是
A.该横波沿+x轴方向传播
B.该波的波速为1 m/s
C . t = s时P质点的纵坐标为 y = - 2.5 cm
D. t = 0.14 s时P质点第一次到达波峰
7.2021年3月31日长征四号丙遥三十六运载火箭将“高分十二号02星”送入高度约为755km的预定轨道。下列有关说法中正确的是
点火的瞬间火箭的速度为零,加速度也为零
火箭的发射速度大于第二宇宙速度
“高分十二号02星”的在轨运动速度一定小于第一宇宙速度
“高分十二号02星”的在轨运动周期可能等于24h
30°
30°
8.如图,光滑斜面上有一个重力为 G的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上,已知绳子与竖直方向的夹角为30°,斜面倾角 为30°,整个装置处于静止状态。此时斜面对小球支持力的大小为
A. MgB. Mg
C. MgD. Mg
9.从离水平地面高h 处以大小相等的速率同时沿不同方向抛出质量相同的物体,则
A.这些物体同时落地
B.落地前瞬间,重力对物体做功的功率相等
C.物体在空中运动过程中动量变化的方向不尽相同
D.物体在空中运动过程中动量的变化率相同
B
M
C
F
N
10.如图所示,水平面上固定一左端连有电容器的U形的固定的金属框架(框架足够长),一根导体棒MN放置在框架上,棒与框架接触良好且相互垂直,整个放置在竖直向下的匀强磁场中。现对金属棒施加一与MN垂直的水平恒力F,使棒从静止开始运动,下列有关导体棒的速度v、电容器的带电量Q、流过导体棒中的电流i以及导体棒所受的安培力F安随时间变化的图像中正确的是
t
t
v
t
0
i
t
0
Q
0
F安
0
A
B
C
D
.
11.如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平地面上,其底端固定一轻弹簧,一质量为m的小物块从距弹簧的顶端B点L的A点以大小为v0的初速度沿斜面下滑,已知物块与斜面 间的动摩擦因数μ=tanθ.物块将弹簧压缩到最低点C点(图中未画出)后恰好返回到A点,已知弹簧一直处于弹性限度内
θ
v0
L
A
B
A.B→C的过程中物块速度先增大后减小
B. 物块从C→B的过程中加速,从B→A的过程中减速
C.弹簧的最大弹性势能为
D .弹簧的最大压缩量为
二、非选择题:共5题,共56分其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. (15分)利用图a的方法可以较为准确地测出电源的电动势,所用器材有:微安表(量程250μA,内阻约为1000Ω),稳压电源E(电动势为2.0V),定值电阻R0(阻值为2000.0Ω),滑动变阻器R(最大阻值为1000Ω,额定电流为0.3A),电阻箱R’(阻值范围0~9999.9Ω),灵敏电流计 eq \\ac(○,G)(量程范围±300μA),开关S,待测电源E0(电动势约为1.2V)。
操作如下:
根据图a连接实物电路;
将滑动变阻器R的滑片移至某一位置,电阻箱调至最大,闭合开关S1;
再闭合开关S2,调节滑动变阻器滑片的位置及电阻箱的阻值,使微安表指针偏转一定角度,记下此时微安表和电阻箱的示数;
(1)根据图a在图b中用笔画线代替导线连接实物电路图;
E0
-
+
图b
E0
E R S1
R’ R0
S2
图a
(2)微安表的示数如图c,电阻箱的示数如图d,则微安表的示数为__________μA ,电阻箱的示数为______________Ω,由此可以计算出该待测电源E0的电动势E测=__________V(此空结果保留三位有效数字);
图(d )
(3)由于电流计及电源都有电阻,这对待测电源E0的电动势的测量________(选填“有”或“无”)影响。
A
B
θ
13.(8分)如图所示,一质量为M=2kg的气缸A,被固定在倾角为θ=30°的光滑斜面上,其内通过一质量为m=1kg的活塞B封闭了长L1=20cm的气体(可视为理想气体)。已知活塞的横截面积S=1×10-4m2,外界的大气压强P0=1×105Pa.求:
(1)气缸内被封的气体的压强P1;
(2)现释放气缸,使其沿光滑斜面加速下滑,当系统稳定时被封气柱的长度L2是多长?,
14.(8分)如图所示是研究光电效应的实验原理图,已知阴极K是由极限频率为5.5×1014Hz的钠制成。现用频率为7.5×1014Hz的紫光照射阴极K.已知普朗克常量为h = 6.6×10-34 J·s,电子所带电荷量 e = 1.6×1019 C .试求:
(1)从阴极发射出的光电子的最大初动能EK;
(2)光强A是描述光的强弱的物理量,其定义式为,式中N为光子数, h为普朗克常量, 为光子的频率,S 为光垂直照射的面积,t为照光时间。现用一定强度、频率为7.5×1014Hz的紫光垂直入射到阴极K上,测得产生的饱和光电流强度为I1=1.0μA。求:
①每秒内从阴极K发出的光电子数?
②若保持光强A和直射面积S不变,用频率为4.5×1014Hz的红光 、频率为6.0×1014Hz的绿光和频率为7.5×1014Hz的紫光高频、等时、轮流照射阴极K,求一个周期内电路中饱和电流的平均值 QUOTE 。
B
A
R
C
v0
15. (12分)如图所示,光滑水平面上有一质量M=3kg的滑板,滑板由上表面长L=1m的水平部分AB和半径为R=0.4m的1/4的光滑圆弧BC组成,滑板静止于光滑的水平面上.一质量为m=1kg的物块(可视为质点),以v0=4m/s的初速度,从滑板的A 端滑上滑板,刚好未从C点滑出。取g=10m/s2,求:
(1)物块与水平轨道AB间的动摩擦因数μ;
(2)当物块从圆弧BC上返回到圆弧上的B点时对轨道的压力FN。
16.(13分)如图甲所示,在xy平面内有两个长L=2a的平行金属板P和Q平行于x轴放置,两板间距离d=2a,两板间电压UPQ随时间变化规律如图乙所示。在x=a处有一足够大的荧光屏MN垂直于x轴放置,当有粒子打在荧光屏时,粒子被荧光屏吸收而发出可见光。在y轴与荧光屏间存在着垂直于xy平面方向的匀强磁场。现在大量的质量为m、电荷量为+q的带电粒子,经电压为U0的加速电场加速后不断地沿+x轴源源不断地均匀地进入偏转电场,已知t=0时刻进入偏转电场的粒子经电场和磁场后刚好打在(0,-2a)的S点。在带电粒子通过偏转电场的时间内,两极板间电压的变化可以忽略不计。不考虑粒子间的相互作用和电场的边缘效应。求:
(1)匀强磁场磁感应强度B的大小和方向;
(2)荧光屏发光的区域的范围;
y
M
a
0
-a
x
B
+
U0
m
q
N
Q
P
图甲
a
-2a
S
图乙
UPQ
x
0
3U0
-3U0
T
T 0
T 0
T 0
T 0
(3)能打到荧光屏上的粒子数占发出的总粒子数的百分比P。
物理试卷
1.A 2.D 3.C 4.C 5.D 6.D 7.C 8.A 9.D 10.B 11.D
12. (1)如图 (2)210,5905.0 ,1.24 (3)无
E0
-
+
13. (1) P1 = 1.5 × 105 Pa (2) L2=30cm
【试题解析】(1)根据活塞B受力平衡有:P0S+mgsinθ=P1S (2分)
代入数据得:P1 = 1.5 × 105 Pa (2分)
(2)当系统下滑时,对整体由牛顿第二定律有:(M+m)gsinθ=(M+m)a (1分)
解得:a=gsinθ=5m/s2
设系统稳定时被封闭的气体压强为P2,
对活塞B由牛顿第二定律有:P0S+mgsinθ-P2S=ma (1分)
解得:P2 = 1× 105 Pa
由P1L1=P2L2 (1分)
代入数据得:L2=30cm (1分)
14. (1)1.32×10-19J ;(2) ① 6.25×1012 ; ②0.75μA
【试题解析】(1) (1分)
J (1分)
(2) ①每秒内从阴极发射出的光电子数 N1= (1分)
代入数据解得:N1=6.25×1012 (1分)
②由于红光的频率小于钠的极限频率,所以红光照射的时间内无光电流。(1分)
设绿光照射时每秒内发射出的光电子数为N2,由题意可知:
N1hγ1 = N2hγ2 (1分)
解得:N2=7.8125×1012
设光的照射周期为T,一个周期内通过的电流表的电荷量为
Q=N1e+ N2e (1分)
一个周期内电路中饱和电流的平均值
而 = 1.0μA
代入数据得:0.75μA (1分)
15. (1)μ=0.2 (2)FN=N,方向竖直向下
【试题解析】(1)水平面光滑,所以系统水平方向动量守恒,设共现速度为v,则有:
mv0=(M+m)v (2分)
由能量守恒有:
(2分)
解得:v=1m/s
μ=0.2 (1分)
(2)设物块返回到B点时的速度为v1,轨道的速度为v2,
由动量守恒有: mv0= mv1 +Mv2 (1分)
由能量守恒有: (1分)
解得: (正号为滑上圆弧前经B点时的速度,舍去)
(负号为物块滑上圆弧前轨道的的速度,舍去) (2分)
设对物块刚返回到B点时,轨道对其支持力为FN,
(1分)
解得FN=N (1分)
由牛顿第三定律可知,物块返回到B点时对轨道的压力大小为N,
方向竖直向下 (1分)
16. (1) ,方向垂直于纸面向外;(2)y∈[; (3)P=33.3%
【试题解析】(1)设粒子加速后速度为0,则 (1分)
粒子在磁场中运动时,洛仑兹力提供向心力: (1分)
由题意可知,轨道半径 R=a
解得: (1分)
根据左手定则可知,磁场的方向垂直纸面向外。 (1分)
(2)设当偏转电场电压为U1时,粒子刚好能从极板右边缘飞出。
水平方向:2a=v0t (1分)
电场方向: (1分)
解得:U1= 2U0 (1分)
y
M
a
0
-a
x
B
+
U0
m
q
N
Q
P
v
1
2
由几何关系可知,当UPQ= -2U0时进入偏转电场时的粒子将从P板的右端离开电场,此时速度方向与+y轴方向夹角为45°,速度大小v= (1分)
由
解得R’=a (1分)
其轨迹如图中轨迹2,几何关系可知,此粒子打在荧光屏上的(a,)
当UPQ=0时进入偏转电场时的粒子运动轨迹如图1,该粒子刚好与荧光屏相切。
UPQ<0时进入偏转电场时的粒子无法打到荧光屏上,
所以荧光屏发光的区域的范围y∈[ (1分)
(3)由以上解题过程可知,在第一个周期T内,粒子在[]及[]内
进入偏转电场的粒子可以打到荧光屏上, (1分)
[]及[]内进入偏转电场的粒子无法从电场中射出无法打到荧
光屏上,
[] 内进入偏转电场的粒子可以从电场中射出介无法打到荧光屏上
所以能打到荧光屏上的粒子数占发出的总粒子数的百分比P=33.3% (2分)
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