2023-2024学年山东省临沂市第十九中新高三下学期第五次调研考试物理试题含解析

2023-2024学年山东省临沂市第十九中新高三下学期第五次调研考试物理试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、氢原子部分能级的示意图如图所示，不同金属的逸出功如下表所示：

铯

钙

镁

铍

钛

金

逸出功W/eV

1.9

2.7

3.7

3.9

4.1

4.8

大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时辐射的所有光子中，能够使金属铯发生光电效应的光子有几种A．2B．3C．4D．52、如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为的水以相对地面为的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为，空气阻力不计，下列说法正确的是（）A．火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力B．水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒C．火箭获得的最大速度为D．火箭上升的最大高度为3、关于近代物理学，下列说法正确的是A．光电效应现象揭示了光具有波动性B．—群氢原子从n＝4的激发态跃迁时，最多能辐射6种不同频率的光子C．卢瑟福通过粒子散射实验证实原子核由质子和中子组成D．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后一定剩下1个氡原子核4、假设某宇航员在地球上可以举起m1=50kg的物体，他在某星球表面上可以举起m2=100kg的物体，若该星球半径为地球半径的4倍，则（）A．地球和该星球质量之比为B．地球和该星球第一宇宙速度之比为C．地球和该星球瓦解的角速度之比为D．地球和该星球近地卫星的向心加速度之比为5、轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星。它运行时能到达南北极区的上空，需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道。如图所示，若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟，则（）A．该卫星发射速度一定小于7.9km/sB．该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1∶4C．该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2∶1D．该卫星的机械能一定小于同步卫星的机械能6、我国相继成功发射的“实践卫星二十号”和“通信技术试验卫星五号”都属于地球静止轨道卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动。则两颗卫星在轨运行的（）A．线速度等于第－宇宙速度 B．动能一定相等C．向心力大小一定相等 D．向心加速度大小一定相等二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，两平行金属板A、B板间电压恒为U，一束波长为λ的入射光射到金属板B上，使B板发生了光电效应，已知该金属板的逸出功为W，电子的质量为m。电荷量为e，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，下列说法中正确的是（）A．若增大入射光的频率，金属板的逸出功将大于WB．到达A板的光电子的最大动能为－W＋eUC．若减小入射光的波长一定会有光电子逸出D．入射光子的能量为8、用如图所示的装置研究光电效应现象，光电管阴极K与滑动变阻器的中心抽头c相连，光电管阳极与滑动变阻器的滑片P相连，初始时滑片P与抽头c正对，电压表的示数为0（电压表0刻线在表盘中央）。在移动滑片P的过程中，光电流，随电压表示数U变化的图像如图所示，已知入射光的光子能量为1.6eV。下列说法正确的是（）A．当滑片P与c正对时，电路中无光电流B．当U=－0.6V时，滑片P位于b、c之间C．阴极材料的逸出功为0.6eVD．当U=0.8V时，到达阳极的光电子的最大动能为1.4eV9、如图（a）所示，位于、两点处的两波源相距，在、两点间连线上有一点，。时，两波源同时开始振动，振动图象均如图（b）所示，产生的两列横波沿连线相向传播，波在间的均匀介质中传播的速度为。下列说法正确的是（）A．两波源产生的横波的波长B．时，点处的波源产生的第一个波峰到达点C．点的振动是减弱的D．在内，点运动的路程为E.、两点间（除、两点外）振幅为的质点有5个10、如图所示，真空中xOy平面内有一束宽度为d的带正电粒子束沿x轴正方向运动，所有粒子为同种粒子，速度大小相等，在第一象限内有一方向垂直xOy平面的有界匀强磁场区（图中未画出），磁感应强度为B。所有带电粒子通过磁场偏转后都会聚于x轴上的a点。下列说法中正确的是（）A．磁场方向一定是垂直xOy平面向外B．所有粒子通过磁场区的时间相同C．如果粒子速率v0=，能保证所有粒子都打在a点的最小磁场区域面积为D．如果粒子速率v0=，能保证所有粒子都打在a点的最小磁场区域面积为三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某实验小组调试如图1所示的装置准备研究加速度与受力的关系，实验小组悬挂砝码及砝码盘打出纸带并测量小车的加速度：已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，打点计时器所接的交流电的率为。（1）实验步骤如下：①按图1所示，安装好实验装置，其中动滑轮与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直②调节长木板的领角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动，其目的是___③挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，求得小车在不同合力作用下的加速度⑤弹簧测力计的读数为F，则小车所受合外力为___（2）实验过程中，关于砝码及砝码盘的总质量m与小车的质量M的关系，下列说法正确的是__；A．M必须远大于mB．M必须远小于mC．可以不用远大于mD．M必须等于m（3）实验中打出的一条纸带如图2所示，则由该纸带可求得小车的加速度为___。12．（12分）为制作电子吊秤，物理小组找到一根拉力敏感电阻丝，拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生微小形变(宏观上可认为形状不变)，它的电阻也随之发生变化，其阻值R随拉力F变化的图象如图(a)所示，小组按图(b)所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E=3V，内阻r=1Ω；灵敏毫安表量程为10mA，内阻Rg=50Ω；R1是可变电阻器，A、B两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环，将其两端接在A、B两接线柱上。通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，不计敏感电阻丝重力，具体步骤如下：步骤a：滑环下不吊重物时，闭合开关，调节可变电阻R1，使毫安表指针满偏；步骤b：滑环下吊已知重力的重物G，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ；步骤c：保持可变电阻R1接入电路电阻不变，读出此时毫安表示数I；步骤d：换用不同已知重力的重物，挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值；步骤e：将电流表刻度盘改装为重力刻度盘。(1)写出敏感电阻丝上的拉力F与重物重力G的关系式F=__________；(2)若图(a)中R0=100Ω，图象斜率k=0.5Ω/N，测得θ=60°，毫安表指针半偏，则待测重物重力G=_________N；(3)改装后的重力刻度盘，其零刻度线在电流表________________(填“零刻度”或“满刻度”)处，刻度线_________填“均匀”或“不均匀”）。(4)若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台“吊秤”称重前，进行了步骤a操作，则测量结果______________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m。用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0=2s拉至B处。（取g=10m/s2）（1）求物体与地面间的动摩擦因数μ；（2）该外力作用一段时间后撤去，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t。14．（16分）如图所示，截面为直角三角形ABC的玻璃砖，，一束细激光自AB中点D垂直AB射入玻璃砖，光线第一次射到BC边时，自BC边折射射出的光线平行于AC。已知AB长度为L，光在真空中传播速度为c。求：(1)玻璃的折射率n；(2)光线自AB边射入到第一次从BC边射出经历的时间t。15．（12分）水平折叠式串列加速器是用来产生高能离子的装置,如图是其主体原理侧视图．图中为一级真空加速管,中部处有很高的正电势，、两端口均有电极接地(电势为零)；、左边为方向垂直纸面向里的匀强磁场；为二级真空加速管,其中处有很低的负电势,、两端口均有电极接地(电势为零)．有一离子源持续不断地向端口释放质量为m、电荷量为e的负一价离子,离子初速度为零,均匀分布在端口圆面上．离子从静止开始加速到达处时可被设在该处的特殊装置将其电子剥离,成为正二价离子(电子被剥离过程中离子速度大小不变)；这些正二价离子从端口垂直磁场方向进入匀强磁场，全部返回端口继续加速到达处时可被设在该处的特殊装置对其添加电子，成为负一价离子(电子添加过程中离子速度大小不变)，接着继续加速获得更高能量的离子．已知端口、端口、端口、端口直径均为L,与相距为2L,不考虑离子运动过程中受到的重力,不考虑离子在剥离电子和添加电子过程中质量的变化,，，求：(1)离子到达端口的速度大小v；(2)磁感应强度度大小B；(3)在保证(2)问中的B不变的情况下,若端口有两种质量分别为、，电荷量均为e的的负一价离子,离子从静止开始加速,求从端口射出时含有m1、m2混合离子束的截面积为多少．

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】

氢原子由量子数n=4的能级跃迁低能级时辐射光子的能量有6种；其中：E4-E1=-0.8+13.6eV=12.8eV；E4-E2=-0.8+3.40eV=2.6eV；E4-E3=-0.85+1.51eV=0.66eV；E3-E2=-1.51+3.40eV=1.89eV；E3-E1=-1.51+13.6eV=12.09eV；E2-E1=-3.40+13.6eV=10.2eV；金属铯的逸出功为1.9eV，则能够使金属铯发生光电效应的光子有4种，故选C.2、D【解析】

A．火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力，A错误；B．水喷出的过程中，瓶内气体做功，火箭及水的机械能不守恒，B错误；C．在水喷出后的瞬间，火箭获得的速度最大，由动量守恒定律有解得C错误；D．水喷出后，火箭做竖直上抛运动，有解得D正确。故选D。3、B【解析】光电效应现象揭示了光具有粒子性，故A错误；—群氢原子从n＝4的激发态跃迁时，最多能辐射，即6种不同频率的光子，故B正确；卢瑟福通过粒子散射实验证实原子的核式结构模型，故C错误；半衰期只适用大量原子核，对极个别原子核没有不适用，故D错误．所以B正确，ACD错误．4、C【解析】

AD．人的作用力是固定的，则由：F=m1g地=m2g星而近地卫星的向心加速度和重力加速度近似相等；根据：则：AD错误；B．第一宇宙速度解得：则：B错误；C．星球的自转角速度足够快，地表的重力为0时星球瓦解，根据：得：C正确。故选C。5、B【解析】

A．根据第一宇宙速度的概念可知，该卫星发射速度一定大于7.9km/s，故A错误；

B．由题意可知，卫星的周期万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比故B正确；C．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得该卫星加速度与同步卫星加速度之比故C错误；D．由于由于不知该卫星与同步卫星的质量关系，无法比较其机械能大小，故D错误。

故选AB。6、D【解析】

A．由于两颗卫星属于地球静止轨道卫星，其轨道半径一定大于地球半径，由公式得由于第一宇宙速度即为半径为地球半径的卫星的线速度，则这两颗卫星在轨运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故A错误；B．由于不清楚两颗卫星的质量，则无法比较两颗卫星的动能，故B错误；C．由于不清楚两颗卫星的质量，则无法比较两颗卫星的向心力，故C错误；D．由于两颗卫星属于地球静止轨道卫星，则两颗卫星的轨道半径一定相等，由公式得则加速度大小一定相等，故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BCD【解析】

A．金属板的逸出功取决于金属材料，与入射光的频率无关，故A错误；B．由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的逸出最大动能根据动能定理则当到达A板的光电子的最大动能为故B正确；C．若减小入射光的波长，那么频率增大，仍一定会有光电子逸出，故C正确；D．根据，而，则光子的能量为故D正确。故选BCD。8、BD【解析】

A．由题意可知，能发生光电效应，当滑片P与c正对时，光电管两端无电压，但此时光电子仍能从阴极到达阳极，则电路中有光电流，故A错误；B．由图可知，当U=－0.6V时，光电流为0即为遏制电压，即光电管两端接反向电压，则阴极电势应更高，滑片P位于b、c之间，故B正确；C．由光电效应方程有，由图可知，当U=－0.6V时，光电流为0即为遏制电压，则有联立解得故C错误；D．光电子逸出时的最大初动能为当U=0.8V时由动能定理得得故D正确。故选BD。9、ABE【解析】

A．由图可知波的周期为则两横波的波长为所以A正确；B．由题可知则波由M传到P，所用时间为t为0.025s时，波源M已经向右发出个周期的波，由图象可知，P点已经振动，则点处的波源产生的第一个波峰到达点，所以B正确；C．由题意可知两列波到达P点的波程差为是波长的整数倍，可知P点为加强点，所以C错误；D．波源M的波需要一个周期传到P点，则0.035s波源M发出的波已经传到处时间为可知，P点振动了，路程为所以D错误；E．振幅为的质点即为加强点，则n取0，，，对应的位置有5个：MN的中点，距离M和N分别6m处，距离M和N分别3m处，所以E正确。故选ABE。10、ACD【解析】

A．由题意可知，正粒子经磁场偏转，都集中于一点，根据左手定则可有，磁场的方向垂直平面向外，故A正确；B．由洛伦兹力提供向心力，可得运动的时间运动的时间还与圆心角有关，粒子做圆周运动的圆心角不同，因此粒子的运动时间不等，故B错误；C．当粒子速率时，粒子做圆周运动的半径为能保证所有粒子都打在点的最小磁场区域如图最小磁场区域面积为故C正确；D．当粒子速率时，粒子做圆周运动的半径为能保证所有粒子都打在点的最小磁场区域如图最小磁场区域面积为故D正确；故选ACD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写