龙田中学高三物理限时训练六
二、选择题（本题包括8小题。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分）
14、一复色可见光射向空气中两面平行的玻璃板，穿出时分成ab两束单色光，对于这两束单色光，下列说法正确的是（
）
A、在玻璃中光子的能量比在空气中小
B、a、b两束光迭加，定能发生干涉现象
C、若b光能使某金属发生光电效应，则用a光照射该金属时，光电子最大初动能比用b光照射时大
D、a、b光通过同一双缝干涉仪时，b光条纹间距一定大于a光的条纹间距。
15、某一列简谐横波中的质点a的振动图像如图甲所示，这列简谐波在t=1.Os时的波形如图乙所示，则（ ）
A、这列波沿x轴负方向传播，波速为v=0.02m/s
B、这列波沿x轴负方向传播，波速为v=0.5m/s
C、t=0s至t=1.0s的时间内，质点a的位移始终在增大
D、t=4.0s时刻，质点a经平衡位置向下振动
16、一定质量的理想气体，分别经过等温和绝热过程膨胀到体积为初态时的2倍，则两个过程相比较，下列说法正确的是（ ）
A、两过程中，气体内能的变化相等
B、两过程中，气体对外做的功相等
C、两过程末，气体的压强相等
D、在末状态时，绝热过程气体压强比等温过程小
17、一个氘核和一个氚核结合成氦时，释放的核能为ΔE，阿伏加德罗常数为NA,则4克氘核与6克氚核完全反应，发生的质量亏损是（ ）
2NAΔE 4NAΔE
A、2NAΔEC2 B、4NAΔEC2 C、 ———— D、————
C2 C2
18、将一长木板静止放在光滑的水平面上，如图甲所示，一个小铅块（可视为质点）以水平初速度v0由木板左端向右滑动，到达右端时恰能与木板保持相对静止。铅块运动过程中所受的摩擦力始终不变，现将木板分成A和B两段，使B的长度和质量均为A的2倍，并紧挨着放在原水平面上，让小铅块仍以初速度v0由木板A的左端开始向右滑动，如图乙所示，则下列有关说法正确的是
A、小铅块恰能滑到木板B的右端，并与木板B保持相对静止
B、小铅块将从木板B的右端飞离木板
C、小铅块滑到木板B的右端前就与木板B保持相对静止
D、小铅块在木板B上滑行产生的热量等于在木板A上滑行产生热量的2倍
19、如右图所示，两光滑平行的金属导轨所在的平面与水平面成30°角，导轨上端通过电阻R连接（不计电路中的其他电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面，现使质量为m的金属杆ab，以一定的初速度V0从金属导轨的底端向上滑行，当金属杆上行到某一位置后又返回下行，则上行与下行回到底端的两个过程中（ ）
A、上行时间大于下行时间
B、上行过程中电阻R上产生的热量比下行时的大
C、上行过程通过电阻R的电量跟下行时的不相等
D、上行过程导体杆ab受到的磁场力的冲量的大小跟下行时的相等
20、在倾角为θ的斜面上，以水平初速度v0平抛一物体，物体能落到斜面上，若初速度增大到2v0，物体仍能落到斜面，则与原来相比（ ）
A、运动时间增大为原来2倍
B、整个过程中，动能的增量为原来的2倍
C、落到斜面时速度的偏角增大到原来的2倍
D、落到斜面时速度的偏角与原来相同
21、一理想变压器原副线圈的匝数比是10:1，原线圈接入电压为220V的正弦交流电源，一只理想二极管和一个阻值为10Ω的电阻串联接在副线圈上，交流电流表测原线圈中的电流，交流电压表测电阻两端的电压，如图所示，以下说法中正确的是
A、交流电压表的读数为22V
B、1分钟内电阻R上产生的热量为1 452 J
C、二极管两端的最大电压为22V
D、增大电阻R的值，交流电流表读数减小
三、非选择题
22（17分）（1）（7分）某同学用时间传感器代替了秒表做“用单摆测定重力加速度”的实验，他的设计如图甲所示：长为L的摆线一端固定在铁架台上，另一端连接一质量为m，半径为r的小球，在摆线上紧临小球套有一小段轻细挡光管，当单摆摆到平衡位置时，挡光管就能挡住从光源A正对光敏电阻R1发出的细光束，信号处理系统就能形成一个电压信号，如图乙所示，R2为定值电阻。
①某同学用10等份的游标卡尺测小球直径。如图丙所示。正确的读数是 mm．
②R1两端电压U与时间t的关系如图乙所示，则用此装置测得的重力加速度表达式为 。
③当有光照射R1时，信号处理系统获得的是 （填“高电压”或“低电压”）
（2）（10分）如图所示的电路能够测电源的电动势E和内电阻r，E′是辅助电源，A、B两点间连有灵敏电流计G：
①补充下列实验步骤：
a.闭合开关S1和S2，调整 使得灵敏电流计的示数为零，这时A、B两点电势φA、φB的关系是φA φB，即AB相当于同一点，读出电流表和电压表的示数I1和U1，其中I1的数值就等于通过电源E的电流大小。
b.改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得 ，读出 。
②写出步骤a、b对应的方程式及电动势E和内电阻r的表达式。
③说明用此法测量电源电动势和内电阻的优点。
三、计算题。解答应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得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位
23、如图所示，abc是光滑的轨道，其中ab是水平的，bc为竖直平面内的半圆且与ab相切，半径R=0.3m，质量m=0.5kg的小球A静止在轨道上，另一个质量M=1.0kg的小球B，以速度v0=6.5m/s与小球A正碰，已知碰撞后小球A经过半圆的最高点c时的速度v=√8Rg，g取10m/s2，求：
（1）A球在c点对轨道的压力。
（2）碰撞结束时小球A和B的速度大小。
24、如图所示，半径R=0.8m的光滑绝缘导轨固定于竖直平面内，加上某一方向的匀强电场时，带正电的小球沿轨道内侧做圆周运动。圆心O与A点的连线与竖直成一角度θ，在A点时小球对轨道的压力FN=120N，此时小球的动能最大，若小球的最大动能比最小动能多32J，且小球能够到达轨道上的任意一点（不计空气阻力）。则：
（1）小球的最小动能是多少？
（2）小球受到重力和电场力的合力是多少？
（3）现小球在动能最小的位置突然撤出轨道，并保持其他量都不变，若小球在0.04s后的动能与它在A点时的动能相等，求小球的质量。
25、如图所示，金属条的左侧有垂直纸面向里的磁感应强度为B、面积足够大的匀强磁场。与金属条在同一直线上的A点上方L处有一涂有荧光材料的金属小球P（半径可忽略），一强光束照射在金属条的A处，发生了光电效应，从A处向各个方向逸出不同速度的光电子，小球P因受到光电子的冲击而发出荧光，已知光电子的质量为m、电荷量为e，真空中的光速为c。
（1）从A点垂直金属条向左垂直射入磁场的光电子中，能击中小球P的光电子的速度是多少？
（2）若用波长为λ的入射光照射金属条时，在A点射出的、速度沿纸面斜向下方，且与金属条成θ角的光电子通过磁场后恰能击中小球P，试导出金属的逸出功W，并在图中画出其轨迹。
参 考 答 案
二、选择题
| 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
| CD | B | D | C | C | BD | AD | BD |
三、非选择题
π2(L+r)
22、（1）①20.7 ② ———— ③低电压
T02
（2）① a、 R和R、 =
b、 G的示数为零 电流表和电压表读数I2、U2
② E=U1+I1r E=U2+I2r
I1(U2-U1) U2-U1
E=U1+ ————— r= ————
I1-I2 I1-I2
③电流表、电压表的示数都是电源的真实值，不存在系统误差。
23、解：（1）由牛顿第二定律有
v2
N+mg=m———
R
mv2
得：N=——— -mg=35N（3分）
R
由牛顿第三定律知A球对轨道的压力大小为35N，方向竖直向上（1分）
（2）设A碰后速度为vA，由机械能守恒定律有
1 1
——mvA2=——mv2+mg2R
2 2
得：VA=√12gR=6m/s（3分）
由动量守恒定律有
Mv0=mvA+MvB
Mv0-mvA
得vB= ————=3.5m/s（3分）
M
24、(1)(2)依题意，重力与电场力的合务与竖直方向成θ角，最小动能为B点与A在同一直径上，设重力与电场力合力大小为F
从B到A，由动能定理
△Ek 32
F·2R=△Ek F=———=——=20N
2R 1.6
VA2
对A点：由牛顿定律FN-F=m——
R
1
EKA=——（FN-F）R=40J
2
EKB=EKA-△E=8J
（3）在B点时撤出轨道，小球作类平抛运动，t时间内在合力方向位移为2R
1 F Ft2
2R=— ——t2 m=——=0.01kg
2 m 4R
25、（1）从A点垂直金属条向左垂直射入磁场并恰能击中小球P的光电子，在磁场中受洛伦兹力作用而做匀速圆周活动，设其轨道半径为R1，速度为v1，则R1=L/2（2分）由洛伦兹力公式及牛顿第二定律得
mv12
eBv1=——
R1
eBR1 eBL
联立可得v1=———=——
m 2m
（2）设以θ角射出的光电子的速度为v，它在匀强磁场中受洛伦兹力作用，做半径为R的匀速圆周运动，通过磁场后恰能击中小球P，其运动轨迹如图所示，由洛伦兹力公式及牛顿第二定律得
mv2
evB=——
R
L
由几何关系得R=—————
2sinθ
hc 1
根据光电效应方程有W=—— - — mv2
λ 2
hc e2B2L2
联立可得W=—— - ———— (0＜θ＜π)