（浙江专用）备战2019高考物理一轮复习 第三部分 加试30分题型强化练（打包6套）.zip

1加试 30 分题型强化练(一)二、选择题Ⅱ14. 加试题 下列说法正确的是( )A．光的衍射现象和干涉现象否定了光的直线传播的结论B．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象C．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高D．用光导纤维束传输图像信息利用了光的全反射15. 加试题 如图 1 所示，一束复色光从空气射入水面，进入水中分成 a、 b 两束．已知它们与水面间的夹角分别是 α 、 β ，则 a、 b 两束光在水中传播时( )图 1A．折射率之比 ＝nanb cos βcos αB．折射率之比 ＝nanb sin βsin αC．速度之比 ＝vavb cos αcos βD．速度之比 ＝vavb sin αsin β16. 加试题 (2018·温州市六校期末)如图 2 所示，有关下列四幅图的说法正确的是( )图 2A．甲图中，球 m1以速度 v 碰撞静止的球 m2，若两球质量相等，碰后 m2的速度一定为 vB．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C．丙图中，射线甲由 β 粒子组成，射线乙为 γ 射线，射线丙由 α 粒子组成D．丁图中，链式反应属于重核裂变三、非选择题21. 加试题 (2018·诸暨市牌头中学期中)(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，用匝数 na＝60 匝和 nb＝120 匝的变压器，对应的电压测量数据如表所示．根据测量数据，下列说法正确的是( )2A． na一定是原线圈 B． nb一定是原线圈C． na可能是原线圈 D． nb可能是副线圈Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98(2)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，经调节后在目镜中观察到如图 3 甲所示的单色光干涉条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示，则改变的实验条件可能是( )图 3A．减小光源到单缝的距离B．增大双缝之间的距离C．增大双缝到光屏之间的距离D．将红色滤光片改为绿色滤光片22. 加试题 如图 4 所示，质量 m＝0.1 kg、长 L＝1 m、电阻 R1＝1 Ω 的导体棒，垂直导轨放置在相距 1 m 的两足够长平行光滑金属导轨上．导体棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，导轨平面与水平面夹角 θ ＝45°，磁感应强度大小为 B＝1 T 的匀强磁场竖直向上．两金属导轨的上端连接一定值电阻 R2＝2 Ω.现将导体棒由静止释放，导体棒从开始运动到刚好匀速运动的整个过程中，导体棒下降的高度 H＝1.2 m， g＝10 m/s 2.求：图 4(1)导体棒下滑的最大速率 v；(2)导体棒从开始到刚达到最大速度的过程中，通过导体棒某一横截面的电荷量 q；(3)导体棒从开始到刚达到最大速度的过程中，导体棒产生的热量 Q.323. 加试题 (2017·杭州市四校联考)如图 5 所示，一带电微粒质量为 m＝2.0×10 －11 kg、电荷量为 q＝＋1.0×10 －5 C，从静止开始经电压为 U1＝100 V 的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角 θ ＝30°，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽 度 为 D＝ 20 cm 的 匀 强 磁 场 区 域 ． 已 知 偏 转 电 场 中 金 属 板 长 L＝ 20 cm，3两 板 间 距 d＝ 10 cm，重力忽略不计．求：34图 5(1)带电微粒进入偏转电场时的速率 v1；(2)偏转电场中两金属板间的电压 U2；(3)为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度 B 至少为多大？答案精析14．BCD [光的衍射现象和干涉现象，说明光的波动性，但没有否定光的直线传播的结论，故 A 错误；军队士兵过桥时使用便步，防止行走的频率与桥的频率相同而使桥发生共振现象，故 B 正确；火车鸣笛向我们驶来时，根据多普勒效应知，我们接收的频率大于声源发出的频率，故 C 正确；用光导纤维束传输图像信息利用了光的全反射，故 D 正确．]15．AC [由折射率 n＝ 知： ＝ ＝sin θ 1sin θ 2 nanb sin 90°－ β sin90°－ α  cos βcos α又由 v＝ 知 ＝ .]cn vavb cos αcos β16．BD21．(1)B (2)BD解析 (1)根据表中数据可知 ＞ ， na部分有“漏磁”现象， na为副线圈，则 nb为原线圈，Ubnb Uana故选 B.(2)由题图可知，甲中条纹的间距比乙大，根据双缝干涉的条纹间距公式 Δ x＝ λ 知，条纹ld5间距与光源到单缝的距离无关，故 A 错误；增大双缝之间的距离，可以减小条纹间距，故 B正确；增大双缝到光屏之间的距离，可以增大条纹间距，故 C 错误；将红色滤光片改为绿色滤光片，波长变短，故条纹间距变小，故 D 正确．22．(1)3 m/s (2)0.4 C (3)0.1 J2解析 (1)导体棒下滑的速率最大时受力平衡：竖直方向： FNcos θ ＝ mg水平方向： FNsin θ ＝ BIL根据动生电动势及闭合电路欧姆定律： BLvcos θ ＝ I(R1＋ R2)解得： v＝3 m/s2(2)由法拉第电磁感应定律有 ＝ I(R1＋ R2)Δ ΦΔ t其中 Δ Φ ＝BLHtan θ电荷量： q＝ IΔ t解得： q＝0.4 C(3)设导体棒从开始到刚达到最大速度的过程中电路中产生的总热量为 Q 总 ，由能量守恒有： mgH＝ Q 总 ＋ mv212根据焦耳定律可得： Q 总 ＝ I2R2t＋ I2R1tQ＝ I2R1t解得 Q＝0.1 J23．(1)1.0×10 4 m/s (2)100 V (3)0.1 T解析 (1)根据动能定理 U1q＝ mv12 12得 v1＝ ＝1.0×10 4 m/s2U1qm6(2)带电微粒在偏转电场中做类平抛运动水平方向： v1＝Lt带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，设其加速度为 a，出电场时竖直方向速度为 v2竖直方向： a＝ ＝ ，Eqm qU2dmv2＝ at＝ ·qU2dm Lv1由几何关系 tan θ ＝ ＝ ＝v2v1 qU2Ldmv12 U2L2dU1代入数据解得 U2＝100 V(3)带电微粒进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，设微粒轨道半径为 R，由几何关系知 R＋ ＝ D， R＝ DR2 23设微粒进入磁场时的速度为 v′v′＝ ，又 qv′ B＝ ，解得 B＝0.1 Tv1cos 30° mv′ 2R为使带电粒子不射出磁场，磁感应强度 B 至少为 0.1 T.1加试 30 分题型强化练(三)二、选择题Ⅱ14. 加试题 (2018·浙江 4 月选考·14)下列说法正确的是( )A．组成原子核的核子越多，原子核越稳定B. 92U 衰变为 86Rn 经过 4 次 α 衰变，2 次 β 衰变238 222C．在 LC 振荡电路中，当电流最大时，线圈两端电势差也最大D．在电子的单缝衍射实验中，狭缝变窄，电子动量的不确定量变大15. 加试题 (2017·宁波市九校高三上学期期末)海浪从远海传向海岸，已知海浪的传播速度与海水的深度有关，海水越深，速度越大，一艘大船停泊在离岸较远处，振动的周期为 8 s，则( )A．海浪拍打海岸的周期为 8 sB．当大船停泊在离海岸较近处时，其振动周期小于 8 sC．海浪从远海传向海岸，相邻波峰之间的距离变小D．让船停泊在离海岸更近处，海浪经过船体时的衍射现象更明显16. 加试题 用同一光电管研究 a、 b 两种单色光产生的光电效应，得到光电流 I 与光电管两极间所加电压 U 的关系如图 1 所示．则这两种光( )图 1A．照射该光电管时 a 光使其逸出的光电子最大初动能大B．从同种玻璃射入空气发生全反射时， a 光的临界角大2C．通过同一装置发生双缝干涉， a 光的相邻亮条纹间的距离大D．通过同一玻璃三棱镜时， a 光的偏折程度大三、非选择题21. 加试题 (2017·绍兴市一中期末)在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形的三棱镜 ABC，并确定 AB 和 AC 界面的位置．然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针 P1和 P2，再从棱镜的右侧观察 P1和 P2的像，如图 2 所示．图 2(1)此后正确的操作步骤是______．(选填选项前的字母)A．插上大头针 P3，使 P3挡住 P2的像B．插上大头针 P3，使 P3挡住 P1、 P2的像C．插上大头针 P4，使 P4挡住 P3的像D．插上大头针 P4，使 P4挡住 P3和 P1、 P2的像(2)正确完成上述操作后，在纸上标出大头针 P3、 P4的位置(图中已标出)．为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线，如图 3 甲、乙所示．在图中能够仅通过测量 ED、 FG 的长度便可正确计算出折射率的是图________(填“甲”或“乙”)，所测玻璃折射率的表达式 n＝________(用代表线段长度的字母 ED、 FG 表示)．图 322. 加试题 (2017·舟山中学月考)两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为 l，导轨上面横放着两根导体棒 ab 和 cd，构成矩形回路，如图 4 所示，两根导体棒的质量均为 m，电阻均为 R，回路中其余部分的电阻可不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为 B，设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行且与导轨接触良好 ， 开 始 时 ， 棒 cd 静 止 ， 棒 ab 有 指 向 棒 cd 的 初 速 度 v0.若 两 导 体 棒 在 运 动 中 始 终 不 接触 ， 则：3图 4(1)在运动中产生的焦耳热最多是多少；(2)当 ab 棒的速度变为初速度的 时， cd 棒的加速度是多大．3423. 加试题 在如图 5 所示的竖直平面内，水平轨道 CD 和倾斜轨道 GH 与半径为 r＝ m 的944光滑圆弧轨道分别相切于 D 点和 G 点， GH 与水平面的夹角 θ ＝37°.过 G 点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度 B＝1.25 T；过 D 点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度 E＝1×10 4 N/C.小物体 P1的质量 m＝2×10 －3 kg、电荷量 q＝＋8×10 －6 C，受到水平向右的推力 F＝9.98×10 －3 N 的作用，沿 CD 向右做匀速直线运动，到达 D 点后撤去推力．当 P1到达倾斜轨道底端 G 点4时，不带电的小物体 P2在 GH 顶端静止释放，经过时间 t＝0.1 s 与 P1相遇． P1和 P2与轨道CD、 GH 间的动摩擦因数均为 μ ＝0.5，取 g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力．求：图 5(1)小物体 P1在水平轨道 CD 上运动速度 v 的大小；(2)倾斜轨道 GH 的长度 s.答案精析14．BD [比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定，故 A 错误；U 衰变为 Rn，质量数减少 16，电荷数减少 6，由于原子核经过一次 α 衰变，质子数23892 22286减少 2，质量数减少 4，经过一次 β 衰变，质子数增加 1，质量数不变．所以有：α 衰变次数 m＝ ＝4；β 衰变次数 n＝ ＝2，所以 B 正确；当线圈两端电势差最大238－ 2224 8－ 92－ 861时，电流变化率最大，此时电流为 0，故 C 错误；在电子的单缝衍射实验中，狭缝越窄，屏上中央亮条纹越宽，即能更准确地测得电子的位置．根据不确定性关系 Δ xΔ p≥ ，电子h4π动量的不确定量变得更大，故 D 正确．]15．AC16．BC [由光电效应方程 Ek＝ hν － W0及 Ek＝ eUc，结合题图可得 b 光照射光电管时使其逸出的光电子最大初动能大，故 A 错误； b 光的频率大，波长小，在玻璃中的折射率 nb大，由5sin C＝ 可知：从同种玻璃射入空气发生全反射时， b 光的临界角小， a 光的临界角大，故1nB 正确；发生双缝干涉时，Δ x＝ λ ， a 光波长大，相邻亮条纹间的距离大，故 C 正确；在ld同种玻璃中的折射率 nb＞ na， b 光的偏折程度大，故 D 错误．]21．(1)BD (2)乙 EDFG22．(1) mv (2)14 20 B2l2v04mR解析 (1)从开始到两棒达到相同速度 v 的过程中，两棒的总动量守恒，有 mv0＝2 mv，根据能量守恒定律，整个过程中产生的焦耳热 Q＝ mv － (2m)v2＝ mv .12 02 12 14 02(2)设 ab 棒的速度变为 v0时， cd 棒的速度为 v′，则由动量守恒定律得34mv0＝ mv0＋ mv′，解得 v′＝ v0，此时回路中电动势 E＝ ＝ ＝34 14 Δ ΦΔ t B·Δ SΔ t Blv02则 I＝ ＝E2R Blv04Rcd 棒所受的安培力 F＝ BIl＝ ，B2l2v04R由牛顿第二定律可得， cd 棒的加速度 a＝ ＝ .Fm B2l2v04mR23．(1)4 m/s (2)0.56 m解析 (1)设小物体 P1在匀强磁场中运动的速度为 v，受到的向上的洛伦兹力为 F1，受到的摩擦力为 Ff，则F1＝ qvB①Ff＝ μ (mg－ F1)②由题意，水平方向合力为零F－ Ff＝0③联立①②③式，代入数据解得v＝4 m/s④(2)设 P1在 G 点的速度大小为 vG，由于洛伦兹力不做功，由 D→ G 根据动能定理得qErsin θ － mgr(1－cos θ )＝ mv － mv2⑤12 G2 12P1在 GH 上运动时，受到重力、电场力、支持力和摩擦力的作用，设加速度为 a1，根据牛顿第二定律得qEcos θ － mgsin θ － μ (mgcos θ ＋ qEsin θ )＝ ma1⑥P1与 P2在 GH 上相遇时，设 P1在 GH 上运动的距离为 s1，6则 s1＝ vGt＋ a1t2⑦12设 P2质量为 m2，在 GH 上运动的加速度为 a2，则m2gsin θ － μm 2gcos θ ＝ m2a2⑧P1与 P2在 GH 上相遇时，设 P2在 GH 上运动的距离为 s2，则s2＝ a2t2⑨12又 s＝ s1＋ s2⑩联立④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式，代入数据得s＝0.56 m.1加试 30 分题型强化练(二)二、选择题Ⅱ14. 加试题 下列说法正确的是( )A．光电效应表明光具有能量，且具有波粒二象性B．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大C．210 83Bi 的半衰期是 5 天，12 g 210 83Bi 经过 15 天后衰变了 1.5 gD．α 粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据15. 加试题 如图 1 所示为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t＝0 时刻的波动图象．若t＝0.2 s 时 C 点开始振动，则( )图 1A． t＝0 时刻质点 A 运动方向沿 y 轴正方向B． t＝0.2 s 时刻质点 B 的速度最大C．质点 C 开始运动的方向沿 y 轴正方向D．在 0 到 0.4 s 内质点 C 通过的路程为 2 m16. 加试题 (2018·湖州衢州丽水高三期末)如图 2 所示，机器人比赛要求按规定直线行走，某兴趣小组在机器人行走直线两侧适当距离对称放置两个信号发射源，设想用波的干涉原理来引导机器人走规定直线，下列说法正确的是( )2图 2A．两个发射源应发射频率相同的信号B．两个发射源应发射强度相同的信号C．机器人走在规定直线上接受到的信号是强弱交替变化的D．机器人走在规定直线上接受到的信号不是强弱交替变化的三、非选择题21. 加试题 (2018·浙江 4 月选考·21)(1)细丝和单缝有相似的衍射图样．在相同条件下，小明用激光束分别垂直照射两种不同直径的细丝Ⅰ和细丝Ⅱ，在光屏上形成的衍射图样如图3 中 a 和 b 所示．已知细丝Ⅰ的直径为 0.605 mm，现用螺旋测微器测量细丝Ⅱ的直径，如图4 所示，细丝Ⅱ的直径为________ mm.图 3 中的________(填“a”或“b”)是细丝Ⅱ的衍射图样．图 3图 4(2)小明在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，尝试用单缝和平面镜做类似实验．单缝和平面镜的放置如图 5 所示，白炽灯发出的光经滤光片成为波长为 λ 的单色光照射单缝，能在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹．小明测得单缝与镜面延长线的距离为 h、与光屏的距离为 D，则条纹间距 Δ x＝________.随后小明撤去平面镜，在单缝下方 A 处放置同样的另一单缝，形成双缝结构，则在光屏上________(填“能”或“不能”)观察到干涉条纹．图 5322. 加试题 (2018·温州市“十五校联合体”期中)如图 6 所示 O 处为一离子源，不断逸出比荷 ＝1×10 8 C/kg 的正离子，逸出的离子速度在 0～1×10 6 m/s 之间，方向均水平向右，qm离子源右侧(图中虚线右侧)存在大小为 B、方向垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出)．在距 O 点 L＝0.05 m 处有一荧光屏 MM′， M 与 O 等高，荧光屏足够长， M 端固定在铰链上，荧光屏可绕 M 点左右转动．图 6(1)当 MM′处于竖直位置时，欲使所有离子均不能打在荧光屏 MM′上，求磁感应强度 B 的取值范围；(2)若已知 B＝0.2 T，当 MM′转到图中虚线位置时(虚线位置与竖直位置的夹角为 45°)，求荧光屏上发光的最大长度是多少？23. 加试题 (2018·温州新力量联盟期中)如图 7 所示， NQ 和 MP 是两条平行且倾角θ ＝30°的光滑金属轨道，在两条轨道下面，在 PQ 处接着 QT 和 PS 两条平行光滑的金属轨道，轨道足够长，所有轨道电阻忽略不计．金属棒 ab、 cd 放在轨道上，始终与轨道垂直且接触良好．金属棒 ab、 cd 的质量均为 m，长度均为 L.且金属棒的长度恰好等于轨道的间距，它们与轨道构成闭合回路，金属棒 ab 的电阻为 2R， cd 的电阻为 R.磁场方向均垂直于导轨向上(不考虑 PQ 交界处的边界效应，可认为磁场在 PQ 处立即变为竖直向上，且磁场范围足够大)，磁感应强度大小均为 B.若先保持金属棒 cd 不动， ab 在沿导轨向下的力 F 作用下，开始以加速度 a 沿倾斜轨道向下做匀加速直线运动．经过 t0时间， ab 棒恰好到 PQ 位置，此时撤去力 F，同时释放 cd 金属棒，求：4图 7(1)ab 棒匀加速过程中，外力 F 随时间 t 变化的函数关系；(2)两金属棒撤去 F 后的运动过程中，直到最后达到稳定，金属棒 cd 产生的热量 Q；(3)两金属棒撤去 F 后的运动过程中，直到最后达到稳定，通过金属棒 cd 横截面的电荷量 q.答案精析14．BD [光电效应现象只说明光具有粒子性，故 A 错误．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，电子从高轨道跃迁到低轨道，电子与原子核之间的距离变小，库仑力做正功，氢原子的电势能减小，电子与原子核之间的距离变小，由库仑力提供向心力可得，核外电子的运动速度增大，故 B 正确.210 83Bi 半衰期是 5 天，12 g 210 83Bi 经过 15 天后，衰变后剩余质量为 m＝ m0( ) ＝12×( ) ＝1.5 g，则衰变了 10.5 g，还剩下 1.5 g 没有衰变，12tτ 12155故 C 错误．卢瑟福依据 α 粒子散射实验提出了原子核式结构模型，故 D 正确．]15．AD [根据波沿 x 轴正方向传播知 t＝0 时刻质点 A 沿 y 轴正方向运动， x＝4 m 处的质点沿 y 轴负方向运动，则振动传到 C 点后， C 点开始运动的方向沿 y 轴负方向，故 A 项正确，C 项错误； v＝ ＝ m/s＝10 m/s，由题图知 λ ＝4 m，则 T＝ ＝ s＝0.4 Δ xΔ t 20.2 λ v 410s， t＝0.2 s 时，质点 B 在波峰，速度最小，B 项错误；0 到 0.4 s 内，前 0.2 s 质点 C 不动，后 0.2 s 质点 C 振动半个周期，通过的路程为 2 m，故 D 项正确．]16．AD21．(1)0.999(0.996～1.000) a (2) 不能Dλ2h解析 (1)因为螺旋测微器主尺的半格为 0.5 mm，完整一格为 1 mm，螺旋转轮上面一格50.01 mm，再估读一位，由题图可知，直径为 0.999 mm；衍射单缝越小，衍射越明显，条纹间距越大；衍射单缝越大，衍射越不明显，条纹间距越小，题图 a 的条纹间距小，对应的细线比较粗，题图 b 的条纹间距大，对应的细线比较细，因为 0.9990.605，所以选 a.(2)本题中，单缝在平面镜中的镜像，与原来的单缝共同构成一组双缝(如图)，所以双缝间距为 d＝2 h，故 Δ x＝ .Dλ2h不能，因为不符合发生干涉的条件．22．(1) B＞0.2 T (2) m2－ 220解析 (1)当离子在磁场中运动的半径 R＜ L，所有离子均不能打在竖直位置的荧光屏上，取临界值： R＝ L根据洛伦兹力提供向心力可得： qvB＝ mv2R得： B＝ ＝ T＝0.2 TmvqL 1×1061×108×0.05即：当磁感应强度 B＞0.2 T 时，所有离子均不能打在荧光屏 MM′上(2)当荧光屏 MM′向左转动，无论转到什么位置，总有一个离子与其相切，设切点为 P，如图所示，根据几何关系可得： MP＝ L＝0.05 m根据几何关系可知，当荧光屏转至虚线位置时(与竖直位置成 45°角)，速度最大的离子击中荧光屏的位置是所有离子能击中荧光屏距 M 点最近的位置，设击中点为 Q，根据几何关系可得： MQ＝( －1) R2根据 qvmB＝ mvm2R解得： MQ＝( －1) L＝ m22－ 1206所以荧光屏上发光的最大长度：dmax＝ MP－ MQ＝ L－( －1) L＝ m.22－ 22023．见解析解析 (1)棒 ab 匀加速过程中，F＋ mgsin θ － B L＝ maBLv3R得： F＝ ＋ ma－ mgsin θB2L2at03R(2)撤去外力时，金属棒 ab 的速度 v＝ at0，则 ab、 cd 组成的系统动量守恒，最终稳定时，两棒速度相同mv＝2 mv1得 v1＝ at012则两根导体棒产生的热量 Q 等于动能损失，则 Q＝ mv2－ mv － mv ＝ ma2t12 12 12 12 12 14 02由于 ab 电阻为 2R， cd 电阻为 R，故其产生的热量之比为 2∶1，故 cd 产生的热量 Q1＝ Q＝ ma2t13 112 02(3)对 cd 应用动量定理：BLq＝ mv1＝ mat012故 q＝mat02BL1加试 30 分题型强化练(五)二、选择题Ⅱ14. 加试题 (2018·台州市高三期末)下列叙述正确的是( )A．原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量B．有 32 个半衰期为 2 年的铯 134 原子核，经过 4 年时间还剩下 8 个铯 134C．同一光电管中发生光电效应时，增大照射光的频率就能增大光电子的最大初动能D．氢原子从 n＝6 能级跃迁至 n＝2 能级时辐射出频率为 ν 1的光子，从 n＝5 能级跃迁至n＝2 能级时辐射出频率为 ν 2的光子，则频率为 ν 1的光子能量较大15. 加试题 (2018·诸暨市诸暨中学段考)如图 1 所示，直线 OO′与上下表面平行的玻璃砖垂直且与其上表面交于 N 点， a、 b 为两束不同频率的单色光，分别以 45°的入射角射到玻璃砖的上表面，入射点 A、 B 到 N 点的距离相等，经折射后两束光相交于图中的 P 点．下列说法正确的是( )图 1A．在真空中， a 光的传播速度小于 b 光的传播速度B．在此玻璃砖中， a 光的波长大于 b 光的波长C．不论是在真空中，还是在玻璃中， a 光的频率都小于 b 光的频率2D．同时增大入射角(始终小于 90°)，则 b 光在下表面先发生全反射16. 加试题 如图 2 所示，沿 x 轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为 200 m/s，则下列说法正确的是( )图 2A．图中质点 b 此刻的加速度在增大B．从图示时刻开始，经 0.01 s 质点 a 通过的路为 40 cm，此时相对平衡位置的位移为零C．从图示时刻开始，经 0.01 s 质点 b 位于平衡位置上方，并向上做减速运动D．若要产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸一般不小于 200 m三、非选择题21. 加试题 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，一同学经调节后使单缝与双缝相互平行，且沿竖直方向，在测量头内观察到干涉条纹．若该同学分别用间距 d1＝0.20 mm 和d2＝0.25 mm 的双缝来完成实验，你认为在测量头内观察到单色光的干涉条纹是________(填选项)，其中对应双缝间距 d1的是________(填选项)．22. 加试题 如图 3 所示，在足够大的水平匀强磁场中，有一竖直固定的绝缘光滑 圆弧轨道14MN，其圆心为 O、半径为 R，轨道所在平面与磁场垂直；在竖直的半径 ON 右侧有竖直向上的范围足够大的匀强电场．一质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球从 M 点由静止释放，其通过N 点时所受轨道的弹力刚好与重力平衡，小球离开 N 点后刚好做匀速圆周运动，已知重力加速度为 g，不计空气阻力．求：3图 3(1)匀强磁场的磁感应强度 B 和匀强电场的电场强度 E；(2)小球离开 N 点后第一次经过 ON 所在直线时到 N 点的距离和时间．23. 加试题 如图 4 所示，空间存在两个沿水平方向的等大反向的匀强磁场，水平虚线为其边界，磁场范围足够大，矩形多匝闭合线框 ABCD 下边位于两磁场边界处，匝数 n＝200，每匝4质量为 0.1 kg，每匝电阻 R＝1 Ω，边长 AB＝0.5 m， BC＝1.125 m．一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮，一端连接线框，另一端连接质量为 10 kg 的竖直悬挂的绝缘物体 P，且 P 受到 F＝70－200 v(N)的竖直外力作用( v 为线框的瞬时速度大小)．现将线框静止释放，刚运动时，外力 F 的方向竖直向下，线框中的电流随时间均匀增加．一段时间后撤去外力 F，线框恰好开始做匀速直线运动．若细线始终绷紧，线框平面在运动过程中始终与磁场垂直，且 CD 边始终保持水平，重力加速度 g＝10 m/s 2，不计空气阻力．图 4(1)求空间中匀强磁场的磁感应强度 B 的大小；(2)从开始运动到线框全部进入下方磁场过程所用时间 t 和线上拉力的最大功率分别为多少？(3)从开始运动到撤去外力过程中，线框产生的焦耳热为 J，则该过程流过单匝导线横截253面的电荷量 q 和外力 F 做的功分别为多少？答案精析14．ACD15．BC [所有色光在真空中传播速度都相同，都是 c＝3×10 8 m/s，故 A 错误；根据题图可看出 a 光的折射角大，入射角相等，由折射定律知，玻璃对 a 光的折射率小， a 光的频率小，由 ＝ λν ，即 λ ＝ ，可知 a 光在玻璃中波长长，故 B 正确；由上可知不论是在真cn cnν5空中，还是玻璃中， a 光的频率都小于 b 光的频率，故 C 正确；玻璃砖的上下两个表面平行，光在下表面的入射角等于在上表面的折射角，根据光路可逆性知，两束光都不会在下表面发生全反射，故 D 错误．]16．AC [波长为 4 m，波速为 200 m/s，周期为 0.02 s，从图示时刻开始，经 0.01 s 质点a 通过的路程为 40 cm，此时相对平衡位置的位移为－20 cm，所以 B 错误；波沿 x 轴正方向传播，质点 b 正向 x 轴负方向运动，加速度在增大，A 正确；从图示时刻开始，经 0.01 s质点 b 位于平衡位置上方，并向上做减速运动，C 正确；若要产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸应与波长差不多，故 D 错误．]21．EF E [干涉条纹与双缝平行，双缝沿竖直方向，则干涉条纹也沿竖直方向，C、D 错误；测量头中的十字星并不能移动，移动的是干涉条纹，所以 A、B 错误；由 Δ x＝ λ 知，ld双缝间距越小，条纹间距越大，所以 E、F 为测量头内观察到的单色光的干涉条纹，其中 E对应双缝间距 d1.]22．(1) (2)2 R π mq 2gR mgq R2g解析 (1)通过 N 点时，弹力刚好与重力平衡，说明在 N 点向心力由洛伦兹力提供则有 qvB＝mv2R小球从 M 到 N 过程，由机械能守恒有 mgR＝ mv212解得 B＝mq2gR小球离开 N 点后刚好做匀速圆周运动，则电场力与重力平衡，洛伦兹力提供向心力则有 qE＝ mg解得 E＝mgq(2)小球离开 N 点后做匀速圆周运动，有 qvB＝ ，可得做圆周运动的半径 r＝ R，则小球离mv2r开 N 点后第一次经过 ON 所在直线时到 N 点的距离 d＝2 r＝2 R运动时间 t＝ ＝ππ rv R2g23．见解析解析 (1)开始时电流随时间均匀增加，又因为E＝2 nBLv(L 为 AB 长度)， I＝ ＝EnR 2BLvR所以 v 随 t 均匀增加，线框做匀加速运动，则 FA＝ BIL＝2B2L2vR6由牛顿第二定律有 nmg－ Mg－ F－2 nFA＝( M＋ nm)a，初始时， v＝0、 F＝70 N、 FA＝0；运动时，F＝70－200 v， FA＝ ，2B2L2vR将两组数据代入，联立得200v＝4nB2L2vR所以 B＝1 T， a＝1 m/s 2(2)匀速运动时 nmg＝ Mg＋2 nFA，所以 v0＝0.5 m/s则匀加速运动时间 t1＝ ＝0.5 s， x1＝ ＝0.125 m，v0a v022a则 x2＝ xBC－ x1＝1 m匀速运动时间 t2＝ ＝2 s，总时间 t＝ t1＋ t2＝2.5 sx2v0匀加速过程中，研究物体 P： FT－ Mg－ F＝ Ma， FT＝180－200 v，P＝ FTv＝180 v－200 v2＝－200 2＋ ≤40.5 W(v－920) 812匀速运动过程中，研究物体 P： FT′＝ Mg，P′＝ FT′ v0＝50 W＞40.5 W所以线上拉力的最大功率为 50 W(3)从开始运动到撤去外力过程中，因为 E＝2 nBLv，＝ ＝ ，则 ＝ t1， q＝ t1＝0.125 CIEnR 2BLvR I 2BLaR I由动能定理得：( nmg－ Mg)x1－ W 克安 ＋ WF＝ (nm＋ M)v ，12 02故 WF＝－ J.5121加试 30 分题型强化练(六)二、选择题Ⅱ14. 加试题 (2018·诸暨市诸暨中学段考)下列说法正确的是( )A．β、γ 射线都是电磁波B．原子核中所有核子单独存在时，质量总和大于该原子核的总质量C．在 LC 振荡电路中，电容器刚放电时电容器极板上电荷量最多，回路电流最小D．大量处于 n＝4 激发态的氢原子，共能辐射出四种不同频率的光子15. 加试题 (2018·台州市书生中学月考)某同学在学校实验室采用甲、乙单摆做实验时得到的振动图象分别如图 1 中甲、乙所示，下列说法中正确的是( )图 1A．甲、乙两单摆的摆长相等B．两摆球经过平衡位置时，速率可能相等C．乙单摆的振动方程是 x＝－7sin π t(cm)D．在任意相同时间内，两摆球的路程之比为 10∶716. 加试题 分别用波长为 λ 和 2λ 的光照射同一种金属，产生的速度最快的光电子速度之比为 2∶1，普朗克常量和真空中光速分别用 h 和 c 表示，那么下列说法正确的是( )A．该种金属的逸出功为hc3λB．该种金属的逸出功为hcλ2C．波长超过 2λ 的光都不能使该金属发生光电效应D．波长超过 4λ 的光都不能使该金属发生光电效应三、非选择题21. 加试题 (2018·宁波市重点中学联考)小结同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”实验中：(1)在利用游标卡尺测量摆球直径时，测得示数如图 2 甲所示，则该摆球的直径d＝________ mm；(2)在测摆长 L 时，她将毫米刻度尺的零刻度线与悬点对齐，示数如图乙所示，由此可知该单摆的摆长为 L＝________ cm；图 2(3)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有________．A．摆线要选择细些的，伸缩性小些的，并且尽可能长一些B．摆球尽量选择质量大些，体积小些的C．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度D．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置小于 5 度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球第 n 次回到开始位置时停止计时，若所用时间为 Δ t，则单摆周期 T＝Δ tn22. 加试题 (2018·义乌市模拟)如图 3 所示，在平面直角坐标系 xOy 中有一个等腰直角三角形硬质细杆框架 FGH，框架竖直放在粗糙的水平面上，其中 FG 与地面接触．空间存在着垂直于框架平面的匀强磁场，磁感应强度为 B， FG 的长度为 8 L，在框架中垂线 OH 上2S(0， L)处有一体积可忽略的粒子发射装置，在该平面内向各个方向发射大量速度大小相2等、带正电的同种粒子，射到框架上的粒子立即被框架吸收．粒子的质量为 m，电荷量为q，不计粒子间的相互作用以及粒子的重力．图 3(1)试问速率在什么范围内所有粒子均不可能打到框架上？3(2)如果粒子的发射速率为 ，求出框架上能被粒子打中的长度；2qBLm(3)如果粒子的发射速率仍为 ，某时刻同时从 S 点发出粒子，求从第一个粒子到达底2qBLm边 FG 至最后一个到达底边的时间间隔 Δ t.423. 加试题 如图 4 所示，两根金属导体棒 a 和 b 的长度均为 L，电阻均为 R，质量分布均匀且大小分别为 3m 和 m.现用两根等长的、质量和电阻均忽略不计且不可伸长的柔软导线将它们组成闭合回路，并悬跨在光滑绝缘的水平圆棒两侧．其中导体棒 b 处在宽度为 H 的垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，导体棒 a 位于磁场的正上方．现将导体棒 b 从磁场的下边界由静止释放，若磁场宽度 H 足够大，导体棒 b 穿过磁场的过程中，导体棒 a 未能进入磁场，整个运动过程中导体棒 a、 b 始终处于水平状态，重力加速度为 g.求：图 4(1)导体棒 b 在磁场中运动时获得的最大速度 v；(2)若导体棒 b 获得最大速度 v 时，恰好到达磁场的上边界，则 b 棒从释放到穿出磁场所需要的时间 t；(3)在(2)问过程中产生的热量 Q.答案精析14．BC [β 射线为高速电子流，不是电磁波，选项 A 错误．原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，选项 B 正确． LC 振荡电路中，电容器开始放电时，由于自感线圈的阻碍作用，因此回路电流从小变大，选项 C 正确．处于 n＝4 激发态的氢原子可以放出 C ＝6 种不24同频率的光子，选项 D 错误．]515．AC [由题图可知，两单摆周期相等，根据单摆周期 T＝2π ，甲、乙两单摆的摆长相lg等，A 正确； T＝2.0 s， ω ＝ ＝π rad/s，所以乙单摆的振动方程是 x＝－7sin π t(cm)，2πTC 正确．]16．AD [由 hν ＝ W0＋ Ek知 h ＝ W0＋ mv ， h ＝ W0＋ mv ，又 v1＝2 v2，得 W0＝ ，Acλ 12 12 c2λ 12 2 hc3λ正确，B 错误．光的波长小于或等于 3λ 时都能发生光电效应，C 错误，D 正确．]21．(1)14.3 (2)76.20±0.02 cm (3)AB22．(1) v≤ (2)( ＋ )L (3)2qBL2m 2 6 7π m6qB解析 (1)如图甲所示，以 OS 为直径的粒子在运动过程中刚好不碰到框架．根据几何关系， OS＝2 r0＝ L2根据牛顿第二定律得 qv0B＝ m ，解得 v0＝v02r0 2qBL2m则满足 v≤ 的粒子均不可能打到三角形框架上．2qBL2m(2)当粒子速率 v1＝ 时，可求得其做圆周运动的半径 r＝ L，2qBLm 2如图乙所示，当粒子的入射速度方向沿 SO 方向时，运动轨迹与 FG 相切于 J 点；当粒子的入射速度方向沿 OS 方向时，运动轨迹与 FG 相切于 I 点，介于这二者之间的入射粒子均可打在框架 FG 上，框架上被粒子打中的长度为图丙中 JK 之间的距离，其中 OJ＝ r＝ L2SK＝2 r＝2 L， OK＝ ＝ L2 SK2－ OS2 6挡板上被粒子打中的长度 JK＝( ＋ )L2 6(3)如图丁所示，粒子从 S 点发出到达底边 FG 的最长时间为 ，最短时间为 ， T＝3T4 T6 2π mqB6Δ t＝ T－ T＝ T＝ .34 16 712 7π m6qB23．(1) (2) ＋4mgRB2L2 8mRB2L2 B2L2H4mgR(3)2mgH－32m3g2R2B4L4解析 (1)设导线的拉力大小为 FT，导体棒 b 受到的安培力为 F 安．对导体棒 a：3 mg－2 FT＝3 ma对导体棒 b：2 FT－ mg－ F 安 ＝ ma联立以上两式解得 2mg－ F 安 ＝4 ma导体棒 b 切割磁感线产生的感应电动势 E＝ BLv感应电流 I＝ ， F 安 ＝ BIL＝BLv2R B2L2v2R当 b 棒的速度最大时， a＝0整理后解得 v＝4mgRB2L2(2)由(1)可知，导体棒 b 上升过程中的加速度 a＝ g－12 B2L2v8mR由微元法得 v＝Σ aΔ t＝ gΣΔ t－ Σ vΔ t＝ gt－ H12 B2L28mR 12 B2L28mR解得 t＝ ＋8mRB2L2 B2L2H4mgR(3)对导体棒 a、 b 组成的系统，由能量守恒定律有(3 m－ m)gH－ Q＝ ×4mv212解得 Q＝2 mgH－ .32m3g2R2B4L4