高三下学期第一次调研考试
理科综合
二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.已知氢原子的激发态能量En?E1,其中E1为基态能量,n=1,2,3……。若氢原子从n=32n的能级跃迁到n=2的能级放出光子的频率为ν,能使氢原子从基态电离的光子的最小频率为( ) A.
9? 4B. 4? C.
36? 5D. 9?
【答案】C 【解析】
【详解】由题意可知:
E1E1-=h?; 3222能使氢原子从基态电离的光子的最小频率满足:
解得:
故C正确,ABD错误。 故选:C
2.已知地球两极处的重力加速度大小约为9.8m/s2,贴近地球表面飞行卫星的运行周期约为1.5
小时,试结合生活常识,估算一质量为60kg的人站在地球赤道上随地球自转所需要的向心力约为 A. 0.2N 【答案】C 【解析】
。v??36v, 5B. 0.4N
C. 2N
D. 4N
0?E1?h??,
MmMm?4?2【详解】在两极:G2?mg;对贴近地球表面飞行的卫星:G2?m?2R,解得
RRTgT2;则站在地球赤道上随地球自转的人所受的向心力:R?4?24?24?2gT2T2?1.5?F向=m人'2R?m人'2?2?m人g'2?60?9.8???N?2N,故选C.
TT4?T?24?3.在空间建立三维坐标系如图所示,xoz在水平面内,y沿竖直方向.空间充满沿-y方向磁感应强度为B的匀强磁场和沿+z方向的匀强电场,电场强度E=v0B.一质量为m,电荷量为-q的带点小球从坐标原点O以初速度v0沿+x方向抛出,设空间足够大,则
2
A. 带电小球做加速度不断变化的变速曲线运动 B. 带电小球做匀变速曲线运动
坐标为(x0,-y0,0),则速度与+x方向的夹角θ满足tanθ=C. 若带电小球运动到某位置,
D. 若带电小球运动到某位置,坐标为(x0,-y0,0),则速度与+x方向的夹角θ满足
y0 2x02y0tanθ=
x0【答案】BD 【解析】 【分析】
带负电的小球从O点沿+x方向射入,则电场力方向沿-z方向,洛伦兹力沿+z方向,因E=v0B,可知Eq=qv0B,即沿z轴方向受力平衡,则小球将在重力作用下做平抛运动,根据平抛运动的规律即可解答.
【详解】A B.带负电的小球从O点沿+x方向射入,则电场力方向沿-z方向,洛伦兹力沿+z方向,因E=v0B,可知Eq=qv0B,即沿z轴方向受力平衡,则小球将在重力作用下做平抛运动,即带电小球做匀变速曲线运动,选项A错误,B正确;
CD.若带电小球运动到某位置,坐标为(x0,-y0,0),则沿x方向:x0=v0t,vy=gt,速度与+x
12vygt2gt2y???0,选项C错误,D正确; 方向的夹角θ满足tan??1v0v0x0v0t2故选BD.
4.如图所示,边界OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界ON上有一粒子源S.某一时刻,从离子源S沿平行于纸面,向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用),所有粒子的初速度大小相等,经过一段时间有大量粒子从边界OM射出磁场.已知∠MON=30°,从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于
1T(T2为粒子在磁场中运动的周期),则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为( )
A.
1T 3B.
1T 4C.
1T 6D.
1T 8【答案】A 【解析】
【详解】粒子在磁场中运动做匀速圆周运动,入射点是S,出射点在OM直线上,出射点与S点的连线为轨迹的一条弦.当从边界OM射出的粒子在磁场中运动的时间最短时,轨迹的弦最短,根据几何知识,作ES⊥OM,则ES为最短的弦,粒子从S到E的时间即最短.
由题意可知,粒子运动的最长时间等于场中做圆周运动的轨道半径为:
13,设OS=d,则DS=OStan30°=d,粒子在磁23r?DS3?d, 26由几何知识有:
112r2?ES2ES=OSsin30°-=d,cosθ==,则:θ=120°, 2222r粒子在磁场中运动的最长时间为: tmin=
1T?T,故A正确,BCD错误. 360?3?5.一质量为m的小物块静置于粗糙水平地面上,在水平外力作用下由静止开始运动,小物块的加速度a随其运动距离x的变化规律如图所示。已知小物块与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,在小物块运动0~2L的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小物块在0~L内做匀变速直线运动,L~2L内做匀速运动 B. 小物块运动至2L处的速度为26a0L C. 整个过程中水平外力做功为m?2?g?3a0?L D. 小物块从L处运动至2L处所用的时间为【答案】C 【解析】
【详解】A.小物块在0~L内加速度减小,做加速度减小变加速直线运动,L~2L内加速度不变,做匀加速运动,故A错误; B.整个过程,根据动能定理得:
1L
2a03ma0+ma01L+ma0L=mv2, 22得小物块运动至2L处的速度为:
v?6a0L,
故B错误;
C.整个过程,根据动能定理得:
1WF??mg?2L=mv2,
2联立解得水平外力做功为
WF?mL?2?g?3a0?,
故C正确;
D.设小物块运动至L处的速度为v0.根据动能定理得:
3ma0?ma012L?mv0,
22得
v0?2a0L,
小物块从L处运动至2L处做匀加速直线运动,有
L?联立解得
v0?vt, 2t?故D错误。 故选:C。
22?6L, a06.如图所示,带孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上,与正下方的小球B通过轻绳连接,处于静止状态。对B施加水平力F使其缓慢上升,直到A刚要滑动。在此过程中( )
A. 水平力F先变大后变小 B. 杆对小球A的支持力逐渐变大 C. 轻绳对小球B的拉力先变大后变小 D. 杆对小球A的摩擦力先变小后变大 【答案】BD 【解析】
【详解】AC.小球B受拉力F、重力和轻绳的拉力Fγ,合力为零如图所示:
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