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1、单元滚动检测卷十二单元滚动检测卷十二 考生注意： 1.本试卷分选择题部分和非选择题部分，共 4 页. 2.答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应 位置上. 3.本次考试时间 90 分钟，满分 100 分. 选择题部分 一、选择题(本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分.每小题列出的四个备选项中只有一个是 符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1.下列说法中正确的是( ) A.放射性元素发生一次 衰变，原子序数减小 1 B.一群氢原子从 n5 的激发态跃迁到基态时，有可能辐射出 10 种不同频率的光子 C.卢瑟福通过 粒子散射实验说明了原子核
2、内部是有结构的 D.原子核衰变时电荷数和质量都守恒 答案 B 解析 放射性元素发生一次 衰变，原子序数增加 1，A 错误；一群氢原子从 n5 的激发态 跃迁到基态时，C 10，有可能辐射出 10 种不同频率的光子，B 正确； 粒子散射实验说明 2 5 了原子的核式结构，C 错误；原子核衰变时电荷数和质量数守恒，质量不守恒，D 错误. 2.一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中( ) A.可能吸收一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条暗线 B.可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线 C.只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线 D.只发出频率一定的光
3、子，形成光谱中的一条亮线 答案 B 解析 处于较高能级的电子可以向较低的激发态跃迁，能量减小，原子要放出光子，激发态 不稳定可能继续向较低能级跃迁，所以原子要发出一系列频率的光子，故 A、C、D 错误，B 正确. 3.(2018宁波市 3 月选考)撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，如图 1 所示，完整的过程 可以简化成三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落.撑杆跳高的过程中包含很多物理 知识，下列说法正确的是( ) 图 1 A.持杆助跑过程，重力的反作用力是地面对运动员的支持力 B.撑杆起跳上升阶段，弯曲的撑杆对人的作用力大于人对撑杆的作用力 C.撑杆起跳上升阶段先处于超重状态后处于失重
4、状态 D.最高点手已离开撑杆，运动员还能继续越过横杆，是因为受到了一个向前的冲力 答案 C 4.(2018温州市期末改编)如图 2 所示，在高速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服随 桶一起转动，在保证衣服不滑动的情况下，下列说法错误的是( ) 图 2 A.桶转速减小时，衣服对桶壁的压力变小 B.桶转速减小时，衣服对桶壁的压力变大 C.桶转速增大时，衣服受到的摩擦力不变 D.桶转速足够大时，衣服上的水滴将做离心运动 答案 B 解析 衣服受到重力、 桶壁的支持力和静摩擦力的作用， 由于衣服在脱水桶内壁上不掉下来， 竖直方向上的重力与静摩擦力二力平衡，靠支持力提供向心力，随着脱水桶转速的减小，支
5、 持力减小，衣服对桶壁的压力也减小，但静摩擦力不变，故 A、C 正确，B 错误；衣服对水 滴的附着力提供其做圆周运动的向心力，随着脱水桶转速的增加，需要的向心力增加，当附 着力不足以提供需要的向心力时，衣服上的水滴将做离心运动，故 D 正确. 5.(2018台州中学统练)如图 3 所示，地球可以看做一个球体，O 点为地球球心，位于临海的 物体 A 和位于赤道上的物体 B，都随地球自转做匀速圆周运动，则( ) 图 3 A.物体的周期 TATB B.物体的周期 TATB C.物体的线速度大小 vAvB D.物体的角速度大小 AvA，故 C 错误. 6.(2018宁波市重点中学联考)如图 4 所示，
6、相距为 d 的平行板 A 和 B 之间有电场强度为 E、 方向竖直向下的匀强电场.电场中 C 点距 B 板的距离为 0.3d，D 点距 A 板的距离为 0.2d，有 一个质量为 m 的带电微粒沿图中虚线所示的直线从 C 点运动至 D 点，若重力加速度为 g，则 下列说法正确的是( ) 图 4 A.该微粒在 D 点时的电势能比在 C 点时的大 B.该微粒做匀变速直线运动 C.在此过程中电场力对微粒做的功为 0.5mgd D.该微粒带正电，所带电荷量大小为 qmg E 答案 C 7.(2018余姚中学期中)质量为 m、带电荷量为 q 的小物块，从倾角为 的光滑绝缘斜面上由 静止下滑，整个斜面置于方
7、向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度的大小为 B，如图 5 所示， 若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下列说法正确的是( ) 图 5 A.小物块一定带正电荷 B.小物块在斜面上运动时做匀速直线运动 C.小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动 D.小物块在斜面上下滑过程中，小物块对斜面的压力为零时的速率为mgcos Bq 答案 D 8.(2018台州中学统练改编)如图 6 所示，一电动自行车动力电源上的铭牌标有“36 V,12 Ah” 字样.它正常工作时电源输出电压为 30 V，额定输出功率为 180 W.由于电动机发热造成损耗， 电动机的效率为 80%，不考
8、虑其他部件的摩擦损耗.已知运动时自行车受到的阻力恒为 288 N，下列说法正确的是( ) 图 6 A.电源内阻为 1 ，额定工作电流为 5 A B.电动自行车电动机的内阻为 6 C.电动自行车保持额定功率匀速行驶的最长时间是 2.4 h D.电动自行车保持额定功率匀速行驶的最远距离是 3 600 m 答案 D 解析 由PUI可知， 额定工作电流I A6 A， 电源内阻为r 1 P U 180 30 EU I 3630 6 ，故 A 错误 ； 电动车电动机的热功率 P热(180%)P36 W，则由 P热I2r1可得，r1 36 62 1 ，故 B 错误；电池容量 Q12 Ah，电流 I6 A，则
9、可得：t h2 h，故 C 错 Q I 12 6 误 ； 电动车匀速行驶时 FFf，则由 80%PFfv，解得 v0.5 m/s，则自行车保持额定功率匀 速行驶的最远距离是 xvt0.57 200 m3 600 m，故 D 正确. 二、选择题(本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分.每小题列出的四个备选项中至少有一个 是符合题目要求的.全部选对的得 3 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分) 9.按照玻尔的理论，氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的 电势能和电子在轨道上运动的动能.当一个氢原子从 n4 能级向低能级跃迁时，下列说法正 确的是( ) A
10、.氢原子系统的电势能增加，电子的动能增加 B.氢原子系统的电势能减小，电子的动能增加 C.氢原子可能辐射 6 种不同波长的光 D.氢原子可能辐射 3 种不同波长的光 答案 BD 10.(2018嘉兴市期末)关于如图 7 所示图片中的物理现象，描述正确的是( ) 图 7 A.甲图，水波由深水区传播至浅水区，波速方向改变，属于波的反射现象 B.乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象 C.丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象 D.丁图，用竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应 答案 BCD 解析 水波从深水区传到浅
11、水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，故 A 错误；水波穿 过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象，故 B 正确；两列同频率的水波 在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象，故 C 正确；用竹竿举起蜂鸣器快速转 动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应，故 D 正确. 11.下列说法正确的是( ) A.方程式UTh He 是重核裂变反应方程 23892234904 2 B. 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的 C.核力是短程力，与核子间的距离有关，有时表现为引力，有时表现为斥力 D.原子核所含核子单独存在时的总质量等于该原子核的质量 答案 BC 解
12、析 方程式UTh He 是 衰变，选项 A 错误； 衰变所释放的电子是原子核内的 23892234904 2 中子转化成质子时所产生的，即 n He，选项 B 正确；核力是短程力，与核子间的距 1 01 101 离有关，有时表现为引力，有时表现为斥力，选项 C 正确；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，选项 D 错误. 12.如图 8 所示是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能 Ek与入射光频率 的关系 图象.由图象可知下列说法正确的是( ) 图 8 A.该金属的逸出功等于 E B.该金属的逸出功等于 hc C.入射光的频率为 2c时，产生的光电子的最大初动能为 E D
13、.入射光的频率为 时，产生的光电子的最大初动能为 c 2 E 2 答案 ABC 解析 根据 EkhW0结合 Ek 图象得，该金属的截止频率等于 c，纵轴截距的绝对值等 于金属的逸出功，所以逸出功等于 E，且 Ehc，故 A、B 正确；当入射光的频率为 2c时， 产生的光电子的最大初动能为 Ek2hchcE，故 C 正确；当入射光的频率为 时，小于 c 2 极限频率，不能发生光电效应，故 D 错误. 13.氢原子的能级图如图 9 所示，一群氢原子处于 n3 的激发态，这群氢原子辐射出的光子 的能量可能是( ) 图 9 A.13.6 eV B.12.09 eV C.10.2 eV D.1.89 e
14、V 答案 BCD 解析 一群氢原子处于 n3 的激发态可能发生的跃迁有 32,31,21， 根据公式 hEm En可得， 若 32， 放出的光子能量为 1.89 eV， 若 31， 放出的光子能量为 12.09 eV， 若 21， 放出的光子能量为 10.2 eV，故 A 错误，B、C、D 正确. 14.(2019 届湖州市质检)2006 年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器， 通过Ca(钙 48)轰击 4820 Cf(锎 249)发生核反应，成功合成了质量数为 297 的第 118 号元素.实验表明，该元素的原 24998 子核先放出 3 个相同的质量不为零的粒子 X，再连续经过 3 次 衰
15、变后，变成质量数为 282 的第 112 号元素的原子核.则( ) A.上述过程中的粒子 X 是电子 B.118 号元素的核内含有 179 个中子 C.在 衰变过程中，起主要作用的是强相互作用 D.在合成第 118 号元素的核反应过程中，质量数守恒，所以质量不变 答案 BC 解析 因为在衰变的过程中质量数守恒，电荷数守恒.根据电荷数守恒可得，11832112 0，所以 X 粒子的电荷数为零，再根据质量数守恒，297432823，所以 X 粒子的质 量数为 1，所以 X 粒子为中子，A 错误 ； 118 号元素的核内含有中子数 297118179 个，B 正确 ； 衰变是原子核内的质子和中子结合
16、成粒子的过程， 故起主要作用的是强相互作用， C 正确；在合成第 118 号元素的核反应过程中，质量数守恒，质量会亏损，D 错误. 15.在匀强磁场中有一个静止放置的放射性元素的原子核 X， 某时刻沿垂直磁场方向放射出一 个粒子后新核和粒子的运动轨迹如图 10 所示.已知两个圆轨迹的半径之比为 911， 其中一个 的运动方向如图所示，则可知( ) 图 10 A.a 是新核的轨迹 B.磁场方向垂直于纸面向里 C.该放射性元素进行的是 衰变 D.该放射性元素原子核的核电荷数为 90 答案 CD 16.(2018湖州市、衢州市、丽水市高三期末)如图 11 所示，MN 为半圆形玻璃砖截面的直径， OO
17、为过圆心且垂直于 MN 的直线.两束单色光 a、b 关于 OO对称，从空气垂直 MN 射入 玻璃砖中.已知 a、b 两束光在真空中的波长分别为 1、2，光子的能量分别是 E1、E2，在该 玻璃砖中运动的时间分别为 t1、t2(不考虑反射光的运动时间)，则根据光路图，下列判断正确 的是( ) 图 11 A.E1E2 B.1E2， 1m2 B.轨道应是光滑的 C.两小球的半径要相同 D.每次小球 1 都要从同一高度由静止滚下 (2)另一位同学设计了如图 13 所示实验.质量为 mA的钢球 A 用细线悬挂于 O 点， 质量为 mB的 钢球 B 放在离地面高度为 H 的平台边缘 N 点(O 点在 N
18、点正上方)，悬线在 A 球释放前伸直， 且悬线与竖直线的夹角为 ， O 点到 A 球球心的距离为 L； A 球释放后摆动到最低点时恰与 B 球正碰，碰撞后，A 球把轻质指示针 OC 推到与竖直线夹角为 处，B 球落到地面上，地面 上铺一张盖有复写纸的白纸 D，保持 角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个 B 球的落点，确定平均落点到平台的水平距离 s，得出的表达式为_.(利用图中的物理量 给出). 图 13 答案 (1)ACD (2)mAmAmB2L1cos 2L1cos s 2H 18.(8 分)小王同学测量两节串联干电池组的电动势和内阻，其连接的部分实验电路图如图 14 甲所示. 图
19、 14 (1)请用笔画线代替导线，在图甲中完成实物连接. (2)连接好电路，小王检查无误后，闭合开关，开始实验.电压表指针如图乙所示，读数为_ V. (3)小王在图丙中已描出各点，请作出电源的 UI 图象. (4)根据所作的 UI 图象，可得两节干电池的总电动势为 E _ V，总内阻 r _ .(结果均保留三位有效数字) 答案 见解析 解析 (1)实物连接图如图 a 所示； (2)电压表量程为 3.0 V，则指针示数为 1.80 V； (3)UI 图象如图 b 所示； (4)根据图象可得，两节干电池的总电动势 E3.00 V，内阻 r 4.26 . 3.01.0 0.47 19.(8 分)某些
20、建筑材料可产生放射性气体氡，氡可以发生 或 衰变，如果人长期生活 在氡浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并放出大量的射线，从而危 害人体健康， 原来静止的氡核(Rn)发生一次 衰变生成新核钋(Po)， 并放出一个能量为 E0 22286 0.09 MeV 的光子.已知放出的 粒子动能为 E5.55 MeV，忽略放出光子的动量，但考虑其 能量，1 u931.5 MeV/c2. (1)写出衰变的核反应方程； (2)衰变过程中总的质量亏损为多少？(保留三位有效数字) 答案 (1)RnPo He (2)6.16103 u 22286218844 2 解析 (1)衰变方程为：RnPo
21、He 22286218844 2 (2)忽略放出光子的动量，根据动量守恒定律，0ppPo，即新核钋(Po)的动量与 粒子的动 量大小相等，又 Ek，可求出新核钋(Po)的动能为 EPoE， p2 2m 2 109 由题意，质量亏损对应的能量以光子的能量和新核、 粒子动能形式出现，衰变时释放出的 总能量为 EEEPoE0mc2 故衰变过程中总的质量亏损 m，代入数据解得 m6.16103 u. E c2 20.(10 分)(2018湖州市、衢州市、丽水市高三期末)某游乐场的滑梯可以简化为如图 15 所示 的竖直面内的 ABCD 轨道，AB 为长 L6 m、倾角 37的斜轨，BC 为水平轨道，CD
22、 为半 径 R15 m、圆心角 37的圆弧，轨道 AB 段粗糙，其余各段均光滑.一小孩(可视为质点) 从 A 点以初速度 v02 m/s 下滑，沿轨道运动到 D 点时的速度恰好为零(不计经过 B 点时3 的能量损失).已知该小孩的质量 m30 kg，取 sin 370.6，cos 370.8，g 取 10 m/s2，不计 空气阻力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求： 图 15 (1)该小孩第一次经过圆弧 C 点时，对圆弧轨道的压力； (2)该小孩与 AB 段的动摩擦因数； (3)该小孩在轨道 AB 上运动的总路程 s. 答案 (1)420 N，方向竖直向下 (2)0.25 (3)21 m 解析
23、 (1)由 C 到 D 速度减为 0，由动能定理可得 mg(RRcos 37)0 mvC2，vC2 m/s 1 2 15 在 C 点，由牛顿第二定律得 FNmgm，得 FN420 N v C2 R 根据牛顿第三定律，小孩对轨道的压力大小为 420 N，方向竖直向下. (2)A 到 D 过程，由动能定理得：mgLsin mgLcos mgR(1cos )0 mv02 1 2 (或 A 到 C 过程，由动能定理得：mgLsin mgLcos mvC2 mv02) 1 2 1 2 解得 0.25 (3)从 A 点以初速度滑下，最终会静止在 BC 轨道的 B 处. 由动能定理得：mgLsin mgsc
24、os 0 mv02，可得 s21 m. 1 2 21.(10 分)(2018温州市 3 月选考)如图 16 所示，xOy 为平面直角坐标系，x 轴水平，y 轴竖直. 在 x 轴上、下方空间都分布着垂直 xOy 平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小分别为 B、 3B(图中未画出)， 整个空间还分布着沿竖直方向的匀强电场.一质量为m、 电荷量为q的小球， 从坐标原点 O 处以与 x 轴正方向成 30角的速度 v 射入第一象限， 小球做匀速圆周运动.已知 g 为重力加速度，空气阻力不计，求： 图 16 (1)该匀强电场的场强大小和方向； (2)小球从离开 O 点到第四次经过 x 轴时间内的平均速度大
25、小； (3)小球从离开 O 点后 T(T 为粒子的运行周期)时刻的位置坐标. 5 8 答案 (1) 竖直向下 (2) (3)(，) mg q 3v 4 mv qB 3mv 3qB 解析 (1)由 mgqE 得，Emg q 方向竖直向下 (2)由 qvBm，qv3Bm， v2 r1 v2 r2 T1，T2得： 2r1 v 2r2 v r1，r2 mv qB mv 3qB T1，T2 2m qB 2m 3qB 小球的运动轨迹如图所示 小球前进的位移 xOP42(r1r2)4mv 3qB 小球前进的时间 t2() T1 6 5T2 6 16m 9qB 小球的平均速度 v x t 3v 4 (3)T
26、T1 6 5T2 6 8m 9qB 因，即此时小球位于图中的 P5 5T 8 5m 9qB T1 6 2T2 6 故横坐标为，纵坐标为， mv qB 3mv 3qB 即位置坐标为(，) mv qB 3mv 3qB 22.(10 分)如图 17 甲所示，间距 L0.4 m 的金属轨道竖直放置，上端接定值电阻 R11 ， 下端接定值电阻 R24 .其间分布着两个有界匀强磁场区域：区域内的磁场方向垂直纸面 向里， 其磁感应强度B13 T； 区域内的磁场方向竖直向下， 其磁感应强度B22 T.金属棒MN 的质量 m0.12 kg、接入轨道间的电阻 r4 ，金属棒与轨道间的动摩擦因数 0.8.现从区 域
27、的上方某一高度处由静止释放金属棒，当金属棒 MN 刚离开区域后 B1便开始均匀增加. 整个过程中金属棒的速度随下落位移的变化情况如图乙所示，“v2x”图象中除 ab 段外均 为直线，Oa 段与 cd 段平行.金属棒在下降过程中始终保持水平且与轨道间接触良好，轨道电 阻及空气阻力均忽略不计，取重力加速度 g10 m/s2，两磁场间互不影响.求： 图 17 (1)金属棒在图象上 a、c 两点对应的速度大小； (2)金属棒经过区域的时间； (3)B1随时间变化的函数关系式(从金属棒离开区域后计时)； (4)从金属棒开始下落到刚进入区域的过程中回路产生的焦耳热. 答案 (1)2 m/s 4 m/s (
28、2)0.825 s (3)B1311.25t(T) (4)6.50 J 解析 (1)由题意知 va22gx1，x10.2 m， 代入得 va2 m/s 由平衡条件得：mgB1LI，I，R总r4.8 ，联立得 vc4 m/s B1Lvc R总 R1R2 R1R2 (2)由动量定理得：mgtB1L tmvcmva，I 其中 q t，I B1Lx2 R总 x22.7 m0.2 m2.5 m 代入得 t0.825 s(或 t s) 33 40 (3)金属棒通过区域的过程中，mgB2LI棒， 故 I总2I棒 A，R总R13 15 4 rR2 rR2 Lx2I总R总，代入得 T/s B1 t B1 t 45 4 所以 B13t311.25t(T) 45 4 (4)由能量守恒可知：Q1mg(x1x2) mvc2， 1 2 代入数据得 Q12.28 J x3vct gt2，x33.15 m2.7 m0.45 m，解得 t0.1 s 1 2 Q2I总2R总t()230.1 J4.22 J 15 4 QQ1Q26.50 J.