【解析版】河北省大名县第一中学2019届高三上学期期末强化训练物理试卷 word版含解析

专项练习二一·单选题1.下列说法正确的是A. 氢原子从低能级跃迁到高能级时能量减少B. 在核反应N714+H24eO817+X中,X为质子C. 若用蓝光照射某金属表面时有电子逸出,则用红光(频率比蓝光的小)照射该金属表面时一定有电子D. 将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅降低其温度后,其半衰期减小【答案】B【解析】【详解】氢原子从低能级跃迁到高能级时需要吸收能量，则能量增加，选项A错误；在核反应N714+H24eO817+X中，X的质量数为1，电荷数为1，则X为质子，选项B正确；因红光的频率比蓝光的小，则若用蓝光照射某金属表面时有电子逸出，则用红光照射该金属表面时不一定有电子，选项C错误；外界条件不能改变放射性元素的半衰期，选项D错误；故选B.2.下列说法中正确的是 。A. 发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子具有复杂的结构B. 结合能越大的原子核，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定。C. 根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能和动能之和守恒D. 在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越小【答案】D【解析】【详解】发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子核具有复杂的结构，选项A错误；比结合能越大的原子核，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项B错误。根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程，电子的总能量将减小（或增加）即电子的电势能和动能之和是不守恒的，这是因为氢原子要辐射（或吸收）光子，故C错误；据光电效应方程EKm=h-W可知，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，则这种金属的逸出功越小，故D正确；故选D.3.测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员质量m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮摩擦、质量），悬挂重物m2，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带上侧以速率v向右运动，下面是人对传送带做功的四种说法：人对传送带做功；人对传送带不做功；人对传送带做功的功率为m2gv；人对传送带做功的功率为（m1m2）gv以上说法正确的是（ ）A. B. C. 只有D. 只有【答案】A【解析】【详解】人对传送带的摩擦力方向向右,传送带在力的方向上有位移,所以人对传送带做功、人的重心不动,绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡,而拉力又等于m2g.所以人对传送带做功的功率为m2gv.故A对，BCD错故选A【点睛】通过在力的方向上有无位移判断力是否做功.人的重心不动知人处于平衡状态,摩擦力与拉力平衡.4.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并立即留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示。则在子弹打击木块A至弹簧第一次被压缩最短的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统A. 动量守恒，机械能守恒B. 动量守恒，机械能不守恒C. 动量不守恒，机械能不守恒D. 动量不守恒，总动能减小【答案】B【解析】【详解】在子弹打击木块A及弹簧压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，系统所受的外力之和为零，则系统的动量守恒。在此过程中，除弹簧弹力做功外还有摩擦力对系统做功，所以系统机械能不守恒。故B正确，ACD错误。故选B。【点睛】本题考查动量守恒和机械能守恒的判断和应用能力动量是否守恒要看研究的过程，要细化过程分析，不能笼统5.如图所示，质量为M的物体置于光滑水平面上，该物体上表面为半径为R的光滑圆弧面，其左端最高点距圆弧面最低点的高度为h。一质量为m的小球从左端最高点由静止释放，已知M>m，重力加速度为g，则小球第二次到达圆弧面最低点时，对圆弧面的压力大小为A. mg+2mghRB. mg+2MmghM+mRC. mg+MmghM+mRD. 2MmghM+m【答案】B【解析】【详解】小球第二次到达圆弧面最低点时，由动量守恒定律可知：Mv1=mv2；由能量关系可知：mgh=12Mv12+12mv22，解得：v1=m2ghM(M+m)；v2=M2ghM(M+m)，则对小球在最低点由牛顿第二定律：FN-mg=mv22R,解得：FN=mg+2MmghM+mR，故选B.6.水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力F1、F2分别作用在a、b 。一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的vt图线如图所示，图中ABCD。则整个过程中（ ）A. 水平推力F1、F2大小可能相等B. a的平均速度大于b的平均速度C. 合外力对 a 物体的冲量大于合外力对 b 物体的冲量D. 摩擦力对 a 物体做的功小于摩擦力对 b 物体做的功【答案】D【解析】【分析】A、由速度图象分析可知，水平推力撤去后，AB与CD平行，说明加速度相同，由牛顿第二定律可求解；B、根据平均速度公式可求得平均速度的大小关系；C、根据动量定理，研究整个过程，确定两个推力的冲量关系；D、根据功的公式分析摩擦力做功的关系。【详解】由图，AB与CD平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等。加力F时，由图象可知a的加速度大于b的加速度，根据F-f=ma可知水平推力F1的大小大于F2大小，故A错误；设两物体的最大速度为v，加F时两物体的平均速度均为v/2，撤去F后两物体的平均速度仍为v/2，可知a的平均速度等于b的平均速度，故B错误；根据动量定理可知，合外力的冲量的关于动量的变化量，即IF-If=0，根据If=ft可知，摩擦力对a的冲量比b小，则F1对 a 物体的冲量小于F2对 b 物体的冲量，故C正确；由图象可知，a的位移小于b的位移，因两物体的摩擦力相等，可知摩擦力对a物体做的功小于摩擦力对b物体做的功，故D正确。故选CD。【点睛】本题首先考查读图能力，其次考查牛顿第二定律的应用能力，要注意明确水平推力撤去后，AB与CD平行，说明加速度相同，动摩擦因数相同。这是解题的关键。7.如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R：bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球。始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为A. 2mgRB. 4mgRC. 5mgRD. 6mgR【答案】C【解析】本题考查了运动的合成与分解、动能定理等知识，意在考查考生综合力学规律解决问题的能力。设小球运动到c点的速度大小为vC，则对小球由a到c的过程，由动能定理得：F·3R-mgR=12mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球离开c点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力作用力下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g，则由竖直方向的运动可知，小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间为:t=vC/g=2gR，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移为x=12at2=2R。由以上分析可知，小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R，则小球机械能的增加量E=F·5R=5mgR，选项C正确ABD错误。【点睛】此题将运动的合成与分解、动能定理有机融合，难度较大，能力要求较高。8.如图甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定夹角，在杆上套有一个光滑小环， 沿杆方向给环施加一个拉力 F，使环由静止开始运动，已知拉力 F 及小环速度 v 随时间 t变化的规律如图乙所示，重力加速度 g 取 10 m/s2.则以下判断正确的是( )A. 小环的质量是 2 kgB. 细杆与地面间的夹角是 30°C. 前 3 s 内拉力 F 的最大功率是 2.5 WD. 前 3 s 内小环机械能的增加量是 6.25 J【答案】C【解析】【详解】AB从速度时间图象得到环先匀加速上升，然后匀速运动，根据牛顿第二定律，有第1s内，速度不断变大，由图象可得：加速度为a=vt=0.51m/s2=0.5m/s2；加速阶段：F1-mgsin=ma；匀速阶段：F2-mgsin=0；联立解得：m=1kg，sin=0.45，则细杆与地面间的倾角不等于30°，故AB错误；C第1s内，速度不断变大，拉力的瞬时功率也不断变大，第1秒末，P=Fv=5×0.5=2.5W；第一秒末到第三秒末，P=Fv=4.5×0.5=2.25W，即拉力的最大功率为2.5W，故C正确；D从速度时间图象可以得到，前1s的位移为0.25m，2到3s位移为1m；前3s拉力做的功为：W=5×0.25+4.5×1=5.75J，故D错误；故选C。9.用中子轰击U92235原子核发生一种可能的裂变反应，其裂变方程U92235+n01X+S3894r+2n01，以下说法中正确的是( )A. X原子核中含有86个中子B. X原子核中核子比结合能比原子核U92235中核子的比结合能大C. X原子核中核子的平均质量比原子核U92235中核子的平均质量大D. X原子核的结合能比原子核U92235的结合能大【答案】AB【解析】【详解】A由核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒可知：X原子核中含有92-38=54个质子，235+1-94-2-54=86个中子。故A正确；BU92235裂变的过程中释放能量，则U92235的比结合能小于X原子核的比结合能，故B正确；C因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量减少，平均质量减小。故C错误；DU92235裂变的过程中释放能量，则U92235的结合能大于X原子核与S3894r原子核的结合能的和。故D错误；故选AB。10.如图所示，为氢原子能级图，现有大量氢原子从n=4的能级发生跃迁，并发射光子照射一个钠光管，其逸出功为2.29ev，以下说法正确的是（ ）A. 氢原子可能发出6种不同频率的光B. 能够让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子C. 光电管发出的光电子与原子核发生衰变时飞出的电子都是来源于原子核内部D. 钠光电管发出的光电子轰击处于基态的氢原子只能使氢原子跃迁到n=2的能级【答案】ABD【解析】【分析】根据数学组合公式Cn2求出氢原子可能辐射光子频率的种数，能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越高；【详解】A、根据C42=6知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子，故A正确；B、氢原子由n=4跃迁到n=2能级，辐射的光子能量为3.4eV0.85eV=2.55eV，大于逸出功，能发生光电效应；而由n=4跃迁到n=3能级，辐射的光子能量为1.51eV0.85eV=0.66eV，及n=3跃迁到n=2能级，辐射的光子能量为3.4eV1.51eV=1.89eV，都小于逸出功，不能发生光电效应，因此让钠光电管发生光电效应现象的有n=4跃迁到n=2、n=4跃迁到n=1、n=3跃迁到n=1、n=2跃迁到n=1，共4种光子，故B正确；C、光电管发出的光电子是来自核外，而原子核发生衰变时飞出的电子是来源于原子核内部的中子衰变成质子而放出的，故C错误；E、氢原子从n=4的能级向n=1发生跃迁，发射光子能量最大，当照射钠光管放出能量为E=13.6eV0.85eV2.29eV=10.46eV，而氢原子从n=1的能级跃n=2的能级，需要吸收能量为E=13.6eV3.4eV=10.2eV，因10.46eV10.2eV；氢原子从n=1的