2019屆高三物理上學期期末強化訓練試題(二)一單選題（每題4分，共8個 小題共計32分）1下列說法正確的是( )A 氫原子從低能級躍遷到高能級時能量減少B 在核反應中,X為質子C 若用藍光照射某金屬表面時有電子逸出,則用紅光(頻率比藍光的小)照射該金屬表面時一定有電子D 將放射性元素摻雜到其他穩定元素中并大幅降低其溫度后,其半衰期減小2下列說法中正確的是( )A 發現天然放射現象的意義在于使人類認識到原子具有復雜的結構B 結合能越大的原子核，原子核中的核子結合得越牢固，原子核越穩定。C 根據玻爾理論可知，氫原子核外電子躍遷過程中電子的電勢能和動能之和守恒D 在光電效應實驗中，用同種頻率的光照射不同的金屬表面，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能Ek越大，則這種金屬的逸出功W0越小3測定運動員體能的一種裝置如圖所示，運動員質量m1，繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪（不計滑輪摩擦、質量），懸掛重物m2，人用力蹬傳送帶而人的重心不動，使傳送帶上側以速率v向右運動，下面是人對傳送帶做功的四種說法：人對傳送帶做功；人對傳送帶不做功；人對傳送帶做功的功率為m2gv；人對傳送帶做功的功率為（m1m2）gv以上說法正確的是（ ）A B C 只有 D 只有4一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊A并立即留在其中，A、B用一根彈性良好的輕質彈簧連在一起，如圖所示。則在子彈打擊木塊A至彈簧第一次被壓縮最短的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統( )A 動量守恒，機械能守恒 B 動量守恒，機械能不守恒C 動量不守恒，機械能不守恒 D 動量不守恒，總動能減小5如圖所示，質量為M的物體置于光滑水平面上，該物體上表面為半徑為R的光滑圓弧面，其左端最高點距圓弧面最低點的高度為h。一質量為m的小球從左端最高點由靜止釋放，已知Mm，重力加速度為g，則小球第二次到達圓弧面最低點時，對圓弧面的壓力大小為( )A B C D 6水平面上有質量相等的a、b兩個物體，水平推力F1、F2分別作用在a、b 。一段時間后撤去推力，物體繼續運動一段距離后停下。兩物體的vt圖線如圖所示，圖中ABCD。則整個過程中（ ）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 合外力對 a 物體的沖量大于合外力對 b 物體的沖量D 摩擦力對 a 物體做的功小于摩擦力對 b 物體做的功7如圖，abc是豎直面內的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R：bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點。一質量為m的小球。始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動，重力加速度大小為g。小球從a點開始運動到其他軌跡最高點，機械能的增量為( )A 2mgR B 4mgRC 5mgR D 6mgR8如圖甲所示，足夠長的固定光滑細桿與地面成一定夾角，在桿上套有一個光滑小環， 沿桿方向給環施加一個拉力 F，使環由靜止開始運動，已知拉力 F 及小環速度 v 隨時間 t變化的規律如圖乙所示，重力加速度 g 取 10 m/s2.則以下判斷正確的是( )A 小環的質量是 2 kgB 細桿與地面間的夾角是 30C 前 3 s 內拉力 F 的最大功率是 2.5 WD 前 3 s 內小環機械能的增加量是 6.25 J二(多項選擇題，共6個小題每題4分共計24分)9用中子轟擊原子核，發生一種可能的裂變反應，其裂變方程為，則以下說法中正確的是( )A X原子核中含有86個中子B X原子核中核子的比結合能比原子核中核子的比結合能大C X原子核中核子的平均質量比結合能比原子核中核子的平均質量大D X原子核的結合能比原子核的結合能大10如圖所示，為氫原子能級圖，現有大量氫原子從n=4的能級發生躍遷，并發射光子照射一個鈉光管，其逸出功為2.29ev，以下說法正確的是（ ）A 氫原子可能發出6種不同頻率的光B 能夠讓鈉光電管發生光電效應現象的有4種光子C 光電管發出的光電子與原子核發生衰變時飛出的電子都是來源于原子核內部D 鈉光電管發出的光電子轟擊處于基態的氫原子只能使氫原子躍遷到n=2的能級二、多選擇題（4個小題，共計16分）11如圖甲所示，在光滑水平面上，輕質彈簧一端固定，物體A以速度向右運動壓縮彈簧，測得彈簧的最大壓縮量為，現讓彈簧一端連接另一質量為的物體B（如圖乙所示）， 物體A以2的速度向右壓縮彈簧，測得彈簧的最大壓縮量仍為，則( )A A物體的質量為3mB A物體的質量為2mC 彈簧壓縮最大時的彈性勢能為mD 彈簧壓縮最大時的彈性勢能為12如圖所示，A、B兩個矩形木塊用輕彈簧和一條與彈簧原長相等的輕繩相連，靜止在水平地面上，繩為非彈性繩且可承受的拉力足夠大。彈簧的勁度系數為k，木塊A和木塊B的質量均為m。現用一豎直向下的壓力將木塊A緩慢壓縮到某一位置，木塊A在此位置所受的壓力為F(Fmg)，彈簧的彈性勢能為E，撤去力F后，下列說法正確的是( )A 彈簧恢復到原長的過程中，彈簧彈力對A、B的沖量相同B 當A速度最大時，彈簧仍處于壓縮狀態C 當B開始運動時，A的速度大小為D 全程中，A上升的最大高度為13如圖所示，質量為m的豎直光滑圓環A的半徑為R，固定在質量為3m的木板B上，木板B的左右兩側各有一豎直擋板固定在地面上，B不能左右運動。在環的最低點靜止放有一質量為m的小球C現給小球一水平向右的瞬時速度v0，小球會在圓環內側做圓周運動，為保證小球能通過環的最高點，且不會使環在豎直方向上跳起，初速度v0必須滿足（ ）A 最小值為 B 最小值為C 最大值為 D 最大值為14如圖，柔軟的輕繩一端系一質量為m的環，環套在豎直固定的光滑直桿上，桿上的A點與光滑的輕小定滑輪等高，桿上的B點在A點下方距離為d處定滑輪與直桿的距離也為d，質量為2m的重物懸掛在輕繩的另一端.現將環從A處由靜止釋放，下列說法正確的是( )A 環到達B處時，環與重物的速度大小相等B 環從A到B，環減少的機械能等于重物增加的機械能C 環到達B處時，重物上升的高度h=dD 環能下降的最大高度為d三（實驗題共計12分）15（分）某實驗小組用圖甲實驗裝置探究合力做功與動能變化的關系。鐵架臺豎直固定放置在水平桌面上，長木板一端放置在水平桌面邊緣P處，另一端放置在鐵架臺豎直鐵桿上，使長木板傾斜放置，長木板P處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時的擋光時間。實驗步驟是：用游標卡尺測出滑塊的擋光寬度L，用天平測量滑塊的質量m。平衡摩擦力：以木板放置在水平桌面上的P處為軸，調節長木板在鐵架臺上的放置位置，使滑塊恰好沿木板向下做勻速運動。在鐵架臺豎直桿上記下此位置Q1，用刻度尺測出Q1到水平面的高度H。保持P位置不變，長木板一端放置在鐵架臺豎直桿Q2上。用刻度尺量出Q1Q2的距離h1，將滑塊從Q2位置由靜止釋放，由光電門計時器讀出滑塊的擋光時間t1。保持P位置不變，重新調節長木板一端在鐵架臺上的放置位置，重復步驟數次。.滑塊沿長木板由Q2運動到P的過程中，用測量的物理量回答下列問題(重力加速度已知為g)：(1)滑塊通過光電門時的動能Ek_。（2分）(2)滑塊克服摩擦力做的功Wf_。（2分）(3) 合力對滑塊做的功W合_。（2分）.某學生以鐵架臺豎起桿上的放置位置到Q1的距離h為橫坐標，以滑塊通過光電門的擋光時間平方倒數 為縱坐標，根據測量數據在坐標中描點畫出如圖乙所示直線，直線延長線沒有過坐標原點，其原因主要是_。（1分）16（分）如圖所示，為驗證動能定理的實驗裝置，較長的小車的前端固定有力傳感器，能測出小車所受的拉力，小車上固定兩個完全相同的遮光條A、B，小車、傳感器及遮光條的總質量為M，小車放在安裝有定滑輪和光電門的光滑軌道D上，光電門可記錄遮光條A、B通過它時的擋光時間。用不可伸長的細線將小車與質量為m的重物相連，軌道放在水平桌面上，細線與軌道平行(滑輪質量、摩擦不計)。(1)用螺旋測微器測遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度d=_mm。（2分）(2)實驗過程中_滿足M遠大于m(填“需要”或“不需要”)。（1分）(3)實驗主要步驟如下:測量小車、傳感器及遮光條的總質量M，測量兩遮光條的距離L，按圖甲正確連接器材。由靜止釋放小車，小車在細線拉動下運動，記錄傳感器的示數F及遮光條A、B經過光電門的擋光時間tA和tB，則驗證動能定理的表達式為_(用字母M、F、L、d、tA、tB表示)。（2分）四、解答題17（10分）一輛汽車在平直的路面上以恒定功率由靜止行駛，設所受阻力大小不變，其牽引力F與速度的關系如圖所示，加速過程在圖中B點結束，所用的時間t=10s，經歷的路程s=60m，10s后汽車做勻速運動求：（1）汽車運動過程中功率的大小；（2）汽車的質量（3）汽車加速度為5 m/s2時，此時車的速度大小18（10分）如圖，水平光滑軌道AB與半徑為R的豎直光滑半圓形軌道BC相切于B點。質量為2m和m的a、b兩個小滑塊（可視為質點）原來靜止于水平軌道上，其中小滑塊a與一輕彈簧相連。某一瞬間給小滑塊a一沖量使其獲得初速度向右沖向小滑塊b，與b碰撞后彈簧不與b相粘連，且小滑塊b在到達B點之前已經和彈簧分離，不計一切摩擦，小滑塊b離開C點后落地點距離B點的距離為2R，重力加速度為g，求：（1）小滑塊b與彈簧分離時的速度大小；（2）上述過程中a和b在碰撞過程中彈簧獲得的最大彈性勢能 ；（3）若剛開始給小滑塊a的沖量為，求小滑塊b滑塊離開圓軌道的位置和圓心的連線與水平方向的夾角。（求出角的任意三角函數值即可）。19（12分）如圖所示,豎直平面內,固定一半徑為R的光滑圓環,圓心為O,O點正上方固定一根豎直的光滑桿。質量為m的小球A套在圓環上,上端固定在桿上的輕質彈簧與質量為m的滑塊B一起套在桿上,小球A和滑塊B之間再用長為2R的輕桿通過鉸鏈分別連接。當小球A位于圓環最高點時,彈簧處于原長;當小球A位于圓環最右端時,裝置能夠保持靜止。若將小球A置于圓環的最高點并給它一個微小擾動(初速度視為0),使小球沿環順時針滑下,到達圓環最右端時小球A的速度vA=(g為重力加速度)。不計一切摩擦,A、B均可視為質點。求:(1)此時滑塊B的速度大小;(2)此過程中,彈簧對滑塊B所做的功;(3)小球A滑到圓環最低點時,彈簧彈力的大小。參考答案1B【詳解】氫原子從低能級躍遷到高能級時需要吸收能量，則能量增加，選項A錯誤；在核反應中，X的質量數為1，電荷數為1，則X為質子，選項B正確；因紅光的頻率比藍光的小，則若用藍光照射某金屬表面時有電子逸出，則用紅光照射該金屬表面時不一定有電子，選項C錯誤；外界條件不能改變放射性元素的半衰期，選項D錯誤；故選B.2D【解析】【詳解】發現天然放射現象的意義在于使人類認識到原子核具有復雜的結構，選項A錯誤；比結合能越大的原子核，原子核中的核子結合得越牢固，原子核越穩定，選項B錯誤。根據玻爾理論可知，氫原子核外電子躍遷過程，電子的總能量將減小（或增加）即電子的電勢能和動能之和是不守恒的，這是因為氫原子要輻射（或吸收）光子，故C錯誤；據光電效應方程EKm=h-W可知，用同種頻率的光照射不同的金屬表面，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能越大，則這種金屬的逸出功越小，故D正確；故選D.3A【解析】【詳解】人對傳送帶的摩擦力方向向右,傳送帶在力的方向上有位移,所以人對傳送帶做功、人的重心不動,繩對人的拉力和人與傳送帶間的摩擦力平衡,而拉力又等于m2g.所以人對傳送帶做功的功率為m2gv.故A對，BCD錯故選A【點睛】通過在力的方向上有無位移判斷力是否做功.人的重心不動知人處于平衡狀態,摩擦力與拉力平衡.4B【解析】【詳解】在子彈打擊木塊A及彈簧壓縮的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統，系統所受的外力之和為零，則系統的動量守恒。在此過程中，除彈簧彈力做功外還有摩擦力對系統做功，所以系統機械能不守恒。故B正確，ACD錯誤。故選B。【點睛】本題考查動量守恒和機械能守恒的判斷和應用能力動量是否守恒要看研究的過程，要細化過程分析，不能籠統5B【解析】小球第二次到達圓弧面最低點時，由動量守恒定律可知：Mv1=mv2；由能量關系可知：，解得：；，則對小球在最低點由牛頓第二定律：,解得：，故選B. 6D【解析】【詳解】由圖，AB與CD平行，說明推力撤去后兩物體的加速度相同，而撤去推力后物體的合力等于摩擦力，根據牛頓第二定律可知，兩物體受到的摩擦力大小相等。加力F時，由圖像可知a的加速度大于b的加速度，根據F-f=ma可知水平推力F1的大小大于F2大小，選項A錯誤；設兩物體的最大速度為v,加F時兩物體的平均速度均為v/2，撤去F后兩物體的平均速度仍為v/2，可知a的平均速度等于b的平均速度，選項B錯誤；根據動量定理可知，合外力的沖量的關于動量的變化量，由于兩物體的動量變化量均為零，可知合外力對 a 物體的沖量等于合外力對 b 物體的沖量，選項C錯誤；由圖像可知，a的位移小于b的位移，因兩物體的摩擦力相等，可知摩擦力對 a 物體做的功小于摩擦力對 b 物體做的功，選項D正確；故選D.7C【解析】本題考查了運動的合成與分解、動能定理等知識，意在考查考生綜合力學規律解決問題的能力。設小球運動到c點的速度大小為vC，則對小球由a到c的過程，由動能定理得：F3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球離開c點后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，豎直方向在重力作用力下做勻減速直線運動，由牛頓第二定律可知，小球離開c點后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g，則由豎直方向的運動可知，小球從離開c點到其軌跡最高點所需的時間為:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移為x=at2=2R。由以上分析可知，小球從a點開始運動到其軌跡最高點的過程中，水平方向的位移大小為5R，則小球機械能的增加量E=F5R=5mgR，選項C正確ABD錯誤。【點睛】此題將運動的合成與分解、動能定理有機融合，難度較大，能力要求較高。8C【解析】【詳解】A、根據牛頓第二定律有：F1-mgsin=ma，代入數據得，5-10msin=0.5mF2=mgsin，代入數據得，4.5=10msin，聯立兩式解得：m=1kg，sin=0.45故A錯誤，B錯誤；C、1s末拉力的功率最大，根據P=Fv得，P=2.5W故C正確；D、拉力做的功等于機械能的增量，第一秒內的位移為0.25m，后2s內的位移為1m，則拉力做功W=F1x1+F2x2=50.25+4.51=5.75J故D錯誤故選：C9AB【解析】【詳解】根據電荷數守恒、質量數守恒知，X的質量數為140，電荷數為54，則中子數為86，核子數為140，故A正確。在裂變的過程中，有能量釋放，則X原子核中核子的比結合能比 原子核中核子的比結合能大，選項B正確；X原子核屬于中等核，則原子核中核子的平均質量原子核中核子的平均質量小，原子核的結合能較小，選項DC錯誤；故選AB.【點睛】此題要抓住比結合能等于結合能與核子數的比值得出氦核的結合能；比結合能越大，原子核越穩定，中等核比重核的比結合能較大10ABD【解析】【分析】根據數學組合公式求出氫原子可能輻射光子頻率的種數，能級間躍遷時，輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，能級差越大，輻射的光子頻率越高；【詳解】A、根據知，這些氫原子可能輻射出6種不同頻率的光子，故A正確；B、氫原子由躍遷到能級，輻射的光子能量為，大于逸出功，能發生光電效應；而由躍遷到能級，輻射的光子能量為，及躍遷到能級，輻射的光子能量為，都小于逸出功，不能發生光電效應，因此讓鈉光電管發生光電效應現象的有躍遷到、躍遷到、躍遷到、躍遷到，共4種光子，故B正確；C、光電管發出的光電子是來自核外，而原子核發生衰變時飛出的電子是來源于原子核內部的中子衰變成質子而放出的，故C錯誤；E、氫原子從的能級向發生躍遷，發射光子能量最大，當照射鈉光管放出能量為，而氫原子從的能級躍的能級，需要吸收能量為，因；氫原子從的能級躍的能級，需要吸收能量為，而，所以鈉光電管發出的光電子最多能夠讓氫原子從的能級躍的能級，故D正確。【點睛】解決本題的關鍵知道光電效應的條件，以及知道能級間躍遷時輻射或吸收的光子能量等于兩能級間的能級差，并掌握光電效應方程的內容，注意光的強度影響光電流，而光的頻率影響光電子的最大初動能。11AC【解析】【詳解】對圖甲，設物體A的質量為M，由機械能守恒定律可得，彈簧壓縮x時彈性勢能EP=M；對圖乙，物體A以2的速度向右壓縮彈簧，A、B組成的系統動量守恒，彈簧達到最大壓縮量仍為x時，A、B二者達到相等的速度v由動量守恒定律有：M=(M+m)v由能量守恒有：EP=M-(M+m)聯立兩式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D錯誤，A、C正確。故選：A、C12BD【解析】【詳解】A、由于沖量是矢量，彈簧恢復到原長的過程中，彈簧彈力對A、B的沖量大小相等，方向相反，故A錯誤。B、當A受力平衡時速度最大，即彈簧的彈力大小等于A木塊的重力，此時彈簧處于壓縮狀態，故B正確。C、設彈簧恢復到原長時A的速度為v，繩子繃緊瞬間A、B共同速度為v1，A、B共同上升的最大高度為h，A上升的最大高度為H，彈簧恢復到原長的過程中根據能量守恒有：E=mg+m繩子繃緊瞬間根據動量守恒定律有：mv=2mv1AB共同上升過程中根據能量守恒有：（m+m）=(m+m)gh聯立解得B開始運動時，A的速度大小為：v1=全程中，A上升的最大高度H=，故C錯誤，D正確。故選：B、D【點睛】本題細繩和彈簧相連的連接體，要利用根據能量守恒解決問題，關鍵是繩子繃緊瞬間動量守恒。13BC【解析】在最高點，速度最小時有：，解得：，從最高點到最低點的過程中，機械能守恒，設最低點的速度為，根據機械能守恒定律，有：，解得：；要使環不會在豎直方向上跳起，環對球的壓力最大為：，最高點到最低點的過程中，機械能守恒，設此時最低點的速度為，在最高點，速度最大時有：，解得：，所以保證小球能通過環的最高點，且不會使環在豎直方向上跳起，在最低點的速度范圍為：，CD正確，AB錯誤選CD 【點睛】小球在環內側做圓周運動，通過最高點速度最小時，軌道對球的最小彈力為零，根據牛頓第二定律求出小球在最高點的最小速度；為了不會使環在豎直方向上跳起，小球在最高點對軌道的彈力不能大于5mg，根據牛頓第二定律求出最高點的最大速度，再根據機械能守恒定律求出小球在最低點的速度范圍14BD【解析】【詳解】A、環到達B處時，對環B的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，在沿繩子方向上的分速度等于重物的速度，有，所以有，故A錯誤；B、環下滑過程中無摩擦力做功，故系統機械能守恒，則有環減小的機械能等于重物增加的機械能，故B正確；C、根據幾何關系有，環從A下滑至B點時，下降的高度為d，則重物上升的高度，故C錯誤；D、設環下滑到最大高度為h時環和重物的速度均為0，此時重物上升的最大高度為，根據系統的機械能守恒有：，解得：，故D正確；故選BD。【點睛】關鍵知道系統機械能守恒，知道環沿繩子方向的分速度的等于重物的速度。15m mgH mgh1 平衡摩擦力傾角過大 【解析】（1）滑塊經過光電門的速度：，動能m；（2）設P點到鐵架臺的水平距離為d，PQ1與水平面的夾角為。由題意知，從Q1到P做勻速運動，可得：，；設PQ2與水平面的夾角為，PQ2的長度為S，則從Q2到P克服摩擦力做功：；合力做功：；（4）乙圖：，平衡摩擦傾角過大。16（1）0400（2）不需要（3）【解析】試題分析：（1）螺旋測微器的讀數為（2）因為可以通過傳感器讀出力的大小，不需要滿足M遠大于m（3）遮光條A、B通過光電門的速度分別為，則動能的變化量為，拉力做功為，則驗證的動能定理表達式為考點：考查了驗證動能定理的實驗【名師點睛】以驗證動能定理為實驗命題背景考查學生的實驗能力，知道光電門測速的原理，即極短時間內的平均速度等于瞬時速度，掌握螺旋測微器的讀數方法，難度不大17（1）1105w；（2）8103kg；（3）2 m/s【解析】【詳解】（1）由圖像可知，摩擦力N，勻速速度汽車的功率 （2）加速過程，由動能定理，得： 解得 （3）當時，設車的速度v，根據牛頓第二定律： 解得 v=2 m/s【點睛】本題關鍵要讀懂圖象的意義，分析汽車的運動情況，再根據平衡條件、牛頓第二定律和動能定理求解18（1）（2）（3）【解析】解：（1）小滑塊b脫離C點后，由平拋運動規律有： 解得： 小滑塊b 恰好通過C點。以B點為零勢能點，小滑塊b從B點到C點由機械能守恒定律有則小滑塊b與彈簧分離時的速度 （2）小滑塊b與彈簧分離過程滿足動量和能量守恒： 解得： 當彈簧壓縮至最短時彈簧的彈性勢能最大，由動量守恒定律和能量守恒定律有：解得：（3）由動量定理有：解得： 可知小滑塊b不能通過C點，設小滑塊b到達D點時離開，如圖所示設傾角為，剛好離開有N=0，由牛頓第二定律有：由動量守恒定律和能量守恒定律可知b脫離彈簧的速度為： 從B到D由機械能守恒有：解得 19（1） （2）3.75s （3）20.5J【解析】【詳解】（1）某時刻給物塊A一個瞬時沖量，由動量定律可知： 解得 物塊A在桌面上運動的過程中，由動能定理： 解得vA1=5m/s；A和B碰撞動量守恒： 解得vA=2m/s（2）物塊A在傳送帶上運動分為勻減速階段和勻速階段：勻減速階段： 勻速階段： 物塊A在傳送帶上運動的時間為：t=t1+t2=3.75s（3）對物塊A： 對物塊B：設B運動至傳送帶右端時的速度vB，由 可得vB=3m/s由此可得物塊B在傳送帶上一直做勻減速運動，B在傳送帶上運動的時間 物塊B在傳送帶上運動的過程中，因摩擦產生的熱量：，則物塊再傳送帶上運動時，因摩擦產生的總熱量為：Q=QA+QB=20.5J20(1) (2) (3) 【解析】試題分析：（1）根據桿關聯速度的思路求解此時B的速度，（2）對系統，運用動能定理解題；（3）根據系統保持靜止，進行受力分析，根據平衡條件和胡克定律求出最低點的彈力。(1)由于此時A、B速度方向都是豎直向下的,即此時它們與輕桿的夾角大小相等,又因為A、B沿