(共23张PPT)
题型组合练(三) 选择题、实验题
14套每日一练
说明：单选题每小题4分，多选题每小题6分，本试卷总分38分
一、单项选择题
1．氢原子能级图如图所示，大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子中，发现有2种频率的光子能使金属P发生光电效应，则下列说法正确的是( )
A．金属P的逸出功一定大于10.2 eV
B．辐射出的光子一共有5种频率
C．辐射出的光子中，从n＝4能级跃迁到n＝3能级对应
的波长最短
D．氢原子从高能级跃迁到低能级后，氢原子的能量增大
题号
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√
A [大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子一共有＝6种频率，故B错误；6种频率的光子的能量对应着6种跃迁的能级差，即对应的能量分别为12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV，有2种频率的光子能使金属P发生光电效应，一定对应的光子能量为12.75 eV和12.09 eV，金属P的逸出功一定大于
10.2 eV，故A正确；由ε＝hν＝h知，辐射出的光子中，从n＝4能级跃迁到n＝3能级对应的波长最长，根据波尔理论，氢原子从高能级跃迁到低能级后，氢原子的能量降低，故C、D错误。]
题号
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题号
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2．如图所示，边长为L的正方形相框ABCD用a、b两轻绳悬挂于水平天花板上，相框静止时，相框AB边水平，a、b两绳与天花板之间的夹角分别为45°和53°，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，则相框的重心到BC边的距离为( )
A．L B．L
C．L D．L
√
D [相框的重心在重力和两个拉力的交点处，如图，设相框的重心到BC边的距离为x，由x＋x tan 53°＝L，解得x＝L，故选D。]
题号
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3．如图所示，斜坡AB的倾角θ＝45°，将一个小球从距A点高h＝0.45 m的水平台面上以一定的初速度v0水平抛出，小球运动到A点时的速度方向恰与斜坡AB平行。不计空气阻力，g取10 m/s2，则初速度v0的大小为( )
A．1 m/s
B．2 m/s
C．3 m/s
D．4 m/s
题号
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√
C [小球运动到A点时的速度方向恰与倾角θ＝45°的斜坡AB平行，则可知小球的水平速度与竖直速度等大，由＝2gh，可得vy＝3 m/s，则初速度大小为v0＝vy＝3 m/s，故A、B、D错误，C正确。]
题号
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4．如图所示，半径为r1、粗细均匀的单匝圆形金属线圈内有一半径为r2的圆形区域存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于线圈平面向外，磁感应强度B随时间t的变化关系为B＝B0＋kt，B0、k为正的常量，线圈电阻为R，则磁感应强度从B0增大到2B0时间内( )
A．线圈中电子沿顺时针方向定向移动
B．线圈面积有缩小的趋势
C．线圈中产生的焦耳热为
D．通过导线横截面的电荷量为
题号
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√
C [根据楞次定律和右手定则可知，线圈中感应电流方向为顺时针，因此电子运动方向为逆时针，故A错误；线圈不在磁场中，不受安培力作用，无收缩扩张的趋势，故B错误；线圈中磁通量的变化率为＝，由法拉第电磁感应定律可知，线圈中的感应电动势为E＝＝，线圈中产生的焦耳热为Q＝t，其中t＝＝，联立可得Q＝，故C正确；通过导线横截面的电荷量为q＝t＝t＝＝＝，故D错误。]
题号
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5．一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，t＝2 s时刻的波形如图甲所示，图乙为质点M的振动图像。下列说法正确的是( )
A．该波沿x轴正方向传播
B．从t＝0时刻起，质点M
的振动方程为y＝－6sin 2πt(cm)
C．质点N在t＝2.5 s时刻的位置为y＝0
D．在2～3.5 s时间内，质点P的路程为18 cm
题号
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√
C [由题图乙知t＝2 s时，质点M的振动方向沿y轴负方向，根据同侧法可知该简谐横波沿x轴负方向传播，故A错误；由题图乙可知，质点M的振动周期为2 s，振幅为6 cm，振动方程y＝－A sin t＝－6sin πt(cm) ，故B错误；由题图甲可知，t＝2 s时刻质点N的振动方向将沿y轴正方向，再经过后，其运动到平衡位置，质点N在t＝2.5 s时刻的位置为y＝0，故C正确；在2～3.5 s时间内，若质点P从特殊位置(波峰、波谷或平衡位置)开始振动，则其路程为s＝×4A＝18 cm，由题图甲可知，t＝2 s时质点P从一般位置开始振动，在1.5 s时间内的路程小于18 cm，故D错误。故选C。]
题号
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二、多项选择题
6．如图甲所示，一理想变压器一端接入交流发电机，其中矩形线框在足够大的匀强磁场中绕OO′轴做匀速圆周运动，匝数为5匝，穿过线圈平面的磁通量随时间变化的图像如图乙所示，线框的电阻不计，理想变压器的另一端接有灯泡L1、L2与二极管，灯泡上均标有“2.5 V 1 A”的字样，开关S断开时，灯泡L1正常发光，A为理想电流表，则下列说法正确的是( )
题号
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A．从图示位置开始计时，线框内产生的交变电压的瞬时值为e＝5cos t(V)
B．理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1
C．开关闭合时，发电机的输出功率变为原来的倍
D．开关闭合时，电流表的示数是1 A
题号
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√
√
AD [由磁通量的定义可知，穿过线框的磁通量满足Φ＝BS sin ωt(Wb)，BS＝ Wb，又ω＝＝ rad/s，从图示位置开始计时，线框内产生的交变电压的瞬时值为e＝NBSωcos ωt＝5cos t(V)，故A正确；设原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，则U1＝＝5 V，由于二极管具有单向导电性，由电流的热效应可得＝×T，可得灯泡两端的电压有效值为UL＝，又因为灯泡正常发光，故UL＝2.5 V，解得U2＝ V，故原、副线圈匝数比为＝＝∶1，
题号
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故B错误；开关闭合时，由于匝数比没变，故灯泡两端的电压保持不变，则灯泡L1、L2都能够达到额定功率，则副线圈的功率变为原来的2倍，发电机的输出功率等于副线圈的输出功率，也变为原来的2倍，故C错误；开关闭合时，由于灯泡都达到额定电流，故副线圈中的功率P出＝2PL＝5 W，则P入＝U1I1＝5 W，故电流表的示数I1＝1 A，故D正确。]
题号
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7．如图所示，倾角为37°的足够长的光滑绝缘斜面处于匀强磁场中，磁感应强度为B。可视为质点的小球质量为m、带电荷量为＋q，以平行于斜面的初速度v0＝从斜面底端向上滑行，t时刻小球离开斜面。已知sin 37°＝0.6，整个运动过程中小球带电荷量保持不变，下列分析正确的是( )
A．小球离开斜面之前的运动过程加速度恒定
B．t＝
C．小球离开斜面之前的过程中斜面对小球的弹力的
冲量大小为
D．小球离开斜面后相对分离点能够上升的最大高度为
题号
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√
√
AC [小球上行过程中洛伦兹力垂直斜面向下，小球不会离开斜面，小球在下滑至某位置时离开斜面，离开斜面前满足mg sin 37°＝ma得a＝
g sin 37°恒定，故A正确；离开斜面瞬间满足qvB＝mg cos 37°得v＝＝v0，由匀变速直线运动规律得－v＝v0－at可得t＝，故B错误；上行过程由平衡条件可得FN1＝qv1B＋mg cos 37°，此过程中弹力的冲量为I1＝＝(mg cos 37°)t1＋qBx1，同理可得下行过程弹力冲量为I2＝＝－qBx2，全程弹力冲量为I＝I1＋I2＝(mg cos 37°)(t1＋t2)＋qB(x1－x2)，
题号
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又由匀变速直线运动规律可得t1＋t2＝，x1－x2＝，联立得I＝，故C正确；小球从离开斜面至到达最高点的过程中由功能关系可得，mghm＝－mv′2，在水平方向上由动量定理可得＝qBhm＝mv cos 37°－mv′联立，可得hm＝，故D错误。故选AC。]
题号
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三、非选择题
8．(6分)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
题号
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(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________；
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
题号
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1
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7
B
(2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝________；
(3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。
则所测单色光的波长为_______ nm(结果保留3位有效数字)。
题号
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630
[解析] (1)相邻两亮(暗)条纹的中心间距Δx＝λ，要增加观察到的条纹数，即Δx需减小，需增大d或减小l，因此应将屏向靠近双缝的方向移动，或使用间距更大的双缝，故A、C、D错误，B正确。
(2)由＝λ，得λ＝。
(3)所测单色光的波长λ＝＝＝6.3×10-7 m＝630 nm。
题号
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谢 谢！题型组合练(三)
1．A [大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子一共有＝6种频率，故B错误；6种频率的光子的能量对应着6种跃迁的能级差，即对应的能量分别为12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV，有2种频率的光子能使金属P发生光电效应，一定对应的光子能量为12.75 eV和12.09 eV，金属P的逸出功一定大于10.2 eV，故A正确；由ε＝hν＝h知，辐射出的光子中，从n＝4能级跃迁到n＝3能级对应的波长最长，根据波尔理论，氢原子从高能级跃迁到低能级后，氢原子的能量降低，故C、D错误。]
2．D [相框的重心在重力和两个拉力的交点处，如图，设相框的重心到BC边的距离为x，由x＋xtan 53°＝L，解得x＝L， 故选D。
]
3．C [小球运动到A点时的速度方向恰与倾角θ＝45°的斜坡AB平行，则可知小球的水平速度与竖直速度等大，由＝2gh，可得vy＝3 m/s，则初速度大小为v0＝vy＝3 m/s，故A、B、D错误，C正确。]
4．C [根据楞次定律和右手定则可知，线圈中感应电流方向为顺时针，因此电子运动方向为逆时针，故A错误；线圈不在磁场中，不受安培力作用，无收缩扩张的趋势，故B错误；线圈中磁通量的变化率为＝kπ，由法拉第电磁感应定律可知，线圈中的感应电动势为E＝＝kπ ， 线圈中产生的焦耳热为Q＝t，其中t＝，联立可得Q＝，故C正确；通过导线横截面的电荷量为q＝t＝t＝，故D错误。]
5．C [由题图乙知t＝2 s时，质点M的振动方向沿y轴负方向，根据同侧法可知该简谐横波沿x轴负方向传播，故A错误；由题图乙可知，质点M的振动周期为2 s，振幅为6 cm，振动方程y＝－Asin t＝－6sin πt(cm) ，故B错误；由题图甲可知，t＝2 s时刻质点N的振动方向将沿y轴正方向，再经过后，其运动到平衡位置，质点N在t＝2.5 s时刻的位置为y＝0，故C正确；在2~3.5 s时间内，若质点P从特殊位置(波峰、波谷或平衡位置)开始振动，则其路程为s＝×4A＝18 cm，由题图甲可知，t＝2 s时质点P从一般位置开始振动，在1.5 s时间内的路程小于18 cm，故D错误。故选C。]
6．AD [由磁通量的定义可知，穿过线框的磁通量满足Φ＝BSsin ωt(Wb)，BS＝ Wb，又ω＝ rad/s，从图示位置开始计时，线框内产生的交变电压的瞬时值为e＝NBSωcos ωt＝5cos t(V)，故A正确；设原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，则U1＝＝5 V，由于二极管具有单向导电性，由电流的热效应可得×T，可得灯泡两端的电压有效值为UL＝，又因为灯泡正常发光，故UL＝2.5 V，解得U2＝ V，故原、副线圈匝数比为∶1，故B错误；开关闭合时，由于匝数比没变，故灯泡两端的电压保持不变，则灯泡L1、L2都能够达到额定功率，则副线圈的功率变为原来的2倍，发电机的输出功率等于副线圈的输出功率，也变为原来的2倍，故C错误；开关闭合时，由于灯泡都达到额定电流，故副线圈中的功率P出＝2PL＝5 W，则P入＝U1I1＝5 W，故电流表的示数I1＝1 A，故D正确。]
7．AC [小球上行过程中洛伦兹力垂直斜面向下，小球不会离开斜面，小球在下滑至某位置时离开斜面，离开斜面前满足mgsin 37°＝ma得a＝gsin 37°恒定，故A正确；离开斜面瞬间满足qvB＝mgcos 37°得v＝v0，由匀变速直线运动规律得－v＝v0－at可得t＝，故B错误；上行过程由平衡条件可得FN1＝qv1B＋mgcos 37°，此过程中弹力的冲量为I1＝∑(qv1B＋mgcos 37°)Δt＝(mgcos 37°)t1＋qBx1，同理可得下行过程弹力冲量为I2＝∑(－qv2B＋mgcos 37°)Δt＝(mgcos 37°)t2－qBx2，全程弹力冲量为I＝I1＋I2＝(mgcos 37°)(t1＋t2)＋qB(x1－x2)，又由匀变速直线运动规律可得t1＋t2＝，x1－x2＝，联立得I＝，故C正确；小球从离开斜面至到达最高点的过程中由功能关系可得，mghm＝mv2－mv'2，在水平方向上由动量定理可得∑qvyBΔt＝qBhm＝mvcos 37°－mv'联立，可得hm＝，故D错误。故选AC。]
8．解析：(1)相邻两亮(暗)条纹的中心间距Δx＝λ，要增加观察到的条纹数，即Δx需减小，需增大d或减小l，因此应将屏向靠近双缝的方向移动，或使用间距更大的双缝，故A、C、D错误，B正确。
(2)由λ，得λ＝。
(3)所测单色光的波长λ＝＝＝6.3×10-7 m＝630 nm。
答案：(1)B (2) (3)630
3/3题型组合练(三) 选择题、实验题
说明：单选题每小题4分，多选题每小题6分，本试卷总分38分
一、单项选择题
1．氢原子能级图如图所示，大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子中，发现有2种频率的光子能使金属P发生光电效应，则下列说法正确的是( )
A．金属P的逸出功一定大于10.2 eV
B．辐射出的光子一共有5种频率
C．辐射出的光子中，从n＝4能级跃迁到n＝3能级对应的波长最短
D．氢原子从高能级跃迁到低能级后，氢原子的能量增大
2．如图所示，边长为L的正方形相框ABCD用a、b两轻绳悬挂于水平天花板上，相框静止时，相框AB边水平，a、b两绳与天花板之间的夹角分别为45°和53°，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，则相框的重心到BC边的距离为( )
A．L B．L
C．L D．L
3．如图所示，斜坡AB的倾角θ＝45°，将一个小球从距A点高h＝0.45 m的水平台面上以一定的初速度v0水平抛出，小球运动到A点时的速度方向恰与斜坡AB平行。不计空气阻力，g取10 m/s2，则初速度v0的大小为( )
A．1 m/s B．2 m/s
C．3 m/s D．4 m/s
4．如图所示，半径为r1、粗细均匀的单匝圆形金属线圈内有一半径为r2的圆形区域存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于线圈平面向外，磁感应强度B随时间t的变化关系为B＝B0＋kt，B0、k为正的常量，线圈电阻为R，则磁感应强度从B0增大到2B0时间内( )
A．线圈中电子沿顺时针方向定向移动
B．线圈面积有缩小的趋势
C．线圈中产生的焦耳热为
D．通过导线横截面的电荷量为
5．一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，t＝2 s时刻的波形如图甲所示，图乙为质点M的振动图像。下列说法正确的是( )
A．该波沿x轴正方向传播
B．从t＝0时刻起，质点M的振动方程为y＝－6sin 2πt(cm)
C．质点N在t＝2.5 s时刻的位置为y＝0
D．在2～3.5 s时间内，质点P的路程为18 cm
二、多项选择题
6．如图甲所示，一理想变压器一端接入交流发电机，其中矩形线框在足够大的匀强磁场中绕OO′轴做匀速圆周运动，匝数为5匝，穿过线圈平面的磁通量随时间变化的图像如图乙所示，线框的电阻不计，理想变压器的另一端接有灯泡L1、L2与二极管，灯泡上均标有“2.5 V 1 A”的字样，开关S断开时，灯泡L1正常发光，A为理想电流表，则下列说法正确的是( )
A．从图示位置开始计时，线框内产生的交变电压的瞬时值为e＝5cos t(V)
B．理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1
C．开关闭合时，发电机的输出功率变为原来的倍
D．开关闭合时，电流表的示数是1 A
7．如图所示，倾角为37°的足够长的光滑绝缘斜面处于匀强磁场中，磁感应强度为B。可视为质点的小球质量为m、带电荷量为＋q，以平行于斜面的初速度v0＝从斜面底端向上滑行，t时刻小球离开斜面。已知sin 37°＝0.6，整个运动过程中小球带电荷量保持不变，下列分析正确的是( )
A．小球离开斜面之前的运动过程加速度恒定
B．t＝
C．小球离开斜面之前的过程中斜面对小球的弹力的冲量大小为
D．小球离开斜面后相对分离点能够上升的最大高度为
三、非选择题
8．(6分)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________；
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝________；
(3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为________ nm(结果保留3位有效数字)。
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