2024-2024学年高二物理选修3-3,3-5综合检测题
一、选择题（本大题共14小题。每小题4分。在每小题给出的四个选项中。1-8小题只有一项符合题目要求，
9-14小题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．2017年5月9日，第六届亚欧光电展在新疆国际会展中心举行。关于光电效应现象。以下说法正确的是( A ) A．某金属产生光电效应，当照射光的颜色不变而增大光强时，光电子的最大初动能不变 B．紫外线照射某金属表面时发生了光电效应，则红外线也一定可以使该金属发生光电效应 C．在光电效应实验中，遏止电压与入射光的频率无关 D．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象
2．如图所示，两个容器A、B，用截面均匀的水平细玻璃管相连，A、B所装气体的温度分别为17℃和27℃，水银柱在管中央平衡，如果两边气体温度都升高10℃，则水银柱将( A ) A．向右移动 C．不动
获得水平向左的速度v0?B．向左移动
D．条件不足，不能确定
3．一个半径为r的光滑圆形槽装在小车上，小车停放在光滑的水平面上，如图所示，处在最低点的小球受击后
2gr，开始在槽内运动，则下面判断正确的是( B )
A．小球和小车总动量守恒 B．小球和小车总机械能守恒
C．小球沿槽上升的最大高度为r D．小球升到最高点时速度为零
4．如图所示，与轻弹簧相连的物体A停放在光滑的水平面上。物体B沿水平方向向右运动，跟与A相连的轻弹簧相碰。在B跟弹簧相碰后，对于A、B和轻弹簧组成的系统，下列说法中不正确的是（ A ）
A．弹簧被压缩的过程中系统的总动量不断减小 B．弹簧压缩量最大时，A、B的动能之和最小 C．弹簧压缩量最大时，A、B的速度相同
D．物体A的速度最大时，弹簧的弹性势能为零
5．在水平地面上有一木块，质量为m，它与地面间的滑动摩擦系数为μ。物体在水平恒力F的作用下由静止开始运动，经过时间t后撤去力F物体又前进了时间2t才停下来。这个力F的大小为（ D ）
A．μmg B．2μmg C．3μmg D．4μmg
6．如图所示，竖直旋转的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1，h2和h3，则B端气体的压强为(已知大气压强为p0) ( B )
A．p0－ρg(h1＋h2＋h3) B．p0－ρg(h1＋h3) C．p0－ρg(h1＋h3－h2) D．p0－ρg(h1＋h2)
7．人的质量m＝60kg，船的质量M＝240kg，若船用缆绳固定，船离岸1.5m时，人可以跃上岸。若撤去缆绳，如图所示，人要安全跃上岸，船离岸至多为(不计水的阻力，两次人消耗的能量相等，两次从离开船到跃上岸所用的时间相等)( C )
A．1.5m B．1.2m C．1.34m D．1.1m
8．空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L,现再充入1.0 atm的空气9.0 L。设充气过程为等温过程,空气可看做理想气体,则充气后储气罐中气体压强为( A ) A．2.5 atm B．2.0 atm C．1.5 atm D．1.0 atm
9．下列关于熵的有关说法正确的是( ABD )
A．熵是系统内分子运动无序性的量度 B．在自然过程中熵是不会减小的 C．热力学第二定律也叫做熵减小原理 D．熵值越大代表越无序
10．如图表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，ab的延长线过原点，以下说法正确的是( BCD )
A．从状态d到c，气体不对外做功，外界也不对气体做功 B．从状态c到b，外界对气体做功 C．从状态a到d，气体对外做功
D．从状态b到a，气体不对外做功，外界也不对气体做功
11．如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰。小球的质量分别为m1和m2。图乙为它们碰撞前后的s－t图象。已知m1＝0.1 kg，以下判断正确的是( AC )
A．碰前m2静止，m1向右运动 B．碰后m2和m1都向右运动 C．由动量守恒可以算出m2＝0.3 kg D．碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能 12．下列说法正确的是( ACD ) ．． A．液晶的光学性质具有各向异性
B．某种物体的温度是0℃，说明物体中分子的平均动能为零 C．液体表面的分子分布比液体内部分子的分布要稀疏
D．从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关
13．封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体 积V 与热力学温度关T系如图所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V0，温度为T0，O、A、D三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为NA。由状态A变到状态D过程中 （AB ）
A．气体从外界吸收热量，内能增加
B．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少 C．气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大 D．气体的密度不变
O A V D C B T 14．如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系2mA=mB，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为 - 4kgm/s，则（ AC ）
A．左方是A球 B．右方是A球
C．碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5 D．碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10 二、填空题（本题共2小题，共14分）
15．（10分）如图1所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：
先安装好实验装置，在地上铺一张白纸， 白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。 接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。 (1)对于上述实验操作，下列说法正确的是________。 A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B．斜槽轨道必须光滑 C．斜槽轨道末端必须水平
D．小球1质量应大于小球2的质量
(2)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有________。 A．A、B两点间的高度差h1 B．B点离地面的高度h2
C．小球1和小球2的质量m1、m2 D．小球1和小球2的半径r
(3)当所测物理量满足表达式____________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞是弹性碰撞。
(4)完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图2所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′。用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1，l2、l3。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为___________(用所测物理量的字母表示)。
【答案】(1)ACD (2)C (3)m1OP＝m1OM＋m2ON m1(OP)2＝m1(OM)2＋m2(ON)2 (4)m1l2＝m1l1＋m2l3
16．（4分）（1）在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸汽的变化情况为 A．压强变小 B．压强不变 C．一直是饱和汽 D．变为未饱和汽
（2）如题12A?1图所示，在斯特林循环的p?V图象中，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成．B→C的过程中，单位体积中的气体分子数目 _______（选填“增大”、“减小”或“不变”），状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如题12A?2图所示，则状态A对应的是 __________（选填“①”或“②”）.
（3）如题12A-1图所示，在A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为4J和20J．在B→C和C→D的过程中，气体吸收的热量分别为20J和12J．则气体完成一次循环对外界所做的功是 . 【答案】（1）AC （2）不变 ① （3）8J 三、计算题：本题共3个小题，共40分。
17．(12分)一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地浸在盛有冰水混合物的0℃水槽中，用不计质量的活塞封闭了
33
一定质量的理想气体，如图所示。开始，气体的体积为2.0×10－m，现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙，活
塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为137℃(大气压强
5
为1.0×10Pa)。
(1)求气缸内气体最终的压强和体积；
(2)在p－V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化(用箭头在图线上标出状态变化的方向)。
5－33
解析：(1)p1＝1.0×10Pa，V1＝2.0×10m，
T1＝273K
p1V1p2＝V2＝2.0×105Pa，V2＝1.0×10－3m3，T2＝273K p3＝2.0×105Pa V3＝？，T3＝410K
－3
V2T31.0×10×410V3＝T2＝m3＝1.5×10－3m3 273
(2)如上图所示
18．（12分）如图所示，CDE为光滑的轨道，其中ED是水平的，CD是竖直平面内的半圆，与ED相切于D点，且半径R=0．5m，质量m=0．1kg的滑块A静止在水平轨道上，另一质量M=0．5kg的滑块B前端装有一轻质弹簧（A、B均可视为质点）以速度v0向左运动并与滑块A发生弹性正碰，若相碰后滑块A能过半圆最高点C，取重力加速度g=10m/s2，则：
（1）B滑块至少要以多大速度向前运动；
（2）如果滑块A恰好能过C点，滑块B与滑块A相碰后轻质弹簧的最大弹性势能为多少？
解：（1）设滑块A过C点时速度为vC，B与A碰撞后，B与A的速
度分别为v1、v2，B碰撞前的速度为v0，过圆轨道最高点的临界条件是重力提供向心力，由牛顿第二定律得：
vC2mg?m
R从D到C列动能定理得：?mg2R?1212mvc?mv2 22B与A发生弹性碰撞，碰撞过程动量守恒、能量守恒，以向右左为正方向，由动量守恒定律得：
Mv0=Mv1+mv2， 由机械能守恒定律得：
11122， Mv0?Mv12?mv2222由以上代入数据解得：v0=3m/s；
（2）由于B与A碰撞后，当两者速度相同时有最大弹性势能Ep，设共同速度为v，A、B碰撞过程系统动量守恒、能量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：
Mv0=（M+m）v， 由机械能守恒定律得：
112Mv0?EP??m?M?v2 22以上联立并代入数据解得：Ep=0．375J；
19．（16分）如图所示，一条不可伸长的轻绳长为R，一端悬于天花板上的O点，另一端系一质量为m的小球（可视为质点）。现有一个高为h，质量为M的平板车P，在其左端放有一个质量也为m的小物块Q（可视为质点），小物块Q正好处在悬点O的正下方，系统静止在光滑水平面地面上。今将小球拉至悬线与竖直方向成60°角，由静止释放，小球到达最低点时刚好与Q发生正碰，碰撞时间极短，且无能量损失。已知Q离开平板车时的速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M：m=4：1，重力加速度为g。求： （1）小物块Q离开平板车时速度为多大； （2）平板车P的长度为多少；
（3）小物块Q落地时距小球的水平距离为多少。
解：（1）小球由初始位置摆动到最低点的过程，由动能定理得： mgR（1-cos60°）=
12mv0?0解得：v0=gR………（1分） 2碰撞过程动量守恒、机械能守恒，则：
mv0=mv1+mv2 ………………………………………………………………………（2分）
121212mv0?mv1?mv2………………………………………………………………（2分） 222解得：v1=0，v2=v0=gR
物块Q在平板车上滑行的过程，由动量守恒定律得： mv2=mv+M?11gR………………（1分） v…（1分）解得：v=32（2）物块Q在平板车上滑行的过程，由能量守恒定律得：
2?mgL?mv2?mv2?M?(v)2……………………………………………（2分）
12121212解得：L=
7R……………………………………………………………………（1分） 18?（3）物块Q在平板车上运动的过程由动能定理得：
1124R??mgx1?mv2?mv2…………（2分）x1?
9?22物块Q离开平板车后做平抛运动，则：
h?12gt…………（1分）x2?vt………………（1分） 212Rh 3解得：x2?物块Q落地时距小球的水平距离即为物块运动的水平位移，则：
x?x1?x2……………（1分）解得：x=
4R12Rh………………………………………（1分） +
9?3
2024-2024学年高二物理选修3-3、3-5：综合检测题
