高中物理人教版教學(xué)案：第十八章 第3節(jié) 氫原子光譜

第3節(jié)氫原子光譜

光譜：用光柵或棱鏡可以把各種顏色的光按波卡展開,獲得

光的波長(或頻率)和強(qiáng)度分布的記錄。

2.線狀譜：光譜是一條條的亮線。

3.連讀譜：光譜為連在一起的光帶。

4.各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，不同原子的亮線位置不同,

這些亮線稱為原子的特征譜線。

5.巴耳末公式：y-=Rf^2—Ajn=3,4,5,…

課前自主學(xué)習(xí)，基穩(wěn)才能樓高

一、光譜

i.定義

用光柵或棱鏡可以把各種顏色的光按波長展開，獲得光的波長(頻率)和強(qiáng)度分布的記錄，即光譜。

2.分類

(1)線狀譜：由一條條的亮線組成的光譜。

(2)連續(xù)譜：由連在二起的光帶組成的光譜。

3.特征譜線

各種原子的發(fā)射光譜都是線狀造，且不同原子的亮線位置丕同，故這些亮線稱為原子的黃征譜線。

4.光譜分析

由于每種原子都有自己的特征譜線,可以利用它來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組邈分，這種方法稱為光

譜分析，它的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高,樣本中一種元素的含量達(dá)到約;&時(shí)就可以被檢測到。

二、氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

1.許多情況下光是由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，因此光譜研究是探索原子結(jié)構(gòu)的一條重要途徑。

2.巴耳末公式：(n=3,4,5…)

3.巴耳末公式的意義：以簡潔的形式反映了氫原子的線狀光譜，即輻射波長的分立特征。

三、經(jīng)典理論的困難

1.核式結(jié)構(gòu)模型的成就：正確地指出了原子核的存在，很好地解釋了a粒子散射實(shí)驗(yàn)。

2.經(jīng)典理論的困難：經(jīng)典物理學(xué)既無法解釋原子的穩(wěn)定性，又無法解釋原子光譜的分立特征。

1.自主思考——判一判

(1)各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，并且只能發(fā)出幾個(gè)特定的頻率。(J)

(2)可以利用光譜分析來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分。(J)

(3)光是由原子核內(nèi)部的電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，光譜研究是探索原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一條重要途徑。(X)

(4)稀薄氣體的分子在強(qiáng)電場的作用下會(huì)變成導(dǎo)體并發(fā)光。(0

(5)巴耳末公式中的n既可以取整數(shù)也可以取小數(shù)。(X)

2.合作探究——議一議

利用白熾燈的光譜，能否檢測出燈絲的成分？

提示：不能，白熾燈的光譜是連續(xù)譜，不是原子的特征譜線，因而無法檢測出燈絲的成分。

課堂講練設(shè)計(jì)，舉一能通類題

考點(diǎn)一”對(duì)光譜和光譜分析的理解

V

G通知識(shí)

1.光譜的分類

(1)發(fā)射光譜：物質(zhì)發(fā)光直接獲得的光譜，分為連續(xù)光譜和線狀光譜(或原子光譜)。

(2)吸收光譜：連續(xù)光譜中某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜。

2.太陽光譜

(1)太陽光譜的特點(diǎn)：在連續(xù)譜的背景上出現(xiàn)一些不連續(xù)的暗線，是一種吸收光譜。

(2)對(duì)太陽光譜的解釋：陽光中含有各種顏色的光，但當(dāng)陽光透過太陽的高層大氣射向地球時(shí)，太陽

高層大氣中含有的元素會(huì)吸收它自己特征譜線的光，然后再向四面八方發(fā)射出去，到達(dá)地球的這些譜線看

起來就暗了，這就形成了連續(xù)譜背景下的暗線。

3.光譜分析

(D優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，分析物質(zhì)的最低量達(dá)10T°g。

(2)應(yīng)用。

①應(yīng)用光譜分析發(fā)現(xiàn)新元素；

②鑒別物體的物質(zhì)成分：研究太陽光譜時(shí)發(fā)現(xiàn)了太陽中存在鈉、鎂、銅、鋅、銀等金屬元素：

③應(yīng)用光譜分析鑒定食品優(yōu)劣。

0通有用

［典例］(多選)下列關(guān)于光譜和光譜分析的說法中，正確的是()

A.太陽光譜和白熾燈光譜都是線狀譜

B.煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣或霓虹燈產(chǎn)生的光譜都是線狀譜

C.進(jìn)行光譜分析時(shí)，可以用線狀譜，不能用連續(xù)光譜

D.我們能通過光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成分

［審題指導(dǎo)］

（1）光譜分析應(yīng)當(dāng)使用線狀譜或吸收光譜，不能使用連續(xù)光譜。

（2）月球反射光的光譜反映的是發(fā)光物一一太陽的物質(zhì)組成。

［解析］太陽光譜中的暗線是太陽發(fā)出的連續(xù)譜經(jīng)過太陽大氣層時(shí)產(chǎn)生的吸收光譜，正是太陽發(fā)出的

光譜被太陽大氣層中存在的對(duì)應(yīng)元素吸收所致，白熾燈發(fā)出的是連續(xù)譜，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；月球本身不會(huì)發(fā)光,

靠反射太陽光才能使我們看到它，所以不能通過光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成分，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；光譜分析只

能是線狀譜和吸收光譜，連續(xù)譜是不能用來進(jìn)行光譜分析的，所以選項(xiàng)C正確；煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸

氣或霓虹燈產(chǎn)生的光譜都是線狀譜，選項(xiàng)B正確。

［答案］BC

三種光譜的比較:

產(chǎn)生條件光譜形式應(yīng)用

一些不連續(xù)的明線組

可用于

線狀稀薄氣體發(fā)光形成的成，不同元素的明線光

光譜分

光譜光譜譜不同（又叫特征光

析

譜）

連續(xù)熾熱的固體、液體和高連續(xù)分布，一切波長的

不能用于光譜分析

光譜壓氣體發(fā)光形成的光都有

用分光鏡觀察時(shí)，見到

熾熱的白光通過溫度可用于

吸收連續(xù)光譜背景上出現(xiàn)

較白光低的氣體后，再光譜分

光譜一些暗線（與特征譜線

色散形成的析

相對(duì)應(yīng)）

0通題組

i.關(guān)于光譜，下列說法正確的是（）

A.一切光源發(fā)出的光譜都是連續(xù)譜

B.一切光源發(fā)出的光譜都是線狀譜

C.稀薄氣體發(fā)出的光譜是線狀譜

D.做光譜分析時(shí)，利用連續(xù)譜和線狀譜都可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分

解析：選C物體發(fā)光的發(fā)射光譜分為連續(xù)譜和線狀譜，A、B錯(cuò)；做光譜分析可使用吸收光譜也可以

使用線狀譜，D錯(cuò)。

2.月亮的光通過分光鏡所得到的光譜是（）

A.連續(xù)光譜B.吸收光譜

C.明線光譜D.原子光譜

解析：選B月亮是反射太陽光，而太陽光譜為吸收光譜，所以選項(xiàng)B正確。

3.太陽光的光譜中有許多暗線，它們對(duì)應(yīng)著某些元素的特征譜線，產(chǎn)生這些暗線是由于（）

A.太陽表面大氣層中缺少相應(yīng)的元素

B.太陽內(nèi)部缺少相應(yīng)的元素

C.太陽表面大氣層中存在著相應(yīng)的元素

D.太陽內(nèi)部存在著相應(yīng)的元素

解析：選C吸收光譜的暗線是連續(xù)光譜中某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的。太陽光的吸收光譜應(yīng)

是太陽內(nèi)部發(fā)出的強(qiáng)光經(jīng)較低溫度的太陽大氣層時(shí)某些波長的光被太陽大氣層的元素原子吸收而產(chǎn)生的。

考點(diǎn)二V氫原子光譜的規(guī)律及應(yīng)用

G通知識(shí)

i.氫原子光譜的特點(diǎn)

在氫原子光譜圖中的可見光區(qū)內(nèi)，由右向左，相鄰譜線間的距離越來越小，表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。

2.巴耳末公式

(1)巴耳末對(duì)氫原子光譜的譜線進(jìn)行研究得到了下面的公式：Y=^-A)(n=3,4,5-),該公式稱

為巴耳末公式。

(2)公式中只能取nN3的整數(shù)，不能連續(xù)取值，波長是分立的值。

3.其他譜線

除了巴耳末系，氫原子光譜在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線，也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式。

0通方法

［典例］巴耳末通過對(duì)氫光譜的研究總結(jié)出巴耳末公式/=口住一/)6=3,4,5…)，對(duì)此，下列說法

正確的是()

A.巴耳末依據(jù)核式結(jié)構(gòu)理論總結(jié)出巴耳末公式

B.巴耳末公式反映了氫原子發(fā)光的連續(xù)性

C.巴耳末依據(jù)氫光譜的分析總結(jié)出巴耳末公式

D.巴耳末公式準(zhǔn)確反映了氫原子發(fā)光的分立性，其波長的分立值并不是人為規(guī)定的

［解析］巴耳末公式是依據(jù)對(duì)氫光譜的分析得出的，而不是依據(jù)核式結(jié)構(gòu)總結(jié)出的，A錯(cuò)、C對(duì)；巴

耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中的一個(gè)線系波長，不能描述氫原子發(fā)出的各種光的波長，此公式反映出氫

原子發(fā)光是不連續(xù)的，B、D錯(cuò)。

［答案］C

-_(1)巴耳末公式反映氫原子發(fā)光的規(guī)律特征，不能描述其他原子。

(2)公式中n只能取整數(shù)，不能連續(xù)取值，因此波長也只是分立的值。

(3)公式是在對(duì)可見光區(qū)的四條譜線分析總結(jié)出來的，在紫外區(qū)的譜線也適用。

0通廉細(xì)

1.巴耳末公式簡潔顯示了氫原子光譜的()

A.分立特征B.連續(xù)特征

C.既連續(xù)又分立D.既不連續(xù)又不分立

解析：選A巴耳末公式中的n只能取整數(shù)，得到的波長是一些分立的值。

2.（多選）關(guān)于巴耳末公式三=R（*—4）（n=3,4,5…）的理解，正確的是（）

Azn

A.此公式只適用于氫原子發(fā)光

B.公式中的n可以是任意數(shù)，故氫原子發(fā)光的波長是任意的

C.公式中的n是大于等于3的正整數(shù)，所以氫原子光譜不是連續(xù)的

D.該公式包含了氫原子的所有光譜線

解析：選AC巴耳末公式是分析氫原子的譜線得到的一個(gè)公式，它只反映氫原子譜線的一個(gè)線系，

故A對(duì)D錯(cuò)；公式中的n只能取不小于3的正整數(shù)，B錯(cuò)C對(duì)。

3.氫原子光譜的巴耳末系中波長最長的光波的光子能量為其次為e2,則號(hào)為（）

E2

A型B肛

2720

23

C-3D-2

解析：選A由］_=R9—得，當(dāng)n=3時(shí)，波長最長，/），當(dāng)n=4時(shí)，波長次之，士

=G-3解得左=li,由。=聯(lián)得‘卷號(hào),選項(xiàng)A正確。

課后層級(jí)訓(xùn)練，步步提升能力

一、基礎(chǔ)題每熟

1.白熾燈發(fā)光產(chǎn)生的光譜是（）

A.連續(xù)光譜B.明線光譜

C.原子光譜D.吸收光譜

解析：選A白熾燈發(fā)光是由于燈絲在熾熱狀態(tài)下發(fā)出光，是連續(xù)光譜。A正確，B、C、D錯(cuò)誤。

2.（多選）有關(guān)氫原子光譜的說法正確的是（）

A.氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜

B.氫原子的發(fā)射光譜是線狀譜

C.氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光

D.氫原子光譜線的頻率都相同

解析：選BC氫原子的發(fā)射光譜是線狀譜，說明氫原子只能發(fā)出特定頻率的光，但所有譜線的頻率

各不相同，A、D錯(cuò)誤，B、C正確，故本題選B、C?

3.關(guān)于線狀譜，下列說法中正確的是（）

A.每種原子處在不同溫度下發(fā)光的線狀譜不同

B.每種原子處在不同的物質(zhì)中的線狀譜不同

C.每種原子在任何條件下發(fā)光的線狀譜都相同

D.兩種不同的原子發(fā)光的線狀譜可能相同

解析：選C每種原子都有自己的結(jié)構(gòu)，只能發(fā)出由內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的自己的特征譜線，不會(huì)因溫度、

物質(zhì)不同而改變，C正確。

4.如圖1甲所示的a、b、c、d為四種元素的特征譜線，圖乙是某礦物的線狀譜，通過光譜分析可以

確定該礦物中缺少的元素為（）

甲

IIIIIIIIIIII

乙

圖1

A.a兀素B.b元素

C.c兀素D.d元素

解析：選B把礦物的線狀譜與幾種元素的特征譜線進(jìn)行對(duì)照，b元素的譜線在該線狀譜中不存在，

故選項(xiàng)B正確，與幾個(gè)元素的特征譜線不對(duì)應(yīng)的線說明該礦物中還有其他元素。

5.（多選）關(guān)于經(jīng)典電磁理論與氫原子光譜之間的關(guān)系，下列說法正確的是（）

A.經(jīng)典電磁理論很容易解釋原子的穩(wěn)定性

B.根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子繞原子核轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電子會(huì)不斷釋放能量，最后被吸附到原子核上

C.根據(jù)經(jīng)典電磁理論，原子光譜應(yīng)該是連續(xù)的

D.氫原子光譜徹底否定了經(jīng)典電磁理論

解析：選BC根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子繞原子核轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電子會(huì)不斷釋放能量最后被吸附到原子核

上，原子不應(yīng)該是穩(wěn)定的，并且發(fā)射的光譜應(yīng)該是連續(xù)的。氫原子光譜并沒有完全否定經(jīng)典電磁理論，是

要引入新的觀念了。故正確答案為B、C?

6.氫原子光譜巴耳末系最小波長與最大波長之比為（）

54

9-B.9-

解析：選A由巴耳末公式芯=1<&-*）,n=3,4,5…當(dāng)n=8時(shí)，最小波長安=d，當(dāng)n=3時(shí)，

最大波長安=危一/）’得左奇。

二、能力題號(hào)通

7.氫原子光譜除了巴耳末系外，還有萊曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式為/=危一*）,n=

4,5,6,R=1.10X107m-1,若已知帕邢系的氫原子光譜在紅外線區(qū)域，試求：

（l）n=6時(shí)，對(duì)應(yīng)的波長；

（2）帕邢系形成的譜線在真空中的波速為多少？n=6時(shí)，傳播頻率為多大？

解析：（1）由帕邢系公式:=1?停一目，當(dāng)n=6時(shí)，X=1.09X10-6mo

（2）帕邢系形成的譜線在紅外區(qū)域，而紅外線屬于電磁波，在真空中以光速傳播，故波速為光速c=

3X108m/s,由丫=彳入=v入v,得v3X=三=旨=1八-6Hz=2.75X1014Hz<>

iAAi.uyxiu

答案：（D1.09X10-6

(2)3X10?m/s2.75X1014Hz

8.處在激發(fā)態(tài)的氫原子向能量較低的狀態(tài)躍遷時(shí)會(huì)發(fā)出一系列不同頻率的光，稱為氫光譜。氫光譜

線的波長可以用下面的巴耳末-里德伯公式來表示;=R@-/),n、k分別表示氫原子輻射前后所處狀態(tài)

的量子數(shù)。k=l,2,3,…，對(duì)于每一個(gè)k,有n=k+l,k+2,k+3,…，R稱為里德伯常量，是一個(gè)已

知量。對(duì)于k=l的一系列譜線其波長處在紫外線區(qū)，稱為賴曼系；k=2的一系列譜線其波長處在可見光

區(qū)，稱為巴耳末系。用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用賴曼系波長最長的光照射時(shí)，

遏止電壓的大小為U”當(dāng)用巴耳末系波長最短的光照射時(shí)，遏止電壓的大小為灰。已知電子電荷量的大小

為e,真空中的光速為c,試求普朗克常量和該種金屬的逸出功。

解析：由巴耳末-里德伯公式］?=!?(/-*)可知，賴曼系波長最長的光是氫原子由n=2-k=l躍遷時(shí)

￡

發(fā)出的，其波長的倒數(shù)為4=乎，對(duì)應(yīng)的光子能量為e12=hcy-=^,式中h為普朗克常量。巴耳末

A124A124

1p

系波長最短的光是氫原子由n=8fk=2躍遷時(shí)發(fā)出的，其波長的倒數(shù)為六=%對(duì)應(yīng)的光子能量為e3

A284

Rhe

=丁

用W表示該金屬的逸出功，則eUl和eU2分別為光電子的最大初動(dòng)能。由愛因斯坦光電效應(yīng)方程得警

=e5+W,用eUz+W

聯(lián)立解得W寄(UL3U。，h=2e(『)。

/KC

2e(ULUz)|(U1-3U2)

答案:

Rc

高考理綜物理模擬試卷

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清

楚。

3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答

題無效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項(xiàng)選擇題

1.如圖所示，平行金屬板中帶電油滴P原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，Ri的

阻值和電源內(nèi)阻r相等。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)時(shí)（）

A.&上消耗的功率逐漸增大

B.電流表讀數(shù)減小，電壓表讀數(shù)增大

C.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)

D.電源的輸出功率逐漸增大

2.2019年1月3日嫦娥四號(hào)月球探測器成功軟著陸在月球背面的南極一艾特肯盆地馮卡門撞擊坑，成為

人類歷史上第一個(gè)在月球背面成功實(shí)施軟著陸的人類探測器。如圖所示，在繞月桶圓軌道上，已關(guān)閉動(dòng)力

的探月衛(wèi)星儀在月球引力作用下向月球靠近，并在B處衛(wèi)星軌道變軌進(jìn)入半徑為、周期為T的環(huán)月圓軌道

運(yùn)行。已知引力常量為G,下列說法正確的是

A.圖中探月衛(wèi)星飛向B處的過程中動(dòng)能越來越小

B.圖中探月衛(wèi)星飛到B處時(shí)應(yīng)減速才能進(jìn)入圓形軌道

C.由題中條件可計(jì)算出探月衛(wèi)星受到月球引力大小

D.由題中條件可計(jì)算月球的密度

3.如圖所示，質(zhì)量m=2kg的小物體放在長直的水平地面上，用水平細(xì)線繞在半徑R=0.5m的薄圓筒上。t=0

時(shí)刻，圓筒由靜止開始繞豎直的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，小物體和地面間的

動(dòng)摩擦因數(shù)U",重力加速度g取lOm/s?,貝！|：

A.小物體的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系滿足v=4t

B.細(xì)線的拉力大小為2N

C.細(xì)線拉力的瞬時(shí)功率滿足P=4t

D.在0~4s內(nèi)，細(xì)線拉力做的功為12J

4.如圖所示，物塊A、B質(zhì)量相等，在恒力F作用下在水平面上勻加速直線運(yùn)動(dòng).若物塊與水平面間接觸

面光滑，物塊A的加速度大小為a,物塊A、B間的相互作用力大小為電；若物塊與水平面間接觸面粗糙,

且物塊A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，物塊B的加速度大小為期,物塊A、B間的相互作用力大小為

FN2!則下列說法正確的是

A.Si=Sa,FM>FK2B.Sil=a.2>FNI=FN2

C.ai>az,FQFMD.ai>az,FNI=FNZ

5.如圖為近日曝光的摩拜共享電動(dòng)單車，與普通電動(dòng)車不同的是，摩拜共享電動(dòng)自行車采用“共享充電

寶+自行車的方式”，其電池與普通充電寶類似，容量為20000mAH,輸入、輸出電壓均為10V,輸入電流

為8A,輸出電流為15A,可以支持驅(qū)動(dòng)人和單車行駛10公里左右。已知成人在平路上騎自行車所受阻力

約為20N,則（）

棋像

A.該單車電池最多儲(chǔ)存電能7.2X1（0

B.該單車電池充電時(shí)，從零電量充至滿電量大約需要5h

C.該單車電池電能的有效利用率約為27.8%

D.成人在平路上騎自行車時(shí)，每秒鐘平均消耗的電能約20J左右

6.在物理學(xué)的發(fā)展過程中，科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法，以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘

述正確的是（）

A.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫微元法

B.在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時(shí)，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變

研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該實(shí)驗(yàn)采用了假設(shè)法

C.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)

動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了理想模型法

D.伽利略認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)就是物體在傾角為90°的斜面上的運(yùn)動(dòng)，再根據(jù)銅球在斜面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

出自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這里采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法

二、多項(xiàng)選擇題

7.如圖甲所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，P是這列波上距原點(diǎn)為=2m處

的質(zhì)點(diǎn)，Q是這列波上距原點(diǎn)X2=4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙是沿波的傳播方向上某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。由圖可知

（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最

低得分為0分）。

A.從t=0到t=4s這段時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程為8m

B.從t=0到t=4s這段時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為0.4m

C.這列波的傳播速度為v0=2m/s

D.從t=0起，P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)晚1s到達(dá)波峰

E.乙圖一定是甲圖中質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像

8.如圖所示，在一個(gè)邊長為a的正六邊形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。

q

三個(gè)相同帶正電的粒子比荷為?先后從A點(diǎn)沿AD方向以大小不等的速度射入勻強(qiáng)磁場區(qū)域，粒子在運(yùn)動(dòng)

過程中只受磁場力作用。已知編號(hào)為①的粒子恰好從F點(diǎn)飛出磁場區(qū)域，編號(hào)為②的粒子恰好從E點(diǎn)飛出

磁場區(qū)域，編號(hào)為③的粒子從ED邊上的某一點(diǎn)垂直邊界飛出磁場區(qū)域。則下列說法正確的是（）

A.編號(hào)為①的粒子進(jìn)入磁場區(qū)域的初速度大小為3m

B.編號(hào)為②的粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間IS'

C.編號(hào)為③的粒子在ED邊上飛出的位置與E點(diǎn)的距離3）a

D.三個(gè)粒子在磁場內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間依次減少并且為4：2：1

9.一列簡諧橫波沿x軸傳播在t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，t=0.5s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示，虛

線恰好過質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置。已知質(zhì)點(diǎn)P平衡位置的坐標(biāo)x=0.5m。下列說法正確的是

A.該簡諧波傳播的最小速度為1.Om/s

B.波傳播的速度為（L4+2.4n）m/s（n=0,1,2,3……）

C.若波向x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q先回到平衡位置

D.若波向x軸負(fù)方向傳播，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)路程的最小值為5cm

E.質(zhì)點(diǎn)0的振動(dòng)方程可能為y=10sin|（,""）nt]cm（n=O,1,2,3....）

10.如圖甲所示，在平行虛線MN、PQ間有垂直于紙面的交變磁場，兩虛線間的距離為d,磁場的磁感應(yīng)

強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙，磁場變化的周期為T.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子在虛線MN上的

A點(diǎn)以垂直于MN向右射入兩虛線間，若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度穌=歹，不計(jì)粒子的重力，則下列說法正確

的是

A.粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期也為T

B.粒子在t=T/8時(shí)刻射入，粒子會(huì)從虛線MN射出

c.要使粒子在兩虛線間能做一個(gè)完整的圓周運(yùn)動(dòng)，粒子的速度最大可以為"2

T

AdTF

D.要使粒子在兩虛線間能做兩個(gè)完整的周運(yùn)動(dòng)，粒子的速度最大可以為，

（開+】）T

三、實(shí)驗(yàn)題

11.在一個(gè)水平面上建立x軸，在過原點(diǎn)0垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小

EWXIO和/C,方向與x軸正方向相同，在0處放一個(gè)帶電荷量q=1.2X10”C、質(zhì)量m=0.02kg的帶負(fù)電絕

緣物塊，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)口=0.1,沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v°=2m/s,如圖所示，

求：

廣;

（1）物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大距離；

（2）物塊最終停止時(shí)的位置.（g取lOm/s?）

12.某課外學(xué)習(xí)小組想描繪標(biāo)有“4V、2W”的小燈泡的U-I圖象，除導(dǎo)線和開關(guān)外還備有以下器材：

A、電流表（量程0.6A,內(nèi)阻為1。）

B、電流表（量程3.0A,內(nèi)阻為0.6Q）

C、電壓表（量程5.0V,內(nèi)阻為5kQ）

D、電壓表（量程15V,內(nèi)阻為10kQ）

E、滑動(dòng)變阻器（最大阻值為5C,額定電流1.0A）

F、滑動(dòng)變阻器（最大阻值為2kC,額定電流0.2A）

G、電源（電動(dòng)勢為6.0V,內(nèi)阻約為1.5Q）、導(dǎo)線若干

(1)電路中電流表應(yīng)選用,電壓表選用,滑動(dòng)變阻器選用.(用字母填寫)

(2)根據(jù)以上器材，選出既滿足實(shí)驗(yàn)要求，又要減小誤差的實(shí)驗(yàn)電路圖是圖1中

(3)根據(jù)(1)題所選實(shí)驗(yàn)電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖2中的實(shí)驗(yàn)電路連接完整.

(4)開關(guān)S閉合之前，圖2中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于最端.(填“左”或“右”)

(5)根據(jù)圖3給出的信息，可以判斷圖4中正確的是圖中(P為小燈泡的功率)

四、解答題

13.如圖所示為一傳送帶裝置模型，斜面的傾角9,底端經(jīng)一長度可忽略的光滑圓弧與足夠長的水平傳

送帶相連接，質(zhì)量m=2kg的物體從高h(yuǎn)=30cm的斜面上由靜止開始下滑，它與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)口尸0.25,

與水平傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)山=0.5,物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間以后，物體又回到了斜面上，如此反

復(fù)多次后最終停在斜面底端。已知傳送帶的速度恒為v=2.5m/s,tan。=0.75,g取10m/s，求：

(1)物體第一次滑到底端的速度大小。

(2)從滑上傳送帶到第一次離開傳送帶的過程中，求傳送帶與物體間摩擦產(chǎn)生的熱量Q.

(3)從物體開始下滑到最終停在斜面底端，物體在斜面上通過的總路程。

14.如圖為一真空示波管的示意圖，電子從燈絲K發(fā)出(初速度可忽略不計(jì))，經(jīng)燈絲與A板間的電壓5加

速，從A板中心孔沿中心線K0射出,然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻

強(qiáng)電場)，電子進(jìn)入M、N間電場時(shí)的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點(diǎn).已知M、

N兩板間的電壓為U,兩板間的距離為d,板長為L,電子的質(zhì)量為皿，電荷量為e,不計(jì)電子受到的重力及

它們之間的相互作用力.

(1)求電子穿過A板時(shí)速度的大小；

(2)求電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)的側(cè)移量;

【參考答案】

一、單項(xiàng)選擇題

題號(hào)123456

答案DBDDCD

二、多項(xiàng)選擇題

7.BCD

8.ACD

9.ADE

10.CD

三、實(shí)驗(yàn)題

11.(1)0.5m(2)最終停在0點(diǎn)左側(cè)1m處

12.(1)ACE；(2)丙；(3)如圖；(4)左；(5)BD。

13.(1)2m/s(2)20J(3)1.5m

甌u/

14.(1)E(2)'心

高考理綜物理模擬試卷

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清

楚。

3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答

題無效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項(xiàng)選擇題

1.下列說法正確的是

A.當(dāng)一列聲波從空氣中傳入水中時(shí)，波長變長

B.機(jī)械波可在真空中傳播

C.站在鐵道邊的人在火車向他開來的過程中會(huì)聽到火車鳴笛的頻率變大

D.當(dāng)機(jī)械橫波從一端傳播到另一端時(shí)，途中的質(zhì)點(diǎn)不會(huì)沿著波的傳播方向而遷移

E.在機(jī)械橫波傳播方向上的某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度就是波的傳播速度

2.如圖所示，平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，兩板間有一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷固定在P

點(diǎn).靜電計(jì)的金屬球與電容器的負(fù)極板連接，外殼接地.以E表示兩板間的場強(qiáng)，W表示P點(diǎn)的電勢，瑞

表示該試探電荷在P點(diǎn)的電勢能，，嚷示靜電計(jì)指針的偏角.若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板緩慢向右平移

一小段距離（靜電計(jì)帶電量可忽略不計(jì)），各物理量變化情況描述正確的是

A.E增大，W降低，EP減小，，墉大

B.E不變，甲降低，以增大，“減小

C.E不變，中升高，EP減小，價(jià)減小

D.E減小，（P升高,以減小，價(jià)減小

3.某交流發(fā)電機(jī)給燈泡供電，產(chǎn)生正弦式交變電流的圖象如圖所示，下列說法中正確的是（）

5

O

-5

A.交變電流的頻率為0.02Hz

B.交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i=5cos50ktA

C.在t=0.01s時(shí)，穿過交流發(fā)電機(jī)線圈的磁通量最大

D,若發(fā)電機(jī)線圈電阻為0.4Q,則其產(chǎn)生的熱功率為5W

4.如圖所示，一物塊靜止在粗糙的斜面上。現(xiàn)用一水平向右的推力F推物塊，物塊仍靜止不動(dòng)。則

A.斜面對(duì)物塊的支持力一定變小

B.斜面對(duì)物塊的支持力一定變大

C.斜面對(duì)物塊的靜摩擦力一定變小

D.斜面對(duì)物塊的靜摩擦力一定變大

5.2012年我國宣布北斗導(dǎo)航系統(tǒng)正式商業(yè)運(yùn)行。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導(dǎo)航、

定位等功能?！氨倍贰毕到y(tǒng)中兩顆工作星均繞地心0做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r,某時(shí)刻兩顆工作衛(wèi)

星分別位于軌道上的A、B兩位置（如圖所示）.若衛(wèi)星均順時(shí)針運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g,地

球半徑為R,不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力.則以下判斷中正確的是（）

\衛(wèi)星2

A.這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為J

R|!_

B.衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)至位置B所需的時(shí)間為3R\&

C.衛(wèi)星1向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2

D.衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B的過程中萬有引力做正功

6.如圖，用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)使小車從靜止開始向左加速，

加速度從零開始逐漸增大到某一值，然后保持此值，小球穩(wěn)定的偏離豎直方向某一角度（橡皮筋在彈性限

度內(nèi)與穩(wěn)定在豎直位置時(shí)相比，小球高度

A.一定升高B.一定降低

C.保持不變D.升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定

二、多項(xiàng)選擇題

7.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,最后由狀態(tài)C變化

到狀態(tài)Ao氣體完成這個(gè)循環(huán)，內(nèi)能的變化△（）=—,對(duì)外做功W=—,氣體從外界吸收的熱量Q=—。

（用圖中已知量表示）

8.2016年2月11日，美國科學(xué)家宣布探測到引力波，根據(jù)科學(xué)家們的推測，雙星的運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生引力波

的來源之一.假設(shè)宇宙中有一由a、b兩顆星組成的雙星系統(tǒng)，這兩顆星繞它們連線上的某一點(diǎn)在萬有引力

作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測得a星的周期為T,a、b兩星間的距離為？，軌道半徑之差為△「，己知a星

的軌道半徑大于b星的軌道半徑，則

/——△尸

A.b星的周期為L上丁

B.b星的線速度大小為小二空

T

C.a、b兩星的軌道半徑之比為

/-Ar

D.a、b兩星的質(zhì)量之比為I—匕A上r

l+Lr

9.如圖所示，發(fā)電機(jī)（內(nèi)阻不計(jì)）與理想變壓器連接成電路，當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為50r/s時(shí)，四個(gè)相同的

燈泡L、L、L。、L3均能正常發(fā)光。不考慮燈泡電阻的變化及其他影響，則

A.通過燈泡L的電流方向每秒變化50次

B.該變壓器初次級(jí)線圈的匣數(shù)比為3:1

C.若僅將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變?yōu)?5r/s,燈泡L的功率將變?yōu)樵瓉淼?.5倍

D.若僅將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變?yōu)?5r/s,發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)樵瓉淼?.25倍

10.如圖所示，三角形傳送帶以lm/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩邊傳送帶與水平方向的夾角均為37°.

兩個(gè)相同的物塊A、B與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.5,從傳送帶頂端均以lm/s的初速度沿傳送帶下滑.最

大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，sin37。=0.6,cos37°=0.8.下列說法中正確的有（）

A.A、B所受摩擦力沿傳送帶向上

B,滑至底端，A用時(shí)較少

C.滑至底端時(shí)A所受重力的瞬時(shí)功率較大

D.下滑過程A與傳送帶間產(chǎn)生的熱量較少

三、實(shí)驗(yàn)題

11.某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，0為橡皮條

與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，0B和0C為細(xì)繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖.

(1)如果沒有操作失誤，圖乙中的卜,與F兩力中，方向一定沿A0方向的是.

(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是.

A.理想實(shí)驗(yàn)法B.等效替代法C.控制變量法

(3)下列方法中，有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是

A.盡可能使0B和0C兩細(xì)繩的夾角大些

B.盡可能使兩彈簧秤的讀數(shù)相差大些

C.盡可能使0B和0C兩細(xì)繩與紙面平行

12.某次實(shí)驗(yàn)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz,紙帶的記錄如圖所示，起始的前幾個(gè)點(diǎn)模糊，因

此從A點(diǎn)開始每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)：(圖中數(shù)據(jù)單