发布时间 : 星期日 文章(完整版)2019年北京市西城区高三一模物理试题及答案更新完毕开始阅读
23．（18分）
利用如图1所示的电路研究光电效应，以确定光电管中电子的发射情况与光照的强弱、光的频率等物理量间的关系。K、A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K受到光照时能够发射电子。K与A之间的电压大小可以调整，电源的正负极也可以对调。
（1）a. 电源按图1所示的方式连接，且将滑动变阻器中的滑片置于中央
位置附近。试判断：光电管中从K发射出的电子由K向A的运动是加速运动还是减速运动？
b. 现有一电子从K极板逸出，初动能忽略不计，已知电子的电量为e，电子经电压U加速后到达A极板。求电子到达A极板时的动能Ek。
（2）在图1装置中，通过改变电源的正、负极，以及移动变阻器的滑片，可以获得电流表示数I与电压
表示数U之间的关系，如图2所示，图中Uc叫遏止电压。实验表明，对于一定频率的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的。请写出光电效应方程，并对“一定频率的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的”做出解释。
（3）美国物理学家密立根为了检验爱因斯坦光电效应方程的正确性，设计实验并测量了某金属的遏止电
压Uc与入射光的频率ν。根据他的方法获得的实验数据绘制成如图3所示的图线。已知电子的电量e=1.6×10-19 C，求普朗克常量h。（将运算结果保留1位有效数字。）
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24．（20分）
守恒定律是自然界中某种物理量的值恒定不变的规律，它为我们解决许多实际问题提供了依据。在物理学中这样的守恒定律有很多，例如：电荷守恒定律、质量守恒定律、能量守恒定律等等。 （1）根据电荷守恒定律可知：一段导体中通有恒定电流时，在相等时间内通过导体不同
截面的电荷量都是相同的。
a．已知带电粒子电荷量均为q，粒子定向移动所形成的电流强度为I。
求：在时间t内通过某一截面的粒子数N；
b．直线加速器是一种通过高压电场使带电粒子加速的装置。带电粒子从粒子源处持续发出，假定带
电粒子的初速度为零，加速过程中做的匀加速直线运动。如图1所示，在距粒子源l1、l2两处分别取一小段长度相等的粒子流Δl。已知l1:l2=1:4，这两小段粒子流中所含的粒子数分别为n1和
n2，求：n1:n2。
（2）在实际生活中经常看到这种现象：适当调整开关，可以看到从水龙头中流
出的水柱越来越细，如图2所示，垂直于水柱的横截面可视为圆。在水柱上取两个横截面A、B，经过A、B的水流速度大小分别为v1、v2；A、B直径分别为d1、d2，且d1:d2=2:1。求：水流的速度大小之比v1:v2 。
（3）如图3所示：一盛有水的大容器，其侧面有一个水平的短细管，水能够从细管中喷出；容器中水
面的面积S1远远大于细管内的横截面积S2；重力加速度为g。 假设水不可压缩，而且没有粘滞性。 a．推理说明：容器中液面下降的速度比细管中的水流速 度小很多，可以忽略不计；
b．在上述基础上，求：当液面距离细管的高度为h时， 细管中的水流速度v。
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第一部分共20小题，每小题6分，共120分。 13．B 14．D 15．C 18．D 19．D 20．A
第二部分共11小题，共180分。 21．（18分） （1） C
16．C 17．C
〖3分〗 ； （2） B 〖3分〗
〖4分〗
（3）v0?xg； 有关 2y（4） 2l ； 3gl g 〖4分〗
（5） 方法1：令y=ax2，代入实验所得各点的坐标值求出系列，
看在误差允许范围之内，a是否相等，则可判断实验所得
的曲线是否可以认为是一条抛物线。 〖4分〗 方法2：按照实验所得各点的坐标值，描绘y-x2的拟合图 像。观察其在误差允许范围之内是否为一条直线，则可判 断该实验曲线是否可以认为是一条抛物线。
其他方案，只要论述是合理可行的，可酌情给分。
22．（16分）
（1） 对带电小球受力分析，得关系：
o 〖3分〗
代入已知数据后，解得：
3.0×103 N/C 〖3分〗 （2）根据机械能守恒定律有：
1mgl(1?cos37?)?mv2〖3分〗
2
解得：v?2gl(1?cos37?)?2.0m/s
〖2分〗
（3）根据牛顿第二定律 T－mg = 〖3分〗
解得：T=5.6N
23．（18分）
（1） a. 加速运动；
〖2分〗
〖2分〗
b. 由动能定理得Ek=eU 〖3分〗 （2）爱因斯坦光电效应方程 Ek = hν－W
遏止电压对应为具有最大初动能的光电子由K极板运动
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〖2分〗
到A极板动能减为0，根据动能定理有：
Ek=eUc 〖2分〗
联立以上各式得 Uc???heW。 e可见，对于确定的金属来说，一定频率的光，无论光
的强弱如何，遏止电压都是一样的。 〖3分〗 （3）斜率为普朗克常量与元电荷常量之比
由图像求得斜率k = 4×10-15 V·s 〖2分〗
得普朗克常量：h = ke 代入数据得： h = 6×10-34J·s
24．（20分） （1）a．电流I? 〖2分〗 〖2分〗
Q电量Q=Nq〖2分〗 t ， QIt=〖2分〗 qq
粒子数N?b．根据v?2ax可知在距粒子源l1、l2两处粒子的速度之比：
v1:v2 = 1:2 〖1分〗
极短长度内可认为速度不变，根据v??x，得 ?tt1: t 2=2:1 〖1分〗
根据电荷守恒，这两段粒子流中所含粒子数之比：
n1:n2= t1: t 2=2:1 〖2分〗
（2） 根据质量守恒，相等的时间通过任一截面的质量相等, 即水的流量相等。
也即： v??4D2 处处相等。 .d
2 〖3分〗
故，这两个截面处水流的流速之比：
v1:v2 = d22:d1 2 = 1:4 〖3分〗
（3） a. 设：水面下降速度为v1，细管内的水流速度为v。
按照水不可压缩的条件，可知水的体积守恒或流量守恒，即：
S1 v1 = S2 v。 〖2分〗 由S1>> S2，可得v1 < 的水流速度可以忽略不计。 〖1分〗 8