一、单选题(本大题共13小题,共39.0分) 1. 下列有关物理学家的贡献,说法正确的是
A. 库仑通过实验精确测定了元电荷e的值 B. 牛顿最早发现了行星运动的三大定律
C. 法拉第最早引入场概念并用场线描述电场和磁场
D. 玻尔基于粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
2. 牙买加名将博尔特在柏林田径世界锦标赛上,创造了200m短跑世界纪录
指的是时刻 A. 200m指的是位移,
指的是时间间隔 B. 200m指的是路程,
,则
3. 建筑工地上,有时候需要通过抛的方式把砖块从低处送往高处,如图所
示为三块砖头在空中某时刻的照片,v为砖块该时刻的运动方向,不计空气阻力,则
A. 砖块受到的合力为零 B. A砖块对B砖块有向下的压力
C. B砖块对A砖块有向左的摩擦力 D. A、B砖块之间没有摩擦力 4. 据分析,著名足球明星C罗曾在某次头球破门时重心上升了71cm,估算此次头球破门时C罗离
地的时间应为 B. C. D. 5. 如图所示是输入电压为220V,输出电压为27V的变压器,相应的线圈匝数
分别为和,则
A.
B. 输入的电流大于输出的电流
C. 绕制输入端线圈的导线比输出端细
D. 输出端连接的用电器数量增加,输入端功率不变 6. 下列说法正确的是
A. 电动势就是电源两极间的电压
,9V”电容器中的9V指击穿电压 B. 规格为“
C. 材料的电阻率都会随温度的升高而增大
C. 博尔特全程的平均速度大小约为D. 博尔特冲刺速度大小一定为
A.
D. 长为L的金属导线截去,将剩余部分均匀拉长至L,电阻变为原来的
7. 如图所示是一个趣味实验中的“电磁小火车”,“小火车”本体是两
端都吸有强磁铁的干电池,“轨道”是用裸铜线绕成的螺线管。将干电池与强磁铁组成的“小火车”放入螺线管内,就会沿螺线管运动,则
第1页,共20页
A. “小火车”通过两端磁铁之间的排斥力而运动 B. 干电池正负极对调后“小火车”运动方向将改变
C. “小火车”放入绝缘铜线绕成的螺线管后会沿螺线管运动 D. “小火车”放入表面无绝缘层的裸露铜管后会沿铜管运动
8. 我们的生活已经离不开电磁波,如:GPS定位系统使用频率为的
电磁波,手机工作时使用频率为的电磁波,家用使用频率约为5725MHz的电磁波,地铁行李安检时使用频率为的电磁波。关于这四种电磁波的说法正确的是
电磁波的衍射现象最明显 A. 家用
B. GPS定位系统使用的电磁波的能量最强
C. 地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领
D. 手机工作时使用的电磁波是纵波且不能产生偏振现象
9. 由于锂离子电池的材料特性,在电池短路、过高或过低温度、过度充电或放电等情况下都有可
能引起电池漏液、起火或爆炸。为安全起见,中国民航总局做出了如下相关规定。某款移动电池锂离子电池的参数如表格所示。
容量 重量 额定电压 转换率 充电时间 25000mAh 596g
A. 25000mAh中的mAh是能量的单位
B. 这款移动电池充满电后所储存的总化学能为92500Wh C. 乘飞机出行时,这款移动电池可以直接随身携带
D. 这款移动电池理论上能给3200mAh的手机最多充电7次
10. 用中子轰击静止的核,核反应方程如下:
生成的X核速度方向与中子的速度方向相反,X核与近似为m,光速为c。则 A. X核为核
中子的速度为v,质量为m,
核的速度之比为7:8,质子的质量可
B. 反应过程质量守恒、电荷数也守恒
C. 核反应过程中释放的核能全部转化为X核的动能 D.
核的速度为
11. 下列关于甲、乙、丙、丁四幅图的说法中,正确的是
第2页,共20页
A. 甲图:大量氢原子从
能级向低能级自发跃迁所辐射的电磁波照射逸出功为
钾板,产生的光电子动能均为
的
B. 乙图:此时刻振荡电流正在减小
C. 丙图:这是光通过小孔衍射形成的图样
D. 丁图:不同强弱黄光对应的图象交于U轴同一点,说明光电子最大初动能与光的强度无关
12. 如图所示为“嫦娥五号”探月过程的示意图。探测器在圆形轨道Ⅰ上运
动,到达轨道的A点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ,变轨前后的速度分别为和;到达轨道Ⅱ的近月点B时再次变轨进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动,变轨前后的速度分别为和,则探测器
A. 在A点变轨需要加速
B. 在轨道Ⅱ上从A点到B点,速度变小
C. 在轨道Ⅱ上B点的加速度大于轨道Ⅲ上B点的加速度
D. 四个速度大小关系满足
13. 如图所示的竖直平面内,一带电体位于A处。一个质量为m的带
负电圆环套在倾角为的绝缘直杆上,静止于P处且恰好不
ABC为PQ的中垂线,A与P等高。受摩擦力。与水平面交于C点,
则
A. A处带电体带正电
B. 直杆受到的压力值为
加速度做匀加速直
C. A处带电体带等量异种电荷时圆环将以
线运动
D. 把带电体从A移到C处,圆环同样不受摩擦力
二、多选题(本大题共3小题,共6.0分)
14. 如图所示分别为100多个、3000多个、70000多个电子通过双缝后的干涉图样,则
A. 图样是因为电子之间相互作用引起的
B. 假设现在只让一个电子通过单缝,那么该电子一定落在亮纹处
第3页,共20页
C. 图样说明电子已经不再遵守牛顿运动定律
D. 根据不确定性关系,不可能同时准确地知道电子的位置和动量
15. A、B两列波在同一介质中沿x轴正负两个方向相向传播,
,则下列说法正确的是
时刻波形如图所示,波速均为
位置处
16. 如图所示为宽度为d,折射率为n的足够大平行玻璃砖,其下表面镀有特殊的镀层,距离上表
面l位置有一光源P,PQ与上下表面垂直。以入射角射入玻璃上表面,经过上表面和下表面多次反射并从上表面出射后在PQ上生成多个像。其中,第一次被下表面反射并出射所生成的像最明亮,称之为主像。则
处的质点是振动加强点 A.
或位置 B. 只有波峰与波谷相遇处质点才会处于
时,第一次有质点处于位置处 C.
时间,处的质点将第2次处于D. 再经过
A. 主像到上表面的距离为
B. 上表面出射的所有光线的反向延长线与PQ的交点间距相等
C. 增大至一定值时经下表面反射的光线不会从上表面出射 D. 沿PQ方向看到的主像到上表面的距离为
三、实验题(本大题共2小题,共14.0分) 17. 如图甲所示为强强同学在“探究做功与物体速度变化的关系”实验中所用的学生电源,其接
线端口应选择______填“左侧“或“右侧”。使用该电源选用的打点计时器应为______填“乙”或“丙”;
他又利用如图丁所示装置进行“探究碰撞中的不变量“实验,在平衡摩擦力操作中应把垫片垫在图丁中平板的______填“左侧“或“右侧“,该实验______填“需要“或“不需要“测量两小车的质量。
图中的两条纸带,“探究碰撞中的不变量”实验的纸带是______,请计算出两小车碰撞以后的速度______。
第4页,共20页
18. 小曹同学欲测定标称为“”小灯泡的伏安特性曲线。
他拆开一个电表后盖,其内部结构如图甲所示,判断此电表是______填“伏特表“或“安培表”,应选用的量程是______填“A“或“B“
图乙为已连接的部分电路,请在相应位置用笔画线代替导线补全实物连接图。
该同学正确测量了2组数据,对应的表盘和刻度如图丙所示。图示数应为______,其对应的电阻值为______。
第5页,共20页
四、计算题(本大题共4小题,共41.0分)
19. 如图甲所示,小詹同学携带滑雪板和滑雪杖等装备在倾角的雪坡上滑雪。他利用滑雪杖
对雪面的短暂作用获得向前运动的推力视为恒力,作用时间为,后撒去推力运动了。然后他重复刚才的过程,总共推了3次,其运动的图象如图乙所示。已知小詹和装备的总质量,下滑沿直线运动且下滑过程阻力恒定。求:
小詹同学开始运动时的加速度; 全过程的最大速度; 推力F和阻力f的大小。
20. 如图所示,一个质量的小物块视为质点,压缩弹簧后释放,以冲上长度
的水平传送带,在传送带右侧等高的平台上固定一半径的圆轨道ABCD,A、
D的位置错开,以便小物块绕行一圈后可以通过D到达E位置抛出,在距离平台边缘E水平距离,高度处有一可升降的接物装置,通过调节装置的高度可以接收不同速度抛出的小物块,已知小物块与传送带之间的动摩擦因数,其它摩擦均忽略不计,求:
小物块释放前,弹簧所储存的弹性势能;
若传送带以
的速度顺时针转动,判断小物块能否通过圆轨道最高点C;
若传送带速度大小、方向皆可任意调节,要使小物块在运动过程中不脱离圆轨道ABCD,传送带转动速度的可能值;
小物块到达接物装置时的最小动能。
第6页,共20页
21. 如图所示为某手摇发电装置的原理简化图,可自由转动的水平金属杆CD上固定两个半径分别
为r和的均匀金属圆盘G、N,圆盘的圆心位于CD杆上。金属圆盘G处于水平向右与盘面垂直的匀强磁场中,磁感应强度的大小为圆盘N绕有绝缘细线,在恒力作用下,圆盘G、N和杆按图示方向匀速转动。手摇发电装置通过电刷P和Q与两电阻、小型电动机M、平行板电容器构成如图所示的电路。平行板电容器两板间距为d,上极板通过长度为的绝缘细线悬挂一带电量为的金属小球。开始时开关S与a连接,测得电动机M两端的电压为U,通过它的电流为已知两电阻的阻值分别为2R和R,金属圆盘G接入电路的电阻也为R,不计金属杆、导线、电刷电阻及接触电阻。忽略转动的摩擦阻力,求:
金属圆盘匀速转动的角速度; 恒力F的大小; 当开关S与b连接,金属圆盘G仍以角速度匀速转动时,小球在两极板间做简谐运动且最大摆角为,小球摆动过程的最小电势能和振动周期。
第7页,共20页
22. 如图所示为一实验装置的剖面图,左侧为电压可以控制的加速电场。在加速电场右侧有相距为
d、长也为d的两平行金属板构成的区域,区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场的右边界与荧光屏P之间的距离为2d。荧光屏中点O与加速电极上两小孔、位于两板的中轴线上。在中轴线正下方d位置有另一块荧光屏Q,两块荧光屏的宽度均
为2d。现从
连续注入质量为m、电荷量为
且初速度可视为零的粒子,经
的
加速电场后从小孔射出,再经磁场偏转后,打到荧光屏Q上。不计带电粒子的重力与各粒子间的相互作用。求:
带电粒子打到荧光屏Q的具体位置; 若撤去两平行金属板间的磁场,加上平行纸面且垂直两金属板、电场强度为的匀强电场,判断能否使粒子打到荧光屏Q的同一点;
若撤去两平行金属板间的磁场,在ABD区域加上磁感强度大小和方向与两平行金属板间磁场皆相同的磁场,加速电压的数值可在的最远距离和荧光屏P上的分布区间。
区间调节,粒子打在荧光屏Q上的距A
第8页,共20页
-------- 答案与解析 --------
1.答案:C
解析:解:A、密立根通过实验精确测定了元电荷e的值,故A错误; B、开普勒最早发现了行星运动的三大定律,故B错误;
C、法拉第最早引入场概念并用场线描述电场和磁场,故C正确;
D、卢瑟福基于粒子散射实验提出了原子的核式结构模型,故D错误。 故选:C。
本题根据密立根、牛顿、开普勒、法拉第和卢瑟福的物理学贡献进行解答。
通过了解物理学史,知道物理学发展历程,可以学到科学方法,因而在平时学习时要注意记忆与积累。
2.答案:B
解析:解:AB、200m比赛为弯道,200m指的是路程,位移大小不是200m,是其运动时间,指的是时间间隔,故A错误,B正确;
C、由于200m比赛为弯道,无法求出其位移大小,故平均速度无法求,故C错误;
D、由于200m比赛过程中运动员变速运动,无法准确的确定其最大速度,即无法确定博尔特冲刺速度大小,故D错误。 故选:B。
知道位移和路程的区别;明确在体育比赛中200米是弯道,理解时刻与时间间隔的区别;知道平均速度定义。
本题以牙买加名将博尔特在柏林田径世界锦标赛上,创造了200m短跑世界纪录为素材命制试题,很好地将体育运动与物理中的运动学规律有机的结合起来,让学生体会到物理就在身边,引导学生在平时训练中要加强应用物理知识解决实际问题的能力。 3.答案:D
解析:解:砖块抛出后只受重力,具有向下的加速度为g,处于完全失重状态,A与B之间没有弹力的作用,因为弹力是产生摩擦力的必要条件,所以AB之间也没有摩擦力,故ABC错误,D正确。 故选:D。
砖块抛出后只受重力,具有向下的加速度,处于完全失重状态,物体间没有弹力和摩擦力。
本题考查了超重和失重、弹力、摩擦力产生的条件,记住要点:当物体具有向上的加速度时,物体处于超重状态,当物体具有向下的加速度时,处于失重状态,弹力是产生摩擦力的必要条件。 4.答案:A
解析:解:C罗头球破门运动到最高点所用的时间是t,根据竖直上抛运动的运动规律可知:
解得:
C罗离地的时间应为,故A正确,BCD错误。 故选:A。
C罗头球破门的可看做是竖直上抛运动,根据重心上升的高度计算时间即可。
第9页,共20页
熟练掌握应用运动学的运动规律分析生活中的物理现象。注意竖直上抛运动的总时间为向上运动时间的2倍。 5.答案:C
解析:解:A、根据原副线圈电压和匝数关系,有:B、根据原副线圈电流和匝数关系,有:
,所以
,所以
,故A错误。
,故B错误。
C、电流越大,需要的导线越粗,电流越小,需要的导线越细,因为,所以绕制输入端线圈的导线比输出端细,故C正确。
D、在不考虑损耗的情况下,输入功率和输出功率相等,输出端连接的用电器数量增加,输入端功率也增加,故D错误。 故选:C。 根据
判断原副线圈的匝数大小;根据
判断输入电流和输出电流的大小;电流越大,
需要的导线越粗,根据电流大小判断导线越粗细;在不考虑损耗的情况下,输入功率和输出功率相等。
本题考查了变压器的构造和原理。根据电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,变压器的输入功率和输出功率相等,逐项分析即可得出结论。 6.答案:D
解析:解:A、电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱,与外电路的结构无关。电源没有接入电路时两极间的电压在数值上才等于电源的电动势,故A错误; B、9V是电容器的额定电压,即能承受的最大电压,故B错误;
C、金属的电阻率随温度升高而增大,半导体的电阻率随温度升高而减小。故C错误; D、将长为L的金属导线截去为
;根据电阻定律公式
,再均匀拉长至L,其体积减小了,变为
,故横截面积变
,故D正
,电阻与横截面积成反比,故电阻变为原来的
确。
故选:D。
电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱;9V是能承担的最大电压;电阻率是由导体材料和温度决定的;根据电阻定律公式
列式判断。
掌握电动势、额定电压、电阻率特性,会用电阻的公式分析导体电阻的变化。 7.答案:B
解析:解:A、将干电池与强磁铁组成的“小火车”放入裸铜线绕成的螺线管内,干电池的正负极,导致处在螺线管这一段,形成电流,从而产生磁场,由于干电池两端都吸有强磁铁,因此磁场对磁铁有磁力作用,进而驱使其运动,故A错误;
B、只将干电池的正负极对调,则螺线管产生的磁场的方向也改变,结合A的分析可知,小火车两侧磁铁所受磁场力也会改变,那么运动方向就会改变,故B正确;
C、若将“小火车”放入绝缘铜线绕成的螺线管后,则干电池所处的那段螺线管就不会有电流,那么就不会形成磁场,因此其也不会沿螺线管运动,故C错误;
第10页,共20页
D、若将“小火车”放入表面无绝缘层的裸露铜管后,则裸露铜管会形成直线电流,该磁场则会导致干电池偏向一侧,不会导致其沿铜管运动,故D错误。 故选:B。
分析给出的原理图,明确小火车原理;根据安培定则分析磁场的方向,再根据磁体间的相互作用即可明确受力情况,从而确定运动情况。
本题考查科技小制作中”电磁动力小火车“的原理,要注意明确两端磁铁只有方向相同时才能形成对电池前进的动力,从而使电池前进,同时理解表面无绝缘层的裸露铜管与裸铜线绕成的螺线管的区别是本实验能否成功的关键。 8.答案:C
解析:解:A、家用电磁波的频率较高,所以其波长较短,故其衍射现象不明显,故A错误;
B、GPS定位系统使用的电磁波比家用使用的电磁波的频率要低,根据电磁波的频率越高,能量越大,所以GPS定位系统使用的电磁波的能量不是最强,故B错误; C、地铁行李安检时使用频率为的电磁波,频率非常高,所以利用了电磁波的穿透本领,故C正确;
D、手机工作时使用的电磁波均为横波,能产生偏振现象,故D错误。 故选:C。
明确电磁波的性质以及应用,并且知道电磁波在生产和生活中的常见应用。
本题考查电磁波的应用,电磁波在生产生活中应用非常广泛,要特别注意电磁波的频率越高,波长越短。 9.答案:C
解析:解:A、25000mAh中的mAh是电量的单位,故A错误; B、这款移动电池充满电后所储存的总化学能为:,故B错误; C、小于100Wh,故可以直接随身携带,故C正确; D、
次,这款移动电池理论上能给3200mAh的手机最多充电6次,故D错误;
故选:C。
电池容量值乘以额定电压等于电池储存的化学能,将电池铭牌参数与民航规定对比判断。
本题以中国民航总局有关规定为切入点,考查了电池参数的一些基础知识,要会提取参数和简单运算。
10.答案:D
解析:解:AB、根据质量数守恒与电荷数守恒可知,X的质量数为3,电荷数为1,其反应过程释放能量,存在质量亏损质量不守恒,故AB错误; CD、以中子的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:,由题意得::8,解得:
,
;
核反应过程中释放的核能全部转化为X核的动能与粒子的动能之和,C错误,D正确。 故选:D。
根据质量数守恒和电荷数守恒确定粒子X的种类;
中子轰击锂核的过程,系统的动量守恒,根据动量守恒定律以及氚核与粒子的速率之比求解X核和粒子的速度;
第11页,共20页
根据能量守恒可判断核反应过程中释放的核能全部转化为X核的动能与粒子的动能之和;
核反应中遵守两大基本规律:能量守恒定律和动量守恒定律。注意动量守恒定律的矢量性,要明确是如何转化的。 11.答案:D
解析:解:A、根据光电效应方程可知,只有从跃迁到的光子打出的光电子的最大初动能为:
,故A错误;
B、根据安培定则可知,电流从向上向下流过线圈,分析电容器场强方向可知,上极板带正电,则电容器在放电,根据电磁振荡规律可知,电容器放电,振荡电流正在增大,故B错误;
C、泊松亮斑是光绕过障碍物继续传播的现象,光照射不透明的圆盘时阴影的中心出现一个亮斑,属于衍射现象,故C错误;
D、强黄光和弱黄光曲线交于U轴同一点,说明遏止电压与光的强度无关,而爱因斯坦光电效应方程式也说明光电子最大初动能与光的强度无关,故D正确。 故选:D。
根据能级跃迁和光电效应方程分析其最大初动能;
根据电流方向判断电容器充放电情况,根据能量守恒定律分析能量的变化判断电流大小变化; 泊松亮斑是光的衍射现象,是光通过圆盘后形成的;
遏止电压增大,与光的强弱无关,遏止电压与入射光的频率有关;
本题考查能级跃迁、光电效应等内容,掌握光电流与光的强弱关系,注意遏止电压、极限频率,及最大初动能的含义。 12.答案:D
解析:解:A、根据卫星变轨原理可知,在A点时由圆形轨道I变轨到椭圆轨道Ⅱ,需要减速做近心运动,即,故A错误;
B、根据开普勒第二定律可知,椭圆轨道上近月点B的速度大,远月点A的速度小,故在轨道Ⅱ上从A点到B点,速度变大,故B错误; C、万有引力提供加速度,
,解得加速度:
,同一位置,加速度相等,即在轨
道Ⅱ上B点的加速度等于轨道Ⅲ上B点的加速度,故C错误; D、根据万有引力提供向心力,
,得
,可知轨道半径越大,速度越小,故
轨道Ⅰ上的速度小于轨道Ⅲ上的速度,即,根据开普勒第二定律可知,,根据卫星变轨原理可知,在B点,由轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ,需减速做近心运动,即,综上所述得:四个速度大小关系满足,故D正确。 故选:D。
根据卫星变轨原理分析变轨前后速度的关系。
根据开普勒第二定律分析椭圆轨道上近月点、远月点的速度关系。 根据万有引力提供向心力分析圆轨道上速度关系。 万有引力提供加速度,同一位置,加速度相等。
此题考查了人造卫星的相关知识,解决本题的关键掌握飞船的变轨原理,知道当万有引力等于向心力,做圆周运动,当万有引力小于向心力,做离心运动,当万有引力大于向心力,做近心运动。 13.答案:D
第12页,共20页
解析:解:A、对P点负电荷受力分析,根据平衡条件知:P受到A处电荷的斥力,所以A处电荷带负电,故A错误;
B、根据平衡条件知圆环受到的支持力值为
,故B错误;
,根据牛顿第三定律知直杆受到的压力
C、A处带电体带等量异种电荷时,库仑力反向水平向右,弹力大小为零,摩擦力为零,圆环将以
加速度做加速直线运动,位置
一旦发生变化,库仑力变化,加速度也将发生变化,不可能做匀加速直线运动,故C错误;
D、把带电体从A移到C处,根据几何关系知库仑力大小与在A点相等,方向竖直向上,与重力平衡,此时P点圆环只受重力和库仑力,不受摩擦力,故D正确。 故选:D。
对P点负电荷受力分析,根据平衡条件和几何关系分析电性和力的大小。 把带电体从A移到C处,要根据对称性知库仑力的大小和方向。
此题易错点在C项,注意库仑力随位置的变化而变化,不可能做加速度不变的运动。 14.答案:CD
解析:解:A、电子通过双缝后的干涉图样,少数通过双缝后打在底片的情况呈现出随机性,大量粒子通过双缝后打在底片上的情况呈现出规律性,这表明粒子的波动性不是由粒子之间的相互作用引起的,故A错误;
B、根据物质波是概率波的概念,对于一个粒子通过单缝落在何处,是不确定的,但是中央亮条纹,故概率最大落在中央亮纹处,也有可能落在暗纹处,但是落在暗纹处的几率很小,故B错误; C、微观小到分子、原子尺度领域,牛顿运动定律不再适用,故C正确; D、由不确定性关系可知,微观粒子没有准确的位置和动量,故D正确。 故选:CD。
实物粒子也具有波动性,但由于波长太小,我们无法直接观测到,电子衍射图样有力的证明了物质波的存在,波粒二象性是指既具有波动性又有粒子性,少量体现粒子性,大量体现波动性;微观小到分子、原子尺度领域,牛顿运动定律不再适用;由不确定性关系来判断微观粒子没有准确的位置和动量。
本题考查的是物质波也具有波粒二象性,牛顿运动定律在微观领域不再适用以及不确定性关系,属于基础内容,要求学生强化记忆,多加训练。 15.答案:CD
解析:解:A、根据图象可知,两波波长不同,而在同一介质中,波速相同,根据可知,两波频率不同,故不能发生稳定的干涉,故A错误; B、根据题意可知,当两波未相遇时,也会有质点处于或位置,故B错误; C、当波谷与波谷相遇质点处于故C正确; D、处的质点将第2次处于
位置处,所以:
,
位置处,设A波传播了m个周期,B波传播了n个
第13页,共20页
周期,有:故D正确。 故选:CD。
,解得,时,等式成立,故所需时间为:,
由图读出两波的波长,
会有质点处于或出第一次有质点处于可知,两波频率不同,不能发生稳定的干涉;当两波未相遇时,也位置;根据两列波在同一介质中沿x轴正负两个方向相向传播,求位置处的时间;设A波传播了m个周期,B波传播了n个周期,根据
,解得m及n的合适值,即可求得时间。
本题考查了波的叠加以及发生稳定干涉的条件,重点考查运用数学知识解决物理问题的能力。 16.答案:ABD
解析:解:A、如图
主像位置为O,设折射角为r,则有根据几何关系可知,主像到上表面的距离将折射率关系代入解得
,故A正确;
B、因为每次成像在上表面均向左移动距离2dtanr,故根据几何关系可知,上表面出射的所有光线的反向延长线与PQ的交点间距相等,故B正确;
C、根据光路可逆性可知,光线不会在下表面发生全反射,故C错误; D、沿PQ方向时,即
,所以看到的主像到上表面的距离为
,故D正确。
故选:ABD。
作出光路图,根据折射定律求解出折射角,由几何知识求解主像到上表面的距离; 根据几何知识分析上表面出射的所有光线的反向延长线与PQ的交点的间距关系; 根据光路可逆原理,光在下表面绝对不会发生全反射; 将代入A选项的公式中分析解答。
解决该题的关键是正确作出光路图,能根据几何知识求解相关的长度,熟记折射定律表达式,掌握光路可逆原理。
17.答案:右侧 乙 左侧 需要 纸带2
解析:解:打点计时器使用交流电源,实验中所用的学生电源,其接线端口应选择右侧交流输出; 学生电源输出的是低压交流电,使用该电源选用的打点计时器应为电磁打点计时器,打点计时器应选择乙;
“探究碰撞中的不变量“实验,需要平衡摩擦力,应把垫片垫在图丁中平板的左侧以平衡摩擦力,该实验需要测量两小车的质量。
“探究碰撞中的不变量”实验,在两车碰撞前后,小车都做匀速直线运动,小车在相等时间内的
第14页,共20页
位移相等,
由图示纸带可知,“探究碰撞中的不变量”实验的纸带是纸带2, 打点计时器的打点时间间隔:两小车碰撞以后的速度:
,
;
故答案为:右侧;乙;左侧;需要;纸带2;。
打点计时器使用交流电源,电磁打点计时器使用低压交流电源,电火花计时器使用220V的交流电源,根据图甲所示分析答题。
探究碰撞中的不变量实验需要平衡摩擦力,需要测出小车质量与速度,根据题意分析答题。 探究碰撞中的不变量实验,碰撞前后小车做匀速直线运动,在相等时间内的位移相等,根据图示纸带分析答题。
本题考查了实验器材、实验数据处理等问题,知道各实验原理与实验注意事项是解题的前提与关键,掌握基础知识即可解题,平时要注意基础知识的学习与积累。
18.答案:伏特表 B
解析:解:根据拆开电表后盖,发现其内部结构是表头和电阻相串联,判断此电表是伏特表,由于小曹同学欲测定标称为“”小灯泡的伏安特性曲线,故选用3V量程的伏特表就可以,依据串联电阻的阻值越小,量程越小,所以应选用的量程是B;
由于小曹同学欲测定标称为“”小灯泡的伏安特性曲线,要求从零开始,所以滑动变阻器必须使用分压式接法,根据电功率公式电流表内阻约为几,电压表内阻约为几实物图连接如下图所示:
,估算灯泡的电阻为:
,
,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,
根据电表的量程可知图故答案为:
示数应为,则对应电流为,所以阻值为:;
伏特表,B;实物图连接如上图所示;均可,
均可。
根据内部结构是表头和电阻相串联,判断此电表是伏特表;依据小灯泡的额定电压选用量程; 测量灯泡的伏安特性曲线,电流、电压需从零开始测起,则滑动变阻器采用分压式接法,根据估算灯泡的电阻大小确定电流表的内外接,然后把实物图连接完整;
根据电表量程进行读数,然后由计算其对应的电阻。
本题考查了实验器材的选择、实物图的连接等问题,当电压与电流从零开始变化时,滑动变阻器应
第15页,共20页
采用分压接法,要掌握电流表内外接法的判断方法。
19.答案:解:根据图线,前内的加速度:
设减速阶段的加速度大小为,则: 其中:, 联立可得: 全过程中的速度最大时: 代入数据可得:
根据牛顿第二定律,加速的过程中: 减速的过程中: 联立可得:, 答:小詹同学开始运动时的加速度为;
全过程的最大速度为;
推力F和阻力f的大小分别为300N和360N。
解析:根据图线,结合加速度的定义即可求出小詹同学开始运动时的加速度;
设处减速段的加速度,然后对全过程以及前的过程列式即可求出全过程的最大速度; 结合牛顿第二定律即可求出推力F和阻力f的大小。
本题主要考查了牛顿第二定律和运动学公式,加速度是解决动力学问题的中间桥梁,明确运动过程是解决问题的关键。
20.答案:解:
物体的速度
弹簧释放的过程中,根据动能定理可得:
大于传送带的速度,所以在摩擦力作用下做减速运动,根据牛顿第二定律可得:
减速到和传送带相同速度时需要的位移满足:
解得:
以后和传送带乙相同的速度运动到右端,到达顶端C的过程根据动能定理可得:
解得:
,解得:
,一定到不了C点
能通过最高点,根据牛顿第二定律可得:
若物体在传送带上一直减速,则到达传送带右端的速度为v,则有:解得:
要不脱离轨道,满足两种情况,过C或者过不了B点 若物体刚好到达B点,从D到B,根据动能定理可得:解得:
故传送带的速度为:
若能通过最高点,则,从A到C,
,解得
,故传送带的速度
第16页,共20页
所以传送带速度的可能值为:顺时针
要进接物装置,满足
或者
,逆时针均可
解得
,当
时存在最小值,此时
为最小值,
因为要过最高点到达E的最小速度为,所以不符合要求,根据不等式的特点,此时动能的最小值为 答:小物块释放前,弹簧所储存的弹性势能为18J;
若传送带以
的速度顺时针转动,不能通过圆轨道最高点C;
若传送带速度大小、方向皆可任意调节,要使小物块在运动过程中不脱离圆轨道ABCD,传送带转动速度的可能值为
或者
。
,;
小物块到达接物装置时的最小动能为
解析:弹簧伸长的过程,根据动能定理求得求得弹簧的弹性势能;
根据动能定理和通过最高点的速度即可判断;
物体不脱离轨道的条件时最高能到达B点和通过最高点C,结合动能定理即可求得速度; 从E点做平抛运动,根据运动的特点求得。
本题是传送带与平抛运动的结合,关键是能掌握物体在传送带上做匀减速运动,能根据平抛运动规律求解平抛运动问题。
21.答案:解:电动机与电阻R并联,它们两端电压相等, 干路电流为:
,
,
,
金属圆盘G切割磁感线产生的感应电动势:金属圆盘G切割磁感线产生的感应电动势:解得:
;
金属杆和金属圆盘同轴转动,角速度相等,圆盘N转动的角速度N盘边缘的线速度:
,恒力F的功率:
,
,
根据能量守恒定律可知,恒力F的功率等于回路的电功率, 即:解得:
;
,
第17页,共20页
开关S接b时电容器两端电压:,
小球带负电,小球在电势最高点电势能最小,由右手定则可知,电流沿顺时针方向, 电容器下极板电势高上极板电势低,小球在最低点时电势最高,电势能最小, 小球在最低点处的电势为:小球的最小电势能:
;
,
电容器内匀强电场的电场强度为:,
小球受到的等效重力:,
等效重力加速度:,
单摆做简谐运动的周期:;
答:
金属圆盘匀速转动的角速度为
;
;
恒力F的大小为:
小球摆动过程的最小电势能为:,振动周期为。
解析:根据欧姆定律与并联电路特点求出电路求出电路电流与感应电动势,由求出金属圆盘的角速度。
金属圆盘匀速转动,力F做功转化为电能,F的功率等于回路电功率,根据功率公式求出力F。 求出电容器两极板间的电势差,根据电势能的计算公式求出最小电势能;求出单摆做简谐运动时的等效重力加速度,再根据单摆周期公式求出单摆的周期。
本题是电磁感应与电路、力学相结合的一道综合题,根据题意分析清楚电路结构是解题的前提,应用闭合电路欧姆定律、、能量守恒定律与单摆周期公式可以解题。 22.答案:解:带电粒子在磁场中偏转,洛伦磁力提供向心力可得:
解得:
第18页,共20页
通过计算可知该粒子恰好从下极板边缘射出,速度与水平方向夹角满足
通过几何关系知打在荧光屏Q距离A点。
要打在相同位置,根据平抛运动的规律。
即已经打到下极板,所以不存在这样的电压值。
加速电压的数值可以在位于区间对应粒子的速度范围为:
粒子对应的半径区间为
所以,速度最小时打在荧光屏Q距离A点d的位置,
荧光屏Q打得最远时,轨迹与AB相切,满足数学关系
对应的最远距离为
粒子最大半径为5d,
以AB为x轴,A为原点建立坐标系 圆方程的圆心坐标为 圆方程为直线方程为
解出圆与直线的交点:过交点的切线方程为
时求出,荧光屏P上粒子击中区城为距离B点
答:
带电粒子打到荧光屏Q的具体位置为距离A点
;
以内。
粒子不能打到荧光屏Q的同一点;
粒子打在荧光屏Q上的距A的最远距离和荧光屏P上的分布区间为距离B点
以内。
第19页,共20页
解析:带电粒子在磁场中偏转,洛伦磁力提供向心力,计算可知该粒子恰好从下极板边缘射出,然后求出速度与水平方向夹角及打在荧光屏Q距离A点得距离;
假设打在相同位置,根据平抛运动的规律判断竖直位移的关系即可; 根据加速电压求出对应粒子的速度范围及粒子对应的半径区间,然后求解速度最小时打在荧光屏Q距离A点d的位置,根据数学关系求解荧光屏Q打得最远时,对应的最远距离,然后根据数学知识求解圆的方程,进而求解最远距离和荧光屏P上的分布区间。
本题考查了电子在电场与磁场中的运动,电子在电场中做匀加速直线运动、在磁场中做匀速圆周运动,分析清楚电子运动过程和运动轨迹是解题的关键,根据圆周运动规律、牛顿第二定律即可处理这类
第20页,共20页
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容