天津市2011~2020年高考物理大题集锦
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2011天津市高考物理一、单项选择题(每小题6分,共30分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.)1.下列能揭示原子具有核式结构的实验是()A.光电效应实验B.伦琴射线的发现C.α粒子散射实验D.氢原子光谱的发现2.如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力()A.方向向左,大小不变B.方向向左,逐渐减小C.方向向右,大小不变D.方向向右,逐渐减小3.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x = 5t + t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点()A.第1s内的位移是5mB.前2s内的平均速度是6m/sC.任意相邻1s内的位移差都是1mD.任意1s内的速度增量都是2m/s4.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图1所示,产生的交变电动势的图象如图2所示,则()A.t=0.005s时线框的磁通量变化率为零B.t=0.01s时线框平面与中性面重合C.线框产生的交变电动势有效值为311V D.线框产生的交变电动势的频率为100Hz5.板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U1,板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为12d,其他条件不变,这时两极板间电势差为U2,板间场强为E2,下列说法正确的是()A.U2=U1,E2=E1 B.U2=2U1,E2 =4E1C.U2=U1,E2=2E1D.U2 =2U1,E2=2E1二、不定项选择题(每小题6分,共18分.每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分.)6.甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样,设相邻两个亮条纹的中心距离为x∆,若x x∆>∆甲乙,则下列说法正确的是()A.甲光能发生偏振现象,则乙光不能B.真空中甲光的波长一定大于乙光的波长C.甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D.在同一种均匀介质中甲光的传播速度大于乙光7.位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动,A刚好完成一次全振动时,在介质中形成的简谐横波的波形如图所示,B是沿波传播方向上介质的一个质点,则()A.波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向B.此后14周期内回复力对波源A一直做负功C .经半个周期时间质点B 将向右迁移半个波长D .在一个周期时间内A 所受回复力的冲量为零8.质量为m 的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行,其运动视为匀速圆周运动.已知月球质量为M ,月球半径为R ,月球表面重力加速度为g ,引力常量为G ,不考虑月球自转的影响,则航天器的( )A .线速度v =B .角速度ωC .运行周期2T =D .向心加速度2Rm G a = 第Ⅱ卷二、实验题9.(18分)(1)某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态.他在地面上用测力计测量砝码的重力,示数为G .他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,发现测力计的示数小于G ,由此判断此时电梯的运动状态可能是_______________. (2)用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示.该金属丝的直径是______mm .(3)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率.开始玻璃砖的位置如图中实线所示,使大头针P 1、P 2与圆心O 在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心O 缓慢转动,同时在玻璃砖直径边一侧观察P 1、P 2的像,且P 2的像挡住P 1的像.如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消失.此时只需测量出_________,即可计算出玻璃砖的折射率.请用你的测量量表示出折射率________.(4)某同学测量阻值约为25kΩ的电阻R x,现备有下列器材:A.电流表(量程100μA,内阻约为2kΩ);B.电流表(量程500μA,内阻约为300Ω);C.电压表(量程15V,内阻约为100kΩ);D.电流表(量程50V,内阻约为500kΩ);E.直流电源(20V,允许最大电流1A);F.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定功率1W);G.电键和导线若干.电流表应选_____,电压表应选_______.(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:①____________________________________;②____________________________________.10.(16分)如图所示,圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一初速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N为2R.重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求:(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t;(2)小球A冲进轨道时速度v的大小.11.(18分)如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为0.02kg,电阻均为R=0.1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能保持静止.取g=10m/s2,问:(1)通过cd棒的电流I是多少,方向如何?(2)棒ab受到的力F多大?(3)棒cd每产生Q=0.1J的热量,力F做的功W是多少?12.(20分)回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展.(1)当今医学成像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”,它在医疗诊断中,常利用能放射电子的同位素碳11为示踪原子,碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得,同时还产生另一粒子,试写出核反应方程.若碳11的半衰期τ为20min,经2.0h剩余碳11的质量占原来的百分之几?(结果取2位有效数字)(2)回旋加速器的原理如图,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒,它们接在电压一定、频率为f 的交流电源上,位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略,重力不计),它们在两盒之间被电场加速,D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中.若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P,求输出时质子束的等效电流I与P、B、R、f的关系式(忽略质子在电场中运动的时间,其最大速度远小于光速)(3)试推理说明:质子在回旋加速器中运动时,随轨道半径r的增大,同一盒中相邻轨道的半径之差r是增大、减小还是不变?参考答案1.C 2. A 3.D 4.B 5.C 6. BD 7. ABD8. AC 9.(1) 减速上升或加速下降 (2)1.706(3)玻璃砖直径边绕O 点转过的角度;1sin =n θ(4)B;C;①电流表应采用内接的方法;②滑动变阻器应采用分压器方式的接法 10.(1)=t (2)gR v 22=11.(1)I =1A ,方向由右手定则可知由d 到c ;(2)F =0.2N; (3)W =0.4J12. (1)141114 71 62N H C+He +→;1.6﹪;(2)2=PI BR fπ;。
2020年高考物理真题多选题集锦1.(2020·新课标Ⅲ)在图(a)所示的交流电路中,电源电压的有效值为220V,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,R1、R2、R3均为固定电阻,R2=10 ,R3=20 ,各电表均为理想电表。
已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。
下列说法正确的是()A. 所用交流电的频率为50HzB. 电压表的示数为100VC. 电流表的示数为1.0AD. 变压器传输的电功率为15.0W2.(2020·新课标Ⅲ)1934年,约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔,首次产生了人工放射性同位素X,反应方程为:。
X会衰变成原子核Y,衰变方程为,则()A. X的质量数与Y的质量数相等B. X的电荷数比Y的电荷数少1C. X的电荷数比的电荷数多2D. X的质量数与的质量数相等3.(2020·新课标Ⅲ)如图,∠M是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量为q(q>0)的点电荷固定在P点。
下列说法正确的是()A. 沿MN边,从M点到N点,电场强度的大小逐渐增大B. 沿MN边,从M点到N点,电势先增大后减小C. 正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大D. 将正电荷从M点移动到N点,电场力所做的总功为负4.(2020·新课标Ⅱ)如图,竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。
a、b为圆环水平直径上的两个点,c、d为竖直直径上的两个点,它们与圆心的距离均相等。
则()A. a、b两点的场强相等B. a、b两点的电势相等C. c、d两点的场强相等D. c、d两点的电势相等5.(2020·新课标Ⅱ)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。
我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。
假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电,输电线上损耗的电功率为∆P,到达B处时电压下降了∆U。
在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1 100 kV特高压输电,输电线上损耗的电功率变为∆P′,到达B处时电压下降了∆U′。
高考物理压轴卷题号一二三四总分得分一、单选题(本大题共5小题,共30.0分)1.关于近代物理学,下列说法正确的是( )A. 核反应方程中的X表示电子B. α粒子散射实验的结果表明原子核由质子和中子构成C. 放射性元素的半衰期随温度的升高而变长D. 一个氢原子从n=4的激发态跃迁时,最多能辐射6种不同频率的光子2.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面和挡板之间放一个光滑均匀小球,挡板与斜面夹角为α.初始时,α+θ<90°.在挡板绕顶端逆时针缓慢旋转至水平位置的过程中,下列说法正确的是( )A. 斜面对球的支持力变大B. 挡板对球的弹力变大C. 斜面对球的支持力不变D. 挡板对球的弹力先变小后变大3.一带负电油滴在场强为E的匀强电场中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下。
若不计空气阻力,则此带电油滴从A运动到B的过程中,下列判断正确的是()A. 油滴的电势能减少B. A点电势高于B点电势C. 油滴所受电场力小于重力D. 油滴重力势能减小4.图甲为小型发电机的结构简图,通过线圈在两磁极间转动给小灯泡供电,已知小灯泡获得的交变电压如图乙。
则下列说法正确的是( )A. 甲图中电压表的示数为B. 乙图中的0时刻就是甲图所示时刻C. 乙图中0.5×10-2s时刻,穿过甲图中线圈的磁通量最小D. 乙图中1.0×10-2s时刻,穿过甲图中线圈的磁通量最小5.下列说法中正确的是( )A. 一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁,最多可放出二种频率的光子B. 由于每种原子都有自己的特征谱线,故可以根据原子光谱来鉴别物质C. 实际上,原子中的电子没有确定的轨道.但在空间各处出现的概率是一定的.D. α粒子散射实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的二、多选题(本大题共3小题,共18.0分)6.下列对光电效应的理解,正确的是( )A. 金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子,当它积累的动能足够大时,就能逸出金属B. 如果射入光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力逸出时所需要的最小功,便能发生光电效应C. 发生光电效应时,入射光的频率越大,光子的能量就越大,光电子的最大初动能就越大D. 由于不同金属的逸出功是不相同的,因此使不同金属产生光电效应,入射光的最低频率也不同7.如图所示,一束可见光从真空射向半圆形玻璃砖的圆心O,经折射后分为两束单色光a和b。
高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1.历史上,伽利略在斜面实验中分别在倾角不同、阻力可忽略的斜面上由静止释放小球,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间的成正比B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间的成正比C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角有关D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关2.如图所示,水平细杆上套一球A,球A与球B间用一轻绳相连,质量分别为和,由于B球受到水平风力作用,球A与球B一起向右匀速运动。
已知细绳与竖直方向的夹角为,则下列说法中正确的是()A.球A与水平细杆间的动摩擦因数为B.球B受到的风力F为C.风力增大时,若A、B仍匀速运动,轻质绳对球B的拉力保持不变D.杆对球A的支持力随着风力的增加而增加3.电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,利用这种装置可以把质量为m=2.0g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6km/s,若这种装置的轨道宽为d=2m,长L=100m,电流I=10A,轨道摩擦不计且金属杆EF与轨道始终接触良好,则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是( ).A.B=18 T,P m=1.08×108WB.B=0.6 T,P m=7.2×104WC.B=0.6 T,P m=3.6×106WD.B=18 T,P m=2.16×106W4.如图所示,条形磁铁用细线悬挂于O点,一金属圆环放置在O点正下方的水平绝缘桌面上.现将磁铁拉至左侧某一高度后由静止释放,磁铁在竖直面内摆动,在其第一次摆至右侧最高点的过程中,圆环始终静止.下列说法正确的是 ( )A.磁铁始终受到圆环的斥力作用B.圆环中的感应电流方向保持不变C.桌面对圆环始终有摩擦力作用D.磁铁在O点两侧最高点的重力势能不相等5.如图,长方体ABCD—A1B1C1D1中,将可视为质点的小球从顶点A在∠BAD所在范围内(包括边界)分别沿不同方向水平抛出,落点都在A1B1C1D1范围内(包括边界)。
历年(2020-2024)全国高考物理真题分类(原子结构)汇编一、单选题1.(2023ꞏ山东ꞏ统考高考真题)“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空,对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。
如图所示为某原子钟工作的四能级体系,原子吸收频率为0ν的光子从基态能级I 跃迁至激发态能级Ⅱ,然后自发辐射出频率为1ν的光子,跃迁到钟跃迁的上能级2,并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1,实现受激辐射,发出钟激光,最后辐射出频率为3ν的光子回到基态。
该原子钟产生的钟激光的频率2ν为( )A .013ννν++B .013ννν+-C .013ννν-+D .013ννν--2.(2023ꞏ辽宁ꞏ统考高考真题)原子处于磁场中,某些能级会发生劈裂。
某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示,相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。
若用①照射某金属表面时能发生光电效应,且逸出光电子的最大初动能为E k ,则( )A .①和③的能量相等B .②的频率大于④的频率C .用②照射该金属一定能发生光电效应D .用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于E k3.(2023ꞏ湖北ꞏ统考高考真题)2022年10月,我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。
该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为1216nm .的氢原子谱线(对应的光子能量为102eV .)。
根据如图所示的氢原子能级图,可知此谱线来源于太阳中氢原子( )A .2n =和1n =能级之间的跃迁B .3n =和1n =能级之间的跃迁C .3n =和2n =能级之间的跃迁D .4n =和2n =能级之间的跃迁4.(2022ꞏ重庆ꞏ高考真题)如图为氢原子的能级示意图。
已知蓝光光子的能量范围为2.53 ~ 2.76eV ,紫光光子的能量范围为2.76 ~ 3.10eV 。
若使处于基态的氢原子被激发后,可辐射蓝光,不辐射紫光,则激发氢原子的光子能量为( )A .10.20eVB .12.09eVC .12.75eVD .13.06eV5.(2022ꞏ北京ꞏ高考真题)氢原子从某激发态跃迁到基态,则该氢原子( ) A .放出光子,能量增加 B .放出光子,能量减少 C .吸收光子,能量增加D .吸收光子,能量减少6.(2022ꞏ浙江ꞏ统考高考真题)如图为氢原子的能级图。
2020年天津市普通高中学业水平等级性考试(高考)物理一、单项选择题1.在物理学发展的进程中,人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究,获得正确的理论认识。
下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是( ) A. B. C. D.【答案】D【详解】A .双缝干涉实验说明了光具有波动性,故A 错误;B .光电效应实验,说明了光具有粒子性,故B 错误;C .实验是有关电磁波的发射与接收,与原子核无关,故C 错误;D .卢瑟福的α粒子散射实验导致发现了原子具有核式结构,故D 正确;故选D 。
2.北斗问天,国之夙愿。
我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星,其轨道半径约为地球半径的7倍。
与近地轨道卫星相比,地球静止轨道卫星( )A. 周期大B. 线速度大C. 角速度大D. 加速度大【答案】A 【详解】卫星有万有引力提供向心力有222224Mm v G m mr m r ma r r T πω可解得v =ω=2T = 2GM a r= 可知半径越大线速度,角速度,加速度都越小,周期越大;故与近地卫星相比,地球静止轨道卫星周期大,故A 正确,BCD 错误。
故选A 。
3.新冠肺炎疫情突发,中华儿女风雨同舟、守望相助,筑起了抗击疫情的巍峨长城。
志愿者用非接触式体温测量仪,通过人体辐射的红外线测量体温,防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒,为人民健康保驾护航。
红外线和紫外线相比较( )A. 红外线的光子能量比紫外线的大B. 真空中红外线的波长比紫外线的长C. 真空中红外线的传播速度比紫外线的大D. 红外线能发生偏振现象,而紫外线不能【答案】B【详解】A .因为红外线的频率小于紫外线,根据E h ν=可知红外线的光子能量比紫外线的低,故A 错误;B .根据c νλ=可知红外线的波长比紫外线的波长长,故B 正确; C .真空中红外线和紫外线的传播速度是一样的,故C 错误;D .光都具有偏振现象,故D 错误。
2020年高考天津市物理试题一、选择题1、在物理学发展的进程中,人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究,获得正确的理论认识。
下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是()A. B. C. D.2、北斗问天,国之夙愿。
我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星,其轨道半径约为地球半径的7倍。
与近地轨道卫星相比,地球静止轨道卫星()A. 周期大B. 线速度大C. 角速度大D. 加速度大3、新冠肺炎疫情突发,中华儿女风雨同舟、守望相助,筑起了抗击疫情的巍峨长城。
志愿者用非接触式体温测量仪,通过人体辐射的红外线测量体温,防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒,为人民健康保驾护航。
红外线和紫外线相比较()A. 红外线的光子能量比紫外线的大B. 真空中红外线的波长比紫外线的长C. 真空中红外线的传播速度比紫外线的大D. 红外线能发生偏振现象,而紫外线不能4、一列简谐横波沿x轴正方向传播,周期为T,时的波形如图所示。
时()A. 质点a速度方向沿y轴负方向B. 质点b沿x轴正方向迁移了1mC. 质点c的加速度为零D. 质点d的位移为-5cm5、水枪是孩子们喜爱的玩具,常见的气压式水枪储水罐示意如图。
从储水罐充气口充入气体,达到一定压强后,关闭充气口。
扣动扳机将阀门M打开,水即从枪口喷出。
若在不断喷出的过程中,罐内气体温度始终保持不变,则气体()A. 压强变大B. 对外界做功C. 对外界放热D. 分子平均动能变大二、多项选择6、手机无线充电是比较新颖的充电方式。
如图所示,电磁感应式无线充电的原理与变压器类似,通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量。
当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后,就会在邻近的受电线圈中感应出电流,最终实现为手机电池充电。
在充电过程中()A. 送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化B. 受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变C送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递D. 手机和基座无需导线连接,这样传递能量没有损失7、如图所示,在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场。
2011年9.(18)(1)某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态,他在地面上用测力计测量砝码的重力,示数是G ,他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,则测力计的实数小于G ,由此判断此时电梯的运动状态能是 。
(2)用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。
该金属丝的直径是 mm 。
(3)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测量半圆形玻璃砖的折射率,开始玻璃砖位置如图中实线所示,使大头针1P 、2P 圆心O 在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心 缓缓转动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察1P 、2P 的像,且2P 的像挡住1P 的像,如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消失,此时只需测量出 ,即可计算出玻璃砖的折射率,请用你的方法表示出折射率n(4)某同学测量阻值约为25kΩ的电阻R X ,现备有下列器材:A .电流表(量程100μA, 内阻约2kΩ);B .电流表(量程500μA, 内阻约300Ω);C .电流表(量程15V, 内阻约100kΩ);D .电流表(量程50, 内阻约500kΩ);E .直流电源(20V, 允许最大电流1A );F .滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定功率1W );G .电键和导线若干。
电流表应选_________.电压表应_________.(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:①_________________________________________.②_________________________________________.10.(16分)如图所示,圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N为2R。
重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t;(2)小球A冲进轨道时速度v的大小。
11.(18分)如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距离为l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。
完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为m=0.02kg,电阻均为R=0.1 ,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2T,棒ab 在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能够保持静止。
取g=10m/s2,问(1)通过棒cd的电流I是多少,方向如何?(2)棒ab受到的力F多大?(3)棒cd每产生Q=0.1J的热量,力F做的功W是多少?12.(20分)回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展。
(1)当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”,它在医疗诊断中,常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子。
碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得,同时还产生另一粒子,试写出核反应方程。
若碳11的半衰期t为20min,经2.0h剩余碳11的质量占原来的百分之几?(结果取2位有效数字)(2)回旋加速器的原理如图,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒,它们接在电压一定、频率为f的交流电源上,位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可忽略,重力不计),它们在两盒之间被电场加速,D1、D2置于盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。
若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P,求输出时质子束的等效电流I 与P、 B、R、f的关系式(忽略质子在电场中的运动时间,其最大速度远小于光速)。
(3)试推理说明:质子在回旋加速器中运动时,随轨道半径r的增大,同一盒中相邻轨道的半径之差△r是装置大、减小还是不变?2012年9.(18分)(1)质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面,再以4m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为kg•m/s。
若小球与地面的作用时间为0.2s,则小球受到地面的平均作用力大小为N (g=10m/s2)。
(2)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
①他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示。
这样做的目的是(填字母代号)。
A.保证摆动过程中摆长不变B.可使周期测量得更加准确C.需要改变摆长时便于调节D.保证摆球在同一竖直平面内摆动②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则摆球的直径为mm,单摆摆长为m。
③下列摆动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横坐标原点表示计时开始,A、B、C均为30次全振动图像,已知sin5°=0.087,sin15°=0.026,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是(填字母代号)(3)某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻。
他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路,如图所示。
已知G1的量程略大于G2的量程,图中R1为滑动变阻器。
R2为电阻箱。
该同学顺利完成了这个实验。
①实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为__________________A.合上开关S2B.分别将R1和R2的阻值调至最大C.记下R2的最终读数D.反复调节R1和R2的阻值,使G1的示数仍为I1,使G2的指针偏转到满刻度的一半,此时R2的最终读数为rE.合上开关S1F.调节R1使G2的指针偏转到满刻度,此时G1的示数为I1,记下此时G1的示数②仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的G2内阻的测量值与其真实值相比_______(填偏大、偏小或相等)③若要将G2的量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量得结果,写出须在G2上并联的分流电阻R S的表达式,R S=10、如图所示,水平地面上固定有高为h的平台,台面上固定有光滑坡道,坡道顶端局台面高也为h,坡道底端与台面相切。
小球A从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B 发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半。
两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g 。
求(1)小球A 刚滑至水平台面的速度V A(2)A 、B 两球的质量之比m a :m b11.(18分)如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距L=0.5m,左端接有阻值R=0.3Ω的电阻,一质量m=0.1kg ,电阻r=0.1Ω的金属棒MN 放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的均强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4T 。
棒在水平向右的外力作用下,由静止开始a=2m/s 2的加速度做均加速运动,当棒的位移x=9m 时撤去外力,棒继续运动一段距离后 停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热比Q 1:Q 2=2:1.导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。
求(1)棒在匀加速运动过程中,通过电阻R 的电荷量q ;(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q 2;(3)外力做的功W f 。
12.(20分)对铀235的进一步研究在核能的开发和利用中具有重要的意义。
如图所示,质量为m 、电荷量为q 的铀235离子,从容器A 下方的小孔S 1不断飘入加速电场,其初速度可视为零,然后经过小孔S 2垂直与磁场方向进入磁感应强度为B 的均强磁场中,做半径为R 的均速圆周运动,离子行进半个圆周后离开磁场并被收集,离开磁场时离子束的等效电流I 。
不考虑离子重力及离子间的相互作用。
(1)求加速电场的电压U ;(2)求出在离子被收集的过程中任意间t 内收集到离子的质量M ;(3)实际上加速电压的大小在U ±ΔU 范围内微小变化。
若容器A 中有电荷量相同的铀235和铀238两种离子,如前述情况它们经电场加速后进入磁场中发生分离,为使这两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠,U U 应小于多少?(结果用百分数表示,保留两位有效数字)2013年9.(1)“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行,标志着我国探月工程的第一阶段己经完成。
设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动,它距月球表面的高度为h,己知月球的质量为M、半径为R,引力常量为G,则卫星绕月球运动的向心加速度a=线速度 v=(2)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系.①下列做法正确的是(填字母代号)A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要盆新调节木板倾斜度②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量木块和木块上硅码的总质量(填远大于,远小于,或近似于)③甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图中甲、乙两条直线·设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲,μ乙,由图可知,m甲 m乙μ甲μ乙(填“大于”、“小于”或“等于”)(3)要测绘一个标有“3V,0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由,零逐渐增加到3V,并便于操作。
已选用的器材有:电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω):电流表(量程为0~250mA.内阻约5Ω);电压表(量程为0~3V.内限约3kΩ):电键一个、导线若干。
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的(填字母代号)。
A.滑动变阻器(最大阻值20Ω, 额定电流1A)B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)②实验的电路图应选用下列的图(填字母代号)。
③实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。
如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为50Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是_W。
10.(16分)质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点,现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距x=20m,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2,求:(l)物块在力F作用过程发生位移x l的大小:(2)撤去力F后物块继续滑动的时间t。