高三物理知识点综合突破检测题19
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第十九章过关习题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.某种元素具有多种同位素,下面四幅图中能反映这些同位素的质量A与中子N关系的是( )答案:B解析:设这些同位素的质子为,由A=N+可知,当中子N增大时,质量A 也增大,选项A、D均错误;而元素的质子不可能为零,故当中子N为零时,质量A并不为零,选项B正确,错误。
2.(河北衡水中2015~2016年高二上期调研)如图中曲线、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹,气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里。
以下判断可能正确的是( )A.、b为β粒子的径迹B.、b为γ粒子的径迹.c、d为α粒子的径迹D.c、d为β粒子的径迹答案:D解析:γ射线是不带电的光子,在磁场中不偏转,选项B错误。
α粒子为氦核带正电,由左手定则知向上偏转,选项A、错误;β粒子是带负电的电子,应向下偏转,选项D正确。
3.(黄石市有色一中2015~2016年高二下期期中)一质量为M的矿石中含有放射性元素钚,其中钚238的质量为,已知钚的半衰期为88年,那么下列说法中正确的是( )A.经过176年后,这块矿石中基本不再含有钚B.经过176年后,原含有钚元素的原子核有发生了衰变.经过264年后,钚元素的质量还剩D.经过88年后该矿石的质量剩下答案:解析:半衰期表示有一半原子核发生衰变的时间,经过176年后,也就是2个半衰期,则还剩质量的原子核没有发生衰变,故A、B错误;经过264年后,也就是3个半衰期,钚元素的质量还剩,故正确;经过88年后该矿石的质量不变,只是其中钚238的质量变成,故D错误。
故选。
4.若用大写字母代表原子核,E经α衰变成为F,再经β衰变成为G,再经α衰变成为H。
2019-2020年高三物理知识点优化训练:传感器物理试卷一、选择题1.下列家用电器的自动控制中没有用到温度传感器的是A.电冰箱B.微波炉C.消毒柜D.电炒锅2.下列说法正确的是A.话筒是一种常用的声电传感器,其作用是将电信号转换为声音信号B.楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮,说明它的控制电路中只有声电传感器C.电子秤所使用的测力装置能将受到的压力大小的信息转化为电信号D.光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量3.关于传感器,下列说法正确的是A.所有传感器都是由半导体材料做成的B.金属材料也可以制成传感器C.干簧管是一种能够感知电场的传感器D.传感器一定是通过感知电压的变化来传递信号的4.鼠标器使用的是A.压力传感器B.温度传感器C.光传感器D.红外线传感器5.大多楼道灯具有这样的功能:天黑时,有声音它就开启,而在白天,即使有声音它也没有反应。
在控制电路中应接入的传感器和传感器送来的信号应通过的门电路分别是A.光传感器和红外线传感器,与门电路B.光传感器和红外线传感器,或门电路C.光传感器和声传感器,与门电路D.光传感器和超声波传感器,或门电路6.霍尔元件能够实现的两个物理量之间的转换,下面的说法中正确的是A.把温度这个热学量转换成电阻这个电学量B.把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量C.把力这个力学量转换成电压这个电学量D.把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量7.空调机、电冰箱和消毒柜都使用了A.温度传感器B.红外线传感器C.生物传感器D.压力传感器8.用遥控器调换电视频道的过程,实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。
下列属于这类传感器的是A.走廊照明灯的声控开关B.红外报警装置C.自动洗衣机中的压力传感装置D.电饭煲中控制加热和保温的温控器9.利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况,如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器,光传感器B能接收到发光元件A发出的光,每当工件挡住A发出的光时,光传感器就输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图乙所示。
物理:本册综合测试题19(人教版选修3-4)1.下列关于机械波的说法中,正确的是A.只要有机械振动,就一定有机械波B.产生机械波必须要有振源和传播介质C.波的传播速度即振源的振动速度D.振动状态完全相同的两个质点之间的距离等于一个波长答案:B2.下列说法正确的是A.著名的泊松亮斑是光的干涉现象B.在光导纤维束内传送图象是利用光的衍射现象C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D.在太阳光照射下,水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象答案:D3.如图所示为一弹簧振子作简谐运动的振动图象,根据图象可以判断A.从t1时刻到t3时刻振子经过的路程为2AB.t2时刻和t3时刻振子的速度相同;C.t2时刻和t3时刻振子的加速度相同;D.t1时刻和t3时刻的弹性势能相等答案:ABD4.下列方法中能使单摆周期减小的是A.减小摆球的质量 B.减小单摆摆长C.减小单摆振幅 D.将单摆移往高山答案:B5.光导纤维的内部结构由内芯和外套组成,它们的材料不同,光在内芯中传播,则:A.内芯的折射率比外套大,光在内芯与外套的界面上发生全反射;B.内芯的折射率比外套小,光在内芯与外套的界面上发生全反射;C.内芯的折射率比外套小,光在内芯与外套的界面上发生折射;D.内芯和外套的折射率相同,外套的材料韧性较强,起保护作用。
答案:A6.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( ) A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象x /cmy /cmOAP B .用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 C .在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象 D .光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 答案:CD7.在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P 点的距离之差d =0.6 μm 。
若分别用频率为f 1=5.0×1014 Hz 和频率为f 2=7.5×1014 Hz 的单色光垂直照射双缝,则P 点出现条纹的情况是 ( )A .用频率为f 1的单色光照射时,P 点出现暗条纹B .用频率为f 1的单色光照射时,P 点出现明条纹C .用频率为f 2的单色光照射时,P 点出现暗条纹D .用频率为f 2的单色光照射时,P 点出现明条纹 答案:BC8.下列说法正确的是( )A .电磁波具有能量,电磁波是物质存在的一种形式B .根据电磁场理论,电磁波中电场强度和磁感应强度的方向互相垂直C .电磁波的传播需要介质,且从一种介质进入另一种介质时频率不变D .白天的天空很明亮,是因为大气把阳光向四面八方散射的结果 答案:ABD9.在某介质中形成一列简谐波,t =0时刻的波形如图中的实线所示.若波向右传播, t =0刻刚好传到A 点,且再经过0.6s ,P 点开始振动.从t =0时起到P 点第一次达到波 峰时止,O 点对平衡位置的位移y 0= cm ,经过的路程s 0= cm .答案:y 0=-2cm s 0=30cm10. 如图所示,用单摆测重力加速度,其中L 0、d 、n 、t 分别表示实验时已测得的数据。
【解题方法指导】简谐振动是高中物理中比较复杂的运动,具有往复性和周期性。
答案往往不惟一,知识点比较复杂,零散。
例1. 有关简谐振动的证明:前面提到过,简谐振动的证明方法还有一种方法,即图象法,下面设计两道例题加以证明。
①弹簧振子:题设,如图所示,水平方向的弹簧振子模型,设想振子下面安装一支喷墨笔,在其下面平放一长木板,建立如图的坐标系,让木板伴随弹簧振子运动,设速度为v。
问题:证明弹簧振子为简谐运动。
证明:木板的运动方向,因速度恒定,所以所走位移与时间成正比t=s/vV,这样就把“时间的痕迹”留在运动方向上了。
x方向:为各个时刻该质点的位移,从图像中可以看出,其图像是波浪线,所以证明它是简谐运动。
②单摆(可仿照上例自己做)例2. 有关图像的意义及其变化一般来讲,描述物体的运动规律主要有以下规范:第一:要描述物体的位置随时间的变化规律。
第二:要描述物体的状态(速度)随时间的变化规律。
在方法上,主要有两种方法:一种是公式法,一种是图像法。
一般资料上显示,用图像的方法描述,简单、直观、明朗,但我们的经验是学生对图像的认识是很困难的,下面分别就位置、速度及其周期性等几方面进行分析,给出一般做法。
在右面的位移—时间图像中:(1)质点在各时刻的位置(如A点为正向最大,C点为负向最大)图像在表达位移(x)和速度(v)等矢量时,各有不同的做法,比如:在S—t图像中,读取某一时刻的位置,只需读出纵坐标即可,连同符号就可以找到质点在该时刻的具体位置。
(2)各时刻质点的运动方向:在表达速度时则不同,现在提供两种方法:一是根据s —t图像,利用我们前面提到的“互余关系”画出它的速度—时间图像,这样就可以直接从纵坐标上读取了。
二是在s—t图象中获取速度的信息:其大小要看某一时刻图像上点的切线的斜率的大小,其方向可以运用“延时法”进行判断。
在本例题中,我们分别把图像中的E、B、F、D 等点,将时间向后延续少许,看它们是远离了横轴还是靠近了横轴,从而判断它们的运动方向。
2023人教版带答案高中物理选修一综合测试题重点归纳笔记单选题1、在光滑的水平面上有静止的物体A和B,物体A的质量是B的2倍,两物体与中间用细绳束缚的处于压缩状态的轻质弹簧相连。
当把细绳剪断,弹簧在恢复原长的过程中()A.A的速率是B的2倍B.A的动量大小大于B的动量大小C.A受到的合外力大于B受到的合外力D.A、B组成的系统的总动量为零答案:DABD.根据题意可知,弹簧在恢复原长的过程中,两物体与弹簧组成的系统动量守恒,规定水平向左为正方向,则有m A v A−m B v B=0即m A v A=m B v B,故AB错误,D正确;由于物体A的质量是B的2倍,故A的速率是B的12C.A、B受到的合外力大小均等于弹簧弹力,故C错误。
故选D。
2、关于振动与波下列说法正确的是()A.“闻其声不见其人”说明声音可以发生衍射。
对于波长为10m的声波,当障碍物的尺寸由10m向20m增大的过程中,声波衍射现象越来越明显。
B .几列在水面上传播的波相遇时波形会发生变化,脱离后可以再恢复到原来的形态C .若观察者逐渐靠近波源,则观察者接收到的频率小于波源的频率D .简谐振动在一次全振动的过程中动能或势能会出现一次极大值答案:BA .“闻其声不见其人”说明声音可以发生衍射,当障碍物的尺寸跟波长差不多或者比波长更小时,声波衍射现象越来越明显,对于波长为10m 的声波,当障碍物的尺寸由10m 向20m 增大的过程中,声波衍射现象越来越不明显,故A 错误;B .根据波的叠加原理,几列在水面上传播的波相遇时波形会发生变化,脱离后又能恢复原来的形态,故B 正确;C .根据多普勒效应,观察者逐渐靠近波源,则观察者接收到的频率大于波源的频率,故C 错误;D .一次全振动,物体的动能和势能均会有两次恢复到原来的大小,出现两次极大值,故D 错误。
故选B 。
3、2021年5月15日,中国自主研发的火星探测器“天问一号”成功着陆火星。
高三物理知识点练习题集锦
1. 一辆汽车以20 m/s的速度行驶了2小时,求汽车的位移是多少?
2. 一颗重物从5米高的地方自由落下,求它落地时的速度。
3. 一个质量为2千克的物体以10 m/s的速度运动,求它的动能。
4. 一辆车以20 m/s的速度匀速行驶了5秒钟,求它的加速度是多少?
5. 在一个水平地面上,一个质量为5千克的物体受到10牛的水平力推动,求物体
的加速度。
6. 一辆汽车质量为1000千克,以20 m/s的速度行驶,受到10,000牛的制动力,求汽车的加速度。
7. 当一个物体的质量为10千克,重力为100牛时,求物体所在的地方的重力加速度。
8. 一个物体受到5牛的向下的重力,并受到10牛的向上的支持力,求物体的重力
加速度。
9. 一个质量为10千克的物体受到5牛的重力,求物体的重力加速度。
10. 当一个质量为2千克的物体受到5牛的推力和5牛的摩擦力,求物体的加速度。
以上是一些与高三物理知识点相关的练习题,涉及运动学、动力学和力学等方面。
通过做这些练习题,可以帮助巩固物理知识,提高解题能力。
大家可以尝试一下,看
看自己对这些知识点的掌握程度如何。
祝大家顺利通过物理考试!。
(名师选题)部编版高中物理选修三综合测试题带答案知识点总结(超全)单选题1、下列说法正确的是()A.布朗运动就是液体分子的无规则热运动B.气体与液体分子可以自由移动而固体分子不会发生运动C.热力学温度升高1K和摄氏温度升高1℃对应的温度变化量相同D.水蒸气凝结成小水珠过程中,水分子间的引力增大,斥力减小2、关于液晶,以下说法正确的是()A.液晶态只是物质在一定温度范围内才具有的存在状态B.因为液晶在一定条件下发光,所以可以用来做显示屏C.人体组织中不存在液晶结构D.笔记本电脑的彩色显示器,是因为在液晶中掺入了少量多色性染料,液晶中电场强度不同时,它对不同色光的吸收强度不一样,所以显示出各种颜色3、在自然界生态系统中,蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链,在维持生态平衡方面发挥着重要作用。
蛇是老鼠的天敌,它是通过接收热辐射来发现老鼠的。
假设老鼠的体温约37℃,它发出的最强的热辐射的波长为λ。
根据热辐射理论,λ与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλ=3×10−3m⋅K,则老鼠发出的最强的热辐射的波长为()A.7.8×10-5mB.9.4×10-6mC.1.1×10-4mD.9.7×10-8m4、氢原子能级示意如图。
现有大量氢原子处于n=3能级上,下列说法正确的是()A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B.从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量为1.51eVC.从n=3能级跃迁到n=4能级需吸收1.51eV的能量D.n=3能级的氢原子电离至少需要吸收1.51eV的能量5、做这样的实验:如图所示,先把一个棉线圈拴在铁丝环上,再把环在肥皂水里浸一下,使环上布满肥皂的薄膜。
如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜,则棉线圈将成为()A.椭圆形B.长方形C.圆形D.任意形状6、正电子是电子的反粒子,它跟普通电子的电荷量大小相等,而电性相反,科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质——反物质。
热点19 选修3-31.(2019·山东青岛市5月二模)(1)如图1,一定质量的理想气体从状态A 依次经状态B 和C 后再回到状态A,对此气体下列说法正确的是________.图1A .A →B 过程中气体对外界做功B .A →B 过程中气体放出的热量等于外界对气体做的功C .B →C 过程中气体分子对器壁单位面积碰撞的平均冲力减小D .C →A 过程中气体从外界吸收的热量等于气体内能的增加量E .B →C 过程中气体放出的热量大于C →A 过程中气体吸收的热量(2)如图2,氧气瓶通过细管和上端封闭的玻璃管相连,玻璃管内用2cm 长的水银柱(质量不计)在玻璃管上方封闭了一段气柱,开始时瓶内氧气压强为10个标准大气压强,上方封闭气柱长度为8cm,随着氧气的使用,水银柱逐渐下降,通过下降的距离可以读出瓶内剩余氧气质量与原来氧气质量的比值.使用一段时间后,发现水银柱下降了4cm,使用过程中环境温度不变,求此时瓶内氧气质量与原来氧气质量的比值.图2答案 (1)ADE (2)23解析 (1)A →B 过程中为等温变化,压强减小,由公式pV =C 可知,体积增大,气体对外做功,故A 正确;由以上分析及热力学第一定律ΔU=Q +W 可知,气体要吸收热量且数值等于气体对外做的功的绝对值,故B 错误;B →C 过程为等压变化,由p =F S可知气体分子对器壁单位面积碰撞的平均冲力不变,故C 错误;C →A 为等容变化,温度升高,内能增大,由热力学第一定律可知,气体从外界吸收的热量等于气体内能的增加量,故D 正确;B →C 过程为等压变化,由热力学第一定律可知,ΔU=Q +W,所以Q =ΔU-W,其Q 、ΔU 均为负值,C →A 为等容变化,热力学第一定律可知,ΔU=Q +W,所以ΔU=Q,由于两过程温度变化相同,所以气体内能变化ΔU 相同,所以B →C 过程中气体放出的热量大于C →A 过程中气体吸收的热量,故E 正确.(2)对于玻璃管上方的气体,初状态:p 1=10p 0,V 1=L 1S =8S末状态:V 2=L 2S =12S气体等温变化,有:p 1V 1=p 2V 2解得:p 2=203p 0 对氧气筒内氧气,设氧气筒体积为V 0初状态:压强p 1=10p 0,体积为V 0末状态:压强p 2=203p 0,体积为V 气体等温变化,有:p 1V 0=p 2V解得:V =32V 0 m m 原=V 0V =23. 2.(2019·闽粤赣三省十校下学期联考)(1)下列说法中正确的是________.A .气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果B .物体温度升高,组成物体的所有分子速率均增大C .一定质量的理想气体等压膨胀过程中,一定从外界吸收热量D .自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的E .饱和汽压与分子密集程度有关,与温度无关(2)如图3所示,一汽缸固定在水平地面上,通过活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的横截面积S =100cm 2.活塞与水平平台上的物块A 用水平轻杆连接,在平台上有另一物块B,A 、B 的质量均为m =62.5kg,物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d =10cm.开始时活塞距缸底L 1=10cm,缸内气体压强p 1等于外界大气压强p 0=1×105Pa,温度T 1=300K .现对汽缸内的气体缓慢加热,(取g =10m/s 2)求:图3①物块A 开始移动时,汽缸内的温度;②物块B 开始移动时,汽缸内的温度.答案 (1)ACD (2)①450K ②1200K解析 (1)气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果,选项A 正确;物体温度升高,组成物体的所有分子的平均速率变大,并非所有分子的速率均增大,选项B 错误;一定质量的理想气体等压膨胀过程中,温度升高,内能增大,且对外做功,故气体一定从外界吸收热量,选项C 正确;根据熵增加原理,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,选项D 正确;饱和汽压与温度有关,且随着温度的升高而增大,选项E 错误.(2)①物块A 开始移动前气体做等容变化,则有p 2=p 0+μmg S=1.5×105Pa 由查理定律有:p 1T 1=p 2T 2,解得T 2=450K ②物块A 开始移动后,气体做等压变化,到A 与B 刚接触时p 3=p 2=1.5×105Pa,V 3=(L 1+d)S由盖-吕萨克定律有V 2T 2=V 3T 3, 解得T 3=900K之后气体又做等容变化,设物块A 和B 一起开始移动时气体的温度为T 4p 4=p 0+2μmg S=2.0×105Pa V 4=V 3由查理定律有p 3T 3=p 4T 4, 解得T 4=1200K .。
二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
14.在物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假设法和建立物理模型法等。
以下关于物理学研究方法的叙述不正确...的 A .在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了假设法 B .根据速度的定义式txv ∆∆=,当t ∆趋近于零时,就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法C .在实验探究加速度与力、质量的关系时,运用了控制变量法D .在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,然后将各小段位移相加,运用了微元法15.关于物体的运动,下列说法正确的是A .物体加速度增加,速度一定增加B .物体受一恒力作用,可能做匀速圆周运动C .物体做匀速运动,机械能一定守恒D .物体速度发生变化,合外力可能没有做功16.在空中某一高度将一小球水平抛出,取抛出点为坐标原点,初速度方向为x 轴正方向,竖直向下为y 轴正方向,得到其运动的轨迹方程为y =ax 2(a 为已知量),重力加速度为g 。
则根据以上条件可以求得 A .物体距离地面的高度B .物体作平抛运动的初速度C .物体落地时的速度D .物体在空中运动的总时间17.我国于2013年12月2日凌晨成功发射了“嫦娥三号”月球探测器,12月10日21时20分,“嫦娥三号”在环月轨道成功实施变轨控制,从100km×100km 的环月圆轨道,降低到近月点15km 、远月点100km 的椭圆轨道,进入预定的月面着陆准备轨道,并于12月14日21时11分实现卫星携带探测器在月球的软着陆。
下列说法正确的是 A . “嫦娥三号”在椭圆轨道上从远月点向近月点运动过程速度减小B .若已知“嫦娥三号”在100km 的环月圆轨道上飞行的周期及万有引力常量,则可求出月球的平均密度C .若已知“嫦娥三号”、“嫦娥一号”各自绕月球做匀速圆周运动的高度(高度不同)、周期和万有引力常量,则可求出月球的质量、半径D .“嫦娥三号”为着陆准备而实施变轨控制时,需要通过发动机使其加速18.如图所示,在电路两端接上交变电流,保持电压不变,使频率增大,发现各灯的亮暗变化情况是:灯l 变暗、灯2变亮、灯3不变,则M 、N 、L 处所接元件可能是A.M 为电阻,N 为电容器,L 为电感器B.M 为电阻,N 为电感器,L 为电容器C.M 为电感器,N 为电容器,L 为电阻D.M 为电容器,N 为电感器,L 为电阻19. 如图所示,长方体玻璃水槽中盛有NaCl 的水溶液,在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片,使溶液中通入沿x 轴正向的电流I ,沿y 轴正向加恒定的匀强磁场B.图中a 、b 是垂直于z 轴方向上水槽的前后两内侧面,则A.a 处电势等于b 处电势B.a 处离子浓度大于b 处离子浓度C.溶液的上表面电势高于下表面的电势D.溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度20.如图所示,在竖直平面内有一固定轨道,其中AB 是长为R 的粗糙水平直轨道,BCD 是圆心为O 、半径为R 的3/4光滑圆弧轨道,两轨道相切于B 点.在推力作用下,质量为m 的小滑块从A 点由静止开始做匀加速直线运动,到达B 点时即撤去推力,小滑块恰好能沿圆轨道经过最高点C 。
高考全真精准模拟理科综合之物理大题特训第十九套24.(14分)如图所示,固定的光滑平台上放置两个滑块A、B,m A=0.1kg,m B=0.2kg,平台右侧有一带挡板的小车,静止在光滑的水平地面上。
小车质量M=0. 3kg,车面与平台的台面等高,小车的上表面的右侧固定根轻弹簧,弹簧的自由端在Q点,小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的,P、Q之间的距离为L,滑块B 与PQ之间表面的动摩擦因数为μ=0.2,0点右侧表面是光滑的。
现使滑块A以v=4. 5m/ s的速度向滑块B 运动,并与B发生弹性碰撞。
两滑块都可以看作质点,取g= 10m/s2.求∶(1) 滑块A、B碰后瞬间B的速度大小;(2)若L=0. 8m,滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能;(3)要使滑块B既能挤压弹簧,又最终没有滑离小车,则小车上P、Q之间的距离L应在什么范围内?25.(18分)如图所示,足够长的平行金属导轨倾斜放置,导轨所在平面倾角θ=37°, 导轨间距L=1m,在水平虚线的上方有垂直于导轨平面向下的匀强磁场B1,水平虚线下方有平行于导轨平面向下的匀强磁场B2,两磁场的磁感应强度大小均为B=1T.。
导体棒ab、cd 垂直放置在导轨上,开始时给两导体棒施加约束力使它们静止在斜面上,现给ab 棒施加沿斜面向上的拉力F,同时撤去对两导体棒的约束力,使ab 沿斜面向上以a=1m/s2的加速度做匀加速直线运动,cd 棒沿斜面向下运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好。
已知导体棒与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5,导体棒的质量均为m=0.1kg,两导体棒组成的回路总电阻为R=2Ω,导轨的电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2,sin37° =0.6 ;cos37° =0.8 ,求:(1)当cd 棒向下运动的速度达到最大时,ab 棒受到的拉力大小;(2)当回路中的瞬时电功率为2W 时,在此过程中,通过ab 棒横截面的电量;(3)当cd 棒速度减为零时,回路中的电流大小。
等值模拟二(时间:60分钟 满分:110分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1. 如图1所示为汽车在水平路面上启动过程中的v -t 图象,Oa 为过原点的倾斜直线,ab 段表示以额定功率行驶时的加速阶段,bc 段是与ab 段相切的水平直线,下述说法正确的是( )图1A .0~t 1时间内汽车以恒定功率做匀加速运动B .t 1~t 2时间内的平均速度为v 1+v 22C .t 1~t 2时间内汽车牵引力做功等于12m v 22-12m v 21D .在全过程中t 1时刻的牵引力及其功率都是最大值答案 D解析 0~t 1段汽车做匀加速运动,牵引力的功率在逐渐增大,t 1~t 2时间内做加速度逐渐减小的加速运动,平均速度大于v 1+v 22,牵引力与阻力的合力做的功等于12m v 22-12m v 21,故选项A 、B 、C 均错.2.如图2所示,电源电动势为E,内电阻为r.两电压表可看作是理想电表,当闭合开关,将滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时(设灯丝电阻不变),下列说法正确的是()图2A.小灯泡L2变暗,V1表的示数变小,V2表的示数变大B.小灯泡L2变亮,V1表的示数变大,V2表的示数变小C.小灯泡L1变亮,V1表的示数变大,V2表的示数变小D.小灯泡L1变暗,V1表的示数变小,V2表的示数变大答案 C解析将滑动变阻器的滑片由左端向右滑动时,变阻器接入电路的电阻增大,变阻器与灯泡L1并联的电阻增大,外电路总电阻增大,路端电压增大,V1表的示数变大,由闭合电路欧姆定律可知,流过电源的电流减小,灯泡L2变暗,电压表V2的示数变小,灯泡L1的电压U1=E-I(r+R L2)增大,灯泡L1变亮,故选C. 3.我国自主研发的北斗导航系统,又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能,“北斗”系统中两颗卫星均绕地心做匀速圆周运动,轨道半径都为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两个位置(如图3所示).若卫星均顺时针运行,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,关于两颗卫星线速度有下列说法,正确的是()图3A .两颗卫星的线速度不相等,卫星1的线速度等于Rg rB .两颗卫星的线速度大小均为Rg r C .两颗卫星的线速度大小均为R gr 2D .两颗卫星的线速度大小不相等,卫星2的线速度v =Rg r答案 B解析 由万有引力提供卫星运行的向心力可得GMm r 2=m v 2r ,解得v= GMr ①,可得出r 相同则速度v 大小相等,故两颗卫星的线速度大小相等.对于地球表面一物体,有GMm R 2=mg 即GM =gR 2②(黄金代换),联立①②可求得v =R gr ,本题选B.4. 如图4所示,两个宽度均为L 的条形区域,存在着大小相等、方向相反且均垂直纸面的匀强磁场,以竖直虚线为分界线,其左侧有一个用金属丝制成的与纸面共面的直角三角形线框ABC ,其底边BC 长为2L ,并处于水平.现使线框以速度v 水平匀速穿过匀强磁场区,则此过程中,线框中的电流随时间变化的图象正确的是(设逆时针电流方向为正方向,取时间t 0=L v 作为计时单位)( )图4答案 D解析根据题意,从2t0到3t0的过程中电流大小由2i0逐渐增大为3i0,从3t0到4t0的过程中电流大小由i0逐渐增大为2i0,且在4t0时电流大小为2i0,所以选项D正确.5.如图5是质谱仪的工作原理示意图.粒子源(在加速电场上方,未画出)产生的带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场.下列表述正确的是()图5A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B .能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于B EC .粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ,粒子的比荷(q m )越大D .粒子所带电荷量相同时,打在胶片上的位置越靠近狭缝P ,表明其质量越大答案 C解析 粒子带正电,受电场力向右,由左手定则可判断磁场方向垂直纸面向外,故A 错误;由qE =q v B ,得v =E B ,此时离子受力平衡,可沿直线穿过速度选择器,故B 错误;由q m =v B 0R ,知R 越小,比荷越大,故C 正确;由q m =v B 0R 知粒子所带电荷量相同时,打在胶片上的位置越靠近狭缝P ,表明其质量越小,D 错误.故选C.6. 在物理学的发展道路上,许多物理学家及科学家们做出了杰出的贡献,下列与此有关的说法正确的是( ) A .牛顿在给出万有引力定律的同时给出了引力常量B .奥斯特最先发现了通电导线周边存在磁场,即电流的磁效应C .亚里士多德认为:力不是维持物体运动的原因D .安培给出了通电导线在磁场中受到的磁场力的方向的判断方法答案 BD解析 牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量,A 错误;亚里士多德错误的认为:力是维持物体运动的原因,伽利略首先提出了力不是维持物体运动的原因,C 错误;选项B 、D 说法正确.7. 如图6所示,a 、b 、c 、d 分别是一个菱形的四个顶点,∠abc =120°.现将三个等量的正点电荷+Q 分别固定在a 、b 、c 三个顶点上,将一个电量为+q 的点电荷依次放在菱形中心O 点和另一个顶点d 点处,两点相比 ( )图6A .d 点电场强度的方向由O 指向dB .+q 在d 点所具有的电势能较大C .d 点的电势小于O 点的电势D .d 点的电场强度小于O 点的电场强度答案 ACD解析 由点电荷的电场及电场的叠加可知,在O 点a 、c 两处的点电荷产生的电场相互抵消,O 点处的场强等于b 处点电荷所产生的场强,即E O =k Q (L 2)2,方向由b 指向O ;而在d 点处E d =2k Q L 2<E O ,方向也沿bO 方向,A 、D 正确.bd 是a 、c 两处点电荷连线的中垂线,由两等量正电荷的电场中电势分布可知在a 、c 两点电荷的电场中O 点电势高于d 点电势,而在点电荷b 的电场中O 点电势也高于d 点电势,再由电势叠加可知O 点电势高,而正电荷在电势越高处电势能越大,B 错误,C 正确.故选A 、C 、D.8. 一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是11∶1,原线圈接入电压有效值为220 V 的正弦交流电,一个滑动变阻器接在副线圈上,如图7所示.电压表和电流表均为理想电表,则下列说法正确的是()图7A.原、副线圈中的电流之比为11∶1B.电压表的示数为20 VC.若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω,则电流表的示数为1 A D.若将滑动变阻器的滑片向下滑动,则电压表示数不变,电流表的示数减小答案BD解析原、副线圈中的电流与匝数成反比,所以电流之比为1∶11,A错误;原、副线圈的电压与匝数成正比,所以副线圈两端电压为20 V,B正确;若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω,则流过副线圈的电流为1 A,电流表的示数为111A,C错误;将滑动变阻器滑片向下滑动,接入电路中的阻值变大,但对原、副线圈的电压无影响,即电压表的示数不变,电流表的示数变小,所以D 正确,故选B、D.二、非选择题(包括必考题和选考题两部分.第9题~第12题为必考题,每个试题考生都必须作答.第13题~第15题为选考题,考生根据要求做答.)(一)必考题(共47分)9.(6分)在验证机械能守恒定律的实验中,某同学利用图8中器材进行实验,正确的完成实验操作后,得到一条点迹清晰的纸带,如图9所示.在实验数据处理中,某同学取A 、B 两点来验证,已知打点计时器每隔0.02 s 打一个点,g 取9.8 m/s 2,测量结果记录在下面的表格中图8图9B ②若重物和夹子的总质量为0.6 kg ,那么在打A 、B 两点的过程中,动能增加量为________J ,重力势能减少量为________J .(上述结果均保留3位有效数字)答案 ①3.20(2分) ②2.78(2分) 2.94(2分)解析 ①据中点时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可求得v B =3.20 m/s ;②动能增加量为12m v 2B -12m v 2A ≈2.78 J ,重力势能减少量为mgh AB =2.94 J.10.(9分)老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻,所给的实验器材有:待测电源E ,定值电阻R 1(阻值未知),电压表V(量程为3.0 V ,内阻很大),电阻箱R (0~99.99 Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.某同学连接了一个如图10所示的电路,他接下来的操作是:a.拨动电阻箱旋钮,使各旋钮盘的刻度处于如图11甲所示的位置后,将S2接到a,闭合S1,记录下对应的电压表示数为2.20 V,然后断开S1;b.保持电阻箱示数不变,将S2切换到b,闭合S1,记录此时电压表的读数(电压表的示数如图乙所示),然后断开S1.图10图11(1)请你解答下列问题:图甲所示电阻箱的读数为________Ω,图乙所示的电压表读数为________V.由此可算出定值电阻R1的阻值为________Ω.(计算结果取3位有效数字)(2)在完成上述操作后,该同学继续以下的操作:将S 2切换到a ,多次调节电阻箱,闭合S 1,读出多组电阻箱的示数R 和对应的电压表示数U ,由测得的数据,绘出了如图丙所示的1U -1R 图象.由此可求得该电池组的电动势E 及内阻r ,其中E =________V ,电源内阻r =________Ω.(计算结果保留3位有效数字)答案 (1)20.00(1分) 2.80(1分) 5.45(3分)(2)2.86(2分) 0.264(2分)解析 (1)电阻箱的读数等于各挡位的电阻之和,为20.00 Ω;电压表读数应估读一位,为2.80 V ;根据部分电路欧姆定律可得2.20 Ω20 Ω= 2.80 Ω20 Ω+R 1,解得R 1的阻值约为5.45 Ω.(2)由图象可知当R 无穷大时,R 两端的电压近似等于电源的电动势,即1E =0.35 V -1,解得E =2.86 V ;根据闭合电路欧姆定律可得,10.35-10.55R 1+r=0.100.55,解得r =0.264 Ω.11.(13分)如图12所示,水平地面上有一“L ”型滑板ABC ,竖直高度h =1.8 m .D 处有一固定障碍物,滑板右端C 到障碍物的距离为1 m .滑板左端施加水平向右的推力F =144 N 的同时,有一小物块紧贴竖直板的A 点无初速度释放,滑板撞到障碍物时立即撤去力F ,滑板以原速率反弹,小物块最终落在地面上,滑板质量M =3 kg ,小物块质量m =1 kg ,滑板与小物块及地面间的动摩擦因数均为μ=0.4(取g =10 m/s 2,已知tan 37°=34).求:(1)滑板撞到障碍物前小物块的加速度; (2)小物块落地时的速度;(3)小物块落地时到滑板B 端的距离.图12答案 见解析解析 (1)假设滑板撞到障碍物前小物块与滑板相对静止,设向右的加速度为a 1,对小物块与滑板组成的整体,由牛顿第二定律有F -μ(M +m )g =(M +m )a 1 (2分)解得:a 1=32 m/s 2(1分)因为mg <μma 1,故假设成立,所以滑板撞到障碍物前小物块的加速度为a 1=32 m/s 2(2)设滑板撞到障碍物时的速度大小为v 1,v 21=2a 1x(1分)滑板撞到障碍物后小物块做平抛运动h =12gt2(1分) v y =gt (1分)解得v =v 21+v 2y =10 m/s(1分)设小物块的速度与水平方向夹角为αtan α=v y v 1=34,故α=37°(1分)(3)设小物块平抛运动的水平位移为x 1,x 1=v 1t =4.8 m(1分)撞到障碍物后滑板运动的加速度大小为a 2,μMg =Ma 2(1分)滑板停止运动所用时间t ′=v 1a 2=2 s ,则物块落地时,滑板尚未停止运动(1分)物块落地时滑板向右运动的距离为x 2,x 2=v 1t -12a 2t 2=4.08 m (1分)物块落地时到B 的距离为x ′=x 1+x 2=8.88 m(1分)12.(19分)如图13所示,竖直平面内边长为a 的正方形ABCD 是磁场的分界线,在正方形的四周及正方形区域内存在方向相反、磁感应强度大小均为B 的与竖直平面垂直的匀强磁场,M 、N 分别是边AD 、BC 的中点.现有一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子从M 点沿MN 方向射出,带电粒子的重力不计.图13(1)若在正方形区域内加一与磁场方向垂直的匀强电场,恰使以初速度v 0射出的带电粒子沿MN 直线运动到N 点,求所加场的电场强度的大小和方向.(2)为使带电粒子从M 点射出后,在正方形区域内运动到达B 点,则初速度v 1应满足什么条件?(3)试求带电粒子从M 点到达N 点所用时间的最小值,并求出此条件下粒子第一次回到M 点的时间. 答案 见解析解析 (1)由题意,电场力与洛伦兹力平衡,有:qE =q v 0B (2分)解得E =B v 0(1分)因带电粒子带正电,故洛伦兹力方向竖直向上,电场强度方向竖直向下(1分)(2)此时,带电粒子的运动轨迹如图甲所示,根据几何关系得R 2=a 2+(R -a 2)2(2分)解得R =54a (1分)由牛顿第二定律得q v 1B =m v 21R(2分)解得v 1=5aqB4m(1分)(3)由题意可画出带电粒子的运动轨迹如图乙所示,可得带电粒子在两磁场中的轨道半径均为r =12a(1分)带电粒子在正方形区域内的运动时间t 1=14T(1分)在正方形区域外的运动时间t 2=34T(1分)由q v B =m v 2r =m 4π2T 2r ,可得T =2πmBq(2分)故带电粒子从M 点到达N 点所用时间的最小值t =t 1+t 2=2πmBq (2分)画出带电粒子从N 点继续运动的轨迹如图丙所示,知带电粒子可以回到M 点,由对称性可知,粒子第一次回到M 点的时间为t ′=2T =4πmBq(2分)(二)选考题:共15分,请考生从给出的3道物理题中任选一题做答.如果多做,则按所做的第一题计分.13.(15分)(1)(6分)如图14所示,下列有关说法中正确的是________.(填选项前的字母)图14a.分子间距离为r0时,分子间不存在引力和斥力b.水面上的单分子油膜,在测量油膜分子直径d大小时可把它们当做球形处理c.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性d.猛推木质推杆,密闭的气体温度升高,压强变大,气体对外界做正功(2)(9分)如图15,一定质量的理想气体从状态A经等容过程变化到状态B,此过程中气体吸收的热量Q=6.0×102 J,求:图15①该气体在状态A时的压强.②该气体从状态A到状态B过程中内能的增量.答案(1)bc(2)①8×104 Pa②6.0×102 J解析(1)分子间距离为r0时,分子间同时存在引力和斥力,只是二者的合力为0,a错误.猛推木质推杆,密闭的气体温度升高,压强变大,外界对气体做正功,d错误.(2)①由于A到B为等容变化,故p AT A=p BT B,代入数据解得p A=8×104Pa.②W=0,ΔU=W +Q=6.0×102 J.14.(15分)(1)(6分)如图16甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为介质中x=2 m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象,下列说法正确的是()图16A.这列波沿x轴正方向传播B.这列波的传播速度是20 m/sC.经过0.1 s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向D.经过0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离(2)(9分)如图17所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图,圆弧CD是半径为R的四分之一圆周,圆心为O,光线从AB面上的某点入射,入射角i=45°,光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射,后由CD面射出.图17①画出光线由AB面进入棱镜且从CD弧面射出的光路图;②求该棱镜的折射率n.答案(1)AB(2)①见解析②6 2解析(1)由题图乙可知P此时向下振动,故波沿x轴正方向传播,A 正确;由v =λT 结合题图数据可知B 正确;经过0.1 s 时,质点Q 的运动方向沿y 轴负方向,C 错误;经过0.35 s 时,质点P 到达波峰的位置,故质点Q 距平衡位置的距离小于质点P 距平衡位置的距离,D 错误.(2)①光路图如图所示.(2分)②光线在BC 面上恰好发生全反射,入射角等于临界角C ,sinC =1n(2分)在AB 界面上发生折射,折射角r =90°-C (2分) 由折射定律sin i sin r =n(2分)解得n =62(1分)15.(15分)(1)(6分)下列说法正确的有________(填入正确选项前的字母.选对一个给2分,选对两个给4分,选对三个给6分;每选错一个扣3分,最低得分为0分)A .普朗克曾经大胆假设:振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍,这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子B .α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转,这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一C .由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要辐射一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能增大D .在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子的最大初动能E k 越大,则这种金属的逸出功W 0越小E .在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此,光子散射后波长变短 (2)(9分)如图18所示,在光滑的水平面上有两个物体,其质量分别为M 和m ,现将两物块用一根轻质细线拴接,两物块中间夹着一个压缩的轻弹簧,弹簧与两物块未拴接,它们以共同速度v 0在水平面上向右匀速运动.某时刻细线突然被烧断,轻弹簧将两物块弹开,弹开后物块M 恰好静止.求弹簧最初所具有的弹性势能E p .图18答案 (1)ABD (2)M (M +m )v 202m解析 (1)由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要辐射一定频率的光子,同时电子的动能增大,电势能减小,所以C 选项错误;在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此,光子散射后波长变长,所以E 选项错误.(2)设弹簧将两物块弹开后,物块m 的速度为v 系统动量守恒:(M +m )v 0=m v(3分)系统机械能守恒:12(M +m )v 20+E p =12m v2(3分)解得:E p =M (M +m )v 202m(3分)。